DE10155827A1 - Rocker arm used in a valve gear of an internal combustion engine has an outer lever having arms, and an inner lever having a running surface for a cam - Google Patents
Rocker arm used in a valve gear of an internal combustion engine has an outer lever having arms, and an inner lever having a running surface for a camInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schlepphebel eines Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der auf unterschiedliche Ventilhübe für wenigstens ein Gaswechselventil umschaltbar ist, mit einem Außenhebel, zwischen dessen Armen ein zu diesem relativ verschwenkbeweglicher Innenhebel mit einer Anlauffläche für einen Nocken positioniert ist und beide Hebel über Koppelmittel miteinander koppelbar sind, welche Koppelmittel in wenigstens eine Verlagerungsrichtung von einem elektromagnetischen Schaltventil beaufschlagbar sind, wobei der Außenhebel an einem Ende eine Anlage für das Gaswechselventil und der Schlepphebel am gegenüberliegenden Ende eine Komplementärfläche für ein Abstützelement hat. The invention relates to a rocker arm of a valve train Internal combustion engine based on different valve strokes for at least one Gas exchange valve is switchable, with an outer lever, one between the arms this relatively pivotable inner lever with a contact surface for a cam is positioned and both levers with each other via coupling means can be coupled, which coupling means in at least one direction of displacement can be acted upon by an electromagnetic switching valve, the External lever at one end a system for the gas exchange valve and the Rocker arm on the opposite end a complementary surface for a Has support element.
Ein derartiger Schlepphebel mit elektromagnetischem Schaltventil (Solenoid) zur Beaufschlagung seines Koppelmechanismus geht aus der DE-OS 27 53 197 hervor. Nachteilig ist bei diesem zum einen die ungünstige Anordnung des Schaltventils seitlich am Zylinderkopf. Dies erhöht unnötig den Bauraum in diese Richtung. Zum anderen ist die Beaufschlagung des offenbarten Klinkenmechanismus über ein aufwändiges Gestänge mit mehreren spielbehafteten Lagerstellen realisiert. Schließlich ist festzustellen, daß der Koppelmechanismus als solcher in Zylinderkopfrichtung relativ hoch baut. Gerade in diesem Bereich ist jedoch in aller Regel nur wenig oder gar kein zusätzlicher Bauraum vorhanden. Such a rocker arm with an electromagnetic switching valve (solenoid) DE-OS 27 53 197 to apply its coupling mechanism out. A disadvantage of this is the unfavorable arrangement of the Switch valve on the side of the cylinder head. This unnecessarily increases the installation space in this direction. The other is the application of what is disclosed Latch mechanism over an elaborate linkage with several playful Storage locations realized. Finally, it should be noted that the Coupling mechanism as such builds relatively high in the cylinder head direction. Especially in this However, the area is usually little or no additional installation space available.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Schlepphebel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind. The object of the invention is therefore to provide a switchable rocker arm to create the aforementioned type, in which the disadvantages cited are eliminated are.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schaltventil mit einer Außenseite eines der Arme verbunden ist und in etwa orthogonal zu diesem verläuft, wobei dessen Anker den Arm durchragt und wobei die Koppelmittel aus wenigstens einem quer zur Längsrichtung des Schlepphebels verlaufenden Schieber im oder am Innenelement bestehen. According to the invention this object is achieved in that the switching valve with an outside of one of the arms is connected and approximately orthogonal to this runs, with its anchor protruding through the arm and the Coupling means from at least one transverse to the longitudinal direction of the rocker arm extending slider in or on the inner element.
Hierdurch ist mit relativ einfachen Mitteln ein Schlepphebel geschaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind. Das Schaltventil ist somit seitlich an einem der Arme des Schlepphebels befestigt. Ggf. kann auch ein Schaltventil für zwei gleichwirkende Schlepphebel vorgesehen sein, welches dann beidendig herausragende Anker besitzt und die Verschwenkbewegung der Schlepphebel mit vollzieht. This creates a rocker arm with relatively simple means which the disadvantages cited are eliminated. The switching valve is thus on the side attached to one of the arms of the rocker arm. Possibly. can also be a Switching valve for two rocker arms having the same effect, which is then has protruding anchors on both ends and the pivoting movement of the Rocker arm with executes.
Zur Verringerung der bewegten Ventiltriebsmassen ist es vorteilhaft, das Schaltventil im Bereich des gegenüberliegenden Endes, d. h. im Bereich einer Komplementärfläche des Außenhebels zur Lagerung auf dem Abstützelement, zu positionieren. Hierdurch ist nur eine relativ kurze Verkabelung für das Schaltventil vorzusehen. Durch die Anordnung des Schaltventils mit beaufschlagtem Koppelmechanismus im Bereich der Komplementärfläche ist somit der Innenhebel über beispielsweise die vorgeschlagene Achse verschwenkbeweglich im Außenhebel im Bereich der Anlage für das Gaswechselventil gelagert. To reduce the moving valve train masses, it is advantageous that Switch valve in the area of the opposite end, d. H. in the range of one Complementary surface of the outer lever for storage on the support element, to position. This is only a relatively short wiring for the To provide switching valve. By arranging the switching valve with is thus applied coupling mechanism in the area of the complementary surface the inner lever on, for example, the proposed axis pivotable in the outer lever in the area of the system for the gas exchange valve stored.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Anker einteilig oder zumindest fest mit dem Koppelmittel ausgebildet sein. Dies insbesondere dann, wenn ein Sperrklinkenmechanismus vorgesehen ist. According to a further preferred embodiment, the anchor can be in one piece or at least be fixed to the coupling means. This in particular when a pawl mechanism is provided.
Aufgrund einer Anordnung des Ankers des Schaltventils mit dem Schieber, in Hebellängsrichtung von der Anlage für das Gaswechselventil aus gesehen am gegenüberliegenden Ende hinter der Anlauffläche, liegt nur eine geringe Bauteilbelastung vor. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Positionierungen des Schaltventils mit Koppelmechanismus über die Länge des Außenhebels oder am Schlepphebel allg. gesehen möglich. Due to an arrangement of the armature of the switching valve with the slide, in Longitudinal lever direction seen from the system for the gas exchange valve on opposite end behind the run-up surface, is only a small one Component load. However, other positions are of course also possible of the switching valve with coupling mechanism over the length of the outer lever or generally seen on the rocker arm.
Der erhöhte Ansatz für den Innenhebel im Bereich des gegenüberliegenden Endes gestattet einen in Längsrichtung gesehen relativ kurz bauenden Schlepphebel, da es möglich ist, den Koppelmechanismus, in Draufsicht auf die Schlepphebel gesehen, abschnittsweise "über" der Anlauffläche zu positionieren. The elevated approach for the inner lever in the area of the opposite In the end, it allows a relatively short construction in the longitudinal direction Rocker arm, as it is possible, the coupling mechanism, in top view seen the rocker arms, in sections "above" the contact surface position.
Verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung des Koppelmechanismus mit Anker des Schaltventils sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Einerseits ist der vorgenannte Sperrklinkenmechanismus applizierbar und zum anderen ist ein Schiebermechanismus vorgeschlagen. Beim Schiebermechanismus kann das Koppelmittel sich über eine gesamte Länge seiner Aufnahme im Innenhebel erstrecken und von einem mechanischen Rückstellmittel wie einer Druckfeder umschlossen sein, welche dessen Mittelposition (Entkoppelfall) garantiert. Gerade für den Sperrklinkenmechanismus können die Koppelmittel als Flachschieber oder ähnliche Ausgestaltung ausgebildet sein. Denkbar sind auch Drehschieber, d. h. Elemente, bei denen durch axiales Verdrehen ein Sperren bzw. Entsperren realisiert ist. Der Ansatz des Sperrklinkenmechanismus ist zudem vorzugsweise einteilig mit dem entsprechenden Bauteil (bevorzugt Innenhebel) verbunden. Denkbar ist auch eine mehrteilige Ausbildung. Different ways of training the coupling mechanism with Armature of the switching valve are the subject of further subclaims. On the one hand is the aforementioned pawl mechanism can be applied and secondly proposed a slide mechanism. The slide mechanism can the coupling means over an entire length of its inclusion in the Extend inner lever and by a mechanical return means such as one Compression spring enclosed, which guarantees its central position (decoupling case). Especially for the pawl mechanism, the coupling means as Flat slide or similar configuration may be formed. Are also conceivable Rotary valve, d. H. Elements in which locking occurs due to axial rotation or unlocking is realized. The pawl mechanism is approach also preferably in one piece with the corresponding component (preferred Inner lever) connected. Multi-part training is also conceivable.
Erfindungsgemäß soll das Schwenkzentrum für den Innenhebel als Achse ausgebildet sein. Denkbar sind jedoch auch weitere Ausgestaltungen wie kalottenartige oder zylindrische Auflagen. According to the pivot center for the inner lever as an axis be trained. However, other configurations such as are also conceivable dome-like or cylindrical pads.
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is expediently explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1, 2 räumliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Schlepphebels mit seitlich angeordnetem elektromagnetischen Schaltventil und die Fig. 3a, b schematische Draufsichten auf den Schlepphebel mit Sperrklinkenmechanismus. Fig. 1, 2 spatial views of a rocker arm according to the invention with a laterally arranged electromagnetic switching valve and Fig. 3a, b schematic plan views of the rocker arm with pawl mechanism.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Die Fig. 1, 2 zeigen einen Schlepphebel 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem Außenhebel 2, zwischen dessen Armen 3a, b ein zu diesem relativ verschwenkbeweglicher Innenhebel 4 angeordnet ist. Der Innenhebel 4 hat eine hier als Rolle ausgebildete Anlauffläche 5 für einen gegenlaufenden Nocken. Figs. 1, 2 show a drag lever 1 of a valve train of an internal combustion engine. This consists of an outer lever 2 , between the arms 3 a, b of which an inner lever 4 which is relatively pivotable is arranged. The inner lever 4 has a contact surface 5 designed here as a roller for a counter-rotating cam.
Im Bereich eines Endes 6 wirkt der Außenhebel 2 über eine Anlage 7 auf ein zeichnerisch nicht dargestelltes Ende eines Gaswechselventils im Hubsinn ein. Am gegenüberliegenden Ende 8 ist der Außenhebel 2 über eine kalottenartige Komplementärfläche 9 auf einem Ende eines vorzugsweise hydraulischen Abstützelements gelagert. Wie zu erkennen, ist der Innenhebel 4 im Bereich des einen Endes 6 über eine in den Armen 3a, b verlaufende Achse 10 verschwenkbeweglich gelagert. In the area of an end 6, the outer lever 2 acts via a system 7 on an end of a gas exchange valve (not shown) in the stroke direction. At the opposite end 8 , the outer lever 2 is supported by a dome-like complementary surface 9 on one end of a preferably hydraulic support element. As can be seen, the inner lever 4 is pivotally mounted in the region of one end 6 via an axis 10 extending in the arms 3 a, b.
Zur Verlagerung von später zu beschreibenden Koppelmitteln 11 im Innenhebel 4 ist an einer Außenseite 12 des Armes 3a ein elektromagnetisches Schaltventil 13 befestigt. Ein Anker 14 des Schaltventils 13 ist hier einteilig mit einem Schieber 15 als Koppelmittel 11 ausgebildet. Gezeigt ist in Fig. 1 der Koppelzustand des Schlepphebels 1. Wie zu erkennen, ist das Schaltventil 13 im Bereich der Komplementärfläche 9 positioniert. Somit ist der negative Einfluß des Schaltventils 13 auf die bewegten Ventiltriebsmassen relativ gering. To shift coupling means 11 to be described later in the inner lever 4 , an electromagnetic switching valve 13 is attached to an outer side 12 of the arm 3 a. An armature 14 of the switching valve 13 is formed here in one piece with a slide 15 as a coupling means 11 . The coupling state of the rocker arm 1 is shown in FIG. 1 . As can be seen, the switching valve 13 is positioned in the area of the complementary surface 9 . Thus, the negative influence of the switching valve 13 on the moving valve train masses is relatively small.
Das Koppelmittel 11 ist im wesentlichen stabartig hergestellt. Es hat im Bereich seines einen Endes 17 eine scheibenartige Radialerweiterung 18. Gleichzeitig übergreift ein klinkenartiger Ansatz 19 einer Stirnseite 20 des Innenhebels 4 im hier gezeigten Koppelfall die Radialerweiterung 18. Dem Ansatz 19 liegt am Außenhebel 2 eine nockenseitige Führung 16 für die Radialerweiterung 18 gegenüber. Für den Entkoppelfall des Innenhebels 4 vom Außenhebel 2 wird das Schaltventil 13 im Nockengrundkreis derartig bestromt, daß dessen Anker 14 mit Koppelmittel 11 axial so weit in dessen Richtung gezogen wird, daß beim nachfolgenden Nockenhub der Ansatz 19 hinter dem Ende 17 seine Lost- Motion-Bewegung vollzieht. Somit bleibt das im Bereich der Anlage 7 beaufschlagte Gaswechselventil geschlossen. - Der vorgenannte Mechanismus kann auch als Sperrklinkenmechanismus 21 bezeichnet werden. - The coupling means 11 is produced essentially in the manner of a rod. It has a disc-like radial extension 18 in the region of its one end 17 . At the same time, a pawl-like extension 19 of an end face 20 of the inner lever 4 engages over the radial extension 18 in the coupling case shown here. The approach 19 is on the outer lever 2 opposite a cam-side guide 16 for the radial extension 18 . For the decoupling of the inner lever 4 from the outer lever 2 , the switching valve 13 is energized in the cam base circle in such a way that its armature 14 with the coupling means 11 is pulled axially so far in the direction that during the subsequent cam stroke the projection 19 behind the end 17 has its lost motion Movement takes place. Thus, the gas exchange valve acted upon in the area of system 7 remains closed. - The aforementioned mechanism can also be referred to as a pawl mechanism 21 . -
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ausgestaltung wie Fig. 1. Hier jedoch ist das Koppelmittel 11 im Innenhebel 4 kolbenartig ausgebildet und verläuft in einer Bohrung 22 des Innenhebels 4. Letzterer geht in Richtung zu seiner Bohrung 22 in einen nockenseitig erhöhten Ansatz 23 über. Das Koppelmittel 11 erstreckt sich im Entkoppelzustand über eine gesamte Länge der Bohrung 22. Für den Koppelfall wird der Anker 14 derartig bestromt, daß er im Nockengrundkreis aus dem Schaltventil 13 abschnittsweise ausfährt und somit über eine erste Trennfläche zwischen Außen- und Innenhebel 2, 4 verlagert ist. Gleichzeitig wird hierdurch das Koppelmittel 11 abschnittsweise über eine der vorgenannten Trennfläche gegenüberliegende zweite Trennfläche verlagert. Über die beidseitige Kopplung liegt somit ein sehr kippsicherer Mechanismus mit geringer Bauteilbelastung vor. Denkbar ist ggf. auch lediglich eine einseitige Kopplung. Im übrigen kann anstelle der Beaufschlagung durch das Schaltventil auch eine anderweitige Beaufschlagung wie eine pneumatische, mechanische, elektromechanische, magnetische u. ä. vorgesehen sein. FIG. 2 shows a configuration similar to that of FIG. 1. Here, however, the coupling means 11 in the inner lever 4 is designed like a piston and runs in a bore 22 of the inner lever 4 . The latter merges in the direction of its bore 22 into a shoulder 23 which is raised on the cam side. In the uncoupled state, the coupling means 11 extends over an entire length of the bore 22 . For the coupling case, the armature 14 is energized in such a way that it extends in sections in the cam base circle from the switching valve 13 and is thus displaced via a first separating surface between the outer and inner levers 2 , 4 . At the same time, the coupling means 11 is thereby shifted in sections over a second separation surface opposite the aforementioned separation surface. The coupling on both sides provides a very tilt-proof mechanism with low component load. A one-sided coupling may also be conceivable. Otherwise, instead of being acted upon by the switching valve, it can also be acted upon in another way, such as a pneumatic, mechanical, electromechanical, magnetic and. Ä. Be provided.
Schließlich offenbaren die Fig. 3a, b einen alternativ ausgebildeten
Sperrklinkenmechanismus 21. Hier hat, wie Fig. 3b am besten zeigt, das
beispielsweise als Flachschieber ausgebildete Koppelmittel 11 einen endseitigen
Ansatz 25. Dieser kommuniziert für den Entkoppelfall mit einer komplementären
Aussparung 26 im Bereich der Stirnseite 20 des Innenhebels 4. Für den
Koppelfall wird, wie Fig. 3a näher zeigt, das Koppelmittel 11 derartig axial
verlagert, daß der Ansatz 25 außerhalb der Aussparung 26 ist. Somit kommuniziert
dieser Ansatz 25 und ggf. ein diesem diametral gegenüberliegender weiterer
Ansatz 24 mit Sperrflächen 27 im Bereich der Stirnseite 20.
Bezugszahlenliste
1 Schlepphebel
2 Außenhebel
3a, b Arm
4 Innenhebel
5 Anlauffläche
6 Ende
7 Anlage
8 Ende
8a Ende
9 Komplementärfläche
10 Achse
11 Koppelmittel
12 Außenseite
13 Schaltventil
14 Anker
15 Schieber
16 Führung
17 Ende
18 Radialerweiterung
19 Ansatz
20 Stirnseite
21 Sperrklinkenmechanismus
22 Bohrung
23 Ansatz
24 Ansatz
25 Ansatz
26 Aussparung
27 Sperrfläche
28 Schwenkzentrum
Finally, FIGS . 3a, b disclose an alternative pawl mechanism 21 . Here, as best shown in FIG. 3b, the coupling means 11 , which is designed, for example, as a flat slide valve, has an end attachment 25 . For the case of decoupling, this communicates with a complementary recess 26 in the region of the end face 20 of the inner lever 4 . For the coupling case, as shown in FIG. 3a in more detail, the coupling means 11 is axially displaced such that the extension 25 is outside the recess 26 . This approach 25 and possibly another approach 24 diametrically opposite this communicates with blocking surfaces 27 in the region of the end face 20 . List of reference numbers 1 rocker arm
2 outer levers
3a, b arm
4 inner levers
5 contact surface
6 end
7 Appendix
8 end
8 a end
9 complementary area
10 axis
11 coupling means
12 outside
13 switching valve
14 anchors
15 sliders
16 leadership
17 end
18 Radial expansion
19 approach
20 end face
21 pawl mechanism
22 hole
23 approach
24 approach
25 approach
26 recess
27 restricted area
28 swivel center
Claims (11)
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