DE102004060433A1 - Cam follower for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine - Google Patents

Cam follower for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine

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DE102004060433A1
DE102004060433A1 DE200410060433 DE102004060433A DE102004060433A1 DE 102004060433 A1 DE102004060433 A1 DE 102004060433A1 DE 200410060433 DE200410060433 DE 200410060433 DE 102004060433 A DE102004060433 A DE 102004060433A DE 102004060433 A1 DE102004060433 A1 DE 102004060433A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenfolger (1) zur Betätigung eines Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine, der sich an einem ersten Ende (5) über ein Gelenkelement (6) auf dem Gaswechselventil (2) und an einem zweiten Ende (7) auf einem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt. The invention relates to a cam follower (1) for operating an internal combustion engine of a gas exchange valve (2) located at a first end (5) via a hinge member (6) on the gas exchange valve (2) and at a second end (7) supporting a housing of the internal combustion engine.
Um einen Nockenfolger (1) zur Betätigung eines Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher bei gleichzeitiger Verminderung der Flächenpressung zwischen Ventilschaftendfläche (10) und Nockenfolgerkontaktfläche (11) und vereinfachter Herstellung des Nockenfolgers (1) das Gaswechselventil (2) mit mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi beaufschlagen kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass sich der Nockenfolger (1) über ein schaltbares Abstützelement (12) auf dem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt. A cam follower (1) to provide for actuating a gas exchange valve (2) of an internal combustion engine, which with simultaneous reduction of the surface pressure between Ventilschaftendfläche (10) and cam follower contact surface (11) and a simplified manufacture of the cam follower (1) the gas exchange valve (2) having at least two can act on different modes of operation, the invention proposes that the cam follower (1) via a switchable support element (12) supported on the housing of the internal combustion engine.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a cam follower for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Aus der From the DE 198 50 404 A1 DE 198 50 404 A1 ist ein gattungsgemäßer Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine bekannt. is known a generic cam follower for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine. Der Nockenfolger stützt sich an einem ersten Ende über eine Kontaktfläche eines Gelenkelementes auf einer Ventilschaftendfläche des Gaswechselventils und an einem zweiten Ende auf einem Gehäuse der Brennkraftmaschine ab. The cam follower is supported on a first end via a contact surface of a hinge element on a Ventilschaftendfläche the gas exchange valve and at a second end to a housing of the internal combustion engine. Der Nockenfolger ist als Blechhebel ausgebildet, bei welchem die Integration des Gelenkelementes in den Nockenfolger nur über aufwändige Verbindungselemente erfolgen kann. The cam follower is designed as a sheet metal lever, in which the integration of the joint element can be done in the cam follower only consuming fasteners. Ferner besteht keine Möglichkeit der Beaufschlagung des Gaswechselventils mit unterschiedlichen Betriebsmodi, wie beispielsweise eines Nullhubs. Further, there is no possibility of acting upon the gas exchange valve with different operating modes, such as a Nullhubs.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welcher bei gleichzeitiger Verminderung der Auslenkung zwischen Mittelpunkt der Ventilschaftendfläche sowie Mittelpunkt der Nockenfolgerkontaktfläche und vereinfachter Herstellung des Nockenfolgers das Gaswechselventil mit mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi beaufschlagen kann. The invention has for its object to provide a cam follower for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine, wherein the gas exchange valve can act with at least two different modes of operation while reducing the deflection between the center of the Ventilschaftendfläche and the center of the cam follower contact surface and a simplified manufacture of the cam follower.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the given in the characterizing part of patent claim 1.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich der Nockenfolger über ein schaltbares Abstützelement auf einem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt und somit eine Betätigung des Gaswechselventiles in unterschiedlichen Betriebsmodi möglich ist. An essential advantage of the invention is that the cam follower is supported via a switchable support on a housing of the internal combustion engine and thus an actuation of the gas exchange valve is possible in different operation modes.
  • Vorteilhafterweise ist durch die Integration eines Gelenkelementes in den Nockenfolger und die Ausbildung des Gelenkelementes ein großer Verfahrweg zwischen Ventilschaftendfläche und Kontaktfläche des Nockenfolgers möglich, ohne dass die Fläche, in welcher sich der Nockenfolger und das Ventilschaftende berühren, im Betrieb zu klein wird. Advantageously, a large traverse between Ventilschaftendfläche and contact surface of the cam follower is possible by the integration of a joint member in the cam follower and the formation of the joint member without the surface in which the cam follower and the valve stem end to touch during operation is too small.
  • Vorteilhafterweise ist der Nockenfolger als einstückiger, gegossener Hebel ausgebildet, in welchen das einfach gestaltete Gelenkelement ohne weitere Verbindungselemente integrierbar ist. Advantageously, the cam follower is formed as an integral, molded lever, in which the hinge member is simply designed integrated without further connecting elements. Hierdurch wird eine optimale Steifigkeit des Systems erreicht. This ensures optimum rigidity of the system is achieved. Vorteilhafterweise kann als Gelenkelement der Körper eines konventionellen hydraulischen Spielausgleichselementes (Serienelement) verwendet werden, ohne die Mittel zur Ausführung der Ausgleichsfunktion. Advantageously, as the joint element of the body of a conventional hydraulic play compensation element (series element) may be used without the means for carrying out the compensation function.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor. Other aspects and advantages of the invention will be apparent from the remaining dependent claims and the description.
  • In den Zeichnungen ist im folgenden ein Ausführungsbeispiele der Erfindung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. In the drawings An embodiment of the invention is explained in more detail with further details.
  • Dabei zeigen: They show:
  • 1 1 einen Ausschnitt einer Brennkraftmaschine mit einem Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventiles der Brennkraftmaschine, der sich an einem ersten Ende über ein Gelenkelement auf dem Gaswechselventil und an einem zweiten Ende erfindungsgemäß auf einem schaltbaren Abstützelement abstützt, a section of an internal combustion engine with a cam follower for actuating a gas exchange valve of the internal combustion engine, according to the invention is supported on a first end via a joint element on the gas exchange valve and at a second end to a switchable support element,
  • 2 2 den Nockenfolger gemäß the cam follower in accordance with 1 1 , wobei das Abstützelement auf Abschaltbetrieb geschaltet ist, in welchem das Gaswechselventil keinen Hub ausführt, und Wherein the support element is switched to Standby mode, in which the gas exchange valve is not performing a hub, and
  • 3 3 den Nockenfolger gemäß the cam follower in accordance with 1 1 , wobei das Abstützelement auf Normalbetrieb geschaltet ist, in welchem das Gaswechselventil einen Hub ausführt. Wherein the support element is switched to normal operation in which the gas exchange valve carries out a stroke.
  • Die The 1 1 bis to 3 3 zeigen einen Nockenfolger show a cam follower 1 1 zur Beaufschlagung eines Gaswechselventiles for acting on a gas exchange valve 2 2 einer Brennkraftmaschine. an internal combustion engine. Der Nockenfolger The cam follower 1 1 ist von Nocken is of cams 3 3 einer Nockenwelle a camshaft 4 4 der hier nur teilweise dargestellten Brennkraftmaschine beaufschlagbar und stützt sich an einem ersten Ende the internal combustion engine only partially shown here acted upon and is supported at a first end 5 5 über ein Gelenkelement via a joint element 6 6 auf dem Gaswechselventil on the gas exchange valve 2 2 sowie an einem zweiten Ende and at a second end 7 7 auf einem hier nicht sichtbaren Gehäuse der Brennkraftmaschine ab. on a not visible here housing of the internal combustion engine starting. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Nockenfolger In the present embodiment, it is in the cam follower 1 1 um einen Schwinghebel, wobei auch andere Hebelarten denkbar wären. a rocker arm, although other types are conceivable lever. Vorzugsweise ist der Nockenfolger Preferably, the cam follower 1 1 aus Stabilitätsgründen als einstückiges, gegossenes Bauteil ausgebildet. for reasons of stability formed as an integral, molded component.
  • Das Gaswechselventil The gas exchange valve 2 2 weist einen Ventilteller has a valve plate 8 8th und einen Ventilschaft and a valve stem 9 9 mit einer Ventilschaftendfläche with a Ventilschaftendfläche 10 10 auf, welche über eine Kontaktfläche on which a contact surface 11 11 des Nockenfolgers the cam follower 1 1 beaufschlagbar ist. can be acted upon.
  • Um bei gleichzeitiger Verminderung der Auslenkung zwischen Mittelpunkt der Ventilschaftendfläche In order while reducing the deflection between the center of the Ventilschaftendfläche 10 10 sowie Mittelpunkt der Nockenfolgerkontaktfläche and the center of the cam follower contact surface 11 11 das Gaswechselventil the gas exchange valve 2 2 mit mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi beaufschlagen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass sich der Nockenfolger to be able to apply at least two different modes of operation, the invention proposes that the cam follower 1 1 an seinem zweiten Ende at its second end 7 7 über ein schaltbares Abstützelement a switchable support 12 12 auf dem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt. supported on the housing of the internal combustion engine.
  • Hierbei handelt es sich um ein konventionelles schaltbares Abstützelement This is a conventional switchable support 12 12 , so wie es von seinem prinzipiellen Aufbau und der Wirkungsweise her der Fachwelt hinreichend bekannt ist, dh das schaltbare Abstützelement , Is as it principle of its construction and operation here in the art well known, that the switchable support element 12 12 weist ein Außengehäuse includes an outer casing 13 13 und ein zum Außengehäuse and the outer casing 13 13 verschiebbares Innenelement sliding inner element 14 14 auf, wobei das Außengehäuse , wherein the outer housing 13 13 und das Innenelement and the inner element 14 14 in wenigstens einer Verschiebestellung über hier nicht sichtbare Koppelmittel miteinander koppelbar sind. in at least one displacement position are coupled to one another via coupling means not visible here. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stützt sich der Nockenfolger In the present embodiment, the cam follower supports 1 1 über das Innenelement about the inner element 14 14 am Außengehäuse the outer housing 13 13 und somit mittelbar am hier nicht sichtbaren Gehäuse der Brennkraftmaschine ab. and thus indirectly on the not visible here housing of the internal combustion engine starting.
  • Das schaltbare Abstützelement The switchable support element 12 12 ermöglicht mindestens zwei Betriebsmodi, bei denen es sich zum einen um den Normalbetrieb und zum anderen um den Abschaltbetrieb handelt. allowing at least two operating modes, which are, on the one hand to the normal operation and on the other to the Standby mode. Im Normalbetrieb gemäß In normal operation, according 3 3 sind das Außengehäuse are the outer casing 13 13 und das Innenelement and the inner element 14 14 des Abstützelementes the supporting element 12 12 miteinander gekoppelt und die Beaufschlagung des Nockenfolgers coupled to each other and acting upon the cam follower 1 1 von den Nocken of the cam 3 3 der Nockenwelle the camshaft 4 4 wird auf das Gaswechselventil is on the gas exchange valve 2 2 übertragen, wodurch das Gaswechselventil transmitted, whereby the gas exchange valve 2 2 einen Hub ( a stroke ( 3 3 ) ausführt. ) Executes. Im Abschaltbetrieb gemäß In Standby mode according 2 2 sind das Außengehäuse are the outer casing 13 13 und das Innenelement and the inner element 14 14 des Abstützelementes the supporting element 12 12 gegeneinander verschiebbar und bei Beaufschlagung des Nockenfolgers relative to each other and upon application of the cam follower 1 1 von den Nocken of the cam 3 3 der Nockenwelle the camshaft 4 4 sinkt das Innenelement decreases, the inner element 14 14 im Außengehäuse in the outer housing 13 13 ab, wodurch das Gaswechselventil From whereby the gas exchange valve 2 2 keinen Hub ( no stroke ( 2 2 ) ausführt. ) Executes. Ferner sind auch weitere Modi mit Teil- und/oder Mehrfachhüben denkbar, dh das Gaswechselventil Furthermore, additional modes with partial and / or multiple strokes are possible, that the gas exchange valve 2 2 wird in den unterschiedlichen Betriebsmodi mit unterschiedlichen Hüben und/oder Steuerzeiten beaufschlagt. is applied in the different modes of operation with different strokes and / or timing.
  • Wie bereits erwähnt stützt sich der Nockenfolger As mentioned above, the cam follower supports 1 1 an seinem ersten Ende at its first end 5 5 über ein Gelenkelement via a joint element 6 6 auf dem Gaswechselventil on the gas exchange valve 2 2 ab. from. Das Gelenkelement The joint element 6 6 besteht aus einem Außenkörper consists of an outer body 15 15 sowie einem gegenüber dem Außenkörper and a relative to the outer body 15 15 verschwenkbaren, mit dem Außenkörper pivotable, with the outer body 15 15 verbundenen Innenkörper associated inner body 16 16 , wobei der Außenkörper Wherein the outer body 15 15 in einer im Nockenfolger in a cam follower 1 1 eingebrachten, hier nicht sichtbaren Aufnahmebohrung angeordnet ist. introduced, not visible here receiving bore is arranged. Das Gelenkelement The joint element 6 6 ist fest mit dem Nockenfolger is fixed to the cam follower 1 1 verbunden, indem der Außenkörper connected by the outer body 15 15 des Gelenkelementes the joint element 6 6 in den Nockenfolger the cam follower 1 1 eingeschraubt, eingepresst oder eingeklebt ist. is screwed, pressed or glued. Der Innenkörper The inner body 16 16 des Gelenkelementes the joint element 6 6 weist zur Beaufschlagung der Ventilschaftendfläche has for acting on the Ventilschaftendfläche 10 10 des Gaswechselventils the gas exchange valve 2 2 die Kontaktfläche the contact area 11 11 auf, wobei sowohl Kontaktfläche , wherein both contact surface 11 11 als auch Ventilschaftendfläche and Ventilschaftendfläche 10 10 vorzugsweise im wesentlichen plan ausgebildet sind. are preferably substantially planar. Allerdings sind auch alle weiteren Geometrien denkbar, wie beispielsweise eine ballige Fläche, die mit einer kalottenförmigen Fläche zusammenwirkt. However, all other geometries are also conceivable, such as a spherical surface which cooperates with a dome-shaped surface.
  • Der Nockenfolger The cam follower 1 1 ist derart ausgestaltet, dass die beiden Flächen is designed such that the two surfaces 10 10 und and 11 11 in jedem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine stets mindestens teilweise aneinanderliegen, dh die Kontaktfläche in each operating mode of the internal combustion engine is always at least partially against one another, ie the contact area 11 11 des Nockenfolgers the cam follower 1 1 ist verliersicher auf der Ventilschaftendfläche is captive on the Ventilschaftendfläche 10 10 des Gaswechselventils the gas exchange valve 2 2 angeordnet. arranged.

Claims (12)

  1. Nockenfolger ( Cam follower ( 1 1 ) zur Betätigung eines Gaswechselventiles ( ) (For actuating a gas exchange valve 2 2 ) einer Brennkraftmaschine, der sich an einem ersten Ende ( ) Of an internal combustion engine, which (at a first end 5 5 ) über ein Gelenkelement ( ) (About a hinge element 6 6 ) auf dem Gaswechselventil ( ) (On the gas exchange valve 2 2 ) und an einem zweiten Ende ( ) And (at a second end 7 7 ) auf einem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt, dadurch gekennzeichnet , dass sich der Nockenfolger ( ) Is supported on a housing of the internal combustion engine, characterized in that the cam follower ( 1 1 ) über ein schaltbares Abstützelement ( ) (About a switchable support 12 12 ) auf dem Gehäuse der Brennkraftmaschine abstützt. ) Supported on the housing of the internal combustion engine.
  2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkelement ( Cam follower according to claim 1, characterized in that the hinge element ( 6 6 ) aus einem in einer Aufnahmebohrung des Nockenfolgers ( ) From a (in a receiving bore of the cam follower 1 1 ) angeordneten Außenkörper ( ) Arranged outside the body ( 15 15 ) sowie einem gegenüber dem Außenkörper ( ) And a (relative to the outer body 15 15 ) schwenkbaren, mit diesem verbundenen Innenkörper ( ) Pivotable (inner body connected thereto, 16 16 ) besteht. ) consists.
  3. Nockenfolger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkelement ( Cam follower according to claim 1 or 2, characterized in that the hinge element ( 6 6 ) fest mit dem Nockenfolger ( ) Tight (with the cam follower 1 1 ) verbunden ist. ) connected is.
  4. Nockenfolger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper ( Cam follower according to claim 2 or 3, characterized in that the outer body ( 15 15 ) des Gelenkelementes ( () Of the articulated element 6 6 ) in den Nockenfolger ( ) (In the cam follower 1 1 ) eingeschraubt, eingepresst oder eingeklebt ist. is) screwed, pressed or glued.
  5. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkelement ( Cam follower according to any one of the preceding claims, characterized in that the hinge element ( 6 6 ) eine Kontaktfläche ( ) A contact surface ( 11 11 ) zur Beaufschlagung einer Ventilschaftendfläche ( ) (For applying a Ventilschaftendfläche 10 10 ) des Gaswechselventiles ( () Of the gas exchange valve 2 2 ) aufweist. ) having.
  6. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche ( Cam follower according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact surface ( 11 11 ) am Innenkörper ( ) (On the inner body 16 16 ) des Gelenkelementes ( () Of the articulated element 6 6 ) ausgebildet ist. ) is trained.
  7. Nockenfolger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flächen ( Cam follower according to claim 5 or 6, characterized in that the two surfaces ( 10 10 und and 11 11 ) im wesentlichen plan ausgebildet sind. ) Are substantially planar.
  8. Nockenfolger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Fläche ( Cam follower according to one of claims 5 to 7, that each have a surface ( 10 10 oder or 11 11 ) ballig und die andere Fläche ( ) Convex and the other surface ( 10 10 oder or 11 11 ) kalottenförmig ausgebildet ist. ) Is dome-shaped.
  9. Nockenfolger nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flächen ( Cam follower according to one of claims 5 to 8, characterized in that the two surfaces ( 10 10 und and 11 11 ) in jedem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine stets mindestens teilweise aneinanderliegen. ) In each operation mode of the internal combustion engine always rest against one another at least partially.
  10. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger ( Cam follower according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam follower ( 1 1 ) als Hebel ausgebildet ist. ) Is formed as a lever.
  11. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger ( Cam follower according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam follower ( 1 1 ) als Schwinghebel ausgebildet ist. ) Is formed as a rocker arm.
  12. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger ( Cam follower according to any one of the preceding claims, characterized in that the cam follower ( 1 1 ) als einstückiges, gegossenes Bauteil ausgebildet ist. ) Is formed as a one-piece molded component.
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