DE102008029331A1 - Gas exchange valve deactivating device for internal-combustion engine, has transferring element i.e. bucket tappet, actuated by cam of cam shaft and comprising opening for passage of valve shank or retaining cap - Google Patents

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Abstract

The device has a valve shank connected with a valve disk by a controllable locking device. The locking device is controlled by a locking pin in a blind hole of the valve shank and by actuators. A valve spring (10) acts on the valve disk in a closing direction of a gas exchange valve. A transferring element i.e. bucket tappet (4), is actuated by a cam (2) of a cam shaft (1) of an internal combustion engine and is connected with the valve disk. The transferring element comprises an opening for passage of the valve shank or a retaining cap.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, deren Ventilschäfte mittels einer steuerbaren Verriegelungseinrichtung mit Ventiltellern in Wirkverbindung stehen, durch die die Ventilschäfte mit den Ventiltellern verbindbar oder von diesen lösbar sind, wobei die Steuerung der Verriegelungseinrichtung mittels eines Verriegelungsstiftes in einer Sackbohrung der Ventilschäfte und mittels Aktuatoren erfolgt und wobei die Ventilteller von Ventilfedern in Schließrichtung der Gaswechselventile beaufschlagt sind, mit einem Übertragungselement, das von einem Nocken zumindest einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine betätigbar ist und mit den Ventiltellern in Wirkverbindung steht.contraption for switching off gas exchange valves of an internal combustion engine, their valve stems by means of a controllable locking device are in operative connection with valve plates, through which the valve stems connectable to the valve plates or detachable from them are, wherein the control of the locking device by means of a Locking pin in a blind bore of the valve stems and by means of actuators, and wherein the valve disk of valve springs acted upon in the closing direction of the gas exchange valves, with a transmission element, that of a cam at least a camshaft of the internal combustion engine is actuated and is in operative connection with the valve plates.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige gattungsbildende Vorrichtung ist aus der älteren, aber nicht vorveröffentlichten DE-10 2007 013 947.2 bekannt. Bei dieser älteren Anmeldung werden mittels einer Verschiebung des Verriegelungsstiftes in der Sackbohrung des Ventilschaftes Verriegelungskörper betätigt, die eine formschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Ventilschaft und dem zugeordneten Ventilteller herstellen oder diese freigeben.Such a generic device is from the older, but not previously published DE-10 2007 013 947.2 known. In this earlier application locking body are actuated by means of a displacement of the locking pin in the blind bore of the valve stem, which produce a positive connection between the respective valve stem and the associated valve disc or release this.

Das Übertragungselement ist als Schlepphebel ausgebildet, der auch in Summe bei einer größeren Anzahl von Ventilen und Schlepphebeln einen nicht unerheblichen, insbesondere quer ausgerichteten Bauraum erfordert.The transmission element is designed as a drag lever, which in total at a larger Number of valves and rocker arms is not insignificant, especially transversely oriented space requires.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die nicht vorbekannte Lösung zur Abschaltung von Gaswechselventilen dahingehend zu modifizieren und zu verbessern, dass die Übertragungselemente einen geringeren Bauraum beanspruchen und nur geringe bewegliche Massen aufweisen.task The invention is therefore the not previously known solution to disable gas exchange valves to modify and to improve that the transmission elements one take up less space and only small moving masses exhibit.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das jeweilige Übertragungselement als Tassenstößel ausgebildet ist, der eine Öffnung zur Durchführung des Ventilschaftes aufweist. Dabei weist der Nocken eine mittige, umlaufende Nut im Bereich des Ventilschaftes auf. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung werden die im Prinzip bekannten Vorteile von Tassenstößeln auf die vorliegende Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen übertragen und gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen, wie die Aktuatoren die Verriegelungseinrichtungen, insbesondere die Verriegelungsstifte, erreichen können.The The object of the invention is achieved in that the respective transmission element is designed as a bucket tappet having an opening Having to carry out the valve stem. It points the cam a central, circumferential groove in the region of the valve stem on. By this embodiment of the invention are in principle known benefits of tappets on the present device to switch off gas exchange valves and simultaneously created a possibility, as the actuators the locking devices, especially the locking pins can reach.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Tassenstößel zylindrisch ausgeführte Nockenkontaktflächen beidseits der Öffnung aufweist und dass zwischen dem Tassenstößel und dem den Tassenstößel führenden Bauteil eine Verdrehsicherungsvorrichtung vorgesehen ist. Durch diese Ausgestaltung der Nockenkontaktflächen werden günstige Gleitflächen zwischen Nocken und Tassenstößel, die auch eine verbesserte kinematische Übertragung bewirken, zur Verfügung gestellt. Erforderlich ist dabei, dass sich der Tassenstößel nicht beliebig drehen darf, wozu die Verdrehsicherungsvorrichtung eingebaut ist.In Another embodiment of the invention is proposed that the Cylinder tappet cylindrical Has cam contact surfaces on both sides of the opening and that between the tappet and the Cup tappet leading component an anti-rotation device is provided. By this configuration of the cam contact surfaces Be cheap sliding surfaces between cams and Cup tappets, which also improved kinematic transmission effect, provided. It is necessary that the bucket tappet does not turn arbitrarily may, for which the anti-rotation device is installed.

Zur leichten Einstellung des Ventilspieles werden Tassenstößel mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen den Nockenkontaktflächen und der Auflagefläche am Ventilteller zur Verfügung gestellt. Dadurch können je nach Bedarf die Tassenstößel ausgetauscht werden, um das Ventilspiel auszugleichen.to easy adjustment of the valve clearance will be bucket tappets with different dimensions between the cam contact surfaces and the bearing surface on the valve plate available posed. As a result, the bucket tappets can be exchanged as needed to balance the valve clearance.

In vorteilhafter Weise kann der Tassenstößel und der Ventilteller auch als Baueinheit oder einstückig ausgeführt werden. Das führt zur Verringerung der beweglichen Massen und zur Reduzierung der Anzahl der Bauteile. Um auch für die Tassenstößel/Ventilteller-Einheiten eine Anpassung des Ventilspieles zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass Einheiten mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen den Nockenkontaktflächen und dem Element der Verriegelungseinrichtung am Ventilteller vorgesehen sind. Dadurch kann auch bei dieser Ausgestaltung das Ventilspiel durch Wechsel der Einheiten variiert werden.In Advantageously, the bucket tappet and the valve disk also designed as a unit or in one piece become. This leads to the reduction of the moving masses and to reduce the number of components. In order for too the bucket tappets / valve head units make an adjustment to achieve the valve clearance, it is suggested that units with different dimensions between the cam contact surfaces and the element of the locking device are provided on the valve disk. As a result, in this embodiment, the valve clearance Change of units can be varied.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Aktuatoren Aktuatorelemente aufweisen und in einem an der Brennkraftmaschine befestigten Gehäuse oder in einem Bauteil des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine quer zu den Ventilschäften/Verriegelungsstiften gelagert sind und dass die Aktuatorelemente durch Drehbewegung das freie Ende der Verriegelungsstifte kontaktieren. Die Aktuatorelemente weisen dabei vorzugsweise Wellen oder Wellenstücke auf, an denen Hebel befestigt sind, deren Enden die Verriegelungsstifte betätigen. Die Hebel sind dabei so ausgerichtet, ausgebildet und angeordnet, dass sie in die umlaufende Nut an den Nocken reichen, wodurch sich eine räumlich günstige Anordnung ergibt. Die Drehbewegung der Aktuatorelemente bzw. Hebel wird in vorteilhafter Weise durch elektromotorisch, elektromagnetisch oder hydraulisch betätigte Einrichtungen erreicht. Diese können als Stößel ausgebildet sein, der an einer Exzenterfläche an dem Aktuatorelement oder an dem Hebel angreift.Farther It is proposed that the actuators comprise actuator elements and in a housing attached to the internal combustion engine or in a component of the cylinder head of the internal combustion engine stored transversely to the valve stems / locking pins are and that the actuator elements by rotary motion the free Contact the end of the locking pins. The actuator elements preferably have waves or wave pieces, where levers are attached, the ends of which are the locking pins actuate. The levers are aligned, formed and arranged to extend into the circumferential groove on the cam, thereby a spatially favorable arrangement results. The rotational movement of the actuator or lever is in an advantageous Way by electric motor, electromagnetic or hydraulic achieved operated facilities. these can be designed as a ram, which on an eccentric surface acts on the actuator element or on the lever.

Wie bereits bei der vorbekannten Lösung beschrieben, können am Ende der Ventilschäfte Haltekappen vorgesehen sein, die einerseits in eine Nut an den Ventilschäften eingreifen und andererseits mit einem Anschlag des Verriegelungsstiftes in Wirkverbindung stehen und dessen Austrittsweg begrenzen. Auch können die Ventilschäfte mit Rasteinrichtungen in Wirkverbindung stehen, die an einer Führung der Ventilschäfte im Zylinderkopf oder an Ventilschaftführungen festgelegt sind.As already described in the previously known solution can be provided at the end of Ventilschäfte retaining caps, on the one hand engage in a groove on the valve stems and on the other hand with a stop of the locking pin in Actually connect and limit the exit path. Also can the valve stems with locking devices in operative connection stand at a guide of the valve stems set in the cylinder head or valve stem guides are.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:to Further explanation of the invention is based on the drawings referenced, in which an embodiment of the invention is shown simplified. Show it:

1: eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen mit einer Nockenwelle mit Nocken und einem Tassenstößel, 1 FIG. 2: a perspective view of a device for switching off gas exchange valves with a camshaft having a cam and a cup tappet, FIG.

2: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen mit Nockenwelle, Nocken, Tassenstößel, Ventilfeder und Gaswechselventil und 2 : A side view of a device for switching off gas exchange valves with camshaft, cam, bucket tappet, valve spring and gas exchange valve and

3: einen Querschnitt durch die Nockenwelle, das Aktuatorelement mit Hebel und durch die Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen. 3 a cross section through the camshaft, the actuator element with lever and by the device for switching off gas exchange valves.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In den 1 bis 3 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Nockenwelle bezeichnet, auf der ein Nocken 2 drehfest angeordnet ist. Der Nocken weist eine mit 3 bezeichnete umlaufende Nut auf, so dass zwei Nockenteile entstehen. Der Nocken steht mit einem mit 4 bezeichneten Tassenstößel in Wirkverbindung, der dem Nocken 2 zugewandt Nockenkontaktflächen 5 aufweist, die zylindrisch gewölbt ausgeführt sind und in Richtung des Nockens 2 vorstehen. In dem Tassenstößel 4 zwischen den Nockenkontaktflächen 5 ist eine Öffnung 6 vorgesehen, durch die das Ende eines mit 7 bezeichneten Ventilschaftes reicht, der eine Haltekappe 8 aufweist. Der Tassenstößel 4 stützt sich an einem Ventilteller 9 ab, der mit einer Ventilfeder 10 in Wirkverbindung steht, die sich, nicht dargestellt, an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abstützt. Der Ventilschaft 7 geht in ein mit 11 bezeichnetes Gaswechselventil über. In einer Sackbohrung des Ventilschaftes 7 ist ein mit 12 bezeichneter Verriegelungsstift eingesetzt, der sich auf einer mit 13 bezeichneten Stiftfeder abstützt und mittels eines mit der Haltekappe 8 in Wirkverbindung stehenden Anschlags gegen Austritt aus der Sackbohrung gesichert ist. Die Haltekappe 8 ist weiterhin in ihrer radialen Erstreckung größer als die Bohrung im Ventilteller 9, sodass sie für bestimmte Betriebszustände auch einen Anschlag des Gaswechselventils 11 am Ventilteller 9 bildet.In the 1 to 3 is, as far as shown in detail, with 1 denotes a camshaft on which a cam 2 is arranged rotationally fixed. The cam has a 3 designated circumferential groove, so that two cam parts arise. The cam is one with 4 designated bucket tappets in operative connection, the cam 2 facing cam contact surfaces 5 has, which are executed cylindrically curved and in the direction of the cam 2 protrude. In the bucket tappet 4 between the cam contact surfaces 5 is an opening 6 provided by the end of a with 7 designated valve stem is sufficient, the holding cap 8th having. The tappet 4 rests on a valve disk 9 off, with a valve spring 10 is in operative connection, which, not shown, is supported on a cylinder head of the internal combustion engine. The valve stem 7 join in 11 designated gas exchange valve over. In a blind bore of the valve stem 7 is one with 12 designated locking pin used, located on a with 13 designated pen spring is supported and by means of a holding cap 8th is secured in operative connection stop against escape from the blind bore. The retaining cap 8th is still greater in its radial extent than the bore in the valve disk 9 so that they also stop the gas exchange valve for certain operating conditions 11 on the valve plate 9 forms.

Der Verriegelungsstift 12 weist eine Aussparung 14 auf, die mit Kugeln 15 in Wirkverbindung stehen, wobei die Kugeln 15 in Öffnungen des Ventilschaftes 7 gelagert sind. Die Kugeln 15 korrespondieren mit einer Innennut im Ventilteller 9, so dass eine Axialverschiebung des Verriegelungstiftes eine Radialverschiebung der Kugeln und damit eine Sperrung zwischen Ventilteller 9 und Ventilschaft 7 bewirkt bzw. diese Sperrung löst.The locking pin 12 has a recess 14 on that with bullets 15 in operative connection, the balls 15 in openings of the valve stem 7 are stored. The balls 15 correspond with an internal groove in the valve disk 9 , so that an axial displacement of the locking pin a radial displacement of the balls and thus a block between the valve disc 9 and valve stem 7 causes or releases this blockage.

Weiterhin ist mit 16 ein Aktuatorelement bezeichnet, das als Welle ausgebildet ist und in einem an der Brennkraftmaschine befestigten Gehäuse oder in einem Bauteil eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine drehgelagert ist. Auf dem Aktuatorelement 16 sind entsprechend der Anzahl der Gaswechselventile Hebel 17 befestigt, die in die umlaufende Nut 3 der Nocken bis zu den Enden der Verriegelungsstifte 12 reichen und bei Verdrehung des Aktuatorelements 16 den Verriegelungsstift 12 gegen die Kraft der Stiftfeder 13 verschieben bzw. dessen Bewegung freigeben.Furthermore, with 16 an actuator element, which is designed as a shaft and is rotatably mounted in a housing attached to the internal combustion engine or in a component of a cylinder head of the internal combustion engine. On the actuator element 16 are according to the number of gas exchange valves lever 17 fixed in the circumferential groove 3 the cam to the ends of the locking pins 12 rich and twisting of the actuator 16 the locking pin 12 against the force of the pen spring 13 move or release its movement.

Wie die Maßskalen unterhalb und neben dem Aktuatorelement 16 andeuten, werden Tassenstößel 4 bzw. Tassenstößel/Ventilteller-Einheiten zur Verfügung gestellt, deren Maß zwischen den Nockenkontaktflächen 5 und der Auflagefläche des Tassenstößels 4 am Ventilteller 9 oder zwischen den Nockenkontaktflächen 5 zur Innennut des Ventiltellers 9 unterschiedlich sind, wodurch das Ventilspiel eingestellt werden kann.Like the scale below and next to the actuator 16 suggest, are tappets 4 or cup tappets / valve disk units provided, whose dimension between the cam contact surfaces 5 and the bearing surface of the bucket tappet 4 on the valve plate 9 or between the cam contact surfaces 5 to the inner groove of the valve disk 9 are different, whereby the valve clearance can be adjusted.

11
Nockenwellecamshaft
22
Nockencam
33
umlaufende Nutencircling groove
44
Tassenstößeltappets
55
NockenkontaktflächenCam contact surfaces
66
Öffnungopening
77
Ventilschaftvalve stem
88th
Haltekapperetaining cap
99
Ventiltellervalve disc
1010
Ventilfedervalve spring
1111
GaswechselventilGas exchange valve
1212
Verriegelungsstiftlocking pin
1313
Stiftfederpin spring
1414
Aussparungrecess
1515
Kugelnroll
1616
Aktuatorelementactuator
1717
Hebellever

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007013947 [0002] - DE 102007013947 [0002]

Claims (9)

Vorrichtung zur Abschaltung von Gaswechselventilen (11) einer Brennkraftmaschine, deren Ventilschäfte (7) mittels einer steuerbaren Verriegelungseinrichtung mit Ventiltellern (9) in Wirkverbindung stehen, durch die die Ventilschäfte (7) mit den Ventiltellern (9) verbindbar oder von diesen lösbar sind, wobei die Steuerung der Verriegelungseinrichtung mittels eines Verriegelungsstiftes (12) in einer Sackbohrung der Ventilschäfte (7) und mittels Aktuatoren erfolgt und wobei die Ventilteller (9) von Ventilfedern (10) in Schließrichtung der Gaswechselventile (11) beaufschlagt sind, mit einem Übertragungselement, das von einem Nocken (2) zumindest einer Nockenwelle (1) der Brennkraftmaschine betätigbar ist und mit den Ventiltellern (9) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als Tassenstößel (4) ausgebildet, der eine Öffnung (6) zur Durchführung des Ventilschaftes (7) oder einer Haltekappe (8) aufweist.Device for switching off gas exchange valves ( 11 ) of an internal combustion engine whose valve stems ( 7 ) by means of a controllable locking device with valve plates ( 9 ) are in operative connection through which the valve stems ( 7 ) with the valve plates ( 9 ) are connectable or detachable from these, wherein the control of the locking device by means of a locking pin ( 12 ) in a blind bore of the valve stems ( 7 ) and by means of actuators and wherein the valve disc ( 9 ) of valve springs ( 10 ) in the closing direction of the gas exchange valves ( 11 ) are acted upon, with a transmission element, by a cam ( 2 ) at least one camshaft ( 1 ) of the internal combustion engine is operable and with the valve plates ( 9 ) is in operative connection, characterized in that the transmission element as a bucket tappets ( 4 ), which has an opening ( 6 ) for the passage of the valve stem ( 7 ) or a retaining cap ( 8th ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (2) eine mittige, umlaufende Nut (3) im Bereich des Ventilschaftes (7) aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the cam ( 2 ) a central, circumferential groove ( 3 ) in the region of the valve stem ( 7 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tassenstößel (4) zylindrisch ausgeführte Nockenkontaktflächen (5) beidseits der Öffnung (6) aufweist und dass zwischen Tassenstößel (4) und dem den Tassenstößel führenden Bauteil eine Verdrehsicherungsvorrichtung vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the tappets ( 4 ) Cylindrically executed cam contact surfaces ( 5 ) on both sides of the opening ( 6 ) and that between tappets ( 4 ) and the tappet leading component is provided an anti-rotation device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Tassenstößel (4) mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen den Nockenkontaktflächen (5) und der Auflagefläche am Ventilteller (9) vorgesehen sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that tappets ( 4 ) with different dimensions between the cam contact surfaces ( 5 ) and the bearing surface on the valve plate ( 9 ) are provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tassenstößel (4) und der Ventilteller (9) eine Baueinheit bilden oder einstückig ausgeführt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tappet ( 4 ) and the valve plate ( 9 ) form a structural unit or are made in one piece. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tassenstößel (4)/Ventilteller (9) -Einheiten mit unterschiedlichen Abmessungen zwischen den Nockenkontaktflächen (5) und dem Element der Verriegelungseinrichtung am Ventilteller (9) vorgesehen sind.Device according to claim 5, characterized in that the tappets ( 4 ) / Valve disc ( 9 ) Units of different dimensions between the cam contact surfaces ( 5 ) and the element of the locking device on the valve disk ( 9 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren Aktuatorelemente (16) aufweisen und in einem an der Brennkraftmaschine befestigten Gehäuse oder in einem Bauteil eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine quer zu den Ventilschäften (7)/Verriegelungsstiften (12) gelagert sind und dass die Aktuatorelemente (16) durch Verdrehung das freie Ende der Verriegelungsstifte (12) kontaktieren.Apparatus according to claim 1, characterized in that the actuators actuator elements ( 16 ) and in a housing attached to the internal combustion engine or in a component of a cylinder head of the internal combustion engine transversely to the Ventilschäften ( 7 ) / Locking pins ( 12 ) and that the actuator elements ( 16 ) by rotation the free end of the locking pins ( 12 ) to contact. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorelemente (16) Wellen oder Wellenstücke aufweisen, an denen Hebel (17) befestigt sind, durch die die Enden die Verriegelungsstifte (12) betätigbar sind.Device according to one of claims 1 or 7, characterized in that the actuator elements ( 16 ) Have shafts or shaft pieces on which levers ( 17 ) by which the ends of the locking pins ( 12 ) are operable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Aktuatorelementen (16) oder den Hebeln (17) zumindest eine elektromotorische, elektromagnetische oder hydraulische Verdreheinrichtung in Wirkverbindung steht.Device according to one of claims 1, 7 or 8, characterized in that with the actuator elements ( 16 ) or the levers ( 17 ) is at least an electromotive, electromagnetic or hydraulic twisting device in operative connection.
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