DE102008034092A1

DE102008034092A1 - Shifting valve lever for valve drive, has valve shifting function and two partial levers flexibly connected around pivot pin, where shifting blocking unit is operated between partial levers, and return spring is provided as coil spring

Info

Publication number: DE102008034092A1
Application number: DE102008034092A
Authority: DE
Inventors: Sven Dr. Lauer
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-28

Abstract

The shifting valve lever (31) has a valve shifting function and two partial levers (32,34) that are flexibly connected around a pivot pin (B). A shifting blocking unit (38) is operated between both the partial levers, where a return spring is provided as a coil spring (51) that is wound with an arched central axis. The coil spring is fixed on one of the partial levers with its spring ends (53,54) in a force-fit or form-fit manner. The coil spring is elastically deformed by deviation of the partial levers together in the direction of its central axis.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilhebel für Ventiltriebe von Verbrennungsmotoren mit Ventilschaltfunktion, mit zwei um eine Gelenkachse gelenkig verbundenen Teilhebeln, mit zwischen den beiden Teilhebeln wirksamen schaltbaren Verriegelungsmittel, durch die in einer ersten verriegelten Schaltstellung die Teilhebel miteinander starr verbunden sind und in einer zweiten entriegelten Schaltstellung um die Gelenkachse zueinander verschwenkbar sind und mit zumindest einer Rückstellfeder, die die Teilhebel aus gegen die Federkraft der Rückstellfeder um die Gelenkachse zueinander verschwenkten Stellungen in eine Ausgangsstellung zurückstellt.The The invention relates to a valve lever for valve trains of Internal combustion engines with valve switching function, with two around a joint axis articulated part levers, with between the two sub-levers effective switchable locking means, through which in a first locked switch position, the partial levers rigidly connected together are and in a second unlocked switching position about the hinge axis are mutually pivotable and with at least one return spring, the part lever off against the spring force of the return spring about the hinge axis pivoted positions to a starting position resets.

Ventiltriebe mit Ventilhebeln dieser Art kommen zum Einsatz bei Verbrennungsmotoren, bei denen z. B. im Teillastbereich zur Verbrauchsreduzierung das einfache Mittel der Zylinderabschaltung angewendet wird. Hierbei wird an einem Teil der Zylinder eine Deaktivierung der Gaswechselventile in geschlossener Stellung vorgenommen, so daß die entsprechenden Zylinder vom motorischen Betrieb ausgeschlossen sind und nur ein übriger Teil der Zylinder, an dem die Gaswechselventile aktiviert bleiben, weiter motorisch betrieben wird, d. h. unter Leistungsabgabe befeuert wird. Die Deaktivierung der Gaswechselventile der einzelnen Zylinder kann zyklisch vorgenommen werden, so daß sowohl bezüglich der Motorlaufruhe als auch bezüglich der Temperaturzustände keine wesentlichen Nachteile hinzunehmen sind.valvetrains with valve levers of this type are used in internal combustion engines, where z. B. in the partial load range to reduce fuel consumption simple means of cylinder deactivation is applied. in this connection At a part of the cylinder deactivates the gas exchange valves made in a closed position, so that the corresponding Cylinders are excluded from engine operation and only one left Part of the cylinder, where the gas exchange valves remain activated, continue is operated by a motor, d. H. is fired under power output. The deactivation of the gas exchange valves of each cylinder can be made cyclically, so that both respect the engine running rest as well as with respect to the temperature conditions There are no significant disadvantages to be accepted.

Die schaltbaren Ventilhebel können die Nockenbewegungen einer rotierenden Nockenwelle auf die Gaswechselventile übertragen oder die Nockenbewegungen unter Abkopplung der Gaswechselventile in einem Freigang (lost motion) auffangen. Bei diesem Freigang befinden sich die schaltbaren Verriegelungsmittel in der zweiten entriegelten Schaltstellung, so dass die Teilhebel nicht starr miteinander verbunden sind, sondern zueinander verschwenkt werden können.The switchable valve lever can the cam movements of a rotating camshaft transferred to the gas exchange valves or the cam movements with decoupling of the gas exchange valves in a lost motion (lost motion) field. At this clearance are located unlocked the switchable locking means in the second Switch position, so that the partial levers are not rigidly connected are, but can be pivoted to each other.

Bei der hier angesprochenen Deaktivierung einzelner Zylinder benötigen die schaltbaren zweigliedrigen verschwenkbaren Ventilhebel eine Rückstellfeder, die in allen Betriebszuständen eine Nockenkontaktfläche des Ventilhebels auch bei entriegelter Schaltstellung der Verriegelungsmittel, also in deaktiviertem Zustand des Zylinders, in Anlage mit dem Nocken der Nockenwelle des Ventiltriebs hält.at require the here mentioned deactivation of individual cylinders the switchable bipartite pivotable valve lever a Return spring in all operating conditions a cam contact surface of the valve lever even when unlocked Switching position of the locking means, ie in the deactivated state of the cylinder, in abutment with the cam of the camshaft of the valve train holds.

Ventilhebel der hier genannten Art sind einschließlich der Verriegelungsmittel in der DE 100 38 917 A1 näher beschrieben. Die genannte Rückstellfeder ist dort nur systematisch angedeutet.Valve lever of the type mentioned here are including the locking means in the DE 100 38 917 A1 described in more detail. The said return spring is indicated there only systematically.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Ventilhebel der eingangs genannten Art mit kostengünstig herstellbaren leicht montierbaren und betriebssicheren Rückstellfedern bereitzustellen.Of these, The present invention is based on the object, Valve lever of the type mentioned with cost producible easily mountable and reliable return springs provide.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die mindestens eine Rückstellfeder eine mit bogenförmiger Mittelachse gewundene Schraubenfeder ist, die mit ihren Federenden an jeweils einem der Teilhebel kraftschlüssig oder formschlüssig festgelegt ist und beim Verschwenken der Teilhebel zueinander in Richtung ihrer Mittelachse verkürzt wird. Schraubenfedern stellen eine außerordentlich kostengünstige Alternative dar, da sie aus anderen Anwendungsfeldern als Kaufteile günstig zur Verfügung stehen und insoweit als Massenteile gefertigt werden.The inventive solution is in that the at least one return spring has a bow-shaped one Central axis spiral coil spring is with their spring ends at each one of the partial lever non-positively or positively is fixed and when pivoting the partial lever to each other in Direction of its central axis is shortened. coil springs represent an extremely cost-effective alternative because they are favorable from other fields of application than purchased parts are available and manufactured in this respect as mass parts become.

Die Herstellung erfolgt, indem die Rückstellfeder mit einer gebogenen Mittellinie aus Federstahldraht gewickelt wird, wobei das übliche Spannungsarmglühen und das übliche Setzen nach dem Wickeln erfolgen können. Ein abschließendes Kugelstrahlen zur Erhöhung der Oberflächendruckvorspannung ist möglich.The Manufactured by the return spring with a bent centerline is wound from spring steel wire, wherein the usual stress relieving and the usual Can be done after winding. A final one Shot peening to increase the surface pressure bias is possible.

Derart hergestellte Federn sind formstabil und lassen sich in Richtung ihrer gekrümmten Mittellinie verkürzen, ohne daß wesentliche Abweichungen des Krümmungsradius der Mittellinie auftreten.so manufactured springs are dimensionally stable and can be in the direction shorten their curved midline without significant Deviations of the radius of curvature of the center line occur.

In der Ausgangsstellung können vorzugsweise die Teilhebel miteinander verriegelt werden. Das heißt, daß in der Ausgangsstellung sich die Verriegelungsmittel von der zweiten entriegelten Schaltstellung in die erste verriegelte Schaltstellung schalten lassen. Somit würden sich bei erster verriegelter Schaltstellung der Verriegelungsmittel die Teilhebel zueinander starr verbunden in der Ausgangsstellung befinden.In the starting position may preferably be the partial lever be locked together. That means that in the initial position, the locking means of the second unlocked switching position in the first locked switching position let switch. Thus, the first locked shift position would be the locking means the part lever rigidly connected to each other are in the starting position.

Die Ausgangsstellung kann einer Stellung der Teilhebel entsprechen, in der der Ven tilhebel gestreckt ist, also bei der ein Winkel zwischen den Teilhebeln 180° oder näherungsweise 180° beträgt. Werden die Teilhebel ausgehend von einer solchen Ausgangsstellung – in entriegelter Schaltstellung und gegen die Kraft der Rückstellfeder – verschwenkt, so würde dies ein Einknicken des Ventilhebels bedeuten. Durch dieses Einknicken des Ventilhebels können die betreffenden Gaswechselventile von der Nockenbewegung abgekoppelt werden.The Initial position can correspond to a position of the partial levers, in which the Ven tilhebel is stretched, so at an angle between the sub-levers 180 ° or approximately 180 °. If the partial levers starting from such a starting position - in unlocked switching position and against the force of the return spring - pivoted, so this would mean a buckling of the valve lever. By this buckling of the valve lever, the respective Gas exchange valves are decoupled from the cam movement.

Bevorzugt werden zwei Rückstellfedern der genannten Art in zueinander symmetrischer Anordnung an einem Ventilhebel verwendet. Die Verwendung einer einzelnen stärkeren mit bogenförmiger Mittellinie gewundenen Schraubenfeder ist jedoch ebenso möglich.Prefers be two return springs of the type mentioned in each other symmetrical arrangement used on a valve lever. The usage a single thicker with arched centerline meandering coil spring is also possible.

Als Befestigungsmittel an wenigstens einer der beiden Teilhebel des Ventilhebels kann ein Zapfen vorgesehen sein, auf den ein Federende der Rückstellfeder aufgesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kreisansenkung vorgesehen sein, in die die vorzugsweise mit Vorspannung zu montierende Feder mit ihrem Federende eingesetzt wird.When Attachment to at least one of the two levers of the Valve lever may be provided a pin on which a spring end the return spring is placed. Alternatively or in addition may be provided a countersink, in which preferably used with bias to be mounted spring with its spring end becomes.

Der Zapfen zur Aufnahme eines Federendes kann gebogen sein, wobei die Krümmung des Zapfens im wesentlichen der Krümmung der bogenförmigen Mittelachse der Rückstellfeder entspricht.Of the Pins for receiving a spring end may be bent, wherein the Curvature of the pin substantially the curvature the arcuate central axis of the return spring equivalent.

Die Federenden der Rückstellfeder können sich stirnseitig auf jeweils einer Federauflagefläche abstützen, wobei die Federauflageflächen im wesentlichen auf die Gelenkachse ausgerichtet sind. Vorzugsweise schneiden sich dabei die Ebene der Federauflageflächen in einer Schnittlinie, die mit der Gelenkachse in etwa zusammenfällt. Der Abstand zwischen Gelenkachse und Federauflagefläche ist dabei der Hebel, mit dem die Kraft der Rückstellfeder um die Gelenkachse ein Drehmoment aufbaut und die Teilhebel des Ventilhebels in Richtung der Ausgangsstellung drückt.The Spring ends of the return spring can be frontally each supported on a spring support surface, wherein the spring bearing surfaces substantially on the hinge axis are aligned. Preferably, the plane of the spring support surfaces intersect in a section line that roughly coincides with the hinge axis. The distance between the hinge axis and the spring support surface is the lever, with the force of the return spring to the joint axle builds up a torque and the partial levers of the valve lever in the direction of the initial position presses.

Bezüglich der weiteren Ausgestaltung des Ventilhebels wird vorgeschlagen, daß der eine der Teilhebel an seinem freien Ende eine Wirkfläche zur Beaufschlagung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils bildet und daß der andere der Teilhebel an seinem freien Ende ein Widerlager zur insbesondere mittelbaren Auflagerung auf einem Zylinderkopf bildet. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, daß der eine der Teilhebel den zweiten der Teilhebel klauenförmig umfaßt. Bei dieser Ausgestaltung ist der Ventilhebel als Schlepphebel ausgebildet, wobei zwischen dem freien Ende des einen Teilhebels und dem freien Ende des anderen Teilhebels eine Nockenkontaktfläche vorgesehen ist, die zur Anlage eines Nockens einer Nockenwelle dient.In terms of the further embodiment of the valve lever is proposed that one of the partial levers at its free end an effective surface for acting on a valve stem of a gas exchange valve forms and that the other of the partial levers at its free end an abutment for particular indirect Auflagerung on a Cylinder head forms. It is preferably provided that the one of the partial levers comprises the second of the partial lever claw-shaped. In this embodiment, the valve lever is designed as a finger lever, being between the free end of a partial lever and the free end the other partial lever provided a cam contact surface is, which serves to create a cam of a camshaft.

Die Nockenkontaktfläche kann durch eine äußere Mantelfläche einer Rolle gebildet sein, die frei drehbar um die Gelenkachse gelagert ist, um die sich die Teilhebel bei entriegelter Schaltstellung der Verriegelungsmittel des Ventilhebels verschwenken lassen.The Cam contact surface can be replaced by an outer Formed lateral surface of a roll, which is freely rotatable is mounted around the hinge axis, around which the partial lever unlocked Swivel switching position of the locking means of the valve lever to let.

Alternativ zur Ausgestaltung als Schlepphebel kann der erfindungsgemäße Ventilhebel als Kipphebel ausgebildet sein. Dabei kann sich die Gelenkachse insbesondere mittelbar an dem Zylinderkopf abstützen, wobei der eine Teilhebel an seinem freien Ende mit dem Ventilschaft des Gaswechselventils zusammenwirkt und der andere Teilhebel mit seinem freien Ende über eine dort vorzusehende Nockenkontaktfläche mit dem Nocken der Nockenwelle zusammenwirkt. Bei entriegelter Schaltstellung der Verriegelungsmittel würde der eine, mit dem Ventilschaft zusammenwirkende Teilhebel still stehen, während der andere Teilhebel, getrieben durch die Nockenbewegung, eine Schwenkbewegung um die Gelenkachse vollführen würde. Die Nockenkontaktfläche kann bei einem Kipphebel ebenfalls durch eine Rolle gebildet sein, wobei diese dann nicht um die Gelenkachse, sondern um eine andere Achse frei drehbar ist. Vorzugsweise verlaufen Gelenkachse und Drehachse der Rolle dabei parallel zueinander.alternative for the design as a drag lever of the invention Valve lever be designed as a rocker arm. This can be the In particular indirectly bear on the cylinder head, wherein the one part lever at its free end with the valve stem the gas exchange valve cooperates and the other part lever with its free end via a cam contact surface to be provided there cooperates with the cam of the camshaft. With unlocked switching position the locking means would be the one cooperating with the valve stem Part lever stand still, while the other part lever, driven by the cam movement, a pivoting movement about the hinge axis would perform. The cam contact surface may also be formed by a roller in a rocker arm, these are then not about the hinge axis, but about another Axis is freely rotatable. Preferably, hinge axis and axis of rotation extend the role in parallel.

Die Verriegelungsmittel des erfindungsgemäßen Ventilhebels sind vorzugsweise längs einer Stellachse parallel zur Gelenkachse verschiebbar in einem der Teilhebel angeordnet und mit Klinken oder Nasen am anderen der Teilhebel in Formeingriff zu bringen, um den Ventilhebel in vorzugsweise gestreckter Stellung oder Ausgangsstellung zu verriegeln. Die Verriegelungsmittel sind vorzugsweise gegen die Kraft einer Vorspannfeder, insbesondere mittels eines Hydraulikkolbens entriegelbar. Bei Ausfall des hydraulischen Drucks, insbesondere bei Motorstillstand, findet dann eine Verriegelung des Ventilhebels statt, so daß die entsprechenden Gaswechselventile und damit die Zylinder aktiviert werden. Die Versorgung der Verriegelungsmittel mit Hydraulikmedium kann, wie noch näher zu beschreiben ist, aus dem Zylinderkopf heraus erfolgen.The Locking means of the valve lever according to the invention are preferably along a control axis parallel to the hinge axis slidably arranged in one of the partial levers and with latches or noses on the other to bring the partial lever in the form of engagement to the valve lever to lock in preferably extended position or home position. The locking means are preferably against the force of a Biasing spring, in particular by means of a hydraulic piston unlocked. In the event of failure of the hydraulic pressure, in particular when the engine is at a standstill, then takes place a locking of the valve lever, so that the corresponding gas exchange valves and thus the cylinder activated become. The supply of the locking means with hydraulic medium can, as will be described in more detail, from the cylinder head out.

Ein schaltbarer Ventilhebel in bekannter Verwendung und ein erfindungsgemäßer Ventilhebel in verschiedenen Schaltstellungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.One switchable valve lever in a known use and an inventive Valve levers in different switch positions are in the drawings and are described below.

1 zeigt einen Zylinderkopf mit einem Gaswechselventil in geschlossener Stellung bei gestrecktem verriegelbaren Ventilhebel in Form eines Rollenschlepphebels; 1 shows a cylinder head with a gas exchange valve in the closed position with extended lockable valve lever in the form of a roller finger follower;

2 zeigt einen Zylinderkopf mit einem Gaswechselventil in geschlossener Stellung bei eingeknickten Rollenschlepphebel; 2 shows a cylinder head with a gas exchange valve in the closed position with a folded roller rocker arm;

3 zeigt einen erfindungsgemäßen Ventilhebel mit zwei Schraubenfedern in gestreckter Stellung; und 3 shows a valve lever according to the invention with two coil springs in the extended position; and

4 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilhebel in eingeknickter Stellung. 4 shows the valve lever according to the invention in a folded-in position.

Die 1 und 2 werden zunächst gemeinsam beschrieben. In den Figuren ist ein senkrechter Teilschnitt durch einen Zylinderkopf 11 eines Verbrennungsmotors im Bereich eines Gaswechselkanals 12 und des diesen steuernden Gaswechselventils 13 gezeigt. Das Gaswechselventil 13 ist in Schließstellung gezeigt, wobei der Ventilteller 14 die Ventilöffnung verschließt. Am Ventilschaft 15 des Gaswechselventils 13 ist ein oberer Ventilteller 16 befestigt. Der Ventilteller 16 liegt auf einer vorgespannten Ventilfeder 17 auf, die sich unmittelbar am Zylinderkopf 11 abstützt. Das Gaswechselventil 13 ist von einer Nockenwelle 21, an der ein Nocken 22 erkennbar ist, steuerbar. Die Lagerungsmittel der Nockenwelle 21 im Zylinderkopf 11 sind nicht dargestellt. Die Nockenwelle 21 wirkt über einen gattungsgemäßen Ventilhebel in Form eines Rollenschlepphebels 31 auf Gaswechselventil 13 ein. Der Rollenschlepphebel 31 stützt sich mit einem Ende auf einem Kugelzapfen 18 eines hydraulischen Spielausgleichselementes 19 im Zylinderkopf 11 ab, das über einen Druckölkanal 20 im Zylinderkopf 11 mit Drucköl versorgt werden kann, und wirkt mit dem anderen Ende unmittelbar auf das freie Ende des Ventilschafts 15 ein. Der Rollenschlepphebel 31 ist zweiteilig und umfaßt einen klauenförmigen ersten Teilhebel 32, der mit einer Wirkfläche 33 auf den Ventilschaft 15 einwirken kann, sowie einen zweiten Teilhebel 34, der mit einer Kalottenfläche 35 auf dem Kugelkopf des Kugelzapfens 18 abstützt. Die beiden Teilhebel 32, 34 sind um eine parallel zur Drehachse der Nockenwelle A verlaufende Gelenkachse B zueinander schwenkbar. Ein Drehzapfen 36 durchsetzt die beiden Teilhebel 32, 34 und lagert zugleich eine Rolle 37 des Rollenschlepphebels 31, auf die die Nockenwelle 21 mit dem Nocken 22 unmittelbar einwirkt. Die beiden Teilhebel 32, 34 werden von Verriegelungsmitteln 38 durchsetzt, die längs einer Stellachse C parallel zu den Achsen A, B verstellbar sind.The 1 and 2 will be described together first. In the figures, a vertical section through a cylinder head 11 an internal combustion engine in the region of a gas exchange channel 12 and the gas exchange valve controlling it 13 shown. The gas exchange valve 13 is shown in the closed position, wherein the valve plate 14 closes the valve opening. At the valve stem 15 of the gas exchange valve 13 is an upper valve plate 16 attached. The valve plate 16 lies on a preterm ten valve spring 17 on, located directly on the cylinder head 11 supported. The gas exchange valve 13 is from a camshaft 21 on which a cam 22 recognizable, controllable. The storage means of the camshaft 21 in the cylinder head 11 are not shown. The camshaft 21 acts via a generic valve lever in the form of a roller cam follower 31 on gas exchange valve 13 one. The roller rocker arm 31 supports itself with one end on a ball stud 18 a hydraulic clearance compensation element 19 in the cylinder head 11 off, that via a pressure oil channel 20 in the cylinder head 11 can be supplied with pressure oil, and acts with the other end directly on the free end of the valve stem 15 one. The roller rocker arm 31 is in two parts and includes a claw-shaped first part lever 32 , with an effective area 33 on the valve stem 15 can act, and a second part lever 34 that with a dome surface 35 on the ball head of the ball stud 18 supported. The two partial levers 32 . 34 are pivotable about a parallel to the axis of rotation of the camshaft A extending hinge axis B to each other. A pivot 36 intersperses the two partial levers 32 . 34 and at the same time a role 37 of the roller cam follower 31 on which the camshaft 21 with the cam 22 acts directly. The two partial levers 32 . 34 be from locking means 38 passes through, which are adjustable along a control axis C parallel to the axes A, B.

In 1 wird die Rolle 37 des Rollenschlepphebels 31 vom Grundkreis des Nockens 22 beaufschlagt. Der Rollenschlepphebel 31 befindet sich hierbei in einer Ausgangsstellung, die einer gestreckten Stellung entspricht, in die er jeweils von einer hier nicht dargestellten Rückstellfeder zurückgestellt wird. In dieser gestreckten Stellung sind die Verriegelungsmittel 38 zu aktivieren und zu deaktivieren, insbesondere ist eine Verriegelung der Teilhebel 32, 34 miteinander in der dargestellten gestreckten Stellung durch die Kraft einer Vorspannfeder innerhalb der Verriegelungsmittel 38 möglich, während die Entriegelung bei hydraulischer Druckaufgabe über den Kugelzapfen 18 durch die Kraft eines Hydraulikkolbens innerhalb der Verrieglungsmittel 38 möglich ist, der die Vorspannfeder weiter verkürzt. Wird der Rollenschlepphebel 31 in er dargestellten gestreckten Stellung mittels der Verriegelungsmittel 38 verriegelt, kann er von der gezeigten Form nicht mehr abweichen. Bei Drehung der Nockenwelle 21 wird der Nocken 22 mittels des Rollenhebels 31 auf das Gaswechselventil 13 einwirken und dieses gegen die Kraft der Ventilfeder 17 nach unten verschieben und öffnen. Die Rückstellkraft der Ventilfeder 17 hält hierbei die Rolle 37 des Rollenschlepphebels 31 in jeder Stellung der Nockenwelle 21 in Anlage mit dem Nocken 22 der Nockenwelle 21. Das Gaswechselventil 13 befindet sich in einer aktivierten Schaltstellung des Ventiltriebs.In 1 becomes the role 37 of the roller cam follower 31 from the base circle of the cam 22 applied. The roller rocker arm 31 is in this case in a starting position, which corresponds to an extended position, in which it is reset in each case by a return spring, not shown here. In this extended position, the locking means 38 to activate and deactivate, in particular, is a locking of the partial lever 32 . 34 together in the illustrated extended position by the force of a biasing spring within the locking means 38 possible while unlocking with hydraulic pressure application via the ball stud 18 by the force of a hydraulic piston within the locking means 38 is possible, which further shortens the biasing spring. Will the roller rocker arm 31 in he extended position shown by means of the locking means 38 locked, he can not deviate from the form shown. Upon rotation of the camshaft 21 becomes the cam 22 by means of the roller lever 31 on the gas exchange valve 13 act and this against the force of the valve spring 17 move down and open. The restoring force of the valve spring 17 keeps the role here 37 of the roller cam follower 31 in every position of the camshaft 21 in contact with the cam 22 the camshaft 21 , The gas exchange valve 13 is in an activated switching position of the valve train.

In 2 ist dargestellt, wie der Rollenschlepphebel 31 bei Entriegelung der Verriegelungsmittel 38 bei Beaufschlagung durch den Nocken 22 der Nockenwelle 21 einknickbar ist, indem die Teilhebel 32, 34 um die Drehachse B verschwenken. Teile der Verriegelungsmittel 38 in den Teilhebeln 32, 34 werden hierbei außer Deckung ge bracht. Die Schließkraft der Ventilfeder 17 ist größer als die Rückstellkraft der hier nicht dargestellten Rückstellfeder des Rollenschlepphebels 31. Diese ist jedoch ausreichend, um in jeder Stellung der Nockenwelle 21 die Rolle 37 in spielfreier Anlage mit dem Nockengrundkreis oder der Nockenerhebung des Nockens 22 zu halten. Das Gaswechselventil 13 ist in dieser entriegelten Position der Verriegelungsmittel 38 deaktiviert. An dem betroffenen Zylinder sind keine Gaswechselvorgänge durch den gezeigten Gaswechselkanal 12 mehr möglich. Ein erneutes Aktivieren des Zylinders ist durch erneutes Verriegeln der Verriegelungsmittel 38 möglich, das jedoch nur in der 1 dargestellten gestreckten Stellung der Teilhebel 32, 34 des Rollenschlepphebels 31 möglich ist.In 2 is shown as the roller rocker arm 31 when unlocking the locking means 38 when acted upon by the cam 22 the camshaft 21 is einknickbar by the part lever 32 . 34 to pivot about the rotation axis B. Parts of the locking means 38 in the partial levers 32 . 34 are thereby brought out of coverage. The closing force of the valve spring 17 is greater than the restoring force of the return spring of the roller cam follower, not shown here 31 , However, this is sufficient to in any position of the camshaft 21 the role 37 in play-free installation with the cam base circle or the cam lobe of the cam 22 to keep. The gas exchange valve 13 is in this unlocked position of the locking means 38 disabled. At the affected cylinder are no gas exchange operations through the gas exchange channel shown 12 more is possible. Re-activation of the cylinder is by re-locking the locking means 38 possible, but only in the 1 shown extended position of the partial lever 32 . 34 of the roller cam follower 31 is possible.

Nähere Einzelheiten zur Anordnung der hier nicht dargestellten Rückstellfeder sowie zu der Bauart der Verriegelungsmittel sind der DE 100 38 917 A1 zu entnehmen.Further details on the arrangement of the return spring, not shown here as well as the design of the locking means are the DE 100 38 917 A1 refer to.

Die 3 und 4 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. Es wird ein erfindungsgemäßer Ventilhebel in Form eines Rollenschlepphebels 31 mit zwei erfindungsgemäßen Schraubenfedern gezeigt, von denen nur eine in den Darstellungen der 3 und 4 sichtbar ist und mit 51 bezeichnet wird. Als bereits zuvor beschriebene Einzelheiten sind der Teilhebel 32 mit seiner Wirkfläche 33 sowie der klauenförmige Teilhebel 34 mit der hier nicht erkennbaren Kalotte zu erkennen. Weiterhin sind der Drehzapfen 36 und die um die Gelenkachse B (Dreh- und Knickachse) drehbare Rolle 37 sowie die Verriegelungsmittel 38 erkennbar, die in Richtung der Stellachse C verstellbar sind.The 3 and 4 will be described together below. It is an inventive valve lever in the form of a roller cam follower 31 shown with two coil springs according to the invention, of which only one in the representations of 3 and 4 is visible and with 51 referred to as. As previously described details are the partial lever 32 with its effective area 33 as well as the claw-shaped part lever 34 to recognize with the here not recognizable calotte. Furthermore, the pivot 36 and about the hinge axis B (rotation and bending axis) rotatable roller 37 as well as the locking means 38 recognizable, which are adjustable in the direction of the adjusting axis C.

In 3 wird die Rolle 37 des Rollenschlepphebels 31 vom Grundkreis des Nockens 22 beaufschlagt, während in 4 eine Stellung der Nockenwelle 21 bzw. des Nockens 22 gezeigt ist, bei der die Nockenerhebung auf die Rolle 37 drückt. Bei 4 sind die Verriegelungsmittel 38 entriegelt, sodaß durch ein Einknicken um die Gelenkachse B der Rollenschlepphebel 31 der Bewegung des Nockens 22 ausweichen und eine Bewegung der Wirkfläche 33 ausbleibt.In 3 becomes the role 37 of the roller cam follower 31 from the base circle of the cam 22 charged while in 4 a position of the camshaft 21 or the cam 22 is shown at the cam lobe on the roll 37 suppressed. at 4 are the locking devices 38 unlocked, so that by a buckling about the hinge axis B of the roller rocker arm 31 the movement of the cam 22 dodge and a movement of the effective area 33 absent.

Die sichtbare Schraubenfeder 51 und die nicht sichtbare Schraubenfeder sind in Richtung der Gelenkachse B hintereinander mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet, sodaß zwischen ihnen der Nocken 22 mit der Rolle 37 ungehindert zu sammenwirken kann. Der Aufbau der Schraubenfedern sowie deren Festlegung an den Teilhebeln 32, 34 ist identisch, sodaß die Ausführungen zu der Schraubenfeder 51 auch für die hier nicht sichtbare zweite Schraubenfeder gelten.The visible coil spring 51 and the non-visible coil spring are arranged one behind the other in the direction of the hinge axis B with a certain distance, so that between them the cam 22 with the role 37 can interact freely. The structure of Schraubenfe and their fixing to the partial levers 32 . 34 is identical, so that the comments on the coil spring 51 also apply to the not visible here second coil spring.

Die Schraubenfeder 51 weist eine bogenförmige Mittelachse 52 auf. Ein erstes Federende 53 stützt sich auf einer Federauflagefläche 39 des Teilhebels 34 ab, während ein zweites Federende 54 der Schraubenfeder 51 auf einer Federauflagefläche 40 des Teilhebels 32 aufliegt. In der in 3 gezeigten Stellung der Teilhebel 32, 34, welche der Ausgangsstellung entsprechen soll, ist die Schraubenfeder 51 bereits vorgespannt, so daß sie gegen die Federauflageflächen 39, 40 drückt.The coil spring 51 has an arcuate central axis 52 on. A first spring end 53 rests on a spring support surface 39 of the partial lever 34 while a second spring end 54 the coil spring 51 on a spring support surface 40 of the partial lever 32 rests. In the in 3 shown position of the partial lever 32 . 34 , which is to correspond to the starting position, is the coil spring 51 already biased so that they against the spring support surfaces 39 . 40 suppressed.

Die Federauflageflächen 39, 40 liegen jeweils in Ebenen E, E', wobei die Ebenen E, E eine Schnittgerade F gemeinsam haben, die parallel zur Gelenkachse B verläuft. Im Ausführungsbeispiel der 3 und 4 liegt die Schnittgerade F mit einem kleinen Abstand auf einer der Nockenwelle abgewandten Seite der Gelenkachse B. Idealerweise würde die Schnittgerade F mit der Gelenkachse B zusammenfallen, um die Schraubenfeder mit maximaler Hebelwirkung wirken zu lassen. Die Mittelachse 52 entspricht einem Ausschnitt eines Kreises, dessen Mittelpunkt auf der Schnittgeraden F liegt.The spring support surfaces 39 . 40 lie respectively in planes E, E ', wherein the planes E, E have a cutting line F in common, which runs parallel to the hinge axis B. In the embodiment of 3 and 4 the intersection line F lies with a small distance on a side of the articulation axis B facing away from the camshaft. Ideally, the intersection line F would coincide with the articulation axis B in order to allow the helical spring to act with maximum leverage. The central axis 52 corresponds to a section of a circle whose center is located on the intersection line F.

Ein Zapfen 41 erstreckt sich im rechten Winkel von der Federauflagefläche 39 und weist eine ebenfalls gekrümmte Mittelachse 42 auf. In analoger Weise ist ein weiterer Zapfen 43 mit einer gekrümmten Mittelachse 44 an der Federauflagefläche 40 vorgesehen. Die Außendurchmesser der Zapfens 41, 43 sind so bemessen, dass sich die Federenden 53, 54 darauf aufschieben lassen, jedoch die Zapfen 41, 42 in Verbindung mit der gegebenen Vorspannung eine sichere Befestigung für die Schraubenfeder 51 zwischen den Teilhebeln 32, 34 darstellen.A cone 41 extends at right angles from the spring support surface 39 and has a likewise curved central axis 42 on. Analogously, another pin is 43 with a curved central axis 44 on the spring support surface 40 intended. The outer diameter of the pin 41 . 43 are sized so that the spring ends 53 . 54 postpone, but the pins 41 . 42 in conjunction with the given preload a secure attachment for the coil spring 51 between the partial levers 32 . 34 represent.

Sind die Verriegelungsmittel 38 entriegelt und drückt die Nockenerhebung des Nockens 22 die Rolle 37 nach unten, knickt der Rollenschlepphebel 31 durch relatives Verschwenken der Teilhebel 32, 34 um die Gelenkachse B ein, wobei die Schraubenfeder 51 entlang ihrer Mittelachse 52 zusammengedrückt wird (siehe 4). Die daraus resultierende elastische Rückstellkraft drückt die Teilhebel 32, 34 wieder zurück, sodass einerseits die Rolle 37 zuverlässig am Nocken 22 anliegt und ande rerseits zuverlässig die Ausgangstellung des Rollenschlepphebels 31 erreicht wird, in der eine Verriegelung der Verriegelungsmittel möglich ist.Are the locking means 38 unlocks and pushes the cam lobe of the cam 22 the role 37 down, the roller rocker buckles 31 by relative pivoting of the partial levers 32 . 34 about the hinge axis B, wherein the coil spring 51 along its central axis 52 is compressed (see 4 ). The resulting elastic restoring force pushes the part lever 32 . 34 back again, so on the one hand the role 37 reliable on the cam 22 rests and on the other hand reliably the starting position of the roller cam follower 31 is reached, in which a locking of the locking means is possible.

1111: Zylinderkopfcylinder head
1212: GaswechselkanalGas exchange channel
1313: GaswechselventilGas exchange valve
1414: Ventiltellervalve disc
1515: Ventilschaftvalve stem
1616: Federtellerspring plate
1717: Ventilfedervalve spring
1818: Kugelzapfenball pin
1919: SpielausgleichselementLash adjuster
2020: DruckölkanalPressure oil passage
2121: Nockenwellecamshaft
2222: Nockencam
3131: RollenschlepphebelRoller cam
3232: Teilhebelpart lever
3333: Wirkflächeeffective area
3434: Teilhebelpart lever
3535: Kalottedome
3636: Zapfenspigot
3737: Rollerole
3838: Verriegelungsmittellocking means
3939: FederauflageflächeSpring bearing surface
4040: FederauflageflächeSpring bearing surface
4141: Zapfenspigot
4242: Mittelachsecentral axis
4343: Zapfenspigot
4444: Mittelachsecentral axis
5151: Federfeather
5252: Mittelachsecentral axis
5353: Federendespring end
5454: Federendespring end

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10038917 A1 [0005, 0028]

Claims

Switchable valve lever ( 31 ) for valve trains with valve switching function, with two partial levers articulated around a joint axis (B) ( 32 . 34 ), with between the two partial levers ( 32 . 34 ) effective switchable locking means ( 38 ), in which, in a first locked switching position, the partial levers ( 32 . 34 ) are rigidly connected to each other and in a second unlocked switching position, the partial lever ( 32 . 34 ) are pivotable about the hinge axis (B) to each other, and with at least one return spring, the part lever ( 32 . 34 ) from against the spring force of the return spring about the hinge axis (B) to each other pivoted positions in a starting position zurückstellt characterized in that the at least one return spring wound with a curved central axis coil spring ( 51 ), which with their spring ends ( 53 . 54 ) on each of the partial levers ( 32 . 34 ) is fixed positively or positively and when pivoting the partial lever ( 32 . 34 ) to each other in the direction of their central axis ( 52 ) is elastically deformed.

Valve lever according to claim 1, characterized in that two return springs ( 51 ) are provided in a symmetrical arrangement.

Valve lever according to claim 1 or 2, characterized in that for fixing at least one of the spring ends ( 53 . 54 ) of the coil spring ( 51 ) a pin ( 41 . 43 ) is provided.

Valve lever according to claim 3, characterized in that the pin ( 41 . 43 ) is bent.

Valve lever according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the spring ends ( 53 . 54 ) on the front side on a spring support surface ( 39 . 40 ) is supported, wherein the spring support surface ( 39 . 40 ) is inclined in the direction of the hinge axis (B).

Valve lever according to one of claims 1 to 5, characterized in that a roller ( 37 ) is freely rotatably mounted about the hinge axis (B), which serves to abut a cam of a camshaft.

Valve lever according to one of claims 1 to 6, characterized in that one of the partial levers ( 32 ) at its free end an effective area ( 33 ) for acting on a valve stem ( 15 ) of a gas exchange valve ( 13 ) and that the other of the partial levers ( 34 ) at its free end an abutment ( 35 ) for the particular indirect bearing on a cylinder head ( 11 ).

Valve lever according to one of claims 1 to 7, characterized in that the one of the partial levers ( 34 ) the second of the partial levers ( 32 ) claw-shaped.

Valve lever according to one of claims 1 to 8, characterized in that the locking means ( 38 ) along a control axis (C) parallel to the hinge axis (B) are displaceably arranged in one of the partial levers and with pawls or lugs on the other of the partial lever can be brought into form engagement.

Valve lever according to one of claims 1 to 9, characterized in that the locking means ( 38 ) are unlocked against the force of a biasing spring, in particular by means of a hydraulic piston.