DE102019130356A1 - Valve drive for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbarer Schlepphebel, der einen Außenhebel (1) aufweist, dessen Arme einen Innenhebel (6) umfassen, wobei der Außen- (1) und der Innenhebel (6) relativ zueinander schwenkbeweglich auf einer gemeinsamen Achse (7) angeordnet, durch Nockenrückstellfedern (8) zueinander verspannt sind und zumindest der Innenhebel (6) an einer Oberseite eine Nockenanlauffläche hat, wobei der Außenhebel an seiner Unterseite an einem Ende eine Gaswechselkontaktfläche (2) für zumindest ein Gaswechselventil (3) und an dem anderen Ende ein Schwenklager (4) für ein hydraulisches Spielausgleichselement (5) aufweist, wobei in einer Längsbohrung eines der Hebel ein Koppelbolzen (12) sitzt, welcher, ausgehend von dessen dem jeweils anderen Hebel zugewandten Stirn, mit einer Abflachung (13) versehen ist, über die er für einen Koppelfall mit einer Mitnehmerfläche (14) des anderen Hebels in Eingriff bringbar ist, wobei der Schlepphebel zur Deaktivierung des zumindest einen Gaswechselventils (3) und damit zur Zylinderabschaltung ausgebildet ist und wobei an der Nockenwelle (11) zumindest Stützringabschnitte und/oder an dem Außenhebel (1) der Nockenwelle (11) zugewandte Stützflächen (16) vorgesehen sind, deren Abstände ein geringes Maß aufweisen.A valve drive of an internal combustion engine is proposed with a switchable rocker arm, which has an outer lever (1), the arms of which comprise an inner lever (6), the outer (1) and inner lever (6) being pivotable relative to one another on a common axis (7) ) arranged, are braced to one another by cam return springs (8) and at least the inner lever (6) has a cam contact surface on an upper side, the outer lever having a gas exchange contact surface (2) for at least one gas exchange valve (3) on its underside at one end and at the other The end has a pivot bearing (4) for a hydraulic lash adjuster (5), a coupling pin (12) being seated in a longitudinal bore of one of the levers, which, starting from its end facing the respective other lever, is provided with a flattened area (13), Via which it can be brought into engagement with a driver surface (14) of the other lever for a coupling case, the rocker arm for deactivating eration of the at least one gas exchange valve (3) and thus designed for cylinder deactivation and wherein at least support ring sections and / or support surfaces (16) facing the outer lever (1) of the camshaft (11) are provided on the camshaft (11), the spacing of which is a small Measure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem schaltbaren Schlepphebel, der einen Außenhebel aufweist, dessen Arme einen Innenhebel umfassen, wobei der Außen- und der Innenhebel relativ zueinander schwenkbeweglich auf einer gemeinsamen Achse geführt, durch zumindest eine Nockenrückstellfeder zueinander verspannt sind und zumindest der Innenhebel an einer Oberseite eine Nockenanlauffläche hat, wobei der Außenhebel an seiner Unterseite an einem Ende eine Gaswechselkontaktfläche für zumindest ein Gaswechselventil und an dem anderen Ende ein Schwenklager für ein hydraulisches Spielausgleichselement aufweist, wobei in einer Längsbohrung eines der Hebel ein Koppelbolzen sitzt, welcher, ausgehend von dessen dem jeweils anderen Hebel zugewandten Stirn, mit einer Abflachung versehen ist, über die er für den Koppelfall mit einer Mitnehmerfläche des anderen Hebels in Eingriff bringbar ist und wobei der Schlepphebel zur Deaktivierung des zumindest einen Gaswechselventils und damit zur Zylinderabschaltung ausgebildet ist.The invention relates to a valve drive for an internal combustion engine with a switchable rocker arm, which has an outer lever, the arms of which comprise an inner lever, wherein the outer and inner lever are pivotably guided relative to one another on a common axis, are braced to one another by at least one cam return spring and at least the inner lever has a cam contact surface on an upper side, the outer lever having a gas exchange contact surface for at least one gas exchange valve at one end and a pivot bearing for a hydraulic lash adjuster at the other end, with a coupling bolt sitting in a longitudinal bore of one of the levers, which , starting from its end facing the respective other lever, is provided with a flattening via which it can be brought into engagement with a driver surface of the other lever for the coupling case and wherein the rocker arm is used to deactivate the at least one gas shuttle valve and thus designed for cylinder deactivation.

Ein derartiger Schlepphebel ist aus der DE 10 2016 204 456 A1 bekannt. Wird der Schlepphebel im Motor Betrieb eingesetzt, so steht der Innenhebel bzw. dessen Nockenrolle mit einem Nocken einer Nockenwelle in Wirkverbindung. Der volle Nockenhub wird übertragen, wenn der Koppelbolzen in Eingriff mit dem anderen Hebel steht. Ist der Koppelbolzen eingriffslos, d.h. ohne Kontakt zu dem anderen Hebel geschaltet, so kann sich der Innenhebel entsprechend dem Nockenhub frei bewegen, ohne dass ein Ventilhub erfolgt. Bei Verwendung des Schlepphebels als Zylinderabschaltelement ist nur der Nocken der Nockenwelle wirksam. Auch die Arme des Außenhebels sind nicht im Eingriff. Durch eine Fehlsteuerung der Schaltbewegung des Koppelbolzens kann der Fall eintreten, dass der Koppelbolzen mit seiner Abflachung nicht zum Eingriff mit der Mitnehmerfläche des anderen Hebels gelangt. Dadurch kann der Außenhebel die erforderliche Stützkraft auf das Spielausgleichselement verlieren, so dass dieses ungewollt ausfährt.Such a rocker arm is from the DE 10 2016 204 456 A1 known. If the rocker arm is used in engine operation, the inner lever or its cam roller is in operative connection with a cam of a camshaft. The full cam lift is transmitted when the coupling pin is in engagement with the other lever. If the coupling bolt is not engaged, ie switched without contact with the other lever, the inner lever can move freely in accordance with the cam lift without a valve lift occurring. When using the rocker arm as a cylinder shut-off element, only the cam of the camshaft is effective. The arms of the outer lever are also not engaged. Incorrect control of the switching movement of the coupling pin can lead to the fact that the coupling pin with its flattening does not come into engagement with the driver surface of the other lever. As a result, the outer lever can lose the necessary supporting force on the lash adjuster, so that it extends unintentionally.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventiltrieb und dessen schaltbaren Schlepphebel so zu verbessern, dass die angesprochenen Nachteile vermieden werden.The object of the invention is to improve a valve drive and its switchable rocker arm in such a way that the disadvantages mentioned are avoided.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an der Nockenwelle zumindest Stützringabschnitte und/oder an dem Außenhebel der Nockenwelle zugewandte Stützflächen vorgesehen sind, deren Abstände ein geringes Maß aufweisen. Durch diese Ausgestaltung kann das Nachstellen des hydraulischen Spielausgleichselements nur soweit erfolgen, dass der Koppelbolzen mit seiner Abflachung mit der Mitnehmerfläche des anderen Hebels in Eingriff gelangen kann. Dabei sind die Abstände so gewählt, dass bei eingriffslosem Koppelbolzen nur ein geringes Nachstellen des Spielausgleichselements erfolgt, weil der Außenhebel sich an der Nockenwelle abstützt. Vorzugsweise sind die Stützflächen am Außenhebel Bestandteil von Wulsten, so dass sich wirksame Stützflächen ergeben. Die Stützringabschnitte sind vorzugsweise als umlaufende Stützringe ausgebildet.According to the invention, the object is achieved in that at least support ring sections and / or support surfaces facing the camshaft are provided on the camshaft, the spacings between which are small. As a result of this configuration, the adjustment of the hydraulic lash adjuster can only take place to such an extent that the coupling bolt with its flattened area can come into engagement with the driver surface of the other lever. The distances are chosen so that when the coupling bolt is not engaged, the lash adjuster is only slightly readjusted because the outer lever is supported on the camshaft. The support surfaces on the outer lever are preferably part of beads, so that effective support surfaces result. The support ring sections are preferably designed as circumferential support rings.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

  • • 1 zeigt einen Schnitt durch einen schaltbaren Schlepphebel,
  • • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schlepphebels und eines Nockenwellenausschnitts mit Stützflächen und Stützringen und
  • • 3 zeigt eine Queransicht der Bauteile gemäß 2.
The invention is described in the drawings:
  • • 1 shows a section through a switchable rocker arm,
  • • 2 shows a perspective view of a rocker arm and a camshaft section with support surfaces and support rings and
  • • 3rd FIG. 11 shows a transverse view of the components according to FIG 2 .

In den 1 bis 3 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Außenhebel bezeichnet, der an seiner Unterseite an einem Ende eine Gaswechselkontaktfläche 2 aufweist, die mit einem Gaswechselventil 3 in Wirkverbindung steht. Am anderen Ende des Außenhebels 1 ist ein Schwenklager 4 vorgesehen, das ein hydraulisches Spielausgleichselement 5 kontaktiert. Zwischen den Armen des Außenhebels 1 ist ein mit 6 bezeichneter Innenhebel angeordnet, der mittels einer Achse 7 schwenkbar am Außenhebel 1 angelenkt ist. Im Bereich der Achse 7 sind zwei Nockenrückstellfedern 8 eingebaut, die so an dem Außenhebel 1 und dem Innenhebel 6 abgestützt sind, dass sie den Innenhebel 6 in 1 gesehen nach oben verschwenken. Der Innenhebel 6 weist weiterhin eine nadelgelagerte Rolle 9 auf, die mit einem Nocken 10 einer Nockenwelle 11 in Wirkverbindung steht. In einer Bohrung des Außenhebels 1 ist ein Koppelbolzen 12 axial verschiebbar gelagert, der mit seiner Abflachung 13 mit einer Mitnehmerfläche 14 am Innenhebel in Eingriff gebracht werden kann. Dann führt eine Hubbewegung des Nockens 10 über die Rolle 9 und den Innenhebel 6 zu einem Verschwenken des Außenhebels 1 um das Schwenklager 4 und damit zu einem Öffnen des Gaswechselventils 3. Ist der Koppelbolzen 12 nicht im Eingriff mit der Mitnehmerfläche 14, so kann sich der Innenhebel 6 gegen die Kraft der Nockenrückstellfedern 8 um die Achse 7 frei bewegen, ohne dass ein Öffnen des Gaswechselventils 3 erfolgt.In the 1 to 3rd is, as far as shown in detail, with 1 denotes an outer lever which has a gas exchange contact surface on its underside at one end 2 having that with a gas exchange valve 3rd is in operative connection. At the other end of the outside lever 1 is a swivel bearing 4th provided that a hydraulic lash adjuster 5 contacted. Between the arms of the outside lever 1 is a with 6th designated inner lever arranged by means of an axis 7th pivotable on the outside lever 1 is hinged. In the area of the axis 7th are two cam return springs 8th installed that way on the outside lever 1 and the inner lever 6th are supported that they are the inner lever 6th in 1 swivel upwards as seen. The inside lever 6th furthermore has a needle bearing roller 9 on that with a cam 10 a camshaft 11 is in operative connection. In a hole in the outer lever 1 is a coupling bolt 12th axially displaceable with its flat 13th with a driving surface 14th can be brought into engagement on the inner lever. Then there is a lifting movement of the cam 10 about the role 9 and the inside lever 6th to a pivoting of the outer lever 1 around the pivot bearing 4th and thus to an opening of the gas exchange valve 3rd . Is the coupling bolt 12th not in engagement with the driving surface 14th so the inner lever can 6th against the force of the cam return springs 8th around the axis 7th move freely without opening the gas exchange valve 3rd he follows.

Um die Folgen einer Fehlsteuerung zu vermeiden, sind, wie in den 2 und 3 dargestellt, neben dem Nocken 10 an der Nockenwelle 11 Stützringe 15 vorgesehen, die mit geringem Abstand zu Stützflächen 16 am Außenhebel 1 angeordnet sind. Im Normalbetrieb des Motors, auch dann, wenn die Zylinderabschaltung aktiviert und der Kuppelkolben 12 nicht im Eingriff mit der Mitnehmerfläche 14 steht, berühren sich die Stützringe 15 und die Stützfläche 16 nicht, da ein geringes Spiel vorgesehen ist.In order to avoid the consequences of a malfunction, as in the 2 and 3rd shown next to the cam 10 on the camshaft 11 Support rings 15th provided with a small distance to support surfaces 16 on the outside lever 1 are arranged. During normal engine operation, even if the Cylinder deactivation activated and the coupling piston 12th not in engagement with the driving surface 14th stands, the support rings touch 15th and the support surface 16 not because there is little play.

Tritt allerdings eine Fehlschaltung auf, so berühren die Stützflächen 16 die Stützringe 15, so dass der Außenhebel 1, abgestützt auf die Stützringe 15 und das Gaswechselventil 3, ein ungewolltes Aufpumpen des hydraulischen Spielausgleichselements 5 verhindert.However, if a faulty switching occurs, the support surfaces touch 16 the support rings 15th so that the outside lever 1 , supported on the support rings 15th and the gas exchange valve 3rd , an unintentional inflation of the hydraulic lash adjuster 5 prevented.

In 1 sind die Längen zwischen der Achse 7 und dem Berührungspunkt zwischen dem Nocken 10 und der Rolle 9 sowie der Eingriffslinie zwischen der Abflachung 13 und der Mitnehmerfläche 14 mit L1 und L2 bezeichnet. Die Division von L1 durch L2 ergibt H als Quotient. Weiterhin wird das Spiel zwischen der Abflachung 13 und der Mitnehmerfläche 14 mit VS bezeichnet. Dabei muss der Abstand zwischen den Stützringen 15 und den Stützflächen 16 immer kleiner sein als das Produkt der Faktoren VS und H.In 1 are the lengths between the axis 7th and the point of contact between the cam 10 and the role 9 as well as the line of action between the flat 13th and the driving surface 14th labeled L1 and L2. The division of L1 by L2 results in H as the quotient. There is also play between the flattening 13th and the driving surface 14th marked with VS. The distance between the support rings must be 15th and the support surfaces 16 always be smaller than the product of the factors VS and H.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1)1)
AußenhebelOutside lever
2)2)
GaswechselkontaktflächeGas exchange contact surface
3)3)
GaswechselventilGas exchange valve
4)4)
SchwenklagerSwivel bearing
5)5)
hydraulisches Spielausgleichselementhydraulic lash adjuster
6)6)
InnenhebelInside lever
7)7)
Achseaxis
8)8th)
NockenrückstellfedernCam return springs
9)9)
Rollerole
10)10)
Nockencam
11)11)
Nockenwellecamshaft
12)12)
KoppelbolzenCoupling bolt
13)13)
AbflachungFlattening
14)14)
MitnehmerflächeDriving surface
15)15)
StützringeSupport rings
16)16)
StützflächenSupport surfaces

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016204456 A1 [0002]DE 102016204456 A1 [0002]

Claims (4)

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem schaltbarer Schlepphebel, der einen Außenhebel (1) aufweist, dessen Arme einen Innenhebel (6) umfassen, wobei der Außen- (1) und der Innenhebel (6) relativ zueinander schwenkbeweglich auf einer gemeinsamen Achse (7) angeordnet, durch zumindest eine Nockenrückstellfeder (8) zueinander verspannt sind und zumindest der Innenhebel (6) an einer Oberseite eine Nockenanlauffläche hat, wobei der Außenhebel (1) an seiner Unterseite an einem Ende eine Gaswechselkontaktfläche (2) für zumindest ein Gaswechselventil (3) und an dem anderen Ende ein Schwenklager (4) für ein hydraulisches Spielausgleichselement (5) aufweist, wobei in einer Längsbohrung eines der Hebel ein Koppelbolzen (12) sitzt, welcher, ausgehend von dessen dem jeweils anderen Hebelteil zugewandten Stirn, mit einer Abflachung (13) versehen ist, über die er für einen Koppelfall mit einer Mitnehmerfläche (14) des anderen Hebels in Eingriff bringbar ist und wobei der Schlepphebel zur Deaktivierung des zumindest einen Gaswechselventils (3) und damit zur Zylinderabschaltung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nockenwelle (11) zumindest Stützringabschnitte und/oder an dem Außenhebel (1) der Nockenwelle (11) zugewandte Stützflächen (16) vorgesehen sind, deren Abstände ein geringes Maß aufweisen.Valve drive of an internal combustion engine with a switchable rocker arm, which has an outer lever (1), the arms of which comprise an inner lever (6), the outer (1) and inner lever (6) being arranged on a common axis (7) such that they can pivot relative to one another, are braced to each other by at least one cam return spring (8) and at least the inner lever (6) has a cam contact surface on an upper side, the outer lever (1) having a gas exchange contact surface (2) for at least one gas exchange valve (3) on its underside at one end and on the other end has a pivot bearing (4) for a hydraulic lash adjuster (5), with a coupling pin (12) seated in a longitudinal bore of one of the levers, which, starting from its end facing the other lever part, is provided with a flattened area (13) is, via which it can be brought into engagement with a driver surface (14) of the other lever for a coupling case, and the rocker arm for deactivation ivation of the at least one gas exchange valve (3) and thus designed to shut off the cylinder, characterized in that at least support ring sections and / or support surfaces (16) facing the camshaft (11) are provided on the camshaft (11) Clearances have a small amount. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände so gewählt sind, dass das Nachstellen des hydraulischen Spielausgleichselements nur soweit erfolgen kann, dass der Koppelbolzen mit seiner Abflachung mit der Mitnehmerfläche des anderen Hebels in Eingriff bringbar ist.Valve train according to Claim 1 , characterized in that the distances are chosen so that the readjustment of the hydraulic lash adjuster can only take place so far that the coupling bolt can be brought into engagement with its flattening with the driver surface of the other lever. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (16) am Außenhebel (1) Bestandteile von Wulsten sind.Valve train according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the support surfaces (16) on the outer lever (1) are components of beads. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringabschnitte als umlaufende Stützringe (15) ausgebildet sind.Valve drive according to one of the preceding claims, characterized in that the support ring sections are designed as circumferential support rings (15).
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