DE19608651A1

DE19608651A1 - Ventiltrieb für Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19608651A1
Application number: DE19608651A
Authority: DE
Inventors: Harald Elendt; Michael Dipl Ing Haas
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-11
Also published as: WO1997033076A1; US5992360A; JP2000506242A; DE19681303D2; KR19990087518A

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Gaswechselventile von Brennkraftma schinen mit einem schaltbaren Kipphebel, wobei im Kipphebel an dessen einem Ventilschaft zugewandten Ende ein verschiebbar gelagertes Stößelelement angeordnet ist, das über Koppelmittel gegenüber dem Kipphebel derart koppel- oder entkoppelbar ist, daß ein Ventilhub oder ein Leerhub vollzogen wird.

Hintergrund der Erfindung

Ein solcher gattungsgemäßer Ventiltrieb ist aus der DE 42 38 325 A1 vorbe kannt. Ein in seiner Wirksamkeit ein- und ausschaltbares Stößelelement ist in einem an ihm angrenzenden Hubübertragungselement in Wirkrichtung schieb bar gelagert, wobei zwischen beiden Elementen ein ein- und ausschaltbare Mitnehmereinrichtung angeordnet ist. Diese Mitnehmereinrichtung weist schalt bare Mitnehmer in Form von Kugeln auf, die durch einen Sperrkörper in ent sprechende Gegenkonturen im Kipphebel zur Anlage gebracht werden und auf diese Weise eine formschlüssige Verbindung bilden. Bei wirksamer Mitnehmer einrichtung bewegt sich der Kipphebel entsprechend des Nockenhubes mit genommen vom Stößelelement und öffnet das Ventil.

Nachteilig dabei ist, daß der Sperrkörper schiebbar dichtend im Stößelelement geführt ist und zur Kopplung bzw. Entkopplung alternativ über Kanäle mit Drucköl beaufschlagt werden muß, das heißt es sind zwei schaltbare Ölver sorgungen erforderlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Ventiltrieb für einen Kipp hebel zu schaffen, der auf zusätzliche Ölversorgungseinrichtungen verzichten kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Koppelmittel entgegen der Kraft einer Feder hydraulisch betätigbar sind, wobei die hydraulische Betätigung von einer Ölversorgung eines im Kipphebel angeordneten hydraulischen Ventilspielaus gleichselements aus erfolgt.

Dadurch, daß die Hydraulikversorgung vom hydraulischen Spielausgleichs element gespeist wird, also ohnehin vorhanden ist, sind zusätzlich Hydraulik mittelzuführungswege entbehrlich. Dabei erweist sich die Verriegelung unter Federkraft ohne Druckeinwirkung durch das Hydraulikmittel, genannt drucklose Verriegelung, als besonders vorteilhaft, falls bei jeweiliger Erstbefeuerung bzw. Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine zum Start sämtliche Zylinder erfor derlich sind. Zum anderen baut sich nach dem Start der Brennkraftmaschine der Öldruck für die Versorgung des hydraulischen Spielausgleichselementes sofort auf, so daß ein oder mehrere Ventile nach dem Warmlaufen der Brennkraftma schine in bestimmten Lastbereichen durch Entkoppelung der Koppelelemente über Hydraulikdruck entgegen der Federkraft problemlos abgeschaltet werden können.

Natürlich fällt auch die kinematische Umkehr, d. h. die drucklose Entriegelung unter den Erfindungsgedanken. In diesem Fall wird die Verriegelung durch Druckeinwirkung des Hydraulikmittels bewerkstelligt, während die Entriegelung unter Einwirkung der Federkraft erfolgt.

Nach den Ansprüchen 2 und 3 erfolgt die Realisierung des erfindungsgemäßen Schaltprinzipes in vorteilhafter Weise derart, daß im Kipphebel ein Einsteckele ment angeordnet ist, das in einer in Richtung eines Ventilschaftes offenen Bohrung das hydraulische Ventilspielausgleichselement aufnimmt und am anderen Ende über eine Rückstellfeder im Kipphebel abgestützt ist, wobei im Einsteckelement und im hinteren Ende des Kipphebels je eine zu dessen Längs achse senkrecht verlaufende Bohrung zur Aufnahme der Koppelmittel vorhan den ist. Die Koppelmittel bestehen aus einer im Kipphebel angeordneten Buch se, einem in deren Innerem verschiebbaren federbelasteten Verriegelungskolben und einer im Abstützelement angeordneten Führungshülse mit einer darin verschiebbaren Verriegelungskappe.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nach Anspruch 4 vorgesehen, daß im Kipphebel zwei einander gegenüberliegende Koppelmittel angeordnet sind. Durch diese doppelte Ausgestaltung läßt sich durch Miniaturisierung der Bauele mente eine Bauraumoptimierung verwirklichen.

Nach Anspruch 5 soll die Rückstellung des Kipphebels durch eine an dessen Drehachse angeordnete Drehschenkelfeder erfolgen, die mit einem Schenkel am Hebelkörper und mit einem zweiten Schenkel am Einsteckelement eingreift. Durch diese konstruktive Vorgehensweise läßt sich radialer Bauraum einsparen, der sonst von der im Inneren des Kipphebels untergebrachten Rückstellfeder beansprucht wird.

Schließlich geht in Weiterbildung der Erfindung aus Anspruch 6 hervor, daß die im Kipphebel angeordnete Buchse geringfügig in die Bohrung des Einsteck elementes hineinragt, so daß ein Anschlag entsteht. Dieser Anschlag ist für die genaue Positionierung von Einsteckelement bzw. hydraulischem Spielausgleichs element von Bedeutung. Sind Kipphebel und Einsteckelement nicht mehr formschlüssig verbunden, d. h. es wird ein Leerhub ausgeführt, so wird durch die Schwenkbewegung des Kipphebels bzw. durch die in ihm angeordnete Feder das hydraulische Spielausgleichselement geringfügig zusammengepreßt und in Richtung Ventilschaft verschoben. Bei der Rückbewegung des Kipp hebels nimmt dieser über die Buchse bzw. deren Anschlag das Einsteckelement bzw. das hydraulische Spielausgleichselement in die ursprüngliche Position zurück.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht auf einem Kipphebel, teilweise ge schnitten und

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kipphebel nach Fig. 2, teilweise ge schnitten.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist ein um seine Achse 2 schwenkbar gelagerter Kipphebel 1 gezeigt, der an seinem vorderen Ende 3 eine von einem nicht dargestellten Nocken beaufschlagte, drehbar gelagerte Nockenrolle 4 trägt. Im hinteren Ende des Kipphebels 1 ist ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement 6 untergebracht, das mit einem ebenfalls nicht dargestellten Gaswechselventil in Wirkverbindung steht. Das hintere Ende 5 weist eine in Richtung Gaswechselventil offene Bohrung 7 auf, in der ein Einsteckelement 8 angeordnet ist, dessen ebenfalls in Richtung Gaswechselventil offene Bohrung 9 das Spielausgleichselement 6 aufnimmt. Zwischen Stirnseite des Einsteckelementes 8 und Boden der Bohrung 7 ist eine Feder 10 eingespannt, die die Rückstellung des Kipphebels 1 über nimmt.

Das hintere Ende 5 des Kipphebels 1 und das Einsteckelement 8 weisen senk recht zur Längsachse 19 verlaufende Bohrungen 11, 12 auf, in denen ein Koppelmittel 13 untergebracht ist. Dieses Koppelmittel 13 besteht aus einer in der Bohrung 11 eingesetzten Buchse 14, in der ein von einer Feder 15 beauf schlagter Verriegelungskolben 16 verschiebbar angeordnet ist. Die Buchse 14 ragt dabei geringfügig in die Bohrung 12 des Einsteckelementes 8 hinein, so daß ein Anschlag 24 entsteht. Bestandteil des Koppel mittels 13 ist ferner eine in der Bohrung 12 des Einsteckelementes 8 befestigte Führungshülse 17, in der wieder um eine Verriegelungskappe 18 gleitend geführt ist.

Der in der ersten Figur gezeigte Kipphebel 1 ist im verriegelten Zustand darge stellt, das heißt, wie er vor Beginn der Befeuerung der Brennkraftmaschine gegeben ist. In diesem Fall wird durch Druckeinwirkung der Feder 15 der Verriegelungskolben 16 mechanisch in die Führungshülse 17 eingeschoben, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen Kipphebel 1 und Einsteckelement 8 hergestellt ist. Wird nun durch den nicht dargestellten Nocken eine Schwenk bewegung des Kipphebels 1 um seine Achse 2 ausgelöst, so wird diese am hinteren Ende 5 in eine senkrecht nach unten weisende lineare Bewegung umgesetzt. Da der Kipphebel 1 und das Einsteckelement 8 eine feste, durch das Koppelmittel 13 verbundene Einheit bilden, wird über das hydraulische Ventil spielausgleichselement 6 ein Öffnen des nicht dargestellten Gaswechselventiles bewirkt.

Das Abschalten des Gaswechselventiles erfolgt nun derart, daß über eine Druckölversorgung 20 der von der Feder 15 belastete Verriegelungskolben 16 durch die Verriegelungskappe 18 zurückgedrängt wird, so daß der Kipphebel 1 und das Einsteckelement 8 nicht mehr formschlüssig verbunden sind. Wird nun wiederum durch einen Nocken eine Schwenkbewegung des Kipphebels 1 um seine Achse 2 ausgelöst, so bewegt sich zwar das hintere Ende 5 des Kipp hebels 1 entlang der Achse 19 nach unten, aber das durch das Ventilspielaus gleichselement 6 und das Gaswechselventil unterstützte Einsteckelement 8 ändert seine Lage nahezu nicht, das heißt es gleitet in der Bohrung 7. Am unteren Totpunkt verkleinert sich dadurch der in der Bohrung 7 vorhandene und vom hinteren Ende 5 und dem Einsteckelement 8 begrenzte Raum zur Aufnahme der Feder 10, so daß diese zusammengepreßt wird und anschließend für die Rückstellung des Kipphebels 1 sorgt. Durch den Anschlag 24 wird bei der Rückbewegung des Kipphebels 1 das Einsteckelement 8 bzw. das hydrauli sche Spielausgleichselement 6 in seine ursprünglich eingenommene Position vor dem Leerhub zurückgeführt.

Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Kipphebel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dadurch, daß einerseits die Koppelmittel 13 an zwei einander gegen überliegenden Stellen vorhanden sind und daß andererseits die Rückstellung des Kipphebels 1 durch eine um die Achse 2 angeordnete Drehschenkelfeder 21 bewerkstelligt wird. Diese Drehschenkelfeder 21 liegt mit einem Schenkel 22 am Kipphebelkörper 1 an und mit einem zweiten Schenkel 23 am Einsteckele ment 8 an.

Bezugszeichenliste

1 Kipphebel
2 Achse
3 vorderes Ende
4 Nockenrolle
5 hinteres Ende
6 hydraulisches Spielausgleichselement
7 Bohrung
8 Einsteckelement
9 Bohrung
10 Feder
11 Bohrung
12 Bohrung
13 Koppelmittel
14 Buchse
15 Feder
16 Verriegelungskolben
17 Führungshülse
18 Verriegelungskappe
19 Achse
20 Druckölversorgung
21 Drehschenkelfeder
22 Schenkel
23 Schenkel
24 Anschlag

Claims

1. Ventiltrieb für Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen mit einem schalt baren Kipphebel (1), wobei im Kipphebel (1) an dessen einem Ventilschaft zugewandten Ende ein verschiebbar gelagertes Stößelelement angeordnet ist, das über Koppelmittel (13) gegenüber dem Kipphebel (1) derart koppel- oder entkoppelbar ist, daß ein Ventilhub oder ein Leerhub vollzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelmittel (13) entgegen der Kraft einer Feder (15) hydraulisch betätigbar sind, wobei die hydraulische Betätigung von einer Ölver sorgung (20) eines im Kipphebel (1) angeordneten hydraulischen Ventilspielaus gleichselements (6) aus erfolgt (Fig. 1, 2 und 3).

2. Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kipphebel (1) ein Einsteckelement (8) angeordnet ist, das in einer in Richtung eines Ventilschaftes offenen Bohrung (9) das hydraulische Ventilspielausgleichs element (6) aufnimmt und am anderen Ende über eine Rückstellfeder (10) im Kipphebel (1) abgestützt ist, wobei im Einsteckelement (8) und im hinteren Ende (5) des Kipphebels (1) je eine zu dessen Längsachse (19) senkrecht verlaufende Bohrung (12, 11) zur Aufnahme der Koppelmittel (13) vorhanden ist (Fig. 1, 2 und 3).

3. Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelmittel (13) aus einer im Kipphebel (1) angeordneten Buchse (14), einem in deren Innerem verschiebbaren federbelasteten Verriegelungskolben (16) und einer im Einsteckelement (8) angeordneten Führungshülse (17) mit einer darin verschiebbaren Verriegelungskappe (18) bestehen (Fig. 1 und 3).

4. Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kipphebel (1) zwei einander gegenüberliegende Koppelmittel (13) angeord net sind (Fig. 3).

5. Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung des Kipphebels (1) durch eine an dessen Drehachse (2) angeord nete Drehschenkelfeder (21) erfolgt, die mit einem Schenkel (2) am Hebelkörper und mit einem zweiten Schenkel (3) am Einsteckelement (8) angreift (Fig. 2 und 3).

6. Schaltbarer Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kipphebel (1) angeordnete Buchse (14) geringfügig in die Bohrung (12) des Einsteckelementes (8) hineinragt, so daß ein Anschlag (24) entsteht (Fig. 1).