DE19841484A1 - Vorrichtung mit variablem Ventilhub - Google Patents

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. §§119 und/oder 365 auf eine "Vorrichtung mit variablem Ventilhub" der Anmeldung Nr. H09-248719, die am 12. September 1997 in Japan eingereicht worden ist, wobei auf deren gesamten Inhalt bezug genommen sei.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit variablem Ventilhub bzw. variable Ventilhubvorrichtung zur Veränderung der Öffnungs- und Schließzeitgebung (bzw. des Öffnungs- und Schließtimings) oder des Hubbetrags von Einlaß- und Auslaßventilen.

Aus der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. H08-189316, die am 23. Juli 1996 veröffentlicht worden ist, oder dem korrespondierenden US-Patent Nr. 5603294, das am 18. Februar 1997 veröffentlicht worden ist, ist eine herkömmliche variable Ventilhubvorrichtung bekannt. In diesen Veröffentlichungen ist ein Heber vorgesehen, um innerhalb einer in einem Zylinderkopf eines Motors gebildeten Bohrung zu gleiten. Der Heber hat einen Außenkörper und einen Innenkörper. Ein oberes Ende des Außenkörpers ist in Kontakt mit einem Nocken für große Geschwindigkeit. Ein oberes Ende des Innenkörpers ist in Kontakt mit einem Nocken für niedrige Geschwindigkeit. Ein Begrenzungselement ist an dem Außenkörper montiert, um in senkrechter Richtung bezüglich eines Ventilstößels zu gleiten. Das Begrenzungselement kann wechselseitige Bewegungen zwischen dem Außen- und Innenkörper begrenzen, wenn das Begrenzungselement mit dem Innenkörper in Eingriff ist. Ferner ist ein Steuerelement vorgesehen, um die Gleitbewegung des Begrenzungselements zu steuern. Das Steuerelement kann einen aus zwei Moden auswählen. Im Hochhubmodus bringt das Steuerelement das Begrenzungselement mit dem Innenkörper in Eingriff. Im Niederhubmodus bringt das Steuerelement das Begrenzungselement außer Eingriff mit dem Innenkörper.

Aus der am 13. Februar 1996 veröffentlichten japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. H08-42315 ist eine herkömmliche variable Ventilhubvorrichtung bekannt. In dieser Veröffentlichung ist ein zylindrisches Element vorgesehen, um innerhalb einer in einem Zylinderkopf eines Motors gebildeten Bohrung zu gleiten. Das zylindrische Element wird mittels eines Nockens angetrieben. In dem zylindrischen Element sind ein Kolben, ein Begrenzungselement und ein Verriegelungselement vorgesehen. Der Kolben nimmt Flüssigkeitsdrücke auf und selektiert eine von zwei Positionen, um einen Hubbetrag eines Ventils zu schalten. Das Begrenzungselement kann durch eine Federkraft verschoben werden, um den Hubbetrag des Ventils zu begrenzen. Das Verriegelungselement verformt sich gemäß einem Ort des Nockens, um das Begrenzungselement in einer Position zu halten.

Jedoch ist es in den obigen herkömmlichen Ventilhebern schwierig, den Hubbetrag zeitlich gesteuert zu schalten, so daß das Begrenzungselement nicht leichtgängig betätigbar ist.

In der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. H8- 189316 hängt eine derartige Schaltzeitgebung ab von einer Anwendungszeitgebung des Flüssigkeitsdrucks. Daher kann das Begrenzungselement mit dem Innenkörper interferieren, wenn eine derartige Schaltzeitgebung sich mit der Hubzeitgebung des Nockens überlagert. Eine solche Störung kann Lärm erzeugen und die Lebensdauer des Ventilhebers verringern. Eine solche Störung kann ebenso auftreten, wenn der Ventilheber sich am unteren Totpunkt befindet, da der Heber mittels eines Nasenbereiches des Nockens angetrieben wird und der Innen- und Außenkörper unterschiedliche Kräfte von dem Nasenbereich aufnehmen können.

In der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. H8- 42315 ist an dem Nocken ein Kanal vorgesehen, um eine Drehposition des Nockens zu erfassen. Eine solche Erfassung kann ein komplexes System erfordern, wodurch die Kosten des Ventilhebers erhöht werden.

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine variable Ventilhubvorrichtung zu schaffen, um die vorhergehenden herkömmlichen Nachteile zu lösen.

Ferner soll die vorliegende Erfindung den Hubbetrag rechtzeitig schalten.

Weiterhin soll die vorliegende Erfindung verhindern, daß das Begrenzungselement mit dem Innenkörper interferiert.

Die obige Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der variablen Ventilhubvorrichtung gemäß den Ansprüchen 2 und 6 sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 sowie 7 bis 10 angegeben.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die variable Ventilhubvorrichtung folgendes:
einen Außenkörper, der mittels des Nockens angetrieben wird und in der Bohrung verschiebbar vorgesehen ist;
einen Innenkörper, der im Außenkörper verschiebbar vorgesehen ist und mit dem Ventil verbunden ist;
ein Begrenzungselement zur Begrenzung einer wechselseitigen Verschiebung zwischen dem Außenkörper und dem Innenkörper; und
einem verschiebbar in dem Innenkörper vorgesehenen Synchronisierelement zur Steuerung des Begrenzungselements basierend auf einer darauf ausgeübten Trägheit.

In der vorliegenden Erfindung wird das Begrenzungselement durch das Synchronisierelement gesteuert. Das Synchronisierelement erfaßt die Beschleunigung des Innenkörpers, so daß das Begrenzungselement die wechselseitige Verschiebung zwischen dem Außenkörper und dem Innenkörper in zeitlich gesteuerter Weise begrenzen kann.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen variablen Ventilhebers für einen Brennkraftmotor.

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines variablen Ventilhebers entlang der Linie A-A aus Fig. 1.

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des variablen Ventilhebers entlang der Linie A-A aus Fig. 1.

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Schaltzeitgebung und dem Ort der Nocken.

Fig. 5 ein Zeitgebungsdiagramm, das die Beziehungen zwischen einem Ventilhubbetrag, dem Winkel des Nockens und die auf das Synchronisierelement wirkende Beschleunigung zeigt.

Fig. 6 eine Querschnittsansicht, die die Schaltbetätigung von dem Hochhubmodus zu dem Niederhubmodus erklärt.

Fig. 7 eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Schaltbetätigung von dem Niederhubmodus zu dem Hochhubmodus.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht des variablen Ventilhebers in einem ortsfesten Zustand. In Fig. 1 ist eine Nockenwelle 12 drehbar mittels des Zylinderkopfes 11 eines Brennkraftmotors gestützt. Drei Nocken 13, 14 und 15 sind einstückig an der Nockenwelle 12 ausgebildet. Der Nocken 13 für eine niedrige Geschwindigkeit ist für den Modus niedriger Geschwindigkeit vorgesehen. Die Nocken 14 und 15 für eine große Geschwindigkeit sind für den Modus großer Geschwindigkeit vorgesehen. Der Nocken 13 für niedrige Geschwindigkeit ist zwischen den Nocken 14 und 15 für eine große Geschwindigkeit vorgesehen.

Ein Heber 20 ist zwischen einem Stößel 24 und den Nocken 13, 14 und 15 eingesetzt. Der Heber 20 hat einen Außenkörper 22 und einen Innenkörper 23. Der Außenkörper 22 hat eine zylindrische Form mit einem oberen Boden. Der Außenkörper 22 ist in eine Bohrung 21 eingesetzt und gleitet in der Axialrichtung des Stößels 24. Der Innenkörper 23 ist in den Außenkörper 22 eingesetzt und gleitet darin. Der Außenkörper 22 wird mittels der Nocken 14 und 15 für eine große Geschwindigkeit angetrieben.

Der Innenkörper 23 wird mittels des Nockens 13 für eine niedrige Geschwindigkeit angetrieben.

Ein Ende 24a des Stößels 24 ist über eine Abstandscheibe 58 mit dem unteren Boden des Innenkörpers 23 in Kontakt. Eine nach unten gerichtete Kraft von dem Nocken 13 für niedrige Geschwindigkeit wird über die Abstandscheibe 58 von dem Innenkörper 23 zu dem Ende 24a des Stößels 24 übertragen. Der Innenkörper 23 wird mittels einer Kompressionsfeder 27 in Richtung auf den Nocken 13 für eine niedrige Geschwindigkeit nach oben gepreßt. Der Außenkörper 22 wird mittels einer Kompressionsfeder 28 nach oben in Richtung auf die Nocken 14 und 15 für eine große Geschwindigkeit gepreßt. Ein Ringabstandhalter 16 ist zwischen dem oberen Boden des Außenkörpers 22 und den Nocken 14, 15 für eine große Geschwindigkeit geklemmt.

Ein Zwischenelement 37 ist in einen zwischen dem Außenkörper 22 und dem Innenkörper 23 vorgesehenen hohlen Raum eingesetzt. Das Zwischenelement 37 hat eine sich bezüglich des Stößels 24 in senkrechter Richtung erstreckender Kammer. Die Kammer ist mittels eines Begrenzungselements 26 in zwei Druckkammern 30 und 31 aufgeteilt. Flüssigkeit wird von einer in einem Zylinderblock 11 gebildeten Leitung 11a durch ein Loch 22a zu der Druckkammer 30 geführt. Eine Kompressionsfeder 32 ist in die Druckkammer 31 eingesetzt.

Die Flüssigkeit wird von einer Ölpumpe 40 durch ein Umschaltventil 41 zu der Leitung 11a geführt. Das Umschaltventil 41 wird mittels einer (nicht gezeigten) Regeleinrichtung geregelt, um auf eine Drehzahl des Motors hin eine der beiden Positionen auszuwählen. An der ersten Position des Umschaltventiles 41 wird die Flüssigkeit von der Pumpe 41 zu der Leitung 11a derart geführt, daß ein Ausgabeanschluß der Pumpe 40 von einem Ölbehälter 42 abgetrennt ist. An der zweiten Position des Umschaltventiles 41 ist der Ausgabeanschluß der Pumpe 40 von der Leitung 11a abgetrennt, so daß die Flüssigkeit von der Leitung 11a zu dem Ölbehälter 42 abfließt. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, kann das Begrenzungselement 26 in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer 30 und der Federkraft der Kompressionsfeder 32 in zur Achse des Innenkörpers 23 senkrechter Richtung gleiten. Fig. 2 zeigt, daß das Begrenzungselement 26 eine Vorspannposition einnimmt, in der die Achse des Mittelloches 26C von der Achse des Innenkörpers 23 verschoben ist. Fig. 3 zeigt, daß das Begrenzungselement 26 die koaxiale Position einnimmt, in der die Achse des Mittelloches 26C mit der Achse des Innenkörpers 23 übereinstimmt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat der Innenkörper 23 ein scheibenförmiges oberes Ende 23A, ein scheibenförmiges unteres Ende 23B und einen Stababschnitt 23C. Das obere Ende 23A ist mit dem Nocken 13 für eine niedrige Geschwindigkeit in Kontakt. Das untere Ende 23B ist mit einem Abstandhalter 25 in Kontakt, der das Ende 24a des Stößels 24 bedeckt. Der Stababschnitt 23C verbindet das obere Ende 23A mit dem unteren Ende 23B. Ein Außendurchmesser des unteren Endes 23B ist kleiner als der des oberen Endes 23A. Ein Außendurchmesser des Stababschnitts ist kleiner als der des unteren Endes 23B.

Ein Innendurchmesser des Mittelloches 26C des Begrenzungselements 26 ist größer als der Durchmesser des unteren Endes 23B des Innenkörpers 23. Demgemäß kann das untere Ende 23b des Innenkörpers 23 in das Mittelloch 26C des Begrenzungselements 26 kommen, wenn das Mittelloch 26C koaxial mit dem Innenkörper 23 ist.

An dem Begrenzungselement 26 sind zwei kreisförmige Kanäle 26A und 26B ausgebildet, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Ein Radius der kreisförmigen Kanäle 26A gleicht dem Radius der kreisförmigen Kanäle 26B. Das Zentrum des ersten kreisförmigen Kanals 26A ist beabstandet vom Zentrum des zweiten kreisförmigen Kanals 26B, und zwar mit dem maximalen Verschiebebetrag des Begrenzungselements 26. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Synchronisierelement 36 mittels des Stababschnitts 23C des Innenkörpers 23 verschiebbar gestützt. Ein Vorsprung 36a ist an dem Synchronisierelement 36 ausgebildet, um mit einem der kreisförmigen Kanäle 26A und 26B selektiv in Eingriff zu treten.

Ein Ringstopper 39 ist an dem Stababschnitt 23C des Innenkörpers 23 befestigt und ragt von diesem vor. Das Synchronisierelement 36 kann zwischen dem Ringstopper 39 und dem oberen Ende 23A des Innenkörpers 23 entlang des Stababschnitts 23C in axialer Richtung des Innenkörpers 23 gleiten. Eine Feder 38 ist zwischen dem Synchronisierelement 36 und dem oberen Ende 23A des Innenkörpers 23 eingesetzt, um das Synchronisierelement 36 in Richtung auf den Ringstopper 39 zu pressen. Der Ringstopper 39 ist vorzugsweise derart von dem Boden des oberen Endes 23A des Innenkörpers 23 beabstandet vorgesehen, daß ein etwas geringerer Abstand vorgesehen ist als der der natürlichen Höhe der Feder 38. Ferner ist die Position des Stoppers 39 derart gewählt, daß sich der Vorsprung 36A des Synchronisierelements 36 von den kreisförmigen Kanälen 26A und 26B des Begrenzungselements 26 beabstandet befindet, wenn der Innenkörper 23 bezüglich des Außenkörpers 22 wechselseitig verschoben wird.

Die kreisförmigen Kanäle 26A und 26B kreuzen sich an zwei Stellen am Begrenzungselement 26. Der vorliegende Heber 20 kann in der Bohrung 21 gedreht werden. Der Vorsprung 36A des Synchronisierelements 36 kann ein kreisförmiger oder Bogenvorsprung sein, der in der Lage ist, mit den kreisförmigen Kanälen 26A und 26B in Eingriff zu treten.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Schaltzeitgebung und dem Ort der Nocken 13, 14 und 15. Der Heber 20 kann an dem Nasenbereich B der Nocken 13, 14 und 15 den Niederhubmodus und den Hochhubmodus einnehmen. Im Niederhubmodus ist der Innenkörper 23 wechselseitig bezüglich des Außenkörpers 22 verschiebbar. Im Hochhubmodus ist der Innenkörper 23 einstückig bezüglich des Außenkörpers 22 verschiebbar. Beispielsweise ist im Hochhubmodus gemäß Fig. 1 das untere Ende 23B des Innenkörpers 23 stets unter dem Begrenzungselement 26 positioniert, so daß sich der Innenkörper 23 einstückig mit dem Außenkörper 22 bewegt. Ferner steht der Vorsprung 36a des Synchronisierelements 36 mit dem ersten kreisförmigen Kanal 26A in Eingriff.

Auf ein Schalten von dem Hochhubmodus zu dem Niederhubmodus wird das Umschaltventil 41 zu der ersten Position geschaltet, so daß der Ausgabeanschluß der Ölpumpe 40 mit der Leitung 11a verbunden ist. Mit bezug auf Fig. 5 zeigt eine gekrümmte Linie 45 einen Hubbetrag im Hochhubmodus. Ebenso ist der untere Totpunkt S3 zwischen den oberen Totpunkten S1 und S2 gezeigt. Sowohl der Innenkörper 23 als auch der Außenkörper 22 befinden sich etwa im unteren Totpunkt S3 in Kontakt mit dem Nasenbereich B der Nocken 13, 14 und 15. Eine gekrümmte Linie 46 zeigt eine Nockenbeschleunigung, die mit der Beschleunigung des Hebers 20 übereinstimmt. Mit anderen Worten erhöht der Heber 20 während einer Bewegung nach oben, die durch den Nasenbereich B und der ersten Hälfte A1 des Grundkreisbereiches verursacht wird, die Beschleunigung nach oben. Der Heber 20 erhöht die Beschleunigung nach unten während einer Bewegung nach unten, die durch die zweiten Hälfte A2 des Basiskreisbereiches und des Nasenbereiches B verursacht wird.

Während sich in diesem Ausführungsbeispiel der Heber 20 von dem unteren Totpunkt S3 zu dem oberen Totpunkt S2 bewegt, erhält das Synchronisierelement 36 den Eingriff zwischen dem Vorsprung 36a und dem ersten kreisförmigen Kanal 26A aufrecht, da sowohl eine nach unten gerichtete Trägheit als auch die Feder 38 das Synchronisierelement 36 zu dem Ringstopper 39 pressen. In Fig. 5 zeigt eine Zeitdauer T1 eine solche Eingriffsperiode, in der die Verschiebung des Begrenzungselements 26 durch das Synchronisierelement 36 verhindert wird.

In Fig. 5 zeigt eine gekrümmte Linie 47 eine nach oben gerichtete Trägheit, die auf das Synchronisierelement 36 ausgeübt wird, während sich nach dem unteren Totpunkt S3 die erste Hälfte A1 des Basiskreisbereiches in Kontakt mit dem Heber 20 befindet. Die auf das Synchronisierelement 36 ausgeübte nach oben gerichtete Trägheit komprimiert die Feder 38, um das Synchronisierelement 36 von dem Begrenzungselement 26 außer Eingriff zu bringen, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Anschließend werden die oberen Flächen des Innenelements 23 und des Abstandhalters 16 eben, während sich der Basiskreisbereich der Nocken 13, 14 und 15 mit dem Heber 20 in Kontakt befindet. Unter dieser Bedingung wird keine Kraft auf das zwischen dem Innenkörper 23 und dem Außenkörper 22 befindliche Begrenzungselement 26 in der zu der Achse des Innenkörpers 23 parallelen Richtung ausgeübt. Ferner wird ein Verschiebeweg des Begrenzungselements 26 in dem Zwischenelement 37 und dem unteren Ende 23B fluchtend bzw. frei. Daher gleitet das Begrenzungselement 26 frei in senkrechter Richtung zur Achse des Innenelements 23, da das Synchronisierelement 36 bereits außer Eingriff von dem Begrenzungselement 26 ist. Somit verschiebt der in die Druckkammer 30 eingeführte Druck zuverlässig das Begrenzungselement 26, und zwar ohne jegliche Störung an dem unteren Ende 23B des Innenkörpers 23.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, kann der Innenkörper 23 von dem Außenkörper 22 angehoben werden, nachdem das Begrenzungselement 26 in die zweite Position verschoben ist. Demgemäß wiederholen im Niederhubmodus der Innenkörper 23 und der Außenkörper 22 folgende zwei Zustände:
(Zustand 1) die oberen Flächen des Innenelements 23 und des Abstandhalters 16 sind eben.
(Zustand 2) die obere Fläche des Innenelements 23 ist von der oberen Fläche des Abstandhalters 16 angehoben.

Im Niederhubmodus wird das Synchronisierelement 36 im unteren Totpunkt S3 durch den Stopper 39 gehalten. Ferner ist im oberen Totpunkt das Synchronisierelement 36 mit dem kreisförmigen Kanal 26B des Begrenzungselements 26 in Eingriff.

Der Flüssigkeitsdruck von der Pumpe 40 kann oder kann nicht im Niederhubmodus auf die Druckkammer 30 ausgeübt werden. Im Falle, daß der Druck kontinuierlich auf die Druckkammer 30 ausgeübt wird, sollte der Flüssigkeitsdruck mit dem Druck der Feder 32 ausgeglichen werden.

Wie oben erläutert, ist aufgrund des Synchronisierelements 36, das mittels der auf das Synchronisierelement 36 ausgeübten Trägheit betätigt wird, eine Verschiebung des Begrenzungselements 26 begrenzt, so daß der Hochhubmodus und der Niederhubmodus zuverlässig geschaltet werden können, und zwar ungeachtet der Anwendungszeitgebung des Flüssigkeitsdruckes.

Anschließend nimmt nach einem Schalten von dem Niederhubmodus zu dem Hochhubmodus das Umschaltventil 41 die zweite Position ein, um den zu der Druckkammer 30 geführten Flüssigkeitsdruck zu stoppen. Die Feder 32 preßt, wenn die Druckkammer 30 den Druck verliert, das Begrenzungselement 26 in Richtung auf die Druckkammer 30. Im in Fig. 7 gezeigten Niederhubmodus werden der Innenkörper 23 und der Außenkörper 23 wechselseitig verschoben, so daß die obere Fläche des Innenelements 23 von der oberen Fläche des Abstandhalters 16 angehoben ist, wenn sich der Nasenbereich B der Nocken 13, 14 und 15 in Kontakt mit dem Heber 20 befindet. In dieser Stufe hebt der Ringstopper 39 das Synchronisierelement 36 von dem Begrenzungselement 26 an. Nachfolgend sind die Basiskreisbereiche A1 und A2 in Kontakt mit den Nocken 13, 14 und 15, so daß die oberen Flächen des Innenelements 26 und des Abstandhalters 16 eben werden. Somit kann das Begrenzungselement 26 durch die Feder 32 in Richtung auf die Druckkammer 30 verschoben werden, da der Verschiebeweg des Begrenzungselements zwischen dem unteren Ende 23B des Innenkörpers 23 und dem Zwischenelement 37 des Außenkörpers 22 frei wird. Der Innenkörper 23 und der Außenkörper 22 beginnen, sich im Hochhubmodus einstückig zu bewegen, nachdem das Begrenzungselement 26, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, an der Vorspannposition positioniert ist.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel muß das Begrenzungselement 26 nicht in einer exakten Zeitgebung angeregt werden, wenn sich der Innenkörper 23 und der Außenkörper 22 an den exakten Positionen befinden, um von dem Niederhubmodus zum Hochhubmodus zu schalten. Anstelle dessen ist das Synchronisierelement 36 von dem Begrenzungselement 26 beabstandet, um das Begrenzungselement 26 für ein Gleiten freizugeben, während der Innenkörper 23 und der Außenkörper 22 wechselseitig verschoben werden. Daher kann das Begrenzungselement 26 vor der exakten Position angeregt werden, um von dem Niederhubmodus zu dem Hochhubmodus zu schalten. Das Begrenzungselement 26 kann verschoben werden, wenn der Verschiebeweg für das Begrenzungselement 26 zwischen dem unteren Ende 23B des Innenkörpers 23 und dem Zwischenelement 37 des Außenkörpers 22 frei wird. Als ein Ergebnis kann das Begrenzungselement 26 nicht den Innenkörper 23 stören, so daß das Begrenzungselement 26 die wechselseitige Verschiebung zwischen dem Innenkörper 23 und dem Außenkörper 22 effektiv begrenzen kann.

In diesem Ausführungsbeispiel wird das Synchronisierelement 36 ausgehend von dem Begrenzungselement 26 angehoben, um von dem Hochhubmodus zu dem Niederhubmodus zu schalten, wenn das Synchronisierelement 36 einer Beschleunigung des Hebers 20 aufgrund der Trägheit des Synchronisierelements 36 nicht folgen kann. Ferner schaltet eine wechselseitige Verschiebung zwischen dem Innenkörper 23 und dem Außenkörper 22 den Heber 20 von dem Niederhubmodus zu dem Hochhubmodus, und zwar nachdem das Synchronisierelement 36 außer Eingriff ist mit dem Begrenzungselement 26. Daher muß kein Ort der Nocken 13, 14 und 15 erfaßt werden, um die genaue Umschaltzeitgebung zu bestimmen. Ferner kann der Flüssigkeitsdruck vor der Umschaltzeitgebung auf den Heber 20 ausgeübt werden. Mit anderen Worten kann die Umschaltzeitgebung ungeachtet von der Anwendungszeitgebung des Flüssigkeitsdruckes vorgeschrieben werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf einen variablen Ventilheber angewendet werden, der den Nockenhub stoppen kann. Für eine solche Anwendung muß der Nocken 13 für eine niedrige Geschwindigkeit nicht vorgesehen werden. Ferner kann der Betrag des Nasenvorsprungs von den Nocken 14 und 15 großer Geschwindigkeit etwas reduziert werden. Die Nocken 14 und 15 großer Geschwindigkeit pressen den Heber 20, während die wechselseitige Verschiebung zwischen dem Innenkörper 23 und dem Außenkörper 22 durch das Begrenzungselement 26 begrenzt ist. Das Innenelement 23 bewegt sich überhaupt nicht, während das Begrenzungselement 26 die wechselseitige Verschiebung zwischen dem Innenkörper 23 und dem Außenkörper 22 gestattet.

In dem vorgehenden Ausführungsbeispiel wird das Begrenzungselement 26 durch die auf das Synchronisierelement 36 ausgeübte Trägheit gesteuert, wenn sich der Heber 20 von dem unteren Totpunkt nach oben bewegt. Jedoch kann das Begrenzungselement 26 durch die auf das Synchronisierelement 36 ausgeübte Trägheit gesteuert werden, wenn sich der Heber 20 von dem oberen Totpunkt nach unten bewegt. Dafür kann das Synchronisierelement 36 und die Feder 38 zwischen dem Begrenzungselement 26 und dem unteren Ende 23B des Innenkörpers 23 vorgesehen werden, so daß der Vorsprung 36a des Synchronisierelements 36 mit der unteren Fläche des Begrenzungselements 26 in Eingriff treten kann.

Eine variable Ventilhubvorrichtung 20, die in einer Bohrung 21 eines Zylinderkopfes 11 vorgesehen ist, um ein Ventil 24 gemäß einer Drehung eines Nockens 13, 14, 15 zu öffnen und zu schließen, hat einen Außenkörper 22, der durch den Nocken 13, 14, 15 angetrieben wird und in der Bohrung 21 verschiebbar vorgesehen ist; einen Innenkörper 23, der im Außenkörper 22 verschiebbar vorgesehen ist und mit dem Ventil verbunden ist;
ein Begrenzungselement 26 zur Begrenzung einer wechselseitigen Verschiebung zwischen dem Außenkörper 22 und dem Innenkörper 23;
und ein verschiebbar in dem Innenkörper 23 vorgesehenes Synchronisierelement 36 zur Steuerung des Begrenzungselements 26 basierend auf einer darauf ausgeübten Trägheit. In der vorliegenden Erfindung wird das Begrenzungselement 26 durch das Synchronisierelement 36 gesteuert. Das Synchronisierelement 36 erfaßt die Beschleunigung des Innenkörpers 23, so daß das Begrenzungselement 26 die wechselseitige Verschiebung zwischen dem Außenkörper 22 und dem Innenkörper 23 in zeitlich gesteuerter Weise begrenzen kann.

Claims (10)

1. Variable Ventilhubvorrichtung, die in einer Bohrung (21) eines Zylinderkopfes (11) vorgesehen ist, um gemäß einer Drehung eines Nockens ein Ventil zu öffnen und zu schließen, mit:
einem mittels des Nockens angetriebenen und in der Bohrung (21) verschiebbar vorgesehenen Außenkörper (22);
einem im Außenkörper (22) verschiebbar vorgesehenen und mit dem Ventil verbundenen Innenkörper (23);
einem Begrenzungselement (26) zur Begrenzung einer wechselseitigen Verschiebung zwischen dem Außenkörper (22) und dem Innenkörper (23); und
einem verschiebbar in dem Innenkörper (23) vorgesehenen Synchronisierelement (36) zur Steuerung des Begrenzungselements (26) basierend auf einer darauf ausgeübten Trägheit.

2. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Begrenzungselement (26) zwei kreisförmige Kanäle (26A, 26B) hat und das Synchronisierelement (36) einen Vorsprung (36a) hat, der selektiv mit einem der kreisförmigen Kanäle (26A, 26B) in Eingriff tritt.

3. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich das Begrenzungselement (26) etwa im oberen Totpunkt (S2) des Nockens verschiebt.

4. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Begrenzungselement (26) die Verschiebung etwa im unteren Totpunkt (S3) des Nockens begrenzt.

5. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Druckquelle (40) zur Anregung des Begrenzungselements (26) vor der Verschiebung des Begrenzungselements (26).

6. Variable Ventilhubvorrichtung, die in einer Bohrung (21) eines Zylinderkopfes (11) vorgesehen ist, um gemäß einer Drehung von Nocken (13-15) für eine große und eine niedrige Geschwindigkeit ein Ventil zu öffnen und zu schließen, mit:
einem Außenkörper (22), der durch den Nocken (14, 15) für eine große Geschwindigkeit angetrieben wird und in der Bohrung (21) verschiebbar vorgesehen ist;
einem Innenkörper (23), der durch den Nocken (13) für eine niedrige Geschwindigkeit angetrieben wird, verschiebbar in dem Außenkörper (22) vorgesehen ist sowie mit dem Ventil verbunden ist;
einem Begrenzungselement (26) zur Begrenzung einer wechselseitigen Verschiebung zwischen dem Außenkörper (22) und dem Innenkörper (23); und
einem in dem Innenkörper (23) verschiebbar vorgesehenen Synchronisierelement (36) zur Steuerung des Begrenzungselements (26) basierend auf einer darauf ausgeübten Trägheit.

7. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Begrenzungselement (26) zwei kreisförmige Kanäle (26A, 26B) und das Synchronisierelement (36) einen Vorsprung (36a) hat, der selektiv mit einem der kreisförmigen Kanäle (26A, 26B) in Eingriff tritt.

8. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 6, wobei sich das Begrenzungselement (26) etwa im oberen Totpunkt (S2) der Nocken (13-15) verschiebt.

9. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Begrenzungselement (26) die Verschiebung etwa im unteren Totpunkt (S3) der Nocken (13-15) begrenzt.

10. Variable Ventilhubvorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einer Druckquelle (40) zur Anregung des Begrenzungselements (26) vor der Verschiebung des Begrenzungselements (26).