DE19930572A1

DE19930572A1 - Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19930572A1
Application number: DE1999130572
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Lothar Von Schimonsky
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-04

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Reihe von schaltbaren Abstützelementen (1) für Nockenfolger, die zweigeteilt hergestellt sind. Abschnitte (2, 3) jedes Abstützelements (1) sind von einer längsverschieblichen Schaltstange (9) geschnitten, die je Abstützelement (1) von einer angefederten Hülse (10) umschlossen ist. Die Hülse (10) besitzt Koppel- und Entkoppelabschnitte (12, 11). Um zu verhindern, daß die Hülse (10) während des Betriebes des Ventiltriebs unerwünscht schwingt bzw. ihre eingestellte Koppel- oder Entkoppelposition verläßt, ist die Hülse (10) erfindungsgemäß von einem Rastmittel (15) in ihrer Lage fixierbar.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Reihe von schaltbaren Nockenfolgern oder schaltbaren Abstützelementen für Nockenfol ger, die zweigeteilt hergestellt sind und jeweils aus wenigstens einem Groß- und einem Kleinhubabschnitt bestehen, welche Abschnitte relativ zueinander beweg lich ausgebildet sind und von denen der Großhubabschnitt zumindest mittelbar mit wenigstens einem Nocken großen Hubes und der Kleinhubabschnitt zumindest mittelbar mit wenigstens einem Nocken kleinen Hubes kommuniziert, wobei jeder Abschnitt eine diesen schneidende Koppelöffnung und einen sich anschließende Entkoppelabschnitt hat, welche Koppelöffnungen in einer Nockenhubphase zuein ander fluchten und wobei der Reihe von Nockenfolgern oder Abstützelementen eine längsverschiebliche bzw. verdrehbare Schaltstange zugewiesen ist, die im Bereich jedes Nockenfolgers oder Abstützelements von je einer in Verlagerungs richtung der Schaltstange durch Federmittel eingespannten Hülse mit zumindest einem Koppel- und Entkoppelabschnitt umschlossen ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Ventiltrieb geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 197 30 814 A1 hervor. Dieser besteht aus einer Reihe von Abstützelementen für Schlepphebel, die an ihrem einen Ende auf Gaswechselventile im Öffnungs sinn einwirken. Die Reihe der Abstützelemente ist sekantenartig von einer Schaltstange geschnitten, welche im Bereich jedes Abstützelements von einer Hülse mit einem Koppel- und Entkoppelabschnitt umschlossen ist. Die Hülse ist in beide Verschieberichtungen der Schaltstange über je eine Druckfeder ge genüber der Schaltstange angefedert und somit eingespannt.

Nachteilig ist es bei dem vorbekannten Stand der Technik, daß keine Maß nahmen getroffen sind, die Verschiebepositionen der Hülse zur Realisierung der verschiedenen Koppel- bzw. Entkoppelzustände der Abschnitte zu sichern. Des weiteren kann es bei dem gattungsbildenden Ventiltrieb dazu kommen, daß die Hülse während des Betriebes der Brennkraftmaschine unerwünscht zum Schwingen angeregt wird. Hierdurch kann es zu Schaltzeitverzögerungen kommen bzw. ist ungünstigstenfalls damit zu rechnen, daß eine einmal er reichte Koppel- oder Entkoppelposition der Hülse von dieser verlassen wird.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hülse mit we nigstens einem Rast- bzw. Sperrmittel kommuniziert, das in ihre Verlagerungs richtung wirksam ist, wobei durch das Rast- oder Sperrmittel zumindest eine Koppel- oder Entkoppelstellung der Hülse fixierbar ist.

Vorzugsweise sollen sämtliche Koppel- bzw. Entkoppelstellungen der Hülse fixierbar sein. Das Rast- bzw. Sperrmittel kann sich zwar vom Zylinderkopf oder einem anderen Umgebungsbauteil der Brennkraftmaschine erstrecken. Vor zugsweise soll das Rast- oder Sperrmittel jedoch Bestandteil des Nockenfol gers oder Abstützelements sein.

Hat die Hülse, wie näher in der DE 197 30 814 A1 beschrieben, ihre vorbe stimmte Verschiebeposition erreicht, greift somit ein Rastmittel in eine komple mentäre Rastausnehmung der Hülse ein und verhindert deren unerwünschte Bewegung. Erst ab einer konstruktiv geschickt eingestellten Losbrechkraft kann die Hülse aus ihrer Arretierung verlagert werden. Es ist somit nicht mehr damit zu rechnen, daß die Hülse während des Betriebes des Ventiltriebs uner wünscht schwingt. Gleichzeitig ist durch deren Rastierung bzw. Sperrung deren genaue Lage definiert.

In Fortbildung der Erfindung ist ein Rastmittel zur Sicherung der Hülse vorge schlagen, so beispielsweise eine in Richtung der Hülse angefederte Kugel, welcher an der Hülse nutförmige Rastausnehmungen gegenüberliegen. Denk bar sind an dieser Stelle jedoch auch weitere Rastmittel, so beispielsweise klinkenartige und ähnliche, über welche die Fixierung der Hülse herstellbar ist. Auch kann die Hülse über rein mechanischen Eingriff von außen an einer un erwünschten Bewegung gehindert werden. Dem Fachmann sind hier eine gro ße Anzahl von Maschinenelementen bekannt, welche sich zur Lagefixierung der Hülse eignen.

Die Koppel- oder Entkoppelstellungen der Hülse sollen zwar vorzugsweise durch Längsverlagerung der Schaltstange hergestellt werden, denkbar ist es jedoch auch, die Schaltstange zu verdrehen bzw. kann die Längsbewegung der Schaltstange auch mit einer Verdrehbewegung überlagert werden.

Dadurch, daß das obengenannte Rast- oder Sperrmittel direkt in einem der Abschnitte bzw. in einer die Abschnitte umschließenden Hülse gelagert ist, verringert sich der Montageaufwand beim Anwender.

Fertigungstechnisch besonders günstig ist es, wenn die Rastausnehmungen der Hülse, gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung, außerhalb der Entkoppelabschnitte der Hülse verlaufen. Da vorzugsweise ein Außenmantel der Hülse über die Koppelabschnitte verfügen soll, bietet es sich an, diesen Außenmantel mit den Rastausnehmungen wie Ringnuten zu versehen. Die Entkoppelabschnitte der Hülse können beispielsweise als Zweikant hergestellt sein.

Schließlich ist es vorgeschlagen, daß die Schaltstange die Abstützelemente radial oder sekantenartig schneidet. Denkbar ist es jedoch auch, daß sich die Schaltstange windschief durch die Abstützelemente erstreckt.

Zwar ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Schaltstange je einer gesamten Reihe von Nockenfolgern oder Abstützelementen angewendet wird. Denkbar ist es jedoch auch, die Schaltstange nur jeweils einer Gruppe der vorgenannten Elemente zuzuordnen.

Die Nockenfolger bzw. Abstützelemente, mit denen die Schaltstange kommuni ziert, können im Zusammenwirken mit Nocken so ausgestaltet sein, daß wahl weise ein Vollhub/Teilhub/Nullhub für die zugeordneten Gaswechselventile realisiert ist. Denkbar ist es jedoch auch, daß lediglich zwischen Vollhub und Teilhub bzw. zwischen Vollhub und Nullhub umgeschaltet werden kann. Bei sämtlichen der eben genannten Ausführungsformen ist die Erfindung einsetz bar. Gleichfalls muß die Hülse nicht vollständig die Schaltstange umschließen. Denkbar ist auch eine segmentartige Ausbildung bzw. eine andere Geometrie als die hier beschriebene hülsenartige.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrie ben.

Es zeigt die einzige Figur in einem Längsschnitt ein Abstützelement für ei nen Nockenfolger, welches Abstützelement von einer Schaltstange mit Hül se radial geschnitten ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figur offenbart einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Reihe von schaltbaren Abstützelementen 1 für hebelartige Nockenfolger, wobei hier beispielhaft nur ein Abstützelement 1 zeichnerisch dargestellt ist. Zum detail lierten Aufbau und zur Wirkungsweise wird an dieser Stelle auf die DE 197 30 814 A1 verwiesen.

Das Abstützelement 1 ist zweigeteilt hergestellt und besteht aus einem Groß hubabschnitt 2, welcher hier zylindrisch ausgebildet ist und einen Kleinhubab schnitt 3 einschließt. Die Abschnitte 2, 3 sind relativ zueinander und zu einem diese insgesamt umschließenden Gehäuse 4 axial beweglich.

Auf dem Großhubabschnitt 2 ist ein Finger eines Schlepphebels abgelegt, wel cher von einem Großhubnocken (nicht dargestellt) kontaktiert ist. Der Kleinhu babschnitt 3 hingegen wirkt mit einem weiteren Finger des nicht dargestellten Schlepphebels zusammen, welcher weitere Finger von einem Kleinhubnocken beaufschlagt wird. Denkbar ist es jedoch auch und technisch gleichermaßen sinnvoll, den Abschnitt 3 mit einem Finger eines Schlepphebels zusammenwir ken zu lassen, welcher Finger von einem Großhubnocken kontaktiert wird, wo hingegen der Abschnitt 2 von einem Finger des Schlepphebels beaufschlagt ist, der von einem Kleinhubnocken im Hubsinn kontaktiert ist.

Das Gehäuse 4 ist in eine nicht dargestellte Aufnahme eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine eingebaut. Die Abschnitte 2, 3 besitzen je eine in einer Nockengrundkreisphase zueinander fluchtende Koppelöffnung 5, 6, die hier als Bohrungen hergestellt sind. Die Koppelöffnungen 5, 6 verlaufen radial zum Abstützelement 1. Axial von diesen Koppelöffnungen 5, 6 erstrecken sich jeweils schlitzartige Entkoppelabschnitte 7, 8. Diese Entkoppelabschnitte 7, 8 verlaufen über eine gesamte radiale Erstreckung der Koppelöffnungen 5, 6. Durch die Koppelöffnungen 5, 6 verläuft eine Schaltstange 9. Diese ist im Be reich jedes der Abstützelemente 1 von einer Hülse 10 umschlossen. Die Hülse 10 besitzt einen hier links dargestellten Entkoppelabschnitt 11 sowie einen sich an diesen rechts anschließenden Koppelabschnitt 12. Der Entkoppelabschnitt 11 ist als Zweikant hergestellt, wohingegen der Koppelabschnitt 12 durch einen Außenmantel der Hülse 10 gebildet ist.

Des weiteren kann sich der Fachmann der einzigen Figur entnehmen, daß die Hülse 10 in ihre beiden Axialrichtungen über ein Federmittel 13, 14 gegenüber der Schaltstange 9 angefedert und somit eingespannt ist. Bei Axialverlagerung der Schaltstange 9 so wie im beschreibungseinleitend zitierten Stand der Technik ausführlicher dargelegt, kann der Entkoppelabschnitt 11 der Schalt stange 9 in Flucht zu Entkoppelabschnitten 7 bzw. 8 des Groß- bzw. des Klein hubabschnitts 2, 3 gebracht werden, wodurch eine Schaltung des Abstützele ments 1 herstellbar ist. Die Schaltung erfolgt aufgrund der konstruktiven Aus bildung jedoch erst dann, wenn das Nockenpaket, welches mit dem Schlepp hebel zusammenwirkt, der auf dem Abstützelement gelagert ist, einen Grund kreisdurchlauf hat.

Zusätzlich ist der Figur ein Rastmittel 15 entnehmbar. Dieses ist hier als senk recht zur Hülse 10 angefederte Kugel hergestellt, die in einer nicht näher be schriebenen Aufnahme (hier gleichzeitig Verdrehsicherung) des Abstützele ments 1 verläuft. Die Kugel ist in ihre Rastrichtung über ein mechanisches Fe dermittel 16 (Druckfeder) beaufschlagt. Die Hülse 10 wiederum besitzt axial beabstandete Rastausnehmungen 17, 18, 19. Diese sind hier als Ringnuten hergestellt. Die Rastausnehmungen 17, 18, 19 sind an der Hülse 19 axial so beabstandet, daß durch ihren Abstand die einzelnen Verschiebepositionen der Hülse 10 determiniert sind. Hat die Hülse 10 durch Federvorspannung sowie vorherige Beaufschlagung der Schaltstange 9 ihre gewünschte Verschiebepo sition erreicht, wird das Rastmittel 15 über die Kraft seines Federmittels 16 in eine der Rastausnehmungen 17, 18, 19 gedrückt. Die Lage der Hülse 10 ist somit relativ einfach fixiert. Die Hülse 10 ist gleichzeitig an einem uner wünschten Schwingen während des Betriebes des Ventiltriebs gehindert. De ren vorbestimmte Verschiebestellung bleibt erhalten.

Bezugszeichen

1

Abstützelement

2

Großhubabschnitt

3

Kleinhubabschnitt

4

Gehäuse

5

Koppelöffnung

6

Koppelöffnung

7

Entkoppelabschnitt

8

Entkoppelabschnitt

9

Schaltstange

10

Hülse

11

Entkoppelabschnitt

12

Koppelabschnitt

13

Federmittel

14

Federmittel

15

Rastmittel

16

Federmittel

17

Rastausnehmung

18

Rastausnehmung

19

Rastausnehmung

Claims

1. Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Reihe von schaltbaren Nocken folgern oder schaltbaren Abstützelementen (1) für Nockenfolger, die zweigeteilt hergestellt sind und jeweils aus wenigstens einem Groß- und einem Kleinhu babschnitt (2, 3) bestehen, welche Abschnitte (2, 3) relativ zueinander beweg lich ausgebildet sind und von denen der Großhubabschnitt (2) zumindest mit telbar mit wenigstens einem Nocken großen Hubes und der Kleinhubabschnitt (3) zumindest mittelbar mit wenigstens einem Nocken kleinen Hubes kommuni ziert, wobei jeder Abschnitt (2, 3) eine diesen schneidende Koppelöffnung (5, 6) und einen sich anschließende Entkoppelabschnitt (7, 8) hat, welche Koppelöff nungen (5, 6) in einer Nockenhubphase zueinander fluchten und wobei der Reihe von Nockenfolgern oder Abstützelementen (1) eine längsverschiebliche bzw. verdrehbare Schaltstange (9) zugewiesen ist, die im Bereich jedes Noc kenfolgers oder Abstützelements (1) von je einer in Verlagerungsrichtung der Schaltstange (9) durch Federmittel (13, 14) eingespannten Hülse (10) mit zu mindest einem Koppel- und Entkoppelabschnitt (12, 11) umschlossen ist, da durch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) mit wenigstens einem Rast- bzw. Sperrmittel (15) kommuniziert, das in ihre Verlagerungsrichtung wirksam ist, wobei durch das Rast- oder Sperrmittel (15) zumindest eine Koppel- oder Ent koppelstellung der Hülse (10) fixierbar ist.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rastmittel (15) ein vorzugsweise orthogonal zur Hülse (10) angefedertes Bauteil wie eine Kugel vorgesehen ist, die mit komplementären Rastausnehmungen (17, 18, 19) der Hülse (10) zusammenwirkt.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (15) in einem der Abschnitte (2 oder 3) bzw. in einem die Abschnitte (2 oder 3) umschließenden Gehäuse (4) gelagert und durch ein mechani sches Federmittel (16) wie wenigstens eine Schraubenfeder angefedert ist.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastausnehmungen (17, 18, 19) der Hülse (10) außerhalb deren Entkop pelabschnitte (11) verlaufen.

5. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt stange (9) radial oder sekantenartig die Abstützelemente (1) schneidet.