DE3702376C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilabschaltung beim Kraftfahrzeugmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Ventilabschaltung ist der JP 57-1 93 905 A1 entnehmbar. Hier ist ein Ventilmechanismus mit einem Kipphebel versehen, der in einen Betätigungsarm zum Betätigen eines Ventils und einen Kipphebelarm unterteilt ist, dessen Kippbewegung durch einen Nocken erfolgt. Der Kipphebelarm ist so ausgelegt, daß er Betätigungsarm in Eingriff bringbar ist, um das Ventil zu betätigen.

Wie in den Fig. 11 bis 14 dargestellt, weist ein her­ kömmlicher Ventilmechanismus eine Kipphebelachse 31 und eine verschiebbar auf der Achse 31 montierte Büchse 32 auf. Die Büchse 32 hat eine Vielzahl von Nutböden 32a und zwischen den Nutböden 32a ausgebildete Vorsprünge 32b. Auf den Vorsprüngen 32b ist eine Nut 32c ausgebildet. Ein an der Kipphebelachse 31 montierter Betätigungsarm 33 hat eine Vielzahl von Nutböden 33a, die den Vorsprüngen 32b der Büchse 32 entsprechen, um mit diesen lösbar in Eingriff zu kommen. Ein Kipphebelarm 34, der zum Eingriff mit einem auf einer Nockenwelle montierten Nocken 40 vorgesehen ist, ist an der Büchse 32 angebracht. Der Kipphebelarm 34 hat eine Vielzahl von Nutböden 34a, von denen jeder mit einem Vorsprung 32b in Eingriff steht.

Ein Vorsprung 35 ist an dem Kipphebelarm 34 ausgebildet. Ein Anschlag 36, der vom Vorsprung 35 betätigt wird, steht mit der Nut 32c der Büchse 32 in Eingriff. Die Büchse 32 wird axial auf der Kipphebelachse 31 vom Öldruck nach rechts verschoben und von einer nicht dargestellten Feder zurückgestellt. Wenn der Kipphebelarm 34 von dem Nocken 40 gekippt wird, wird gleichzeitig der Anschlag 36 vom Vorsprung 35 angehoben, so daß er aus der Nut 32c ausgerückt wird.

Wie in Fig. 12 dargestellt, steht im Betrieb der Anschlag 36 mit der Nut 32c in Eingriff. Obwohl der Öldruck auf die Büchse 32 drückt, um sie nach rechts zu schieben, bleibt die Büchse 32 in ihrer Position. Wenn der Kipphebelarm 34 gekippt wird und der Vorsprung 35 den Anschlag 36 nach oben drückt, wird der Anschlag 36 aus der Nut 32c ausgerückt. Somit wird die Büchse 32 durch den Öldruck verschoben, wie es Fig. 13 zeigt. In diesem Zustand entsprechen jedoch die Nutböden 34a des Kipphebelarmes 34 nicht den Nutböden 33a des Betätigungsarmes 33.

Dementsprechend können die Nutböden 32a der Büchse 32 nicht mit dem Betätigungsarm 33 in Eingriff kommen. Während sich der Nocken 40 dreht, um mit dem Kipphebelarm 34 an einem Grundkreis 40a des Nockens 40 in Eingriff zu kommen, wird der Kipphebelarm 34 gekippt, so daß die Nutböden 34a den Nutböden 33a entsprechen. Somit werden, wie in Fig. 14 dargestellt, die Vorsprünge 32b in die Nutböden 33a eingesetzt, um den Kipphebelarm 34 mit dem Betätigungsarm 33 zu vereinigen, so daß ein einziger Kipphebel gebildet wird. Dementsprechend wird ein Ventilschaft 41 betätigt.

Bei einem derartigen Mechanismus wird die Eingriffsbetätigung des Kipphebelarmes und des Betätigungsarmes in einem synchronisierten Zustand durchgeführt. Wenn jedoch das Öl abgelassen wird, wird die Büchse sofort verschoben, um die Vorsprünge durch die Feder zu jeder Zeit aus den Nutböden des Betätigungsarmes 33 zu lösen, was Betriebsstörungen und Beschädigungen bei den Nutböden und den Vorsprüngen hervorrufen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilabschaltung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß in einfacher Weise ein sanftes Einrücken und Ausrücken gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ventilmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 bis 5 Schnittansichten zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ventilmechanismus;

Fig. 6 bis 9 Schnittansichten zur Erläuterung einer abgewandelten Ausführungsform des Ventilmechanismus gemäß der Erfindung;

Fig. 10 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines herkömmlichen Ventilmechanismus; und in

Fig. 12 bis 14 Schnittansichten zur Erläuterung der Wirkungsweise des herkömmlichen Mechanismus.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist eine Ventil­ abschaltung gemäß der Erfindung eine Kipphebelachse 1, die von einer Achsenhalterung 2 gelagert ist, eine verschiebbar und drehbar auf der Kipphebelachse 1 montierte Büchse 8 sowie einen Kipphebel 30 auf, der über die Büchse 8 drehbar auf der Kipphebelachse 1 montiert ist. Die Büchse 8 weist einen Nutenachsenbereich mit einer Vielzahl von Nutböden 8a, Vorsprüngen 8b und einem zylindrischen Bereich 8c auf.

Der Kipphebel 30 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem Betätigungsarm 3, der mit einem Ventilschaft 41 in Eingriff steht, und einem Kipphebelarm 4, der mit einem Nocken 40 in Eingriff steht. Der Betätigungsarm 3 ist an dem zylindrischen Bereich 8c der Büchse 8 drehbar montiert. Eine Vielzahl von Nutböden 3a sind in einem inneren Umfangsbereich des Betätigungsarmes 3 ausgebildet, der auf der Büchse 8 montiert ist. Die Nutböden 3a ent­ sprechen den Vorsprüngen 8b und sind so ausgelegt, daß sie mit den Vorsprüngen 8b lösbar in Eingriff bringbar sind. Der Betätigungsarm 3 ist dem Kipphebelarm 4 auf der Kipphebelachse 1 benachbart angeordnet. Der Kipp­ hebelarm 4 hat Nutböden 4a, die mit den Vorsprüngen 8b in Eingriff stehen und den Nutböden 3a entsprechen. Der Kipphebelarm 4 ist mit einem Vorsprung 5 versehen, der integral mit diesem ausgebildet ist.

Die Achsenhalterung 2 hat einen um die Kipphebelachse 1 ausgebildeten Hohlraum 2a, der ein Endteil des zylindrischen Bereiches 8c der Büchse 8 sowie eine Druckfeder 14 auf­ nimmt, die gegen das Endteil des zylindrischen Bereiches 8c drückt.

Weiterhin ist als Element zur Betätigung der Büchse 8 ein Hydraulikölkolben 11 in einer Halterung 9 unterge­ bracht und verschiebbar auf der Kipphebelachse in Aus­ fluchtung mit der Büchse 8 montiert. Der Kolben 11 hat ein Paar von Eingriffsnuten 11a und 11b sowie eine Druck­ feder 10.

Ein Anschlag 7, der verschiebbar an der Halterung 9 getragen ist, steht in lösbarem Eingriff mit einer der Eingriffsnuten 11a und 11b des Kolbens 11. Der Anschlag 7 hat ein Eingriffsteil 7a zum Eingriff mit dem Vorsprung 5 des Kipphebelarmes 4 sowie eine vertikale Stange 7b mit einer Feder 6, welche das Eingriffsteil 7a gegen den Vorsprung 5 drückt. Ein in der Halterung 9 ausgebildeter Öldurchlaß 12a steht mit einer Kammer 12 zwischen dem Kolben 11 und einer an der Kipphebelachse 1 befestigten Kappe oder Abdeckung 13 in Verbindung.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Ventilabschaltung näher beschrieben. In einem Nicht-Betätigungszustand des Ventils gemäß Fig. 2 stehen die Vorsprünge 8b der Büchse 8 teilweise mit den Nutböden 4a des Kipphebelarmes 4 in Eingriff, und die Nutböden 3a des Betätigungsarmes 3 stehen nicht mit den Vorsprüngen 8b in Eingriff. Der Anschlag 7 steht mit der Nut 11a des Kolbens 11 in Eingriff. Um einen Ventilbetätigungszustand zu erreichen, wird Öl durch den Öldurchlaß 12a für den Kolben 11 in die Kammer 12 zugeführt. Der Kolben 11 wird jedoch wegen des Anschlags 7 nicht nach rechts verschoben.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird dann, wenn der Kipp­ hebelarm 4 von dem Nocken 40 gekippt wird und der Vorsprung 5 mit dem Eingriffsteil 7a in Eingriff steht, so daß der Anschlag 7 gegen die Feder 6 drückt, der Anschlag 7 aus der Nut 11a zurückgezogen, und der Kolben 11 wird durch den Öldruck verschoben, so daß er die Büchse 8 axial nach rechts bewegt. Die Vorsprünge 8b kommen dann voll­ ständig mit den Nutböden 4a in Eingriff (vgl. Fig. 3).

Wenn der Kipphebelarm 4 mit dem Grundkreis 40a des Nockens 40 in Eingriff steht, fluchten die Nutböden 4a mit den Nutböden 3a. Dementsprechend wird die Büchse 8 nach rechts verschoben, so daß die Vorsprünge 8b mit den Nut­ böden 3a in Eingriff kommen und der zylindrische Bereich der Büchse 8 in den Hohlraum 2a hineingeschoben wird, und zwar gegen die Kraft der Feder 14, wie es Fig. 4 zeigt. Dementsprechend ist der Kipphebelarm 4 mit dem Betätigungsarm 3 vereinigt und wirkt als Kipphebel 30 zur Betätigung des Ventils. Der Anschlag 7 führt eine Rückbewegung in der Nut 11b aus.

Um den Nicht-Betätigungszustand des Ventils herzustellen, wird Öl aus der Kammer 12 durch den Öldurchlaß 12a abge­ lassen. Wenn der Anschlag 7 mit der Nut 11b in Eingriff steht, wie es Fig. 4 zeigt, bleibt der Kolben 11 in seiner Position. Durch die Kippbewegung des Kipphebelarmes 4 nach einer Umdrehung des Nockens 40 wird der Anschlag 7 aus der Nut 11b ausgerückt. Somit kehrt der Kolben 11 durch die Wirkung der Feder 10 nach links zurück, wie es Fig. 5 zeigt. In diesem Zustand bleibt jedoch die Büchse 8 in ihrer Position, und zwar durch die Reibung zwischen den Nutböden 3a und 4a des Kipphebelarmes 4 und des Betätigungsarmes 3 sowie der Vorsprünge 8b. Wenn der Grundkreis 40a des Nockens 40 mit dem Kipphebelarm 4 in Eingriff kommt, verschwindet diese Reibung. Die Feder 14 drückt gegen die Büchse 8, um diese nach links zu bewegen und die Vorsprünge 8b aus den Nutböden 3a auszurücken.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Ventilabschaltung gemäß der Erfindung. Eine Büchse 18 ist auf der Kipphebelachse 1 angeordnet und überdeckt die Kipphebelachse 1 zwischen dem Abschluß 13 und der Achsen­ halterung 2. Die Büchse 18 hat einen Nutenbereich sowie an gegenüberliegenden Seiten des Nutenbereiches ausge­ bildete zylindrische Endbereiche. Eine Eingriffsnut 18c für den Anschlag 7 ist benachbart zu Nutböden 18b ausge­ bildet. Ein Kolben 21 ist auf dem linken zylindrischen Bereich 18 montiert. Der Kolben 21 wird von einer Feder 20 vorgespannt, die zwischen dem Kolben 21 und der Büchse 18 angeordnet ist, und hat eine weitere Eingriffsnut 21b für den Anschlag 7. Die gleichen Teile wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind mit gleichen Bezugs­ zeichen bezeichnet wie in Fig. 1 bis 5. Wie sich aus den Fig. 6 bis 9 entnehmen läßt, arbeitet dieser Mechanismus in gleicher Weise wie die oben beschriebene Ausführungs­ form.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Ventilabschaltung, wobei der Mechanismus gemäß Fig. 6 bis 9 in symmetrischer Weise auf der Kipp­ hebelachse 1 zwischen Achsenhalterungen 2 angeordnet ist. Dabei ist ein gemeinsamer Öldurchlaß 22 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung wird dann, wenn der Ventilbetätigungs­ zustand in den Nicht-Betätigungszustand des Ventils geändert wird, der Zeitpunkt bzw. die Zeitsteuerung des Ausrückens des Betätigungsarmes 3 gegenüber dem Kipp­ hebelarm 4 mit der Nockenbetätigung synchronisiert. Somit wird das Ausrücken des Betätigungsarmes 3 sanft und reibungslos durchgeführt, ohne daß eine Beschädigung der Teilnuten erfolgt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 5 ist die Bewegung des Kolbens 11 in axialer Richtung einerseits durch die Büchse 8 und andererseits durch die Abdeckung 13 begrenzt. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 bis 10 ist die Bewegung des Kolbens 21 einerseits durch einen die Eingriffsnut 18c axial begrenzenden Vorsprung und andererseits durch einen auf der Büchse 18 angebrachten Vorsprung begrenzt.

Claims (5)

1. Ventilabschaltung für einen Kraftfahrzeugmotor mit einem Kipphebel (30), bestehend aus einem Kipphebelarm (4), der von einem Nocken (40) kippbar ist, und einem Betätigungsarm (3), der betriebsmäßig mit dem Kipphebelarm (4) zur Betätigung eines Ventilschaftes (41) in Eingriff bringbar ist, mit einer Büchse (8, 18), die drehbar und verschiebbar auf einer Kipphebelachse (1) montiert ist und Keilnuten bzw. Nutböden (8a, 18b) auf ihrem Umfang sowie einen zylindrischen Bereich (8c) an die Keilnuten oder Nutböden (8a, 18b) angrenzend aufweist, mit Keilnuten bzw. Nutböden (4a) am Kipphebelarm (4), über welche der Kipphebelarm (4) in gleitenden Eingriff mit den Keilnuten bzw. Nutböden (8a, 18b) der Büchse (8, 18) bringbar ist, mit Keilnuten bzw. Nutböden (3a) am Betätigungsarm (3), die den Keilnuten bzw. Nutböden (8a, 18b) der Büchse (8, 18) entsprechen, wobei der Betätigungsarm (3) in gleitendem Eingriff mit dem zylindrischen Bereich (8c) der Büchse (8, 18) in einer Ausrückstellung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kolben (11, 21) an die Büchse (8, 18) angrenzend verschiebbar auf der Kipphebelachse (1) montiert ist,
daß eine Hydraulikeinrichtung (12, 12a) vorgesehen ist, um den Kolben (11) derart mit Drucköl zu beaufschlagen, daß die Büchse (8, 18) in eine Einrückposition verschoben wird, um ihre Keilnuten bzw. Nutböden (8a, 18b) mit dem Betätigungsarm (3) in Eingriff zu bringen,
daß eine Feder (14) zwischen dem zylindrischen Bereich (8c) der Büchse (8, 18) und einer Kipphebelachs-Halterung (2) vorgesehen ist, um die Büchse (8, 18) aus der Einrückposition in die Ausrückposition zu verschieben, und daß
eine Anschlaganordnung (7, 11a 11b) zur Halterung der Büchse (8, 18) in der Ausrück- bzw. der Einrückposition vorgesehen ist.

2. Ventilabschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaganordnung (5, 6, 7, 9, 11a, 11b) ein Paar von Nuten (11a, 11b), die am Umfang des Kolbens (11) ausgebildet sind, einen Anschlag (7), der zum selektiven Eingriff mit einer der Nuten (11a, 11b) vorgesehen ist, und einen Vorsprung (5) aufweist, der am Umfang des Kipphebelarmes (4) ausgebildet ist, um den Anschlag (7) in die jeweilige Nut (11a, 11b) einzurücken bzw. aus dieser auszurücken.

3. Ventilabschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaganordnung (5, 6, 7, 9, 18c, 21b) ein Paar von Nuten (18c, 21b), von denen eine (18c) in der Büchse (18) und die andere Nut (21b) in dem Kolben (21) angeordnet sind, einen Anschlag (7), der zum selektiven Eingriff mit einer der Nuten (18c, 21b) vorgesehen ist, und einen Vorsprung (5) aufweist, der am Umfang des Kipphebelarmes (4) ausgebildet ist, um den Anschlag (7) in die jeweilige Nut (18c, 21b) einzurücken bzw. aus dieser auszurücken.

4. Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (9) eine axiale Führung für den Kolben (11, 21) und zugleich eine radiale Führung für den Anschlag (7) bildet.

5. Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (40) einen Grundkreis (40a) aufweist und daß die Keilnuten bzw. Nutböden (4a) des Kipphebelarmes (4) so angeordnet sind, daß dann, wenn der Kipphebelarm (4) mit dem Grundkreis (40a) in Eingriff steht, die Keilnuten bzw. Nutböden (4a) mit den Keilnuten bzw. Nutböden (3a) des Betätigungsarmes (3) korrespondieren.