DE4204048A1 - CAMSHAFT ARRANGEMENT WITH AT LEAST ONE DISABLABLE CAM - Google Patents

CAMSHAFT ARRANGEMENT WITH AT LEAST ONE DISABLABLE CAM

Info

Publication number
DE4204048A1
DE4204048A1 DE4204048A DE4204048A DE4204048A1 DE 4204048 A1 DE4204048 A1 DE 4204048A1 DE 4204048 A DE4204048 A DE 4204048A DE 4204048 A DE4204048 A DE 4204048A DE 4204048 A1 DE4204048 A1 DE 4204048A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cam
coupling
arrangement according
camshaft
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4204048A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4204048C2 (en
Inventor
Dieter Dipl Ing Voigt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE4204048A priority Critical patent/DE4204048C2/en
Priority to US07/896,625 priority patent/US5239885A/en
Priority to FR9207906A priority patent/FR2678330A1/en
Publication of DE4204048A1 publication Critical patent/DE4204048A1/en
Priority to US08/054,894 priority patent/US5331866A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4204048C2 publication Critical patent/DE4204048C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34413Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using composite camshafts, e.g. with cams being able to move relative to the camshaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005Deactivating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02Lubrication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenanordnung gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1. Derartige Nockenwellenanordnungen bieten eine Reihe von Vorteilen, da sie gestatten, in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen der Maschine Ein- oder Aus­ laßventile durch Wirksammachen oder Desaktivieren des ihnen jeweils angeordneten Nockens ebenfalls wirksam zu machen oder aber dauernd geschlossen zu halten. So kann es zweckmäßig sein, bei Maschinen mit zwei Einlaßventilen, denen zum Öffnen Nocken mit unterschied­ lichen Ventilöffnungszeiten zugeordnet sind, nur bei höheren Maschinendrehzahlen beide Einlaßventile für den Ladungswechsel wirksam werden zu lassen, dagegen bei niedrigeren Drehzahlen eines der beiden Ventile dauernd geschlossen zu halten, während das wirk­ sam bleibende Ventil nach wie vor durch den ihm zugeordneten Nocken mit einer für niedrige Drehzahlen optimierten Ausbildung betätigt wird. Ein anderer Einsatzfall einer derartigen gattungsgemäßen Nockenwellenanordnung liegt bei einer Brennkraftmaschine mit Zylin­ derabschaltung. Indem alle Einlaßventile des betreffenden Brenn­ raums durch beispielsweise vom Fahrer eines Fahrzeugs manuell vor­ gewählte Desaktivierung ihrer zugeordneten Nocken geschlossen gehalten werden, arbeitet die Brennkraftmaschine bei Teillast nur mit einem Teil ihrer Brennräume (Economybetrieb).The invention relates to a camshaft arrangement according to the Ober Concept of claim 1. Such camshaft arrangements offer a number of advantages as they allow depending depending on the respective operating conditions of the machine on or off release valves by making them active or inactivating them respectively arranged cam also to make effective or permanent keep closed. So it can be useful for machines with two inlet valves, which differed with the opening cams are assigned to valve opening times, only at higher ones Engine speeds both intake valves for the gas exchange to take effect, however, at lower speeds one of the two valves to be kept closed while that is in effect The valve remains the same due to the cam assigned to it actuated with training optimized for low speeds becomes. Another application of such a generic Camshaft arrangement is in an internal combustion engine with cylin shutdown. By having all the inlet valves of the combustion in question by manually for example by the driver of a vehicle selected deactivation of their assigned cams closed are kept, the internal combustion engine only works at partial load with part of their combustion chambers (economy mode).

Gattungsgemäße Nockenwellenanordnungen mit zumindest einem des­ aktivierbaren Nocken sind bekannt, siehe beispielsweise die DE-OS 39 20 938, F01L 1/04. Diese bekannten Konstruktionen arbeiten mit in Abhängigkeit von dem Druck eines Druckmediums axial auf der Nockenwelle verschiebbaren Muffen, die Bestandteile von nocken­ individuellen Klauenkupplungen sind. Nur dann, wenn durch ent­ sprechende Axialstellung der Muffen die Klauenkupplungen in Ein­ griff gekommen sind, besteht eine drehfeste Verbindung zwischen den sonst desaktivierten Nocken einerseits und der Nockenwelle anderer­ seits.Generic camshaft arrangements with at least one of the activatable cams are known, see for example the DE-OS 39 20 938, F01L 1/04. These known constructions work with depending on the pressure of a pressure medium axially on the  Camshaft sliding sleeves, the components of cam individual claw couplings. Only if through ent speaking axial position of the sleeves the claw couplings in on have reached, there is a non-rotatable connection between the otherwise deactivated cams on the one hand and the camshaft on the other on the part of

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Nockenwellenanordnung zu schaffen, die eine geringere axiale Länge als bei dem zitierten Stand der Technik besitzt.The invention has for its object a generic Camshaft assembly to create a shorter axial length than in the cited prior art.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The inventive solution to this problem consists in the drawing features of the main claim, advantageous training the invention describe the subclaims.

Dadurch, daß bei der Erfindung die Ein- und Ausrückbewegungen der Kupplung nicht axial bezüglich der Nockenwelle, sondern radial er­ folgen, fordert die Unterbringung der Kupplung in axialer Richtung keinen zusätzlichen Raum. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die mit Dreh- und Biegemomenten beaufschlagte eigentliche Nockenwelle mit relativ großem Durchmesser ausgeführt sein kann, da auf ihr keine in radialen Richtungen Platz bean­ spruchenden Muffen angeordnet sind. Schließlich kann, wie Anspruch 5 zum Ausdruck bringt, bei höheren Drehzahlen die Fliehkraft zur Sicherung der drehfesten Verbindung zwischen Nocken und Nockenwelle ausgenutzt werden.Characterized in that the engagement and disengagement movements of the Coupling not axially with respect to the camshaft, but radially follow, requires the coupling to be accommodated in the axial direction no additional space. Another advantage of the invention is to be seen in the fact that the torque and bending moments were applied actual camshaft with a relatively large diameter can be, since there is no space in it in radial directions speaking sleeves are arranged. Finally, how can claim 5 expresses the centrifugal force at higher speeds Securing the non-rotatable connection between cam and camshaft be exploited.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Querschnitt durch einen hier interessierenden Bereich der Brennkraftmaschine und deren Fig. 2 eine Draufsicht für ein erstes Ausführungsbeispiel wieder­ geben, während die Fig. 3 und 4 im Längs- bzw. Querschnitt weitere Ausführungen zeigen.Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing, FIG. 1 of which shows a cross section through an area of the internal combustion engine that is of interest here, and FIG. 2 of which shows a plan view of a first exemplary embodiment, while FIGS. 3 and 4 in longitudinal or Cross section show further versions.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so ist am Zylinderkopf 1 in üblicher Weise die von der Brennkraftmaschine her angetriebene eigentliche Nockenwelle 2 drehbar gelagert, die mehrere Nocken trägt, von denen hier nur zwei Nocken, nämlich der dauernd drehfest mit der Nockenwelle 2 verbundende Nocken 3 und der desaktivierbare Nocken 4 mit dem Grundkreisbereich 4a, dargestellt sind. Beide Nocken 3 und 4 dienen zum Betätigen je eines Hubventils desselben Brennraums, von denen in Fig. 1 nur das mit 5 bezeichnete durch seinen Ventilschaft und seine Ventilschließfeder angedeutet ist. Die Betätigung der Ventile erfolgt über Tassenstößel 6 und 7 be­ kannten und daher nicht zu erläuternden Aufbaus. Die Tassenstößel sind in Richtung der Achse des jeweiligen Hubventils verschiebbar im Zylinderkopf 1 gelagert.Referring first to FIGS. 1 and 2, in a conventional manner the driven by the internal combustion engine forth actual camshaft 2 is rotatably supported on the cylinder head 1 which carries a plurality of cams, of which only two cams, namely the continuous rotation with the camshaft 2 connecting cams 3 and the deactivatable cam 4 with the base circle region 4 a are shown. Both cams 3 and 4 are used to actuate a lift valve of the same combustion chamber, of which only the one designated by 5 in FIG. 1 is indicated by its valve stem and its valve closing spring. The valves are actuated via tappets 6 and 7, which are known and therefore not to be explained. The bucket tappets are slidably mounted in the cylinder head 1 in the direction of the axis of the respective lift valve.

Während also, wie beschrieben, der Nocken 3 dauernd mechanisch drehfest mit der eigentlichen Nockenwelle 2 verbunden ist, so daß er bei allen vorliegenden Betriebsweisen der Brennkraftmaschine das ihm zugeordnete Ventil - hier ein Einlaßventil - betätigt, ist der Nocken 4 desaktivierbar, beispielsweise derart, daß er nur bei ho­ hen Drehzahlen drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist und demgemäß nur dann das ihm zugeordnete Ventil periodisch öffnet, so daß nur bei hohen Drehzahlen ein durch zwei Ventile gebildeter großer Ansaugquerschnitt für den betrachteten Brennraum wirksam ist.Thus, while, as described, the cam 3 is permanently connected to the actual camshaft 2 in a mechanically non-rotatable manner, so that it actuates the valve assigned to it - in this case an inlet valve - in all of the internal combustion engine operating modes, the cam 4 can be deactivated, for example in such a way that it is rotatably connected to the camshaft 2 only at high speeds and accordingly only then periodically opens the valve assigned to it, so that a large intake cross section formed by two valves is effective for the combustion chamber under consideration only at high speeds.

Betrachtet man nun die zur wahlweisen Herstellung und Aufhebung dieser drehfesten Verbindung zwischen Nocken 4 und Nockenwelle 2 dienende Kupplung, so enthält sie als wesentlichen Bestandteil den Kupplungsbolzen 8, der durch die innerhalb der Nockenwelle 2 ange­ ordnete Druckfeder 9 in den Figuren in Richtung nach rechts vorge­ spannt ist und sich demgemäß, sofern keine Gegenkraft vorliegt, am konusförmigen Sitzbereich 11 der Kupplungsausnehmung 12 am Innenum­ fang des Nockens 4 abstützt. Damit ist eine praktisch formschlüssi­ ge Kupplung zwischen Nockenwelle 2 und Nocken 4 geschaffen, wobei die Beständigkeit dieser Kupplung durch Lage des Massenmittelpunkts des Kupplungsbolzens 8 in den Figuren rechts von der Achse 13 der Nockenwelle 2 und demgemäß durch die Fliehkräfte unterstützt wird. If one now considers the coupling used for the optional production and cancellation of this rotationally fixed connection between cam 4 and camshaft 2 , it contains as an essential component the coupling bolt 8 , which is provided by the compression spring 9 arranged within the camshaft 2 in the figures in the direction to the right is tensioned and accordingly, provided there is no counterforce, is supported on the cone-shaped seat area 11 of the coupling recess 12 on the inner circumference of the cam 4 . So that a practically positive clutch between camshaft 2 and cam 4 is created, the resistance of this clutch is supported by the position of the center of mass of the coupling pin 8 in the figures to the right of the axis 13 of the camshaft 2 and accordingly by the centrifugal forces.

Soll nun infolge Betriebs der Maschine mit niedrigerer Drehzahl nur ein Einlaßventil, nämlich das dem Nocken 3 zugeordnete, wirksam sein, so wird der Druck eines Druckmediums in dem axialen Zufuhrka­ nal 14 in der Nockenwelle 2 und damit über den Verbindungskanal 15, der in dem Kupplungsbolzen 8 verläuft, auch in dem Druckraum 16, der in Fortsetzung der Kupplungsausnehmung 12 in den Nocken 4 ein­ gearbeitet ist, erhöht; dadurch wird der Kupplungsbolzen 8 entgegen der Wirkung der Druckfeder 9 (und der Fliehkräfte) in den Figuren in Richtung nach links verschoben, bis er aus der Kupplungsaus­ nehmung 12 ausgetreten ist und demgemäß Relativdrehungen zwischen Nockenwelle 2 und Nocken 4 ermöglicht. Diese Relativdrehungen setzen dann ein, wenn der Nocken 4 mit der in Drehrichtung vorderen Nockenflanke zur Auflage auf dem Tassenstößel 6 gelangt ist, den er infolge der Stützwirkung der Ventilschließfeder bei fehlender dreh­ fester Verbindung zwischen Nocken und Nockenwelle nicht nach unten drücken kann.If only one inlet valve, namely that assigned to the cam 3 , is to be effective as a result of operating the machine at a lower speed, the pressure of a pressure medium in the axial feed channel 14 in the camshaft 2 and thus via the connecting channel 15 , which is in the coupling bolt 8 runs, also in the pressure chamber 16 , which is a continuation of the coupling recess 12 in the cam 4 , increased; thereby the coupling pin 8 is moved against the action of the compression spring 9 (and the centrifugal forces) in the figures in the direction to the left until it has emerged from the clutch recess 12 and accordingly allows relative rotations between the camshaft 2 and cam 4 . These relative rotations start when the cam 4 with the front cam flank in the direction of rotation has come to rest on the tappet 6 , which it cannot press down due to the supporting action of the valve closing spring in the absence of a rotationally fixed connection between the cam and the camshaft.

In Fig. 1 erkennt man links vom Kupplungsbolzen 8 einen die Druck­ feder 9 teilweise aufnehmenden Raum 17, der über die Anfasung 18 und/oder eine Bohrung 19 im Nocken 4 dauernd belüftet ist, so daß er der Verschiebung des Kupplungsbolzens 8 in den Figuren in Rich­ tung nach links keinen Widerstand entgegensetzt. Die Bohrung 19 ist in das Verschlußstück 19a für eine Öffnung im Grundkreisbereich 4a des Nockens eingearbeitet, die Bearbeitungszwecken dient.In Fig. 1 can be seen to the left of the coupling pin 8 a pressure spring 9 partially receiving space 17 which is continuously ventilated via the chamfer 18 and / or a bore 19 in the cam 4 , so that he the displacement of the coupling pin 8 in the figures in Direction left no resistance. The bore 19 is incorporated in the closure piece 19 a for an opening in the base circle area 4 a of the cam, which is used for processing purposes.

Zur Axialführung des Nockens 4 können gemäß Fig. 2 beiderseits des Nockens Sicherungsringe 20 und 21 vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, die Aufgabe der axialen Sicherung des Nockens 4 der im Zylinderkopf vorgesehenen Schaltgasse 22 für den Nocken zu über­ tragen.For axial guidance of the cam 4 , securing rings 20 and 21 can be provided on both sides of the cam according to FIG. 2. However, it is also possible to carry out the task of axially securing the cam 4 of the shift gate 22 provided in the cylinder head for the cam.

Zur Erleichterung des Einfallens des Kupplungsbolzens 8 in die Kupplungsausnehmung 12 ist dieser am inneren Umfang des Nockens 4 eine Führungsnut 23 für den Bolzen vorgeschaltet, deren Tiefe wie bei einer Spiralnut zunimmt. In order to facilitate the engagement of the coupling pin 8 into the coupling recess 12 , a guide groove 23 for the pin is connected upstream of the latter on the inner circumference of the cam 4 , the depth of which increases as in the case of a spiral groove.

In den Fig. 3 und 4 sind die auch in den Fig. 1 und 2 vorkom­ menden Teile bzw. Merkmale mit denselben Bezugszeichen versehen.In FIGS. 3 and 4 are also provided in FIGS. 1 and 2 vorkom Menden parts or features with the same reference numerals.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, unterscheidet sich die dort gezeigte Ausführungsform der Erfindung von der anhand der Fig. 1 und 2 bereits erläuterten dadurch, daß die Längsachse 30 des Kupplungsbolzens 8, die zugleich die Längsachse der ihn aufneh­ menden radialen Ausnehmung in der Nockenwelle 2 und der Kupplungs­ ausnehmung 12 im Nocken darstellt, nicht senkrecht zur Längsachse 13 der Nockenwelle 2 verläuft, sondern etwas geneigt. Diese Schräg­ anordnung gestattet den Verzicht auf den in Fig. 1 mit 19a be­ zeichneten Verschlußstopfen für eine Öffnung im Nockengrundkreisbe­ reich 4a, die zur Bearbeitung des Sitzbereichs 11 und des Druck­ raums 16 erforderlich ist. Statt dessen ist der Nockengrundkreisbe­ reich 4a zur Gewinnung eines Freiraums für Bearbeitung und Einfüh­ ren des Kupplungsbolzens 8 durch die einseitige Aussparung 31 ört­ lich exzentrisch in seiner Breite verringert, so daß er in seinem aktivierten Zustand durch seine Rotation eine erwünschte Drehung des Tassenstößels 6 hervorruft.As can be seen especially from FIG. 3, the embodiment of the invention shown there differs from the already explained with reference to FIGS. 1 and 2, characterized in that the longitudinal axis 30 of the coupling pin 8, which is also the longitudinal axis of him Transd Menden radial recess in the camshaft 2 and the coupling recess 12 in the cam is not perpendicular to the longitudinal axis 13 of the camshaft 2 , but somewhat inclined. This oblique arrangement allows the waiver in Fig. 1 with 19 a be marked plugs for an opening in the Nockengrundkreisbe rich 4 a, which is required for processing the seating area 11 and the pressure chamber 16 . Instead, the Nockengrundkreisbe is rich 4 a to gain a free space for machining and inserting the coupling bolt 8 through the one-sided recess 31 locally eccentrically reduced in width, so that it causes a desired rotation of the tappet 6 in its activated state by its rotation .

Auch hinsichtlich der Erzielung seiner beiden Lagen bzw. der Bewe­ gungen zwischen diesen Lagen ist der Kupplungsbolzen 8 in den Aus­ führungen nach den Fig. 3 und 4 anders ausgelegt. An seine der Kupplungsausnehmung 12 abgekehrte Stirnfläche grenzt in der Nocken­ welle 2 die gegen das Äußere abgedichtete Druckkammer 32 an, die über Längs- und Querkanäle 33 bzw. 34 im Kupplungsbolzen 8 in Strö­ mungsverbindung mit dem axialen Zufuhrkanal 14 in der Nockenwelle 2 stehen. Ferner besitzt der bisher als Druckraum bezeichnete Raum 16 die Belüftungsbohrung 35, so daß bei Öldruckaufbau in der Druckkam­ mer 32, die in Abweichung von der Ausführungsform nach Fig. 1 keine Druckfeder enthält, der Kupplungsbolzen 8 in seine in Fig. 3 dargestellte Verbindungsstellung geschoben und in dieser gehalten wird. Während also in der Ausführungsform nach Fig. 1 diese Ver­ bindungsstellung durch die Kraft der Druckfeder 9 erzielt und ge­ wahrt wird und zum Bewegen in die Freigabestellung ein Druckaufbau in dem Druckraum 16 erforderlich ist, dient die Druckmittelzufuhr in der Ausführungsform nach Fig. 3 der Erzielung und Wahrung der Verbindungsstellung des Kupplungsbolzens 8.Also with regard to the achievement of its two positions or the movements between these positions, the coupling pin 8 is designed differently in the implementations according to FIGS . 3 and 4. At its face facing away from the coupling recess 12 , in the cam shaft 2, the pressure chamber 32 , which is sealed off from the outside, borders on the longitudinal and transverse channels 33 and 34 in the coupling pin 8 in flow connection with the axial feed channel 14 in the camshaft 2 . Furthermore, the space previously referred to as the pressure chamber 16 has the ventilation bore 35 , so that when the oil pressure builds up in the pressure chamber 32 , which, in deviation from the embodiment according to FIG. 1, contains no compression spring, the coupling bolt 8 is pushed into its connecting position shown in FIG. 3 and is held in this. So while in the embodiment according to FIG. 1 this connection position is achieved and maintained by the force of the compression spring 9 and a build-up of pressure in the pressure chamber 16 is required for moving into the release position, the pressure medium supply in the embodiment according to FIG. 3 serves to achieve this and maintaining the connection position of the coupling pin 8 .

Die Bewegung des Kupplungsbolzens 8 aus seiner in Fig. 3 gezeigten Verbindungsstellung in seine in Fig. 4 wiedergegebene Freigabe­ stellung kann nach Druckabbau in der Druckkammer 32 durch verschie­ dene Maßnahmen einzeln oder in Kombination sichergestellt werden. Zum einen erzeugt die schräge Konusfläche 11 Mitnahmekräfte mit Kraftkomponenten, die in Richtung der Achse 33 des Kupplungsbolzens 8 verlaufen und diesen demgemäß im Sinne einer Verkürzung der - druckentlasteten - Druckkammer 32 zu bewegen suchen. Die gleiche Wirkung hat das Anlegen eines Unterdrucks an die Druckkammer 32, da dann der in der Kupplungsausnehmung 12 herrschende Atmosphärendruck den Kupplungsbolzen 8 in seine Freigabestellung zu drücken sucht.The movement of the coupling bolt 8 from its connection position shown in FIG. 3 into its release position shown in FIG. 4 can be ensured individually or in combination after various measures in the pressure chamber 32 by various measures. On the one hand, the inclined conical surface 11 generates entraining forces with force components which run in the direction of the axis 33 of the coupling bolt 8 and accordingly seek to move it in the sense of shortening the - pressure-relieved - pressure chamber 32 . Applying a negative pressure to the pressure chamber 32 has the same effect, since the atmospheric pressure prevailing in the coupling recess 12 then attempts to press the coupling pin 8 into its release position.

Zumindest zur Sicherung der Freigabestellung des Kupplungsbolzens 8 kann dieser so ausgelegt sein, daß sein Massenmittelpunkt zumindest in der Freigabestellung in der in Fig. 3 unteren Längsschnitthälf­ te der Nockenwelle 2 liegt. Dadurch ergibt sich eine Fliehkraftsta­ bilisierung der Freigabestellung des Kupplungsbolzens 8. Auch eine magnetische Arretierung ist möglich, vorzugsweise in dem der Druck­ kammer 32 benachbarten Stirnwandbereich des Druckbolzens 8.At least to secure the release position of the coupling bolt 8 , the latter can be designed such that its center of mass lies at least in the release position in the lower longitudinal section half of the camshaft 2 in FIG. 3. This results in a centrifugal force balance of the release position of the coupling pin 8 . Magnetic locking is also possible, preferably in the pressure chamber 32 adjacent end wall region of the pressure pin 8th

In Fig. 4 sind zu diesem Zweck Möglichkeiten angegeben, die eine Sicherung der Freigabestellung des Kupplungsbolzens 8 durch Öl­ druckbeaufschlagung des Druckraums 16 vorsehen. Voraussetzung ist dabei stets eine Druckentlastung des Zufuhrkanals 14. Ein beson­ derer Vorteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, daß zugleich eine Schmierung der zusammenwirkenden Flächen von Nockenwelle 2 und Nocken 4 während der Desaktivierungsphasen des Nockens sicherge­ stellt ist.In Fig. 4 options are given for this purpose, which provide a securing of the release position of the coupling pin 8 by pressurizing the pressure chamber 16 with oil. The prerequisite is always a pressure relief of the supply channel 14 . A special advantage of this embodiment is the fact that at the same time lubrication of the interacting surfaces of camshaft 2 and cam 4 is ensured during the deactivation phases of the cam.

Der axiale Zufuhrkanal 14 scheidet nach dem oben Gesagten für die Zufuhr von Drucköl zum Druckraum 16 aus. Daher ist im Bereich der bei desaktiviertem Nocken 4 auf dem Tassenstößel 6 aufliegenden Nockenflanke 4b die Öffnung 36 vorgesehen, die bei desaktiviertem Nocken entweder direkt oder über eine Vertiefung mit der Ölaus­ trittsöffnung 37 des hydraulischen Tassenstößels 6 kommuniziert, so daß aus diesem austretendes Öl über die Öffnungen 37 und 36 in den Zwischenraum 38 zwischen den einander zugekehrten Umfangsflächen von Nockenwelle 2 und Nocken 4 gelangt. Wie Fig. 4 deutlich erken­ nen läßt, ist die Führungsnut 23, die gemäß den Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2 zur Erleichterung des Einrastens des Kupplungs­ bolzens 8 in die Kupplungsausnehmung 12 dient, bis in den Bereich der Öffnung 36 verlängert. Bei desaktiviertem Nocken, d. h. in seiner in Fig. 4 gezeichneten Freigabestellung befindlichem Kupp­ lungsbolzen 8, wirkt nunmehr der über Öffnung 37 eingespeiste Motoröldruck an der in Fig. 4 oberen Stirnseite des Kupplungs­ bolzens 8.The axial feed channel 14 is eliminated according to the above for the supply of pressure oil to the pressure chamber 16 . Therefore, in the area of the inactive cam 4 resting on the tappet 6 cam flank 4 b, the opening 36 is provided, which communicates with deactivated cam either directly or via a recess with the oil outlet opening 37 of the hydraulic tappet 6 , so that oil escaping from it the openings 37 and 36 get into the space 38 between the mutually facing peripheral surfaces of the camshaft 2 and cam 4 . As can be clearly seen in FIG. 4, the guide groove 23 , which according to the explanations for FIGS . 1 and 2 serves to facilitate the engagement of the coupling bolt 8 in the coupling recess 12 , extends into the region of the opening 36 . When deactivated cams, that is in its Fig. 4 drawn release position befindlichem Kupp interlock pin 8 now acts of fed in via opening 37 engine oil pressure in FIG. 4 upper face of the coupling pin 8.

In Fig. 4 ist eine weitere Lösung dieses Problems eingezeichnet, die für den Fall gilt, daß kein Hydrostößel, sondern beispielsweise ein rein mechanisch arbeitender Tassenstößel, vorhanden ist. Dann kommt die Öffnung 37 im Stößelboden in Fortfall, jedoch bleibt die Öffnung 36 im Flankenbereich 4b des Nockens 4 erhalten. Der Stößel­ boden ist nun als Ölauffangwanne 39 für Spritzöl ausgeführt, und die Rotation der Nockenwelle 2 relativ zu dem desaktivierten Nocken 4 sorgt unter Ausnutzung der Scherkräfte für den Öltransport durch die Öffnung 36 und für den Öldruckaufbau vor der in Fig. 4 oberen Stirnseite des Kupplungsbolzens 8.In FIG. 4, a further solution is drawn to this problem, which applies to the case where no hydraulic tappets, but for example a purely mechanically operating tappets, is provided. Then the opening 37 in the tappet base ceases to exist, however the opening 36 in the flank region 4 b of the cam 4 is retained. The tappet base is now designed as an oil drip pan 39 for spray oil, and the rotation of the camshaft 2 relative to the deactivated cam 4 takes advantage of the shear forces for the oil transport through the opening 36 and for the oil pressure build-up in front of the upper end face of the coupling bolt in FIG. 4 8 .

Es kann zweckmäßig sein, wenn man für diesen Öltransport aus der "Ölwanne" 39 in den Druckraum 16 nicht die im Querschnitt relativ große und daher Anlaß zu Rückströmungen gebende Führungsnut 23 aus­ nutzt, sondern eine axial zu dieser versetzte Nut mit kleinem Quer­ schnitt vorsieht.It may be appropriate if one does not use the relatively large in cross-section and therefore give rise to back-flow guide groove 23 for this oil transport from the "oil pan" 39 in the pressure chamber 16 , but provides an axially offset groove with a small cross-section.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln eine platzspa­ rende Nockenwellenanordnung mit zumindest einem desaktivierbaren Nocken geschaffen.The invention is accordingly a space saver with simple means Rende camshaft arrangement with at least one deactivable Created cams.

Claims (16)

1. Nockenwellenanordnung mit zumindest einem desaktivierbaren Nocken auf einer Nockenwelle, dem eine hydraulisch betätigbare Kupplung zur wahlweisen Herstellung und Aufhebung einer dreh­ festen Verbindung mit der Nockenwelle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung einen in einer radialen Ausneh­ mung der Nockenwelle (2) zwischen einer Verbindungsstellung, in der er in eine innere Kupplungsausnehmung (12) des Nockens (4) zur Herstellung der drehfesten Verbindung eingreift, und einer Freigabestellung verschiebbaren Kupplungsbolzen (8) enthält, in der er aus der Kupplungsausnehmung (12) zur Aufhebung der dreh­ festen Verbindung herausbewegt ist.1. camshaft arrangement with at least one deactivatable cam on a camshaft, which is assigned a hydraulically actuatable clutch for the optional production and cancellation of a rotationally fixed connection with the camshaft, characterized in that the clutch one in a radial Ausneh tion of the camshaft ( 2 ) between a connecting position in which it engages in an inner coupling recess ( 12 ) of the cam ( 4 ) for establishing the non-rotatable connection, and a release position contains displaceable coupling bolts ( 8 ) in which it comes out of the coupling recess ( 12 ) to release the rotationally fixed connection is moved out. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupp­ lungsbolzen (8) einen konusförmigen Kopfbereich (10) und die Kupplungsausnehmung (12) einen konusförmigen Sitzbereich (11) für diesen aufweist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the hitch be bolt ( 8 ) has a conical head region ( 10 ) and the coupling recess ( 12 ) has a conical seat region ( 11 ) for this. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Relativbewegung zwischen Kupplungsbolzen (8) und Nocken (4) in Umfangsrichtung vor der Kupplungsausnehmung (12) eine mit zunehmender Tiefe ausgeführte Führungsnut (23) für den Kupplungsbolzen (8) im Nocken (4) vorgesehen ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that in the direction of the relative movement between the coupling pin ( 8 ) and the cam ( 4 ) in the circumferential direction in front of the coupling recess ( 12 ), an increasing depth of the guide groove ( 23 ) for the coupling pin ( 8 ) is provided in the cam ( 4 ). 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich auf dem der Kupplungsausnehmung (12) abge­ kehrten Ende des Kupplungsbolzens (8) eine Druckfeder (9) in der Nockenwelle (2) abstützt und die Kupplungsausnehmung (12) im Nocken (2) in einen mit einem Druckmedium gefüllten Druckraum (16) übergeht. 4. Arrangement according to one of claims 1 or 3, characterized in that a compression spring ( 9 ) in the camshaft ( 2 ) is supported on the end of the coupling bolt ( 8 ) facing away from the coupling recess ( 12 ) and the coupling recess ( 12 ) in the cam ( 2 ) changes into a pressure chamber ( 16 ) filled with a pressure medium. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (16) mit einem axialen Zufuhrkanal (14) in der Nocken­ welle (2) über zumindest einen Verbindungskanal (15) im Nocken (4) oder im Kupplungsbolzen (8) kommuniziert.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the pressure chamber ( 16 ) communicates with an axial feed channel ( 14 ) in the cam shaft ( 2 ) via at least one connecting channel ( 15 ) in the cam ( 4 ) or in the coupling bolt ( 8 ). 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die radiale Ausnehmung der Nockenwelle (2) für den Kupplungsbolzen (8) und die innere Kupplungsausnehmung (12) des Nockens (4) in Längsschnitten gegen die Achse (13) der Nocken­ welle (2) geneigt verlaufen und der Nocken (4) im Grundkreisbe­ reich (4a) eine bearbeitungsbedingte einseitige Verringerung (31) seiner Breite aufweist.6. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radial recess of the camshaft ( 2 ) for the coupling pin ( 8 ) and the inner coupling recess ( 12 ) of the cam ( 4 ) in longitudinal sections against the axis ( 13 ) the cam shaft ( 2 ) run inclined and the cam ( 4 ) in the basic circle area ( 4 a) has a processing-related one-sided reduction ( 31 ) of its width. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Ausnehmung der Nockenwelle (2) auf der der Kupplungsausnehmung (12) abgekehrten Stirnseite des Kupplungsbolzens (8) eine mit einer Druckmediumzufuhr (14) in Verbindung stehende Druckkammer (32) bildet und der Kupplungs­ ausnehmung (12) eine Druckentlastung (35) zugeordnet ist.7. Arrangement according to one of claims 1 to 3 or 6, characterized in that the radial recess of the camshaft ( 2 ) on the end facing away from the coupling recess ( 12 ) of the coupling bolt ( 8 ) with a pressure medium supply ( 14 ) communicating pressure chamber ( 32 ) forms and the coupling recess ( 12 ) is assigned a pressure relief ( 35 ). 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (32) mit einem axialen Zufuhrkanal (14) für ein Druckmedium in der Nockenwelle (2) über zumindest einen Ver­ bindungskanal (33, 34) im Kupplungsbolzen (8) kommuniziert.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the pressure chamber ( 32 ) communicates with an axial feed channel ( 14 ) for a pressure medium in the camshaft ( 2 ) via at least one Ver connection channel ( 33 , 34 ) in the coupling bolt ( 8 ). 9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenmittelpunkt des Kupplungsbolzens (8) zumindest in seiner Freigabestellung zwischen der Achse (13) der Nockenwelle (2) und der Druckkammer (32) liegt.9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the center of mass of the coupling pin ( 8 ) is at least in its release position between the axis ( 13 ) of the camshaft ( 2 ) and the pressure chamber ( 32 ). 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckkammer (32) zum Verschieben des Kupplungs­ bolzens (8) in seine Freigabestellung mit Unterdruck und die Kupplungsausnehmung (12) zumindest mit Atmosphärendruck beauf­ schlagbar ist. 10. Arrangement according to one of claims 7 to 9, characterized in that the pressure chamber ( 32 ) for moving the coupling bolt ( 8 ) in its release position with negative pressure and the coupling recess ( 12 ) can be beat at least with atmospheric pressure. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Magnethaftung für den Kupplungsbolzen (8) in seiner Freigabestellung vorgesehen ist.11. Arrangement according to one of claims 7 to 10, characterized in that a magnetic liability for the coupling bolt ( 8 ) is provided in its release position. 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsausnehmung (12) zumindest zum Arretieren des Druck­ bolzens (8) in seiner Freigabestellung mit Öl unter Überdruck beaufschlagbar ist.12. The arrangement according to claim 10, characterized in that the coupling recess ( 12 ) at least for locking the pressure bolt ( 8 ) in its release position can be acted upon with oil under excess pressure. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ab­ stützung eines Hubventils (5) am Nocken (4) über einen Hydro­ stößel (6) im Boden desselben und in einer Flanke (4b) des Nockens (4) bei desaktiviertem Nocken (4) kommunizierende Öl­ durchtrittsöffnungen (37, 36) für den Öltransport aus dem Hydrostößel (6) in die Kupplungsausnehmung (12) vorgesehen sind.13. The arrangement according to claim 12, characterized in that when supporting a lift valve ( 5 ) on the cam ( 4 ) via a hydraulic tappet ( 6 ) in the bottom thereof and in a flank ( 4 b) of the cam ( 4 ) when the cam is deactivated ( 4 ) communicating oil passage openings ( 37 , 36 ) for the oil transport from the hydraulic tappet ( 6 ) into the coupling recess ( 12 ) are provided. 14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Öl­ transport aus einem äußeren Ölvolumen (39) durch eine nockensei­ tige Öldurchtrittsöffnung (36) in die Kupplungsausnehmung (12) die zusammenwirkenden Oberflächen von Nockenwelle (2) und in seiner Freigabestellung befindlichem Nocken (4) einen Öltrans­ port durch ihre Relativgeschwindigkeit sicherstellend ausgelegt sind.14. Arrangement according to claim 12, characterized in that for oil transport from an external oil volume ( 39 ) through a nockensei term oil passage opening ( 36 ) in the coupling recess ( 12 ), the interacting surfaces of the camshaft ( 2 ) and in its release position cam ( 4 ) an oil transport are designed to ensure their relative speed. 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich am Nocken (4) abstützendes Teil nach Art eines Tassenstößels (6) eine Ölwanne (39) bildet.15. The arrangement according to claim 14, characterized in that an on the cam ( 4 ) supporting part in the manner of a tappet ( 6 ) forms an oil pan ( 39 ). 16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der zusammenwirkenden Oberflächen mit zumindest einer Nut versehen ist, deren Querschnitt im Hinblick auf ein gewünschtes Öldruckniveau gewählt ist.16. The arrangement according to claim 14 or 15, characterized in that at least one of the interacting surfaces with at least a groove is provided, the cross section with a view desired oil pressure level is selected.
DE4204048A 1991-06-28 1992-02-12 Camshaft arrangement with at least one deactivatable cam Expired - Fee Related DE4204048C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4204048A DE4204048C2 (en) 1991-06-28 1992-02-12 Camshaft arrangement with at least one deactivatable cam
US07/896,625 US5239885A (en) 1991-06-28 1992-06-10 Camshaft with a deactivatable cam
FR9207906A FR2678330A1 (en) 1991-06-28 1992-06-26 DEVICE FOR CAM TREE COMPRISING AT LEAST ONE DISABLED CAM.
US08/054,894 US5331866A (en) 1991-06-28 1993-04-28 Camshaft arrangement having a deactivatable cam

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4121357 1991-06-28
DE4204048A DE4204048C2 (en) 1991-06-28 1992-02-12 Camshaft arrangement with at least one deactivatable cam

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4204048A1 true DE4204048A1 (en) 1993-01-07
DE4204048C2 DE4204048C2 (en) 2002-03-21

Family

ID=6434943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4204048A Expired - Fee Related DE4204048C2 (en) 1991-06-28 1992-02-12 Camshaft arrangement with at least one deactivatable cam

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4204048C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2690949A1 (en) * 1992-05-09 1993-11-12 Volkswagen Ag Camshaft arrangement with at least one de-activatable cam
US5404770A (en) * 1991-08-14 1995-04-11 Volkswagen Ag Variable cam arrangement for a lift valve
EP0652353A1 (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Mercedes-Benz Ag Device for operating the valves of an internal combustion engine
EP0843079A1 (en) * 1996-11-13 1998-05-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Variable phase camshaft for internal combustion engine
DE19706361A1 (en) * 1997-02-19 1998-08-20 Audi Ag Operating device for gas exchange valve of internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155511A (en) * 1983-02-23 1984-09-04 Toshiba Corp Recovering device of condensate
JPS59155513A (en) * 1983-02-25 1984-09-04 Mitsubishi Motors Corp Valve closing device
JPS59160015A (en) * 1983-03-04 1984-09-10 Mitsubishi Motors Corp Valve stop apparatus
DE3943426C1 (en) * 1989-12-22 1991-04-11 Gkn Automotive Ag, 5200 Siegburg, De

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155511A (en) * 1983-02-23 1984-09-04 Toshiba Corp Recovering device of condensate
JPS59155513A (en) * 1983-02-25 1984-09-04 Mitsubishi Motors Corp Valve closing device
JPS59160015A (en) * 1983-03-04 1984-09-10 Mitsubishi Motors Corp Valve stop apparatus
DE3943426C1 (en) * 1989-12-22 1991-04-11 Gkn Automotive Ag, 5200 Siegburg, De

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404770A (en) * 1991-08-14 1995-04-11 Volkswagen Ag Variable cam arrangement for a lift valve
FR2690949A1 (en) * 1992-05-09 1993-11-12 Volkswagen Ag Camshaft arrangement with at least one de-activatable cam
EP0652353A1 (en) * 1993-11-08 1995-05-10 Mercedes-Benz Ag Device for operating the valves of an internal combustion engine
US5549081A (en) * 1993-11-08 1996-08-27 Mercedes-Benz Ag Arrangement for operating valves of an internal combustion engine
EP0843079A1 (en) * 1996-11-13 1998-05-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Variable phase camshaft for internal combustion engine
DE19706361A1 (en) * 1997-02-19 1998-08-20 Audi Ag Operating device for gas exchange valve of internal combustion engine
DE19706361B4 (en) * 1997-02-19 2005-02-17 Audi Ag Device for actuating the gas exchange valves of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE4204048C2 (en) 2002-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4499784B4 (en) supporting
DE4492633C1 (en) Valve lifter for IC engine
DE69205339T2 (en) Differential pressure control device for variable camshaft timing control device.
EP1844216B1 (en) Adjustable camshaft, in particular for internal combustion engines of motor vehicles, comprising a hydraulic adjusting system
EP1621240B1 (en) Ring filter
DE69703564T2 (en) Valve timing device
EP0335083A1 (en) Device for the relative angular displacement between two geared shafts
EP2905434B1 (en) Oscillating-camshaft phaser having a hydraulic valve
WO1996021801A1 (en) Disconnectable support
DE7626878U1 (en) COMBUSTION MACHINE
DE69405555T2 (en) VALVE CONTROL ARRANGEMENT
DE102007020526A1 (en) Camshaft adjuster for an internal combustion engine with improved design of the pressure chambers
DE9306685U1 (en) Pestle
DE3939003A1 (en) HYDRAULIC VALVE CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE3503312A1 (en) HYDRAULIC GAME REALIZATION
EP1076762A1 (en) Device for hydraulically adjusting the angle of rotation of a shaft in relation to a driving wheel
DE19808619A1 (en) Locking device for a device for changing the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, in particular for a vane cell adjustment device
DE102010032133A1 (en) Central valve, for swivel moor control, has an axial connection sequence of oil supply and two working connections and a tank outflow connection
WO1999036678A1 (en) Cam follower which is part of an internal combustion engine valve gear, and which can engage at varying strokes for at least one gas shuttle valve
DE69110642T2 (en) Valve control control system for internal combustion engines.
DE3720947A1 (en) Camshaft arrangement
DE4204048A1 (en) CAMSHAFT ARRANGEMENT WITH AT LEAST ONE DISABLABLE CAM
WO2010063556A1 (en) Hydraulic directional valve
DE10082316B4 (en) Device for varying the valve timing of an internal combustion engine, in particular camshaft adjusting device with swivel impeller
WO1999017004A1 (en) Tappet for the valve gear of an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F01L 1/047

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee