DE69716381T2

DE69716381T2 - Ventilsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69716381T2
Application number: DE69716381T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kawase; Yuichi Sakaguchi; Koichi Shimizu; Hiromasa Suzuki; Yuji Yoshihara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: US6112711A; DE69716381D1; EP0843077A1; EP0843077B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Verbrennungsmotoren, die die Ventileinstellung und den Ventilhub variabel steuert.

Stand der Technik

Vorrichtungen, die den Ventilhub oder die Ventileinstellung von Einlassventilen in Kraftfahrzeugmotoren ändern, sind auf dem Fachgebiet bekannt. So beschreibt beispielsweise die japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 3-4730 eine Vorrichtung, die einen Kipphebel mit einem schnell- und einem langsamlaufenden Nocken antreibt.
Der Kipphebel hat zwei Abschnitte. Der erste Hebelabschnitt ist mit einem Schiebemechanismus versehen, der den ersten Hebelabschnitt selektiv am Pumpenkolben arretiert oder entsperrt. Der Pumpenkolben folgt einem schnelllaufenden Nocken. Der zweite Hebelabschnitt folgt dem langsamlaufenden Nocken. Der langsamlaufende Nocken hat einen Hub-Abschnitt (Nockenanlauf), dessen Radius kleiner als der Radius des Hub- Abschnitts des schnelllaufenden Nockens ist. Wenn der Pumpenkolben vom Schiebemechanismus arm ersten Hebelabschnitt arretiert wird, werden der langsamlaufende Nocken und der zweite Hebelabschnitt voneinander getrennt. So wird die Bewegung des langsamlaufenden Nockens nicht auf den zweiten Hebelabschnitt übertragen. Durch die Bewegung des schnelllaufenden Nockens werden der Pumpenkolben und der zweite Hebelabschnitt bewegt, der integral am Pumpenkolben arretiert ist. Dadurch wird der Kipphebel betätigt und ein Ventil geöffnet oder geschlossen.
Wenn der Schiebemechanismus den Pumpenkolben entsperrt und den Pumpenkolben sich frei bewegen lässt, wird die Bewegung des schnelllaufenden Nockens zwar auf den Pumpenkolben, nicht aber auf den Kipphebel übertragen. Folglich betätigt der langsamlaufende Nocken den Kipphebel und öffnet oder schließt das Ventil.
Ein typischer Schiebemechanismus wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist ein Kipphebel 1 an einer Kipphebelachse 2 befestigt. Der Kipphebel 1 weist eine Stange 3 auf, die mit Hydraulikdruck betätigt wird. Ein tafelförmiges Arretierteil 4 ist am distalen Ende der Stange 3 befestigt. Ein Schlitz 4a teilt das distale Ende des Arretierteils 4 gabelförmig. Der Kipphebel 1 ist außerdem mit einer zylindrischen Führung 7 versehen. In die Führung 7 ist ein Pumpenkolben 5 eingesteckt, der so aufgelagert ist, dass er axial beweglich ist. Das Arretierteil 4 kann in den Weg des Pumpenkolbens 5 geschoben werden. Die Führung 7 ist mit einem Langloch 7a zur Aufnahme des Arretierteils 4 versehen. Das Arretierteil 4 wird vom Langloch 7a aufgenommen, wenn es in den Weg des Pumpenkolbens 5 geschoben wird.
Wenn die Stange 3 durch Hydraulikdruck niedergedrückt wird, bewegt sich das Arretierteil 4 über den Pumpenkolben 5 und blockiert den Pumpenkolben 5 an der Oberseite. So wird die Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 5 begrenzt und der Pumpenkolben 5 wird unter dem Arretierteil 4 gehalten. Dadurch werden der Pumpenkolben 5 und der Kipphebel 1 von einem schnelllaufenden Nocken (nicht dargestellt) integral hin- und herbewegt. So wird bewirkt, dass der Kipphebel 1 ein Tellerventil 6 absenkt.
Wenn kein Hydraulikdruck auf die Stange 3 aufgebracht wird, wird die Stange 3 von der in Fig. 12 gezeigten Position aus nach links bewegt. Dadurch bewegt sich das Arretierteil 4 aus dem Weg des Pumpenkolbens 5. So kann sich der Pumpenkolben 5 axial zum Kipphebel 1 bewegen. In diesem Zustand wird der Pumpenkolben 5 durch die Bewegung des schnelllaufenden Nockens axial verschoben, während der Kipphebel 1 von einem langsamlaufenden Nocken (nicht dargestellt) betätigt wird.
Das Arretierteil 4, das den Pumpenkolben 5 arretiert, ist eine nichtgeneigte Platte. Um das Arretierteil 4 aufzunehmen, wenn es sich in den Weg des Pumpenkolbens 5 schiebt, muss die Führung 7 mit einem Langloch 7a versehen sein. Die Herstellung des Langlochs 7a in der Führung 4 ist jedoch mühsam. Außerdem ist es schwierig, den Schiebemechanismus vollständig im Kipphebel 1 unterzubringen.
Das Arretierteil 4 wird in den Weg des Pumpenkolbens 5 geschoben, um den Pumpenkolben 5 am Kipphebel 1 zu arretieren. Hierbei wird die Kraft des Pumpenkolbens 5 über das Arretierteil 4 auf den Kipphebel 1 übertragen. Mit anderen Worten, der Pumpenkolben 5 bringt eine Scherkraft auf das Arretierteil 4 auf. Daher muss das Arretierteil 4 eine so hohe Festigkeit haben, dass es diese Kraft aushalten kann. Folglich muss die Dicke des Arretierteils 4 erhöht werden. Dadurch wird der Schiebemechanismus vergrößert und seine Masse erhöht.
Ein ähnliches Prinzip ist in FR-A-2653164 beschrieben, auf die in der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird.

Beschreibung der Erfindung

Es wäre daher zweckmäßig, eine Ventilleistungs-Steuervorrichtung, die auf eine einfachere Weise herzustellen ist und die kompakt und leicht ist, bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Steuern der Ventilleistung in einem Motor zur Verfügung. Der Motor weist ein Ventil zum Öffnen und Schließen eines Verbrennungsraums auf. Das Ventil wird variabel gesteuert, sodass mindestens entweder der Ventilhub oder die Ventileinstellung geändert wird. Die Vorrichtung weist mindestens zwei Nocken zum selektiven Öffnen und Schließen des Ventils auf. Die Nocken umfassen einen ersten und einen zweiten Nocken. Der erste Nocken hat ein anderes Profil als der zweite Nocken. Zwischen den Nocken und dem Ventil ist ein Kipphebel angeordnet, um die Bewegung jedes Nockens auf das Ventil zu übertragen. Der Kipphebel hat ein Kontaktteil zum Berühren des ersten Nockens. Ein Nockenstößel wird wechselseitig im Kipphebel gestützt, sodass er den zweiten Nocken berührt. Der Nockenstößel bewegt sich axial hin und her. Ein Arretierteil wird im Kipphebel gestützt und ist quer zur Achsrichtung des Nockenstößels beweglich. Das Arretierteil hat eine Stoßfläche, die sich zwischen einer vom Nockenstößel-Laufweg räumlich getrennten ersten Position und einer sich im Nockenstößel- Laufweg befindenden zweiten Position bewegen kann. Das Arretierteil ermöglicht die Hin- und Herbewegung des Nockenstößels in Bezug zum Kipphebel, sodass das Ventil über den Kipphebel vom ersten Nocken betätigt wird, wenn das Arretierteil in die erste Position gebracht wird. Das Arretierteil stößt an den Nockenstößel und arretiert ihn am Kipphebel, sodass das Ventil über den Nockenstößel und den Kipphebel vom zweiten Nocken betätigt wird, wenn das Arretierteil in die zweite Position gebracht wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Auflagefläche am Kipphebel vorgesehen ist, um das Arretierteil abzustützen, wenn die Stoßfläche des Arretierteils in die zweite Position gebracht und vom Nockenstößel gedrückt wird. Die Auflagefläche befindet direkt gegenüber dem Kontaktbereich zwischen dem Nockenstößel und der Stoßfläche, wenn die Stoßfläche in der zweiten Position ist.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung dürften aus der nachstehenden Beschreibung, die die Grundsätze der Erfindung anhand von Beispielen erläutert, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die für neu gehalten werden, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung sowie ihre Ziele und Vorzüge können am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei
Fig. 1(a) ein Schnitt-Seitenriss ist, der eine Ventilleistungs-Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit entsperrtem Arretierteil zeigt,
Fig. 1(b) eine Schnitt-Draufsicht ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 1(a) zeigt,
Fig. 2(a) ein Schnitt-Seitenriss ist, der die Ventilleistungs-Steuervorrichtung mit arretiertem Arretierteil zeigt,
Fig. 2(b) eine Schnitt-Draufsicht ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 2(a) zeigt,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung zeigt,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 3 ohne den Nocken zeigt,
Fig. 5 eine Schnittansicht der Gleitbohrung ist,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Arretierteils ist,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Längskeils ist,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Ventilleistungs-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne den Nocken ist,
Fig. 9(a) ein Schnitt-Seitenriss ist, der die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 8 mit entsperrtem Arretierteil zeigt,
Fig. 9(b) eine Schnitt-Draufsicht ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 9(a) zeigt,
Fig. 10(a) ein Schnitt-Seitenriss ist, der die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 8 mit arretiertem Arretierteil zeigt,
Fig. 10(b) eine Schnitt-Draufsicht ist, die die Ventilleistungs-Steuervorrichtung von Fig. 10(a) zeigt,
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung ist, die das Arretierteil von Fig. 10(b) zeigt, und
Fig. 12 eine Schnitt-Teilansicht ist, die eine herkömmliche Vorrichtung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend wird eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilleistungs-Steuervorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Nockenwelle 11 für Einlassventile mit einem langsamlaufenden Nocken 13, einem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 und einem schnelllaufenden Nocken 14 für jeden Zylinder (nicht dargestellt) des Motors versehen. Der langsamlaufende Nocken 13 ist zwischen dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 und dem schnelllaufenden Nocken 14 angeordnet. Ein Paar Einlassventile 20 öffnet und schließt den Verbrennungsraum jedes Zylinders. Der langsamlaufende Nocken 13 dient zum Betätigen der Einlassventile 20, wenn die Motordrehzahl im niedrigen Drehzahlbereich liegt. Der schnelllaufende Nocken 14 dient zum Betätigen der Einlassventile 20, wenn die Motordrehzahl im hohen Drehzahlbereich liegt. Der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 dient zum Betätigen der Einlassventile 20, wenn die Motordrehzahl im mittleren Drehzahlbereich liegt.
Jeder Nocken 12, 13, 14 hat einen anderen Nockenanlaufradius, um unterschiedliche Ventileinstellungen und Ventilhübe zu erhalten. Wenn die Einlassventile 20 von dem langsamlaufenden Nocken 13 betätigt werden, wird gegenüber dem schnelllaufenden Nocken 14 die Öffnungszeit der Einlassventile 20 verzögert und die Schließzeit beschleunigt. Außerdem wird der Ventilhub verringert. Wenn die Einlassventile 20 von dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 betätigt werden, liegt die Ventileinstellung zwischen der des langsamlaufenden Nockens 13 und des schnelllaufenden Nockens 14. Außerdem liegt der Ventilhub des mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nockens 12 zwischen den Ventilhüben des langsamlaufenden Nockens 13 und des schnelllaufenden Nockens 14.
Eine Kipphebelachse 15 erstreckt sich parallel zur Nockenwelle 11. Ein Kipphebel 16 ist an der Kipphebelachse 15 drehbar befestigt. Eine Rolle 17 ist auf dem mittleren oberen Abschnitt des Kipphebels 16 drehbar abgestützt. Die Rolle 17 berührt den langsamlaufenden Nocken 13. Ein Armpaar 18 erstreckt sich vom mittleren oberen Abschnitt des Kipphebels 16. Die distalen Enden der Arme 18 sind in einem Stück ausgebildet und definieren ein Widerlager 19. Die Einlassventile 20 sind unter dem Widerlager 19 angeordnet und werden vom Widerlager 19 betätigt.
Ein Paar von Führungsbohrungen 21 erstreckt sich von den Oberseiten des linken und rechten Teils des Kipphebels 16 nach unten (wie in Fig. 3 betrachtet).
Zwei Gleitbohrungen 24 (siehe Fig. 3 und 4), die am unteren linken und rechten Teil des Kipphebels 16 ausgebildet sind, erstrecken sich senkrecht zur Achse der Kipphebelachse 15. Die Gleitbohrungen 24 sind mit den zugehörigen Führungsbohrungen 21 verbunden. Außerdem erstreckt sich ein Paar von Gleitnuten 25 entlang den gegenüberliegenden Seiten jeder Gleitbohrung 24 in Achsrichtung der Bohrung 24. Ein Nockenstößel 22 ist gleitfähig in jede Führungsbohrung 21 eingesteckt. Ein Kontaktteil 23, das den mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 oder den schnelllaufenden Nocken 14 berührt, ist am distalen Ende jedes Nockenstößels 22 definiert.
Wie in Fig. 1(a) gezeigt, ist in jedem Nockenstößel 22 eine Mittelbohrung 22a ausgebildet. In jeder Mittelbohrung 22a ist eine Spiralfeder 27 untergebracht. Das untere Ende der Spiralfeder 27 stößt gegen die Wand der Gleitbohrung 24, während das obere Ende der Feder 27 gegen die Oberseite der Mittelbohrung 22a stößt. So treibt die Spiralfeder 27 den Nockenstößel 22 nach oben. Die Kraft der Spiralfeder 27 ist schwächer als die Kraft einer anderen Feder (nicht dargestellt), die die Einlassventile 20 nach oben treibt. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist an der Unterseite jeder Gleitbohrung 24 eine zylindrische Aussparung 16b definiert, um das untere Ende der Spiralfeder 27 aufzunehmen.
Wie in Fig. 1(a) gezeigt, erstreckt sich eine Keilnut 28 axial entlang der Wand jeder Führungsbohrung 21. Ein Längskeil 29 ist in jede Keilnut 28 eingepasst. An der Außenseite jedes Nockenstößels 22 ist eine Aufnahmenut 30 vorgesehen. Jeder Längskeil 29 ist in der zugehörigen Aufnahmenut 30 gleitfähig untergebracht. Dadurch wird die Drehung jedes Nockenstößels 22 in der zugehörigen Führungsbohrung 21 begrenzt.
Wie in den Fig. 1(a) und 1(b) gezeigt, ist am proximalen Ende jeder Gleitbohrung 24 eine Hydraulikdruckkammer 26 definiert. Die Form und der Querschnittsdurchmesser der Druckkammer 26 sind mit denen der Gleitbohrung 24 identisch. Außerdem haben die Druckkammer 26 und die Gleitbohrung 24 eine gemeinsame Achse. Die Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, ist durch einen sich über den Kipphebel 16 erstreckenden Ölkanal 16a, einen sich über die Kipphebelachse 15 (Fig. 3) erstreckenden Ölkanal 15a und einen Schieber mit Magnetbetätigung (nicht dargestellt) mit einer Ölpumpe (nicht dargestellt) verbunden. Die Druckkammer 26, die zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört, ist durch einen weiteren sich über den Kipphebel 16 erstreckenden Ölkanal (nicht dargestellt), einen weiteren sich über die Kipphebelachse 15 (Fig. 3) erstreckenden Ölkanal (nicht dargestellt) und den Schieber mit Magnetbetätigung mit der Ölpumpe verbunden.
Der sich über die Kipphebelachse 15 erstreckende Ölkanal (mit 15a bezeichnet) ist von den anderen Ölkanälen durch eine Trennwand (nicht dargestellt) getrennt. Die Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, wird mit Hydrauliköl gespeist, das über den linken Ölkanal 15a (Fig. 3) zugeführt wird. Die Druckkammer 26, die zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört, wird mit Hydrauliköl gespeist, das über den rechten Ölkanal 15a (Fig. 3) zugeführt wird. Mit anderen Worten, jede Druckkammer 26 wird über einen anderen Kanal mit Hydrauliköl gespeist.
In jeder Druckkammer 26 ist ein zylindrischer Kolben 32 untergebracht. Eine Ringnut 33 erstreckt sich über die Umfangsfläche nahe einem Ende des Kolbens 32.
Ein Arretierteil 34 ist gleitfähig in jeder Gleitnut 25 untergebracht. Ein Formschlussglied 35 (Fig. 6), das am proximalen Ende jedoch Arretierteils 34 definiert ist, ist in Eingriff mit der Ringnut 33 des zugehörigen Kolbens 32. Dadurch bewegen sich die Arretierteile 34 integral mit dem Kolben 32, wenn dieser sich axial in der zugehörigen Druckkammer 26 hin- und herbewegt. Die Arretierteile 34 bewegen sich zwischen einer Entsperrposition, wo sie außerhalb des Wegs des zugehörigen Nockenstößels 22 sind, wie in Fig. 1(a) gezeigt, und einer Arretierposition, wo sie sich innerhalb des Wegs des Nockenstößels 22 befinden, wie in Fig. 2(a) gezeigt. Wenn die Arretierteile 34 zur Entsperrposition geschoben werden, wird die Bewegung des Nockenstößels 22 in Bezug zum Kipphebel 16 zugelassen. Wenn die Arretierteile 34 in die Arretierposition geschoben werden, stoßen sie gegen die Unterseite des Nockenstößels 22 und arretieren den Nockenstößel 22 am Kipphebel 16.
Wie in den Fig. 1(b) und 6 gezeigt, hat jedes Arretierteil 34 eine nichtgeneigte Seitenfläche und eine geneigte Seitenfläche 36, die am distalen Ende des Arretierteils 34 vorgesehen ist. Jedes Arretierteil 34 hat auch eine nichtgeneigte Stoßfläche 37, die an seiner Oberseite an dem dem Kolben 32 gegenüberliegenden Ende definiert ist. Wie in Fig. 1(a) gezeigt, ist die Vertikalabmessung β des Arretierteils an der Stoßfläche 37 größer als der Hub α des Nockenstößels 22.
Wie in Fig. 7 gezeigt, ragt eine Begrenzung 38 aus jeder Seite des unteren Teils jedes Längskeils 29 heraus. Die Stirnfläche jeder Begrenzung 38 ist nicht geneigt und gleitet entlang der nichtgeneigten Seitenfläche des zugehörigen Arretierteils 34. Die Begrenzung 38 stützt das Arretierteil 34 so ab, dass es nicht aus der zugehörigen Gleitnut 25 herausfällt.
Eine zylindrische Federaufnahme 39 ragt aus dem unteren Teil jedes Längskeils 29 so heraus, dass sie dem zugehörigen Kolben 32 zugekehrt ist. Eine Spiralfeder 40 ist zwischen der Federaufnahme 39 und dem Kolben 32 angeordnet. Die Spiralfeder 40 drückt den Längskeil 29 und den Kolben 32 stets voneinander weg.
Nachstehend wird die Funktionsweise der vorstehenden Ventilleistungs- Steuervorrichtung beschrieben.
Die Fig. 1(a) und 1(b) zeigen die Ventilleistungs-Steuervorrichtung für den Fall, dass die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt. Die Fig. 1(a) und 1(b) zeigen den Nockenstößel 22, der zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört. Hierbei wird die Zufuhr von Hydrauliköl von der Ölpumpe zur Druckkammer 26 unterbrochen. Dadurch drückt die Kraft der Spiralfeder 40 den Kolben 32 gegen die Stirnwand der Druckkammer 26. Folglich werden die Arretierteile 34 aus dem Weg des Nockenstößels 22 genommen und in die Entsperrposition gebracht. Daher wird der Nockenstößel 22 nicht von den Arretierteilen 34 arretiert.
In diesem Zustand schiebt der schnelllaufende Nocken 14 das Kontaktteil 23 des Nockenstößels 22 und nimmt den Nockenstößel 22 axial zwischen der durch die Volllinie in Fig. 1(a) dargestellten unteren Position und der durch die Strichlinie in derselben Zeichnung dargestellten oberen Position mit. Somit wird der Kipphebel 16 nicht vom schnelllaufenden Nocken 14 bewegt.
Außerdem wird, wenn die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt, die Zufuhr von Hydrauliköl zur Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, ebenfalls unterbrochen. Daher werden auf die gleiche Weise wie bei dem schnelllaufenden Nocken 14 die zugehörigen Arretierteile 34 in die Entsperrposition gebracht und der Kipphebel 16 wird nicht von dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 mitgenommen.
Wenn also die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt, treibt der langsamlaufende Nocken 13 die Rolle 17 an und schwenkt den Kipphebel 16 um die Kipphebelachse 15, um die zugehörigen Einlassventile 20 zu öffnen und zu schließen.
Die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen die Ventilleistungs-Steuervorrichtung für den Fall, dass die Motordrehzahl im hohen Bereich liegt. Diese Zeichnungen zeigen den Nockenstößel 22, der zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört. In diesem Zustand lässt der Schieber mit Magnetbetätigung das Hydrauliköl über die zugehörigen Ölkanäle 16a zur Druckkammer 26 fließen. Dadurch wird der Kolben 32 von der Wand der Druckkammer 26 weg gegen die Kraft der Spiralfeder 40 bewegt. Daher schiebt der Kolben 32 die Arretierteile 34 in die Arretierposition und arretiert den schnellaufenden Nockenstößel 22. Die Verschiebung der Arretierteile 34 aus der in den Fig. 1(a) und 1(b) gezeigten Position geschieht dann, wenn der Nockenstößel 22 vom schnelllaufenden Nocken 14 nicht nach unten gedrückt wird (d. h., wenn sich der Nockenstößel 22 in der durch die Strichlinie in Fig. 1(a) dargestellten Position befindet).
Wenn der Kolben 32 in der zugehörigen Druckkammer 26 gleitet, werden die Arretierteile 34 von den zugehörigen Begrenzungen 38 des Längskeils 29 geführt. Dadurch wird vermieden, dass die Arretierteile 34 aus den Gleitnuten 25 herausfallen. Die Stoßfläche 37 jedes Arretierteils 34 berührt die Unterseite des Nockenstößels 22 und arretiert den Nockenstößel 22 am Kipphebel 16. In dem Zustand, der in den Fig. 1(a) und 2(a) gezeigt ist, die den schnelllaufenden Nocken 14 nicht zeigen, berührt das Kontaktteil 23 stets den schnelllaufenden Nocken 14. Somit bewegt sich der Nockenstößel 22 niemals über die durch die Volllinie in Fig. 2(a) dargestellte Position hinaus.
Im hohen Drehzahlbereich presst der schnelllaufende Nocken 14 die Unterseite des zugehörigen Nockenstößels 22 gegen die Arretierteile 34 und bewegt den Kipphebel 16 integral mit dem Nockenstößel 22 hin und her. Dadurch werden die zugehörigen Einlassventile 20 geöffnet und geschlossen.
Im hohen Drehzahlbereich speist die Ölpumpe die Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, über die zugehörigen Ölkanäle 15a, 16a zusätzlich mit Hydrauliköl. Daher sind wie bei dem schnelllaufenden Nocken 14 die zugehörigen Arretierteile 34 jeweils in der Arretierposition und der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nockenstößel 22 wird am Kipphebel 16 arretiert. Da jedoch der Nockenanlaufradius des mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nockens 12 kleiner als der Nockenanlaufradius des schnelllaufenden Nockens 14 ist, betätigt der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 nicht den Kipphebel 16.
Wenn die Motordrehzahl im Zwischenbereich liegt, wird Hydrauliköl zwar der Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, nicht aber der Druckkammer, die zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört, zugeführt.
Dadurch werden die Arretierteile 34, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehören, jeweils in ihre Arretierposition gebracht, während die Arretierteile 34, die zum schnelllaufenden Nocken 14 gehören, jeweils in die Entsperrposition gebracht werden. In diesem Zustand wird der Kipphebel 16 von dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 statt vom schnelllaufenden Nocken 14 mitgenommen. Der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 presst den Nockenstößel 22 gegen die zugehörigen Arretierteile 34 und bewegt den Kipphebel 16 integral mit dem Nockenstößel 22 hin und her, um die zugehörigen Einlassventile 20 zu öffnen und zu schließen.
Wenn der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 oder der schnelllaufende Nocken 14 gegen den zugehörigen Nockenstößel 22 gepresst wird, drückt der Nockenstößel 22 die zugehörigen Arretierteile 34 nieder. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird jedes Arretierteil 34 vollständig von der Unterseite 25a der zugehörigen Gleitnut 25 gestützt. Da jedes Arretierteil 34 von der Unterseite 25a der Gleitnut 25 gestützt wird, wenn es vom Nockenstößel 22 niedergedrückt wird, gibt es keine Scherkraft, die auf das Arretierteil 34 einwirkt. Mit anderen Worten, die untere Stützseite 25a schneidet sich mit einem Achsvorsprung des Nockenstößels 22. Somit wird das Arretierteil 34 nicht gebogen oder geschert.
Der größte Teil der Kraft, die vom zugehörigen Arretierteil 34 auf die Unterseite 25a jeder Gleitnut 25 aufgebracht wird, wird vom Kipphebel 16 aufgenommen. Die Unterseite 25a hat einen bogenförmigen Querschnitt. Dadurch wirkt eine Komponente der Druckkraft, die vom Arretierteil 34 auf die Unterseite 25a aufgebracht wird, so, dass das Arretierteil 34 gegen die Begrenzung 38 des zugehörigen Längskeils 29 gepresst wird. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Begrenzungen 38 jedes Längskeils 29 symmetrisch um eine vertikale Ebene angeordnet. Außerdem sind die Arretierteile 34 in jeder Gruppe von Gleitnuten 25 symmetrisch um dieselbe vertikale Ebene angeordnet. Somit nimmt jede Begrenzung 38 die gleiche Kraft vom zugehörigen Arretierteil 34 auf. Dadurch werden die Längskeile 29 durch die Druckkräfte nicht verformt.
Beim Wechsel von dem in den Fig. 2(a) und 2(b) gezeigten Zustand zu dem in den Fig. 1(a) und 1(b) gezeigten Zustand unterbricht der Schieber mit Magnetbetätigung den Fluss des Hydrauliköls von der Ölpumpe. Dadurch bewegt die Spiralfeder 40 den Kolben 32, bis dieser gegen die Wand der Druckkammer 26 stößt. Folglich werden die Arretierteile 34 aus dem Weg des Nockenstößels 22 jeweils in ihre Entsperrposition gebracht. Daher nehmen der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 und der schnelllaufende Nocken 14 den Kipphebel 16 nicht mit, obwohl sie den zugehörigen Nockenstößel 22 axial zum Kipphebel 16 verschieben.
Nachstehend werden die Vorzüge der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Jedes Arretierteil 34 wird durch spanende Bearbeitung eines Metallzylinders ausgebildet. Die Gleitnut 25, die die einzelnen Arretierteile 34 aufnimmt, hat einen halbkreisförmigen Querschnitt. Dadurch wird die spanende Bearbeitung des Arretierteils 34 vereinfacht und die Installation der Arretierteile 34 im Kipphebel 16 wird erleichtert.
Jedes Arretierteil 34 wird vollständig von der Unterseite 25a der zugehörigen Gleitnut 25 gestützt. Mit anderen Worten, die Arretierteile 34 werden vollständig vom Kipphebel 16 gestützt. Somit werden die Arretierteile 34 von den zugehörigen Nockenstößeln 22 gegen die Unterseite 25a der Gleitnuten 25 gedrückt und werden keiner Scherkraft ausgesetzt. Folglich braucht der Querschnittsfläche der einzelnen Arretierteile 34 nicht vergrößert zu werden, damit sie eine höhere Scherfestigkeit bieten. Dadurch sind die Arretierteile 34 kleiner und leichter als der Stand der Technik.
Jedes Arretierteil 34 hat das Formschlussglied 35, das mit dem zugehörigen Kolben 32 in Eingriff ist. Durch den Eingriff zwischen dem Formschlussglied 35 und dem Kolben 32 werden der Kolben 32 und das Arretierteil 34 integral bewegt. Dieser Aufbau vereinfacht die Verbindung zwischen dem Arretierteil 34 und dem Kolben 32. Dadurch wird die Anzahl der Teile gegenüber dem Stand der Technik verringert.
Das distale Ende jedes Arretierteils 34 ist mit der geneigten Fläche 36 versehen. Wenn also, wie in Fig. 1(b) gezeigt, die Arretierteile 34 jeweils in die Entsperrposition gebracht werden, verbleibt ein Teil des zugehörigen Nockenstößels 22 zwischen den Arretierteilen 34. Mit anderen Worten, ein Teil der Arretierteile 34 und ein Teil des Nockenstößels 22 sind in Bewegungsrichtung der Arretierteile 34 um den Abstand γ überlappt, wie in Fig. 1(b) gezeigt. Dadurch wird die Strecke, entlang der die Nockenstößel 22 und die zugehörigen Arretierteile 34 angeordnet sind, gegenüber einer Vorrichtung, bei der keine geneigten Flächen 36 vorgesehen sind, kürzer. Außerdem wird der Abstand zwischen der Arretierposition und der Entsperrposition der Arretierteile 34 minimiert.
Wenn die geneigten Flächen 36 nicht vorgesehen sind, könnten die Arretierteile 34 und der Nockenstößel 22 nicht überlappt sein. Das heißt, der Abstand, der für die Anordnung des Nockenstößels 22 und der Arretierteile 34 erforderlich ist, ist um die Strecke γ kürzer, wenn Arretierteile 34 mit geneigten Flächen 36 verwendet werden. Der Wegfall der geneigten Flächen 36 würde den Abstand zwischen der Arretierposition und der Entsperrposition der Arretierteile 34 mindestens um die Strecke γ vergrößern.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 11 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform werden Komponenten, die ähnlich oder gleich den entsprechenden Komponenten der ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet.
Bei dieser Ausführungsform wird ein zylindrischer Nockenstößel 22 gleitfähig in ein Führungsrohr 42 eingesteckt, das in einer Führungsbohrung 21 befestigt ist. Eine Spiralfeder 43 umfasst die Umfangsfläche des Führungsrohrs 42 zwischen einem Kontaktteil 23 des Nockenstößels 22 und der Oberseite des Kipphebels 16. Wie bei der Spiralfeder 27, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist die Druckkraft der Spiralfeder 43 geringer als die einer Feder (nicht dargestellt), die die zugehörigen Einlassventile 20 nach oben drückt. Die Unterseite des Führungsrohrs 42 schließt bündig mit dem oberen Teil der zugehörigen Gleitnut 24 ab. Das heißt, das Führungsrohr 42 erstreckt sich nicht in die zugehörige Gleitnut 24.
Wie in Fig. 9(b) gezeigt, ragt ein Druckbein 41 aus der Unterseite des Nockenstößels 22 heraus. Das Bein 41 hat zwei parallele ebene Flächen, die parallel zur Achse der Gleitbohrung 24 sind, und eine ebene Fläche, die der Druckkammer 26 zugekehrt ist.
Die Gleitnuten 25 der ersten Ausführungsform sind in der zweiten Ausführungsform nicht vorgesehen. Eine Gleitbohrung 24, die einen kreisförmigen Querschnitt hat, ist für jeden Nockenstößel 22 im Kipphebel 16 ausgebildet. Ein zylindrisches Arretierteil 34 ist gleitfähig in der Gleitbohrung 24 untergebracht. Der proximale Teil des Arretierteils 34 wirkt als Kolben, während der distale Teil des Arretierteils 34 zum Arretieren des zugehörigen Nockenstößels 22 dient. Zwischen der Stirnwand der Gleitbohrung 24 und der proximalen Stirnseite des Arretierteils 34 ist eine Hydraulikdruckkammer 26 definiert. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist im Arretierteil 34 eine Längsnut 44 ausgebildet. Die Nut 44 ist zwischen einem Paar von Seitenstücken 45 definiert und erstreckt sich zum Achsmittelabschnitt des Arretierteils 34. Ein Widerlager 46 erstreckt sich zwischen den unteren Teilen der Seitenstücke 45. Eine nichtgeneigte Stoßfläche 47 ist an der Oberseite des Widerlagers 46 definiert. Das Widerlager 46 ist in Achsrichtung kürzer als die Seitenstücke 45. Dadurch wird eine Öffnung 48 am distalen Ende des Widerlagers 46 definiert.
Wie in Fig. 9(b) gezeigt, wird das Bein 41 des Nockenstößels 22 stets zwischen und in Kontakt mit den Seitenstücken 45 gehalten. Der Nockenstößel 22 bewegt sich vertikal, wobei sein Bein 41 zwischen den Seitenstücken 45 gehalten wird. Das Arretierteil 34 bewegt sich in der Gleitbohrung 24 hin und her, wobei das Bein 41 zwischen seinen Seitenstücken 45 gehalten wird. Durch den Eingriff zwischen dem Bein 41 und den Seitenstücken 45 wird die Drehung des Nockenstößels 22 im Führungsrohr 42 eingeschränkt. Die Innenflächen der Seitenstücke 45, die die Öffnung 48 definieren, sind nicht geneigt und erstrecken sich gleichmäßig von den Innenflächen der Seitenstücke 45, die die Mitnehmernut 44 definieren.
Das Arretierteil 34 ist mit einer Federaufnahmebohrung 49 versehen, die mit der Mitnehmernut 44 verbunden ist und sich entlang der Achse des Arretierteils 34 erstreckt. Eine Federaufnahme 50, die das Bein 41 berührt, wird in der Mitnehmernut 44 gehalten. Wie in Fig. 10(a) gezeigt, ist die Federaufnahme 50 so groß, dass sie den Eingang 49a der Aufnahmebohrung 49 verschließen kann. Die Federaufnahme 50 gleitet entlang der Stoßfläche 47 des Widerlagers 46, wenn es in Kontakt mit den Innenflächen der Seitenstücke 45 ist. Aus der Federaufnahme 50 ragt ein kegelstumpfförmiger Einrast- Vorsprung 51 heraus. In der Federaufnahmebohrung 49 ist eine Spiralfeder 40 untergebracht. Ein Ende der Spiralfeder 40 ist an dem Einrast-Vorsprung 51 befestigt, während das andere Ende der Feder 40 gegen die Stirnwand der Aufnahmebohrung 49 stößt. Die Spiralfeder 40 presst das Arretierteil 34 ständig zur Druckkammer 26.
Wie in Fig. 9(a) gezeigt, ist die vertikale Abmessung β des Widerlagers 46 größer als der Hub α des Nockenstößels 22, wenn der Nockenstößel 22 entsperrt ist.
Nachstehend wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Die Fig. 9(a) und 9(b) zeigen die Ventilleistungs-Steuervorrichtung für den Fall, dass die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt. Hier ist der Nockenstößel 22, der zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört, dargestellt. Hierbei wird die Zufuhr von Hydrauliköl von der Ölpumpe zur Druckkammer 26 unterbrochen. Dadurch stößt die Kraft der Spiralfeder 40 das Arretierteil 34 gegen die Stirnwand der Druckkammer 26. Folglich wird das Arretierteil 34 aus dem Weg des Nockenstößels 22 genommen und in die Entsperrposition gebracht. Daher wird der Nockenstößel 22 nicht vom Arretierteil 34 arretiert.
In diesem Zustand bewegt der schnelllaufende Nocken 14 das Kontaktteil 23 des Nockenstößels 22 und schiebt den Nockenstößel 22 vertikal zwischen die durch die Volllinie in Fig. 1(a) dargestellte untere Position und die durch die Strichlinie in derselben Zeichnung dargestellte obere Position. Somit wird der Kipphebel 16 nicht vom schnelllaufenden Nocken 14 bewegt.
Außerdem wird auch die Zufuhr von Hydrauliköl zur Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, unterbrochen, wenn die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt. Daher wird auf die gleiche Weise wie bei dem schnelllaufenden Nocken 14 das zugehörige Arretierteil 34 in die Entsperrposition gebracht und der Kipphebel 16 wird nicht von dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 mitgenommen.
Wenn also die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt, treibt der langsamlaufende Nocken 13 die Rolle 17 an und schwenkt den Kipphebel 16 um die Kipphebelachse 15, um die zugehörigen Einlassventile 20 zu öffnen und zu schließen.
Die Fig. 10(a) und 10(b) zeigen die Ventilleistungs-Steuervorrichtung für den Fall, dass die Motordrehzahl im hohen Bereich liegt. Diese Zeichnungen zeigen den Nockenstößel 14, der zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört. In diesem Zustand lässt der Schieber mit Magnetbetätigung das Hydrauliköl über den zugehörigen Ölkanal 16a zur Druckkammer 26 fließen. Dadurch wird das Arretierteil 34 von der Stirnwand der Druckkammer 26 weg gegen die Kraft der Spiralfeder 40 bewegt. Daher bewegt sich das Arretierteil 34 in die Arretierposition und arretiert den Nockenstößel 22. Die Verschiebung des Arretierteils 34 aus der in den Fig. 9(a) und 9(b) gezeigten Position zu der in den Fig. 10(a) und 10(b) gezeigten Position geschieht dann, wenn der Nockenstößel 22 vom schnelllaufenden Nocken 14 nicht nach unten geschoben wird (d. h., wenn sich der Nockenstößel 22 in der durch die Strichlinie in Fig. 1(a) dargestellten Position befindet).
Im hohen Drehzahlbereich gleitet das Arretierteil 34 in der zugehörigen Gleitbohrung 24, wobei die Wände der Mitnehmernut 44 in Kontakt mit dem Bein 41 des Nockenstößels 22 bleiben. Außerdem stößt die Unterseite des Beins 41 gegen die Stoßfläche 47 des Widerlagers 41. Dadurch arretiert das Arretierteil 34 den Nockenstößel 22. In dem Zustand, der in den Fig. 9(a) und 10(a) gezeigt ist, die den schnelllaufenden Nocken 14 nicht zeigen, berührt das Kontaktteil 23 stets den schnelllaufenden Nocken 14. Somit bewegt sich der Nockenstößel 22 niemals über die durch die Volllinie in Fig. 10(a) dargestellte Position hinaus.
Im hohen Drehzahlbereich presst der schnellaufende Nocken 14 den Nockenstößel 22, und zwar die Stoßfläche an der Unterseite des Nockenstößels 22, gegen das Arretierteil 34 und bewirkt so, dass sich der Kipphebel 16 integral mit dem Nockenstößel 22 hin- und herbewegt. Dadurch werden die zugehörigen Einlassventile 20 geöffnet und geschlossen.
Im hohen Drehzahlbereich speist die Ölpumpe die Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, über die zugehörigen Ölkanäle 15a, 16a in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Daher gelangt das zugehörige Arretierteil 34 in die Arretierposition und der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nockenstößel 22 wird am Kipphebel 16 arretiert.
Wenn die Motordrehzahl im Zwischenbereich liegt, wird Hydrauliköl zwar der Druckkammer 26, die zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, nicht aber der Druckkammer, die zum schnelllaufenden Nocken 14 gehört, zugeführt. Dadurch wird das Arretierteil 34, das zu dem mit Zwischengeschwindigkeit laufenden Nocken 12 gehört, in die Arretierposition gebracht. Daher bewegt der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 den Kipphebel 16 integral mit dem Nockenstößel 22 hin und her und öffnet und schließt die zugehörigen Einlassventile 20.
Wenn der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 oder der schnelllaufende Nocken 14 den zugehörigen Nockenstößel 22 bewegt, wird der Nockenstößel 22 gegen das zugehörige Arretierteil 34 gepresst. Wie in Fig. 10(a) gezeigt, wird das Arretierteil 34 vollständig von der Unterseite 24a der zugehörigen Gleitbohrung 24 gestützt. Da das Arretierteil 34 von der Unterseite 24a der Gleitnut 25 gestützt wird, wenn es vom Nockenstößel 22 niedergedrückt wird, gibt es keine Scherkraft, die auf das Arretierteil 34 einwirkt. Das heißt, die Unterseite 24a schneidet sich mit einem Achsvorsprung des Nockenstößels 22. Somit wird das Arretierteil 34 nicht gebogen oder geschert.
Beim Wechsel von dem in den Fig. 10(a) und 10(b) gezeigten Zustand zu dem in den Fig. 9(a) und 9(b) gezeigten Zustand unterbricht der Schieber mit Magnetbetätigung den Fluss des Hydrauliköls von der Ölpumpe. Dadurch bewegt die Spiralfeder 40 das Arretierteil 34, bis es gegen die Stirnwand der Druckkammer 26 stößt. Folglich wird das Arretierteil 34 aus dem Weg des Nockenstößels 22 in die Entsperrposition gebracht. Daher nehmen der mit Zwischengeschwindigkeit laufende Nocken 12 und der schnelllaufende Nocken 14 den Kipphebel 16 nicht mit, obwohl sie die Kontaktteile 23 des zugehörigen Nockenstößels 22 niederdrücken und den Nockenstößel axial zum Kipphebel 16 schieben.
Nachstehend werden die Vorzüge der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Jedes Arretierteil 34 wird durch spanende Bearbeitung eines einfachen zylindrischen Metallstabs ausgebildet. Die Gleitbohrung 24, die das Arretierteil 34 aufnimmt, hat einen kreisförmigen Querschnitt. Dadurch wird die spanende Bearbeitung des Arretierteils 34 vereinfacht und die Installation des Arretierteils 34 im Kipphebel 16 wird erleichtert. Außerdem haben die Gleitbohrungen 24 keine Gleitnuten 25. Daher braucht der Kipphebel 16 nicht spanend bearbeitet zu werden, um die Gleitnuten 25 auszubilden.
Bei der zweite Ausführungsform verknüpft das Arretierteil 34 die Funktion einer Arretierung des Nockenstößels 22 mit der Funktion eines Kolbens. Dadurch werden gegenüber der ersten Ausführungsform, die einen Kolben zusätzlich zum Arretierteil 34 verwendet, beim Aufbau der zweiten Ausführungsform die Anzahl der Teile und die Anzanl der Montageschritte verringert, was die Produktionskosten senkt.
Jedes Arretierteil 34 wird vollständig von der Unterseite 24a der zugehörigen Gleitbohrung 24 gestützt. Mit anderen Worten, das Arretierteil 34 wird vollständig vom Kipphebel 16 gestützt. Da jedes Arretierteil 34 vom zugehörigen Nockenstößel 22 gegen die Unterseite 24a der Gleitbohrung 24 gepresst wird, wird das Arretierteil 34 nicht geschert. Folglich braucht, wie bei der ersten Ausführungsform, die Querschnittsfläche des Arretierteils 34 nicht vergrößert zu werden, um der Scherkraft standzuhalten. Dadurch kann ein kompakteres und leichteres Arretierteil 34 in der Ventilleistungs-Steuervorrichtung verwendet werden.
Das Bein 41 jedes Arretierteils 34 wird zwischen den Seitenstücken 45 des Arretierteils 34 gehalten, um die Drehung des zugehörigen Nockenstößels 33 im Führungsrohr 42 zu begrenzen. Dadurch sind keine zusätzlichen Komponenten erforderlich, die zur Begrenzung der Drehung des Nockenstößels 22 verwendet werden, wie etwa der Längskeil 29 bei der ersten Ausführungsform. Auf diese Weise wird die Anzahl der Teile verringert und die Produktionskosten werden gesenkt.
Fachleuten dürfte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in zahlreichen weiteren speziellen Formen ausgeführt werden kann, ohne dass dadurch vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung in einer Vorrichtung ausgeführt, die die Leistung der Einlassventile 20 steuert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in einer Vorrichtung, die die Leistung von Auslassventilen steuert, oder in einer Vorrichtung, die sowohl Einlass- als auch Auslassventile steuert, ausgeführt werden.
Bei der ersten Ausführungsform können der Kolben 32 und die zugehörigen Arretierteile 34 in einem Stück ausgebildet werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Spiralfeder 27 im Nockenstößel 22 untergebracht. Genauso kann bei der zweiten Ausführungsform die Spiralfeder 43 im Nockenstößel 22 untergebracht werden.
Die Gleitbohrung 24 und die Gleitnut 25 der ersten Ausführungsform sowie die Gleitbohrung 24 der zweiten Ausführungsform haben jeweils einen kreisförmigen Querschnitt. Der Querschnitt dieser Elemente kann jedoch auch andere Formen haben. Er kann beispielsweise rechteckig oder elliptisch sein. Hierbei muss sich die Form des Kolbens 32 und des Arretierteils 34 nach dem Querschnitt der zugehörigen Bohrung oder Nut richten.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind also als erläuternd und nicht als beschränkend anzusehen, und die Erfindung darf nicht auf die hier genannten Details beschränkt werden, kann aber innerhalb des Schutzumfangs und der Äquivalenz der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern der Ventilleistung in einem Motor, wobei der Motor ein Ventil (20) zum Öffnen und Schließen eines Verbrennungsraums aufweist, wobei das Ventil (20) variabel betätigt wird, sodass mindestens entweder der Ventilhub oder die Ventileinstellung geändert wird, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:

mindestens zwei Nocken (12, 13, 14) zum selektiven Öffnen und Schließen des Ventils (20), wobei die Nocken einen ersten Nocken (13) und einen zweiten Nocken (12, 14) umfassen, wobei der erste Nocken (13) ein anderes Profil als der zweite Nocken (12, 14) hat,

einen Kipphebel (16), der zwischen den Nocken (12, 13, 14) und dem Ventil (20) angeordnet ist, um die Bewegung jedes Nockens (12, 13, 14) auf das Ventil (20) zu übertragen, wobei der Kipphebel (16) ein Kontaktteil (17) zum Berühren des ersten Nockens (13) hat,

einen Nockenstößel (22), der wechselseitig im Kipphebel (16) gestützt wird, sodass er den zweiten Nocken (12, 14) berührt, wobei sich der Nockenstößel (22) axial hin- und herbewegt, und

ein Arretierteil (34), das im Kipphebel (16) gestützt wird und quer zur Achsrichtung des Nockenstößels (22) beweglich ist, wobei das Arretierteil (34) eine Stoßfläche (37, 47) hat, die zwischen einer ersten Position, die vom Laufweg des Nockenstößels (22) räumlich getrennt ist, und einer zweiten Position, die sich im Laufweg des Nockenstößels (22) befindet, beweglich ist, wobei das Arretierteil (34) die Hin- und Herbewegung des Nockenstößels (22) in Bezug zum Kipphebel (16) zulässt, sodass das Ventil (20) vom ersten Nocken (13) über den Kipphebel (16) betätigt wird, wenn das Arretierteil (34) in die erste Position gebracht wird, und das Arretierteil (34) gegen den Nockenstößel (22) stößt und den Nockenstößel (22) am Kipphebel (16) arretiert, sodass das Ventil (20) über den Nockenstößel (22) und den Kipphebel (16) vom zweiten Nocken (12, 14) betätigt wird, wenn das Arretierteil (34) in die zweite Position gebracht wird; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass

eine Auflagefläche (25a, 24a) am Kipphebel (16) vorgesehen ist, um das Arretierteil (34) zu stützen, wenn die Stoßfläche (37, 47) des Arretierteils (34) in die zweite Position gebracht und vom Nockenstößel (22) niedergedrückt wird, wobei die Auflagefläche (25a, 24a) direkt gegenüber dem Bereich des Eingriffs zwischen dem Nockenstößel (22) und der Stoßfläche (37, 47) angeordnet ist, wenn sich die Stoßfläche (37, 47) in der zweiten Position befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des ersten Nockens (13) kleiner als das Profil des zweiten Nockens (14) ist, wobei das Arretierteil (34) in die erste Position gebracht wird, damit das Ventil (20) vom ersten Nocken (13) betätigt wird, wenn die Motordrehzahl im niedrigen Bereich liegt, und das Arretierteil (34) in die zweite Position gebracht wird, damit das Ventil (20) vom zweiten Nocken (14) betätigt wird, wenn die Motordrehzahl im hohen Bereich liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (16) eine Druckkammer (26) hat, der zum Betätigen des Arretierteils (34) Hydraulikflüssigkeitsdruck zugeführt wird, wobei das Arretierteil (34) in die zweite Position gebracht wird, wenn der Druckkammer (26) der Hydraulikflüssigkeitsdruck zugeführt wird, und das Arretierteil (34) in die erste Position gebracht wird, wenn der Druck der der Druckkammer (26) zugeführten Hydraulikflüssigkeit unter einem bestimmten Pegel liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben (32) in der Druckkammer (26) untergebracht ist, um das Arretierteil (34) aufgrund des Hydraulikflüssigkeitsdrucks in der Druckkammer (26) zu betätigen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben in einem Stück mit dem Arretierteil (34) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (16) eine Bohrung (25, 24) hat, die einen kreisförmigen Querschnitt hat, um das Arretierteil (34) gleitfähig aufzunehmen, wobei die Wand der Bohrung (25, 24) als Auflagefläche (25a, 24a) dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierteil (34) durch Ausbildung einer ebenen Fläche (37, 47), die als Stoßfläche fungiert, an einem zylindrischen Teil ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungsmittel (41, 45) zwischen dem Nockenstößel (22) und dem Arretierteil (34) angeordnet ist, um die Drehung des Nockenstößels (22) um seine Achse in Bezug zum Kipphebel (16) zu begrenzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungsmittel ein Paar ebene Flächen, die so am Nockenstößel (22) ausgebildet sind, dass sie parallel zur Bewegungsrichtung des Arretierteils (34) verlaufen, und ein Paar am Arretierteil (34) vorgesehene Haltestücke (45) aufweist, um den Nockenstößel (22) dazwischen zu schieben.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (16) an einer Kipphebelachse (15) drehbar gelagert ist.