EP0889205B1 - Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0889205B1
EP0889205B1 EP98111276A EP98111276A EP0889205B1 EP 0889205 B1 EP0889205 B1 EP 0889205B1 EP 98111276 A EP98111276 A EP 98111276A EP 98111276 A EP98111276 A EP 98111276A EP 0889205 B1 EP0889205 B1 EP 0889205B1
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Adam Opel GmbH
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of rocker arms or Rocker arms for valve control of internal combustion engines according to the preamble of claim 1.
  • rocker arms shows, for example DE 35 03 313.
  • rocker arms can outside of the cylinder head with the continuous Axle pre-assembled and then together with this Bearing blocks are attached to the cylinder head.
  • the cylinder head is a has continuous bearing bore for the axis in which the axis from one end of the cylinder head is inserted, the rocker arms gradually for thread each cylinder onto the axle.
  • rocker arm or rocker arm in the cylinder head of internal combustion engines to be stored individually. So is z. B. according to DE 42 34 868 a rocker arm on it Bearing side only with a ball socket on an inside Cylinder head housing held ball pin. An active connection between several rocker arms within a cylinder head is in such a design hardly feasible.
  • Such individual bearings can be the assembly effort reduce the valve timing. But then you are not advantageously applicable if several rocker arms or Rocker arms are provided for the purpose of valve shutdown pressurized oil is applied via a common axis should be.
  • the invention has for its object an arrangement of rocker arms or rocker arms for valve control to create in the cylinder head of internal combustion engines that a single installation or removal of each rocker arm or Rocker arm without affecting the other rocker arm
  • the rocker arm permits and thus a rational assembly enables and with which all rocker arms or Rocker arms are held on a common axis and can be supplied with oil through them.
  • the common axis is a row of rocker arms or rocker arms in the cylinder head of the internal combustion engine stored so that they are in the bearing bore is rotatable, but in a predetermined position opposite a twisting movement can be determined. It is the functional axis aligned so that its cylindrical Side in the direction of force application the hub body of the rocker arm or rocker arm aligned is.
  • cylindrical bearing surface of the hub body to the cylindrical surface of the axis is adapted, can between the cylindrical surfaces of the axle and the hub body form a load-bearing oil film in the usual way. alternative this can also be limited to the cylindrical bearing surfaces, a rolling bearing may be provided, such as this z. B. without flattening of the axis also with DE 35 03 313 is proposed.
  • the hub bodies of rocker arms or rocker arms are on theirs the side facing away from the operating force with a hub opening through which a sector of is cut out of the hub circumference by less than 180 °.
  • a Hub opening created by this recess impaired the bearing behavior of the hub body not because due to the forces from the valve train work in one direction.
  • a cylinder head 1 of an internal combustion engine forms together with a piston, not shown, a combustion chamber 2, which is followed by an intake duct 3 and an exhaust duct 4.
  • the intake duct 3 is through an inlet valve 5, and the outlet channel 4 can be closed by an outlet channel 6.
  • the invention is based on the example below of the inlet valve 5 and its valve actuation parts shown.
  • the inlet valve 5 is in its by the valve spring 7 Closed position held as shown.
  • a rocker arm 8 lies with its end 9, in which there is a hydraulic Valve clearance compensation element 10 is located on the upper end of the shaft 11 of the inlet valve 5.
  • the Rocker arm 8 has a hub body 12, which is is supported on an axle 13 mounted in the cylinder head 1. Between the hub body 12 and the end 9 of the rocker arm 8, a roller 14 is rotatably arranged on the rocker arm 8, on which a cam 15 on the cylinder head 1 mounted camshaft 16 acts and so the inlet valve 5 can open.
  • the axis 13 has a running along its central axis Bore 17 on, of the channels 18 to be connected radially Oil channels 19 in the body of the rocker arm 8 for supplying the valve clearance compensation elements 10 to lead.
  • the axis 13 is parallel to the central axis with a Provide flattening 20.
  • the flattening 20 is in the Cross section of the axis 13 through an angle of approximately 120 ° limited.
  • the hub body 12 of the rocker arm 8 has a hub opening 21, which has a sector of approximately 120 ° of the hub circumference spares.
  • the axis 13 is in its bearing bore in the cylinder head 1 set so that its remaining cylindrical surface part with the remaining cylindrical surface of the hub body 12 is in contact.
  • the so overlapping cylindrical surfaces transmit the operating forces between the rocker arm 8 and the axle 13. Between a load-bearing lubricating film can form on them. Between that originating from the bore 17 of the axis 13 Channel 18 and the oil channel 19 in the rocker arm 8 is there is a uniform oil pressure, one Leakage between the cylindrical surfaces remains low and is irrelevant to motor operation.
  • the axis 13 in its bearing bore be rotated by about 90 ° so that they face each other the rocker arm 8 assumes a position as shown in FIG. 2 is shown.
  • the measure between the two outer boundaries 22 of the hub opening 21 is small Amount greater than the dimension between the flattening 20 and the opposite outer circumference on the axis 13. The hub opening 21 can thus be from the functional position twisted axis 13 placed over or be removed.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment, but in the same way for the arrangement of a Rocker arm applicable.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Anordnung für Kipphebel zeigt beispielsweise DE 35 03 313. Bei der Montage können solche Kipphebel außerhalb des Zylinderkopfes mit der durchgehenden Achse vormontiert und dann mit dieser gemeinsam mittels Lagerböcken im Zylinderkopf befestigt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Zylinderkopf eine durchgängige Lagerbohrung für die Achse aufweist, in welche die Achse von einer Stirnseite des Zylinderkopfes her eingesteckt wird, wobei die Kipphebel nach und nach für jeden Zylinder auf die Achse aufgefädelt werden.
In beiden Fällen kann eine den Betriebsbedingungen angemessene Lagerung der Kipphebel erzielt werden, wobei die Achse auch eine oder mehrere zentrale Bohrungen zur Führung von Öl an die einzelnen Kipphebel aufweisen kann. Nachteilig ist bei einer solchen Ausführung der hohe Montageaufwand, da jeder Kipp- oder Schlepphebel einzeln auf die Achse in der richtigen Reihenfolge aufgefädelt werden muß, um dann gemeinsam mit ihr im Zylinderkopf montiert zu werden.
Es ist auch bekannt, Kipphebel oder Schlepphebel im Zylinderkopf von Brennkraftmaschinen einzeln zu lagern. So ist z. B. gemäß DE 42 34 868 ein Schlepphebel an seiner Lagerseite lediglich mit einer Kugelpfanne auf einem im Zylinderkopfgehäuse gehaltenen Kugelbolzen aufgesetzt. Eine Wirkverbindung zwischen mehreren Schlepphebeln innerhalb eines Zylinderkopfes ist bei einer solchen Ausführung kaum ausführbar.
Ähnlich verhält es sich z. B. bei den Kipphebeln nach DE 12 29 334, bei denen die Kipphebelachse von einem Gleitstein gebildet ist, der mit einem im Zylinderkopfgehäuse verankerten Bolzen gehalten ist.
Derartige einzelne Lagerungen können den Montageaufwand der Ventilsteuerung reduzieren. Sie sind jedoch dann nicht vorteilhaft anwendbar, wenn mehrere Kipphebel oder Schlepphebel vorgesehen sind, die zum Zweck einer Ventilabschaltung über eine gemeinsame Achse mit Drucköl beaufschlagt werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilsteuerung im Zylinderkopf von Brennkraftmaschinen zu schaffen, die einen einzelnen Ein- oder Ausbau jedes Kipphebels oder Schlepphebels ohne Beeinträchtigung der übrigen Kippoder Schlepphebel zuläßt und so eine rationelle Montage ermöglicht und bei der trotzdem alle Kipphebel oder Schlepphebel auf einer gemeinsamen Achse gehalten sind und durch diese mit Öl versorgt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung ist die gemeinsame Achse einer Reihe von Kipp- oder Schlepphebeln im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine so gelagert, daß sie in der Lagerbohrung verdrehbar ist, jedoch in einer vorgegebenen Stellung gegenüber einer Verdrehbewegung festlegbar ist. Dabei ist in Funktionslage die Achse so ausgerichtet, daß ihre zylindrische Seite in Richtung zur Krafteinleitung durch die Nabenkörper der Kipp- bzw. Schlepphebel ausgerichtet ist.
Da die zylindrische Lagerfläche der Nabenkörper an die zylindrische Fläche der Achse angepaßt ist, kann sich zwischen den zylindrischen Flächen von Achse und Nabenkörper in üblicher Weise ein tragender Ölfilm bilden. Alternativ dazu kann auch, begrenzt auf die zylindrischen tragenden Flächen, eine Wälzlagerung vorgesehen sein, wie dies z. B. ohne eine Abplattung der Achse auch mit DE 35 03 313 vorgeschlagen ist.
Die Nabenkörper von Kipp- bzw. Schlepphebeln sind an ihren der Betriebsauflagekraft abgewandten Seite jeweils mit einer Nabenöffnung versehen, durch den ein Sektor von weniger als 180° aus dem Nabenumfang ausgespart ist. Eine durch diese Aussparung entstandene Nabenöffnung beeinträchtigt das Lagerverhalten des Nabenkörpers nicht, da durch die vom Ventiltrieb herrührenden Kräfte immer nur in einer Richtung wirken.
Die Abplattung entlang einer Längsseite der Achse in Verbindung mit der Nabenöffnung im Nabenkörper ermöglicht ein Zusammenfügen von im Zylinderkopf eingesetzter Achse und jedem einzelnen Kipp- bzw. Schlepphebel. Dazu ist die Achse in ihrer Lagerbohrung so zu verdrehen, daß die Ebene der Abplattung etwa in Richtung der Montagebewegung liegt. Bei dieser Position kann jeder der Nabenkörper mit der Nabenöffnung radial über die Achse gesteckt werden. Nach einem Verdrehen der Achse um ca. 90° in ihrer Lagerbohrung in eine Richtung, daß die zylindrischen Flächen von Achse und Nabenkörper aneinanderliegen, besteht zwischen Achse und Kipp- bzw. Schlepphebel Formschluß.
Durch Bohrungen entlang dem Zentrum der Achse sowie durch radiale Kanäle von diesen Bohrungen zur tragenden zylindrischen Fläche der Achse und durch anschließende Ölkanäle in den Kipp- bzw. Schlepphebeln kann von der Stirnseite der Achse an alle auf dieser Achse gelagerten Kippbzw. Schlepphebel Öl unter einem definierten Druck zu Ventilspielausgleichselementen oder Ventilabschalteinrichtungen geleitet werden, und zwar in gleicher Weise, wie dies bei aufgefädelten Kipp- oder Schlepphebeln auch der Fall ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1:
die Anordnung eines Schlepphebels innerhalb eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine im Schnitt;
Fig. 2:
den Schlepphebel nach Figur 1 in Verbindung mit seiner Achse während der Montage.
Ein Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine bildet zusammen mit einem nicht dargestellten Kolben einen Brennraum 2, dem sich ein Ansaugkanal 3 und ein Auslaßkanal 4 anschließt. Der Ansaugkanal 3 ist durch ein Einlaßventil 5, und der Auslaßkanal 4 ist durch ein Auslaßkanal 6 verschließbar. Die Erfindung ist im folgenden am Beispiel des Einlaßventiles 5 und seiner Ventilbetätigungsteile dargestellt.
Das Einlaßventil 5 wird durch die Ventilfeder 7 in seiner Schließstellung wie dargestellt gehalten. Ein Schlepphebel 8 liegt mit seinem Ende 9, in dem sich ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement 10 befindet, auf dem oberen Ende des Schaftes 11 des Einlaßventiles 5 auf. Der Schlepphebel 8 weist einen Nabenkörper 12 auf, der sich auf einer im Zylinderkopf 1 gelagerten Achse 13 abstützt. Zwischen dem Nabenkörper 12 und dem Ende 9 des Schlepphebels 8 ist am Schlepphebel 8 eine Rolle 14 drehbar angeordnet, auf welche ein Nocken 15 einer am Zylinderkopf 1 gelagerten Nockenwelle 16 einwirkt und so das Einlaßventil 5 öffnen kann.
Die Achse 13 weist eine entlang ihrer Mittelachse verlaufende Bohrung 17 auf, von der Kanäle 18 radial zu anschließenden Ölkanälen 19 in den Körpern der Schlepphebel 8 zur Versorgung der Ventilspielausgleichselemente 10 führen. Die Achse 13 ist parallel zur Mittelachse mit einer Abplattung 20 versehen. Die Abplattung 20 ist im Querschnitt der Achse 13 durch einen Winkel von etwa 120° begrenzt.
Der Nabenkörper 12 des Schlepphebels 8 hat eine Nabenöffnung 21, die einen Sektor von annähernd 120° des Nabenumfanges ausspart.
Die Achse 13 ist in ihrer Lagerbohrung im Zylinderkopf 1 so festgelegt, daß ihr verbleibender zylindrischer Oberflächenteil mit der verbleibenden zylindrischen Fläche des Nabenkörpers 12 in Berührung ist. Die sich so überdeckenden zylindrischen Flächen übertragen die Betriebskräfte zwischen dem Schlepphebel 8 und der Achse 13. Zwischen ihnen kann sich ein tragender Schmierfilm ausbilden. Zwischen dem von der Bohrung 17 der Achse 13 ausgehenden Kanal 18 und dem Ölkanal 19 im Schlepphebel 8 wird sich ein einheitlicher Öldruck einstellen, wobei eine Leckage zwischen den zylindrischen Flächen gering bleibt und für den motorischen Betrieb unerheblich ist.
Für die Montage oder für eine repaturbedingte Demontage des Schlepphebels 8 kann die Achse 13 in ihrer Lagerbohrung um etwa 90° verdreht werden, so daß sie gegenüber dem Schlepphebel 8 eine Lage einnimmt, wie sie in Figur 2 dargestellt ist. Das Maß zwischen den beiden äußeren Begrenzungen 22 der Nabenöffnung 21 ist um einen geringen Betrag größer als das Maß zwischen der Abflachung 20 und dem gegenüberliegenden äußeren Umfang an der Achse 13. Die Nabenöffnung 21 kann somit über die aus ihrer Funktionslage verdrehte Achse 13 hinweg aufgesetzt oder auch abgenommen werden.
Zur Montage oder Demontage eines Schlepphebels 8 ist es somit nicht erforderlich, die Achse 13 aus ihrer Lagerbohrung im Zylinderkopf 1 zu entfernen. Sie ist dazu lediglich um einen Betrag von ca. 90° für die Dauer der Montage zu verdrehen. Bei einer Montage ist nach Aufsetzen des Schlepphebels 8 auf die so verdrehte Achse 13 und anschließendes Zurückdrehen der Achse 13 in ihre Funktionslage der Schlepphebel 8 mit seinem Nabenkörper 12 auf der Achse 13 formschlüssig und funktionssicher gehalten. Bei einer Demontage kann nach Verdrehen der Achse 13 der ursprünglich formschlüssig gehaltene Schlepphebel 8 radial von der Achse 13 abgenommen werden.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern in gleicher Weise für die Anordnung eines Kipphebels anwendbar.
Bei Anordnung von mehreren längs in der Achse 13 verlaufenden Bohrungen ist es auch möglich, mehrere Ölkanäle in den Schlepphebeln bzw. Kipphebeln gesteuert mit Öl zu versorgen, um damit z. B. neben einem Ventilspielausgleichselement auch eine Ventilabschaltungseinrichtung zu betätigen.

Claims (5)

  1. Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilbetätigung von Brennkraftmaschinen mit einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten durchgehenden Achse zur Abstützung einer Reihe von Kipp- oder Schlepphebeln und mit Nabenkörpern an den Kipp- oder Schlepphebeln, mit denen die Kipp- oder Schlepphebel schwenkbar auf der Achse gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (13) einen mit einer Abplattung (20) versehenen und im übrigen kreisrunden Querschnitt aufweist, die Nabenkörper (12) an der von der Betriebsauflagekraft abgewandten Seite mit einer Nabenöffnung (21) versehen sind der verbleibende Lagerumfangswinkel der Nabenkörper (12) sowie der verbleibende Kreisumfangswinkel des Querschnitts der Achse (13) größer als 180° sind und die Achse (13) in ihrer Lagerung verdrehbar und festlegbar ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (13) mit einer oder mehreren achsparallel verlaufenden Bohrungen (17) und von diesen radial zu den Nabenkörpern (12) abzweigenden Kanälen (18) zur Führung von Öl versehen ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipp- oder Schlepphebel (8) an einem seiner Hebelenden (9) ein hydraulisch betätigtes Ventilspielausgleichselement (10) trägt.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipp- oder Schlepphebel (8) mit einer Rolle (14) als Nockenfolger versehen ist.
  5. Anordnung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipp- oder Schlepphebel zweigeteilt ausgeführt und mit einer hydraulisch betätigten Ventilabschaltungseinrichtung versehen ist.
EP98111276A 1997-07-04 1998-06-18 Anordnung von Kipphebeln oder Schlepphebeln für die Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0889205B1 (de)

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