EP1476643A1 - Valve control - Google Patents

Valve control

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Publication number
EP1476643A1
EP1476643A1 EP04703749A EP04703749A EP1476643A1 EP 1476643 A1 EP1476643 A1 EP 1476643A1 EP 04703749 A EP04703749 A EP 04703749A EP 04703749 A EP04703749 A EP 04703749A EP 1476643 A1 EP1476643 A1 EP 1476643A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
cam
valve control
intermediate element
control according
Prior art date
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Granted
Application number
EP04703749A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1476643B1 (en
Inventor
Martin Lechner
Falk Schneider
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.)
Mahle Ventiltrieb GmbH
Original Assignee
Mahle Ventiltrieb GmbH
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 Mahle Ventiltrieb GmbH filed Critical Mahle Ventiltrieb GmbH
Publication of EP1476643A1 publication Critical patent/EP1476643A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1476643B1 publication Critical patent/EP1476643B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0047Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction the movement of the valves resulting from the sum of the simultaneous actions of at least two cams, the cams being independently variable in phase in respect of each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2101Cams
    • Y10T74/2107Follower

Definitions

  • the invention relates to a valve control for actuating at least one valve, in particular an intake or exhaust valve of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • valve controls are known, for example, in principle from DE-PS 119741, GB-PS 170877, GB-PS 654240, DE 3531000 AI and GB 2180597 A.
  • a valve lift is only achieved when the intermediate element is actuated by both cam profiles.
  • the resulting valve lift corresponds to the sum function of both cam profiles.
  • the duration of the opening and the valve lift can be changed by shifting the cams in phase.
  • GB 2180597 A shows the way in which the valve lift and the opening duration can be set in such controls.
  • a particular disadvantage of these solutions is that, in the times without valve lift, in contrast to the standard valve lift, between the intermediate element and a cam profile or between the valve and the actuator has a very large game that normally corresponds to the valve lift of a cam.
  • the invention is concerned with the problem of improving the aforementioned disadvantages of large play, difficult automatic play compensation and the need for a pressing force in the direction of a cam profile on the one hand or a very limited adjustment range on the other hand and at the same time to provide a generic valve control with which a “throttle-free load control "is easily possible with an internal combustion engine of a particular vehicle.
  • FIG. 1 shows the prior art.
  • 2.2A shows a first basic embodiment of a valve control according to the invention with three separate cam profiles on three separate cam shafts in two different configurations
  • 3 shows a second embodiment of the valve control with an adjusting camshaft with three cam profiles in the roll tap and an axle bearing of the intermediate element relative to a stroke actuating element of the valve
  • valve control 4 shows a third form of valve control, in which, compared to the embodiment according to FIG. 3, instead of the roller tap on the cam profiles, a sliding tap and instead of the axle bearing of the intermediate element, a spherical-spherical bearing is provided,
  • FIG. 4A shows a section through an area of the valve control according to the line IVA - IVA in FIG. 4,
  • FIG. 4B shows a section through an area of the valve control according to the line IVB - IVB in FIG. 4,
  • FIG. 5 shows an embodiment of the valve control according to the basic principle according to FIG. 4 with a rolling tap on the cam profiles instead of the sliding tap in FIG. 4,
  • FIG. 5A shows a section through an area of the valve control according to the line VA-VA in FIG. 5,
  • 5B shows a section through an area of the valve control according to the line VB - VB in FIG. 5B
  • 5C shows an alternative embodiment to the variant according to FIG. 5B
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the valve control in accordance with the basic principle according to FIG. 3 with a rolling tap on the cam profiles and a linearly displaceable mounting of the intermediate element on the stroke actuating element
  • FIG. 7 shows a modification of the control device according to FIG. 6 by replacing the rolling tap on the cam profiles by a sliding tap
  • FIG. 8 shows a three-dimensional representation of the valve control according to FIG. 4,
  • FIG. 9 is a three-dimensional representation of the valve control in FIG. 7,
  • FIG. 10 shows a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves with a connecting line of the center points of the openings of the two valves of this pair which is inclined to a camshaft axis,
  • FIG. 11 shows a special embodiment of a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves in section, for example in an embodiment according to FIG. 10.
  • State-of-the-art valve control in FIG. 1
  • Two synchronously rotating and phase-adjustable camshafts with a first and second cam profile 1 or 2 actuate an intermediate element 4 designed as a lever with two contact rollers, which transmits the total movement via a bearing axis to a lever serving as a stroke actuating element 5, which lever via a play compensation device 9 Valve 6 actuated.
  • the stroke actuating element 5 is pressed against a stop 8 in the zero stroke phase by the force of the play compensation device 9.
  • a spring 7 ensures that the intermediate element 4 is always in contact with the contact roller as the first guide region 111 of the intermediate element 4 and the first cam profile 1. In the base circle phase, play is present between the second cam profile 2 and the corresponding contact roller as the second guide area 222 of the intermediate element 4.
  • a valve lift is only possible if both cam profiles 1, 2 are in contact with the intermediate element 4 at the same time.
  • the valve opening is usually achieved by one of the two camshafts, while the second camshaft must be in the stroke position.
  • the closing movement is then achieved by the transition from the stroke position to a base circle phase on the second camshaft with the second cam profile 2.
  • the basic structure of the embodiment according to the invention according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1.
  • the most important difference is that the function of the spring 7 in the embodiment according to the invention is taken over by a third camshaft with a third cam profile 3.
  • This third cam profile 3 causes the first guide area 111 of the intermediate element 4 to be guided while maintaining continuous contacting of the first guide area 111 on the first cam profile 1.
  • the hydraulic play compensation element 9 presses the stroke actuating element 5 against an adjustable stop 8.
  • the valve 6 is actuated via the intermediate element 4 by the two camshafts with the first or second cam profile 1, 2 or the intermediate element 4 is positively guided between the cam profiles 1 and 3 of the camshafts concerned, the stroke actuating element 5 and the valve 6 not be moved.
  • play occurs between the camshaft with the second cam profile 2 and the roller as the second guide region 222 on the intermediate element 4.
  • the three cam profiles 1, 2, 3 are arranged concentrically on a common camshaft.
  • the second cam profile 2 is phase adjustable in relation to the other two cam profiles 1 and 3, which are firmly connected to the camshaft.
  • This phase adjustment can be achieved with the constructive measures customary for this in the prior art.
  • a known embodiment consists, for example, in attaching the cam profiles to be adjusted relative to one another on concentrically arranged camshafts that can be rotated relative to one another, for which purpose the outer camshaft has radial recesses for the cam profiles connected to the internal shaft.
  • the actuating movement of the camshaft is transmitted to the intermediate element 4 on the one hand by the first cam profile 1, which cooperates exclusively with the first guide area 111 of the intermediate element and on the second and third cam profile, these two last-mentioned cam profiles 2, 3 alternate cooperate exclusively with the second guide area 222 of the intermediate element 4.
  • the positive control of the cam profile 1 is given by the design of the third cam profile 3 as a complementary profile to the first cam profile 1.
  • the contact area for the cam profiles 2 and 3 is in an inner section 11 of the intermediate element 5 and takes place alternately between the second cam profile 2 (here, locking cams) and the divided third cam profile 3 (reset cams).
  • the divided first cam profile 1 (here opening cams) has sufficient clearance and does not contact the intermediate element 4 in its second guide area 222.
  • FIG. 5 corresponds essentially to that of FIG. 4 with the difference that, on the one hand, the cam profiles 1 to 3 are tapped and that, on the other hand, the intermediate element 4 is connected to the stroke actuating element 5 via an axle bearing 101.
  • the sections in FIGS. 5A, 5B show that a roller 14 provided in the first guide region 111 of the intermediate element 4 can alternately be in contact with the cam profiles 2 and 3, not shown. 5B, it can also be seen how the second guide sections 222 of the intermediate element 4 are designed as rollers for a roll tap. This applies to the embodiment according to FIG. 5C Same. Here, only the bearings of the rollers are shaped or stamped differently from the material of the intermediate element 4.
  • Fig. 6 shows a very simple and space-saving valve control.
  • the intermediate element 4 is in sliding contact with a plunger component 10 as a special design of a stroke actuating element 5 via an adjusting plate 17, which can be made of ceramic, for example.
  • the mounting of the intermediate element 4 in the direction of the axis of the camshaft with the cam profiles 1 to 3 is achieved by opposite side walls 15 of the intermediate element 4 by these abutting the associated base bodies of the cam profiles 1 to 3 as abutments.
  • the intermediate element 4 can be formed in any inner region with a guide wall engaging between the cam profiles as a counter bearing.
  • plungers with different thicknesses can also be used for setting the game.
  • roller tap on the cam profiles 1 to 3 is replaced by a sliding tap.
  • the adjusting plate 17 as a stroke actuating element 5 is arranged directly between the valve 6 and the intermediate element 4.
  • the plunger 10 serving only as a guide element is held without play on the adjusting plate 17 via an elastic additional support 16.
  • valve control 10 relates to a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves with a pivot axis 19 of the stroke transmission element 5 which is inclined to a camshaft axis.
  • This valve arrangement is referred to below as "axis-twisted".
  • Such a valve control can be carried out by a transmission device, 4, 5 and in particular 8 and a stroke actuating element 5 according to, for example, Fig. 8. While in the embodiment according to Fig. 8 a "third cam profile 3" according to the invention on the common camshaft is present, such with regard to the advantages of such a device in an application with “axially twisted” valves can basically be absent, as the embodiment in FIG. 10 shows.
  • the spherical-spherical bearing 100 can cause the tilting movement of the intermediate element 4 due to the cam actuation as well as the relative movement during the valve lift the different directions of the axes 18 of the camshaft and the pivot axis 19 of the intermediate element 4 can be easily compensated for together with the stroke actuating element 5.
  • Valve bridge can be dispensed with.
  • the embodiment according to FIG. 11 basically has the same structure as the embodiment according to FIG. 10.
  • the abutments 21, 22 can be formed in particular on the intermediate element 4 such that for the intermediate rule element 4 is achieved by the abutment 21 opposite axial side walls 20 of a slot 23, an axial guidance of the intermediate element 4.
  • a stop 24 is provided on the intermediate element 4 as a contact area formed concentrically to the axis of rotation of the intermediate element 4 in the sense of the stop 8 according to the embodiment in FIGS. 1 and 2, in order in particular in the case of a missing “third cam profile” to be able to provide automatic valve clearance compensation 9.
  • the first and second cam profiles 1 and 2 can be phase-shifted with respect to one another.
  • valve control principle according to the invention can preferably be used for the actuation of one or more valves with a cam package.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

The invention relates to a valve control for actuating at least one valve (6), especially an inlet or outlet valve of an internal combustion engine, wherein the dimension of the valve lift of the at least one valve (6) corresponds to a superposition of two cam profiles (1, 2) which can be adjusted in phases in relation to each other and are displaced synchronously. The aim of the invention is to improve the construction and functioning of said valve control. As a result, a guiding means between an intermediate element (4) and the first cam profile (1) is embodied as third cam profile (3) which is formed in a complementary manner with respect to the first cam profile (1) and rotates in a synchronous manner therewith.

Description

Ventilsteuerung valve control
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung zur Betätigung mindestens eines Ventiles, insbesondere eines Einlass- oder Auslassventiles eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve control for actuating at least one valve, in particular an intake or exhaust valve of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Ventilsteuerungen sind beispielsweise grundsätzlich bekannt aus DE-PS 119741, GB-PS 170877, GB-PS 654240, DE 3531000 AI und GB 2180597 A. Bei solchen Steuerungen wird ein Ventilhub nur dann erreicht, wenn das Zwischenelement durch beide Nockenprofile betätigt wird. Der sich ergebende Ventilhub entspricht der Summenfunktion beider Nockenprofile. Durch Phasenverschiebung der Nocken gegeneinander können die Öff ungsdauer und der Ventilhub verändert werden.Such valve controls are known, for example, in principle from DE-PS 119741, GB-PS 170877, GB-PS 654240, DE 3531000 AI and GB 2180597 A. In such controls, a valve lift is only achieved when the intermediate element is actuated by both cam profiles. The resulting valve lift corresponds to the sum function of both cam profiles. The duration of the opening and the valve lift can be changed by shifting the cams in phase.
Die Art, wie der Ventilhub und die Öffnungsdauer bei derartigen Steuerungen einstellbar ist, lässt sich beispielsweise recht gut GB 2180597 A entnehmen. Ein besonderer Nachteil dieser Lösungen besteht darin, dass in den Zeiten ohne Ventilhub im Gegensatz zum Standard-Ventilhub zwischen Zwischenelement und einem Nockenprofil bzw. zwischen dem Ventil und dem Betätigungselement ein sehr großes Spiel auftritt, das normalerweise dem Ventilhub eines Nockens entspricht.GB 2180597 A, for example, shows the way in which the valve lift and the opening duration can be set in such controls. A particular disadvantage of these solutions is that, in the times without valve lift, in contrast to the standard valve lift, between the intermediate element and a cam profile or between the valve and the actuator has a very large game that normally corresponds to the valve lift of a cam.
Bedingt durch ein solches Spiel ist es erforderlich, einen Anschlag für die Bewegungsfreiheit des Hubbetätigungselementes vorzusehen, um bei Einsatz eines automatischen Spielausgleichselementes den notwendigen Freigang (Spiel) für das eine Nockenprofil, das beispielsweise das Schließnockenprofil sein kann, sicherzustellen. Durch geeignete Mittel kann andererseits versucht werden, beide Nockenprofile immer im Eingriff mit dem Zwischenhebel zu halten wie dies bei einer Lösung nach GB 2180597 A der Fall ist. Das Spiel ist dort zwischen dem Hubbetätigungselement und dem Zwischenelement und uss bei jeder Bewegung überbrückt werden. Bei solchen Systemen ist immer eine Kraft, beispielsweise eine Federkraft erforderlich, um in dynamischem Betrieb Undefinierte Zwischenstellungen des Hubbetätigungselementes auszuschließen. Entsprechende Losungen sind in DE 19802738 AI und EP 1022443 Bl dargestellt.Due to such a game, it is necessary to provide a stop for the freedom of movement of the stroke actuating element in order to ensure the necessary clearance (play) for the one cam profile, which can be, for example, the closing cam profile, when using an automatic game compensation element. On the other hand, suitable means can be used to try to keep both cam profiles always in engagement with the intermediate lever, as is the case with a solution according to GB 2180597 A. The game is there between the stroke actuator and the intermediate element and uss to be bridged with every movement. In such systems, a force, for example a spring force, is always required in order to rule out undefined intermediate positions of the stroke actuating element in dynamic operation. Corresponding solutions are shown in DE 19802738 AI and EP 1022443 B1.
Durch die Anordnung eines Anschlags wie beispielsweise bei der Einrichtung nach DE 19802738 AI dargestellt, ist es möglich, ohne eine im Zylinderkopf ortsfest angeordnete Zusatzvorrichtung einen Anschlag für die Bewegung des Hubbetätigungselementes mit dem Zwischenelement zu realisieren, indem der Zwischenhebel über eine konzentrisch zur Bewegungsachse angebrachte Stützkontur an der Nockenwelle abgestützt wird. Dabei ist die Verwendung eines konventionellen hydraulischen Spielausgleichselementes möglich. Ein Versuch, eine spielfreie Anordnung zu schaffen, ist in US 5178105 dargestellt. Dabei werden die beiden Nockenpro- file mit sehr langen, gegengleich gestalteten Rampen ausgebildet, um so einen spielfreien Betrieb im Verstellbereich zu ermöglichen. Aufgrund der geometrischen Randbedingungen ist der Verstellbereich dabei jedoch relativ eingeschränkt, wodurch eine Ventilhubbetatigung für eine bei einem Verbrennungsmotor drosselfreie Ventilsteuerung nicht möglich ist.By arranging a stop, as shown for example in the device according to DE 19802738 AI, it is possible to implement a stop for the movement of the stroke actuating element with the intermediate element without an additional device arranged in the cylinder head, in that the intermediate lever has a support contour mounted concentrically to the movement axis is supported on the camshaft. It is possible to use a conventional hydraulic lash adjuster. An attempt to create a backlash-free arrangement is shown in US 5178105. The two cam profiles are designed with very long, oppositely designed ramps to enable play-free operation in the adjustment range. Due to the geometric boundary conditions, however, the adjustment range is relatively limited, which means that valve lift actuation is not possible for a valve control that is throttle-free in an internal combustion engine.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die vorgenannten Nachteile von großem Spiel, schwierigem automatischem Spielausgleich und der Notwendigkeit einer Anpresskraft m Richtung eines Nockenprofiles einerseits oder eines sehr eingeschränkten Verstellbereiches andererseits zu verbessern und gleichzeitig eine gattungsgemaße Ventilsteuerung zu schaffen, mit der eine „drosselfreie Laststeuerung" bei einem Verbrennungsmotor eines insbesondere Fahrzeuges problemlos möglich ist.The invention is concerned with the problem of improving the aforementioned disadvantages of large play, difficult automatic play compensation and the need for a pressing force in the direction of a cam profile on the one hand or a very limited adjustment range on the other hand and at the same time to provide a generic valve control with which a “throttle-free load control "is easily possible with an internal combustion engine of a particular vehicle.
Eine erfindungsgemaße Losung dieses Problemkomplexes zeigt eine gattungsgemaße Ventilsteuerung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 auf.A solution according to the invention of this complex of problems shows a generic valve control according to the characterizing feature of patent claim 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteranspruche . Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, denjenigen Fuhrungsbereich des Zwischenelementes, der abhebungsfrei eines der beiden Nokkenprofile kontaktieren soll, möglichst anpressfrei zwangs- zuführen und hierfür ein zusätzliches, bewegtes Nockenprofil einzusetzen .Advantageous and expedient embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. The invention is based on the general idea that the guiding area of the intermediate element, which should contact one of the two cam profiles without lifting, feed and use an additional, moving cam profile for this.
Bei einer Ausführung nach dem Anspruch 2, bei der jeweils sämtliche, insgesamt drei Nockenprofile grundkreiskonzen- trisch auf einer Verstell-Nockenwelle angeordnet sind, ist bei der Verwendung eines üblichen hydraulischen Ventil- spielausgleichselementes kein zusätzlicher Anschlag für das Zwischenelement notwendig. Das Zwischenelement ist vielmehr zwischen den Nockenprofilen einerseits und dem Hubbetätigungselement andererseits kontinuierlich spielfrei eingespannt .In an embodiment according to claim 2, in which all, a total of three, cam profiles are arranged in a basic circle-concentric manner on an adjusting camshaft, no additional stop for the intermediate element is necessary when using a conventional hydraulic valve lash adjuster element. Rather, the intermediate element is clamped continuously without play between the cam profiles on the one hand and the stroke actuating element on the other hand.
Besonders vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele sind mit Ausnahme der Fig. 1, die den Stand der Technik zeigt, in der Zeichnung dargestellt.Particularly advantageous and expedient exemplary embodiments are shown in the drawing with the exception of FIG. 1, which shows the prior art.
In dieser zeigenIn this show
Fig. 1 eine variable Ventilsteuerung mit zwei Nockenwellen gemäß dem vorbekannten Stand der Technik nach EP 1 022 443 Bl,1 shows a variable valve control with two camshafts according to the prior art according to EP 1 022 443 B1,
Fig. 2,2A eine erste grundsätzliche Ausführungs orm einer erfindungsgemäßen Ventilsteuerung mit drei getrennten Nockenprofilen auf drei getrennten Nokkenwellen in zwei unterschiedlichen Ausbildungen, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Ventilsteuerung mit einer Verstellnockenwelle mit drei Nockenprofilen im Rollabgriff und einer Achslagerung des Zwischenelementes gegenüber einem Hubbetätigungselement des Ventiles,2.2A shows a first basic embodiment of a valve control according to the invention with three separate cam profiles on three separate cam shafts in two different configurations, 3 shows a second embodiment of the valve control with an adjusting camshaft with three cam profiles in the roll tap and an axle bearing of the intermediate element relative to a stroke actuating element of the valve,
Fig. 4 eine dritte Form der Ventilsteuerung, bei der gegenüber der Ausführung nach Fig. 3 anstelle des Rollabgriffs an den Nockenprofilen ein Gleitabgriff und anstelle der Achslagerung des Zwischenelementes eine Kugel-Kalotten-Lagerung vorgesehen ist,4 shows a third form of valve control, in which, compared to the embodiment according to FIG. 3, instead of the roller tap on the cam profiles, a sliding tap and instead of the axle bearing of the intermediate element, a spherical-spherical bearing is provided,
Fig. 4A einen Schnitt durch einen Bereich der Ventilsteuerung gemäß der Linie IVA - IVA in Fig. 4,4A shows a section through an area of the valve control according to the line IVA - IVA in FIG. 4,
Fig. 4B einen Schnitt durch einen Bereich der Ventilsteuerung gemäß der Linie IVB - IVB in Fig. 4,4B shows a section through an area of the valve control according to the line IVB - IVB in FIG. 4,
Fig. 5 eine Ausführungsform der Ventilsteuerung entsprechend dem Grundprinzip nach Fig. 4 mit Rollabgriff an den Nockenprofilen anstelle des Gleitabgriffs in Fig. 4,5 shows an embodiment of the valve control according to the basic principle according to FIG. 4 with a rolling tap on the cam profiles instead of the sliding tap in FIG. 4,
Fig. 5A einen Schnitt durch einen Bereich der Ventilsteuerung gemäß der Linie VA - VA in Fig. 5,5A shows a section through an area of the valve control according to the line VA-VA in FIG. 5,
Fig. 5B einen Schnitt durch einen Bereich der Ventilsteuerung gemäß der Linie VB - VB in Fig. 5, Fig. 5C eine alternative Ausführungsform zu der Variante nach Fig. 5B,5B shows a section through an area of the valve control according to the line VB - VB in FIG. 5, 5C shows an alternative embodiment to the variant according to FIG. 5B,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Ventilsteuerung entsprechend dem Grundprinzip nach Fig. 3 mit Rollabgriff an den Nockenprofilen und einer linear verschiebbaren Lagerung des Zwischenelementes an dem Hubbetätigungselement ,6 shows a further embodiment of the valve control in accordance with the basic principle according to FIG. 3 with a rolling tap on the cam profiles and a linearly displaceable mounting of the intermediate element on the stroke actuating element,
Fig. 7 eine Abwandlung der Steuereinrichtung nach Fig. 6 durch einen Ersatz des Rollabgriffs an den Nockenprofilen durch einen Gleitabgriff,7 shows a modification of the control device according to FIG. 6 by replacing the rolling tap on the cam profiles by a sliding tap,
Fig. 8 eine dreidimensionale Darstellung der Ventilsteuerung nach Fig. 4,8 shows a three-dimensional representation of the valve control according to FIG. 4,
Fig. 9 eine dreidimensionale Darstellung der Ventilsteuerung in Fig. 7,9 is a three-dimensional representation of the valve control in FIG. 7,
Fig. 10 eine Ventilsteuerung mit erfindungsgemäßen Elementen für eine Betätigung eines Ventilpaares mit einer geneigt zu einer Nockenwellenachse verlaufenden Verbindungslinie der Mittelpunkte der Öffnungen der beiden Ventile dieses Paares,10 shows a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves with a connecting line of the center points of the openings of the two valves of this pair which is inclined to a camshaft axis,
Fig. 11 eine spezielle Ausführungsform einer Ventilsteuerung mit erfindungsgemäßen Elementen für die Betätigung eines Ventilpaares im Schnitt wie beispielsweise bei einer Ausführung nach Fig. 10. Ventilsteuerung nach dem Stand der Technik in Fig. 111 shows a special embodiment of a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves in section, for example in an embodiment according to FIG. 10. State-of-the-art valve control in FIG. 1
Zwei synchron drehende und gegeneinander phasenverstellbare Nockenwellen mit einem ersten und zweiten Nockenprofil 1 bzw. 2 betätigen ein als einen Hebel mit zwei Kontaktrollen gestaltetes Zwischenelement 4, welches die Summenbewegung über eine Lagerachse auf einen als Hubbetätigungselement 5 dienenden Hebel überträgt, der über eine Spielausgleichseinrichtung 9 ein Ventil 6 betätigt. Durch die Kraft der Spielausgleichsvorrichtung 9 wird das Hubbetätigungselement 5 in der Nullhubphase gegen einen Anschlag 8 gedrückt. Eine Feder 7 stellt sicher, dass das Zwischenelement 4 immer an der Kontaktrolle als erstem Führungsbereich 111 des Zwischenelementes 4 und dem ersten Nockenprofil 1 anliegt. In der Grundkreisphase ist zwischen dem zweiten Nockenprofil 2 und der entsprechenden Kontaktrolle als zweitem Führungsbereich 222 des Zwischenelementes 4 Spiel vorhanden. Ein Ventilhub ist nur dann möglich, wenn beide Nockenprofile 1, 2 gleichzeitig mit dem Zwischenelement 4 in Kontakt sind. Üblicherweise wird das Ventilöffnen durch die eine der beiden Nockenwellen erreicht, während die zweite Nockenwelle sich hierbei in der Hubstellung befinden muss. Die Schließbewegung wird dann durch den Übergang von der Hubstellung auf eine Grundkreisphase an der zweiten Nockenwelle mit dem zweiten Nockenprofil 2 erreicht. Durch Phasenverstellung der beiden Nockenwellen mit den beiden Nockenprofilen 1, 2 gegeneinander können der Ventilhub und die Ö fnungsdauer variiert werden. Er findungs emäße Aus führungs formenTwo synchronously rotating and phase-adjustable camshafts with a first and second cam profile 1 or 2 actuate an intermediate element 4 designed as a lever with two contact rollers, which transmits the total movement via a bearing axis to a lever serving as a stroke actuating element 5, which lever via a play compensation device 9 Valve 6 actuated. The stroke actuating element 5 is pressed against a stop 8 in the zero stroke phase by the force of the play compensation device 9. A spring 7 ensures that the intermediate element 4 is always in contact with the contact roller as the first guide region 111 of the intermediate element 4 and the first cam profile 1. In the base circle phase, play is present between the second cam profile 2 and the corresponding contact roller as the second guide area 222 of the intermediate element 4. A valve lift is only possible if both cam profiles 1, 2 are in contact with the intermediate element 4 at the same time. The valve opening is usually achieved by one of the two camshafts, while the second camshaft must be in the stroke position. The closing movement is then achieved by the transition from the stroke position to a base circle phase on the second camshaft with the second cam profile 2. By adjusting the phase of the two camshafts with the two cam profiles 1, 2 against each other, the valve lift and the opening duration can be varied. Embodiments according to the invention
Funktionsgleiche Teile sind in sämtlichen Figuren der Zeichnung jeweils mit gleichen Bezugsziffern belegt.Parts with the same function are given the same reference numbers in all figures of the drawing.
Der Grundaufbau der erfindungsgemäßen Ausführung nach Fig. 2 entspricht demjenigen nach Fig. 1. Der wesentlichste Unterschied besteht darin, dass die Funktion der Feder 7 bei der erfindungsgemäßen Ausführung durch eine dritte Nockenwelle mit einem dritten Nockenprofil 3 übernommen wird. Dieses dritte Nockenprofil 3 bewirkt eine Zwangsführung des ersten Führungsbereiches 111 des Zwischenelementes 4 unter Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Kontaktierung des ersten Führungsbereiches 111 an dem ersten Nockenprofil 1. Das hydraulische Spielausgleichselement 9 presst das Hubbetätigungselement 5 gegen einen einstellbaren Anschlag 8. Je nach Lage der einzelnen Nockenprofile 1 bis 3 zueinander wird das Ventil 6 über das Zwischenelement 4 durch die beiden Nockenwellen mit dem ersten bzw. zweiten Nockenprofil 1, 2 betätigt oder das Zwischenelement 4 wird zwischen den Nockenprofilen 1 und 3 der betreffenden Nockenwellen zwangsgeführt, wobei das Hubbetätigungselement 5 und das Ventil 6 nicht bewegt werden. Zwischen der Nockenwelle mit dem zweiten Nokkenprofil 2 und der Rolle als zweitem Führungsbereich 222 an dem Zwischenelement 4 tritt in dieser Phase Spiel auf.The basic structure of the embodiment according to the invention according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1. The most important difference is that the function of the spring 7 in the embodiment according to the invention is taken over by a third camshaft with a third cam profile 3. This third cam profile 3 causes the first guide area 111 of the intermediate element 4 to be guided while maintaining continuous contacting of the first guide area 111 on the first cam profile 1. The hydraulic play compensation element 9 presses the stroke actuating element 5 against an adjustable stop 8. Depending on the position of the individual cam profiles 1 to 3 to each other, the valve 6 is actuated via the intermediate element 4 by the two camshafts with the first or second cam profile 1, 2 or the intermediate element 4 is positively guided between the cam profiles 1 and 3 of the camshafts concerned, the stroke actuating element 5 and the valve 6 not be moved. In this phase, play occurs between the camshaft with the second cam profile 2 and the roller as the second guide region 222 on the intermediate element 4.
Bei einer verbesserten Variante nach Fig. 2A kann neben der Rückstellfeder 7 aus dem Stand der Technik auch noch auf ei- nen noch bei der Ausfuhrung nach Fig. 2 entsprechend dem Stand der Technik erforderlichen Anschlag verzichtet werden. Erreicht wird dies bei der Ausfuhrung nach Fig. 2A durch Anordnung der Nockenwelle mit dem dritten Nockenprofil 3 an der Seite des Zwischenelements 4, an der gemeinsam mit dem zweiten Nockenprofil 2 der Fuhrungsbereich 222 kontaktiert werden kann. Ein Anschlag 8 ist bei dieser Ausfuhrung nicht er orderlich .In an improved variant according to FIG. 2A, in addition to the return spring 7 from the prior art, it is also possible to NEN still necessary in the execution of FIG. 2 according to the prior art stop. This is achieved in the embodiment according to FIG. 2A by arranging the camshaft with the third cam profile 3 on the side of the intermediate element 4, on which the guide area 222 can be contacted together with the second cam profile 2. A stop 8 is not available in this version.
Bei einer Ausfuhrung nach Fig. 3 werden die drei Nockenprofile 1, 2, 3 konzentrisch an einer gemeinsamen Nockenwelle angeordnet. Um eine Phasenverstellung erreichen zu können, ist das zweite Nockenprofil 2 gegenüber den beiden andere Nockenprofilen 1 und 3, die fest mit der Nockenwelle verbunden sind, phasenverstellbar. Diese Phasenverstellung kann mit den im Stand der Technik hierzu üblichen konstruktiven Maßnahmen erreicht werden. Eine bekannte Ausfuhrungsform besteht beispielsweise darin, die gegeneinander zu verstellenden Nockenprofile auf konzentrisch ineinander angeordneten, gegeneinander verdrehbaren Nockenwellen anzubringen, wozu die äußere Nockenwelle radiale Ausnehmungen für die mit der innenliegenden Welle verbundenen Nockenprofile besitzt.3, the three cam profiles 1, 2, 3 are arranged concentrically on a common camshaft. In order to be able to achieve a phase adjustment, the second cam profile 2 is phase adjustable in relation to the other two cam profiles 1 and 3, which are firmly connected to the camshaft. This phase adjustment can be achieved with the constructive measures customary for this in the prior art. A known embodiment consists, for example, in attaching the cam profiles to be adjusted relative to one another on concentrically arranged camshafts that can be rotated relative to one another, for which purpose the outer camshaft has radial recesses for the cam profiles connected to the internal shaft.
Bei der Ausfuhrung nach Fig. 3 wird die Stellbewegung der Nockenwelle auf das Zwischenelement 4 übertragen einerseits von dem ersten Nockenprofil 1, das ausschließlich mit dem ersten Fuhrungsbereich 111 des Zwischenelementes zusammenwirkt und über das zweite und dritte Nockenprofil, wobei diese beiden zuletzt genannten Nockenprofile 2, 3 abwech- selnd ausschließlich mit dem zweiten Führungsbereich 222 des Zwischenelementes 4 zusammenwirken. Die Zwangssteuerung des Nockenprofiles 1 ist durch die Gestaltung des dritten Nokkenprofils 3 als Komplementärprofil zu dem ersten Nockenprofil 1 gegeben. Bei einer Phasenverschiebung des zweiten Nokkenprofiles 2 gegenüber dem Rest der Nockenwelle mit den Nockenprofilen 1, 3 ergibt sich durch eine geänderte Überlagerung der Nockenprofile eine geänderte Bewegung des Zwischenelementes 4 und damit eine Variation des erzeugten Ventilhubs und der Öffnungsdauer für das Ventil 6. Während einer Ventilöffnungsphase durch die Nockenprofile 1, 2 besteht zwischen dem dritten Nockenprofil 3 und dem Zwischenelement 4 kein Kontakt.3, the actuating movement of the camshaft is transmitted to the intermediate element 4 on the one hand by the first cam profile 1, which cooperates exclusively with the first guide area 111 of the intermediate element and on the second and third cam profile, these two last-mentioned cam profiles 2, 3 alternate cooperate exclusively with the second guide area 222 of the intermediate element 4. The positive control of the cam profile 1 is given by the design of the third cam profile 3 as a complementary profile to the first cam profile 1. With a phase shift of the second cam profile 2 with respect to the rest of the camshaft with the cam profiles 1, 3, a changed superimposition of the cam profiles results in a changed movement of the intermediate element 4 and thus a variation in the valve lift generated and the opening time for the valve 6. During a valve opening phase due to the cam profiles 1, 2, there is no contact between the third cam profile 3 and the intermediate element 4.
Die Ventilsteuerung nach Fig. 4 besitzt einen grundsätzlich mit der Ausführung nach Fig. 3 vergleichbaren Aufbau. Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird jedoch im Gegensatz zu derjenigen nach Fig. 3 die Bewegung der Nockenprofile 1 bis 3 nicht durch Roll- sondern über Gleitkontakte auf das Zwi-' schenelement 4 übertragen. Dieses Zwischenelement 4 ist über eine Kugel-Kalotten-Lagerung 100 mit einem Hubbetätigungselement 5 in Kontakt, durch das das Ventil 6 betätigt wird. Über das Spielausgleichselement 9 wird das aus dem Hubbetätigungselement 5 und dem Zwischenelement 4 bestehende Kraftübertragungssystem spielfrei zwischen dem ersten und dritten Nockenprofil 1, 3 sowie dem Ventil 6 gehalten. Die Konturen der ersten und zweiten Führungsbereiche 111, 222 des Zwischenelementes 4 bei dessen Ausführung nach Fig. 4 sind in den Schnitten nach den Fig. 4A und 4B dargestellt. Dort ist erkennbar, wie durch die Anordnung der Nockenprofile 1 bis 3 und die Form des Zwischenelementes 4 eine sehr einfache und Bauraum sparende Lösung möglich ist. In Fig. 4A liegt der Kontaktbereich für die Nockenprofile 2 und 3 in einem inneren Abschnitt 11 des Zwischenelementes 5 und findet wechselweise zwischen dem zweiten Nockenprofil 2 (hier Schließnocken) und dem geteilten dritten Nockenprofil 3 (Rückstellnocken) statt. Das geteilte erste Nockenprofil 1 (hier Öffnungsnocken) hat genügend Freigang und kontaktiert das Zwischenelement 4 nicht in dessen zweitem Führungsbereich 222.4 has a structure which is fundamentally comparable with the embodiment according to FIG. 3. In the embodiment according to FIG. 4, however, in contrast to that according to FIG. 3, the movement of the cam profiles 1 to 3 is not transmitted to the intermediate element 4 by means of rolling contacts, but via sliding contacts. This intermediate element 4 is in contact with a stroke actuating element 5, through which the valve 6 is actuated, via a spherical cap bearing 100. The power transmission system consisting of the stroke actuating element 5 and the intermediate element 4 is held without play between the first and third cam profiles 1, 3 and the valve 6 via the play compensation element 9. The contours of the first and second guide regions 111, 222 of the intermediate element 4 in its embodiment according to FIG. 4 are shown in the sections according to FIGS. 4A and 4B. There it can be seen how a very simple and space-saving solution is possible through the arrangement of the cam profiles 1 to 3 and the shape of the intermediate element 4. 4A, the contact area for the cam profiles 2 and 3 is in an inner section 11 of the intermediate element 5 and takes place alternately between the second cam profile 2 (here, locking cams) and the divided third cam profile 3 (reset cams). The divided first cam profile 1 (here opening cams) has sufficient clearance and does not contact the intermediate element 4 in its second guide area 222.
In Fig. 4B ist die Anordnung umgekehrt, das geteilte Nockenprofil 1 (hier Öffnungsnocken) betätigt das Zwischenelement 4 in den Außenbereichen 12 und 13, wobei die beiden Nockenprofile 2 und 3 das Zwischenelement 4 nicht berühren.In FIG. 4B, the arrangement is reversed, the split cam profile 1 (here opening cams) actuates the intermediate element 4 in the outer regions 12 and 13, the two cam profiles 2 and 3 not touching the intermediate element 4.
Die Ausführung nach Fig. 5 entspricht im wesentlichen derjenigen nach Fig. 4 mit dem Unterschied, dass zum einen an den Nockenprofilen 1 bis 3 ein Rollabgriff erfolgt und dass zum anderen das Zwischenelement 4 über eine Achslagerung 101 mit dem Hubbetätigungselement 5 verbunden ist. Die Schnitte in den Fig. 5A, 5B zeigen, dass eine in dem ersten Führungsbereich 111 des Zwischenelementes 4 vorgesehene Rolle 14 abwechselnd mit den nicht dargestellten Nockenprofilen 2 und 3 in Kontakt sein kann. Bei der Ausführung nach Fig. 5B ist ebenfalls erkennbar, wie dort die zweiten Führungsabschnitte 222 des Zwischenelementes 4 als Rollen für einen Rollabgriff ausgebildet sind. Für die Ausführung nach Fig. 5C gilt das Gleiche. Hier sind lediglich die Lager der Rollen anders aus dem Material des Zwischenelementes 4 ausgeformt beziehungsweise gestanzt.5 corresponds essentially to that of FIG. 4 with the difference that, on the one hand, the cam profiles 1 to 3 are tapped and that, on the other hand, the intermediate element 4 is connected to the stroke actuating element 5 via an axle bearing 101. The sections in FIGS. 5A, 5B show that a roller 14 provided in the first guide region 111 of the intermediate element 4 can alternately be in contact with the cam profiles 2 and 3, not shown. 5B, it can also be seen how the second guide sections 222 of the intermediate element 4 are designed as rollers for a roll tap. This applies to the embodiment according to FIG. 5C Same. Here, only the bearings of the rollers are shaped or stamped differently from the material of the intermediate element 4.
Die Fig. 6 zeigt eine konstruktiv sehr einfache und platzsparende Ventilsteuerung. Das Zwischenelement 4 ist mit einem Stößelbauteil 10 als Spezialausführung eines Hubbetätigungselementes 5 über eine Einstellplatte 17, die beispielsweise aus Keramik ausgebildet sein kann, gleitend in Kontakt. Die Lagerung des Zwischenelementes 4 in Richtung der Achse der Nockenwelle mit den Nockenprofile 1 bis 3 wird durch gegenüberliegende Seitenwände 15 des Zwischenelementes 4 erreicht, indem diese an zugeordneten Basiskörpern der Nockenprofile 1 bis 3 als Widerlager anliegen. Anstelle gegenüberliegender Seitenwände 15 des Zwischenelementes 4 kann das Zwischenelement 4 in einem beliebigen inneren Bereich mit einer zwischen die Nockenprofile als Gegenlager eingreifenden Führungswand ausgebildet sein.Fig. 6 shows a very simple and space-saving valve control. The intermediate element 4 is in sliding contact with a plunger component 10 as a special design of a stroke actuating element 5 via an adjusting plate 17, which can be made of ceramic, for example. The mounting of the intermediate element 4 in the direction of the axis of the camshaft with the cam profiles 1 to 3 is achieved by opposite side walls 15 of the intermediate element 4 by these abutting the associated base bodies of the cam profiles 1 to 3 as abutments. Instead of opposite side walls 15 of the intermediate element 4, the intermediate element 4 can be formed in any inner region with a guide wall engaging between the cam profiles as a counter bearing.
Alternativ zur Spieleinstellung über die Einstellplatte 17 können auch Stößel mit unterschiedlichen Dicken für die Spieleinstellung verwendet werden.As an alternative to setting the game using the setting plate 17, plungers with different thicknesses can also be used for setting the game.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist der Rollabgriff an den Nockenprofilen 1 bis 3 durch einen Gleitabgriff ersetzt. Die Einstellplatte 17 als Hubbetätigungselement 5 ist dabei direkt zwischen dem Ventil 6 und dem Zwischenelement 4 angeordnet. Der nur als Führungselement dienende Stößel 10 ist über eine elastische Zusatzabstützung 16 spielfrei an der Einstellplatte 17 gehalten.7, the roller tap on the cam profiles 1 to 3 is replaced by a sliding tap. The adjusting plate 17 as a stroke actuating element 5 is arranged directly between the valve 6 and the intermediate element 4. The plunger 10 serving only as a guide element is held without play on the adjusting plate 17 via an elastic additional support 16.
Die Fig. 10 betrifft eine Ventilsteuerung mit erfindungsgemäßen Elementen für eine Betätigung eines Ventilpaares mit einer geneigt zu einer Nockenwellen-Achse verlaufenden Schwenkachse 19 des Hubübertragungselementes 5. Diese Ventilanordnung wird nachfolgend als „achsverdreht" bezeichnet werden. Eine solche Ventilsteuerung kann durch eine Übertragungseinrichtung erfolgen, die jeweils aus einem Zwischenelement 4 nach einer der Ausführungen in den Fig. 4, 5 sowie insbesondere 8 und einem Hubbetätigungselement 5 gemäß beispielsweise Fig. 8 besteht. Während bei der Ausführung nach Fig. 8 an der gemeinsamen Nockenwelle erfindungsgemäß ein „drittes Nockenprofil 3" vorhanden ist, kann ein solches mit Bezug auf die Vorteile einer solchen Einrichtung bei einer Anwendung bei „achsverdrehten" Ventilen grundsätzlich fehlen wie die Ausführung in Fig. 10 zeigt. Bei Fehlen des erfindungsgemäßen „dritten Nockenprofiles 3" ist zur Sicherstellung eines dauerhaften Kontaktes vom Zwischenelement 4 mit einem Nockenprofil 1, 2 innerhalb der Übertragungseinrichtung zwischen Nockenwelle und Ventilen eine Feder 7 im Sinne des Standes der Technik gemäß Fig. 1 erforderlich. Diese Feder 7 ist bei der Einrichtung nach Fig. 10 vorhanden, jedoch als in der Zeichnung hinter dem Zwischenelement 4 liegend nicht erkennbar. Entscheidend für die Funktion der Einrichtung nach Fig. 10 ist eine Kugel-Kalotten-Lagerung 100 zwischen dem Zwischenelement 4 und dem Hubbetätigungselement 5. Allein durch diese Art der Lagerung können die Betätigungskräfte von einer Nockenwelle auf zwei „achsverdrehte" Ventile übertragen werden. Die Richtungsabweichung kann im extremen Fall bis zu 90° erreichen. Durch die Kugel- Kalotten-Lagerung 100 können die Kippbewegung des Zwischenelementes 4 aufgrund der Nockenbetätigung ebenso wie die Relativbewegung bei dem Ventilhub aufgrund der unterschiedlichen Richtungen der Achsen 18 der Nockenwelle und der Schwenkachse 19 des Zwischenelementes 4 zusammen mit dem Hubbetätigungselement 5 problemlos ausgeglichen werden. Bei der Ausführung nach Fig. 10 kann trotz der unterschiedlichen Achsen 18 und 19 auf eine sonst bei einer solchen „achsverdrehten" Ausrichtung übliche Ventilbrücke verzichtet werden.10 relates to a valve control with elements according to the invention for actuating a pair of valves with a pivot axis 19 of the stroke transmission element 5 which is inclined to a camshaft axis. This valve arrangement is referred to below as "axis-twisted". Such a valve control can be carried out by a transmission device, 4, 5 and in particular 8 and a stroke actuating element 5 according to, for example, Fig. 8. While in the embodiment according to Fig. 8 a "third cam profile 3" according to the invention on the common camshaft is present, such with regard to the advantages of such a device in an application with “axially twisted” valves can basically be absent, as the embodiment in FIG. 10 shows. In the absence of the “third cam profile 3” according to the invention, to ensure permanent contact from Intermediate element 4 with a cam profile 1, 2 requires a spring 7 in the sense of the prior art according to FIG. 1 within the transmission device between the camshaft and valves. This spring 7 is present in the device according to FIG. 10, but cannot be seen as lying behind the intermediate element 4 in the drawing. A ball-spherical bearing 100 between the intermediate element 4 and the stroke actuating element 5 is decisive for the function of the device according to FIG. 10 Actuating forces are transmitted from one camshaft to two “axially twisted” valves. In extreme cases, the directional deviation can reach up to 90 °. The spherical-spherical bearing 100 can cause the tilting movement of the intermediate element 4 due to the cam actuation as well as the relative movement during the valve lift the different directions of the axes 18 of the camshaft and the pivot axis 19 of the intermediate element 4 can be easily compensated for together with the stroke actuating element 5. In the embodiment according to FIG Valve bridge can be dispensed with.
Die Ausführung nach Fig. 11 besitzt bezüglich des Zwischenelementes 4 und des Hubbetätigungselementes 5 grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Ausführung nach Fig. 10. Insbesondere ist in Fig. 11 die bei Fehlen des erfindungsgemäßen „dritten Nockenprofiles" entsprechend dem vorbekannten Stand der Technik erforderliche Feder 7 - deren Darstellung in Fig. 10 nicht erkennbar ist - in einer speziellen Form einer Lagerung gezeichnet. Diese Lagerung erfolgt über derart in das Zwischenelement 4 und das Hubbetätigungselement 5 eingeformte Widerlager 21 bzw. 22, dass diese beiden Teile 4, 5 in noch nicht in der Steuerung montiertem Zustand einen transportfähigen Verbund bilden, in dem sie in die Steuerung eingebaut werden können.With regard to the intermediate element 4 and the stroke actuating element 5, the embodiment according to FIG. 11 basically has the same structure as the embodiment according to FIG. 10. In particular, in FIG. 11 the spring required in accordance with the known prior art in the absence of the “third cam profile” according to the invention 7 - the illustration of which is not recognizable in Fig. 10 - drawn in a special form of a bearing, which is formed by means of abutments 21 and 22 molded into the intermediate element 4 and the stroke actuating element 5 such that these two parts 4, 5 are not yet in form a transportable assembly in the assembled state in which they can be installed in the controller.
Die Ausformung der Widerlager 21, 22 kann derart an insbesondere dem Zwischenelement 4 erfolgen, dass für das Zwi- schenelement 4 durch das Widerlager 21 gegenüber axialen Seitenwänden 20 eines Schlitzes 23 eine axiale Führung des Zwischenelementes 4 erzielt wird.The abutments 21, 22 can be formed in particular on the intermediate element 4 such that for the intermediate rule element 4 is achieved by the abutment 21 opposite axial side walls 20 of a slot 23, an axial guidance of the intermediate element 4.
Bei der Ausführung nach Fig. 11 ist an dem Zwischenelement 4 ein Anschlag 24 als konzentrisch zur Drehachse des Zwischenelementes 4 geformter Kontaktbereich im Sinne des Anschlages 8 gemäß der Ausführung in den Fig. 1 und 2 vorgesehen, um bei insbesondere einem fehlenden „dritten Nockenprofil" einen automatischen Ventilspielausgleich 9 vorsehen zu können.In the embodiment according to FIG. 11, a stop 24 is provided on the intermediate element 4 as a contact area formed concentrically to the axis of rotation of the intermediate element 4 in the sense of the stop 8 according to the embodiment in FIGS. 1 and 2, in order in particular in the case of a missing “third cam profile” to be able to provide automatic valve clearance compensation 9.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 10 und 11 können die ersten und zweiten Nockenprofile 1 und 2 gegeneinander phasenverschiebbar sein.10 and 11, the first and second cam profiles 1 and 2 can be phase-shifted with respect to one another.
An dieser Stelle wird nochmals ausdrücklich betont, dass die Ausführungsformen mit fehlendem „dritten Nockenprofil" nach den Fig. 10 und 11 lediglich eine Verallgemeinerung der erfindungsgemäßen Ausführung mit „drittem Nockenprofil" nach insbesondere Fig. 8 sind, um darzustellen, welche Vorteile bei einer Nockenwelle mit erstem und zweitem Nockenprofil im Sinne der Erfindung durch den Einsatz eines über eine Kugel- Kalotten-Lagerung 100 mit einem Hubbetätigungselement 5 verbundenen Zwischenelementes 4 bei einer „achsverdrehten" Ventilanordnung grundsätzlich erzielbar sind.At this point, it is expressly emphasized again that the embodiments with a missing “third cam profile” according to FIGS. 10 and 11 are only a generalization of the embodiment according to the invention with a “third cam profile” according to FIG. 8 in particular, in order to illustrate the advantages of a camshaft With the first and second cam profile in the sense of the invention, the use of an intermediate element 4 connected to a stroke actuating element 5 by means of a spherical-spherical bearing 100 in a “axially twisted” valve arrangement can basically be achieved.
Alle dargestellten Funktionsprinzipien sind nur beispielhaft und können auch beliebig untereinander kombiniert werden. Das erfindungsgemäße Ventilsteuerungsprinzip ist vorzugsweise für die Betätigung von einem oder mehreren Ventilen mit einem Nockenpaket einsetzbar. All of the functional principles shown are only examples and can also be combined with one another as desired. The valve control principle according to the invention can preferably be used for the actuation of one or more valves with a cam package.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Ventilsteuerung zur Betätigung mindestens eines Ventiles (6), insbesondere eines Einlass- oder Auslassventiles eines Verbrennungsmotors, bei der1. Valve control for actuating at least one valve (6), in particular an intake or exhaust valve of an internal combustion engine, in the
- das Maß des Ventilhubes des mindestens einen Ventiles (6) einer Überlagerung zweier synchronbewegter Nockenprofile (1, 2) entspricht,- The dimension of the valve lift of the at least one valve (6) corresponds to a superimposition of two synchronously moved cam profiles (1, 2),
- eines dieser beiden Nockenprofile (1; 2) hauptsächlich den Ventilöffnungs- und das andere Nockenprofil (2; 1) hauptsächlich den Ventilschließbereich bestimmt,- one of these two cam profiles (1; 2) mainly determines the valve opening and the other cam profile (2; 1) mainly determines the valve closing area,
- die beiden Nockenprofile (1, 2) gegeneinander phasenverstellbar sind,- The two cam profiles (1, 2) are phase-adjustable relative to one another,
- durch die Phasenverschiebung der Ventilhub- und die Öffnungsdauer des mindestens einen Ventiles (6) variiert werden können,- Can be varied by the phase shift of the valve lift and the opening time of the at least one valve (6),
- die beiden Nockenprofile (1; 2) über ein auf ein Hubbetätigungselement (5) des Ventiles (6) einwirkendes Zwischenelement (4) den Ventilhub bestimmen,- the two cam profiles (1; 2) determine the valve lift via an intermediate element (4) acting on a stroke actuating element (5) of the valve (6),
- zwei Führungsbereiche des Zwischenelementes (4), nämlich ein erster Führungsbereich (111) ein erstes der beiden Nockenprofile (1) in sämtlichen Drehstellungen kontaktiert, während dies bei dem zweiten Nockenprofil (2) gegenüber dem zweiten Führungsbereich (222) zumindest in ei- nem Teilbereich des Grundkreisbereiches dieses zweiten Nockenprofiles (2) nicht zutrifft, - durch ein Führungsmittel ein Dauerkontakt des ersten Führungsbereiches (111) des Zwischenelementes (4) an dem ersten Nockenprofil (1) gegeben ist, dadurch gekennzeichne , dass das Führungsmittel als ein drittes, gegenüber dem ersten Nockenprofil (1) komplementär geformtes und zusammen mit diesem ersten Nockenprofil (1) synchron rotierendes drittes Nockenprofil (3) ausgebildet ist.- Two guide areas of the intermediate element (4), namely a first guide area (111) contacts a first of the two cam profiles (1) in all rotational positions, while this in the second cam profile (2) compared to the second guide area (222) at least in one nem part of the base circle area of this second cam profile (2) does not apply, - by means of a guide means there is permanent contact of the first guide area (111) of the intermediate element (4) on the first cam profile (1), characterized in that the guide means as a third, a third cam profile (3) that is complementary in shape to the first cam profile (1) and that rotates synchronously with this first cam profile (1).
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennze chnet, dass alle drei Nockenprofile (1, 2, 3) grundkreiskonzen- trisch auf einer gemeinsamen Verstell-Nockenwelle angeordnet sind.2. Valve control according to claim 1, characterized in that all three cam profiles (1, 2, 3) are arranged in a basic circle on a common adjusting camshaft.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich das zweite Nockenprofil (2) phasenverstellbar ist.3. Valve control according to claim 2, characterized in that only the second cam profile (2) is phase adjustable.
4. Ventilsteuerung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) die Nockenwelle mit den Nockenprofilen (1 bis 3) von außen V-förmig mit an den Enden vorgesehenen ersten und zweiten Führungsbereichen (111, 222) umgreift, wobei das erste Nockenprofil (1) ausschließlich den ersten Führungsbereich (111) ständig kontaktiert und das zweite und dritte Nockenprofil ausschließlich den zweiten Führungsbereich (222) abwechselnd zueinander kontaktieren.4. Valve control according to claim 2 or 3, characterized in that the intermediate element (4) engages around the camshaft with the cam profiles (1 to 3) in a V-shape from the outside with first and second guide regions (111, 222) provided at the ends, wherein the first cam profile (1) exclusively contacts the first guide area (111) and that The second and third cam profiles only contact the second guide area (222) alternately with one another.
5. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich ein einziger zweiter Führungsbereich (222) zur abwechselnden Führung des zweiten und dritten Nockenprofils (2, 3) vorgesehen ist.5. Valve control according to one of claims 2 to 4, characterized in that only a single second guide area (222) for alternately guiding the second and third cam profile (2, 3) is provided.
6. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) gegenüber dem Hubbetätigungselement (5) linear verschiebbar gelagert ist.6. Valve control according to one of claims 2 to 5, characterized in that the intermediate element (4) relative to the stroke actuating element (5) is linearly displaceably mounted.
7. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) gegenüber dem Hubbetätigungselement (5) um eine Achse schwenkbar gelagert ist.7. Valve control according to one of claims 2 to 6, characterized in that the intermediate element (4) relative to the stroke actuating element (5) is pivotally mounted about an axis.
8. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (4) über eine Kugel-Kalotten- Lagerung (100) mit dem Hubbetätigungselement (5) verbunden ist .8. Valve control according to one of claims 2 to 6, characterized in that the intermediate element (4) via a spherical-spherical bearing (100) is connected to the stroke actuating element (5).
9. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichn t, dass zumindest der Basiskörper eines der Nockenprofile (1 bis 3) als für das Zwischenelement (4) in Richtung der Dreh- achse der Nockenprofile (1 bis 3) dienendes axiales Führungslager ausgebildet ist.9. Valve control according to one of claims 2 to 8, characterized in that at least the base body of one of the cam profiles (1 to 3) as for the intermediate element (4) in the direction of rotation axis of the cam profiles (1 to 3) serving axial guide bearing is formed.
10. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch geken zeichnet, dass mindestens eines der Nockenprofile (1 bis 3) zweigeteilt in der Form von zwei in einem bestimmten Abstand befindlichen schmalen Nockenstegen ausgeführt ist.10. Valve control according to one of claims 2 to 9, characterized in that at least one of the cam profiles (1 to 3) is designed in two parts in the form of two narrow cam webs located at a certain distance.
11. Ventilsteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der übrigen Nockenprofile (1 bis 3) zwischen den beiden schmalen Nockenstegen angeordnet ist.11. Valve control according to claim 10, characterized in that at least one of the remaining cam profiles (1 to 3) is arranged between the two narrow cam webs.
12. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Spielausgleich ein hydraulisches Ventilausgleichselement (9) mit dem Hubbetätigungselement (5) des Ventiles (6) zusammenwirkt.12. Valve control according to one of the preceding claims, characterized in that a hydraulic valve compensation element (9) cooperates with the stroke actuating element (5) of the valve (6) to compensate for play.
13. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennz ichnet, dass das Zwischenelement (4) ein aus Blech geformter Hebel ist, der im Schnitt W- beziehungsweise treppenförmig ausgeführt ist, um neben der notwendigen Steifigkeit den Freigang für die jeweils nicht in Eingriff befindlichen Nockenprofile (1 - 3) sicherzustellen.13. Valve control according to one of claims 2 to 12, characterized gekennz ichnet that the intermediate element (4) is a lever formed from sheet metal, which is executed in section W- or staircase-shaped, in addition to the necessary rigidity, the clearance for each in Ensure that the cam profiles (1 - 3) are engaged.
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