EP1588027A1 - Hydraulic carrier rocker arm - Google Patents

Hydraulic carrier rocker arm

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EP1588027A1
EP1588027A1 EP03780118A EP03780118A EP1588027A1 EP 1588027 A1 EP1588027 A1 EP 1588027A1 EP 03780118 A EP03780118 A EP 03780118A EP 03780118 A EP03780118 A EP 03780118A EP 1588027 A1 EP1588027 A1 EP 1588027A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rocker arm
control
cam
valve
pressure medium
Prior art date
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Granted
Application number
EP03780118A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1588027B1 (en
Inventor
Rainer Albat
Uwe Meyer
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Publication of EP1588027A1 publication Critical patent/EP1588027A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1588027B1 publication Critical patent/EP1588027B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F01L13/065—Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the invention relates to a valve drive for piston internal combustion engines with at least one control cam, an additional cam, a first rocker arm and a second rocker arm, which are pivotably mounted on a rocker arm shaft, the first rocker arm being in operative contact with at least a first cylinder valve, at least the auxiliary cam is in operative contact with the second rocker arm and the second rocker arm can be brought into force flow with the first rocker arm via an actuating element.
  • a braking device with a cam-driven exhaust valve is already known from DE 15 26 485.
  • an auxiliary rotary cam device with a hydraulically operated locking piston is provided, which ensures the flow of force between an auxiliary cam and the rocker arm by actuating the locking piston arranged within the rocker arm.
  • a rocker arm cam arrangement with a first control cam and a second control cam is shown on page 12.
  • the control cams are each operatively connected to a cylinder valve via a rocker arm pivotally mounted on a rocker arm shaft.
  • An additional control cam is assigned a further rocker arm, which has a controlling actuator can be positively connected to the rocker arms. The actuator is moved axially to the rocker arm axis.
  • the invention is based on the object of designing and arranging a valve drive in such a way that flexible control of an engine valve is ensured.
  • control cam is in operative contact with the second rocker arm. This ensures that only the second rocker arm is to be brought into operative contact with the control cam and the additional cam or with the control drive.
  • the control cam and the additional cam are arranged on a common cam track, which overall simplifies the design of the control drive. Active contact means that in addition to a possible lubricant film and / or a play compensation element, there is direct contact between the respective gear parts.
  • a brake system based on the valve drive according to the invention can also be implemented in newer engine designs. A constant throttle is no longer necessary. In addition to the simple design, the installation space is optimally used.
  • the valve drive according to the invention can also be used with camshafts located below and above.
  • the actuating element has a locking direction which corresponds to the direction of a locking force acting between the first rocker arm and the second rocker arm and the locking direction is arranged perpendicular to and at a distance from the rocker shaft with respect to a central axis. Due to the distance of the blocking direction or the blocking force from the central axis of the rocker arm shaft, a lever can be realized which can be optimally designed according to the control forces to be applied.
  • the adjustment paths of the Adjusting elements are proportional to the distance to the central axis and thus can also be changed with the distance to the central axis.
  • an additional possibility is that between the first rocker arm and the second rocker arm there is an empty angle ⁇ that can be adjusted with reference to a pivoting movement on the rocker arm shaft by the adjusting element.
  • the control path of the cylinder paths generated by the control cams or auxiliary cams can be set or changed.
  • the empty angle of ⁇ 0 °
  • the first rocker arm follows the second rocker arm, with the empty angle ⁇ increasing, on the one hand, a delay in the actuating movement of the first rocker arm and, on the other hand, limiting the overall actuating angle of the first rocker arm.
  • the actuating element is designed as a movable piston and is connected to a control line and a control valve for pressure medium.
  • the design of the control element as a hydraulically operated piston ensures simple and wear-free control.
  • control line has a check valve to which a bypass line is assigned.
  • a check valve ensures, on the one hand, the pressure build-up within the control line when the control valve is closed. On the other hand, pressure medium can flow in via the bypass line if pressure medium is lost within the control line.
  • the piston is arranged movably within a pressure medium cylinder connected to the control line and with a first end face against the first rocker arm can be applied directly or indirectly.
  • the control valve When the control valve is closed, a relative movement between the piston and the pressure medium cylinder is prevented, so that the actuating movement of the second rocker arm is at least partially transmitted to the first rocker arm.
  • the control valve When the control valve is open, the pressure medium volume of the pressure medium cylinder is reduced and the second rocker arm executes an idle travel until the control valve closes, during which the first rocker arm remains in its rest position.
  • a return element counteracting the pressure force of the pressure medium is assigned to the piston within the pressure medium cylinder.
  • the return element initiates the return movement of the piston immediately after opening the control valve, thus preventing dynamic pressure surges on the first rocker arm.
  • first rocker arm is pivotably mounted on the rocker arm shaft or on the second rocker arm.
  • a non-illustrated bypass line is assigned to the check valve, via which pressure medium is drawn in. It is also advantageous that the first rocker arm, the actuating element and the second rocker arm form a structural unit.
  • either the control cam is in operative contact with the first rocker arm and the additional cam is only in operative contact with the second rocker arm.
  • the additional cam By directly actuating the first rocker arm, only the braking operation would be implemented via the second rocker arm and the control element.
  • a further control cam could be used if necessary by activating the control element. This can be an engine-saving mode or high-performance engine mode can be realized, which in addition to the usual shape of the control cam requires a changed shape of the control cam.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the valve drive from above with the first rocker arm, second rocker arm and
  • Fig. 2 is a schematic representation of the valve drive from the side with the first rocker arm, second rocker arm and
  • Fig. 3 is a schematic diagram of the flow of force between the first
  • Rocker arm, second rocker arm, control cam, auxiliary cam and cylinder valve Rocker arm, second rocker arm, control cam, auxiliary cam and cylinder valve.
  • the valve drive 1 essentially has a first rocker arm 2.1 and a second rocker arm 2.2, which are pivotably arranged on a rocker arm shaft 2.
  • the first rocker arm 2.1 is assigned a first cylinder valve 3.1 and a second cylinder valve 3.2, which are actuated when the first rocker arm 2.1 pivots about the rocker arm shaft 2 or its central axis 2.3.
  • the first rocker arm 2.1 and the second rocker arm 2.2 are arranged one behind the other with reference to the central axis 2.3 of the rocker arm shaft 2 and can be mechanically coupled via an adjusting element 5 designed as a piston.
  • the piston 5 is here slidably supported within a pressure medium cylinder 9 of the second rocker arm 2.2.
  • the pressure medium cylinder 9 is operatively connected via a control line 6 to a control valve 7 and a check valve 8.
  • the actuating piston 5 lies with its end face 5.1 opposite the pressure medium cylinder 9 against a stop surface 5.2 of the second rocker arm 2.2 or can be placed against it.
  • the restoring element 10 which is designed as a spring element, ensures a restoring movement of the actuating piston within the pressure medium cylinder 9 when the control valve 7 is open transfer the control piston 5 with the control valve 7 closed to the first rocker arm 2.1 and thus to the first cylinder valve 3.1 and the second cylinder valve 3.2.
  • the restoring element 10 ensures a restoring movement of the actuating piston within the pressure medium cylinder 9 when the control valve 7 is open transfer the control piston 5 with the control valve 7 closed to the first rocker arm 2.1 and thus to the first cylinder valve 3.1 and the second cylinder valve 3.2.
  • Only part of the pivoting movement carried out by the second rocker arm 2.2 can thus be transmitted to the first rocker arm 2.1.
  • control valve 7 could be opened after passing through the swivel passage, generated by the control cam 4.1, so that the swivel movement generated by the auxiliary cam 4.2 and / or the auxiliary cam 4.3 only by the second one Rocker arm 2.2 is executed and the first rocker arm 2.1 remains unactuated.
  • the control cam 4.1 and the auxiliary cams 4.2, 4.3 according to FIG. 2 are arranged on a cam track, i.e. together they form a cam.
  • the stroke movement generated by the cam or the plunger 11 is transmitted via the second rocker arm 2.2 and the actuating piston 5 to the first rocker arm 2.1 and thus to the cylinder valve 3.2.
  • the actuating piston 5 arranged within the pressure medium cylinder 9 bears against the stop surface 5.2 of the first rocker arm 2.1 and takes it along when the control valve 7 is closed.
  • the control line 6 is at least partially arranged within the rocker arm shaft 2 and leads from this to the control valve 7 or to the check valve 8.
  • the basic diagram of the power flow between the individual drive elements shown in FIG. 3 shows the control cam 4.1, the auxiliary cams 4.2, 4.3, the first rocker arm 2.1, the second rocker arm 2.2, the actuating piston 5 and the cylinder valves 3.1, 3.2.
  • the connecting lines shown between the individual drive elements represent the form-fit connections that can be realized.
  • the control cam 4.1 and the auxiliary cams 4.2, 4.3 are in direct contact with the second rocker arm 2.2.
  • the second rocker arm 2.2 is in operative contact with the pressure medium cylinder 9 and the pressure medium cylinder 9 via the actuating piston 5 with the first rocker arm 2.1.
  • the first rocker arm 2.1 in turn is in direct contact with the cylinder valves 3.1, 3.2 or in frictional engagement.
  • control cam 4.1 is directly with the first rocker arm 2.1 and this with the Cylinder valves 3.1, 3.2 in operative contact. Only the auxiliary cams 4.2, 4.3 are in operative contact with the cylinder valves 3.1, 3.2 via the second rocker arm 2.2, the pressure medium cylinder 9, the control piston 5 and the first rocker arm 2.1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

The invention relates a valve drive (1) for piston internal combustion engines, wherein a first rocker arm (2.1) is in active contact with at least one first cylinder valve (3.1), at least one additional cam (4.2) is in active contact with a second rocker arm (2.2) and the second rocker arm (2.2) can be connected in terms of force flow to the first rocker arm (2.1) in the induction flux by means of an adjusting element (5). The control cam (4.1) is in active contact with the second rocker arm (2.2) and the first rocker arm (2.1) can be at least partially synchronised, in relation to the idling angle α, with the second rocker arm (2.2) by means of an adjusting element (5).

Description

Hydraulischer Mitnehmerkipphebel Hydraulic driving rocker arm
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilantrieb für KolbenBrennkraftmaschinen mit mindestens einer Steuernocke, einer Zusatznocke, einem ersten Kipphebel und einem zweiten Kipphebel, die auf einer Kipphebelwelle schwenkbar gelagert sind, wobei der erste Kipphebel mit mindestens einem ersten Zylinderventil in Wirkkontakt steht, zumindest die Zusatznocke mit dem zweiten Kipphebel in Wirkkontakt steht und der zweite Kipphebel über ein Stellelement mit dem ersten Kipphebel in Kraftfluss bringbar ist.The invention relates to a valve drive for piston internal combustion engines with at least one control cam, an additional cam, a first rocker arm and a second rocker arm, which are pivotably mounted on a rocker arm shaft, the first rocker arm being in operative contact with at least a first cylinder valve, at least the auxiliary cam is in operative contact with the second rocker arm and the second rocker arm can be brought into force flow with the first rocker arm via an actuating element.
Es ist bereits eine Bremsvorrichtung mit einem nockengetriebenen Auslassventil aus der DE 15 26 485 bekannt. Hierbei ist neben einer üblichen Kipphebel-Nockenanordnung eine Hilfsdrehnockeneinrichtung mit einem hydraulisch betätigten Verriegelungskolben vorgesehen, die durch Ansteuern des innerhalb des Kipphebels angeordneten Verriegelungskolbens den Kraftfluss zwischen einer Hilfsnocke und dem Kipphebel gewährleistet .A braking device with a cam-driven exhaust valve is already known from DE 15 26 485. In addition to a conventional rocker arm cam arrangement, an auxiliary rotary cam device with a hydraulically operated locking piston is provided, which ensures the flow of force between an auxiliary cam and the rocker arm by actuating the locking piston arranged within the rocker arm.
Aus der Druckschrift: Impressum, HONDA Deutschland GmbH, Öffentlichkeitsarbeit, ist auf Seite 12 eine Kipphebel- Nockenanordnung mit einer ersten Steuernocke und einer zweiten Steuernocke gezeigt. Die Steuernocken stehen jeweils über einen auf einer Kipphebelwelle schwenkbar gelagerten Kipphebel mit einem Zylinderventil in Wirkverbindung. Einer Zusatz- Steuernocke ist ein weiterer Kipphebel zugeordnet, der über ein steuerndes Stellelement mit den Kipphebeln formschlüssig verbindbar ist. Das Stellelement wird dabei axial zur Kipphebelachse bewegt .From the publication: Imprint, HONDA Deutschland GmbH, public relations, a rocker arm cam arrangement with a first control cam and a second control cam is shown on page 12. The control cams are each operatively connected to a cylinder valve via a rocker arm pivotally mounted on a rocker arm shaft. An additional control cam is assigned a further rocker arm, which has a controlling actuator can be positively connected to the rocker arms. The actuator is moved axially to the rocker arm axis.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilantrieb derart auszubilden und anzuordnen, dass eine flexible Ansteuerung eines Motorventils gewährleistet ist.The invention is based on the object of designing and arranging a valve drive in such a way that flexible control of an engine valve is ensured.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Steuernocke mit dem zweiten Kipphebel in Wirkkontakt steht . Hierdurch wird erreicht, dass nur der zweite Kipphebel mit der Steuernocke und der Zusatznocke bzw. mit dem Steuertrieb in Wirkkontakt zu bringen ist. Die Steuernocke und die Zusatznocke sind hierbei auf einer gemeinsamen Nockenbahn angeordnet, wodurch insgesamt der Steuertrieb konstruktiv vereinfacht ist. Wirkkontakt bedeutet, dass neben einem möglichen Schmiermittelfilm und/oder einem Spielausgleichselement ein unmittelbarer Kontakt zwischen den jeweiligen Getriebeteilen besteht . Außerdem kann ein auf dem erfindungsgemäßen Ventilantrieb basierendes Bremssystem auch bei neueren Motorkonstruktionen realisiert werden. Eine Konstantdrossel ist nicht mehr notwendig. Neben der einfachen Ausführung ist der Bauraum optimal ausgenutzt. Der erfindungsgemäße Ventilantrieb ist auch bei unten und oben liegenden Nockenwellen einsetzbar.The object is achieved according to the invention in that the control cam is in operative contact with the second rocker arm. This ensures that only the second rocker arm is to be brought into operative contact with the control cam and the additional cam or with the control drive. The control cam and the additional cam are arranged on a common cam track, which overall simplifies the design of the control drive. Active contact means that in addition to a possible lubricant film and / or a play compensation element, there is direct contact between the respective gear parts. In addition, a brake system based on the valve drive according to the invention can also be implemented in newer engine designs. A constant throttle is no longer necessary. In addition to the simple design, the installation space is optimally used. The valve drive according to the invention can also be used with camshafts located below and above.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Stellelement eine Sperrrichtung aufweist, die der Richtung einer zwischen dem ersten Kipphebel und dem zweiten Kipphebel wirkenden Sperrkraft entspricht und die Sperrrichtung mit Bezug zu einer Mittelachse der Kipphebelwelle senkrecht und mit Abstand zu dieser angeordnet ist. Aufgrund des Abstandes der Sperrrichtung bzw. der Sperrkraft zur Mittelachse der Kipphebelwelle ist ein Hebel realisierbar, der entsprechend der aufzubringenden Steuerkräfte optimal ausgelegt werden kann. Die Verstellwege des Stellelements sind proportional zum Abstand zur Mittelachse und somit mit dem Abstand zur Mittelachse ebenfalls veränderbar.For this purpose, it is advantageous that the actuating element has a locking direction which corresponds to the direction of a locking force acting between the first rocker arm and the second rocker arm and the locking direction is arranged perpendicular to and at a distance from the rocker shaft with respect to a central axis. Due to the distance of the blocking direction or the blocking force from the central axis of the rocker arm shaft, a lever can be realized which can be optimally designed according to the control forces to be applied. The adjustment paths of the Adjusting elements are proportional to the distance to the central axis and thus can also be changed with the distance to the central axis.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass zwischen dem ersten Kipphebel und dem zweiten Kipphebel ein mit Bezug zu einer Schwenkbewegung auf der Kipphebelwelle durch das Stellelement einstellbarer Leerwinkel α vorgesehen ist. Mit der Einstellbarkeit des Leerwinkels α ist der durch die Steuernocken bzw. Hilfsnocken generierte Steuerweg der Zylinderwege einstellbar bzw. veränderbar. Bei einem Leerwinkel von α = 0° folgt der erste Kipphebel dem zweiten Kipphebel, wobei durch Vergrößerung des Leerwinkels α zum einen ein zeitlicher Verzug der Stellbewegung des ersten Kipphebels und zum andern eine Begrenzung des gesamten Stellwinkels des ersten Kipphebels erfolgt.According to a further development, an additional possibility is that between the first rocker arm and the second rocker arm there is an empty angle α that can be adjusted with reference to a pivoting movement on the rocker arm shaft by the adjusting element. With the adjustability of the empty angle α, the control path of the cylinder paths generated by the control cams or auxiliary cams can be set or changed. With an empty angle of α = 0 °, the first rocker arm follows the second rocker arm, with the empty angle α increasing, on the one hand, a delay in the actuating movement of the first rocker arm and, on the other hand, limiting the overall actuating angle of the first rocker arm.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Stellelement als bewegbarer Kolben ausgebildet und mit einer Steuerleitung sowie einem Steuerventil für Druckmittel verbunden ist. Die Ausbildung des Stellelements als hydraulisch betätigter Kolben gewährleistet eine einfache und verschleißfreie Ansteuerung.It is also advantageous that the actuating element is designed as a movable piston and is connected to a control line and a control valve for pressure medium. The design of the control element as a hydraulically operated piston ensures simple and wear-free control.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Steuerleitung ein Rückschlagventil aufweist, dem eine Bypassleitung zugeordnet ist. Durch den Einsatz eines Rückschlagventils ist zum einen der Druckaufbau innerhalb der Steuerleitung bei geschlossenem Steuerventil gewährleistet. Zum anderen kann über die Bypassleitung bei Druckmittelverlust innerhalb der Steuerleitung Druckmittel nachfließen.For this purpose, it is also advantageous that the control line has a check valve to which a bypass line is assigned. The use of a check valve ensures, on the one hand, the pressure build-up within the control line when the control valve is closed. On the other hand, pressure medium can flow in via the bypass line if pressure medium is lost within the control line.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass der Kolben innerhalb eines mit der Steuerleitung verbundenen DruckmittelZylinders bewegbar angeordnet ist und mit einer ersten Stirnseite gegen den ersten Kipphebel mittel- oder unmittelbar anlegbar ist. Bei geschlossenem Steuerventil wird eine Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem DruckmittelZylinder verhindert, so dass die Stellbewegung des zweiten Kipphebels zumindest teilweise auf den ersten Kipphebel übertragen wird. Bei geöffnetem Steuerventil wird das Druckmittelvolumen des DruckmittelZylinders reduziert und der zweite Kipphebel führt bis zum Schließen des Steuerventils einen Leerweg aus, bei dem der erste Kipphebel in seiner Ruhestellung stehen bleibt.According to a preferred embodiment of the solution according to the invention, it is finally provided that the piston is arranged movably within a pressure medium cylinder connected to the control line and with a first end face against the first rocker arm can be applied directly or indirectly. When the control valve is closed, a relative movement between the piston and the pressure medium cylinder is prevented, so that the actuating movement of the second rocker arm is at least partially transmitted to the first rocker arm. When the control valve is open, the pressure medium volume of the pressure medium cylinder is reduced and the second rocker arm executes an idle travel until the control valve closes, during which the first rocker arm remains in its rest position.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass dem Kolben innerhalb des Druckmittelzylinders ein der Druckkraft des Druckmittels entgegenwirkendes Rückstellelement zugeordnet ist. Durch das Rückstellelement wird sofort nach dem Öffnen des Steuerventils die Rückstellbewegung des Kolbens eingeleitet und somit werden dynamische Druckstöße auf den ersten Kipphebel verhindert .It is of particular importance for the present invention that a return element counteracting the pressure force of the pressure medium is assigned to the piston within the pressure medium cylinder. The return element initiates the return movement of the piston immediately after opening the control valve, thus preventing dynamic pressure surges on the first rocker arm.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dassder erste Kipphebel auf der Kipphebelwelle oder auf dem zweiten Kipphebel schwenkbar gelagert ist. Dem Rückschlagventil ist eine nicht weiter dargestellte Bypassleitung zugeordnet, über die Druckmittel angesaugt wird. Vorteilhaft ist es ferner, dassder erste Kipphebel, das Stellelement und der zweite Kipphebel eine Baueinheit bilden.In connection with the design and arrangement according to the invention, it is advantageous that the first rocker arm is pivotably mounted on the rocker arm shaft or on the second rocker arm. A non-illustrated bypass line is assigned to the check valve, via which pressure medium is drawn in. It is also advantageous that the first rocker arm, the actuating element and the second rocker arm form a structural unit.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass wahlweise die Steuernocke mit dem ersten Kipphebel und die Zusatznocke nur mit dem zweiten Kipphebel in Wirkkontakt steht . Durch die direkte Ansteuerung des ersten Kipphebels würde nur der Bremsbetrieb über den zweiten Kipphebel und das Steuerelement umgesetzt. Neben den Zusatznocken könnte eine weitere Steuernocke im Bedarfsfall durch Aktivieren des Stellelements zum Einsatz kommen. Hiermit kann ein Motorsparbetrieb oder Motorhochleistungsbetrieb realisiert werden, der neben der üblichen Form der Steuernocke einer veränderten Form der Steuernocke bedarf .It is also advantageous that either the control cam is in operative contact with the first rocker arm and the additional cam is only in operative contact with the second rocker arm. By directly actuating the first rocker arm, only the braking operation would be implemented via the second rocker arm and the control element. In addition to the additional cams, a further control cam could be used if necessary by activating the control element. This can be an engine-saving mode or high-performance engine mode can be realized, which in addition to the usual shape of the control cam requires a changed shape of the control cam.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and shown in the figures.
Dabei zeigen:Show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ventilantriebs von oben mit erstem Kipphebel, zweitem Kipphebel undFig. 1 is a schematic representation of the valve drive from above with the first rocker arm, second rocker arm and
Stellelement ; Fig. 2 eine schematische Darstellung des Ventilantriebs von der Seite mit erstem Kipphebel, zweitem Kipphebel sowieActuator; Fig. 2 is a schematic representation of the valve drive from the side with the first rocker arm, second rocker arm and
Steuernocke und Hilfsnocke; Fig. 3 eine Prinzipskizze des Kraftflusses zwischen erstemControl cam and auxiliary cam; Fig. 3 is a schematic diagram of the flow of force between the first
Kipphebel, zweitem Kipphebel, Steuernocke, Hilfsnocke und Zylinderventil.Rocker arm, second rocker arm, control cam, auxiliary cam and cylinder valve.
Der Ventilantrieb 1 gemäß Figur 1 weist im Wesentlichen einen ersten Kipphebel 2.1 und einen zweiten Kipphebel 2.2 auf, die schwenkbar auf einer Kipphebelwelle 2 angeordnet sind. Dem ersten Kipphebel 2.1 sind ein erstes Zylinderventil 3.1 und ein zweites Zylinderventil 3.2 zugeordnet, die bei einer Schwenkbewegung des ersten Kipphebels 2.1 um die Kipphebelwelle 2 bzw. deren Mittelachse 2.3 betätigt werden.The valve drive 1 according to FIG. 1 essentially has a first rocker arm 2.1 and a second rocker arm 2.2, which are pivotably arranged on a rocker arm shaft 2. The first rocker arm 2.1 is assigned a first cylinder valve 3.1 and a second cylinder valve 3.2, which are actuated when the first rocker arm 2.1 pivots about the rocker arm shaft 2 or its central axis 2.3.
Der erste Kipphebel 2.1 und der zweite Kipphebel 2.2 sind hierbei mit Bezug zur Mittelachse 2.3 der Kipphebelwelle 2 hintereinander angeordnet und über ein als Kolben ausgebildetes Stellelement 5 mechanisch koppelbar. Der Kolben 5 ist hierbei innerhalb eines Druckmittelzylinders 9 des zweiten Kipphebels 2.2 verschieblich gelagert. Der Druckmittelzylinder 9 steht über eine Steuerleitung 6 mit einem Steuerventil 7 sowie einem Rückschlagventil 8 in Wirkverbindung. Der Stellkolben 5 liegt mit seiner dem Druckmittelzylinder 9 gegenüberliegenden Stirnseite 5.1 gegen eine Anschlagfläche 5.2 des zweiten Kipphebels 2.2 an bzw. ist gegen diese anlegbar.The first rocker arm 2.1 and the second rocker arm 2.2 are arranged one behind the other with reference to the central axis 2.3 of the rocker arm shaft 2 and can be mechanically coupled via an adjusting element 5 designed as a piston. The piston 5 is here slidably supported within a pressure medium cylinder 9 of the second rocker arm 2.2. The pressure medium cylinder 9 is operatively connected via a control line 6 to a control valve 7 and a check valve 8. The actuating piston 5 lies with its end face 5.1 opposite the pressure medium cylinder 9 against a stop surface 5.2 of the second rocker arm 2.2 or can be placed against it.
Gemäß Figur 1 würde bei geschlossenem Steuerventil 7 eine Betätigung des zweiten Kipphebels 2.2 durch einen Stößel 11 gemäß Figur 2 nach oben zu einer Mitnahme bzw. einer entsprechenden Schwenkbewegung des ersten Kipphebels 2.1 führen. Das im Druckmittelzylinder 9 befindliche Druckmittel könnte weder über das Rückschlagventil 8 noch über das geschlossene Steuerventil 7 abfließen, so dass die Haltestellung des Stellkolbens 5 gemäß Figur 1 gewährleistet ist. Zwischen dem Stellkolben 5 und dem zweiten Kipphebel 2.2 ist ein Rückstellelement 10 angeordnet. Das als Federelement ausgebildete Rückstellelement 10 gewährleistet eine Rückstellbewegung des Stellkolbens innerhalb des Druckmittelzylinders 9 bei geöffnetem Steuerventil 7. Die durch den Stößel 11 bzw. eine Steuernocke 4.1 und zwei Zusatznocken 4.2, 4.3 bzw. Hilfsnocken gemäß Figur 2 generierte Schwenkbewegung des zweiten Kipphebels 2.2 wird über den Stellkolben 5 bei geschlossenem Steuerventil 7 auf den ersten Kipphebel 2.1 und damit auf das erste Zylinderventil 3.1 und das zweite Zylinderventil 3.2 übertragen. Je nach Ansteuerung des Steuerventils 7 kann somit nur ein Teil der durch den zweiten Kipphebel 2.2 ausgeführten Schwenkbewegung auf den ersten Kipphebel 2.1 übertragen werden. Zum Beispiel könnte das Steuerventil 7 nach Durchlaufen des Schwenkdurchgangs, generiert durch die Steuernocke 4.1, geöffnet werden, so dass die durch die Hilfsnocke 4.2 und/oder die Hilfsnocke 4.3 generierte Schwenkbewegung lediglich von dem zweiten Kipphebel 2.2 ausgeführt wird und der erste Kipphebel 2.1 unbetätigt bleibt.According to FIG. 1, when the control valve 7 is closed, actuation of the second rocker arm 2.2 by a plunger 11 according to FIG. 2 would result in entrainment or a corresponding pivoting movement of the first rocker arm 2.1. The pressure medium located in the pressure medium cylinder 9 could neither flow away via the check valve 8 nor via the closed control valve 7, so that the holding position of the actuating piston 5 according to FIG. 1 is ensured. A reset element 10 is arranged between the actuating piston 5 and the second rocker arm 2.2. The restoring element 10, which is designed as a spring element, ensures a restoring movement of the actuating piston within the pressure medium cylinder 9 when the control valve 7 is open transfer the control piston 5 with the control valve 7 closed to the first rocker arm 2.1 and thus to the first cylinder valve 3.1 and the second cylinder valve 3.2. Depending on the control of the control valve 7, only part of the pivoting movement carried out by the second rocker arm 2.2 can thus be transmitted to the first rocker arm 2.1. For example, the control valve 7 could be opened after passing through the swivel passage, generated by the control cam 4.1, so that the swivel movement generated by the auxiliary cam 4.2 and / or the auxiliary cam 4.3 only by the second one Rocker arm 2.2 is executed and the first rocker arm 2.1 remains unactuated.
Die Steuernocke 4.1 und die Hilfsnocken 4.2, 4.3 gemäß Figur 2 sind auf einer Nockenbahn angeordnet, d.h. sie bilden gemeinsam eine Nocke . Die durch die Nocke bzw. den Stößel 11 generierte Hubbewegung wird über den zweiten Kipphebel 2.2 und den Stellkolben 5 auf den ersten Kipphebel 2.1 und somit auf das Zylinderventil 3.2 übertragen. Der innerhalb des Druckmittelzylinders 9 angeordnete Stellkolben 5 liegt hierbei an der Anschlagfläche 5.2 des ersten Kipphebels 2.1 an und nimmt diesen bei geschlossenem Steuerventil 7 mit.The control cam 4.1 and the auxiliary cams 4.2, 4.3 according to FIG. 2 are arranged on a cam track, i.e. together they form a cam. The stroke movement generated by the cam or the plunger 11 is transmitted via the second rocker arm 2.2 and the actuating piston 5 to the first rocker arm 2.1 and thus to the cylinder valve 3.2. The actuating piston 5 arranged within the pressure medium cylinder 9 bears against the stop surface 5.2 of the first rocker arm 2.1 and takes it along when the control valve 7 is closed.
Die Steuerleitung 6 ist hierbei zumindest teilweise innerhalb der Kipphebelwelle 2 angeordnet und führt von dieser aus zum Steuerventil 7 bzw. zum Rückschlagventil 8.The control line 6 is at least partially arranged within the rocker arm shaft 2 and leads from this to the control valve 7 or to the check valve 8.
Das in Figur 3 dargestellte Prinzipschaubild des Kraftflusses zwischen den einzelnen Antriebsgliedern zeigt die Steuernocke 4.1, die Hilfsnocken 4.2, 4.3, den ersten Kipphebel 2.1, den zweiten Kipphebel 2.2, den Stellkolben 5 sowie die Zylinderventile 3.1, 3.2. Die dargestellten Verbindungslinien zwischen den einzelnen Antriebsgliedern stellen dabei die realisierbaren Formschlussverbindungen dar. Die Steuernocke 4.1 sowie die Hilfsnocken 4.2, 4.3 stehen unmittelbar mit dem zweiten Kipphebel 2.2 in Wirkkontakt. Der zweite Kipphebel 2.2 steht mit dem Druckmittelzylinder 9 und der Druckmittelzylinder 9 über den Stellkolben 5 mit dem ersten Kipphebel 2.1 in Wirkkontakt . Der erste Kipphebel 2.1 wiederum steht unmittelbar mit den Zylinderventilen 3.1, 3.2 in Wirkkontakt bzw. in Kraftschluss .The basic diagram of the power flow between the individual drive elements shown in FIG. 3 shows the control cam 4.1, the auxiliary cams 4.2, 4.3, the first rocker arm 2.1, the second rocker arm 2.2, the actuating piston 5 and the cylinder valves 3.1, 3.2. The connecting lines shown between the individual drive elements represent the form-fit connections that can be realized. The control cam 4.1 and the auxiliary cams 4.2, 4.3 are in direct contact with the second rocker arm 2.2. The second rocker arm 2.2 is in operative contact with the pressure medium cylinder 9 and the pressure medium cylinder 9 via the actuating piston 5 with the first rocker arm 2.1. The first rocker arm 2.1 in turn is in direct contact with the cylinder valves 3.1, 3.2 or in frictional engagement.
In einem nicht weiter ausgeführten, gestrichelt dargestellten Ausführungsbeispiel steht die Steuernocke 4.1 unmittelbar mit dem ersten Kipphebel 2.1 und dieser mit den Zylinderventilen 3.1, 3.2 in Wirkkontakt. Lediglich die Hilfsnocken 4.2, 4.3 stehen über den zweiten Kipphebel 2.2, den Druckmittelzylinder 9, den Steuerkolben 5 und den ersten Kipphebel 2.1 mit den Zylinderventilen 3.1, 3.2 in Wirkkontakt. In an embodiment not shown, shown in dashed lines, the control cam 4.1 is directly with the first rocker arm 2.1 and this with the Cylinder valves 3.1, 3.2 in operative contact. Only the auxiliary cams 4.2, 4.3 are in operative contact with the cylinder valves 3.1, 3.2 via the second rocker arm 2.2, the pressure medium cylinder 9, the control piston 5 and the first rocker arm 2.1.
Bezugs zeichenlisteReference character list
1 Ventilantrieb1 valve drive
2 Kipphebelwelle2 rocker arm shaft
2. 1 erster Kipphebel2. 1 first rocker arm
2. 2 zweiter Kipphebel2. 2 second rocker arms
2. 3 Mittelachse2. 3 central axis
3. 1 erstes Zylinderventil3. 1 first cylinder valve
3. 2 zweites Zylinderventil3. 2 second cylinder valve
4. 1 Steuernocke4. 1 control cam
4. .2 Zusatznocke, Hilfsnocke4. .2 additional cam, auxiliary cam
4. 3 Zusatznocke, Hilfsnocke4. 3 additional cam, auxiliary cam
5 Stellelement, Kolben5 control element, piston
5. 1 Stirnseite5. 1 end face
5. 2 Anschlagfläche5. 2 stop surface
6 Steuerleitung6 control line
7 Steuerventil7 control valve
8 Rückschlagventil8 check valve
9 Druckmittelzylinder9 pressure cylinder
IC ) RückstellelementIC) reset element
11 Stößel 11 plungers

Claims

Patentansprüche claims
Ventilantrieb (1) für Kolben-Brennkraftmaschinen mit mindestens einer Steuernocke (4.1), einerValve drive (1) for piston internal combustion engines with at least one control cam (4.1), one
Zusatznocke (4.2), einem ersten Kipphebel (2.1) und einem zweiten Kipphebel (2.2), die auf einer Kipphebelwelle (2) schwenkbar gelagert sind, wobei der erste Kipphebel (2.1) mit mindestens einem ersten Zylinderventil (3.1) in Wirkkontakt steht, zumindest die Zusatznocke (4.2) mit dem zweiten Kipphebel (2.2) in Wirkkontakt steht und der zweite Kipphebel (2.2) über ein Stellelement (5) mit dem ersten Kipphebel (2.1) in Kraftfluss bringbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuernocke (4.1) mit dem zweiten Kipphebel (2.2) in Wirkkontakt steht .Additional cam (4.2), a first rocker arm (2.1) and a second rocker arm (2.2), which are pivotably mounted on a rocker arm shaft (2), the first rocker arm (2.1) being in operative contact with at least one first cylinder valve (3.1), at least the additional cam (4.2) is in operative contact with the second rocker arm (2.2) and the second rocker arm (2.2) can be brought into power flow with the first rocker arm (2.1) via an actuating element, characterized in that the control cam (4.1) with the second rocker arm (2.2) is in operative contact.
Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stellelement (5) eine Sperrrichtung aufweist, die der Richtung einer zwischen dem ersten Kipphebel (2.1) und dem zweiten Kipphebel (2.Device according to claim 1, so that the actuating element (5) has a blocking direction which corresponds to the direction of a between the first rocker arm (2.1) and the second rocker arm (2.
2) wirkenden Sperrkraft entspricht und die Sperrrichtung mit Bezug zu einer Mittelachse (2.2) corresponds to the locking force and the locking direction with reference to a central axis (2nd
3) der Kipphebelwelle (2) senkrecht und mit Abstand zu dieser angeordnet ist.3) the rocker arm shaft (2) is arranged vertically and at a distance from it.
Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem ersten Kipphebel (2.1) und dem zweitenApparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that between the first rocker arm (2.1) and the second
Kipphebel (2.2) ein mit Bezug zu einer Schwenkbewegung auf der Kipphebelwelle (2) durch das Stellelement (5) einstellbarer Leerwinkel α vorgesehen ist. The rocker arm (2.2) is provided with an empty angle α which can be adjusted with reference to a pivoting movement on the rocker arm shaft (2) by means of the adjusting element (5).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stellelement (5) als bewegbarer Kolben ausgebildet und mit einer Steuerleitung (6) sowie einem Steuerventil (7) für Druckmittel verbunden ist.4. Device according to one of the preceding claims, that the actuating element (5) is designed as a movable piston and is connected to a control line (6) and a control valve (7) for pressure medium.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuerleitung (6) ein Rückschlagventil (8) aufweist, dem eine Bypassleitung zugeordnet ist.5. Device according to one of the preceding claims, that the control line (6) has a check valve (8) to which a bypass line is assigned.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kolben (5) innerhalb eines mit der Steuerleitung verbundenen Druckmittelzylinders (9) bewegbar angeordnet ist und mit einer ersten Stirnseite (5.1) gegen den ersten Kipphebel (2.1) mittel- oder unmittelbar anlegbar ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (5) within a pressure medium cylinder (9) connected to the control line is movably arranged and with a first end face (5.1) against the first rocker arm (2.1) directly or indirectly is.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Kolben (5) innerhalb des Druckmittelzylinders (9) ein der Druckkraft des Druckmittels entgegenwirkendes Rückstellelement (10) zugeordnet ist.7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the piston (5) within the pressure medium cylinder (9) is assigned a counteracting the pressure force of the pressure medium restoring element (10).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Kipphebel (2.1) auf der Kipphebelwelle (2) oder auf dem zweiten Kipphebel (2.2) schwenkbar gelagert ist .8. Device according to one of the preceding claims, that the first rocker arm (2.1) is pivotally mounted on the rocker arm shaft (2) or on the second rocker arm (2.2).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Kipphebel (2.1), das Stellelement (5) und der zweite Kipphebel (2.2) eine Baueinheit bilden. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first rocker arm (2.1), the actuating element (5) and the second rocker arm (2.2) form a structural unit.
0. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wahlweise die Steuernocke (4.1) mit dem ersten Kipphebel (2.1) und die Zusatznocke (4.2) nur mit dem zweiten Kipphebel (2.1) in Wirkkontakt steht. 0. Device according to one of the preceding claims, that the control cam (4.1) is in operative contact with the first rocker arm (2.1) and the additional cam (4.2) is only in operative contact with the second rocker arm (2.1).
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