EP1881166A1 - Switchable valve operating mechanism for a combustion engine - Google Patents

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EP1881166A1
EP1881166A1 EP07111944A EP07111944A EP1881166A1 EP 1881166 A1 EP1881166 A1 EP 1881166A1 EP 07111944 A EP07111944 A EP 07111944A EP 07111944 A EP07111944 A EP 07111944A EP 1881166 A1 EP1881166 A1 EP 1881166A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
bearing pin
bore
gear according
annular groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07111944A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Richard Best
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.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1881166A1 publication Critical patent/EP1881166A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating 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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F01L1/182—Centre pivot rocking arms the rocking arm being pivoted about an individual fulcrum, i.e. not about a common shaft
    • 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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • 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
    • F01L13/0015—Modifications 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
    • 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
    • F01L2001/188—Fulcrums at upper surface
    • 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 switchable valve train for an internal combustion engine, with a series of extending in the longitudinal direction of a cylinder head rocker arms, which on the one hand at one end underside an at least indirect starting surface for at least one cam and the other end a valve seat immanent and the other extend over a recess at its top on a head of a bearing pin, wherein at least a subset of the bearing pin is arranged axially movable in a corresponding bore of an overlying carrier or an insert connected to the carrier, each unit [movable bearing pin / carrier or insert) ]
  • Coupling means for selectively coupling the movable bearing pin are at least indirectly associated with the carrier, so that in the extended state of the movable bearing pin when coupling a large and decoupling a contrast smaller od he 0-valve lift is generated and wherein the respective movable bearing pin is acted upon by a lost-motion spring out of its bore.
  • Such a valve train is considered from the considered generic DE 32 39 941 A1 out.
  • a disadvantage of this see Figure 1) whose extremely elaborately designed coupling mechanism. Laterally on the support a rod-like slide is arranged, which engages over a one-end cone-shaped end surface in the coupling case in an annular groove of a bearing pin.
  • the object of the invention is therefore to provide a switchable valve train of the aforementioned type, in which the cited disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved in that in the bore of the carrier or insert an annular groove is arranged, the at least axially upper annular surface orthogonal to the axial line of the bore of the carrier or insert part, wherein the bearing pin has at least one radially or secant extending recess, the Outer jacket cuts and in which in the decoupling case at least one piston is seated as a coupling means, which, starting from its radially outer end, is shown stepped with an overlying flattening and for the coupling case with its flattening sections below the upper annular surface of the bore of the carrier or insert part is displaced.
  • two diametrically in a simple to produce through-bore (possibly also two blind holes in question) in the bearing bolt opposite piston should be provided as a coupling means, so that in the coupling case prevents tilting of the bearing pin and the surface pressure is kept low.
  • this arrangement has the advantage that, should it come to an insufficient "extension" of the piston after triggered coupling command, at least the other piston carries.
  • the pistons can then be moved out in the coupling direction, if the annular groove facing the outer end has a radius curve, which correlates to that of the annular groove. It is thus shown a particularly good bearing surface.
  • Edge wear in the coupling region is avoided by means of corresponding chamfers / roundings "on top" of the piston and on the contact edge of the annular groove.
  • a bore or the like may be provided instead of the annular groove for retracting the piston. In this case, however, then the bearing pin must preferably be secured against rotation.
  • the carrier is designed as a continuous strip for at least one row or a subsection of a row of the rocker arms extending in the longitudinal direction of the cylinder head.
  • the scope of the invention is also related to a valve train with a carrier, which is assigned in one piece to a plurality of rows of extending in the longitudinal direction of the cylinder head rocker arms.
  • the carrier may also be associated with individual rocker arms or groups of rocker arms.
  • valve train with hydraulic clearance compensation.
  • the bearing pin with the play compensation device, so that this is quasi two-part and consists of a pressure piston with the head, which is received in a guide bore of a housing as another part of the bearing pin. This eliminates the need for complex mechanical clearance measures, which are also conceivable.
  • the coupling mechanism can be pre-assembled with bearing pin, clearance compensation, piston and insert placed in a receptacle of the wearer. An outer shell of the insert is held stationary in the receptacle of the carrier.
  • the necessary for the decoupling Lost-motion spring is formed according to another embodiment of the invention as at least one helical or coil compression spring and should act at one end against a front of the bearing pin and the other end against a bottom of the bore of the carrier.
  • the base of the bore of the carrier may be integrally connected to the carrier, but it is also provided to apply in this area a separate plug, a retaining cap, etc.
  • a switchable valve train 1 for an internal combustion engine This consists of an "overhead" support 11 for a series of extending in the longitudinal direction of a cylinder head rocker arms 2.
  • the rocker arm 2 shown here has at its bottom 3 at one end a stop surface 4 (roller bearing roller) for a cam 30 and at the other end a valve seat 5 for at least one gas exchange valve 29th
  • the respective rocker arm 2 has a dome-shaped recess 7.
  • the head 8 is part of a pressure piston 26 of a hydraulic Play compensation device 25.
  • the bearing pin 9, which thus has the play compensation device 25, extends with its outer casing 14 in a downwardly open bore 10 of the carrier 11 / insert part 11a. He is held telescopically movable relative to this bore 10.
  • the bore 10 of the carrier 11 / insert part 11 a has an annular groove 13 a. At least the upper annular surface 15 extends perpendicular to the axial line of the bearing pin. 9
  • Orthogonal to the longitudinal direction of the carrier 11 extends in the bearing pin 9 as a through hole 23 formed recess 16 with two diametrically opposed pistons as coupling means 12.
  • These pistons 12 are in their retracted into the annular groove 13a state (coupling state) shown. They have, starting from their radially outer end 17, on their upper side ever a flattening 18, which is in the coupling case under the upper annular surface 15 of the annular groove 14.
  • the disclosed coupling status can be accomplished, for example, by the force of a spring means acting between inner forehead 20 of the piston 12, such as at least one helical compression spring (cam base circle passage).
  • a return displacement in the decoupling position takes place by means of an external end 20 of the respective piston 12 from the carrier 11 / insert 11 a directed hydraulic fluid.
  • the outer forehead 17 of the piston 12 may also be formed so that they follow the curvature of the annular groove 14.
  • a lost-motion spring 13 is integrated within the bore 10 of the carrier 11 / insert part 11a. This sits at one end on a rocker arm 2 facing away from the end 27 of the bearing pin 9 and the other end acts against a bottom 28 of the bore 10. As a reason 28 here is a cover-like element 24 is applied.

Landscapes

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

Abstract

Switchable valve drive (1) comprises an annular groove (13a) arranged in the hole (10) of a support (11) or insert (11a) and having an axial upper annular surface (15) running orthogonal to the axial line of the hole of the support or insert. A bearing bolt (9) has a recess (16) cutting an outer casing (14) and for holding a plunger as a coupling unit (12). Preferred Features: Two plungers are arranged opposite each other in the recess of the bearing bolt. The outer face (17) of the plunger facing the annular groove has a bend correlating to a radius of the annular groove.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, mit einer Reihe von sich in Längsrichtung eines Zylinderkopfes erstreckenden Kipphebeln, denen zum einen an einer Unterseite einenends eine zumindest mittelbare Anlauffläche für wenigstens einen Nocken und anderenends eine Ventilauflage immanent ist und die zum anderen über eine Ausnehmung an ihrer Oberseite an einem Kopf eines Lagerbolzens verlaufen, wobei wenigstens eine Teilmenge der Lagerbolzen axial beweglich in einer entsprechenden Bohrung eines darüber positionierten Trägers oder eines mit dem Träger verbundenen Einsatzteils angeordnet ist, wobei jeder Baueinheit [beweglicher Lagerbolzen / Träger oder Einsatzteil)] Koppelmittel zur wahlweisen Kopplung des beweglichen Lagerbolzen zumindest mittelbar mit dem Träger zugeordnet sind, so dass im ausgefahrenen Zustand des beweglichen Lagerbolzens bei Kopplung ein großer und bei Entkopplung ein demgegenüber kleinerer oder 0-Ventilhub generiert ist und wobei der jeweilig bewegliche Lagerbolzen über eine Lost-Motion-Feder aus seiner Bohrung heraus beaufschlagt ist.The invention relates to a switchable valve train for an internal combustion engine, with a series of extending in the longitudinal direction of a cylinder head rocker arms, which on the one hand at one end underside an at least indirect starting surface for at least one cam and the other end a valve seat immanent and the other extend over a recess at its top on a head of a bearing pin, wherein at least a subset of the bearing pin is arranged axially movable in a corresponding bore of an overlying carrier or an insert connected to the carrier, each unit [movable bearing pin / carrier or insert) ] Coupling means for selectively coupling the movable bearing pin are at least indirectly associated with the carrier, so that in the extended state of the movable bearing pin when coupling a large and decoupling a contrast smaller od he 0-valve lift is generated and wherein the respective movable bearing pin is acted upon by a lost-motion spring out of its bore.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartiger Ventiltrieb geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 32 39 941 A1 hervor. Nachteilig ist bei diesem (siehe Figur 1) dessen äußerst aufwändig gestalteter Koppelmechanismus. Seitlich am Träger ist ein stabartiger Schieber angeordnet, der über eine einenendige konusartige Endfläche im Koppelfall in eine Ringnut eines Lagerbolzens eingreift.Such a valve train is considered from the considered generic DE 32 39 941 A1 out. A disadvantage of this (see Figure 1) whose extremely elaborately designed coupling mechanism. Laterally on the support a rod-like slide is arranged, which engages over a one-end cone-shaped end surface in the coupling case in an annular groove of a bearing pin.

Dieser aufwändige Mechanismus erfordert einen unnötig großen Bauraum im Zylinderkopf. Es ist zu erkennen, dass der lateral angreifende Schieber mit seiner Umgebungskonstruktion seitlich über ein Ende des Kipphebels ragt. Auch ist klar, dass durch die nur einseitige Kopplung es einerseits zu einer erhöhten Bauteilbelastung im Koppelfall kommen kann und dass andererseits im Koppelfall der Lagerbolzen eine erhöhte Kippneigung besitzt. Auch kann auf nur sehr wenig Standardteile (bisherig verwendete Ventiltriebsteile) zurückgegriffen werden.This elaborate mechanism requires an unnecessarily large space in the cylinder head. It can be seen that the laterally attacking slider protrudes with its surrounding construction laterally beyond one end of the rocker arm. It is also clear that on the one hand, due to the only one-sided coupling, it can lead to an increased component load in the coupling case and, on the other hand, in the coupling case, the bearing bolt has an increased tendency to tilt. Also, only very few standard parts (previously used valve train parts) can be used.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide a switchable valve train of the aforementioned type, in which the cited disadvantages are eliminated.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass in der Bohrung des Trägers oder Einsatzteils eine Ringnut angeordnet ist, deren zumindest axial obere Ringfläche orthogonal zur Axiallinie der Bohrung des Trägers oder Einsatzteils verläuft, wobei der Lagerbolzen zumindest eine radial oder sekantenartig verlaufende Ausnehmung hat, die dessen Außenmantel schneidet und in welcher im Entkoppelfall zumindest ein Kolben als Koppelmittel sitzt, der, ausgehend von seiner radial äußeren Stirn, gestuft mit einer obenliegenden Anflachung dargestellt ist sowie für den Koppelfall mit seiner Anflachung abschnittsweise unter die obere Ringfläche der Ringnut der Bohrung des Trägers oder Einsatzteils verlagerbar ist.According to the invention this object is achieved in that in the bore of the carrier or insert an annular groove is arranged, the at least axially upper annular surface orthogonal to the axial line of the bore of the carrier or insert part, wherein the bearing pin has at least one radially or secant extending recess, the Outer jacket cuts and in which in the decoupling case at least one piston is seated as a coupling means, which, starting from its radially outer end, is shown stepped with an overlying flattening and for the coupling case with its flattening sections below the upper annular surface of the bore of the carrier or insert part is displaced.

Somit liegt ein Ventiltrieb vor, bei dem die vorgenannten Nachteile beseitigt sind. Die Integration der Koppelmittel in den Bolzen spart radialen Bauraum im Träger / Einsatzteil. Es kann sehr einfach Hydraulikmittel zur Verlagerung der Koppelmittel (Kolben) (vorzugsweise hydraulisch radial nach innen) längs aus dem Träger / Einsatzteil herangeleitet werden. Die Ringnut zur Kopplung ist fertigungstechnisch sehr einfach darstellbar, wobei im Koppelfall wegen der anspruchsgemäß vorgeschlagenen Anflachungen die Flächenpressung gering gehalten ist. Außerdem kann auf eine Verdrehsicherung des Lagerbolzens zu seinem Umgebungsteil verzichtet werden.Thus, there is a valve train in which the aforementioned disadvantages are eliminated. The integration of the coupling means in the bolt saves radial space in the carrier / insert. Hydraulic means for displacing the coupling means (pistons) (preferably hydraulically radially inwards) can be very easily conveyed out of the carrier / insert part. The annular groove for coupling manufacturing technology is very easy to represent, with the surface pressure is kept low in the coupling case because of the claims proposed according flattenings. In addition, can be dispensed with an anti-rotation of the bearing pin to its surrounding part.

Vorzugsweise sollen zwei sich diametral in einer einfach herzustellenden Durchgangsbohrung (ggf. kommen auch zwei Sackbohrungen infrage) im Lagerbolzen gegenüberliegende Kolben als Koppelmittel vorgesehen sein, so dass im Koppelfall eine Kippneigung des Lagerbolzens verhindert und die Flächenpressung gering gehalten ist. Auch hat diese Anordnung den Vorteil, dass, sollte es zu einem nur ungenügenden "Ausfahren" eines der Kolben nach ausgelöstem Koppelbefehl kommen, wenigstens der andere Kolben trägt.Preferably, two diametrically in a simple to produce through-bore (possibly also two blind holes in question) in the bearing bolt opposite piston should be provided as a coupling means, so that in the coupling case prevents tilting of the bearing pin and the surface pressure is kept low. Also, this arrangement has the advantage that, should it come to an insufficient "extension" of the piston after triggered coupling command, at least the other piston carries.

Klar ist, dass beispielsweise bei Mehrventiltechnik, nicht jeder Lagerbolzen schaltbar im Träger ausgebildet sein muss.It is clear that, for example, in multi-valve technology, not every bearing pin switchable in the carrier must be formed.

Radial besonders weit können die Kolben dann in Koppelrichtung herausverlagert werden, wenn deren der Ringnut zugewandte äußere Stirn einen Radienverlauf aufweist, der zu dem der Ringnut korreliert. Es wird somit eine besonders gut tragende Fläche dargestellt.Radially particularly far, the pistons can then be moved out in the coupling direction, if the annular groove facing the outer end has a radius curve, which correlates to that of the annular groove. It is thus shown a particularly good bearing surface.

Kantenverschleiß im Koppelbereich ist über entsprechende Fasen / Abrundungen stirnseitig "oben" am Kolben sowie an der Kontaktkante der Ringnut vermieden.Edge wear in the coupling region is avoided by means of corresponding chamfers / roundings "on top" of the piston and on the contact edge of the annular groove.

Generell ist eine Verlagerung der Koppelmittel in eine Richtung über Hydraulikmittel und in die andere Richtung ebenfalls über Hydraulikmittel bzw. über Druckfederkraft denkbar und vorgesehen. Dem Fachmann erschließen sich an dieser Stelle eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten von an sich bekannten Verstellmitteln.In general, a displacement of the coupling means in one direction via hydraulic means and in the other direction also via hydraulic means or via compression spring force is conceivable and provided. A person skilled in the art will be aware at this point of a large number of possible combinations of known adjusting means.

Alternativ kann anstelle der Ringnut zum Einfahren der Kolben auch eine Bohrung oder dergleichen vorgesehen sein. Hierbei muss jedoch dann der Lagerbolzen vorzugsweise verdrehgesichert werden.Alternatively, instead of the annular groove for retracting the piston, a bore or the like may be provided. In this case, however, then the bearing pin must preferably be secured against rotation.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Träger als durchgehende Leiste für zumindest eine Reihe oder einen Teilabschnitt einer Reihe der sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes erstreckenden Kipphebel ausgebildet ist. Somit kann dieser, so wie auch weiter vorgeschlagen, komplett vormontiert mit an den Lagerbolzen hängenden Kipphebeln bereitgehalten und zum Motorenhersteller geliefert sowie dort verbaut werden.It is particularly preferred if the carrier is designed as a continuous strip for at least one row or a subsection of a row of the rocker arms extending in the longitudinal direction of the cylinder head. Thus, this, as further proposed, kept completely pre-assembled with hanging on the bearing pin rocker arms and delivered to the engine manufacturer and installed there.

Der Schutzbereich der Erfindung ist auch auf einen Ventiltrieb mit einem Träger bezogen, der einteilig mehreren Reihen von in Längsrichtung des Zylinderkopfes verlaufenden Kipphebeln zugeordnet ist. Alternativ kann der Träger jedoch auch nur einzelnen Kipphebeln bzw. Gruppen von Kipphebeln zugeordnet sein.The scope of the invention is also related to a valve train with a carrier, which is assigned in one piece to a plurality of rows of extending in the longitudinal direction of the cylinder head rocker arms. Alternatively, however, the carrier may also be associated with individual rocker arms or groups of rocker arms.

Als Verbindungsmittel der Kipphebel mit den Köpfen der Lagerbolzen bieten sich an sich bekannte klammerartige Elemente wie Blech- oder Drahtklammern an. Ggf. kommt auch eine Gelenkverbindung o. dgl. in Frage.As a connecting means of the rocker arms with the heads of the bearing bolts are known per se known clip-like elements such as sheet or wire clamps. Possibly. is also a joint o. The like. In question.

In Konkretisierung ist es vorgeschlagen, den Ventiltrieb mit hydraulischem Spielausgleich zu versehen. Hierzu ist es vorgesehen, den Lagerbolzen mit der Spielausgleichsvorrichtung auszubilden, so dass dieser quasi zweigeteilt ist und aus einem Druckkolben mit dem Kopf besteht, der in einer Führungsbohrung eines Gehäuses als weiterer Bestandteil des Lagerbolzens aufgenommen ist. Somit erübrigen sich aufwändige mechanische Spieleinstellmaßnahmen, die allerdings auch denkbar sind.In concrete terms, it is proposed to provide the valve train with hydraulic clearance compensation. For this purpose, it is provided to form the bearing pin with the play compensation device, so that this is quasi two-part and consists of a pressure piston with the head, which is received in a guide bore of a housing as another part of the bearing pin. This eliminates the need for complex mechanical clearance measures, which are also conceivable.

Denkbar und vorgesehen ist es, die Kolben nicht direkt mit der Ringnut im Träger zu koppeln, sondern hierfür ein separates Einsatzteil vorzusehen. Somit kann der Koppelmechanismus mit Lagerbolzen, Spielausgleich, Kolben und Einsatzteil vormontiert in eine Aufnahme des Trägers gebracht werden. Ein Außenmantel des Einsatzteils wird dabei ortsfest in der Aufnahme des Trägers gehalten.It is conceivable and intended not to couple the pistons directly to the annular groove in the carrier, but to provide a separate insert for this purpose. Thus, the coupling mechanism can be pre-assembled with bearing pin, clearance compensation, piston and insert placed in a receptacle of the wearer. An outer shell of the insert is held stationary in the receptacle of the carrier.

Die für den Entkoppelfall notwendige Lost-Motion-Feder ist gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung als wenigstens eine Schrauben- oder Spiraldruckfeder ausgebildet und soll einenends gegen eine Stirn des Lagerbolzens und anderenends gegen einen Grund der Bohrung des Trägers wirken. Der Grund der Bohrung des Trägers kann einteilig mit dem Träger verbunden sein, wobei es jedoch auch vorgesehen ist, in diesem Bereich einen separaten Stopfen, eine Haltekappe etc. zu applizieren.The necessary for the decoupling Lost-motion spring is formed according to another embodiment of the invention as at least one helical or coil compression spring and should act at one end against a front of the bearing pin and the other end against a bottom of the bore of the carrier. The base of the bore of the carrier may be integrally connected to the carrier, but it is also provided to apply in this area a separate plug, a retaining cap, etc.

Beschreibung der ZeichnungDescription of the drawing

Dargestellt ist ein schaltbarer Ventiltrieb 1 für eine Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem "obenliegenden" Träger 11 für eine Reihe von sich in Längsrichtung eines Zylinderkopfes erstreckenden Kipphebeln 2. Der hier dargestellte Kipphebel 2 hat an seiner Unterseite 3 an einem Ende eine Anlauffläche 4 (wälzgelagerte Rolle) für einen Nocken 30 und am anderen Ende eine Ventilauflage 5 für wenigstens ein Gaswechselventil 29.Shown is a switchable valve train 1 for an internal combustion engine. This consists of an "overhead" support 11 for a series of extending in the longitudinal direction of a cylinder head rocker arms 2. The rocker arm 2 shown here has at its bottom 3 at one end a stop surface 4 (roller bearing roller) for a cam 30 and at the other end a valve seat 5 for at least one gas exchange valve 29th

Zwischen den Enden, an einer Oberseite 6, weist der jeweilige Kipphebel 2 eine kalottenförmige Ausnehmung 7 auf. In dieser verläuft ein Kopf 8 eines Lagerbolzens 9. Der Kopf 8 ist Bestandteil eines Druckkolbens 26 einer hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung 25. Der Lagerbolzen 9, der somit die Spielausgleichsvorrichtung 25 aufweist, verläuft mit seinem Außenmantel 14 in einer nach unten offenen Bohrung 10 des Trägers 11 / Einsatzteils 11a. Er ist gegenüber dieser Bohrung 10 teleskopartig beweglich gehalten. Wie des Weiteren zu erkennen ist, hat die Bohrung 10 des Trägers 11 / Einsatzteils 11 a eine Ringnut 13a. Zumindest deren obere Ringfläche 15 verläuft senkrecht zur Axiallinie des Lagerbolzens 9.Between the ends, on an upper side 6, the respective rocker arm 2 has a dome-shaped recess 7. In this runs a head 8 of a bearing pin 9. The head 8 is part of a pressure piston 26 of a hydraulic Play compensation device 25. The bearing pin 9, which thus has the play compensation device 25, extends with its outer casing 14 in a downwardly open bore 10 of the carrier 11 / insert part 11a. He is held telescopically movable relative to this bore 10. As can also be seen, the bore 10 of the carrier 11 / insert part 11 a has an annular groove 13 a. At least the upper annular surface 15 extends perpendicular to the axial line of the bearing pin. 9

Orthogonal zur Längsrichtung des Trägers 11 (gezeigt ist ein Querschnitt) verläuft im Lagerbolzen 9 eine als Durchgangsbohrung 23 ausgebildete Ausnehmung 16 mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Kolben als Koppelmittel 12. Diese Kolben 12 sind in ihrem in die Ringnut 13a eingefahrenen Zustand (Koppelzustand) gezeigt. Dabei haben sie, ausgehend von ihrer radial äußeren Stirn 17, an ihrer Oberseite je eine Anflachung 18, die im Koppelfall unter der oberen Ringfläche 15 der Ringnut 14 liegt. Der offenbarte Koppelstatus kann beispielsweise durch die Kraft eines zwischen inneren Stirnen 20 der Kolben 12 wirkenden Federmittels wie wenigstens einer Schraubendruckfeder bewerkstelligt werden (Nockengrundkreisdurchlauf). Eine Rückverlagerung in Entkoppelposition erfolgt durch an eine äußere Stirn 20 des jeweiligen Kolbens 12 aus dem Träger 11 / Einsatzteil 11a geleitetes Hydraulikmittel. Die äußeren Stirnen 17 der Kolben 12 können zudem so ausgebildet sein, dass sie der Krümmung der Ringnut 14 folgen.Orthogonal to the longitudinal direction of the carrier 11 (shown is a cross section) extends in the bearing pin 9 as a through hole 23 formed recess 16 with two diametrically opposed pistons as coupling means 12. These pistons 12 are in their retracted into the annular groove 13a state (coupling state) shown. They have, starting from their radially outer end 17, on their upper side ever a flattening 18, which is in the coupling case under the upper annular surface 15 of the annular groove 14. The disclosed coupling status can be accomplished, for example, by the force of a spring means acting between inner forehead 20 of the piston 12, such as at least one helical compression spring (cam base circle passage). A return displacement in the decoupling position takes place by means of an external end 20 of the respective piston 12 from the carrier 11 / insert 11 a directed hydraulic fluid. The outer forehead 17 of the piston 12 may also be formed so that they follow the curvature of the annular groove 14.

Des Weiteren ist zeichnerisch offenbart, dass innerhalb der Bohrung 10 des Trägers 11 / Einsatzteils 11a eine Lost-Motion-Feder 13 integriert ist. Diese sitzt einenends an einer dem Kipphebel 2 abgewandten Stirn 27 des Lagerbolzens 9 und wirkt anderenends gegen einen Grund 28 der Bohrung 10. Als Grund 28 ist hier ein deckelartiges Element 24 appliziert.Furthermore, it is graphically disclosed that a lost-motion spring 13 is integrated within the bore 10 of the carrier 11 / insert part 11a. This sits at one end on a rocker arm 2 facing away from the end 27 of the bearing pin 9 and the other end acts against a bottom 28 of the bore 10. As a reason 28 here is a cover-like element 24 is applied.

Um Kantenverschleiß zu vermeiden, ist es vorgesehen, einen Kantenbereich 21 der oberen Ringfläche 15 der Ringnut 14 und ebenso einen Kantenbereich 22 der Anflachung 18 der jeweiligen radial äußeren Stirn 17 des Kolbens 12 anzufasen.In order to avoid edge wear, it is provided to chamfer an edge region 21 of the upper annular surface 15 of the annular groove 14 and also an edge region 22 of the flattening 18 of the respective radially outer end 17 of the piston 12.

Auch ist es vorgesehen, den jeweiligen Kipphebel 2 über ein im Bereich seiner Ausnehmung 7 appliziertes Verbindungselement 23a wie eine dünnwandige Halteklammer am Kopf 8 des Lagerbolzens 9 verschwenkbeweglich zu halten. Die gesamte Baueinheit (Träger 11 mit Einsatzteilen 11a, Lagerbolzen 9, daran hängenden Kipphebeln 2...) kann vormontiert bereitgehalten und zum Motorenhersteller geliefert sowie dort verbaut werden. Somit reduziert sich beim Motorenhersteller der Montageaufwand drastisch.It is also provided to keep the respective rocker arm 2 pivoted about a connecting element 23a applied in the region of its recess 7, such as a thin-walled retaining clip on the head 8 of the bearing pin 9. The entire assembly (carrier 11 with inserts 11a, bearing pin 9, hanging tilting levers 2 ...) can be pre-assembled ready and delivered to the engine manufacturer and installed there. Thus, the assembly costs are drastically reduced at the engine manufacturer.

Liste der BezugszahlenList of reference numbers

  • 1) Ventiltrieb1) Valve gear
  • 2) Kipphebel2) rocker arms
  • 3) Unterseite3) bottom
  • 4) Anlauffläche4) contact surface
  • 5) Ventilauflage5) Valve seat
  • 6) Oberseite6) top
  • 7) Ausnehmung7) recess
  • 8) Kopf8) head
  • 9) Lagerbolzen9) bearing pin
  • 10) Bohrung10) bore
  • 11) Träger11) Carrier
  • 11a) Einsatzteil11a) insert
  • 12) Koppelmittel, Kolben12) coupling agent, piston
  • 13) Lost-Motion-Feder13) Lost motion spring
  • 13a) Ringnut13a) annular groove
  • 14) Außenmantel14) outer jacket
  • 15) obere Ringfläche15) upper ring surface
  • 16) Ausnehmung16) recess
  • 17) äußere Stirn17) outer forehead
  • 18) Anflachung18) flattening
  • 19) Federmittel19) spring means
  • 20) innere Stirn20) inner forehead
  • 21) Kantenbereich Ringnut21) edge area annular groove
  • 22) Kantenbereich Anflachung22) edge area flattening
  • 23) Durchgangsbohrung23) Through hole
  • 23a) Verbindungsmittel23a) connecting means
  • 24) Stopfen / Element24) plug / element
  • 25) Spielausgleichsvorrichtung25) lash adjuster
  • 26) Druckkolben26) pressure piston
  • 27) Stirn27) forehead
  • 28) Grund28) reason
  • 29) Gaswechselventil29) Gas exchange valve
  • 30) Nocken30) cams

Claims (11)

Schaltbarer Ventiltrieb (1) für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, mit einer Reihe von sich in Längsrichtung eines Zylinderkopfes erstreckenden Kipphebeln (2), denen zum einen an einer Unterseite (3) einenends eine zumindest mittelbare Anlauffläche (4) für wenigstens einen Nocken (30) und anderenends eine Ventilauflage (5) immanent ist und die zum anderen über eine Ausnehmung (7) an ihrer Oberseite (6) an einem Kopf (8) eines Lagerbolzens (9) verlaufen, wobei wenigstens eine Teilmenge der Lagerbolzen (9) axial beweglich in einer entsprechenden Bohrung (10) eines darüber positionierten Trägers (11) oder eines mit dem Träger (11) verbundenen Einsatzteils (11a) angeordnet ist, wobei jeder Baueinheit [beweglicher Lagerbolzen (9) / Träger (11) oder Einsatzteil (11a)] Koppelmittel (12) zur wahlweisen Kopplung des beweglichen Lagerbolzen (9) zumindest mittelbar mit dem Träger (11) zugeordnet sind, so dass im ausgefahrenen Zustand des beweglichen Lagerbolzens (9) bei Kopplung ein großer und bei Entkopplung ein demgegenüber kleinerer oder 0-Ventilhub generiert ist und wobei der jeweilig bewegliche Lagerbolzen (9) über eine Lost-Motion-Feder (13) aus seiner Bohrung (10) heraus beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (10) des Trägers (11) oder Einsatzteils (11a) eine Ringnut (13a) angeordnet ist, deren zumindest axial obere Ringfläche (15) orthogonal zur Axiallinie der Bohrung (10) des Trägers (11) oder Einsatzteils (11a) verläuft, wobei der Lagerbolzen (9) zumindest eine radial oder sekantenartig verlaufende Ausnehmung (16) hat, die dessen Außenmantel (14) schneidet und in welcher im Entkoppelfall zumindest ein Kolben als Koppelmittel (12) sitzt, der, ausgehend von seiner radial äußeren Stirn (17), gestuft mit einer obenliegenden Anflachung (18) dargestellt ist sowie für den Koppelfall mit seiner Anflachung (18) abschnittsweise unter die obere Ringfläche (15) der Ringnut (13a) der Bohrung (10) des Trägers (11) oder Einsatzteils (11a) verlagerbar ist.Switchable valve drive (1) for an internal combustion engine, with a series of rocker arms (2) extending in the longitudinal direction of a cylinder head, to which at least one at least indirect contact surface (4) for at least one cam (30) on one underside (3) at one end ) and the other end a valve seat (5) is immanent and the other via a recess (7) on its upper side (6) on a head (8) of a bearing pin (9), wherein at least a subset of the bearing pin (9) axially movable in a corresponding bore (10) of a carrier (11) positioned above or an insert part (11a) connected to the carrier (11), each assembly [movable bearing pin (9) / carrier (11) or insert part (11a)] Coupling means (12) for selectively coupling the movable bearing pin (9) are associated at least indirectly with the carrier (11), so that in the extended state of the movable bearing pin (9) at Ko a larger and decoupling on the other hand, a smaller or 0-valve stroke is generated and wherein the respective movable bearing pin (9) via a lost-motion spring (13) from its bore (10) is acted upon out, characterized in that in the Bore (10) of the carrier (11) or insert part (11 a) is arranged an annular groove (13 a) whose at least axially upper annular surface (15) orthogonal to the axial line of the bore (10) of the carrier (11) or insert part (11 a), wherein the bearing pin (9) at least one radial or secant extending recess (16) which intersects its outer jacket (14) and in which in the decoupling case at least one piston as coupling means (12) sits, which, starting from its radially outer end (17), stepped with an upper flattening (18) is as well as for the coupling case with its flattening (18) in sections below the upper annular surface (15) of the annular groove (13 a) of the bore (10) of the carrier (11) or insert part (11 a) is displaceable. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei sich diametral gegenüberliegende Kolben (12) in der als Durchgangsbohrung (23) dargestellten Ausnehmung (16) des Lagerbolzens (9) vorgesehen sind.Valve gear according to claim 1, characterized in that exactly two diametrically opposed pistons (12) are provided in the recess (16) of the bearing pin (9) shown as a through hole (23). Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlagerung des jeweiligen Kolbens (12) für den Koppelfall radial nach außen über ein in der Ausnehmung (16) verlaufendes mechanisches Federmittel (19) wie zumindest eine Schraubendruckfeder bewerkstelligt ist, die mit einer radial innerer Stirn (20) des jeweiligen Kolbens (12) zusammenwirkt, wobei eine Rückverlagerung des jeweiligen Kolbens (12) für den Entkoppelfall radial nach innen über Hydraulikmittel geschaffen ist, das vor dessen radial äußere Stirn (17) aus dem Träger (11) / dem Einsatzteil (11a) heranleitbar ist. iValve gear according to claim 1 or 2, characterized in that a displacement of the respective piston (12) for the coupling case is accomplished radially outwardly via a in the recess (16) extending mechanical spring means (19) as at least one helical compression spring, with a radial inner forehead (20) of the respective piston (12) cooperates, wherein a return displacement of the respective piston (12) for the decoupling case is provided radially inwardly via hydraulic means, in front of the radially outer end (17) of the carrier (11) / the Insert part (11a) is derivable. i Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Ringnut (13a) zugewandte äußere Stirn (17) des Kolbens (12) eine Krümmung aufweist, die zumindest in etwa zu einem Radius der Ringnut (13a) korreliert.Valve gear according to claim 1, characterized in that the annular groove (13a) facing the outer end (17) of the piston (12) has a curvature which correlates at least approximately to a radius of the annular groove (13a). Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass miteinander in Eingriff befindlichen Kantenbereiche (21, 22) der Ringnut (14) und der Anflachung (18) des Kolbens (12) im Übergangsbereich zur äußeren Stirn (17) angefast sind.Valve gear according to claim 1, characterized in that mutually engaged edge portions (21, 22) of the annular groove (14) and the flattening (18) of the piston (12) in the transition region to the outer end (17) are chamfered. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) als durchgehende Leiste für zumindest eine Reihe oder zumindest einen Teilabschnitt einer Reihe der sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes erstreckenden Kipphebel (2) ausgebildet ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the carrier (11) as a continuous strip for at least one row or at least a portion of a row of extending in the longitudinal direction of the cylinder head rocker arm (2) is formed. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (11) aus einem Leichtbauwerkstoff wie Aluminium hergestellt ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the carrier (11) is made of a lightweight material such as aluminum. Verfahren zur Montage des Ventiltriebs nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventiltrieb (1) mit daran über Verbindungsmittel (23a) wie Klammern hängend gehaltenen Kipphebeln (2) komplett vormontiert bereitgestellt und anschließend als Baugruppe am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine montiert wird.Method of mounting the valve drive according to one of the preceding claims, characterized in that the valve drive (1) is provided with preassembled rocker arms (2) hanging thereon via connecting means (23a) such as clamps, and then mounted as an assembly on the cylinder head of the internal combustion engine. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (9) mit einer hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung (25) versehen ist, deren Druckkolben (26) Bestandteil des Lagerbolzens (9) ist und den Kopf (8) aufweist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the bearing pin (9) is provided with a hydraulic clearance compensation device (25) whose pressure piston (26) is part of the bearing pin (9) and the head (8). Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Kipphebel (2) am Kopf (8) des Lagerbolzens (9) über ein Verbindungsmittel (23a) wie eine dünnwandige Klammer oder ein Gelenk gehalten ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the respective rocker arm (2) on the head (8) of the bearing pin (9) via a connecting means (23a) is held like a thin-walled clamp or joint. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lost-Motion-Feder (13) in der Bohrung (10) des Trägers (11) oder Einsatzteils (11a) verläuft, als wenigstens eine Schrauben- oder Spiraldruckfeder ausgebildet ist und einenends gegen eine dem Kipphebel (2) abgewandte Stirn (27) des Lagerbolzens (9) sowie anderenends gegen einen entweder einteilig oder durch einen separaten Stopfen / ein separates, topfähnliches Element (24) verschlossenen Grund (28) der Bohrung (10) des Trägers (11) / Einsatzteils wirkt.Valve gear according to claim 1, characterized in that the lost-motion spring (13) in the bore (10) of the carrier (11) or insert part (11a) extends, is formed as at least one helical or spiral compression spring and at one end against a Rocker arm (2) facing away from the end (27) of the bearing pin (9) and the other end against a either one-piece or by a separate plug / a separate, cup-like element (24) closed bottom (28) of the bore (10) of the carrier (11) / Insert part acts.
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