WO1998041743A1 - Schaltbares abstützelement für einen schlepphebel eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine - Google Patents

Schaltbares abstützelement für einen schlepphebel eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1998041743A1
WO1998041743A1 PCT/EP1998/000289 EP9800289W WO9841743A1 WO 1998041743 A1 WO1998041743 A1 WO 1998041743A1 EP 9800289 W EP9800289 W EP 9800289W WO 9841743 A1 WO9841743 A1 WO 9841743A1
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WO
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support element
slide
coupling
locking
cam
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/000289
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English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Schnell
Original Assignee
INA Wälzlager Schaeffler oHG
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Publication date
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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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-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
    • 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
    • F01L13/0005—Deactivating valves

Definitions

  • the invention relates to a switchable support element for a rocker arm of a valve train of an internal combustion engine according to the preamble-forming features of claim 1.
  • Such a support element is generic from DE-OS 1 95 00 575.
  • the disadvantage of this is that no means are provided to rule out incorrect switching of its pistons as coupling means. So these pistons have no information about when it is technically sensible to overlap an annular surface between a pressure piston and a housing of the support element.
  • Such a support element is usually switched in a cam base circle phase, in which its two parts housing / pressure piston to be locked with one another run virtually stress-free to one another and in which the receptacles for the coupling means are aligned with one another from the switched state, it can be aligned, for example, at high speeds or other influences such as pressure medium fluctuations and the like come to the fact that the coupling means when leaving the base phase of the cam, ie with its leading edge, not its coupling or. Has reached the decoupling position. In such a transition state, the respective coupling means overlaps the ring surface between the housing and Pressure piston is only slight, for example, when the coupling state is desired, this coupling state can tear off and the pressure piston suddenly moves into the housing. This can result in considerable component stress or noise on the support element.
  • the object of the invention is therefore to provide a support element of the aforementioned type, in which the disadvantages shown are eliminated and in which, in particular, a mechanism is created with simple means by means of which switching errors during the above-mentioned operating states are excluded or the coupling means can move axially is only possible in the basic circle phase.
  • the locking means shown in the main claim by means of which a displacement of the coupling means is only possible in a base circle phase of the cam acting on the rocker arm or in a first partial section of the base circle phase thereof, the coupling means is effectively prevented from undesired displacement movements outside the base circle phase of the cam.
  • the blocking means cooperates with a transmission means. According to a first proposal, this transmission means picks up a control contour on the outer jacket of the cam and transmits it by simple lever action to the locking means in the locking and unlocking direction.
  • the locking means now consist of a first radially displaceable slide which acts on a pawl means arranged perpendicularly thereto.
  • the pawl means is pushed in a structurally simple manner over a wedge surface on the first slide into a latching rock on the coupling means.
  • the locking mountains advantageously have tooth geometry, so that when the coupling means is blocked, undefined positional states are excluded by the wedge shape.
  • the first slide with a diameter reduction on which the pawl means with an upper region of its bore for the unlocking purpose, the first pusher being displaced in this way into the bore of the pawl means via the transmission means for the locking purpose that its diameter extension runs in the hole.
  • other forms of exposure are also conceivable, such as those using a ball-ramp mechanism, wedge surfaces on both sides, but also electromagnetic and. manufactured.
  • the control contour is made as a segment groove on the outer surface of the cam for easy transmission of the locking and unlocking signal for the locking means.
  • the signal transmission via the transmission means is designed according to the invention so that when the transmission means enters the groove of the cam, the locking means are unlocked and the locking is implemented in the opposite unspread section.
  • Permanent suspension of the transmission means with one end on the cams is realized by a simple compression spring at the other end of the transmission means. This compression spring is supported in a structurally simple manner on the cylinder head at the other end.
  • the transmission means is to be produced as a spring wire or sheet metal.
  • the transmission means can be pivoted at a center of rotation. stored movably. This center of rotation can be designed, for example, as a thin axis extending in the camshaft direction, around which the transmission means is wound with one turn.
  • Signal transmission from the further end of the transmission means to the first slide is implemented according to the invention by a second slide, which is arranged upstream of the first slide in the direction of displacement.
  • pistons or other locking means such as balls, bolts, wedges and the like can also be moved at this point. conceivable. It is only important at this point that the housing and the pressure piston can optionally be coupled to one another via displaceable elements. Likewise, it is proposed to shift the coupling means radially inward in the decoupling direction by means of hydraulic medium pressure applied from a supply bore. A shift in the coupling direction of the coupling means is realized by a simple compression spring. At this point, however, other forms of exposure such as purely mechanical, electromagnetic, magnetic and similar are also conceivable for both directions of displacement.
  • the first slide in its unlocking direction i. H. towards the second spool
  • the feed bore can be used for displacing the coupling means.
  • the support element according to the invention is simultaneously provided with a hydraulic play compensation element. Whose hydraulic supply can be carried out separately from the supply of the coupling medium.
  • this invention is also conceivable with rocker arm axles that can be switched off or with rocker arm axles that can be completely removed from the cam stroke.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a support element installed in a cylinder head in its coupled state with unlocked locking means
  • Figure 2 shows a support element according to Figure 1, but with locked locking means
  • Figure 3 shows a support element according to the aforementioned, but with decoupled coupling means and unlocked locking means and
  • Figure 4 in turn a support element according to the aforementioned with decoupled coupling means, but coupled locking means.
  • FIG. 1 shows a switchable support element 1, as is known per se in the art.
  • the support element 1 consists of a hollow cylindrical housing 3 which is installed in a cylinder head 2 and which axially movably encloses a pressure piston 4.
  • a rocker arm 6 At an end of the pressure piston 4 projecting from a bore 5 in the cylinder head 2 for the housing 3 a rocker arm 6 is pivotally supported.
  • This rocker arm 6 can also be designed as a fork rocker arm.
  • the pressure piston 4 is spring-loaded in the direction of the rocker arm 6 via a restoring means 7 running inside the housing 3 (here designed as a double helical spring).
  • a coupling means 9 designed as a piston is positioned in a receptacle 8 of the pressure piston 4, which receptacle 8 extends radially.
  • the coupling means 9 runs completely in its receptacle 8 (see also FIGS. 3 and 4).
  • the coupling means 9 is sprung radially outward in the coupling direction by the force of a compression spring 10.
  • a shift in the decoupling direction is realized radially from the outside inwards via hydraulic medium pressure from a supply bore 11.
  • the feed hole 11 is directly assigned to a radially outer end face 12 of the coupling means 9.
  • the support element 1 is provided with locking means 15 according to the invention.
  • the locking means 1 5 consists of a first slide 1 9, which runs and is radially displaceable within the support element 1.
  • a pawl means 20 extends along an axial line of the support element 1 as a component of the locking means 1 5.
  • the coupling means 9, facing the tooth 21, has a locking rock 22.
  • the locking rock 22 here consists of two axially adjacent locking recesses 23. which tooth shape is complementary to tooth 21.
  • the first slide 19 has a diameter reduction 25 in the region of its inner end face 24.
  • the diameter reduction 25 is followed by a wedge surface 26.
  • the first slide 19 is shown in its unlocked position, i. H. it is displaced radially outwards in the direction of a second slide 28.
  • the pawl means 20 runs with its bore 29 on the diameter reduction 25 of the first slide 19 and is therefore out of engagement with its tooth 21 by the coupling means 9. This does not hinder the displacement movement of the coupling means 9.
  • the first slide 19 is acted upon in its locking and unlocking direction as follows:
  • the aforementioned control contour 1 7 is stored on the outer jacket 18 of the cam 1 3.
  • the control contour 17 consists of a segment-like groove 30 and an unsaved section 31.
  • a center of rotation 33 runs in the camshaft direction between an end surface 32 of the cylinder head 2 on the side of the camshaft and the cam 13.
  • the transmission means 16 is fastened to this center of rotation 33 so that it can pivot.
  • the transmission means 16 is placed at one end 37 on the control contour 17 and communicates at its other end 38 with a second end face 34 of the second slide 28.
  • the second slide 28 runs directly with its radial inner end face 35 in front of a radially outer end face 36 of the first slide 1 9.
  • the control contour 1 7 with its not recessed section 31 is arranged on the cam 1 3 in such a way that when the cam 1 3 rests with its base circle on the rocker arm 6, the Groove 30 abuts one end 37 of the transmission means 1 6. At the same time, the force of a compression spring 39 which acts on the further end 38 of the transmission means 1 6 and which is supported at the other end on the cylinder head 2 keeps the transmission means 16 in permanent contact with the outer jacket 1 8 of the cam 1 3.
  • the displacement movement of the coupling means 9 is to be blocked.
  • This is accomplished in that the section 31 of the control contour 17 moves the end 37 of the transmission means 16 away from the center of rotation of the cam 13 by a defined amount.
  • This causes a pivoting movement of the transmission means 16 at its further end 38 radially inwards.
  • the further end 38 thus shifts the second slide 28 inwards, the second slide 28 in turn acting radially inward on the first slide 19.
  • the pawl means 20 sliding out of the wedge surface 26 is displaced axially in the direction of the locking mountains 22 via the wedge effect of the wedge surface 26.
  • the locking means 15 runs with its bore 29 on the diameter extension 27 of the first slide 19.
  • a displacement movement of the coupling means 9 is effectively blocked. If the coupling means 9 has not reached or left one of its intended end positions in an undesired manner, the wedge effect in the area of the tooth 21 in cooperation with the latching recesses 23 ensures that the coupling means 9 assumes a defined end position and does not represent those described at the beginning of the description undesirable slight edge overlaps occur.
  • FIG. 3 shows the support element 1 in its decoupled state.
  • a shifting movement of the coupling means 9 is not impeded by the locking means 15, since the base circle of the cam 1 3 is in contact with the rocker arm 6.
  • the blocking action of the blocking means 15 prevents the coupling means 9 from moving axially in its receptacle 8.
  • the end face 12 In order to prevent the coupling means 9 from moving into the supply bore 11 when the hydraulic medium pressure is not present, or to prevent the coupling means 9 from being lost, provision is made for the end face 12 to be provided with a snap ring 42 or a similar element in the region of an outer casing 41 of the housing 3 (see Figure 1).
  • the housing 3 for the second slide 28 has a receptacle 43.
  • the second slide 28 for the locked state of the locking means 15 runs.
  • the second slide 28 is displaced out of this receptacle 43 into a longitudinal groove 44 of the cylinder head 2 by the first slide 19.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Ein Abstützelement (1) ist vom Nockenhub abschaltbar hergestellt. Zur Realisierung der Abschaltung besitzt es ein als Kolben hergestelltes und radial verlaufendes Koppelmittel (9), welches für den Koppelfall eine Ringfläche zwischen seinem Gehäuse (3) und Druckkolben (4) übergreift. Für den Entkoppelfall ist das Koppelmittel (9) vollständig in den Druckkolben (4) verlagerbar. Da eine Verschiebebewegung des Koppelmittels (9) lediglich im Grundkreis eines Nockens (13) wünschenswert ist, welcher Nocken (13) auf einen Schlepphebel (6) einwirkt, der am Abstützelement (1) abgestützt ist, sollen unerwünschte Verlagerungsbewegungen des Koppelmittels (9) außerhalb der Grundkreisphase gesperrt werden. Erfindungsgemäß besitzt hierzu der Druckkolben (4) ein axial verlagerbares Sperrmittel (15), welches in ein Rastgebirge (22) im Koppelmittel (9) verlagerbar ist. Das Sperrmittel (25) wird mittelbar über ein mit einer Steuerkontur (17) am Außenmantel (18) des Nockens (13) kommunizierendes Übertragungsmittel (16) angesteuert.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1 .
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Abstützelement geht gattungsbildend aus der DE-OS 1 95 00 575 hervor. Nachteilig ist es bei diesem, daß keine Mittel vorgesehen sind, um Fehlschaltungen dessen Kolben als Koppelmittel auszuschließen. So besitzen diese Kolben keinerlei Information darüber, wann es technisch sinnvoll ist, eine Ringfläche zwischen einem Druckkolben und einem Gehäuse des Abstützelements zu übergreifen. Da ein derartiges Abstützelement in aller Regel in einer Nockengrundkreisphase geschaltet wird, in welcher seine beiden miteinander zu verriegelnden Teile Gehäuse/Druckkolben quasi spannungsfrei zueinander verlaufen und in welcher aus dem geschalteten Zustand heraus die Aufnahmen für das Koppelmittel zueinander fluchten, kann es beispielsweise bei hohen Drehzahlen bzw. anderen Einflüssen wie Druckmittelschwankungen und ähnlichem dazu kommen, daß das Koppelmittel beim Verlassen der Grundkreisphase des Nockens, d. h. mit dessen Anlaufflanke, nicht seine Koppelbzw. Entkoppelposition erreicht hat. Überschneidet in einem derartigen Übergangszustand das jeweilige Koppelmittel die Ringfläche zwischen Gehäuse und Druckkolben lediglich gering, so kann zum Beispiel bei gewünschtem Koppelzustand dieser Koppelzustand abreißen und der Druckkolben verschiebt sich schlagartig in das Gehäuse. Somit kann es zu einer erheblichen Bauteilbeanspruchung bzw. Geräuschentwicklung am Abstützelement kommen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abstützelement der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und bei dem insbesondere mit einfachen Mitteln ein Mechanismus geschaffen ist, über den Fehlschaltungen während der eben genannten Betriebszustände ausgeschlossen sind bzw. eine Axialverschieblichkeit des Koppelmittels lediglich in der Grundkreisphase ermöglicht ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen der Erfindung Gegenstand der Unteransprüche sind.
Durch das im Hauptanspruch aufgezeigte Sperrmittel, durch welches eine Verlagerung des Koppelmittels lediglich in einer Grundkreisphase des den Schlepphebel beaufschlagenden Nockens bzw. in einem ersten Teilabschnitt dessen Grundkreisphase ermöglicht ist, wird das Koppelmittel an unerwünsch- ten Verlagerungsbewegungen außerhalb der Grundkreisphase des Nockens wirksam gehindert. Das Sperrmittel wirkt dabei in Konkretisierung der Erfindung mit einem Übertragungsmittel zusammen. Dieses Übertragungsmittel greift nach einem ersten Vorschlag eine Steuerkontur am Außenmantel des Nockens ab und überträgt diese durch einfache Hebelwirkung auf das Sperrmittel in Sperr- und Entsperrrichtung. Denkbar ist es jedoch auch, nicht eine Steuerkontur am ohnehin vorhandenen Nocken abzugreifen, sondern direkt im Zylinderkopf Beaufschlagungsmittel wie beispielsweise einen separaten Nocken anzuordnen, welcher die Sperrmittel in Sperr- und Entsperrrichtung verlagert. In Ausgestaltung der Erfindung bestehen nunmehr die Sperrmittel aus einem ersten radial verlagerbaren Schieber, welcher auf ein senkrecht zu diesem angeordnetes Klinkenmittel einwirkt. Das Klinkenmittel wird dabei in konstruktiv einfacher Art und Weise über eine am ersten Schieber vorhandene Keilfläche in ein Rastgebirge am Koppelmittel geschoben. Das Rastgebirge besitzt vorteilhaft Zahngeometrie, so daß bei Herstellung einer Sperrung des Koppelmittels auch Undefinierte Lagezustände dieses durch die Keilform ausgeschlossen sind.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den ersten Schieber mit einer Durchmesserverringerung zu versehen, auf welcher das Klinkenmittel mit einem oberen Bereich dessen Bohrung für den Entsperrzweck verläuft, wobei für den Sperrzweck der erste Schieber über das Übertragungsmittel derartig in die Bohrung des Klinkenmittels verlagert ist, daß dessen Durchmessererweiterung in der Bohrung verläuft. Denkbar sind an dieser Stelle auch noch weitere Beauf- schlagungsformen, wie derartige über einen Kugel-Rampen-Mechanismus, über beidseitige Keilflächen, wie aber auch elektromagnetisch u. ä. hergestellte.
Zur einfachen Übermittlung des Sperr- und Entsperrsignals für die Sperrmittel ist die Steuerkontur als Segmentnut am Außenmantel des Nockens hergestellt. Je länger der Grundkreis am Nocken ausgebildet wird, desto mehr Zeit steht dem Koppelmittel durch Entsperrung seiner Verschiebebewegung für seine Koppel- und Entkoppelbewegung zur Verfügung. Die Signalübermittlung über das Übertragungsmittel ist erfindungsgemäß so ausgelegt, daß bei Einlaufen des Übertragungsmittels in die Nut des Nockens die Sperrmittel entsperrt sind und bei gegenüberliegendem unausgesparten Abschnitt die Sperrung realisiert ist. Eine permanente Anfederung des Übertragungsmittels mit seinem einen Ende an den Nocken ist dabei über eine einfache Druckfeder am anderen Ende des Übertragungsmittels realisiert. Diese Druckfeder stützt sich in konstruktiv einfacher Art und Weise am Zylinderkopf anderenends ab.
In Fortbildung der Erfindung soll das Übertragungsmittel als Federdraht oder -blech hergestellt sein. Oberhalb des Zylinderkopfes, jedoch unterhalb der Nockenwelle, ist das Übertragungsmittel an einem Drehzentrum schwenkbe- weglich gelagert. Dieses Drehzentrum kann beispielsweise als sich in Nockenwellenrichtung erstreckende dünne Achse ausgebildet sein, um welche das Übertragungsmittel mit einer Windung gewickelt ist.
Eine Signalübertragung vom weiteren Ende des Übertragungsmittels auf den ersten Schieber ist nach der Erfindung durch einen zweiten Schieber, welcher dem ersten Schieber in Verlagerungsrichtung vorgeordnet ist, realisiert.
Als Koppelmittel sind zwar erfindungsgemäß radial verlagerbare Kolben vor- gesehen, jedoch sind an dieser Stelle auch sekantenartig verschiebbare Kolben bzw. andere Sperrmittel wie Kugeln, Bolzen, Keile u. ä. denkbar. Wichtig ist es an dieser Stelle lediglich, daß über verlagerbare Elemente das Gehäuse und der Druckkolben wahlweise miteinander gekoppelt werden können. Gleichfalls ist es vorgeschlagen, das Koppelmittel über aus einer Zuführbohrung anliegenden Hydraulikmitteldruck radial nach innen in Entkoppelrichtung zu verlagern. Eine Verlagerung in Koppelrichtung des Koppelmittels wird durch eine einfache Druckfeder realisiert. Denkbar sind an dieser Stelle für beide Verlagerungsrichtungen jedoch auch andere Beaufschlagungsformen wie rein mechanische, elektromagnetische, magnetische und ähnliche.
Zur Verhinderung eines Herausfallens des federbeaufschlagten Koppelmittels ist es vorgeschlagen, einen Außenmantel im Bereich des Koppelmittels mit einem Sprengring zu versehen. Die Federkraft dieses Sprengringes ist natürlich wesentlich geringer als die Federkraft des das Koppelmittel beaufschlagenden Feder- mittels.
Gleichzeitig ist es vorgeschlagen, den ersten Schieber in seine Entsperrrichtung, d. h. in Richtung zum zweiten Schieber, ebenfalls über Hydraulikmitteldruck zu verlagern. Der Einfachheit halber kann hierfür die Zuführbohrung zur Verlage- rung des Koppelmittels genutzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Abstützelement gleichzeitig mit einem hydraulischen Spielausgleichselement versehen ist. Dessen hydraulische Versorgung kann von der Versorgung des Koppelmittels getrennt ausgeführt sein.
Prinzipiell denkbar ist diese Erfindung auch bei abschaltbaren Kipphebelachsen bzw. bei komplett vom Nockenhub entfernbaren Schwinghebelachsen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein in einen Zylinderkopf eingebautes Abstützelement in seinem gekoppelten Zustand mit entsperrtem Sperrmittel;
Figur 2 ein Abstützelement nach Figur 1 , jedoch mit gesperrtem Sperrmittel;
Figur 3 ein Abstützelement gemäß den vorgenannten, je- doch mit entkoppeltem Koppelmittel und entsperrtem Sperrmittel und die
Figur 4 wiederum ein Abstützelement gemäß den vorgenannten mit entkoppeltem Koppelmittel, jedoch gekoppeltem Sperrmittel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Aus Figur 1 geht ein schaltbares Abstützelement 1 hervor, so wie es der Fach- weit an sich bekannt ist. Das Abstützelement 1 besteht aus einem in einen Zylinderkopf 2 eingebauten hohlzylindrischen Gehäuse 3, welches axial beweglich einen Druckkolben 4 einschließt. An einem aus einer Bohrung 5 im Zylinderkopf 2 für das Gehäuse 3 herausragenden Ende des Druckkolbens 4 ist schwenkbeweglich ein Schlepphebel 6 abgestützt. Dieser Schlepphebel 6 kann auch als Gabelschlepphebel ausgebildet sein. Der Druckkolben 4 ist über ein innerhalb des Gehäuses 3 verlaufendes Rückstellmittel 7 (hier als Doppelschraubenfeder ausgebildet) in Richtung zum Schlepphebel 6 angefedert.
In einer Aufnahme 8 des Druckkolbens 4, welche Aufnahme 8 radial verläuft, ist ein als Kolben ausgebildetes Koppelmittel 9 positioniert. Im Entkoppelfall des Schlepphebels 6 und somit des von ihm beaufschlagten Gaswechselventils vom Nockenhub verläuft das Koppelmittel 9 vollständig in seiner Aufnahme 8 (s. auch Figuren 3 und 4). Radial nach außen in Koppelrichtung ist das Koppelmittel 9 über die Kraft einer Druckfeder 10 angefedert. Eine Verlagerung in Entkoppelrichtung wird über aus einer Zuführbohrung 1 1 anliegenden Hydraulikmitteldruck radial von außen nach innen realisiert. Die Zuführbohrung 1 1 ist unmittelbar einer radial äußeren Stirnseite 12 des Koppelmittels 9 zugeordnet.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Koppelposition des Koppelmittels 9 folgt der Schlepphebel 6 vollständig der Hubkontur eines den Schlepphebel 6 beaufschlagenden Nockens 13. Zur Abschaltung des vom Schlepphebel 6 beaufschlagten Gaswechselventils wird in an sich bekannter Art und Weise das Koppelmittel 9 durch aus der Zuführbohrung 1 1 anliegenden Hydraulikmitteldruck derart im Grundkreis des Nockens 1 3 radial nach innen verlagert, daß es vollständig aus seiner Aufnahme 14 im Gehäuse 3 entfernt ist und lediglich in der Aufnahme 8 verläuft. Somit vollzieht der Schlepphebel 6 eine Schwenkbewegung um seinen Aufstützpunkt am Gaswechselventil (nicht dargestellt).
Zur Verhinderung von Undefinierten Schaltzuständen (s. Beschreibungseinleitung) ist das Abstützelement 1 mit erfindungsgemäßen Sperrmitteln 1 5 versehen. Diese Sperrmittel 1 5 gestatten im Zusammenwirken mit einem noch später zu erläuternden Übertragungsmittel 1 6 und einer Steuerkontur 1 7 am Außenmantel 18 des Nockens 13 lediglich eine axiale Verschieblichkeit des Koppelmittels 9 während der Grundkreisphase des Nockens 13. Das Sperrmittel 1 5 besteht aus einem innerhalb des Abstützelements 1 verlaufenden und radial verlagerbaren ersten Schieber 1 9. Gleichzeitig erstreckt sich entlang einer Axiallinie des Abstützelements 1 ein Klinkenmittel 20 als Bestandteil des Sperrmittels 1 5. Das Klinkenmittel 20 weist nockenseitig einen Zahn 21 auf. Zugleich besitzt das Koppelmittel 9, dem Zahn 21 zugewandt, ein Rastgebirge 22. Das Rastgebirge 22 besteht hier aus zwei axial nebeneinanderliegenden Rastausnehmungen 23. Diese Rastausnehmungen 23 sind im Maß der maximal möglichen Verschiebebewegung des Koppelmittels 9 voneinander beabstandet und besitzen hier ebenfalls Zahnform; welche Zahnform zu dem Zahn 21 komplementär ist.
Gleichzeitig besitzt der erste Schieber 19 im Bereich seiner inneren Stirnseite 24 eine Durchmesserverringerung 25. In weitere Richtung des ersten Schiebers 19 gesehen folgt der Durchmesserverringerung 25 eine Keilfläche 26. An diese Keilfläche 26 schließt sich eine Durchmessererweiterung 27 an. Gleichzeitig ist der erste Schieber 19 in seiner Entsperrstellung gezeigt, d. h. er ist radial nach außen in Richtung eines zweiten Schiebers 28 verlagert. Das Klinkenmittel 20 verläuft mit seiner Bohrung 29 auf der Durchmesserverringerung 25 des ersten Schiebers 19 und ist somit mit seinem Zahn 21 außer Eingriff vom Koppelmittel 9. Hierdurch ist die Verschiebebewegung des Koppelmittels 9 nicht behindert.
Der erste Schieber 19 wird, wie nachfolgend näher erläutert, folgendermaßen in seine Sperr- und Entsperrrichtung beaufschlagt:
Am Außenmantel 18 des Nockens 1 3 ist die vorgenannte Steuerkontur 1 7 abgelegt. Die Steuerkontur 1 7 besteht aus einer segmentartigen Nut 30 und einem unausgesparten Abschnitt 31 . Gleichzeitig verläuft in Nockenwellenrichtung zwischen einer nockenwellenseitigen Stirnfläche 32 des Zylinderkopfes 2 und dem Nocken 1 3 ein Drehzentrum 33. An diesem Drehzentrum 33 ist schwenkbeweglich das Übertragungsmittel 1 6 befestigt. Das Übertragungsmittel 16 ist mit seinem einen Ende 37 an die Steuerkontur 1 7 gelegt und kommuniziert mit seinem anderen Ende 38 mit einer zweiten Stirnseite 34 des zweiten Schiebers 28. Der zweite Schieber 28 verläuft unmittelbar mit seiner radial inneren Stirnseite 35 vor einer radial äußeren Stirnseite 36 des ersten Schiebers 1 9. Dabei ist die Steuerkontur 1 7 mit ihrem unausgesparten Abschnitt 31 derartig auf dem Nocken 1 3 angeordnet, daß, wenn der Nocken 1 3 mit seinem Grundkreis am Schlepphebel 6 anliegt, die Nut 30 am einen Ende 37 des Übertragungsmittels 1 6 anliegt. Gleichzeitig wird über die Kraft einer das weitere Ende 38 des Übertragungsmittels 1 6 beaufschlagenden Druckfeder 39, welche sich anderenends am Zylinderkopf 2 abstützt, das Übertragungsmittel 16 in permanenter Anlage an dem Außenmantel 1 8 des Nockens 1 3 gehalten.
Bei der in Figur 1 gezeigten Nockenposition soll eine Koppelbewegung des Koppelmittels 9 nicht gesperrt werden, da der Grundkreis in Kontakt mit dem Schlepphebel 6 ist. Dies wird dadurch realisiert, daß durch das in der Nut 30 einlaufende Übertragungsmittel 1 6 eine Schwenkbewegung hergestellt ist. Diese Schwenkbewegung zieht zum einen den zweiten Schieber 28 radial vom Abstützelement 1 weg. Gleichzeitig liegt vor der inneren Stirnseite 24 des ersten Schiebers 19 über eine Bohrung 40 im Gehäuse 3 Hydraulikmitteldruck an. Dieser Hydraulikmitteldruck bewirkt, daß der erste Schieber 19 der Bewegung des zweiten Schiebers 28 nachfolgt. Somit liegt die Durchmesserverringerung 25 am Klinkenmittel 20 an und das Klinkenmittel 20 wird durch Schwer- kraftwirkung aus einer der Rastausnehmungen 23 verlagert.
Verläßt nun, wie in Figur 2 gezeigt, der Grundkreis des Nockens 1 3 den Kontaktbereich zum Schlepphebel 6, soll die Verschiebebewegung der Koppelmittel 9 gesperrt werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß der Abschnitt 31 der Steuerkontur 1 7 das Ende 37 des Übertragungsmittels 16 um einen definierten Betrag vom Drehzentrum des Nockens 1 3 wegbewegt. Dies bewirkt eine Schwenkbewegung des Übertragungsmittels 1 6 an seinem weiteren Ende 38 radial nach innen. Das weitere Ende 38 verlagert somit den zweiten Schieber 28 nach innen, wobei der zweite Schieber 28 wiederum auf den ersten Schie- ber 19 radial nach innen wirkt. Das aus der Keilfläche 26 gleitende Klinkenmittel 20 wird über die Keilwirkung der Keilfläche 26 axial in Richtung zum Rastgebirge 22 verlagert. Ist diese Verlagerungsbewegung beendet, verläuft das Sperrmittel 15 mit seiner Bohrung 29 auf der Durchmessererweiterung 27 des ersten Schiebers 19. Somit ist eine Verschiebebewegung des Koppelmittels 9 wirksam blockiert. Sollte das Koppelmittel 9 eine seiner vorgesehenen Endpositionen in unerwünschter Weise nicht erreicht bzw. verlassen haben, wird über die Keilwirkung im Bereich des Zahnes 21 im Zusammenwirken mit den Rast- ausnehmungen 23 sichergestellt, daß das Koppelmittel 9 eine definierte Endstellung einnimmt und nicht die beschreibungseinleitend dargestellten unerwünschten geringen Kantenüberdeckungen auftreten.
Die Figuren 3 und 4 zeigen das Abstützelement 1 in seinem entkoppelten Zustand. Dabei ist nach Figur 3 über das Sperrmittel 15 eine Verlagerungsbewegung des Koppelmittels 9 nicht behindert, da der Grundkreis des Nockens 1 3 in Kontakt mit dem Schlepphebel 6 ist. Sobald der Grundkreis des Nockens 13 den Kontaktbereich zum Schlepphebel 6 verläßt, ist, wie aus Figur 4 wiederum ersichtlich, durch die Sperrwirkung des Sperrmittels 1 5 verhindert, daß das Koppelmittel 9 sich in seiner Aufnahme 8 axial bewegt.
Um zu verhindern, daß das Koppelmittel 9 bei nicht anliegendem Hydraulikmitteldruck in die Zuführbohrung 1 1 verfährt bzw. als Verliersicherung für das Koppelmittel 9 ist vorgesehen, die Stirnseite 12 im Bereich eines Außenmantels 41 des Gehäuses 3 mit einem Sprengring 42 oder einem ähnlichen Element zu versehen (s. Figur 1 ).
Wie sich der Fachmann den Figuren 1 bis 4 ebenfalls entnehmen kann, weist das Gehäuse 3 für den zweiten Schieber 28 eine Aufnahme 43 auf. In dieser Aufnahme 43 verläuft der zweite Schieber 28 für den Sperrzustand des Sperrmittels 1 5. Für den Entsperrzustand des Sperrmittels 15 ist der zweite Schieber 28 durch den ersten Schieber 19 aus dieser Aufnahme 43 heraus in eine Längsnut 44 des Zylinderkopfes 2 verlagert.
Gleichzeitig ist der Druckkolben 4 mit einem der Fachwelt an sich bekannten hydraulischen Spielausgleichselement 45 versehen. Bezugszahlenliste
I Abstützelement 24 Stirnseite 2 Zylinderkopf 25 Durchmesserverringerung
3 Gehäuse 26 Keilfläche Druckkolben 27 Durchmessererweiterung
5 Bohrung, Aufnahmebohrung 28 zweiter Schieber
6 Schlepphebel 29 Bohrung 7 Rückstell mittel 30 Nut
8 Aufnahme 31 Abschnitt
9 Koppelmittel 32 Stirnfläche
10 Druckfeder 33 Drehzentrum
I I Zuführbohrung 34 zweite Stirnseite 12 Stirnseite 35 innere Stirnseite
1 3 Nocken 36 äußere Stirnseite
14 Aufnahme 37 Ende 1 5 Sperrmittel 38 Ende
16 Übertragungsmittel 39 Druckfeder 1 7 Steuerkontur 40 Bohrung
18 Außenmantel 41 Außenmantel
1 9 erster Schieber 42 Sprengring 0 Klinkenmittel 43 Aufnahme 1 Zahn 44 Längsnut 2 Rastgebirge 45 Spielausgleichselement 3 Rastausnehmungen 46 Längsbohrung

Claims

Patentansprüche
1 . Schaltbares Abstützelement (1 ) für einen Schlepphebel (6) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (3), welches Gehäuse (3) mit seinem Außenmantel (41 ) in einer Aufnahmebohrung (5) eines Zylinderkopfes (2) angeordnet ist und einen relativ zum Gehäuse (3) axial beweglichen Druckkolben (4) einschließt, wobei an einem der Elemente (Druck- kolben 4 oder Gehäuse 3) der Schlepphebel (6) abgestützt ist und dieses Element (Druckkolben 4 oder Gehäuse 3) über ein Rückstellmittel (7) gegenüber dem Zylinderkopf (2) gelagert ist und wobei im Abstützelement (1 ) wenigstens ein verlagerbares Koppelmittel (9) zum wahlweisen Koppeln bzw. Entkoppeln des Schlepphebels (6) von einer Hubbewegung eines den Schlepphebel (6) beaufschlagenden Nockens (1 3) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im bzw. am Abstützelement Sperrmittel (1 5) appliziert sind, durch welche Sperrmittel (1 5) eine Verlagerung des Koppelmittels (9) von einer Koppelstellung in die Entkoppelstellung und umgekehrt lediglich in einer Grundkreisphase des Nockens (1 3) bzw. während eines in Drehrichtung des Nockens (1 3) gesehenen ersten Abschnitts dessen Grundkreisphase gestattet ist.
2. Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel (1 5) innerhalb des Abstützelements (1 ) verlaufen und aus einem radial bzw. sekantenartig verlagerbaren ersten Schieber (19) bestehen, wobei der erste Schieber (19) auf ein sich in Richtung zu dem Koppelmittel (9) erstreckendes Klinkenmittel (20) als Bestandteil der Sperrmittel (15) zum Sperr- bzw. Entsperr- zweck einwirkt, welchem Klinkenmittel (20) am Koppelmittel (9) ein komplementäres Rastgebirge (22) mit zwei im Maß einer maximal möglichen Verlagerung der Koppelmittel (9) axial beabstandeten Rastausnehmungen (23) gegenüberliegt.
3. Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schieber (19) eine Keilfläche (26) aufweist, an welche Keilfläche (26) das Klinkenmittel (20) anlegbar ist, wobei zum Sperrzweck das Klinkenmittel (20) durch Längsverlagerung des ersten Schiebers (1 9) in eine Richtung über die Keilfläche (26) in eine Rastausnehmung (23) des Koppelmittels (9) bringbar ist und zum Entsperrzweck das Klinkenmittel (20) durch Längsverlagerung des ersten Schiebers (19) in eine weitere Richtung außer Konktakt mit der Rast- ausnehmung (23) bringbar ist.
4. Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastgebirge (22) Zahngeometrie besitzt, wobei das Klinkenmittel (20) zumindest in seinem Koppelbereich einen zu den Rastausnehmungen (23) komplementären Zahn (21 ) besitzt.
5. Abstützelement nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenmittel (20) innerhalb einer Längsbohrung (46) des Druckkolbens (4) angeordnet und als Stift ausgebildet ist, der wahlweise Pilzform aufweist.
6. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenmittel (20) eine Bohrung (29) bzw. eine nockenferne Stirnseite besitzt, in der bzw. an der der erste Schieber (19) für den Entsperrzweck mit einer nockenseiti- gen Durchmesserverringerung (25) verläuft, wobei zum Sperrzweck der erste Schieber (1 9) derartig in Bohrungs- bzw. Stirnseitenrichtung veriagerbar ist, daß die Bohrung (29) bzw. nockenferne Stirnseite des Klinkenmittels (20) an einer der Keilfläche (26) in Verlagerungsrichtung nachgeordneten Durchmessererweiterung (27) anliegt.
7. Abstützelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenmantel (18) des den Schlepphebel (6) beaufschlagenden Nockens (13) eine Steuerkontur (1 7) abgelegt ist, welche Steuerkontur (1 7) von einem Übertragungsmittel (16) abgetastet ist, welches Übertragungsmittel (1 6) über einen im Zylinderkopf (2) angeordneten zweiten Schieber (28) einen Hub der Steuerkontur (1 7) in die Verlagerungsbewegung des ersten Schiebers (1 9) zum Sperr- bzw. Entsperrzweck umwandelt, wobei der zweite Schieber (28) auf eine radial äußere Stirnseite (36) des ersten Schiebers (19) einwirkt.
8. Abstützelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkontur (1 7) am Nocken (1 3) als segmentartige Nut (30) hergestellt ist, in die das Übertragungsmittel (1 6) mit seinem einen Ende (37) derartig verlagerbar ist, daß die Sperrmittel (1 5) entsperrt sind und daß bei Verlagerung des Endes (37) des Übertragungsmittels (16) auf einen unausgesparten Abschnitt (31 ) der Steuerkontur (1 7) die Sperrmittel (15) gesperrt sind.
9. Abstützelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsmittel (16) ein Federdraht, -blech oder ähnliches Teil appliziert ist, welches ein in Nockenwellenrichtung verlaufendes Drehzentrum (33) aufweist, welches Drehzentrum (33) in Richtung der Nockenwelle betrachtet auf einer Höhe zwischen einer nockenwellenseitigen Stirnfläche (32) des Zylinderkopfes (2) und der Nockenwelle verläuft, wobei das Übertragungsmittel (1 6) mit seinem anderen Ende (38) auf eine dem Abstützelement (1 ) abgewandte Stirnsei- te (34) des zweiten Schiebers (28) in Sperrrichtung einwirkt.
10. Abstützelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber (28) mit seiner radial inneren Stirnseite (35) für den Sperrfall innerhalb einer Aufnahme (43) des Gehäuses (3) verläuft und für den Entsperrfall vom ersten Schieber (1 9) mit seiner inneren Stirnseite (35) außerhalb der Aufnahme (43) in den Zylinderkopf (2) verlagert ist.
1 1 . Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelmittel (9) ein radial verlagerbarer Kolben vorgesehen ist, welcher Kolben für den Entkoppelfall des Schlepphebels (6) vom Nockenhub vollständig in einer Aufnahme (8) des Druckkolbens (4) verläuft und für den Koppelfall des Schlepphebels (6) auf den Nockenhub mit Teilabschnitten in eine gegenüberliegende Aufnahme (14) des Gehäuses (3) verlagerbar ist.
12. Abstützelement nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine radial äußere Stirnseite (1 2) des Koppelmittels (9) mit einer Zuführbohrung (1 1 ) für Hydraulikmittel aus dem Zylinderkopf (2) kommuniziert, über welches Hydraulikmittel eine Verlagerung des Koppelmittels (9) in seine Entkoppel- Stellung herstellbar ist, wobei eine Verschiebung des Koppelmittels (9) in seine Koppelstellung über die Kraft einer Druckfeder (10) oder eines ähnlichen Mittels realisierbar ist.
1 3. Abstützelement nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der radial äußeren Stirnseite (1 2) des Koppelmittels (9) ein Spreng- oder ähnlicher Ring (42) um das Gehäuse (3) gelegt ist.
14. Abstützelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlagerung des ersten Schiebers (19) in seine Entsperrrichtung über aus einer Zuführbohrung (1 1 ) des Zylinderkopfes (2) durch eine Bohrung (40) im Gehäuse (3) auf eine radial innere Stirnseite (24) des ersten Schiebers (19) leitbares Hydraulikmittel herstellbar ist.
1 5. Abstützelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf das andere Ende (38) des Übertragungsmittels (16), abstützelementseitig, eine Druckfeder (39) einwirkt, die gleichzeitig am Zylinderkopf (2) abgestützt ist.
16. Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in das Abstützelement (1 ) ein hydraulisches Spielausgleichselement (45) eingebaut ist.
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