AT522750A1 - VARIABLE VALVE DRIVE DEVICE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine variable Ventiltriebvorrichtung (1) zur variablen Steuerung von Ventilen (2) einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventiltriebvorrichtung (1) zumindest einen um eine Drehachse (D) verschwenkbaren Hebel (3) aufweist, der mit einem ersten Ende (3a) an einem Ventil (2) zu dessen Betätigung und mit zumindest einem zweiten Ende (3b) an einer Übertragungsvorrichtung (100, 100‘) zum Übertragen von Nockenerhebungen einer Nockenwelle (5a) anliegt, wobei die Übertragungsvorrichtung (100, 100‘) zumindest einen Stößel (4) und einen mit dem Stößel (4) über eine Anlenkachse (4f) gelenkig verbundenen Abtasthebel (6, 6‘) aufweist, wobei der Abtasthebel (6, 6‘) zumindest einen ersten Angriffspunkt (6a) aufweist, der mit der Nockenwelle (5a) in Kontakt bringbar ist, und zumindest einen zweiten Angriffspunkt (6b, 6b‘) für ein Betätigungselement (10, 10‘; 20; 30, 30‘; 40, 40‘; 50, 50‘; 60, 60‘) aufweist.The invention relates to a variable valve drive device (1) for the variable control of valves (2) of an internal combustion engine, the valve drive device (1) having at least one lever (3) which can be pivoted about an axis of rotation (D) and which has a first end (3a) at a valve (2) for its actuation and at least one second end (3b) rests against a transmission device (100, 100 ') for transmitting cam lobes of a camshaft (5a), the transmission device (100, 100') having at least one tappet ( 4) and a scanning lever (6, 6 ') articulated to the plunger (4) via an articulation axis (4f), the scanning lever (6, 6') having at least one first point of application (6a) which is connected to the camshaft ( 5a) can be brought into contact, and has at least one second point of application (6b, 6b ') for an actuating element (10, 10'; 20; 30, 30 '; 40, 40'; 50, 50 '; 60, 60') .
Description
Die Erfindung betrifft eine variable Ventiltriebvorrichtung zur variablen Steuerung von Ventilen einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventiltriebvorrichtung zumindest einen um eine Drehachse verschwenkbaren Hebel aufweist, der mit einem ersten Ende an einem Ventil zu dessen Betätigung und mit zumindest einem zweiten Ende an einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Nockenerhebungen einer Nockenwelle anliegt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit The invention relates to a variable valve drive device for the variable control of valves of an internal combustion engine, the valve drive device having at least one lever which can be pivoted about an axis of rotation and which has a first end on a valve for its actuation and at least a second end on a transmission device for transmitting cam lobes a camshaft. The invention also relates to an internal combustion engine
zumindest einer derartigen variablen Ventiltriebvorrichtung. at least one such variable valve train device.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer derartigen Ventiltriebvorrichtung. The invention also relates to an internal combustion engine with at least one such valve drive device.
Ventiltriebvorrichtungen dienen dem Ladungswechsel von Brennkraftmaschinen, wobei die Ventile den Einlass- und den Auslasskanal öffnen und verschließen. Die Bewegung des Ventils wird durch die Drehung einer Nockenwelle ausgelöst und diese Verschiebung durch Übertragungselemente von der Nockenwelle auf das Valve drive devices are used for the gas exchange in internal combustion engines, the valves opening and closing the inlet and outlet channels. The movement of the valve is triggered by the rotation of a camshaft and this displacement is caused by transmission elements from the camshaft to the
Ventil übertragen. Transfer valve.
Durch konventionelle Ventiltriebe sind Öffnungsdauer und Hub des Ventils fest einem bestimmten Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine zugeordnet. Um jedoch abhängig vom jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine Erhöhung des Wirkungsgrads zu erwirken ist es seit langem ein Bestreben, variable Ventiltriebe für Motoren beliebiger Art, insbesondere für Nutzfahrzeuge, Lastkraftwagen, Schienenfahrzeuge wie Lokomotiven oder für Schiffe bereitzustellen. Dabei ist das With conventional valve trains, the opening duration and stroke of the valve are permanently assigned to a specific crank angle of the internal combustion engine. However, in order to achieve an increase in efficiency depending on the respective operating point of the internal combustion engine, there has long been an endeavor to provide variable valve trains for engines of any type, in particular for commercial vehicles, trucks, rail vehicles such as locomotives or for ships. Here is that
Ziel, auf einfache Weise ein hohes Maß an Variabilität zu erreichen. Aim to achieve a high degree of variability in a simple way.
Diese Variabilität wird beispielsweise durch elektromechanisch oder hydraulisch betätigte Ventiltriebvorrichtungen erreicht. Dabei werden die Ventile direkt betätigt. Die derart direkt betätigten Ventile sind damit zwar einzeln individuell steuerbar. Diesen Systemen ist jedoch gemein, dass sie aufgrund der benötigten Reaktionsbzw. Schaltzeiten für hohe Drehzahlen ungeeignet sind. Weiters sind diese direkt betätigten Ventile sehr kostenintensiv. This variability is achieved, for example, by means of electromechanically or hydraulically actuated valve drive devices. The valves are operated directly. The valves directly actuated in this way can thus be individually controlled individually. What these systems have in common, however, is that, due to the required reaction or Switching times are unsuitable for high speeds. Furthermore, these directly operated valves are very expensive.
Ein probates Mittel zur Bereitstellung zweier verschiedener Steuerkurven für ein Ventil zum Erreichen der beschriebenen Variabilität ist mit der Verwendung von je An effective means of providing two different control curves for a valve to achieve the variability described is with the use of each
zwei Abtasthebel gegeben. Die zwei Abtasthebel übertragen abwechselnd die Kurve given two scanning levers. The two pick-up levers alternately transmit the curve
eines ersten Steuernockens der Nockenwelle oder eines zweiten Steuernockens der a first control cam of the camshaft or a second control cam of the
Nockenwelle. Camshaft.
Die Umschaltung zwischen diesen beiden Abtasthebel ist einfach zu realisieren, wie beispielsweise durch ein hydraulisches Sperrelement. Aufgrund der einfachen Möglichkeit der Umschaltung zwischen den Kopplungen mit der Nockenwelle sind Switching between these two scanning levers is easy to implement, for example by means of a hydraulic locking element. Due to the simple possibility of switching between the couplings with the camshaft are
diese Varianten auch für hohe Drehzahlen geeignet. these variants are also suitable for high speeds.
Derartige variable Ventiltriebe sind beispielsweise aus DE 100 60 890 A1, Such variable valve trains are for example from DE 100 60 890 A1,
US 2006/0086330 A1 und DE 103 10 220 A1 bekannt. Dabei sind jeweils zwei Hebel - beziehungsweise zumindest ein zweigeteilter Hebel - vorgesehen, wobei jeder Hebel bzw. -teil unterschiedlichen Nocken der Nockenwelle zugeordnet ist und derart bei Sperrung durch ein Sperrelement die jeweilige Steuerkurve an das Ventil US 2006/0086330 A1 and DE 103 10 220 A1 are known. Two levers - or at least one two-part lever - are provided, each lever or part being assigned to different cams of the camshaft and, in this way, the respective control cam on the valve when blocked by a blocking element
übertragen wird. is transmitted.
Nachteilig bei derartigen variablen Ventiltriebvorrichtungen ist jedoch, dass der Ventilhub und die Ventilöffnungsdauer einzig durch die Geometrie des Nockens festgelegt sind und nur zwischen diesen beiden Steuerkurven variiert werden kann. Außerdem ist eine Sperrung der beiden Abtasthebel immer nur in bestimmten Sperrpositionen möglich. Beispielsweise müssen die beiden Hebel zur Sperrung in DE 100 60 890 A1 in einer ersten Position angeordnet sein, in der der Sperrbolzen die Bewegung der beiden Abtasthebel zueinander sperrt. Eine Überlagerung der The disadvantage of such variable valve drive devices, however, is that the valve lift and the valve opening duration are determined solely by the geometry of the cam and can only be varied between these two control cams. In addition, the two scanning levers can only be locked in certain locked positions. For example, in DE 100 60 890 A1, the two locking levers must be arranged in a first position in which the locking pin locks the movement of the two scanning levers relative to one another. An overlay of the
beiden Steuerkurven durch die Abtasthebel ist auch nicht möglich. both control cams by the scanning lever is also not possible.
Des Weiteren ist durch diese Lösungen ein Deaktivieren einzelner Ventile nicht oder Furthermore, these solutions do not or cannot deactivate individual valves
nur schwer zu realisieren. difficult to realize.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Stands der Technik zu beheben und eine Ventiltriebvorrichtung zum variablen Betätigen und/oder Aktivieren und Deaktivieren eines Ventils oder einer Ventilgruppe The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known prior art and to provide a valve drive device for the variable actuation and / or activation and deactivation of a valve or a valve group
bereitzustellen. to provide.
Diese Aufgabe wird durch eine variable Ventiltriebvorrichtung der eingangs This task is accomplished by a variable valve train device of the introduction
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Übertragungsvorrichtung zumindest einen Stößel und einen mit dem Stößel über eine Anlenkachse gelenkig verbundenen Abtasthebel aufweist, wobei der Abtasthebel zumindest einen ersten mentioned type according to the invention in that the transmission device has at least one tappet and a scanning lever articulated to the tappet via a pivot axis, the scanning lever having at least a first
Angriffspunkt aufweist, der mit der Nockenwelle in Konktakt bringbar ist, und Has point of application that can be brought into contact with the camshaft, and
zumindest einen zweiten Angriffspunkt für ein Betätigungselement aufweist. has at least one second point of application for an actuating element.
Durch den betätigbaren Abtasthebel kann der Kontakt der Übertragungsvorrichtung mit der Nockenwelle variiert oder auch deaktiviert werden, wodurch die erfindungsgemäße Variabilität der Ventiltriebvorrichtung realisiert werden kann. Die The contact of the transmission device with the camshaft can be varied or also deactivated by the actuatable scanning lever, whereby the variability of the valve drive device according to the invention can be realized. The
mechanische Ausführung erlaubt rasche Schaltzeiten. mechanical design allows fast switching times.
Der Hebel der Ventiltriebvorrichtung ist günstigerweise als Kipphebel oder The lever of the valve drive device is favorably as a rocker arm or
Schlepphebel ausgeführt. Rocker arm executed.
Vorteilhafterweise ist der Abtasthebel zumindest um die Anlenkachse verschwenkbar angeordnet und durch das Betätigungselement mit der Nockenwelle in und aus Eingriff bringbar, wobei vorzugsweise die Anlenkachse normal zu einer Längsachse des Stößels orientiert ist. Dies ermöglicht eine Verringerung der Komplexität der Ventiltriebvorrichtung. Der Abtasthebel kann so mit der Nockenwelle in Eingriff gebracht werden, so dass Nockenerhebungen der Nockenwelle auf die Übertragungsvorrichtung und den Hebel weitergegeben werden, bzw. aus Eingriff gebracht werden, wodurch die Nockenerhebungen der The scanning lever is advantageously arranged pivotably at least about the articulation axis and can be brought into and out of engagement with the camshaft by the actuating element, the articulation axis preferably being oriented normal to a longitudinal axis of the tappet. This enables the complexity of the valve drive device to be reduced. The scanning lever can be brought into engagement with the camshaft, so that cam lobes of the camshaft are passed on to the transmission device and the lever, or are brought out of engagement, whereby the cam lobes of the
Nockenwelle nicht auf die Übertragungsvorrichtung bzw. den Hebel einwirken. Do not affect the camshaft on the transmission device or the lever.
Um Hebel möglichst auszunützen und eine günstige Anordnung bereitzustellen, ist in einer besonderen Ausführung vorgesehen, dass der Abtasthebel an einer vom Stößel entfernten Seite in dem zweiten Angriffspunkt mit dem Betätigungselement gelenkig verbunden ist. Gelenkig verbunden bedeutet hier, dass der Abtasthebel und/oder das Betätigungselement jeweils unabhängig voneinander Bewegungen um den zweiten Angriffspunkt ausführen können. In order to utilize the lever as much as possible and to provide a favorable arrangement, it is provided in a special embodiment that the scanning lever is connected in an articulated manner to the actuating element in the second point of application on a side remote from the plunger. Jointly connected here means that the scanning lever and / or the actuating element can each execute movements around the second point of application independently of one another.
Eine besonders einfache Möglichkeit zur Kontaktierung von Hebel und Stößel und besonders hohe Variabilität der Ventiltriebvorrichtung ergibt sich, wenn zwei Übertragungsvorrichtungen vorgesehen sind und der Hebel nockenwellenseitig zwei Daumen zum Zusammenwirken mit den Stößeln aufweist. Die zwei Daumen A particularly simple possibility for contacting the lever and tappet and particularly high variability of the valve drive device results when two transmission devices are provided and the lever has two thumbs on the camshaft side for interacting with the tappets. The two thumbs
fungieren dann als zweite Enden des Hebels. then act as the second ends of the lever.
Um Geräusche und Beschädigungen während des Betriebs zu verhindern wird vorteilhafterweise der Stößel durch die Kraft einer Feder in Richtung der To prevent noise and damage during operation, the plunger is advantageously by the force of a spring in the direction of the
Nockenwelle gedrückt. Camshaft pressed.
In einer Variante ist der Stößel in einer Führung angeordnet und in Richtung seiner Längsachse beweglich geführt. Vorzugsweise ist die Führung hinsichtlich des Stößels gehäusefest angeordnet. Das bedeutet, dass die Führung nicht beweglich ist, selbst wenn der Stößel während des Betriebs bewegt wird. Besonders vorzugsweise ist die Führung fest innerhalb einer Brennkraftmaschine angeordnet, in der die Ventiltriebvorrichtung zum Einsatz kommt. Insbesondere ist die Führung so ausgeführt, dass die Bewegung des Stößels in einer Ebene erfolgt, die durch die In a variant, the plunger is arranged in a guide and is movably guided in the direction of its longitudinal axis. The guide is preferably fixed to the housing with respect to the plunger. This means that the guide cannot move even if the ram is moved during operation. The guide is particularly preferably arranged in a fixed manner within an internal combustion engine in which the valve drive device is used. In particular, the guide is designed so that the movement of the plunger takes place in a plane that is defined by the
Längsachse des Stößels und eine Längsachse der Kurbelwelle aufgespannt wird. The longitudinal axis of the tappet and a longitudinal axis of the crankshaft is spanned.
In einer weiteren Variante der Erfindung weist die Führung zumindest einen, vorzugsweise zwei gegenüberliegende, parallel zur Längsachse des Stößels verlaufende Schlitze auf zur Aufnahme eines im Stößel angeordneten, quer zu dessen Längsachse verlaufenden bzw. orientierten Stiftes. Vorzugsweise ist der Stift normal zur Längsachse des Stößels angeordnet. Günstigerweise ragt der Stift über die Außenoberfläche des Stößels hinaus bzw. ist über dessen Außenoberfläche erhaben ausgeführt. Dadurch ist ein Eingriff in den bzw. in die Schlitze sichergestellt. Damit lässt sich die Führung des Stößels realisieren und eine Verdrehung des Stößels wird verhindert, so dass sich eine Verdrehsicherung ergibt. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitze nur über einen Teil der Längserstreckung In a further variant of the invention, the guide has at least one, preferably two opposite slots running parallel to the longitudinal axis of the tappet for receiving a pin arranged in the tappet and extending transversely to its longitudinal axis. The pin is preferably arranged normal to the longitudinal axis of the plunger. The pin expediently protrudes beyond the outer surface of the plunger or is designed to be raised above its outer surface. This ensures engagement in the slot or slots. In this way, the tappet can be guided and rotation of the tappet is prevented, so that there is a security against rotation. The slots preferably only extend over part of the longitudinal extent
der Führung. Dadurch wird die Bewegung des Stößels in der Führung begrenzt. the leadership. This limits the movement of the plunger in the guide.
Zur besseren Führung des Abtasthebels und zur Einschränkung seiner Verdrehung und/oder Verschiebung ist günstigerweise vorgesehen, dass jeder Abtasthebel eine Abstützfläche aufweist, die mit einem maschinenfesten Abstützelement einer Brennkraftmaschine in Eingriff bringbar ist, um ein Verschwenken des Abtasthebels um die Anlenkachse, vorzugsweise ein Verschwenken des Abtasthebels um die Anlenkachse in eine Eingriffsposition mit der Nockenwelle, zu begrenzen. Abstützfläche und Abstützelement sind dabei so ausgeführt, dass sie gleitend For better guidance of the scanning lever and to limit its rotation and / or displacement, it is expediently provided that each scanning lever has a support surface which can be brought into engagement with a machine-fixed support element of an internal combustion engine, in order to pivot the scanning lever about the articulation axis, preferably a pivoting of the Sensing lever to limit the articulation axis in an engagement position with the camshaft. The support surface and the support element are designed so that they slide
aufeinander geführt werden können. can be led to each other.
Besonders günstig ist es, wenn das Betätigungselement einen pneumatischen und/oder elektrischen und/oder hydraulischen Aktuator aufweist, um den Abtasthebel in den und aus dem Eingriff mit der Nockenwelle zu bringen. It is particularly favorable if the actuating element has a pneumatic and / or electrical and / or hydraulic actuator in order to bring the scanning lever into and out of engagement with the camshaft.
In einer Variante weist das Betätigungselement eine drehbare Betätigungswelle und eine damit gelenkig verbundene Betätigungsstange auf, wobei die In a variant, the actuating element has a rotatable actuating shaft and an actuating rod articulated therewith, wherein the
Betätigungsstange gelenkig mit dem zweiten Angriffspunkt des Abtasthebels Operating rod articulated with the second point of application of the scanning lever
verbunden ist und der Abtasthebel durch Bewegung des Betätigungselements mittels Drehens der Betätigungswelle in den und aus dem Eingriff mit der Nockenwelle bringbar ist. Aufgrund der rein mechanischen Übertragung kann ein besonders schneller Wechsel zwischen den Stellungen realisiert werden, da Totzeiten nur durch Elastizitäten im Material bedingt sind. is connected and the scanning lever can be brought into and out of engagement with the camshaft by moving the actuating element by rotating the actuating shaft. Due to the purely mechanical transmission, a particularly fast change between the positions can be realized, since dead times are only caused by elasticities in the material.
Um Voneinanderabheben der einzelnen Komponenten, was zu Lärmentwicklung und Verschleiß führen kann, besonders einfach zu verhindern, ist in einer weiteren Variante vorgesehen, dass die Betätigungsstange zumindest ein Federelement umfasst, das die Betätigungsstange zwischen Abtasthebel und Betätigungswelle In order to prevent the individual components from lifting off from one another in a particularly simple manner, which can lead to the development of noise and wear, a further variant provides that the actuating rod comprises at least one spring element that connects the actuating rod between the scanning lever and the actuating shaft
vorspannt. biases.
Um auf einfache Weise beispielsweise ein Schalten außerhalb der Grundkreisphase zu verhindern, ist günstigerweise zumindest eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die mit einem Abtasthebel und/oder einem Betätigungselement zur Sperrung von dessen Bewegung in Eingriff bringbar ist. In order to prevent, for example, switching outside the base circle phase in a simple manner, at least one locking device is advantageously provided which can be brought into engagement with a scanning lever and / or an actuating element for locking its movement.
Vorteilhafterweise ist die Sperrvorrichtung über zumindest eine Steuerwelle betätigbar. The locking device can advantageously be actuated via at least one control shaft.
In einer Variante weist die Sperrvorrichtung zumindest ein verschiebbares Sperrelement auf, das mit einem Anschlag am Betätigungselement in und aus In one variant, the locking device has at least one displaceable locking element which with a stop on the actuating element in and out
Eingriff bringbar ist. Can be brought into engagement.
In einer weiteren Variante weist die Sperrvorrichtung zumindest eine verdrehbare Sperrklinke auf, die mit einem Anschlag am Betätigungselement in und aus Eingriff In a further variant, the locking device has at least one rotatable locking pawl that engages and disengages with a stop on the actuating element
bringbar ist. can be brought.
Um den Ventiltrieb hinsichtlich Gewicht und Kosten zu optimieren ist es günstig, wenn die Sperrklinke durch ein Aktivierungselement bewegbar und/oder verdrehbar ist, über das die Sperrklinke mit der Nockenwelle verbindbar ist, wobei die Nockenwelle Steuererhebungen zur Betätigung des Aktivierungselements aufweist. Dadurch kann eine separate Steuerwelle eingespart und deren Aufgaben von der In order to optimize the valve train with regard to weight and costs, it is advantageous if the pawl can be moved and / or rotated by an activation element via which the pawl can be connected to the camshaft, the camshaft having control bumps for actuating the activation element. This can save a separate control shaft and its tasks from the
Nockenwelle mit übernommen werden. Camshaft are also taken over.
Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls durch eine eingangs genannte Brennkraftmaschine mit zumindest einer variablen Ventiltriebvorrichtung der oben The object of the invention is also achieved by an internal combustion engine mentioned at the beginning with at least one variable valve drive device of the above
genannten Art gelöst. mentioned type solved.
In der Folge wird die Erfindung anhand der nicht einschränkenden Ausführungsbeispiele in den Figuren beschrieben. Darin zeigen: The invention is described below with reference to the non-limiting exemplary embodiments in the figures. Show in it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer ersten Stellung zur Übertragung eines Nockenhubs auf ein Ventil; 1 shows a valve drive device according to the invention in a first position for transmitting a cam lift to a valve;
Fig. 1a eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer ersten 1a shows a valve drive device according to the invention in a variant for transmitting two different cam strokes to a valve in a first one
Ausführung in einer ersten Stellung; Execution in a first position;
Fig. 1b ein Detail der Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 1a; 1b shows a detail of the valve drive device according to FIG. 1a;
Fig. 1c eine Schnittansicht einer Betätigungsstange einer Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 1a, wobei der Schnitt durch einen Stift in der Betätigungsstange durchgeführt ist; 1c shows a sectional view of an actuating rod of a valve drive device according to FIG. 1a, the section being carried out through a pin in the actuating rod;
Fig. 2a die Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 1a in einer zweiten Stellung; Fig. 2b ein Detail der Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 2a; 2a shows the valve drive device according to FIG. 1a in a second position; FIG. 2b shows a detail of the valve drive device according to FIG. 2a;
Fig. 3 die Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 1a bzw. Fig. 2a in einem Grundriss; 3 shows the valve drive device according to FIG. 1a and FIG. 2a in a plan view;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur 4 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer zweiten Transmission of two different cam strokes to one valve in a second
Ausführung in einer ersten Stellung; Execution in a first position;
Fig. 5 die Ventiltriebvorrichtung aus Fig. 4 in einer zweiten Stellung; FIG. 5 shows the valve drive device from FIG. 4 in a second position; FIG.
Fig 5a eine Schnittansicht einer Betätigungsstange einer Ventiltriebvorrichtung gemäß Fig. 5, wobei der Schnitt durch einen Stift in der Betätigungsstange durchgeführt ist; 5a shows a sectional view of an actuating rod of a valve drive device according to FIG. 5, the section being carried out through a pin in the actuating rod;
7738 7738
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur 6 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer dritten Transmission of two different cam strokes to one valve in a third
Ausführung; Fig. 7 die Ventiltriebvorrichtung gemäß der dritten Ausführung im Grundriss; Fig. 8 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur Execution; 7 shows the valve drive device according to the third embodiment in plan; 8 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer vierten Transmission of two different cam strokes to one valve in a fourth
Ausführung in einer ersten Stellung; Execution in a first position;
Fig. 9 die Ventiltriebvorrichtung in vierter Ausführung in einer zweiten Stellung; 9 shows the valve drive device in a fourth embodiment in a second position;
Fig. 10 die Ventiltriebvorrichtung gemäß der vierten Ausführung im Grundriss; Fig. 11 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur 10 shows the valve drive device according to the fourth embodiment in plan; 11 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer fünften Transmission of two different cam strokes to one valve in a fifth
Ausführung; Execution;
Fig. 11a ein Detail aus Fig. 11 in einer Schnittansicht gemäß der Linie XI-XI in 11a shows a detail from FIG. 11 in a sectional view along the line XI-XI in
Fig. 11, wobei in dem Schnitt die Umrisse nur schematisch dargestellt sind; 11, the outlines being shown only schematically in the section;
Fig. 12 die Ventiltriebvorrichtung gemäß der fünften Ausführung im Grundriss; Fig. 13 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur 12 shows the valve drive device according to the fifth embodiment in plan; 13 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer sechsten Transmission of two different cam strokes to one valve in a sixth
Ausführung; Execution;
Fig. 14 die Ventiltriebvorrichtung gemäß der sechsten Ausführung im Grundriss; 14 shows the valve drive device according to the sixth embodiment in plan;
Fig. 15 eine erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einer Variante zur 15 shows a valve drive device according to the invention in a variant for
Übertragung zweier unterschiedlicher Nockenhübe auf ein Ventil in einer siebenten Ausführung; und Transmission of two different cam strokes to a valve in a seventh embodiment; and
Fig. 16 die Ventiltriebvorrichtung gemäß der siebenten Ausführung im 16 shows the valve drive device according to the seventh embodiment in
Grundriss, Layout,
Fig. 1 zeigt eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung 1 zur Übertragung eines Nockenhubs auf ein Ventil 2. In der gezeigten Ausführung ist das Ventil 2 als Tellerventil ausgeführt. Dabei kann das Ventil 2 zur Freigabe eines Einlasskanals oder eines Auslasskanals vorgesehen sein. Bei Öffnung des Ventils 2 ist die nicht näher gezeigte Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit diesem 1 shows a first variant of a valve drive device 1 according to the invention for transmitting a cam lift to a valve 2. In the embodiment shown, the valve 2 is designed as a poppet valve. Here, the valve 2 can be provided for releasing an inlet channel or an outlet channel. When the valve 2 is opened, the combustion chamber of an internal combustion engine (not shown in detail) is connected to it
Kanal strömungsverbunden und der Ladungswechsel findet statt. Channel connected to the flow and the gas exchange takes place.
Nockenerhebungen von Nocken 5 auf einer Nockenwelle 5a werden über die Cam lobes of cams 5 on a camshaft 5a are over the
Ventiltriebvorrichtung 1 auf das Ventil 2 übertragen oder nicht übertragen. Transfer valve drive device 1 to valve 2 or not transfer it.
Das Ventil 2 ist am ersten Ende 3a eines um eine Drehachse D verschwenkbaren Hebels 3 anliegend angeordnet. Der Hebel 3 ist in den gezeigten Ausführungen als Kipphebel ausgebildet, kann aber in alternativen Ausführungen auch als Schlepphebel ausgebildet sein. Der Hebel 3 liegt mit einem zweiten Ende 3b an The valve 2 is arranged adjacent to the first end 3 a of a lever 3 pivotable about an axis of rotation D. In the embodiments shown, the lever 3 is designed as a rocker arm, but in alternative designs it can also be designed as a rocker arm. The lever 3 rests with a second end 3b
einem Stößel 4 einer Übertragungsvorrichtung 100 an. a plunger 4 of a transmission device 100.
Mittels der Übertragungsvorrichtung 100 sind die Nockenerhebungen der Nockenwelle 5a über den Hebel 3 auf das Ventil 2 übertragbar. Dazu weist die Übertragungsvorrichtung 100 den Stößel 4, einen mit dem Stößel 4 über eine Anlenkachse 4f gelenkig verbundenen Abtasthebel 6 und ein Betätigungselement 10 By means of the transmission device 100, the cam elevations of the camshaft 5a can be transmitted to the valve 2 via the lever 3. For this purpose, the transmission device 100 has the plunger 4, a scanning lever 6 articulated to the plunger 4 via an articulation axis 4f, and an actuating element 10
auf. on.
Der Abtasthebel 6 ist um die Anlenkachse 4f verschwenkbar angeordnet und weist einen ersten Angriffspunkt 6a auf, der - z.B. über einen Rollenkörper 6c, der im ersten Angriffspunkt 6a sein Zentrum besitzt - mit der Nockenwelle 5a in Kontakt The scanning lever 6 is arranged to be pivotable about the articulation axis 4f and has a first point of application 6a which - for example via a roller body 6c, which has its center in the first point of application 6a - is in contact with the camshaft 5a
bringbar ist. Der Rollenkörper 6c liegt bei Kontakt an der Nockenwelle 5a an. can be brought. The roller body 6c rests on contact with the camshaft 5a.
Über einen zweiten Angriffspunkt 6b wirkt das Betätigungselement 10 auf den Abtasthebel 6 ein, insbesondere über eine gelenkige Verbindung. Je nach Einwirkung des Betätigungselements 10 ist der Abtasthebel 6 mit der The actuating element 10 acts on the scanning lever 6 via a second point of application 6b, in particular via an articulated connection. Depending on the action of the actuating element 10, the scanning lever 6 is with the
Nockenwelle 5a in Eingriff oder nicht und die Nockenerhebungen der Camshaft 5a engaged or not and the cam lobes of the
Nockenwelle 5a werden auf das Ventil 2 übertragen oder nicht. Mit anderen Worten ist der Abtasthebel 6 durch das Betätigungselement 10 mit der Nockenwelle 5a in Camshaft 5a are transmitted to valve 2 or not. In other words, the scanning lever 6 is connected to the camshaft 5a by the actuating element 10
und aus Eingriff bringbar. Durch die Übertragungsvorrichtung 100 lässt sich also die and disengageable. With the transmission device 100, the
Variabilität der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung 1 erzielen. Achieve variability of the valve train device 1 according to the invention.
Der Stößel 4 der Übertragungsvorrichtung 100 ist im Inneren einer Führung 4a, die hinsichtlich des Stößels 4 fest, z.B. im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, angeordnet ist, entlang seiner Längsachse A verschiebbar geführt angeordnet. Die Führung 4a weist an ihrem oberen, hebelseitigen Ende einen Anschlag 4c auf, der im Wesentlichen als den Querschnitt der Führung 4a begrenzendes Element The tappet 4 of the transmission device 100 is arranged inside a guide 4a, which is fixedly arranged with respect to the tappet 4, e.g. in the crankcase of the internal combustion engine, and is slidably guided along its longitudinal axis A. At its upper, lever-side end, the guide 4a has a stop 4c which essentially acts as an element delimiting the cross-section of the guide 4a
ausgeführt ist. is executed.
Der Stößel 4 weist einen ersten Abschnitt 41 auf, der stangenförmig ausgeführt ist und sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung im dem Hebel 3 zugewandten Bereich des Stößels 4 befindet. Ein zweiter Abschnitt 42, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als hohler Zylinder ausgeführt ist, befindet sich im der Nockenwelle 5a zugewandten Bereich des Stößels 4. Der Durchmesser des ersten Abschnitts 41 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel kleiner ausgeführt als der Durchmesser des zweiten Abschnitts 42. Am Übergang zwischen dem ersten 41 und dem zweiten Abschnitt 42 ergibt sich damit ein Absatz 43. The tappet 4 has a first section 41 which is rod-shaped and, when used as intended, is located in the area of the tappet 4 facing the lever 3. A second section 42, which is designed as a hollow cylinder in the illustrated embodiment, is located in the area of the tappet 4 facing the camshaft 5a. The diameter of the first section 41 is made smaller in the illustrated embodiment than the diameter of the second section 42. At the transition between the first 41 and the second section 42 thus result in a shoulder 43.
Rund um den ersten, dem Kipphebel 3 zugewandten Abschnitt 41 des Stößels 4 ist eine Feder 4b angeordnet. Die Feder 4b liegt mit ihrem einen Ende an dem in der Führung 4a ausgeführten Anschlag 4c und mit ihrem anderen Ende an dem A spring 4b is arranged around the first section 41 of the tappet 4 facing the rocker arm 3. The spring 4b rests with one end on the stop 4c implemented in the guide 4a and with its other end on the
Absatz 43 an, der den Übergang zwischen dem ersten 41 und dem zweiten Abschnitt 42 des Stößels 4 bildet. Durch diese Feder 4b wird der Stößel 4 in Paragraph 43, which forms the transition between the first 41 and the second section 42 of the plunger 4. This spring 4b turns the plunger 4 into
Richtung der Nockenwelle 5a gedrückt. Pushed toward the camshaft 5a.
Um die durch die Feder 4b bewirkte Bewegung des Stößels 4 in Richtung der Nockenwelle 5a zu begrenzen, weist die Führung 4a zwei parallel zur Längsachse A des Stößels 4 verlaufende Schlitze 4e auf, wobei auch nur ein oder mehrere derartige Schlitze 4e vorgesehen sein können. Die Schlitze 4e sind im dargestellten Ausführungsbeispiel in dem der Nockenwelle 5a zugewandten Bereich der In order to limit the movement of the tappet 4 in the direction of the camshaft 5a caused by the spring 4b, the guide 4a has two slots 4e running parallel to the longitudinal axis A of the tappet 4, whereby only one or more such slots 4e can be provided. The slots 4e are in the illustrated embodiment in the area of the camshaft 5a facing
Führung 4a ausgeführt. In den Schlitzen 4e wird ein im Stößel 4 angeordneter Run 4a. In the slots 4e is arranged in the plunger 4
Stift 4d geführt. Dieser Stift 4d ist quer, insbesondere normal zur Längsachse A des Stößels 4 angeordnet und ragt über die Außenoberfläche des Stößels 4 hinaus in die Schlitze 4e hinein. Neben der Begrenzung der Bewegung des Stößels 4 in Richtung der Nockenwelle 5a dient der Stift 4d außerdem als Verdrehsicherung des Stößels 4 Pin 4d out. This pin 4d is arranged transversely, in particular normal to the longitudinal axis A of the tappet 4 and protrudes beyond the outer surface of the tappet 4 into the slots 4e. In addition to limiting the movement of the tappet 4 in the direction of the camshaft 5a, the pin 4d also serves to prevent the tappet 4 from rotating
in der Führung 4a. in the guide 4a.
Zwischen Nockenwelle 5a und Stößel 4 ist der Abtasthebel 6 vorgesehen. Die Anlenkachse 4f, über die der Abtasthebel 6 mit dem Stößel 4 gelenkig verbunden ist, ist im Wesentlichen normal zur Längsachse A des Stößels 4 orientiert. The scanning lever 6 is provided between the camshaft 5a and the tappet 4. The articulation axis 4f, via which the scanning lever 6 is articulated to the plunger 4, is oriented essentially normal to the longitudinal axis A of the plunger 4.
Gelenkiges Verbinden bedeutet hier, dass Stößel 4 und Abtasthebel 6 unabhängig voneinander um die Anlenkachse 4f beweglich sind. Articulated connection here means that the plunger 4 and scanning lever 6 can be moved independently of one another about the articulation axis 4f.
Die Positionen der Anlenkachse 4f, des ersten Angriffspunkts 6a und des zweiten Angriffspunkts 6b definieren im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Dreieck. Der Abtasthebel 6 hat im Wesentlichen auch eine dreieckige Form. Der zweite Angriffspunkt 6b ist dabei in der dargestellten Ausführung an einer vom Stößel 4 The positions of the articulation axis 4f, the first point of application 6a and the second point of application 6b define a triangle in the illustrated embodiment. The scanning lever 6 also has a substantially triangular shape. In the embodiment shown, the second point of application 6b is on one of the plunger 4
bzw. der Anlenkachse 4f am weitesten entfernten Position angeordnet. or the articulation axis 4f located at the furthest position.
Mittels dem Betätigungselement 10 kann der Abtasthebel 6 um die Anlenkachse 4f verschwenkt werden. Dabei entspricht eine erste Position einer Eingriffsposition mit der Nockenwelle 5a, bei der die Nockenerhebungen des Nockens 5 auf das Ventil 2 übertragbar sind. In einer zweiten Position ist der Abtasthebel 6 außer Eingriff mit der Nockenwelle 5a, es werden also keine Nockenerhebungen übertragen. Um insbesondere das Einnehmen der ersten Position, der Eingriffsposition, zu erleichtern bzw. wiederholbar zu gestalten und zu definieren, weist der Abtasthebel 6 eine Abstützfläche 7 auf. Die Abstützfläche 7 ist dabei am Abtasthebel 6 dem zweiten Angriffspunkt 6b gegenüberliegend, also zwischen der By means of the actuating element 10, the scanning lever 6 can be pivoted about the articulation axis 4f. A first position corresponds to an engagement position with the camshaft 5a, in which the cam lobes of the cam 5 can be transferred to the valve 2. In a second position, the scanning lever 6 is out of engagement with the camshaft 5a, so no cam elevations are transmitted. In order, in particular, to make it easier or repeatable to design and define the assumption of the first position, the engagement position, the scanning lever 6 has a support surface 7. The support surface 7 is opposite the second point of application 6b on the scanning lever 6, that is, between the
Anlenkachse 4f und dem ersten Angriffspunkt 6a, positioniert. Articulation axis 4f and the first point of application 6a, positioned.
Bei Verschwenken des Abtasthebels 6 ist die Abstützfläche 7 mit einem Abstützelement 7a in Eingriff bringbar, so dass das Verschwenken um die Anlenkachse 4f begrenzt wird. Das Abstützelement 7a ist dabei hinsichtlich des Stößels 4 bzw. des Abtasthebels 6 maschinenfest angeordnet, also unbeweglich. Insbesondere ist das Abstützelement 7a als gehäusefester Teil der Brennkraftmaschine ausgeführt, in der die erfindungsgemäße When the scanning lever 6 is pivoted, the support surface 7 can be brought into engagement with a support element 7a, so that the pivoting about the articulation axis 4f is limited. The support element 7a is arranged fixed to the machine with respect to the plunger 4 or the scanning lever 6, that is to say immobile. In particular, the support element 7a is designed as a part of the internal combustion engine fixed to the housing, in which the inventive
Ventiltriebvorrichtung 1 zum Einsatz kommt. Valve drive device 1 is used.
Die Abstützfläche 7 wirkt bei Verschwenken des Abtasthebels 6 so mit dem Abstützelement 7a zusammen, dass das Verschwenken in einer Position beendet wird, die der Eingriffsposition des Abtasthebels 6 mit der Nockenwelle 5a entspricht. Das Abstützelement 7a definiert damit einen Endpunkt des Verschwenkens des Abtasthebels 6 in einer ersten Richtung und die When the scanning lever 6 is pivoted, the support surface 7 cooperates with the support element 7a in such a way that the pivoting is ended in a position which corresponds to the position of engagement of the scanning lever 6 with the camshaft 5a. The support element 7a thus defines an end point of the pivoting of the scanning lever 6 in a first direction and the
Eingriffsposition des Abtasthebels 6 mit der Nockenwelle 5a. Abstützfläche 7 und Abstützelement 7a sind dabei so ausgeführt - insbesondere hinsichtlich ihrer Oberfläche -, dass eine gleitende Bewegung gegeneinander möglich ist. In der Eingriffsposition des Abtasthebels 6, wenn also Kontakt mit der Nockenwelle 5a besteht, dient die Abstützfläche 7 zusammen mit dem gehäusefest - beispielsweise im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine - angeordneten Abstützelement 7a als Führung für den Hub entlang der Achse A des Stößels 4. Position of engagement of the scanning lever 6 with the camshaft 5a. Support surface 7 and support element 7a are designed in such a way - in particular with regard to their surface - that a sliding movement against one another is possible. In the engagement position of the scanning lever 6, i.e. when there is contact with the camshaft 5a, the support surface 7 together with the support element 7a, which is fixed to the housing - for example in the crankcase of the internal combustion engine - serves as a guide for the stroke along the axis A of the tappet 4.
Das Betätigungselement 10 weist in der ersten Ausführung der Ventiltriebvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 eine Betätigungswelle 11 auf. Diese Betätigungswelle 11 ist drehbar um ihre Achse B (verläuft normal zur Bildebene in Fig. 1, daher nicht eingezeichnet - siehe aber z.B. Fig. 3), die hier parallel zur Nockenwelle 5a bzw. deren Längsachse und parallel zu der Drehachse D des Kipphebels 3 angeordnet ist. Diese Achse B der Betätigungswelle 11 - die Betätigungswellenachse - ist des Weiteren parallel zur Anlenkachse 4f verlaufend In the first embodiment of the valve drive device 1 according to FIG. 1, the actuating element 10 has an actuating shaft 11. This actuating shaft 11 is rotatable about its axis B (runs normal to the plane of the drawing in Fig. 1, therefore not shown - but see e.g. Fig. 3), which is parallel to the camshaft 5a or its longitudinal axis and parallel to the axis of rotation D of the rocker arm 3 is arranged. This axis B of the actuating shaft 11 - the actuating shaft axis - furthermore runs parallel to the articulation axis 4f
orientiert. oriented.
Ein Kurbelarm 12 ist an einem Ende fest mit der Betätigungswelle 11 verbunden, am anderen Ende des Kurbelarms 12 ist gelenkig eine Betätigungsstange 13 gelagert, die ihrerseits gelenkig mit dem zweiten Angriffspunkt 6b des A crank arm 12 is firmly connected at one end to the actuating shaft 11, at the other end of the crank arm 12 an actuating rod 13 is articulated, which in turn is articulated to the second point of application 6b of the
Abtasthebels 6 verbunden ist. Damit verbinden Kurbelarm 12 und Betätigungsstange 13 die Betätigungswelle 11 und den zweiten Angriffspunkt 6b des Abtasthebels 6. Ein Verdrehen der Betätigungswelle 11 bewirkt damit eine Bewegung des Abtasthebels 6 in eine Eingriffsposition mit der Nockenwelle 5a oder aus einer solchen Eingriffsposition heraus. Mit anderen Worten ist der Abtasthebel 6 durch Bewegung des Betätigungselements 10 mittels Drehens der Sampling lever 6 is connected. The crank arm 12 and the operating rod 13 thus connect the operating shaft 11 and the second point of application 6b of the scanning lever 6. Rotating the operating shaft 11 thus causes the scanning lever 6 to move into or out of engagement with the camshaft 5a. In other words, the scanning lever 6 by moving the actuating element 10 by rotating the
Betätigungswelle 11 mit der Nockenwelle 5a in und aus dem Eingriff bringbar. Actuating shaft 11 can be brought into and out of engagement with camshaft 5a.
Dabei ist zu beachten, dass das Bewegen der Betätigungswelle 11 mit den Nockenkonturen der Nockenwelle 5a abgestimmt sein muss, da eine Betätigung idealerweise nur dann erfolgen soll, wenn der Grundkreis G und kein Nocken 5 dem Abtasthebel 6 bzw. dem Rollenkörper 6c im ersten Angriffspunkt 6a zugewandt ist. Um dabei Versperrungen der Ventiltriebvorrichtung 1 zu verhindern ist die Betätigungsstange 13 derart ausgeführt, dass sie den Bewegungen des It should be noted that the movement of the actuating shaft 11 must be coordinated with the cam contours of the camshaft 5a, since actuation should ideally only take place when the base circle G and no cam 5 of the scanning lever 6 or the roller body 6c in the first point of application 6a is facing. In order to prevent blockages of the valve drive device 1, the actuating rod 13 is designed in such a way that it can accommodate the movements of the
Kurbelarms 12 der Betätigungswelle 11 folgen kann und sich gegen diese Crank arm 12 of the actuating shaft 11 can follow and against this
verschwenkt und trotzdem fest mit dem Abtasthebel 6 verbunden bleibt. Dazu pivoted and still remains firmly connected to the scanning lever 6. To
weist die Betätigungsstange 13 zumindest ein Federelement 13e auf, das die the actuating rod 13 has at least one spring element 13e which the
Betätigungsstange 13 zwischen Abtasthebel 6 und Betätigungswelle 11 vorspannt. Actuating rod 13 is prestressed between scanning lever 6 and actuating shaft 11.
Die Betätigungsstange 13 weist einen ersten Teil 13a auf, der im zweiten Angriffspunkt 6b mit dem Abtasthebel 6 verbunden ist. Ein zweiter Teil 13b der Betätigungsstange 13 ist mit dem Kurbelarm 12 verbunden. In der gezeigten Ausführung ist der erste Teil 13a hohl ausgeführt und der zweite Teil 13b ist im Inneren des ersten Teils 13a verschiebbar geführt. Die Länge der The actuating rod 13 has a first part 13a which is connected to the scanning lever 6 at the second point of application 6b. A second part 13b of the actuating rod 13 is connected to the crank arm 12. In the embodiment shown, the first part 13a is made hollow and the second part 13b is slidably guided inside the first part 13a. The length of the
Betätigungsstange 13 ist damit variabel. Actuating rod 13 is thus variable.
Zur Begrenzung der Bewegung des ersten Teils 13a und des zweiten Teils 13b relativ zueinander ist ein fest mit dem zweiten Teil 13b verbundener Stift 13c vorgesehen, der in Schlitzen 13d des ersten Teils 13a geführt wird. Der zweite Teil 13b ist daher innerhalb des ersten Teils 13a von den Enden der Schlitzen 13d begrenzt verschiebbar. Mittels des Federelements 13e werden die Teile 13a, 13b voneinander weggedrückt, so dass die Betätigungsstange 13 auf eine maximale In order to limit the movement of the first part 13a and the second part 13b relative to one another, a pin 13c which is fixedly connected to the second part 13b is provided and which is guided in slots 13d of the first part 13a. The second part 13b can therefore be displaced within the first part 13a to a limited extent from the ends of the slots 13d. By means of the spring element 13e, the parts 13a, 13b are pressed away from one another, so that the actuating rod 13 is at a maximum
Längenerstreckung vorgespannt wird. Length extension is biased.
Durch die Verschwenkung von Kurbelarm 12 und Betätigungsstange 13 gegeneinander und die Lageänderung zwischen erstem Teil 13a und zweitem By pivoting the crank arm 12 and the actuating rod 13 relative to one another and the change in position between the first part 13a and the second
Teil 13b verändert sich eine absolute Länge L des Betätigungselements 10 von der Achse B zum zweiten Angriffspunkt 6b. Wenn bei Verdrehen der Part 13b changes an absolute length L of the actuating element 10 from the axis B to the second point of application 6b. If when twisting the
Betätigungswelle 11 der Abtasthebel 6 mittels Kurbelarm 12 und Betätigungsstange 13 in Richtung der Eingriffsposition mit der Nockenwelle 5a verschwenkt wird und der Rollenkörper 6c gegen einen Nocken 5 stößt, wird das Federelement 13e zusammengedrückt und es kommt zu keiner Beschädigung in der Ventiltriebvorrichtung 1. Wenn sich die Nockenwelle 5a auf den Grundkreis G weitergedreht hat, können sich die Teile 13a, 13b durch die Federspannung wieder in Richtung der maximalen Längenerstreckung der Betätigungsstange 13 bewegen und die Ventiltriebvorrichtung 1 in Eingriffsposition gebracht werden. Um die Verschwenkung zu begrenzen, ist - wie bereits oben beschrieben - die Abstützfläche 7 am Abtasthebel 6 angeordnet, die im Fall der Verschwenkung mit Operating shaft 11 of the scanning lever 6 is pivoted by means of the crank arm 12 and operating rod 13 in the direction of the engagement position with the camshaft 5a and the roller body 6c abuts against a cam 5, the spring element 13e is compressed and there is no damage in the valve drive device 1. If the If the camshaft 5a has rotated further to the base circle G, the parts 13a, 13b can move again by the spring tension in the direction of the maximum length extension of the actuating rod 13 and the valve drive device 1 can be brought into the engagement position. In order to limit the pivoting - as already described above - the support surface 7 is arranged on the scanning lever 6, which in the case of pivoting with
dem gehäusefesten Abstützelement 7a zusammenwirkt. the support element 7a fixed to the housing cooperates.
Die grundsätzliche Funktion der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung 1 wurde in Fig. 1 anhand einer Ausführung erläutert, bei der nur eine The basic function of the valve drive device 1 according to the invention was explained in FIG. 1 using an embodiment in which only one
Übertragungsvorrichtung 100 vorgesehen ist, so dass eine Übertragung des Transmission device 100 is provided so that a transmission of the
Nockenhubs auf das Ventil 2 entweder aktiviert oder deaktiviert ist. In den Figuren 1a bis 16 sind Varianten dargestellt, in der zwei unterschiedliche Nockenerhebungen auf ein Ventil 2 übertragbar sind und dementsprechend zwei identisch aufgebaute Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ vorgesehen sind. Damit können neben dem Aktivieren und Deaktivieren des Ventils 2 auch verschiedene Nockenerhebungskurven realisiert werden. Dazu weisen die Nocken 5 zu den beiden Abtasthebeln 6 unterschiedliche Nockenprofile auf. Das dient dazu, unterschiedliche Steuerzeiten abhängig vom Kurbelwinkel der Brennkraftmaschine zu realisieren, je nach eingreifendem Abtasthebel 6. Cam lift on valve 2 is either activated or deactivated. In FIGS. 1a to 16, variants are shown in which two different cam elevations can be transferred to a valve 2 and accordingly two identically constructed transfer devices 100, 100 'are provided. In addition to activating and deactivating valve 2, this also enables various cam elevation curves to be implemented. For this purpose, the cams 5 have different cam profiles for the two scanning levers 6. This serves to implement different control times depending on the crank angle of the internal combustion engine, depending on the intervening scanning lever 6.
In den nachfolgenden Erläuterungen ist jeweils von zwei Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ die Rede, die in Richtung der Nockenwelle 5a hintereinander angeordnet sind. Elemente der vorderen, dem Betrachter zugewandten Übertragungsvorrichtung 100 sind dabei mit normalen Bezugszeichen versehen während Elemente der hinteren Übertragungsvorrichtung 100‘, die häufig teilweise oder vollständig von der vorderen Übertragungsvorrichtung 100 verdeckt In the following explanations, two transmission devices 100, 100 'are referred to, which are arranged one behind the other in the direction of the camshaft 5a. Elements of the front transmission device 100 facing the viewer are provided with normal reference symbols, while elements of the rear transmission device 100 ‘, which are often partially or completely covered by the front transmission device 100
au ouch
sind, jeweils mit einem Strich „‘ “ versehen sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird häufig nur ein Bezugszeichen verwendet, was jeweils die Merkmale der vorderen 100 und der hinteren Übertragungsvorrichtung 100‘ bezeichnet, falls nicht are each provided with a dash “‘ ”. For the sake of clarity, often only one reference symbol is used, which denotes the features of the front 100 and the rear transmission device 100 ‘, if not
anders angegeben. otherwise stated.
Die im Zusammenhang mit den Figuren 1a bis 16 erläuterten Merkmale lassen sich natürlich auch auf die Anwendung gemäß Fig. 1 mit nur einer The features explained in connection with FIGS. 1 a to 16 can of course also be applied to the application according to FIG. 1 with only one
Übertragungsvorrichtung 100 übertragen. Transfer device 100 transferred.
Fig. 1a zeigt eine Ausführung mit zwei Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘, die in Richtung der Nockenwelle 5a gesehen hintereinander angeordnet sind. Es ist daher nur anhand der Abtasthebel 6, 6‘, der Betätigungswellen 11, 11‘ und der Kurbelarme 12, 12‘ zu erkennen, dass zwei Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ vorgesehen sind. Der vordere Abtasthebel 6 ist aus dem Eingriff mit der Nockenwelle 5a gebracht und der Nockenhub des ihm zugeordneten Nockens 5 wirkt nicht auf das Ventil 2. Der hintere Abtasthebel 6‘ befindet sich in der Eingriffsposition - die Abstützfläche 7‘ befindet sich in Eingriff mit dem Abstützelement (in Fig. 1a nicht eingezeichnet). Da der Rollenkörper 6c‘ am Grundkreis aufliegt, ist das Ventil 2 geschlossen. In Fig. 1b ist zu erkennen, wie in Fig. 1a shows an embodiment with two transmission devices 100, 100 'which are arranged one behind the other as seen in the direction of the camshaft 5a. It can therefore only be seen on the basis of the scanning levers 6, 6 ', the actuating shafts 11, 11' and the crank arms 12, 12 'that two transmission devices 100, 100' are provided. The front scanning lever 6 is brought out of engagement with the camshaft 5a and the cam lift of the cam 5 assigned to it does not act on the valve 2. The rear scanning lever 6 'is in the engagement position - the support surface 7' is in engagement with the support element (not shown in Fig. 1a). Since the roller body 6c ‘rests on the base circle, the valve 2 is closed. In Fig. 1b it can be seen how in
der Betätigungsstange 13 der Stift 13c am Ende des Schlitzes 13d anliegt und the actuating rod 13, the pin 13c rests at the end of the slot 13d and
dadurch durch Verdrehen der Betätigungswelle 11 der Abtasthebel 6 von der thereby by rotating the actuating shaft 11 of the scanning lever 6 from the
Nockenwelle 5a weggezogen wird. Camshaft 5a is pulled away.
Fig. 2a zeigt die Anordnung von Fig. 1a in einer Stellung, bei der der Abtasthebel 6 der vorderen Übertragungsvorrichtung 100 mit der Nockenwelle 5a in Eingriff ist und deren Stößel 4 die Nockenerhebung des Nockens 5 über den Hebel 3 auf das Ventil 2 überträgt, so dass maximaler Hub erreicht wird. Hier ist auch zu erkennen, wie die Feder 4b des Stößels 4 gegen den Anschlag 4c zusammengedrückt wird. Bei maximalem Hub des Ventils 2 wird der Stift 4d in der Führung 4a des Stößels 4 abgehoben. Der Stift 4d erreicht seine höchste Position relativ zur Nockenwelle 5a. Fig. 2a shows the arrangement of Fig. 1a in a position in which the scanning lever 6 of the front transmission device 100 is in engagement with the camshaft 5a and the tappet 4 of which transmits the cam elevation of the cam 5 via the lever 3 to the valve 2, so that the maximum stroke is reached. It can also be seen here how the spring 4b of the plunger 4 is compressed against the stop 4c. At the maximum stroke of the valve 2, the pin 4d in the guide 4a of the plunger 4 is lifted off. The pin 4d reaches its highest position relative to the camshaft 5a.
Die Feder 4b wird gegen den Anschlag 4c zusammengedrückt. The spring 4b is compressed against the stop 4c.
Fig. 2b zeigt in einer Detailansicht, wie die Teile 13a, 13b der Betätigungsstange 13 zusammengedrückt werden, so dass das Federelement 13e zusammengedrückt Fig. 2b shows in a detailed view how the parts 13a, 13b of the actuating rod 13 are compressed so that the spring element 13e is compressed
wird, becomes,
In dieser Stellung wird der Abtasthebel 6 der vorderen In this position the scanning lever 6 is the front one
Übertragungsvorrichtung 100 zum Nocken 5 hingedrückt. Transmission device 100 pressed towards cam 5.
Fig. 3 stellt den Grundriss der in Fig. 2a gezeigten Situation dar. Dabei ist ersichtlich, dass der Kipphebel zwei Daumen 8, 8‘ aufweist, die je mit einem Stößel 4 einer der Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ in Kontakt stehen bzw. dazu ausgelegt sind, abwechselnd mit dem einen oder dem anderen Stößel 4 in Fig. 3 shows the plan of the situation shown in Fig. 2a. It can be seen that the rocker arm has two thumbs 8, 8 ', which are each in contact with a plunger 4 of one of the transmission devices 100, 100' or designed for this purpose are alternating with one or the other plunger 4 in
Kontakt zu sein. Die Daumen 8, 8‘ bilden dabei die zweiten Enden 3b des Hebels 3. To be in contact. The thumbs 8, 8 ‘form the second ends 3b of the lever 3.
Im Folgenden werden nur die Unterschiede der Ausführungen zwei bis sieben beschrieben. Die anderen Funktionen und Bauteile entsprechen denen der Ausführungen gemäß den Figuren 1 bis 3. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur diejenigen Bezugszeichen eingezeichnet, die zum Verständnis der Funktion Only the differences between versions two to seven are described below. The other functions and components correspond to those of the embodiments according to FIGS. 1 to 3. For the sake of clarity, only those reference numerals are drawn in that are necessary for understanding the function
notwendig sind. are necessary.
Fig.4 und Fig. 5 zeigen wieder eine Ventiltriebvorrichtung 1 mit zwei in Richtung der Kurbelwelle 5a hintereinander angeordneten Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘. Im Unterschied zur ersten Ausführung ist die dargestellte zweite Ausführung dazu eingerichtet, dass ein Bewegen des Abtasthebels 6 nur in der Grundkreisphase der Nockenwelle 5a außerhalb des Eingriffs zugelassen wird. Dazu kommen anders 4 and 5 again show a valve drive device 1 with two transmission devices 100, 100 'arranged one behind the other in the direction of the crankshaft 5a. In contrast to the first embodiment, the illustrated second embodiment is set up so that movement of the scanning lever 6 is permitted only in the base circle phase of the camshaft 5a outside of the engagement. Then there are different
ausgeführte Betätigungselemente 20 zum Einsatz und es sind zusätzlich executed actuating elements 20 are used and there are additional
Sperrvorrichtungen 21, 21‘ vorgesehen. Locking devices 21, 21 ‘provided.
Das Betätigungselement 20 ist von seiner Funktionsweise gleich aufgebaut wie das Betätigungselement 10 der Ventiltriebvorrichtung 1 in der ersten Ausführung, weist aber im Bereich der gelenkigen Verbindung zum zweiten Angriffspunkt 6b des Abtasthebels 6 einen Anschlag 22, 22‘ auf. Der Anschlag 22, 22‘ ist dazu eingerichtet, mit einem Sperrelement 25, 25‘ so zusammenzuwirken, dass eine Bewegung des Betätigungselements 20 möglich ist oder nicht. Der Anschlag 22 ist gemäß Fig. 4 an einem ersten Teil 27a einer Betätigungsstange 27 angeordnet. Der zweite Teil 13b der Betätigungsstange 27 entspricht dem zweiten Teil 13b in der ersten Ausführung des Ventiltriebs. Alle anderen Elemente des The operating element 20 is constructed in the same way as the operating element 10 of the valve drive device 1 in the first embodiment, but has a stop 22, 22 ‘in the area of the articulated connection to the second contact point 6b of the scanning lever 6. The stop 22, 22 ‘is designed to interact with a locking element 25, 25‘ in such a way that a movement of the actuating element 20 is possible or not. According to FIG. 4, the stop 22 is arranged on a first part 27 a of an actuating rod 27. The second part 13b of the actuating rod 27 corresponds to the second part 13b in the first embodiment of the valve drive. All other elements of the
Betätigungselement 20 weisen selbe Bezugszeichen wie in der ersten Ausführung Actuating element 20 have the same reference numerals as in the first embodiment
auf und sind in ihrer Ausgestaltung und Funktionsweise gleich. and are the same in their design and functionality.
Die Sperrvorrichtung 21, 21‘ umfasst eine Steuerwelle 23, die im Wesentlichen parallel zur Nockenwelle 5a orientiert ist und eine Steuerkurve 24 aufweist. Dabei kann auch im Fall von hintereinander angeordneten The locking device 21, 21 ′ comprises a control shaft 23 which is oriented essentially parallel to the camshaft 5 a and has a control cam 24. This can also be used in the case of one behind the other
Übertragungseinrichtungen 100, 100‘ eine gemeinsame Steuerwelle 23 vorgesehen sein, die für jede Übertragungsvorrichtung 100, 100‘ eine zugeordnete Steuerkurve 24, 24° aufweist. Diese Steuerkurve 24, 24° wird jeweils durch ein in Richtung des Betätigungselements 20 verschiebbares Sperrelement 25, 25‘ abgegriffen, das in der gezeigten Ausführung die Form eines hohlen Prismas mit in etwa quadratischer Grundfläche aufweist, welches um die Steuerkurve 24, 24° herum angeordnet ist. Das Sperrelement 25, 25‘ wird von der Steuerwelle 23, insbesondere deren Steuerkurve 24, 24‘, entgegen der Kraft einer Feder 26, 26‘ verschoben. Dabei ist die Feder 26, 26‘ gemeinsam mit dem Sperrelement 25, 25‘ in einer Führung 27b, 27b‘ angeordnet, wobei das Sperrelement 25 in der Führung 27b, 27b‘ verschiebbar angeordnet ist. Die Führung 27b, 27b‘ kann beispielsweise fest im Kurbelgehäuse verortet sein. Das Bewegen des Sperrelements 25, 25‘ bewirkt ein Zusammenwirken mit dem Anschlag 22, 22‘, so dass das Betätigungselement 20 gesperrt ist und den Abtasthebel 6, 6‘ nicht bewegen kann. Wenn das Sperrelement 25, 25‘ wieder aus Eingriff mit dem Anschlag 22, 22‘ gebracht wird, kann sich das Betätigungselement 20 wieder frei Transmission devices 100, 100 ‘a common control shaft 23 can be provided, which has an associated control cam 24, 24 ° for each transmission device 100, 100‘. This control cam 24, 24 ° is tapped in each case by a locking element 25, 25 'which can be displaced in the direction of the actuating element 20 and which in the embodiment shown has the shape of a hollow prism with an approximately square base, which is arranged around the control cam 24, 24 ° is. The locking element 25, 25 ‘is displaced by the control shaft 23, in particular its control cam 24, 24‘, against the force of a spring 26, 26 ‘. The spring 26, 26 is arranged together with the blocking element 25, 25 ‘in a guide 27b, 27b‘, the blocking element 25 being arranged displaceably in the guide 27b, 27b ‘. The guide 27b, 27b ‘can for example be permanently located in the crankcase. Moving the blocking element 25, 25 ‘causes an interaction with the stop 22, 22‘, so that the actuating element 20 is blocked and the scanning lever 6, 6 ‘cannot move. When the locking element 25, 25 ‘is brought out of engagement with the stop 22, 22‘ again, the actuating element 20 can be released again
bewegen. move.
Die Steuerkurve 24, 24° der Steuerwelle 23 ist so ausgeführt, dass sie eine zum Nocken 5 der Nockenwelle 5a umgekehrte Wirkform aufweist. Das bedeutet, dass entweder der Nocken 5 in einer Position ist, in der über die Übertragungsvorrichtung 100, 100‘ eine Bewegung des Ventils 2 bewirkt wird, und das Sperrelement 25, 25‘ unbewegt ist, oder die Steuerkurve 24, 24° der Steuerwelle 23 das Sperrelement 25, 25‘ in Richtung des Anschlags 22, 22‘ bewegt und die Nockenwelle 5a in einer Grundkreisphase G ist. The control cam 24, 24 ° of the control shaft 23 is designed in such a way that it has an effective shape that is reversed to that of the cam 5 of the camshaft 5a. This means that either the cam 5 is in a position in which a movement of the valve 2 is effected via the transmission device 100, 100 ', and the blocking element 25, 25' is stationary, or the control cam 24, 24 ° of the control shaft 23 the locking element 25, 25 'is moved in the direction of the stop 22, 22' and the camshaft 5a is in a base circle phase G.
Durch die umgekehrte Steuerkurve 24, 24‘ zur Nockenwelle 5a wird erreicht, dass die Sperrung nur bei Eingriff des Abtasthebels 6, 6‘ auf die Erhebung des Nockens 5 (außerhalb der Grundkreis-Phase) wirkt und Schalten daher nur in der Grundkreis-The reverse cam 24, 24 ‘to the camshaft 5a ensures that the locking only acts on the elevation of the cam 5 (outside the base circle phase) when the scanning lever 6, 6‘ engages, and switching therefore only takes place in the base circle
Phase möglich ist. Der Grundkreis ist in den Figuren mit G gekennzeichnet. Phase is possible. The base circle is marked with G in the figures.
Dabei ist der Abtasthebel 6‘ der hinteren Übertragungsvorrichtung 100‘ in Fig. 4 am The scanning lever 6 ‘of the rear transmission device 100‘ in FIG. 4 is on
Grundkreis G anliegend gezeigt. Base circle G shown attached.
Der Abtasthebel 6 der vorderen Übertragungsvorrichtung 100 ist außer Eingriff mit der Nockenwelle 5a. In der gezeigten Stellung ist das Sperrelement 25 so angehoben, dass eine Bewegung des Abtasthebels 6 durch die Betätigungsstange 13 möglich ist. Ein In-Eingriff-bringen des Abtasthebels 6 mit der Nockenwelle 5a kann also erfolgen. The scanning lever 6 of the front transmission device 100 is disengaged from the camshaft 5a. In the position shown, the locking element 25 is raised so that a movement of the scanning lever 6 through the actuating rod 13 is possible. The scanning lever 6 can therefore be brought into engagement with the camshaft 5a.
Das Sperrelement 25, 25‘ wird durch einen Stift dargestellt, der von der Steuerwelle 23 je nach Phasenlage auf und ab bewegt wird. Die Steuerkurve 24, 24‘ auf der Steuerwelle 23 ist so gestaltet, dass der Eingriff nur in der Phase möglich ist, in der der im ersten Angriffspunkt angeordnete Rollenkörper 6c mit dem Grundkreis G der Nockenwelle 5a in Kontakt kommt. Dadurch wird vermieden, The locking element 25, 25 ‘is represented by a pin which is moved up and down by the control shaft 23 depending on the phase position. The control cam 24, 24 'on the control shaft 23 is designed so that engagement is only possible in the phase in which the roller body 6c arranged in the first point of application comes into contact with the base circle G of the camshaft 5a. This avoids
dass der der Rollenkörper 6c in der Hub-Phase gegen den Nocken 5 schlägt. that the roller body 6c strikes against the cam 5 in the lifting phase.
Wenn eine Endstellung, entweder im Eingriff oder außerhalb davon, erreicht wird, hat das Sperrelement 25 keinen Kontakt mehr mit dem Anschlag 22 des Betätigungselements 20. Verschleiß an dieser Paarung wird dadurch vermieden. When an end position, either in engagement or outside of it, is reached, the locking element 25 no longer has any contact with the stop 22 of the actuating element 20. Wear on this pairing is thereby avoided.
In Fig. 5 ist die Ventiltriebvorrichtung 1 der zweiten Ausführung in einer zweiten Stellung gezeigt, wobei die Sperrvorrichtung 21‘ für die hintere Übertragungsvorrichtung 100‘ geschlossen ist. Der Abtasthebel 6 der vorderen In Fig. 5, the valve drive device 1 of the second embodiment is shown in a second position, the locking device 21 ‘for the rear transmission device 100‘ is closed. The scanning lever 6 of the front
Übertragungsvorrichtung 100 ist durch das Betätigungselement 20 zur Nockenwelle Transmission device 100 is through the actuator 20 to the camshaft
5a hin verschoben und gleitet mit der Abstützfläche 7 an ihrem Gegenüber im Kurbelgehäuse, wenn sich die Nockenwelle 5a dreht und die Nockenerhebung des Nockens 5 mit dem Rollenkörper 6c zusammenwirkt. Das Ventil 2 befindet sich in der gezeigten Position gerade im maximalen Hub. Durch das Sperrelement 25‘ wird ein Schalten der hinteren Übertragungsvorrichtung 100‘ verhindert und der Anschlag 22‘ liegt am Sperrelement 25‘ an. Dabei wird in der Stellung die Bewegung des Betätigungselements 20‘ der hinteren Übertragungsvorrichtung 100‘ von diesem Anschlag 22‘ verhindert. Wie gezeigt befindet sich das Ventil 2 im 5a displaced and slides with the support surface 7 on its opposite in the crankcase when the camshaft 5a rotates and the cam lobe of the cam 5 interacts with the roller body 6c. The valve 2 is in the position shown in the maximum stroke. Switching of the rear transmission device 100 ‘is prevented by the blocking element 25‘ and the stop 22 ‘rests on the blocking element 25.. The movement of the actuating element 20 of the rear transmission device 100 ‘is prevented by this stop 22‘ in this position. As shown, the valve 2 is in
Hubmaximum. Stroke maximum.
In der ersten und in der zweiten Ausführung wird der Abtasthebel 6 durch Verkürzung des Abstands L zwischen Betätigungswelle 11 und zweitem Angriffspunkt 6b vom Nocken 5 abgehoben und der zweite Angriffspunkt 6a in In the first and second embodiment, the scanning lever 6 is lifted off the cam 5 by shortening the distance L between the actuating shaft 11 and the second point of application 6b, and the second point of application 6a in FIG
Richtung zur Betätigungswelle 11 hin verschwenkt. Swiveled towards the actuating shaft 11.
Fig. 6 und 7 zeigen die Ventiltriebsvorrichtung 1 in einer dritten Ausführung für entgegengesetzten Drehsinn der Nockenwelle 5a, was eine andere Anordnung der bereits bekannten Bauteile mit sich bringt. Wieder sind zwei in Richtung der Nockenwelle 5a hintereinander angeordnete Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ vorgesehen. Im Unterschied zu der ersten und der zweiten Ausführung ist ein Anschlag 33 eines Betätigungselements 30 derart angeordnet, dass eine Sperrung durch eine Sperrvorrichtung 31 mit einem Sperrelement 32 von einer von dem Stößel 4 abgewandten Seite des Betätigungselements 30 her erfolgt. Die Betätigung des Sperrelements 32 erfolgt beispielsweise durch einen pneumatischen und/oder elektrischen und/oder hydraulischen Aktuator, der in den Figuren nicht 6 and 7 show the valve drive device 1 in a third embodiment for opposite directions of rotation of the camshaft 5a, which involves a different arrangement of the components already known. Two transmission devices 100, 100 ′ arranged one behind the other in the direction of the camshaft 5a are again provided. In contrast to the first and the second embodiment, a stop 33 of an actuating element 30 is arranged in such a way that a locking device 31 with a locking element 32 is effected from a side of the actuating element 30 facing away from the plunger 4. The blocking element 32 is actuated, for example, by a pneumatic and / or electrical and / or hydraulic actuator, which is not shown in the figures
näher dargestellt ist. is shown in more detail.
Der Abtasthebel 6, 6‘ wird in der dritten Ausführung durch Verlängerung eines Betätigungselements 30 von der Betätigungswelle 11 weg und mit dem ersten Angriffspunkt 6a von der Nockenwelle 5a weggedrückt. Der Abtasthebel 6, 6‘ ist derart ausgeführt, dass bei Verschwenkung des ersten Angriffspunkts 6a von der Nockenwelle 5a weg der Abtasthebel 6 mittels Rollenkörper 6c nicht mit dem Nocken 5 in Berührung kommt. In the third embodiment, the scanning lever 6, 6 ‘is pushed away from the operating shaft 11 by extending an operating element 30 and away from the camshaft 5a with the first point of application 6a. The scanning lever 6, 6 ‘is designed in such a way that when the first point of application 6a is pivoted away from the camshaft 5a, the scanning lever 6 does not come into contact with the cam 5 by means of roller bodies 6c.
Dabei greift wiederum das Sperrelement 32 in den Anschlag 33 ein, um ein InEingriff-bringen des Abtasthebels 6 mit der Nockenwelle 5a außerhalb der The locking element 32 again engages in the stop 33 in order to bring the scanning lever 6 into engagement with the camshaft 5a outside the
Grundkreisphase zu verhindern. Das Sperrelement 32 verhindert bei Eingriff in den To prevent base circle phase. The locking element 32 prevents engagement in the
Anschlag 33 ein Drehen des Abtasthebels 6 um die Anlenkachse 4Ff in eine Richtung zu der Betätigungswelle 11 hin. Der Anschlag 33 ist dabei an einem ersten Teil 34a einer Betätigungsstange 34 angeordnet. Stop 33 a rotation of the scanning lever 6 about the pivot axis 4Ff in a direction towards the actuating shaft 11. The stop 33 is arranged on a first part 34 a of an actuating rod 34.
Der erste Teil 34a der Betätigungsstange 34 ist teilweise hohlzylindrisch ausgeführt. Im Inneren des ersten Teils 34a ist ein zweiter Teil 34b der Betätigungsstange 34 geführt. Dabei ist um den zweiten Teil 34b ein Federelement 34e angeordnet, das an einem Ende zum Gelenk an den Kurbelarm 12 hin an einem Anschlag abgestützt The first part 34a of the actuating rod 34 is partially designed as a hollow cylinder. A second part 34b of the actuating rod 34 is guided in the interior of the first part 34a. A spring element 34e is arranged around the second part 34b and is supported on a stop at one end to the joint on the crank arm 12
ist. is.
An dem anderen Ende ist die Bewegung des Federelementes 34e durch einen Absatz im Inneren des hohlzylindrischen ersten Teils 34a begrenzt. Um die maximale Bewegung wiederum zu begrenzen, ist ein Stift 34c in Schlitzen 34d des ersten Teils 34a der Betätigungsstange 34 gleitend vorgesehen. At the other end, the movement of the spring element 34e is limited by a shoulder in the interior of the hollow cylindrical first part 34a. To again limit the maximum movement, a pin 34c is slidably provided in slots 34d of the first part 34a of the operating rod 34.
Fig.6 zeigt die Ausführung des Betätigungselements 30 für eine Ausführung einer Nockenwelle 5a, die hinsichtlich der Darstellung in der Figur im Uhrzeigersinn umläuft. Dabei befindet sich die Abstützung des Abtasthebels 6 in Form eines Abstützelements 7a, um die Eingriffsposition zu definieren, auf der gegenüberliegenden Seite als bei den bisherigen Ausführungen. Das Betätigungselement 30 ist jetzt so ausgelegt, dass in den Eingriff gezogen wird und gedrückt wird, wenn der Abtasthebel 6 mit dem Rollenkörper 6c aus dem Eingriff 6 shows the embodiment of the actuating element 30 for an embodiment of a camshaft 5a, which rotates clockwise with respect to the representation in the figure. The support of the scanning lever 6 is in the form of a support element 7a, in order to define the engagement position, on the opposite side than in the previous versions. The actuating element 30 is now designed so that it is pulled into engagement and is pressed when the sensing lever 6 with the roller body 6c out of engagement
genommen werden soll. should be taken.
Fig.7 zeigt den Grundriss dieser Anordnung. Der Kipphebel 3 hat zwei Daumen 8, 8‘ 7 shows the plan of this arrangement. The rocker arm 3 has two thumbs 8, 8 ‘
die wechselweise mit dem einen oder dem anderen Stößel 4 in Kontakt treten. which alternately come into contact with one or the other tappet 4.
Fig. 8 bis 10 zeigen eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung 1 mit zwei in Richtung der Nockenwelle 5a hintereinander angeordneten Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘, die sich von den bisherigen 8 to 10 show a fourth embodiment of the valve drive device 1 according to the invention with two transmission devices 100, 100 'arranged one behind the other in the direction of the camshaft 5a, which differ from the previous ones
Ausführungen durch die Details der Sperrvorrichtung 41, 41‘ unterscheidet. Versions by the details of the locking device 41, 41 ‘differs.
In einer in Fig. 8 dargestellten ersten Stellung ist die der vorderen Übertragungsvorrichtung 100 zugeordnete Sperrvorrichtung 41 geöffnet. Die Sperrvorrichtung 41 der vierten Ausführung ist einem Betätigungselement 40 zugeordnet, wobei gleich der zweiten Ausführung ein Anschlag 22 auf einem ersten In a first position shown in FIG. 8, the locking device 41 assigned to the front transmission device 100 is open. The locking device 41 of the fourth embodiment is assigned to an actuating element 40, with a stop 22 on a first, like the second embodiment
Teil 27a der Betätigungsstange 27 angeordnet ist. In diesen Anschlag 22 greift ein Part 27a of the actuating rod 27 is arranged. In this stop 22 engages
verdrehbares Sperrelement in Form einer Sperrklinke 42 ein. Dabei ist die Sperrklinke 42 an einem gehäusefesten Anlenkpunkt 44 drehbar gelagert und mit einer Steuerstange 43 gelenkig verbunden, so dass die Sperrklinke 42 mittels der Steuerstange 43 verdrehbar um den Anlenkpunkt 44 ist. Die Sperrklinke 42 ist in der gezeigten Ausführung hakenförmig ausgebildet und der Anlenkpunkt 44 ist im Wesentlichen in einem Scheitelpunkt dieses Hakens angeordnet. Die Steuerstange 43 dient als Aktivierungselement. Unter hakenförmig versteht sich hier eine Form mit zumindest zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten, die um zumindest einen rotatable locking element in the form of a pawl 42 a. The pawl 42 is rotatably mounted on a pivot point 44 fixed to the housing and is articulated to a control rod 43, so that the pawl 42 can be rotated about the pivot point 44 by means of the control rod 43. The pawl 42 is hook-shaped in the embodiment shown and the articulation point 44 is arranged essentially in an apex of this hook. The control rod 43 serves as an activation element. Here, hook-shaped is understood to mean a shape with at least two successive sections that surround at least one
Scheitelpunkt gebogen sind. Vertices are curved.
Dabei wird die Nockenwelle 5a neben ihrer Betätigungsfunktion für das Ventil 2 auch als Steuerwelle für die Sperrvorrichtung 41 benutzt. Die Steuerstange 43 ist relativ zur Längserstreckung des Betätigungselements 40 geneigt angeordnet. Die Steuerkurve für die Sperrvorrichtung 41 ist so in Phase zum Nockenhub des Nockens für den Ventilhub angeordnet, dass die Freigabe zur Schaltbewegung nur in der Grundkreis-Phase des Ventils 2 möglich ist. Der Drehsinn der Nockenwelle 5a ist in der gezeigten Ausführung gegen den Uhrzeiger umlaufend. In addition to its actuating function for the valve 2, the camshaft 5a is also used as a control shaft for the locking device 41. The control rod 43 is arranged inclined relative to the longitudinal extension of the actuating element 40. The control curve for the locking device 41 is arranged in phase with the cam lift of the cam for the valve lift that the release for the switching movement is only possible in the base circle phase of the valve 2. The direction of rotation of the camshaft 5a is counterclockwise in the embodiment shown.
Durch translatorische Verschiebung der Steuerstange 43, die durch Verdrehung der Nockenwelle 5a veranlasst wird, wird die Sperrklinke 42 verdreht. Damit keine kinematischen Zwänge zu Verspannungen führen, ist gelenkige Verbindung der Sperrklinke 42 mit der Steuerstange 43 mit Spiel ausgeführt. Dazu weisen die Steuerstange 43 und die Sperrklinke 42 zueinander einen Schlitz auf in dem ein Führungsbolzen des jeweils anderen verschiebbar geführt ist. Die Steuerstange 43 ist gegen die Steuerkurve 24 der Nockenwelle 5a, die zur Verschiebung der The locking pawl 42 is rotated by translational displacement of the control rod 43, which is caused by rotation of the camshaft 5a. So that no kinematic constraints lead to tension, the pawl 42 is articulated with the control rod 43 with play. For this purpose, the control rod 43 and the pawl 42 have a slot in relation to one another in which a guide pin of the other is slidably guided. The control rod 43 is against the cam 24 of the camshaft 5a, which is used to move the
Steuerstange 43 dient, durch eine Feder 45 vorgespannt. Control rod 43 is used, biased by a spring 45.
Fig.9 zeigt die vierte Ausführung in einer Stellung, in der die hintere Übertragungsvorrichtung 100‘ gesperrt ist, indem die Sperrklinke 42‘ mit dem Anschlag 22‘ in Eingriff steht. Damit ergibt sich eine gesperrte Stellung des Betätigungselements 40‘durch die geschlossene Sperrvorrichtung 41‘. Der Abtasthebel 6 der vorderen Übertragungsvorrichtung 100 steht mit der Nockenwelle 5a in Eingriff. FIG. 9 shows the fourth embodiment in a position in which the rear transmission device 100 ‘is blocked by the pawl 42 engaging with the stop 22. This results in a locked position of the actuating element 40 'due to the closed locking device 41'. The scanning lever 6 of the front transmission device 100 is engaged with the camshaft 5a.
Fig.10 zeigt den Grundriss dazu mit dem Kipphebel 3 mit den zwei Daumen 8, 8‘ und den beiden Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘. Hier ist zu erkennen, wie die Fig. 10 shows the floor plan for this with the rocker arm 3 with the two thumbs 8, 8 ‘and the two transmission devices 100, 100‘. Here you can see how the
Übertragungsvorrichtungen 100, 100‘ in Richtung der Nockenwelle 5a Transmission devices 100, 100 ‘in the direction of the camshaft 5a
hintereinander angeordnet sind. are arranged one behind the other.
Fig.11 zeigt eine fünfte Ausführung der Ventiltriebvorrichtung 1, wobei es sich im Wesentlichen um die vierte Ausführung in einer Variante für entgegengesetzten Drehsinn der Nockenwelle 5a handelt. Die Steuerstange 43, die der 11 shows a fifth embodiment of the valve drive device 1, which is essentially the fourth embodiment in a variant for opposite directions of rotation of the camshaft 5a. The control rod 43 that the
Steuerstange 43 der vierten Ausführung der Funktion her entspricht, ist dabei nach unten, von einem Betätigungselement 50 weg geneigt angeordnet. Das Aussehen und die Funktion von beiden Betätigungselementen 50 der fünften Ausführung entsprechen der dritten Ausführung, die in Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Die Sperrvorrichtung 41 ist wie in der vierten Ausführung ausgeführt und ist in dieser Fig. 11 geschlossen. Die Nockenwelle 5a fungiert in dieser Ausführung ebenfalls als Steuerwelle für die Sperrvorrichtung 41. Fig. 11a zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in Fig. 11. Control rod 43 of the fourth embodiment corresponds to the function, is arranged inclined downward, away from an actuating element 50. The appearance and the function of both actuating elements 50 of the fifth embodiment correspond to the third embodiment, which is shown in FIGS. 6 and 7. The locking device 41 is designed as in the fourth embodiment and is closed in this FIG. 11. In this embodiment, the camshaft 5a also functions as a control shaft for the locking device 41. FIG. 11a shows a sectional view along the line XI-XI in FIG. 11.
Fig. 12 zeigt den Grundriss der fünften Ausführung gemäß Fig. 11. FIG. 12 shows the floor plan of the fifth embodiment according to FIG. 11.
Fig. 13 bis 16 zeigen Ventiltriebvorrichtungen 1 in einer sechsten und siebenten Ausführung, wo Betätigungsvorrichtungen 60, 70 unter Verwendung von Aktuatorvorrichtungen 61, 61‘dargestellt sind. Das Betätigen der Abtasthebel 6, 6‘ in Eingriff bzw. aus Eingriff mit der Nockenwelle 5a erfolgt durch diese Aktuatorvorrichtungen 61, 61‘, die beispielsweise einen pneumatischen und/oder elektrischen und/oder hydraulischen Aktuator aufweisen. Das hat den Vorteil, dass über eine Motorsteuerung die Phasenlage des Grundkreises G berücksichtigt werden kann und das System keine zusätzliche Steuerwelle benötigt. Die Aktuatorvorrichtungen 61, 61‘ sind dabei einerseits gelenkig an einem gehäusefesten Montagepunkt 62, 62‘ in der Brennkraftmaschine verortet und andererseits gelenkig mit dem zweiten Angriffspunkt 6b am Abtasthebel 6, 13 to 16 show valve drive devices 1 in a sixth and seventh embodiment, where actuating devices 60, 70 using actuator devices 61, 61, are shown. The actuation of the scanning levers 6, 6 'in engagement or out of engagement with the camshaft 5a takes place through these actuator devices 61, 61', which have, for example, a pneumatic and / or electrical and / or hydraulic actuator. This has the advantage that the phase position of the base circle G can be taken into account via a motor control and the system does not require an additional control shaft. The actuator devices 61, 61 are located on the one hand articulated at a mounting point 62, 62 '' fixed to the housing in the internal combustion engine and on the other hand articulated to the second point of application 6b on the scanning lever 6,
6 verbunden. 6 connected.
In der sechsten Ausführung (Fig. 13 und 14) ist der Drehsinn der Nockenwelle 5a gegen den Uhrzeigersinn. Zur Definition der Eingriffsposition mit der Nockenwelle ist wieder ein maschinen- bzw. gehäusefestes Abstützelement 7a vorgesehen, das hinsichtlich des gehäusefesten Punktes 62, 62‘ der Aktuatorvorrichtungen 61, 61‘ auf der gegenüberliegenden Seite der Nockenwelle 5a angeordnet ist. Die Situation ist also so wie bei den Ausführungen, die in den Fign. 1 bis 5 dargestellt sind. In In the sixth embodiment (FIGS. 13 and 14) the direction of rotation of the camshaft 5a is counterclockwise. To define the engagement position with the camshaft, a support element 7a fixed to the machine or the housing is again provided, which is arranged on the opposite side of the camshaft 5a with respect to the fixed point 62, 62 'of the actuator devices 61, 61'. The situation is therefore as in the case of the statements made in FIGS. 1 to 5 are shown. In
der siebenten Ausführung (Fig. 15 und 16) ist der Drehsinn der Nockenwelle 5a im the seventh embodiment (Fig. 15 and 16) is the direction of rotation of the camshaft 5a in
21738 21738
Uhrzeigersinn. Das Abstützelement 7a‘ ist also hinsichtlich der Nockenwelle 5a auf der gleichen Seite angeordnet wie die Betätigungsvorrichtung 60 bzw. deren gehäusefester Montagepunkt 62, 62‘. Clockwise. The support element 7a ‘is therefore arranged with respect to the camshaft 5a on the same side as the actuating device 60 or its mounting point 62, 62‘ fixed to the housing.
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Also Published As
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AZ | Withdrawn |
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