DE4235934C2 - Ventilantriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilantriebsvorrichtung für eine Brennkraftmaschi­ ne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Ventilantriebsvorrichtung ist aus der DE 27 53 197 A1 bekannt.

Mit einer Ventilantriebsvorrichtung der vorgenannten Art können Ventilöffnungszeit und/oder Ventilöffnungshub einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den Be­ triebsbedingungen der Maschine unterschiedlich gestaltet werden. In der Verriegelungs­ stellung des den Nockenfolger verriegelnden Riegels wird der am Kipphebel schwenkbar befestigte Nockenfolger wirksam und gleitet auf einer ihm zugeordneten Nockenbahn des das Ventil betätigenden Nockens, die eine andere Exzentrizität aufweist, als die No­ ckenbahn, die in der entriegelten Stellung des Riegels am Kipphebel unmittelbar wirk­ sam ist.

Bei der bekannten Ventilantriebsvorrichtung ist der Riegel, der dem freien Nockenfolger zugeordnet ist und wie dieser am Ventilkipphebel schwenkbar gelagert ist, mittels eines elektromagnetischen Antriebes verstellbar, der ortsfest am Maschinenrahmen befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Antrieb und dem Riegel erfolgt über eine Verbin­ dungsstange. Es ist somit eine mechanische Stellbewegung, die über längere Zeit un­ verändert wirksam sein kann, vom feststehenden Antrieb auf den sich mit dem Kipphe­ bel periodisch bewegenden Riegel zu übertragen. Die Übertragungsmittel sind daher ei­ nem Verschleiß ausgesetzt, der zu Spiel führen kann und die Ventilantriebsvorrichtung schließlich unbrauchbar machen kann.

Aus der EP 0 442 460 A1 ist eine Ventilantriebsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, mit deren Hilfe die Zeitlage des Ventilhubes verstellt werden kann. Bei ihr ist zwischen einer Nockenwelle und dem Ventilkopf ein auf einer Hohlwelle gelagerter Kipp­ hebel angeordnet, an dem ein Nockenfolger schwenkbar gelagert ist, der mittels eines hydraulischen Stellantriebs verstellbar ist, der durch die hohle Kipphebelwelle mit Druckfluid versorgt wird. Einer Nockenfläche des Kipphebels und einer Nockenfläche des freien Nockenfolgers sind Nocken unterschiedlicher Exzentrizitäten zugeordnet, die durch Aufbau bzw. Abbau des Druckes im Druckfluid wahlweise wirksam gemacht wer­ den können. Diese Vorrichtung weist weder einen Verriegelungshebel noch eine Rück­ stellfeder auf. Der Hydraulikzylinder des Stellantriebes für den freien Nockenfolger muß dann, wenn dieser wirksam gemacht ist, im Betrieb den von der Ventilfeder ausgehen­ den, periodisch verlaufenden Gegendruck aufnehmen. An die Dichtungseigenschaften des Stellantriebes sind daher hohe Anforderungen zu stellen.

Aus der Druckschrift DE 37 01 480 A1 ist ein Ventilbetätigungssystem für ein KFZ-Motor bekannt. Dieses Ventilbetätigungssystem zeigt einen ersten Kipphebel, der mit einem Ende auf einen hydraulischen Ventilspielausgleich gelagert ist und mit dem anderen Ende auf ein Ventil des KFZ-Motors wirkt. An diesen ersten Kipphebel ist ein zweiter Kipphebel schwenk­ bar angeordnet, der durch einen Nockenabschnitt der Nockenwelle gegen eine Feder relativ zu dem ersten Kipphebel bewegt werden kann. Senkrecht zu dieser Relativbewegung zwi­ schen dem zweiten Kipphebel und dem ersten Kipphebel sind Bohrungen vorgesehen, die jeweils in einer bestimmten Stellung des zweiten Kipphebels relativ zu dem ersten Kipphe­ bel fluchten. An dem ersten Kipphebel ist eine Hydraulikeinrichtung vorgesehen, wobei ein Kolben einen Stift durch die genannten Bohrungen schiebt, wenn diese in der definierten Stellung sind, um den zweiten Kipphebel mit dem ersten Kipphebel zu verbinden. Weiterhin ist um diesen Stift eine Feder vorgesehen, die gegen den ersten Kipphebel anliegt, um die­ sen Stift aus den Bohrungen zurückzuziehen, wenn die Hydraulikeinrichtung einen drucklo­ sen Zustand aufweist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilantriebsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, die bei einfachem Aufbau ei­ ne hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventilantriebsvorrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Stellantrieb für den Verriegelungshebel ist eine Hydraulikeinrichtung, die im Kipphe­ bel selbst angeordnet ist und sich somit zusammen mit dem Kipphebel bewegt. Diese Hydraulikeinrichtung braucht keine periodisch einwirkenden Kräfte aufzunehmen, und es sind auch keine mechanischen Stellbewegungen von feststehenden auf bewegte Glieder zu übertragen. Die Abnutzung des Stellantriebes ist daher minimal und würde sich im üb­ rigen auch aufgrund der hydraulischen Betriebsweise ausgleichen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 im Ausschnitt eine Draufsicht auf eine Brennkraftmaschine, wobei eine No­ ckenwelle nicht dargestellt ist, um den Hauptteil einer ersten Ausführungs­ form einer Vorrichtung zum Antreiben der Ventile der Brennkraftmaschine zu zeigen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1, der die Vorrichtung mit der No­ ckenwelle zeigt;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 2, wobei zur Erläuterung nicht notwendige Teile weggelassen sind, um eine Rückstellfeder zu zeigen, die einen Hebel beaufschlagt;

Fig. 5(A) eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5(B) einen Schnitt längs der Linie V-V von Fig. 5(A), wobei zur Erläuterung nicht wesentliche Teile weggelassen sind, um eine Umfangswand eines sich radial erstreckenden Abschnitts und den Basisabschnitt eines Kipphebels zu zeigen;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI von Fig. 5(A);

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII von Fig. 6, und

Fig. 8 eine vergrößerte Teildarstellung von Fig. 7.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigen die Fig. 1-4 eine erste Ausführungsform, während die Fig. 5(A) bis 8 die zweite Ausführungsform zeigen. Gleiche Bezugszeichen werden zur Bezeichnung gleicher Elemente in den Zeichnungen verwendet. Diese Aus­ führungsformen sind beispielhaft in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine gezeigt, die pro Zylinder zwei Ventile gleicher Funktion aufweist, das heißt, zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile.

In Fig. 1 erkennt man zwei Einlaßventile 100 eines Zylinders einer Brennkraftmaschine. In Fig. 2 erkennt man einen Kipphebel 1 mit einem Basisabschnitt 102, der von einer Kipphebelachse 3 gehalten wird, die in Phantomlinien dargestellt ist, und von zwei in axi­ alem Abstand angeordneten Nocken 21 für niedrige Drehzahl einer Nockenwelle 20 um die Kipphebelaches 3 angetrieben wird. Die Kipphebelachse 3 und die Nockenwelle 20 sind parallel zueinander angeordnet und am Zylinderkopf der Maschine gelagert.

Wie man am besten aus Fig. 3 erkennt, hat der Kipphebel 1 eine Unterachse 16 und einen Stift 6. Die Unterachse 16 und der Stift 6 erstrecken sich parallel zur Kipphe­ belachse 3 und sind um die Kipphebelachse 3 verteilt angeordnet. Die Kipphebelachse 3 ist hohl, um einen Hydraulikfluiddurchgang 42 auszubilden.

Wie man aus den Fig. 2 bis 4 erkennt, ist der Basisabschnitt 102 des Kipphebels 1 mit einer Bohrung 104 versehen, durch die sich die Kipphebelachse 3 erstreckt. Wie man aus den Fig. 1 und 4 entnimmt, hat der Kipphebel 1 ein Paar sich bezüglich der Kipphebelachse 3 radial erstreckender Abschnitte 106 zur Anlage an den Ventilen 100. Die beiden sich radial erstreckenden Abschnitte 106 haben axial beabstandete und ge­ genüberliegende Wandstrukturen 108, die zwischen sich einen Zwischenraum 1A aus­ bilden, siehe Fig. 1 und 2.

In dem Zwischenraum 1A ist ein freier Nockenfolger 2 angeordnet, der von der Unter­ achse 16 des Kipphebels 1 getragen wird. Der freie Nockenfolger 2 wird von einem No­ cken 22 für hohe Drehzahl der Nockenwelle 20 um die Unterachse 16 gedreht. Die Un­ terachse 16 ist mit ihren beiden Enden in Bohrungen 19 gehalten, mit denen die beiden sich radial erstreckenden Abschnitte 106 versehen sind (siehe Fig. 1 und 4).

Wie man am besten aus Fig. 3 erkennt, ist der Basisabschnitt 102 des Kipphebels 1 mit einer Fensteröffnung 110 versehen, die es ermöglicht, daß sich die Kipphebelachse 3 in den Zwischenraum 1A erstreckt. Der freie Nockenfolger 2 enthält einen Stempel 29, der den freien Nockenfolger 2 in jenem Abschnitt der Kipphebelachse 3 abstützt, der sich in den Zwischenraum 1A erstreckt. Der Stempel 29 ist zurückziehbar, um eine Totgangver­ bindung zwischen dem freien Nockenfolger 2 und der Kipphebelachse 3 zu bilden. Ins­ besondere ist der Stempel 29 verschiebbar in einer Bohrung 27 des freien Nockenfol­ gers 2 angeordnet und ist in Gleitkontakt mit der Kipphebelachse 3. Der Stempel 29 ent­ hält auch eine Totgangfeder 26, die in der Bohrung 27 angeordnet ist und zwischen dem Stempel 29 und dem Boden der Bohrung 27 wirkt, um den Stempel 29 gegen die Kipphebelachse 3 zu drücken.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Vorrichtung 112 dargestellt, der verschiebbar ist, um eine einheitliche Bewegung des freien Nockenfolgers 2 mit dem Kipphebel 1 oder einer Rela­ tivbewegung des freien Nockenfolgers 2 gegenüber dem Kipphebel 1 zu erzielen. Die Vorrichtung 112 enthält einen Hebel (Verriegelungshebel) 7, der von dem Stift 6 schwenkbar gehalten ist. Der Stift 6 hat entgegengesetzte Endabschnitte, die fest in Bohrungen 114 sitzen (siehe Fig. 4), mit denen die beiden sich radial erstreckenden Abschnitte 106 versehen sind. Wie man am besten aus Fig. 4 erkennt, enthält die Vor­ richtung 112 eine Rückstellfeder 9, die den Hebel 7 gegen eine Federeinstellposition drückt, die in voll ausgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Die Rückstellfeder 9 ist in einer Bohrung 8 angeordnet, mit der einer der sich radial erstreckenden Abschnitte 106 des Kipphebels 1 versehen ist, wie die Fig. 2 und 4 zeigen. In der Bohrung 8 ist ein Federhalter 10 verschiebbar angeordnet. Die Rückstellfeder 9 ist zwischen dem Bo­ den der Bohrung 8 und dem Federhalter 10 gespannt. Unter der Vorspannung dieser Rückstellfeder 9 drückt der Federhalter 10 gegen eine sich seitwärts erstreckende Fahne 7A des Hebels 7 und übt auf den Hebel 7 eine Kraft in Uhrzeigerrichtung aus, wie man in Fig. 3 erkennt, gegen die Federeinstellposition. Wie man aus dieser Figur weiterhin gut erkennt, enthält die Vorrichtung 112 auch einen Hydraulikkolben 31, der auf einen unte­ ren Endabschnitt des Hebels 7 einwirkt. Der Hydraulikkolben 31 ist in einer Bohrung 32 verschiebbar angeordnet, mit welcher der Basisabschnitt 102 des Kipphebels 1 verse­ hen ist. Der Basisabschnitt 102 ist außerdem mit einem Hydraulikkanal 41 versehen, dessen eines Ende mit der Bohrung 32 verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Bohrung 104 verbunden ist. Die Kipphebelachse 3 ist mit einer radialen Öffnung 43 ver­ sehen, welche die Fluidverbindung zwischen dem Hydraulikkanal 41 und dem Hydraulik­ kanal 42 in der Kipphebelachse 3 herstellt. Der Hydraulikkolben 31 begrenzt innerhalb der Bohrung 32 eine Hydraulikfluidkammer 34.

Das dem Hydraulikkanal 42 zugeführte Hydraulikfluid wird von einer Pumpe unter Druck abgegeben. Die Zuführung von Hydraulikfluid zu und dessen Abgabe von dem Hydraulikkanal 42 wird durch ein Schieberventil gesteuert, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist und das zwei Stellungen hat und von einem Elektromagneten verstellt wird, der in Ab­ hängigkeit vom Ausgangssignal einer Steuereinheit erregt wird. Das Schieberventil hat eine erste Stellung, in der das Hydraulikfluid aus dem Hydraulikkanal 42 und der Hydrau­ likfluidkammer 34 abgegeben wird, und eine zweite Stellung, bei der das Hydraulikfluid dem Hydraulikkanal 42 und der Hydraulikfluidkammer 34 zugeführt wird. Der Hydrau­ likfluiddruck innerhalb der Hydraulikfluidkammer 34 ändert sich daher von einem niedri­ gen Pegel zu einem hohen Pegel aufgrund dieser Verstellung des Ventils.

Der Steuereinheit werden ein Maschinendrehzahlsignal, ein Kühlmitteltemperatursignal, ein Schmiermitteltemperatursignal, ein Lastzustandssignal eines Turboladers, ein Dros­ selklappenstellungssignal usw. zugeführt. Die Steuerstrategie, die von der Steuereinheit verfolgt wird, ist derart, daß das Hydraulikfluid der Kammer 34 bei hohen Maschinen­ drehzahlen zugeführt wird.

Gemäß Fig. 3 nimmt der Hydraulikkolben 31 aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 9, die auf den Hebel 7 einwirkt, eine zurückgestellte Position ein, wenn das Hydraulikfluid aus der Kammer 34 abgelassen ist. Wenn Hydraulikfluid dem Fluidkanal 42 zugeführt wird, dann steigt der Fluiddruck in der Kammer 34 auf einen hohen Pegel an. Diese Drucksteigerung ruft eine Bewegung des Hydraulikkolbens 31 aus der zurückgestellten Position in eine vorgeschobene Position hervor, die in gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Bewegung des Hydraulikkolbens 31 bewirkt eine Drehung des He­ bels 7 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der in durchgezogenen Linien gezeichneten Feder­ einstellposition in eine Verriegelungsposition, die in gestrichelten Linien in Fig. 3 darge­ stellt ist. Der Hydraulikkolben 31 wirkt somit auf den Hebel 7, um diesen gegen die Rückstellfeder 9 in die Verriegelungsposition zu bringen.

Wie man am besten in Fig. 3 erkennt, hat der Nockenfolger 2 eine Vertiefung neben dem Stempel 29, um ein oberes Ende 116 des Hebels 7 aufzunehmen, damit der Hebel 7 in der Verriegelungsposition bleiben kann. Insbesondere ist der freie Nockenfolger 2 mit einer Vertiefung versehen, um eine Scheitelwand 118 auszubilden. Die Scheitelwand 118 ist derart angeordnet und ausgebildet, daß sie an das obere Ende 116 des Hebels 7 anstößt, um eine formschlüssige Bewegungsverbindung zwischen dem freien Nocken­ folger 2 und dem Hebel 7 zur gleichförmigen Bewegung des freien Nockenfolgers 2 mit dem Kipphebel 1 hervorzurufen, wenn der Hebel 7 die Verriegelungsposition einnimmt. Um jegliche Störung der Drehbewegung des freien Nockenfolgers 2 gegenüber dem Kipphebel 1 zu beseitigen oder doch wenigstens zu vermindern, falls der Hebel 7 wegen eines ungenügenden Druckaufbaus in der Hydraulikdruckkammer 34 nicht in die Verrie­ gelungsstellung übergeht, hat der freie Nockenfolger 2 eine Führungsfläche 120 (siehe Fig. 3). Der Winkel dieser Führungsfläche 120 ist derart bestimmt, daß sie auf dem o­ beren Endabschnitt des Hebels 7 gleitet, ohne auf den Hebel 7 eine wesentliche Belas­ tung während der Relativdrehung des freien Nockenfolgers 2 aufgrund des Hochdreh­ zahlnockens 22 auszuüben.

Gemäß Fig. 2 sind die zwei axial beabstandeten Niedrigdrehzahlnocken 21 und der Hochdrehzahlnocken 22, der zwischen den zwei Niedrigdrehzahlnocken 21 angeordnet ist, integral mit der Nockenwelle 20 ausgebildet. Die Niedrigdrehzahlnocken 21 haben ein Nockenprofil, das so gestaltet ist, daß es den Forderungen der Maschine bei niedri­ gen Drehzahlen genügt, während der Hochdrehzahlnocken ein Nockenprofil hat, das so gestaltet ist, daß es den Forderungen der Maschine bei hohen Drehzahlen genügt. Die Nockenprofile sind unter Berücksichtigung der Erfordernisse für Ventilöffnungsperiode und einen Ventilhub bestimmt.

Insbesondere sind die Ventilöffnungszeit und/oder der Ventilhub, die von dem Nocken­ profil des Hochdrehzahlnocken 22 bestimmt werden, größer als die entsprechenden Werte, die von den Niedrigdrehzahlnocken 21 hervorgerufen werden. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ruft, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, der Hochdrehzahlnocken 22 ei­ nen Ventilhub und eine Ventilöffnungszeitdauer hervor, die größer als die entsprechenden Werte bei den Niedrigdrehzahlnocken 21 sind.

Bezugnehmend auch auf Fig. 1 tragen die sich radial erstreckenden Abschnitte 106 des Kipphebels 1 drehbar Lagerwalzen 11 in Rollkontakt mit den Niedrigdrehzahlnocken 21, während der freie Nockenfolger 2 eine Nockenfolgerfläche 2A hat, die in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahlnocken 22 ist.

Wie man aus den Fig. 1 und 2 erkennt, ist jeder der sich radial erstreckenden Ab­ schnitte 106 mit einer rechteckigen Öffnung versehen (Fig. 1), welche die Walzen 11 aufnimmt und zwei im Abstand angeordneten Seitenwände 122, 124 und zwei axial be­ züglich der Achse der Kipphebelachse 3 beabstandete Stirnwände 126, 128 hat. Die zwei axial beabstandeten Stirnwände 126, 128 sind von den beiden Seitenwänden 122, 124 auf Abstand gehalten und mit ihnen verbunden, um die rechteckige Öffnung zu um­ grenzen.

Jede der Walzen 11 ist drehbar über ein Nadellager 14 auf einer Nadelachse 12 gela­ gert, deren Enden fest jeweils in eine Durchgangsbohrung eingesetzt sind, die durch die entsprechenden axial beabstandeten Stirnwände 126, 128 gebohrt sind (siehe Fig. 2). Wie man am besten aus Fig. 2 erkennt, erstreckt sich der Basisabschnitt 102 des Kipphebels 1 zwischen den entferntesten Umfangswänden 130, 132 der sich radial erstreckenden Abschnitte 106.

Während des Maschinenbetriebs mit niedrigen Drehzahlen nimmt der Hebel 7 die Fe­ dereinstellposition nach Fig. 3 ein. In dieser Position folgt die Bewegung des Kipphe­ bels 1 dem Nockenprofil der Niedrigdrehzahlnocken 21, weil die Bewegung des freien Nockenfolgers 2 aufgrund des Nockenprofils des Hochdrehzahlnockens 22 durch Kom­ pression der Totgangfeder 26 des zurückdrückbaren Stempels 29 absorbiert wird. Es ist daher eine Drehbewegung des freien Nockenfolgers 2 relativ zum Kipphebel 1 ohne Stö­ rung der Bewegung des Kipphebels 1 möglich.

Im Maschinenbetrieb mit hohen Drehzahlen nimmt der Hebel 7 die Verriegelungsposition gemäß der Phantomlinie in Fig. 3 ein, weil der Hydraulikkolben 31 aufgrund des Druckaufbaues in der Hydraulikdruckkammer 34 vorgeschoben wird, um den Hebel 7 in die Verriegelungsposition zu drücken. In dieser Position wird die gleichförmige Bewegung des freien Nockenfolgers 2 mit dem Kipphebel 1 erreicht. Da das Nockenprofil des Hochdrehzahlnocken 22 einen höheren Ventilhub und eine längere Ventilöffnungsperio­ de im Vergleich zu den Niedrigdrehzahlnocken 21 bewirkt, löst sich die Walze 11 von den Niedrigdrehzahlnocken 21 während der Drehbewegung des freien Nockenfolgers 2 aufgrund des Hochdrehzahlnockens 22. Die Bewegung des freien Nockenfolgers 2 wird auf den Hebel 7, auf den Stift 6 und die sich radial erstreckenden Abschnitte 106 des Kipphebels 1 übertragen. Der Zustand der Totgangfeder bleibt während dieser Bewe­ gung des freien Nockenfolgers 2 unverändert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5(A), 5(B), 6 bis 8 wird die zweite Ausführungsform erläutert. Diese Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der ersten Ausführungs­ form überein, die Vorrichtung nach diesen Figuren ist jedoch gegenüber der ersten Ausführungsform durch die Verwendung eines leichtgewichtigen Kipphebels und die Gestalt eines Stempels verbessert, der die Gleitreibung zwischen dem Hochdrehzahlno­ cken und einem freien Nockenfolger während ihrer Relativbewegung zum Kipphebel mi­ nimiert.

Wie man aus den Fig. 5(A) und 6 erkennt, enthält ein Kipphebel 1 vom leichtgewich­ tigen Typ einen Basisabschnitt 102 und ein Paar sich radial erstreckender Abschnitte 106. Jeder der sich radial erstreckenden Abschnitte ist mit einer Öffnung versehen, die eine Walze 11 aufnimmt, und hat eine Seitenwand 122 und zwei bezüglich der Kipphe­ belachse 3 axial beabstandete Stirnwände 126, 128. Die zwei axial beabstandeten Stirnwände 126, 128 sind durch die Seitenwand 122 verbunden und axial auf Abstand gehalten, um die Öffnung auszubilden. Die sich radial erstreckenden Abschnitte 106 ha­ ben Umfangswände 140, 142. Die Umfangswand 140 von einem der sich radial erstre­ ckenden Abschnitte 106 verbindet eine gemeinsame flache Oberfläche mit der Stirn­ wand 128 durchgehend. Auf gleiche Weise verbindet die Umfangswand 142 des ande­ ren sich radial erstreckenden Abschnittes 106 eine gemeinsame flache Oberfläche mit der Stirnwand 128 durchgehend. Wie man am besten aus Fig. 5A erkennt, erstreckt sich der Basisabschnitt 102 zwischen den Umfangswänden 140, 142 der sich radial erstreckenden Abschnitte 106 und wird von ihnen begrenzt. Wie man aus Fig. 5(B) er­ kennt, sind die Seitenwand 122, die axial beabstandeten Stirnwände 126, 128 und die Umfangswand 142 durch einen einfachen Schneidvorgang durch einen Schneidstahl in einer Weise ausgebildet, wie sie als Kreis und als Pfeil dargestellt ist. In gleicher Weise sind die Seitenwand 122, die axial beabstandeten Stirnwände 126, 128 und die Um­ fangswand 140 durch einen einfachen Schneidvorgang ausgebildet. Dies trägt viel zur Verringerung der Herstellungskosten bei. Die Breite zwischen der Umfangswand 140 und der benachbarten Wand 108 und die Breite zwischen der anderen Umfangswand 142 und der benachbarten Wand 108 sind im Vergleich zur ersten Ausführungsform be­ trächtlich verringert. Der Bohrvorgang zur Ausbildung der Bohrungen 18 nimmt daher weniger Zeit in Anspruch und wird einfacher, was zur Verringerung der Herstellkosten beiträgt.

Wie man am besten aus Fig. 8 erkennt, ist ein Stempel 29 mit einer Entlüftungsbohrung 29A versehen, und ein Anschlagring 28 befindet sich in einer Umfangsnut eines zylindri­ schen Abschnitts des Stempels 29. Mit dem Anschlagring 28 wird die Installation des Stempels 29 in einer Bohrung 27 sehr einfach. Aufgrund der Entlüftungsbohrung 29A wird die Hin- und Herbewegung des Stempels 29 weich, was zur Verminderung der Gleitreibung zwischen dem freien Nockenfolger 2 und einem Hochdrehzahlnocken 22 beiträgt.

Durch den Anschlagring 28 wird der maximale Vorstand des Stempels 29 bestimmt. Es ist somit möglich, durch geeignete Einstellung des maximalen Vorstandes des Stempels 29 die Nockenfolgerfläche 2A des freien Nockenfolgers 2 außer Berührung mit dem Grundkreisabschnitt des Nockenprofils des Hochdrehzahlnocken 22 zu halten. Dies trägt zu einer Verminderung des Abriebs durch den Gleitkontakt bei.

Eine Entlüftungsbohrung kann analog auch bei dem Federhalter 10 der Rückstellfeder 9 zum selben Zweck vorgesehen sein.

Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der freie Nockenfolger 2 mit einem Vorsprung 2D versehen, der an einen Rand 1B des Kipphebels 1 anstößt, um den freien Nockenfolger 2 in einer geeigneten Stellung zu halten, wenn die Nockenwelle 20 ausgebaut wird.

Aus der vorangehenden Beschreibung erkennt man, daß der Hebel 7 eine Verriege­ lungsposition hat, in welcher der Hebel 7 und der freie Nockenfolger 2 zur Erzielung ei­ ner gleichförmigen Bewegung des freien Nockenfolgers mit dem Kipphebel 1 vereinigt sind und eine Federeinstellposition hat, in welcher der Hebel 7 und der freie Nockenfol­ ger 2 voneinander getrennt sind, damit eine Relativbewegung des freien Nockenfolgers gegenüber dem Kipphebel 1 ermöglicht ist.

Da diese Aufgabe der Hebel 7 übernimmt, können die entsprechenden Teile mit weniger Genauigkeit hergestellt werden. Die Einstellung der Höhe der Nockenfolgerfläche 2A des Nockenfolgers 2 auf die Höhe der Walzen 11 erfolgt durch Ersatz des Hebels 7 durch einen Hebel anderer Abmessung. Hierdurch werden die Kosten bei der Herstellung ge­ senkt.

Da zwei radial vorstehende Abschnitte 106 vorhanden sind, die von den beiden Niedrig­ drehzahlnocken 21 zur Betätigung der zwei Ventile 100 angetrieben werden, hat der Kipphebel 1 eine große Steifheit im Betrieb bei niedrigen Drehzahlen. Wenn die Maschi­ ne auf hohe Drehzahl unmittelbar nach dem Starten übergeht und der Druckaufbau in der Hydraulikdruckkammer 34 aufgrund hoher Viskosität des Hydraulikfluids langsam vor sich geht, erreicht der Hebel 7 nicht die Verriegelungsposition. Der Kipphebel 1 wird daher weiterhin trotz hoher Maschinendrehzahl von den Niedrigdrehzahlnocken 21 an­ getrieben. Der Kipphebel 1 hat jedoch eine ausreichende Steifheit, um eine solche Be­ triebsart zu ermöglichen.

Claims (14)

1. Ventilantriebsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit:
einer Nockenwelle (20), die einen ersten und zweiten Nocken (21, 22) unterschiedlicher Exzentrizitäten aufweist,
einem schwenkbar gelagerten Kipphebel (1), der Ventilen (100) der Brennkraftmaschine zugeordnet ist und der unter dem Einfluß von Ventilfedern der zugehörigen Ventile (100) steht und eine Nockenfolgefläche aufweist, die mit dem ersten Nocken (21) zusammen­ wirkt, um von diesem gegen die Wirkung der Ventilfedern bewegt zu werden,
einem freien Nockenfolger (2) der auf einer Unterachse (16) schwenkbar an dem Kipphe­ bel (1) gelagert ist und eine Fläche (2A) aufweist, die mit dem zweiten Nocken (22) zu­ sammenwirkt, um von diesem gegen die Kraft einer Totgangfeder (26) bewegt zu werden, einem zweiarmigen Verriegelungshebel (7), der auf einem Stift (6) des Kipphebels (1) gela­ gert und zwischen einer Verriegelungsstellung und einer gelösten Stellung verschwenkbar ist, wobei der freie Nockenfolger (2) in der Verriegelungsstellung des Verriegelungshebels (7) mit dem Kipphebel (1) verriegelt ist, und in der gelösten Stellung des Verriegelungshebels (7) der freie Nockenfolger (2) gegenüber dem Kipphebel (1) bewegbar ist, und eine Rückstell­ feder (9) vorgesehen ist, um den Verriegelungshebel (7) aus der Verriegelungsstellung zu­ rückzudrücken, und ein Stellantrieb (31-34) vorgesehen ist, um den Verriegelungshebel (7) gegen die Rückstellfeder (9) in die Verriegelungsstellung zu bewegen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (1) schwenkbar auf einer Kipphebelachse (3) gelagert ist, und der Stellantrieb eine Hydraulikeinrichtung ist, die in dem Kipphebel (1) an­ geordnet ist, wobei die Hydraulikeinrichtung einen hydraulischen Kolben (31) aufweist, der mit einem Fluidkanal (42) in Verbindung steht, der sich durch die Kipphebelachse (3) er­ streckt, die Rückstellfeder (9) an dem Kipphebel (1) angeordnet ist, und der hydraulischen Kolben (31) auf einen anderen Arm des Verriegelungshebels (7) wirkt als die Rückstellfeder (9).

2. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Nockenfolger (2) einen Stempel (29) aufweist, der gleitbeweglich in dem freien No­ ckenfolger (2) aufgenommen ist, wobei der Stempel (29) in Gleitkontakt mit der Kipphe­ belachse (3) ist, und die Totgangfeder (26) zwischen dem Stempel (29) und den freien No­ ckenfolger (2) eingespannt ist, um den Stempel (29) gegen die Kipphebelachse (3) vorzu­ spannen.

3. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Nockenfolger (2) eine Vertiefung (118) neben dem Stempel (29) aufweist, um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem freien Nockenfolger (2) und einem Endabschnitt (116) des Verriegelungshebels (7) zu schaffen, wenn der Verriegelungshebel (7) in der Ver­ riegelungsstellung ist.

4. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Nockenfolger (2) eine Führungsfläche (120) aufweist, die in Gleitkontakt mit dem End­ abschnitt (116) des Verriegelungshebels (7) bringbar ist.

5. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterachse (16) und der Stift (6) sich parallel zu der Kipphe­ belachse (3) erstrecken und beidseitig der Kipphebelachse (3) angeordnet sind.

6. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (1) einen Basisabschnitt (102) mit einer Bohrung (104) aufweist, durch die sich die Kipphebelachse (3) erstreckt.

7. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (1) ein Paar sich radial bezüglich der Kipphebelachse (3) erstreckender Abschnitte (106) aufweist, die jeweils mit den Ventilen (100) in Wirkungs­ eingriff sind.

8. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar sich radial erstreckender Abschnitte (106) Bohrungen (19) aufweisen, in denen entge­ gengesetzte Endabschnitte der Unterachse (16) aufgenommen sind.

9. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar sich radial erstreckender Abschnitte (106) Bohrungen (114) aufweist, in denen entgegengesetzte Endabschnitte des Stiftes (6) aufgenommen sind.

10. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar sich radial erstreckender Abschnitte (106) axial beabstandete und gegenüberliegende Wandflächen (108) aufweist, die zwischen sich einen Zwi­ schenraum (1A) ausbilden, wobei der freie Nockenfolger (2) in dem Zwischenraum (1A) angeordnet ist.

11. Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungshebel (7) in dem Zwischenraum (1A) zwischen dem Paar sich radial erstre­ ckender Abschnitte (106) angeordnet ist.

12. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar sich radial erstreckender Abschnitte (106) drehbare Wal­ zen (11) lagert, die in Kontakt mit dem ersten Nocken (21) sind und Nockenfolgefläche des Kipphebels (1) bilden.

13. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nocken (21) ein Niedrigdrehzahlnocken ist und der zweite Nocken (22) ein Hochdrehzahlnocken ist.

14. Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nocken (21) ein Paar axial beabstandeter identischer Einzel-Nocken ist und der zweiten Nocken (22) zwischen dem Paar axial beabstandeter identischer Einzel-Nocken angeordnet ist.