DE4422340A1 - Abschaltvorrichtung für ein Brennkraftmaschinen-Hubventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abschaltvorrichtung für ein von einem Nocken über einen Schwinghebel betätigtes Hub­ ventil einer Brennkraftmaschine, mit einem ein Widerlager für den Schwinghebel bildenden Lagerbolzen, der gegen ein Federelement längsverschiebbar angeordnet ist, sowie mit einem im wesentlichen quer zum Lagerbolzen verschiebbaren und diesen hierdurch blockierenden Sperrbolzen.

Eine Abschaltvorrichtung für einen Kipphebel-Ventiltrieb mit den wesentlichen Merkmalen des Oberbegriffs des er­ sten Patentanspruches ist in der DE 32 39 941 A1 gezeigt. Diese Abschaltvorrichtung zeigt lediglich eine me­ chanische Ventilspiel-Einstellmöglichkeit, welche be­ kanntermaßen von Nachteil ist. Eine an sich bekannte hydraulische Ventilspiel-Einstellmöglichkeit ist bei die­ ser bekannten Vorrichtung nicht auf einfache Weise reali­ sierbar.

Eine verbesserte Abschaltvorrichtung mit einer Ventilspiel-Ausgleichsvorrichtung aufzuzeigen, ist dem­ nach Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß der Lager­ bolzen durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichsele­ ment sowie durch ein an dessen Stirnfläche anliegendes Druckstück von im wesentlichen gleichem Durchmesser ge­ bildet wird, das sich in blockiertem Zustand längs einer sich über diesen Durchmesser erstreckenden Fläche auf dem Sperrbolzen abstützt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildun­ gen sind im abhängigen Patentanspruch aufgelistet.

Erfindungsgemäß ist ein hydraulisches Ventilspiel-Aus­ gleichselement vorgesehen, um in einem Ventiltrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 unter allen Umständen einen spielfreien Ventiltrieb sicherzustellen. Zwar sind derartige Spielausgleichselemente durchaus üblich, jedoch wird hiermit eine besonders vorteilhafte Anordnung ange­ geben. Es ist nämlich nicht erforderlich, dieses Aus­ gleichselement nahe des Hubventiles anzuordnen, sondern dieses Ausgleichselement kann vorteilhafterweise zugleich die Funktion des Lagerbolzens für den Schwinghebel über­ nehmen. Dabei ist die Verwendung eines gängigen, handels­ üblichen hydraulischen Spielausgleichselementes möglich, wenn lediglich als weiteres Zusatzelement dieses Lager­ bolzens ein Druckstück vorgesehen ist, auf dem sich das Ausgleichselement stirnseitig abstützt. Dieses Druckstück wiederum kann sich auf dem Sperrbolzen abstützen. Dabei ergibt sich eine gegenüber der oben genannten Schrift deutlich vergrößerte Abstützfläche und somit eine verrin­ gerte mechanische Beanspruchung, wenn sich das Druck­ stück, wie beschrieben, auf einer sich über dessen ge­ samten Durchmesser erstreckenden Fläche auf dem Sperrbol­ zen abstützt, wobei der Durchmesser des Druckstückes im wesentlichen gleich dem Durchmesser des hydraulischen Spielausgleichselementes ist.

Das Spielausgleichselement kann in einer Lagerbolzen- Büchse geführt sein, die einen Bund aufweisen kann, an dem das Gehäuse des Spielsausgleichselementes anliegen kann. Mit dieser Maßnahme ist sichergestellt, daß das Druckstück bei abgeschaltetem Hubventil nach jedem Hub exakt in die Ausgangsposition zurückkehrt und somit wie­ der zugeschaltet werden kann. Dies sowie weitere Vorteile und ggf. erfindungswesentliche Merkmale gehen auch aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs­ beispieles der Erfindung hervor. Gezeigt ist ein Teil­ schnitt durch einen Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf mit einer erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung.

Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Hubventil einer Brenn­ kraftmaschine bezeichnet, das, wie bekannt, durch einen Schwinghebel 2, auf den ein nur teilweise dargestellter Nocken 3 einwirkt, betätigt wird. Mit seinem dem Schaft des Hubventiles 1 gegenüberliegenden Ende stützt sich der Schwinghebel 2 auf einem in seiner Gesamtheit mit 4 be­ zeichneten Lagerbolzen ab, der im wesentlichen aus einem gängigen hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement 4a sowie einem unterhalb dessen angeordneten Druckstück 4b besteht. Die beiden Elemente 4a, 4b des Lagerbolzens 4 sind in einer in ihrer Gesamtheit mit 5 bezeichneten La­ gerbolzen-Büchse geführt, die wiederum im Zylinderkopf 6 der Brennkraftmaschine gelagert ist.

Das Druckstück weist eine Durchgangsbohrung 7 auf, durch die ein Sperrbolzen 8 hindurchführbar ist. Dabei durch­ dringt dieser Sperrbolzen 8 zumindest teilweise die bei­ den einander gegenüberliegenden Wandabschnitte der Lager­ bolzen-Büchse 5. Somit ist das Druckstück 4b starr im Zy­ linderkopf 6 gehalten. In dieser Position des Sperrbol­ zens 8 wirkt somit der gezeigte Ventiltrieb wie an sich bekannt und durchaus üblich, d. h. der Hub des Nockens 3 wird entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Schwing­ hebels 2 auf das Hubventil 1 übertragen, während der Ven­ tilspiel-Ausgleich über das in diesem Zustand starr im Zylinderkopf 6 angeordnete Ventilspiel-Ausgleichselement 4a erfolgt.

Wird hingegen der Sperrbolzen 8 gemäß Pfeilrichtung 9 nach rechts verschoben und verläßt hierbei die Durch­ gangsbohrung 7, so wird das Druckstück 4b für eine mögli­ che Bewegung gemäß Pfeilrichtung 10 freigegeben. Nunmehr stützt sich das Druckstück 4b bzw. der gesamte Lagerbol­ zen 4 gegenüber dem Zylinderkopf 6 nurmehr über das an der Unterkante des Druckstückes 4b anliegende und an­ sonsten in der Aufnahmebohrung 11 angeordnete Feder­ element 12 ab. Ist die Federkraft dieses Federelementes 12 nun geringer als diejenige der zwar nicht gezeigten, jedoch selbstverständlich vorhandenen üblichen Ventil­ schließfeder, so wird bei einer Rotation des Nockens 3 der Nockenhub nicht mehr auf das Hubventil 1, sondern auf den Lagerbolzen 4 übertragen. Der Nocken betätigt somit anstelle des Hubventiles 1 den Lagerbolzen 4, d. h. das Ausgleichselement 4a sowie das Druckstück 4b werden gemäß Pfeilrichtung 10 nach unten verschoben. Somit ist durch eine entsprechende Betätigung des Sperrbolzens 8 im Sinne einer Entriegelung des ansonsten blockierten Lagerbolzens 4 das Hubventil 1 abschaltbar.

Der Durchmesser d des Druckstückes 4b ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Ausgleichselementes 4a. Im den Lagerbolzen 4 verriegelnden Zustand stützt sich das Druckstück 4b auf einer Fläche längs seines gesamten Durchmessers d auf dem Sperrbolzen 8 ab. Hierdurch werden die mechanischen Belastungen so gering als möglich ge­ halten.

Die gezeigte Konstruktion ist auf einen einfachen, zuver­ lässigen Aufbau hin ausgelegt. In diesem Sinne ist die Lagerbolzen-Büchse 5 zweiteilig ausgeführt. Das Außenteil 5a ist in den Zylinderkopf 6 einschraubbar und weist oben einen Bund 13 auf, der das Ausgleichselement 4a im Inne­ ren der Büchse 5 hält und sicherstellt, daß das entrie­ gelte Druckstück 4b stets in die verriegelbare Ausgangs­ lage zurückkehrt. Das Innenteil 5b der Büchse ist an sich gegenüber dem Zylinderkopf 6 verdrehbar, wird jedoch durch den Sperrbolzen 8 an einer Verdrehung gehindert. Es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß der Sperr­ bolzen auch dann, wenn er gemäß Pfeilrichtung 9 nach rechts gefahren wurde und somit das Druckstück 4b frei­ gibt, weiterhin den rechten Wandabschnitt des Innenteils 5b der Lagerbolzen-Büchse 5 zumindest teilweise durch­ dringt. Um zu verhindern, daß in dieser Position des Sperrbolzens 8 das Druckstück 4b gegenüber der Büchse 5 verdreht wird, ist zwischen dem Druckstück 4b sowie der Innenwand der Büchse 5 eine nicht gezeigte Verdrehsiche­ rung vorgesehen. Selbstverständlich bildet die Aufnahme­ bohrung 11 für das Federelement 12 sowie die Aufnahmeboh­ rung für die Lagerbolzen-Büchse 5 eine gemeinsame Bear­ beitungseinheit im Zylinderkopf.

Auch der Sperrbolzen 8 ist in einer sog. Sperrbolzen- Büchse 14 gelagert, die ebenfalls in eine entsprechende Aufnahmebohrung im Zylinderkopf 6 eingeschraubt ist. In­ nerhalb dieser Sperrbolzen-Büchse 14, die außenseitig durch eine Verschlußschraube 15 verschlossen ist, befin­ det sich neben dem Kolben 16 des Sperrbolzens 8 eine zwi­ schen dem Kolben 16 sowie der Verschlußschraube 15 einge­ spannte Druckfeder 17. Diese Druckfeder 17 hält üblicher­ weise den Sperrbolzen 8 in der gezeigten Position. Links­ seitig des Kolbens 16 mündet ein Hydraulikkanal 18 im In­ neren der Sperrbolzen-Büchse 14, über den unter geeigne­ tem Druck ein Hydraulikmedium herangeführt werden kann, welches dann den Kolben 16 inklusive des Sperrbolzens 8 gemäß Pfeilrichtung 9 nach rechts bewegt. Hierdurch wird - wie bereits geschildert - das zunächst blockierte Druckstück 4b bzw. der zunächst blockierte Lagerbolzen 4 entriegelt und letztendlich das Hubventil 1 abgeschaltet.

Neben dem Hydraulikkanal 18 ist ein weiterer Ölkanal 19 vorgesehen, der das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichs­ element 4a versorgt. Desweiteren ist ein Leckölkanal 20 vorgesehen, ebenso kann an geeigneter Stelle des Druck­ stückes 4b auch eine Nut für Lecköl vorgesehen sein. Im Zusammenhang mit der Ölversorgung des Ausgleichselementes 4a ist das Federelement 12 von besonderer Bedeutung. Die­ ses Federelement sichert in entriegeltem Zustand den Kraftschluß zwischen dem Schwinghebel 2, dem Spielaus­ gleichselement 4a und dem Druckstück 4b und verhindert somit ein Aufpumpen des Ventilspielausgleichselementes 4a im entriegelten Zustand. Befindet sich schließlich der Nocken 3 gegenüber dem Schwinghebel 2 wieder in seiner Grundkreisphase, so gelangt auch der Lagerbolzen 4 nach Ausüben des Ventilhubes wieder in die gezeigte Position, so daß dann ein Blockieren des Lagerbolzens 4 möglich ist, d. h. dann kann der Sperrbolzen 8 gemäß Pfeilrich­ tung 9 nach links in die Aufnahmebohrung 11 des Druck­ stückes 4b geschoben werden.

In einer Abwandlung vom gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Druckstück auch im Gehäuse des Ausgleichselemen­ tes 4a integriert sein. Ferner können bezüglich des Sperrbolzens 8 die Betätigungsrichtungen der Druckfeder 17 sowie des Öldruckes vertauscht sein oder es können auch beide Seiten des Kolbens 16 von Hydraulikdruck be­ aufschlagt werden. Daneben sind selbstverständlich eine Vielzahl von weiteren Abwandlungen vom gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel möglich, die weiterhin unter den Inhalt der Patentansprüche fallen.

Claims (2)

1. Abschaltvorrichtung für ein von einem Nocken (3) über einen Schwinghebel (2) betätigtes Hubventil (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem ein Widerlager für den Schwinghebel (2) bildenden Lagerbolzen (4), der gegen ein Federelement (12) längsverschiebbar angeordnet ist, sowie mit einem im wesentlichen quer zum Lagerbolzen (4) verschiebbaren und diesen hier­ durch blockierenden Sperrbolzen (8), dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (4) durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichsele­ ment (4a) sowie durch ein an dessen Stirnfläche an­ liegendes Druckstück (4b) von im wesentlichen glei­ chem Durchmesser (d) gebildet wird, das sich im blockierten Zustand längs einer sich über diesen Durchmesser (d) erstreckenden Fläche auf dem Sperr­ bolzen (8) abstützt.

2. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eines der folgenden Merkmale:

• - das Druckstück (4b) weist eine zylindrische Durch­ gangsbohrung (7) für den Sperrbolzen (8) auf,
• - das Spielausgleichselement (4a) und das Druckstück (4b) sind in einer Lagerbolzen-Büchse (5) geführt,
• - das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement (4a) kann mit seinem Gehäuse an einem Bund (13) der Büchse (5) anliegen,
• - der Sperrbolzen (8) durchdringt auch in der das Druckstück (4b) freigebenden Position eine Wand der Lagerbolzen-Büchse (5),
• - das Druckstück (4b) ist gegenüber der Lagerbolzen- Büchse (5) gegen Verdrehen gesichert,
• - neben der Lagerbolzen-Büchse (5) ist auch eine den Sperrbolzen (8) sowie dessen Betätigungsmechanismus aufnehmende Sperrbolzen-Büchse (14) in (jeweils) ei­ ner Aufnahmebohrung (11) im Brennkraftmaschinen-Zy­ linderkopf (6) gelagert,
• - in der Aufnahmebohrung (11) der Lagerbolzen-Büchse (5) ist ferner das auf das Druckstück (4b) einwir­ kende Federelement (12) angeordnet,
• - die Lagerbolzen-Büchse (5) ist zweiteilig ausgebil­ det und mit ihrem Außenteil (5a) ebenso wie die Sperrbolzen-Büchse (14) in den Zylinderkopf (6) ein­ geschraubt.