EP1049857B1 - Device for interrupting the power flux between at least one valve and at least one cam of a camshaft - Google Patents
Device for interrupting the power flux between at least one valve and at least one cam of a camshaft Download PDFInfo
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- EP1049857B1 EP1049857B1 EP98965861A EP98965861A EP1049857B1 EP 1049857 B1 EP1049857 B1 EP 1049857B1 EP 98965861 A EP98965861 A EP 98965861A EP 98965861 A EP98965861 A EP 98965861A EP 1049857 B1 EP1049857 B1 EP 1049857B1
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- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
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- F01L2820/031—Electromagnets
Definitions
- the device described therein has three first levers, which are pivotable about a common first axis and each with a Interact intake valve and a cam for a first speed range, a second lever between the adjacent first Levers arranged and with a cam for a second speed range cooperates, and a coupling element between the first levers and the second lever to move them together in the second speed range to couple and decouple from each other in the first speed range.
- To the coupling element runs parallel to the axes of rotation of the levers and is between a first position in which there are the first and second levers couples with each other, and a second position in which there are the first and the second lever decoupled from each other, rotatable.
- the first outer operating lever 5 is according to Figures 1 and 2 on one standing compensation element 8 and carries a pivot axis 9 for the storage of the second inner actuating lever 6.
- the Swivel axis 9 with respect to the compensating element 8 on the valve 2 opposite side of the first operating lever 5 is arranged.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterbrechung des
Kraftflusses zwischen wenigstens einem Ventil und wenigstens einem Nocken
einer Nockenwelle, insbesondere im Ventiltrieb einer Hubkoiben-Brennkraftmaschine,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for interrupting the
Force flow between at least one valve and at least one cam
a camshaft, in particular in the valve train of a reciprocating-piston internal combustion engine,
according to the preamble of
Eine derartige Vorrichtung zeigt die DE 27 53 197 A. Das Kopplungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungshebel ist dabei ein schwenkbar gelagertes Verriegelungsglied, das über ein Gestänge von einem ortsfest angeordneten elektromagnetischen Stellglied angesteuert ist. Daraus resultiert eine hinsichtlich des Bauraumes und des Gewichtes relativ aufwendige Konstruktion.DE 27 53 197 A shows such a device. The coupling element there is a between the first and the second actuating lever pivotably mounted locking member, which is linked by a linkage from one stationary electromagnetic actuator is controlled. This results in a relative in terms of space and weight elaborate construction.
Eine weitere Vorrichtung zur Steuerung unterschiedlicher Ventilsteuerzeiten bei einer Mehrventil-Brennkraftmaschine ist aus der Druckschrift DE 42 05 230 A1 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung weist drei erste Hebel, die um eine gemeinsame erste Achse schwenkbar sind und jeweils mit einem Einlaßventil und einem Nocken für einen ersten Drehzahlbereich zusammenwirken, einen zweiten Hebel, der zwischen den benachbarten ersten Hebeln angeordnet und mit einem Nocken für einen zweiten Drehzahlbereich zusammenwirkt, und ein Kopplungselement zwischen den ersten Hebeln und dem zweiten Hebel auf, um diese im zweiten Drehzahlbereich miteinander zu koppeln und im ersten Drehzahlbereich voneinander zu entkoppeln. Dazu verläuft das Kopplungselement parallel zu den Drehachsen der Hebel und ist zwischen einer ersten Stellung, in der es die ersten und den zweiten Hebel miteinander koppelt, und einer zweiten Stellung, in der es die ersten und den zweiten Hebel voneinander entkoppelt, drehbar. Another device for controlling different valve timing in a multi-valve internal combustion engine is known from the publication DE 42 05 230 A1 known. The device described therein has three first levers, which are pivotable about a common first axis and each with a Interact intake valve and a cam for a first speed range, a second lever between the adjacent first Levers arranged and with a cam for a second speed range cooperates, and a coupling element between the first levers and the second lever to move them together in the second speed range to couple and decouple from each other in the first speed range. To the coupling element runs parallel to the axes of rotation of the levers and is between a first position in which there are the first and second levers couples with each other, and a second position in which there are the first and the second lever decoupled from each other, rotatable.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Kraftflusses zwischen wenigstens einem Ventil und wenigstens einem Nocken einer Nockenwelle zu konzipieren, welche besonders wenig Bauraum benötigt und daher auch bei sehr beengten Platzverhältnissen einsetzbar ist. Zudem soll diese Vorrichtung einfach sowie funktionssicher aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.Based on this prior art, it is the task of the present Invention, a device for interrupting the flow of force between at least one valve and at least one cam of a camshaft to conceive, which requires particularly little installation space and therefore also can be used in very confined spaces. In addition, this device simple and reliable, and inexpensive to manufacture his.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass das drehbewegliche Kopplungselement im zweiten Betätigungshebel gelagert ist und eine frei drehbare Rolle trägt, welche an dem Nocken der Nockenwelle unmittelbar anläuft. Daraus ergibt sich eine baulich besonders gedrängte Konstruktion mit niedrigen Reibungsverlusten. Zudem kann an dem zweiten Betätigungshebel eine korrespondierende Nockengleitfläche entfallen.The task is solved in that the rotatable coupling element is mounted in the second operating lever and a freely rotatable roller carries, which starts directly on the cam of the camshaft. from that the construction is particularly compact with low friction losses. In addition, a corresponding one on the second actuating lever Cam sliding surface is eliminated.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das drehbewegliche Kopplungselement im Bereich seines Eingriff mit dem ersten Betätigungshebel einen derartigen Querschnitt auf, dass es in seiner ersten Drehstellung in die Hinterschneidung einer bogenförmigen Ausnehmung im ersten Betätigungshebel eingreift und in seiner zweiten Drehstellung von dem Eingriff frei ist. Auf diese Weise kann durch eine Drehung des Kopplungselements um ca. 120 Grad zwischen der Kopplung oder Entkopplung des ersten und zweiten Betätigungshebels hin und her geschaltet werden.In a development of the present invention, the rotatable Coupling element in the area of its engagement with the first actuating lever such a cross section that in its first rotational position in the undercut of an arcuate recess in the first actuating lever engages and is free from engagement in its second rotational position is. In this way, by rotating the coupling element around approx. 120 degrees between the coupling or decoupling of the first and second actuating lever are switched back and forth.
Das Kopplungselement kann mitteis einer ersten mechanischen Dreheinrichtung in seine erste Drehstellung bewegbar sein, mittels einer zweiten mechanischen oder hydraulischen Dreheinrichtung in seine zweite Drehstellung bewegbar sein und durch eine elektromagnetische Halteeinrichtung in seiner zweiten Drehstellung gehalten werden. Damit die erste Dreheinrichtung permanent wirkt, bietet sich zum Beispiel eine Torsionsfeder an. Die zweite periodisch wirkende Dreheinrichtung kann insbesondere eine spezielle Nocke auf der Nockenwelle sein.The coupling element can by means of a first mechanical rotating device be movable into its first rotational position by means of a second mechanical or hydraulic rotating device in its second rotary position be movable and in by an electromagnetic holding device be held in its second rotational position. So that the first rotating device A torsion spring is ideal, for example. The second periodically acting rotating device can in particular be a special one Cam on the camshaft.
Somit dient die erste mechanische Dreheinrichtung zur Unterstützung der ersten Drehstellung, welche dem gekoppelten Zustand des ersten und zweiten Betätigungshebels entspricht, und dient die zweite mechanische oder hydraulische Dreheinrichtung zur Unterstützung der zweiten Drehstellung, welche dem entkoppelten Zustand des ersten und zweiten Betätigungshebeis entspricht. Dagegen dient die elektromagnetische Halteeinrichtung allein zum Aufrechterhalten der zweiten Drehstellung.The first mechanical rotating device thus serves to support the first rotational position, which is the coupled state of the first and second Actuating lever corresponds, and serves the second mechanical or hydraulic turning device to support the second turning position, which the decoupled state of the first and second actuating lever equivalent. In contrast, the electromagnetic holding device is used alone to maintain the second rotary position.
Für den Wechsel vom gekoppelten Zustand in den entkoppelten Zustand ist es erforderlich, dass die permanent wirkende Kraft der ersten mechanischen Dreheinrichtung von der periodisch oder zeitweise wirkenden Kraft der zweiten mechanischen Dreheinrichtung überwunden wird. Die elektromagnetische Halteeinrichtung wird nur dann angesteuert, wenn die aufgrund der zweiten Dreheinrichtung periodisch immer wiederkehrende zweite Drehstellung aufrechterhaiten werden soll, so dass der Kraftfluß zwischen dem Ventil und dem Nocken der Nockenwelle unterbrochen wird. Auf diese Weise kann die elektromagnetische Halteeinrichtung verhältnismäßig klein dimensioniert sein, da sie bezüglich des Kopplungselements lediglich eine Haltefunktion und nicht etwa eine Bewegungsfunktion hat.For the change from the coupled state to the decoupled state it is necessary that the permanent force of the first mechanical Rotating device from the periodically or temporarily acting force of the second mechanical rotating device is overcome. The electromagnetic Holding device is only activated if the due to second rotating device periodically recurring second rotary position should be maintained so that the flow of force between the valve and the cam of the camshaft is interrupted. That way the electromagnetic holding device is dimensioned relatively small be, since they only hold a function with respect to the coupling element and doesn't have a movement function.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1- eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit bestehendem Kraftfluß;
Figur 2- eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit unterbrochenem Kraftfluß; und
Figur 3- eine Draufsicht der Vorrichtung aus den
Figuren 1 und 2.
- Figure 1
- a schematic representation of the device according to the invention with existing power flow;
- Figure 2
- a schematic representation of the device according to the invention with interrupted power flow; and
- Figure 3
- 2 shows a top view of the device from FIGS. 1 and 2.
Die Vorrichtung 1 dient zur Unterbrechung des Kraftflusses zwischen einem
Ventil 2 und einem Nocken 3 einer Nockenwelle 4.The
Dazu umfaßt die Vorrichtung 1 einen ersten äußeren Betätigungshebel 5,
der mit dem Ventil 2 zusammenwirkt, einen zweiten inneren Betätigungshebel
6, der mit dem Nocken 3 der Nockenwelle 4 zusammenwirkt, und ein
drehbewegliches Kopplungselement 7, welches je nach Drehstellung den
ersten und zweiten Betätigungshebel 5, 6 miteinander koppelt oder voneinander
entkoppelt. Bei der Kopplung der beiden Betätigungshebel 5, 6 besteht
der Kraftfiuss zwischen dem Ventil 2 und dem Nocken 3, während bei
der Entkopplung der beiden Betätigungshebel 5, 6 der Kraftfluss zwischen
dem Ventil 2 und dem Nocken 3 unterbrochen ist.For this purpose, the
Der erste äußere Betätigungshebel 5 ist gemäß den Figuren 1 und 2 auf einem
stehenden Ausgleichselement 8 gelagert und trägt eine Schwenkachse
9 für die Lagerung des zweiten inneren Betätigungshebels 6. Dabei ist die
Schwenkachse 9 bezüglich des Ausgleichselements 8 auf der dem Ventil 2
gegenüberliegenden Seite des ersten Betätigungshebels 5 angeordnet.The first
In dem zweiten inneren Betätigungshebel 6 ist parallel zu der Schwenkachse
9 das drehbewegliche Kopplungselement 7 gelagert. Das Kopplungselement
7 weist im Bereich seiner Lagerung im ersten Betätigungshebel 5 einen
kreisrunden Querschnitt und im Bereich seines Eingriffs mit dem zweiten
Betätigungshebel 6 einen derartigen Querschnitt auf, dass es in der ersten
Drehstellung gemäß Figur 1 in eine Hinterschneidung 10 einer bogenförmigen
Ausnehmung 11 im ersten Betätigungshebel 5 eingreift und dass es in
der zweiten Drehstellung gemäß Figur 2 von dem Eingriff frei ist.In the second inner operating lever 6 is parallel to the pivot axis
9, the
Mittels einer frei drehbaren Rolle 12 liegt das in dem zweiten Betätigungshebel
6 gelagerte Kopplungselement 7 an dem wenigstens einen Nocken 3 der
Nockenwelle 4 an, wobei auf der bezüglich der Schwenkachse 9 gegenüberliegenden
Seite zwischen dem ersten und zweiten Betätigungshebel 5, 6 ein
Federelement 13 vorgesehen ist, welches das in dem zweiten Betätigungshebel
6 gelagerte Kopplungselement 7 mit der Rolle 12 zur Anlage gegen
den wenigstens einen Nocken 3 schwenkt.This lies in the second actuating lever by means of a freely
Das drehbewegliche Kopplungselement 7 ist an einem seiner freien Enden
mit einer ersten mechanischen Dreheinrichtung 14 versehen, welche das
Kopplungselement 7 in die erste Drehstellung bewegt. Diese erste Dreheinrichtung
14 ist als Torsionsfeder ausgebildet. Zudem steht das Kopplungselement
7 mit einer zweiten mechanischen Dreheinrichtung 14' in Verbindung,
welche das Kopplungselement 7 in die zweite Drehstellung bewegt.
Diese zweite mechanische Dreheinrichtung 14' ist als ein spezieller Nocken
auf der Nockenwelle 4 ausgebildet. An seinem freien Ende ist das Kopplungselement
7 außerdem mit einer magnetischen Halteeinrichtung 15 verbunden,
die aus einem magnetisierbaren Hebel 16 und einem Haltemagneten
17 besteht. Der magnetisierbare Hebel 16 steht mit der zweiten mechanischen
Dreheinrichtung 14' in Verbindung. Ist die magnetische Halteeinrichtung
15 nun aktiviert, so kann das Kopplungselement 7 trotz nachlassender
Unterstützung der zweiten mechanischen Dreheinrichtung 14' in der
zweiten Drehstellung gehalten werden.The
Sobald die magnetische Halteeinrichtung 15 nicht mehr aktiviert ist, kann das
Kopplungselement 7 von der ersten mechanischen Dreheinrichtung 14 wieder
in die erste Drehstellung bewegt werden.As soon as the
Claims (4)
- Device for interrupting the force flow between at least one valve (2) and at least one cam (3) of a camshaft (4), particularly in the valve train of a reciprocating piston internal combustion engine witha first actuation lever (5) which interacts with the at least one valve (2) and is mounted on at least one static compensating element (8),a second actuation lever (6) rotatably mounted on the first actuation lever (5), which interacts with the at least one cam (3) of the camshaft (4), anda movable coupling element (7), arranged parallel to the rotation axis (9) of the second actuation lever (6), which in a first position couples the two actuation levers (5, 6) to each other and in a second position uncouples the two actuation levers (5, 6) from each other,
- Device according to Claim 1, characterised in that the rotatable coupling element (7) has such a cross section in the region of its engagement with the first actuation lever (5) that in the first rotary position it engages in the undercut (10) of an arc-shaped recess (11) in the first actuation lever (5) and in the second rotary position is free from the engagement and that the coupling element (7) is permanently pretensioned into the first rotary position by means of a first mechanical rotary apparatus (14) and is movable into the second rotary position by means of a second mechanical or hydraulic rotary apparatus (14').
- Device according to the claims 1 and 2, characterised in that the second mechanical or hydraulic rotary apparatus (14') operates periodically and may be held in the second rotary position by means of an electromagnetic holding apparatus (15).
- Device according to Claim 3, characterised in that the second mechanical rotary apparatus is moved by a special cam (14') on the camshaft (4).
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