DE19741078A1

DE19741078A1 - Turning or tilting lever for internal combustion engine valve drive

Info

Publication number: DE19741078A1
Application number: DE1997141078
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Speil; Juergen Dipl Ing Kretschmer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-03-25
Also published as: WO1999014466A1

Abstract

The lever (1) has a boring (2) by which it is fitted on an axis (3). It has a hydraulic play leveling element (5) at one end (4) acting on at least one gas exchange valve (11). A hydraulic line passes through the axis which has a radial borings (7, 8) taking hydraulic fluid to the leveling element and for spray lubrication respectively, of a contact region (9) of the element and gas exchange valve end. The radial borings (7, 8) to the paths (12, 13) are offset circumferentially so that only one is connected to one path during the entire turning angle of the lever.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Schwing- oder Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der über eine Bohrung auf einer Achse schwenkbeweglich gelagert und an einem Ende mit einem hydraulischen Spielausgleichselement versehen ist, das auf zumindest ein Gaswechselventil einwirkt, wobei durch die Achse wenigstens eine Zuleitung für Hydraulikmittel führt, die im Bereich des Hebels eine erste Radialbohrung zur Zuleitung des Hydraulikmittels zum Spielausgleichselement besitzt, wobei eine zweite Radialbohrung zur Spritz schmierung eines Kontaktbereiches des Spielausgleichselements mit einem Ende des Gaswechselventils und/oder eine weitere Radialbohrung zur Spritzschmie rung eines Kontaktbereiches eines Nockens am Hebel oder einer Nockenrolle im Hebel vorgesehen ist und wobei vom Hebel in dessen Bohrung Pfade mün den, die den Radialbohrungen zugeordnet sind, durch welche das Hydraulik mittel unmittelbar zu dem Spielausgleichselement und den Kontaktbereichen leitbar ist. The invention relates to a rocker arm or rocker arm for a valve train Internal combustion engine that is pivotable via a bore on an axis stored and at one end with a hydraulic lash adjuster is provided, which acts on at least one gas exchange valve, whereby by the Axis leads at least one supply line for hydraulic fluid in the area of Lever a first radial bore for supplying the hydraulic medium to Game compensation element has, with a second radial bore for spraying Lubricate a contact area of the lash adjuster with one end the gas exchange valve and / or another radial bore for spraying tion of a contact area of a cam on the lever or a cam roller is provided in the lever and wherein paths münnen from the lever in its bore those associated with the radial bores through which the hydraulics medium directly to the game compensation element and the contact areas is conductive.

Background of the Invention

Ein derartiger Hebel ist der Fachwelt an sich bekannt. In aller Regel erfolgt über dessen gesamten Schwenkwinkel eine permanente Versorgung des Spielaus gleichselements und eine Spritzbeaufschlagung eines Nockenkontakts bzw. Kontakts des Spielausgleichselements mit einem Ende eines Ventilschafts mit Hydraulikmittel über eine Achse. Auf dieser Achse ist der Hebel gelagert. Nachteilig ist es bei dieser Ausgestaltung, daß durch die kontinuierliche Ver sorgung des Spielausgleichselements und die andauernde Spritzbeaufschlagung ein erhöhter Hydraulikmittelbedarf zu verzeichnen ist. Die Hydraulikmittelver luste erhöhen sich zusätzlich mit steigender Wärmedehnung der Bauteile der Brennkraftmaschine und gleichzeitig sinkender Viskosität des Hydraulikmittels. Um Letztgenannteres zu verringern, hat die Fachwelt bisher versucht, die Tole rierung im Bereich der miteinander kommunizierenden Bauteile äußerst eng zu halten.Such a lever is known per se to experts. Usually takes place over its entire swivel angle provides a permanent supply for the game equal elements and a spraying of a cam contact or Contact of the lash adjuster with one end of a valve stem Hydraulic fluid over an axis. The lever is mounted on this axis. The disadvantage of this configuration is that the continuous Ver supply of the play compensation element and the continuous spraying there is an increased need for hydraulic fluid. The hydraulic fluid ver losses increase with increasing thermal expansion of the components of the Internal combustion engine and simultaneously decreasing viscosity of the hydraulic fluid. In order to reduce the latter, the experts have so far tried the tole extremely tight in the area of the components that communicate with each other hold.

Zur Lösung des o. g. Problems ist es in der JP-A-60-88809 vorgeschlagen, eine Spritzbeaufschlagung einer Nockenkontaktfläche am Hebel nur bei Nockenhub zu realisieren. Diese Einsparung an Hydraulikmittel reicht nicht aus, da ins besondere das hydraulische Spielausgleichselement weiterhin permanent ver sorgt ist. Gerade dessen Versorgung erweist sich jedoch lediglich in der Grund kreisphase des beaufschlagenden Nockens als sinnvoll, da zumindest bei negativer Hebel- und somit Ventilbeschleunigung, bei gleichzeitig anliegendem Hydraulikmitteldruck, es zu einem Öffnen eines Rückschlagventils des Spielaus gleichselements kommen kann. Dieses Öffnen kann zu einem unerwünschten "Aufpumpen" des Spielausgleichselements führen, mit für den Ladungswechsel ungewollten Hubverläufen des Gaswechselventils.To solve the above. Problem is proposed in JP-A-60-88809, a Spraying a cam contact surface on the lever only with cam lift to realize. This saving in hydraulic fluid is not sufficient, because ins especially the hydraulic lash adjuster continues to ver is worried. However, its supply only proves itself in the reason circular phase of the acting cam as useful, since at least negative lever and thus valve acceleration, with applied at the same time Hydraulic fluid pressure, it to open a backlash valve of the game same elements can come. This opening can become an unwanted one "Pump up" the play compensation element with, for the charge change unwanted stroke profiles of the gas exchange valve.

Summary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hebel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind und insbesondere mit einfachen Mitteln nur mit einem geringen Bedarf an Hydraulikmittel zu rechnen ist, bei gleichzeitiger Verminderung einer Neigung eines unerwünsch ten "Aufpumpens" des beaufschlagten Gaswechselventils.The object of the invention is therefore to a lever of the aforementioned type create, in which the disadvantages cited are eliminated and in particular with simple means only with a low need for hydraulic fluid is expected, while reducing an inclination of an undesirable ten "inflating" the pressurized gas exchange valve.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen der Erfindung Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche sind.According to the invention, this object is achieved by the features of the main claim solved, expedient concretizations of the invention the subject of subsequent claims are.

Dadurch, daß jeweils nur eine Radialbohrung statt einer umlaufenden Ver sorgungsnut mit einem Pfad kommuniziert, ist der Gesamtverbrauch an Hydrau likmittel deutlich verringert. Gleichzeitig liegt am jeweilig beaufschlagten Verbraucher ein höherer Druck an.The fact that only one radial bore instead of a rotating Ver care path communicated with a path, the total consumption of Hydrau Likmittel significantly reduced. At the same time it is up to the person in charge Consumer at a higher pressure.

Nach der Erfindung soll in vorteilhafter Weise das Spielausgleichselement nur in einer Grundkreisphase des den Hebel beaufschlagenden Nockens versorgt werden. Gerade in dieser Grundkreisphase erfolgt ein "Nachsaugen" des wäh rend einer Hochdruckphase aus einem Hochdruckraum des Spielausgleichs elements gepreßten Hydraulikmittels. Jedoch soll gerade in weiteren Schwenk bereichen des Hebels, insbesondere bei einer vom Nocken übermittelten negativen Beschleunigung, eine Versorgung des Spielausgleichselements unter brochen sein. Wie eingangs dargelegt, könnte speziell in diesem Bereich, durch die auftretende Entlastung des Hochdruckraumes des Spielausgleichselements, ein Öffnen dessen Rückschlagventils mit den genannten Nachteilen auftreten.According to the invention, the game compensation element should only advantageously in a base circle phase of the cam acting on the lever become. It is precisely in this basic circle phase that the wäh is "sucked in" rend a high pressure phase from a high pressure room of the game compensation pressed hydraulic fluid. However, it is said to be in further swing areas of the lever, especially in the case of one transmitted by the cam negative acceleration, a supply of the game compensation element under to be broken. As stated at the beginning, this could be done specifically in this area the relief of the high-pressure space of the play compensation element, an opening of the check valve occur with the disadvantages mentioned.

Gleichzeitig soll eine Kontaktfläche des Spielausgleichselements mit einem Ende des Ventilschafts bzw. eine Kontaktfläche am Hebel mit dem Nocken nur bei einer Schwenkphase mit Hydraulikmittel angespritzt werden. Gerade während maximalen Nockenhubes wandert ein Kontaktpunkt speziell des Spielausgleichs elements am Ende des Gaswechselventils derartig aus, daß ein großer Kon taktbereich für die Spritzschmierung offensteht. At the same time, a contact surface of the game compensation element should have one end of the valve stem or a contact surface on the lever with the cam only during a swivel phase with hydraulic fluid. Just while A contact point, especially for play compensation, moves at maximum cam stroke elements at the end of the gas exchange valve such that a large con cycle range for the spray lubrication is open.

Somit ist nach der Erfindung eine Lösung vorgeschlagen, bei welcher nur kurzzeitige Beaufschlagungen der Pfade mit Hydraulikmittel realisiert sind. Vor teilhaft kann es sein, daß bei ungeschwenktem bzw. -gekipptem bzw. bei maximal geschwenktem bzw. gekipptem Hebel nur eine teilweise Überdeckung der Radialbohrung mit dem entsprechenden Pfad hergestellt ist, so daß bei weitergehender Schwenkbewegung des entsprechenden Hebels diese Bewegung nur sehr kurz sein muß, um den gesamten Pfad zu verschließen.Thus, a solution is proposed according to the invention, in which only short-term exposure of the paths to hydraulic fluid are realized. Before it can be partial that in the case of unswept or tilted or maximum swiveled or tilted lever only a partial overlap the radial bore is made with the appropriate path, so that at further pivoting movement of the corresponding lever this movement only has to be very short to close the entire path.

Des weiteren ist es erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Mündung des Pfades zur Spritzschmierung eines der Kontaktbereiche im Durchmesser geringer als einen weiteren Durchmesser des Pfades auszubilden. Hierdurch ist mit einer weiteren Reduzierung des gesamten Hydraulikmitteldurchsatzes zu rechnen. Diese Mündung kann beispielsweise durch eine eingesetzte Düse bzw. eine Verstemmung oder eine ähnliche Anordnung realisiert sein. Auch kann diese Mündung komplett verstemmt und anschließend durch einen Dorn auf eine definierte Breite gebracht werden.Furthermore, it is proposed according to the invention, an mouth of the path for spray lubrication of one of the contact areas with a diameter less than form a further diameter of the path. This is with a further reduction in the total hydraulic fluid throughput. This mouth can, for example, through an inserted nozzle or Caulking or a similar arrangement can be realized. This too can Mouth completely caulked and then through a thorn on one defined width are brought.

Brief description of the drawing

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is expediently explained in more detail with reference to the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 in einem Teillängsschnitt eine Ansicht durch einen Kipphebel mit eingebautem Spielausgleichselement; Figure 1 in a partial longitudinal section a view through a rocker arm with built-in play compensation element.

Fig. 2 eine Ansicht eines Schwinghebels im Bereich seiner Achse, wobei dessen Pfad zur Versorgung des Hydraulikmittels mit der entsprechenden Radialbohrung kommuniziert; Fig. 2 is a view of a rocker arm in the region of its axis, wherein the path communicates for the supply of hydraulic fluid to the corresponding radial bore;

Fig. 3 einen Schwinghebel wie vorgenannt, jedoch mit unterbroche ner Hydraulikmittelversorgung zum Hydraulikelement und hergestellter Versorgung des Pfades zur Spritzschmierung; Figure 3 shows a rocker arm as mentioned above, but with interrupted ner hydraulic fluid supply to the hydraulic element and manufactured supply of the path for spray lubrication.

Fig. 4 eine schematische Darstellung (seitenverkehrt gegenüber den vorhergehenden) der Spritzschmierung eines Kontaktbereichs des Spielausgleichselements mit einem Ende eines Ventil schafts und Fig. 4 is a schematic representation (reversed from the previous) of the spray lubrication of a contact area of the play compensation element with one end of a valve stem and

Fig. 5 eine Darstellung einer versetzten Überdeckung der Radialboh rung zur Versorgung des Pfades zur Spritzschmierung. Fig. 5 is an illustration of an offset coverage of the Radialboh tion to supply the path for spray lubrication.

Detailed description of preferred embodiments

Die Fig. 1 offenbart einen Kipphebel 1, so wie er der Fachwelt an sich be kannt ist. Der Kipphebel 1 besitzt eine Bohrung 2. Mit dieser Bohrung 2 um schließt er, wie die Fig. 2 und 3 näher zeigen, eine Achse 3, auf welcher er schwenkbeweglich gelagert ist. Die Achse 3 weist eine Zuleitung 6 für Hy draulikmittel auf. Im Bereich eines Endes 4 des Hebels 1 ist ein hydraulisches Spielausgleichselement 5 bekannter Bauart integriert. Mit seinem Kontaktbereich 9 sitzt es auf einem Ende 10 eines Gaswechselventils 11 auf (siehe auch Fig. 4). Fig. 1 discloses a rocker arm 1 , as it is known to the professional per se. The rocker arm 1 has a bore 2 . With this bore 2 , it closes, as shown in FIGS. 2 and 3, an axis 3 on which it is pivotally mounted. The axis 3 has a supply line 6 for hy draulic agent. A hydraulic play compensation element 5 of a known type is integrated in the area of an end 4 of the lever 1 . With its contact area 9 , it sits on one end 10 of a gas exchange valve 11 (see also FIG. 4).

Wie speziell die Fig. 2 und 3 zeigen, geht von der Zuleitung 6 eine erste Radialbohrung 7 zur Zuführung des Hydraulikmittels zum Spielausgleichsele ment 5 aus. Des weiteren ist umfangsversetzt zu der ersten Radialbohrung 7 eine zweite Radialbohrung 8 zur Spritzschmierung des Kontaktbereichs 9 angeordnet. Im umschließenden Hebel 1 verlaufen Pfade 12, 13. Dabei dient der Pfad 12 der Weiterleitung des Hydraulikmittels zum Spielausgleichselement 5 und der Pfad 13 zur unmittelbaren Spritzbeaufschlagung des genannten Kon taktbereiches 9.As specifically shown in FIGS. 2 and 3, a first radial bore 7 for supplying the hydraulic medium to the play compensation element 5 starts from the supply line 6 . Furthermore, a second radial bore 8 for spray lubrication of the contact area 9 is arranged offset from the circumference of the first radial bore 7 . Paths 12 , 13 run in the enclosing lever 1 . The path 12 is used to forward the hydraulic medium to the play compensation element 5 and the path 13 for the direct spray application of the mentioned contact area 9th

Der Fachmann kann sich den Fig. 2 und 3 entnehmen, daß die Radialboh rungen 7, 8 zu den Pfaden 12, 13 derartig in Umfangsrichtung versetzt sind, daß zumindest über große Bereiche bzw. sämtliche Bereiche eines Kippwinkels des Hebels 1 hinweg nur jeweils eine Radialbohrung 7, 8 mit einem Pfad 12, 13 hydraulisch verbunden ist. In Fig. 2 ist die Radialbohrung 7 mit dem Pfad 12 gekoppelt, wohingegen in Fig. 3 die Radialbohrung 8 mit dem Pfad 13 zusammenwirkt. Fig. 2 zeigt die Schwenkstellung des Hebels 1, welche hervorgerufen ist durch eine Grundkreisbeaufschlagung des zugeordneten Nockens. Fig. 3 hingegen offenbart eine Schwenkstellung des Hebels 1, welche bei einem Kontakt der Nockenspitze mit dem Hebel 1 erzeugt ist. Durch diese spezielle Ausgestaltung ist nur ein äußerst geringer Hydraulikmittel bedarf (siehe Beschreibungseinleitung) erforderlich, da überwiegend lediglich maximal ein Verbraucher hydraulisch versorgt ist.The specialist can be seen in FIGS . 2 and 3 that the Radialboh stanchions 7 , 8 to the paths 12 , 13 are so offset in the circumferential direction that at least over large areas or all areas of a tilt angle of the lever 1 only one radial bore 7 , 8 is hydraulically connected to a path 12 , 13 . In FIG. 2 the radial bore 7 is coupled to the path 12 , whereas in FIG. 3 the radial bore 8 interacts with the path 13 . Fig. 2 shows the pivot position of the lever 1 , which is caused by a base circle action on the associated cam. Figure 3 on the other hand. Pivotal position of the lever 1 is disclosed, which is generated at a contact of the cam tip with the lever 1. Due to this special design, only an extremely small amount of hydraulic fluid is required (see introduction to the description), since predominantly only a maximum of one consumer is supplied hydraulically.

Wichtiges Merkmal der Erfindung ist es, daß das hydraulische Spielausgleichs element 5 nur in der Grundkreisphase des beaufschlagenden Nockens und maximal in daran beidseitig angrenzenden Bereichen bevorzugt positiver Hebel- und somit Ventilbeschleunigung mit dem Hydraulikmittel versorgt ist. Wie genannt, kann es in den Bereichen negativer Ventilbeschleunigung, bei gleich zeitiger Beaufschlagung des hydraulischen Spielausgleichselements 5 mit Hy draulikmittel, dazu kommen, daß durch die auftretende Entlastung dessen Hochdruckraumes das Rückschlagventil öffnet und das Spielausgleichselement sich somit unerwünscht aufpumpt.An important feature of the invention is that the hydraulic play compensation element 5 is supplied with the hydraulic medium only in the base circle phase of the acting cam and maximally in areas adjoining it on both sides, preferably with positive lever and thus valve acceleration. As mentioned, it can occur in the areas of negative valve acceleration, with simultaneous action on the hydraulic lash adjuster 5 with hy draulic agent, that the check valve opens due to the relief of its high-pressure chamber and the lash adjuster thus inflates undesirably.

Fig. 4 offenbart in einer schematischen Darstellung (seitenverkehrt gegenüber vorherigen Abbildungen) die Spritzbeaufschlagung der Kontaktfläche 9. Zu erkennen ist, daß eine relativ große Anspritzfläche vorliegt, da mit beginnendem Nockenhub der gezeigte Kontaktpunkt im Bild hier nach rechts auswandert und somit nahezu die gesamte zu schmierende Kontaktfläche freigibt. FIG. 4 discloses the spraying of the contact surface 9 in a schematic representation (reversed in relation to previous illustrations). It can be seen that there is a relatively large gating area, since with the beginning of the cam stroke the contact point shown in the picture migrates to the right and thus exposes almost the entire contact area to be lubricated.

Schließlich ist aus Fig. 5 entnehmbar, daß es auch vorgesehen sein kann, beispielsweise bei maximal gekipptem Hebel 1, lediglich eine teilweise Über deckung der Radialbohrung 8 mit dem Pfad 13 herzustellen (ebenfalls seitenver kehrt). Bewegt sich somit der Hebel 1 wieder in seine Ausgangslage zurück, ist innerhalb kürzester Zeit der Pfad 13 verschlossen. Gleichzeitig geht aus Fig. 5 hervor, daß eine Mündung 14 des Pfades 13 mit einer Düse 15 oder einem ähnlichen Bauteil versehen sein kann. Durch diese Düse 15 bzw. durch eine allgemeine Durchmesserverringerung ist mit einer weiter minimierten Abspritz menge an Hydraulikmittel zu rechnen. Finally, it can be seen from Fig. 5 that it can also be provided, for example with the lever 1 tilted to the maximum, to only partially cover the radial bore 8 with the path 13 (also reverses Seitenver). If lever 1 thus moves back into its starting position, path 13 is closed within a very short time. At the same time, FIG. 5 shows that an opening 14 of the path 13 can be provided with a nozzle 15 or a similar component. Through this nozzle 15 or through a general reduction in diameter, a further minimized spray quantity of hydraulic fluid is to be expected.

Reference list

11

Schwing- oder Kipphebel
Rocker or rocker arm

22nd

Bohrung
drilling

33rd

Achse
axis

44th

Ende
The End

55

hydraulisches Spielausgleichselement
hydraulic lash adjuster

66

Zuleitung
Supply

77

Radialbohrung
Radial bore

88th

Radialbohrung
Radial bore

99

Kontaktbereich
Contact area

1010th

Ende
The End

1111

Gaswechselventil
Gas exchange valve

1212th

Pfad
path

1313

Pfad
path

1414

Mündung
muzzle

1515

Düse
jet

Claims

1. rocker arm or rocker arm ( 1 ) for a valve train of an internal combustion engine, which is pivotally mounted on a shaft ( 3 ) via a bore ( 2 ) and is provided at one end ( 4 ) with a hydraulic play compensation element ( 5 ), which on at least A gas exchange valve ( 11 ) acts, whereby at least one supply line ( 6 ) for hydraulic medium passes through the axis ( 3 ), which has a first radial bore ( 7 ) in the region of the lever ( 1 ) for supplying the hydraulic medium to the play compensation element ( 5 ), whereby a second radial bore ( 8 ) for spray lubrication of a contact area ( 9 ) of the play compensation element ( 5 ) with one end ( 10 ) of the gas exchange valve ( 11 ) and / or a further radial bore for spray lubrication of a contact area of a cam on the lever ( 1 ) or a cam roller is provided in the lever ( 1 ) and wherein the lever ( 1 ) opens into its bore ( 2 ) paths ( 12 , 13 ) which are assigned to the radial bores ( 7 , 8 ), d Through which the hydraulic medium can be conducted directly to the play compensation element ( 5 ) and the contact areas ( 9 ), characterized in that the radial bores ( 7 , 8 ) are offset in the circumferential direction to the paths ( 12 , 13 ) in such a way that all pivoting or tilt angle of the lever ( 1 ) predominantly only one radial bore ( 7 , 8 ) with a path ( 12 , 13 ) or with a total of three radial bores only a maximum of two of these is or are hydraulically connected with two paths.

2. Lever according to claim 1, characterized in that the radial bore ( 7 ) to the play compensation element ( 5 ) mostly only when the lever ( 1 ) is not pivoted or tilted with the path ( 12 ) and the radial bore or bores ( 8 ) for spray lubrication only in a pivoting phase of the lever ( 1 ) or a partial area thereof, with which the path or paths ( 13 ) is or are connected.

3. Lever according to claim 1, characterized in that the radial bore ( 7 ) to the play compensation element ( 5 ) only when the lever is not pivoted or tilted ( 1 ) up to a maximum of its subsequent or previous slight deflection, in which the pressurized gas exchange valve has a positive loading experiences acceleration through a cam start or runoff flank, is connected to the path ( 12 ) in the lever ( 1 ), the radial bore or bores ( 8 ) for spray lubrication only in a pivoting phase of the cam or a partial area thereof, with the path or the paths ( 13 ) are connected.

4. Lever according to claim 1, characterized in that only a partial overlap of a radial bore ( 7 , 8 ) with a path ( 12 , 13 ) is made at non-pivoted or tilted or at maximum pivoted or tilted lever ( 1 ) which, when viewed over the further swivel angle of the lever ( 1 ), represents the greatest possible overlap.

5. Lever according to claim 1, characterized in that a mouth ( 14 ) of the path (l 3) for spray lubrication of one of the contact areas ( 9 ) in diameter less than a further diameter of the path ( 13 ) is formed.

6. Lever according to claim 5, characterized in that the reduced diameter of the mouth ( 14 ) is optionally made by an inserted nozzle ( 15 ) or caulking.