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WO1999028601A1 - Abschaltbarer kipp- oder schwinghebel - Google Patents

Abschaltbarer kipp- oder schwinghebel Download PDF

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Publication number
WO1999028601A1
WO1999028601A1 PCT/EP1998/006925 EP9806925W WO9928601A1 WO 1999028601 A1 WO1999028601 A1 WO 1999028601A1 EP 9806925 W EP9806925 W EP 9806925W WO 9928601 A1 WO9928601 A1 WO 9928601A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lever
cam
axis
actuator
bolt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP1998/006925
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Schnell
Christof Faria
Gerhard Maas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority to DE19881837T priority Critical patent/DE19881837D2/de
Publication of WO1999028601A1 publication Critical patent/WO1999028601A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2411—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the valve stem and rocker arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L2001/186—Split rocking arms, e.g. rocker arms having two articulated parts and means for varying the relative position of these parts or for selectively connecting the parts to move in unison

Definitions

  • the invention relates to a switchable rocker or rocker arm of a valve train of an internal combustion engine, which acts on at least one gas exchange valve at one end and is pivotally mounted with its bore on an axis, wherein it has a tap for a cam of a camshaft.
  • Such a lever is disclosed for example in DE-OS 42 38 325 ( Figures 1, 2). It is disadvantageous in this case that its coupling means are acted upon by hydraulic means. Due to the properties inherent in the hydraulic fluid, undesired switching time delays can occur. Hydraulic fluid losses can also be expected. At the same time, the hydraulic agent can undesirably carry shavings or other contaminants, as a result of which the coupling agents can jam.
  • the object of the invention is therefore to provide a lever of the aforementioned type, in which the disadvantages shown are eliminated.
  • a switchable lever is to be created which, on the one hand, is designed to be switchable independently of hydraulic loading and, on the other hand, takes up a small installation space with a simple construction.
  • the lever shown in the main claim which can preferably be produced as a rocker arm, but also as a rocker arm.
  • This lever is adjusted using purely mechanical measures, i.e. independently of hydraulic fluid. It is conceivable, for example, to act on only one of the two gas exchange valves by a switchable lever in a multi-valve drive with two gas exchange valves having the same effect.
  • both gas exchange valves or all of them are assigned a lever according to the invention. At least the equivalent gas exchange valves per cylinder then only require an external turning device with a pushing device.
  • an electromagnet can be considered as a sliding means for the rotating means. Through this can The lever can be switched precisely even at very high engine speeds.
  • lever is not completely switched off by the measures according to the invention but only in a partial stroke.
  • the lever is preferably switched off and on in a base circle phase of the cam acting on it. However, it can also be switched off over all of the cam's stroke phases.
  • the tap is made with respect to the bolt as a roller or needle-bearing roller.
  • the valve train friction is additionally reduced in this area.
  • a one-piece production of the pin with the gear reduces the assembly effort on the lever in a development of the invention.
  • the play compensation element can receive its hydraulic fluid, for example, from a bore in the axle.
  • a simple height stop is provided for the latter. This can originate from the cylinder head or be part of it.
  • FIG. 4 is a plan view of the lever with axis and rotating means
  • FIG. 1 shows a lever 1 designed here as a rocker arm. At one end 2, this acts on at least one gas exchange valve, not shown. With its bore 3 (see also Figure 4), it is pivotally mounted on an axis 4.
  • the lever 1 has a tap 5 designed as a roller 27 for a cam 6 of a camshaft. 1 to 3, the cam 6 is shown only in a highly schematic manner.
  • the inner circle of the cam 6 identifies its base circle and the outer circle the cam tip, so that the cam stroke is determined by the difference in radii of the two circles.
  • the roller 27 is needle-supported on a bolt 8 extending transversely to the longitudinal axis of the lever 1. It is not shown in more detail that the needles can be guided on the face of disks.
  • a gear wheel 1 5 is connected in one piece to the bolt 8.
  • the gear wheel 1 5 and the roller 27 are integrated here within the lever 1. Provision can also be made to integrate the gear wheel 15 approximately in the center of the lever and to arrange the needle bearing axially on both sides thereof.
  • An elongated hole 9 also runs in the lever 1.
  • the bolt 8 is guided in this elongated hole 9.
  • the elongated hole 9 extends in the stroke direction of the cam 6 and has at least one length in the measure of its stroke.
  • an actuator 12 is connected to the axis 4 in the lever 1.
  • This actuator 12 is made as a ring 31 with a radial extension 32.
  • the radial extension 32 extends in the direction of the gear wheel 15. It has a straight toothed tooth section 1 7, which meshes with the gear wheel 1 5.
  • the gear wheel 15 is on a side 18 facing away from the axis 4 a toothing 1 9 of the lever 1 in engagement.
  • the tooth section 17 on one side 16 of the lever 1 and the toothing 19 extend largely in the stroke direction of the cam.
  • the rotating means 10 consists of a wheel 20 which is fixedly connected to the axle 4. This has an oblique external toothing 21 and is enclosed by a ring gear 22 with a complementary internal toothing 23. It is indicated in Figure 4 that the ring gear 22 can be acted upon in the axial direction by a sliding means 24, not shown, such as an electromagnet. Of course, an at least indirect hydraulic loading can also be provided here.
  • the ring gear 22 has an anti-rotation device via a longitudinal guide 25 with respect to a surrounding component 26 (cylinder head).
  • the teeth 21, 23 are arranged obliquely in such a way that they have self-locking with respect to a reaction from the actuator 12 (explained later).
  • a hydraulic play compensation element 33 which is installed at the end 2 of the lever 1.
  • This play compensation element 33 communicates directly with one or more gas exchange valves, not shown, and is supplied with hydraulic fluid via a bore in axis 4 (not explained in more detail).
  • the pin 8 is displaced to a cam-side end 13 of the elongated hole 9 via the actuator 12, which is in meshing engagement with the gear wheel 1 5. Due to the self-locking of the toothings 21, 23 there is no reaction from the actuator 12 during cam lift.
  • the roller 27 of the tap 5 rolls on an outer jacket of the cam 6.
  • the tooth engagement of the gear 15 in the toothing 19 of the lever 1 increases the stroke (translation into rapid) of the stroke movement of the cam 6.
  • the actuator 12 can thus be regarded as a sun gear, the gear 15 is seen with pin 8 as a planet, which is acted upon in the direction of rotation.
  • Figure 2 shows the lever 1 in its non-pivoted state during a base circle contact of the cam 6.
  • the lever 1 bears against a stop 34.
  • the wheel 20 which is fixedly connected to the axis 4 could be rotated such that the actuator 12 executes a pivoting movement in the direction remote from the cam.
  • the gear wheel 1 5 with the bolt 8 and the roller 27 fastened thereon is moved in the slot 9 in the direction remote from the cam such that the roller 27 is disengaged o comes to the cam 6 and experiences a stop at an end 14 of the slot 9 remote from the cam.
  • This state is shown in Figure 3. Since the roller 27 is completely disengaged from the cam 6, the lever 1 is no longer pivoted by the cam 6. The gas exchange valve interacting with the lever 1 thus remains closed.
  • Activation of the lever 1 on the cam stroke is expediently carried out in a base circle phase of the cam 6.
  • the ring gear 22 is again moved in the axial direction (but vice versa to the previous direction of action) via the sliding means 24.
  • the actuator 12 connected to it in a rotationally fixed manner is pivoted in the cam direction.
  • the gear wheel 1 5 moves with bolts 8 in the elongated hole 9 up to the cam-side end 1 3 of the elongated hole 9.
  • the lever 1 is activated and this opens the corresponding gas exchange valve in the sense of the stroke of the cam 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Ein Hebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine soll vom Nockenhub abschaltbar ausgelegt sein. Hierzu ist dessen Nockenabgriff (5) über ein planetenartiges Getriebe im Hebel (1) verstellbar. Eine Beaufschlagung des Getriebes erfolgt durch Verdrehen einer Achse (4) des Hebels (1) mittels eines Verdrehmittels (10), bestehend aus einem mit der Achse (4) fest verbundenen Rad (20) mit einer schrägen Aussenverzahnung (21). Mit dem Rad (20) in Eingriff ist ein Hohlrad (22) mit einer Innenverzahnung (23). Das Hohlrad (22) kann zum Verstellzweck von einem Schiebemittel (24) in Achsrichtung beaufschlagt werden.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Abschaltbarer Kipp- oder Schwinghebel
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen abschaltbaren Kipp- oder Schwinghebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der an seinem einen Ende auf wenigstens ein Gaswechselventil einwirkt und mit seiner Bohrung auf einer Achse schwenkbeweglich gelagert ist, wobei er einen Abgriff für einen Nocken einer Nockenwelle besitzt.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Hebel ist beispielsweise in der DE-OS 42 38 325 (Figuren 1 , 2) offenbart. Nachteilig ist es bei diesem, daß dessen Koppelmittel über Hydraulikmittel beaufschlagt werden. Aufgrund der dem Hydraulikmittel innewohnenden Eigenschaften kann es zu unerwünschten Schaltzeitverzögerungen kommen. Auch ist mit Hydraulikmittelverlusten zu rechnen. Gleichzeitig kann das Hy- draulikmittel unerwünscht Späne oder andere Verschmutzungen tragen, wodurch die Koppelmittel verklemmen können.
Auch sind im Stand der Technik genügend abschaltbare bzw. schaltbare Hebeltriebe beschrieben, bei denen eine Schaltung wenigstens eines Gaswechselven- tils über zwei auf einer Achse nebeneinander liegende Hebel bewerkstelligt wird (z.B. System Honda-VTEC). Einer der Hebel wird dabei durch einen weiteren Hebel wahlweise mitgeschleppt, wodurch die Hebel von Nocken unterschiedlichen Hubes angreifbar gestaltet sind. Nachteilig bei diesen Gestal- tungen ist es, daß ein erheblicher Bauaufwand aufgrund der "Doppelhebel" sowie der hier wiederum aufwendigen hydraulischen Kopplung dieser zu verzeichnen ist. Sofern es sich um auf unterschiedliche Ventilhübe schaltbare Hebel handelt, sind auch aufwendig zu fertigende Nockenwellen notwendig, welche zwei Nocken je Hebelpaar besitzen müssen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hebel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei welchem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.
Insbesondere soll ein abschaltbarer Hebel geschaffen werden, der einerseits von einer hydraulischen Beaufschlagung unabhängig schaltbar ausgelegt ist und andererseits einen geringen Bauraum bei gleichzeitig einfachem Aufbau be- ansprucht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen der Erfindung Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche sind. Diese Unteransprüche können allein oder in Kombination mit anderen Unteransprüchen auch selbständig schutzfähige Maßnahmen enthalten.
Durch den im Hauptanspruch aufgezeigten Hebel, der vorzugsweise als Kipp-, jedoch auch als Schwinghebel hergestellt sein kann, sind die eingangs aufge- zeigten Nachteile eliminiert. Eine Verstellung dieses Hebels erfolgt durch rein mechanische Maßnahmen, also unabhängig von Hydraulikmittel. Denkbar ist es beispielsweise, bei einem Mehrventiltrieb mit zwei gleichwirkenden Gaswechselventilen, nur eines der zwei Gaswechselventile von einem abschaltbaren Hebel zu beaufschlagen. Jedoch ist es auch vorgesehen, beiden Gaswechselven- tilen oder sämtlichen einen erfindungsgemäßen Hebel zuzuordnen. Zumindest die gleichwirkenden Gaswechselventile je Zylinder benötigen dann nur ein externes Verdrehmittel mit Schiebemittel. Als Schiebemittel für das Verdrehmittel kommt beispielsweise ein Elektromagnet in Betracht. Durch diesen kann auch bei sehr hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine eine exakte Schaltung des Hebels erfolgen.
Selbstverständlich ist eine Lösung vom Schutzumfang dieser Erfindung mit einbezogen, bei welcher der Hebel durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht vollständig sondern nur in einem Teilhub abgeschaltet wird. Eine Ab- und Zuschaltung des Hebels erfolgt vorzugsweise in einer Grundkreisphase des ihn beaufschlagenden Nockens. Eine Abschaltung kann jedoch auch über sämtliche Hubphasen des Nockens hinweg erfolgen.
Dadurch, daß durch Verdrehen der ohnehin vorhandenen Achse das Stellglied für den Bolzen beaufschlagbar ist, kann auf zusätzliche externe VerStellglieder verzichtet werden. Durch das erfindungsgemäß mit der Achse verdrehfest verbundene Zahnrad, den mit diesem kommunizierenden Zahnabschnitt des Stell- gliedes und die Verzahnung des Hebels ist für die Schaltung dieses ein Mechanismus unter Ausnutzung der Gesetze im Planetengetriebe vorgeschlagen (siehe auch Figurenbeschreibung). Aufgrund der bei Hubbewegung des Hebels erfolgenden Hubverstärkung kann der jeweils beaufschlagende Nocken kleiner dimensioniert werden.
Wegen der Selbsthemmung des schrägverzahnten Verdrehmittels mit Außen- und Innenverzahnung erfolgt vorteilhafterweise keine Rückwirkung während einer Verschwenkbewegung des Hebels über dessen Stellglied.
Vorteilhaft ist es, wenn nach der Erfindung der Abgriff gegenüber dem Bolzen als wälz- bzw. nadelgelagerte Rolle hergestellt ist. Somit wird die Ventiltriebsreibung in diesem Bereich zusätzlich abgesenkt. Denkbar ist es jedoch auch, an dieser Stelle einen an sich bekannten Gleitabgriff auszubilden.
Ebenfalls ist es Gegenstand der Erfindung, das Zahnrad und die Rolle axial aneinandergrenzend in den Hebel zu integrieren. Gleichfalls soll das als Ring ausgebildete Stellglied innerhalb des Hebels verlaufen. Somit ist ein hervorragender Beitrag zur kompakten Bauform des Hebels geleistet. Änderungen an bisher ausgeführten Zylinderköpfen erweisen sich nicht bzw. nur in geringem Umfang als notwendig. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, insbesondere das Stellglied außenliegend an einer Mantelseite des Hebels anzuordnen.
Eine einteilige Fertigung des Bolzens mit dem Zahnrad verringert in Fortbildung der Erfindung den Montageaufwand am Hebel.
Gleichfalls ist es vorgeschlagen, als Verdrehsicherung für das Stellglied eine einfache Abflachung an der Achse vorzusehen. Diese Abflachung liegt in vor- teilhafter Weise auf einer dem Nocken abgewandten Seite, so daß eine ordnungsgemäße Krafteinleitung in die Achse auf der Nockenseite gewährleistet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn in den Hebel ein hydraulisches Spielausgleichselement eingebaut wird. Somit erübrigen sich aufwendige mechanische Nachstellmaß- nahmen. Das Spielausgleichselement kann sein Hydraulikmittel beispielsweise aus einer Bohrung der Achse erhalten.
Um insbesondere im abgeschalteten Zustand des Hebels ein Auseinanderfahren von Gehäuse und Druckkolben des Spielausgleichselements durch "Aufpum- pen" zu verhindern, was zum unerwünschten Verlagern des Hebels auf seiner Abgriffseite in Richtung Nocken führen kann, ist ein einfacher Höhenanschlag für diesen vorgesehen. Dieser kann vom Zylinderkopf ausgehen oder Bestandteil dieses sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird anhand eines zeichnerischen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - 3 je einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hebel
1 , wobei die Figuren 1 und 2 den Hebel in seinem zugeschalteten und die Figur 3 den Hebel in seinem abgeschalteten Zustand offenbaren; Fig. 4 eine Draufsicht auf den Hebel mit Achse und Verdrehmittel und
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Hebel im Bereich seines Bol- zens.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Zum Aufbau: Die Figur 1 zeigt einen hier als Kipphebel ausgebildeten Hebel 1 . Dieser wirkt an seinem einen Ende 2 auf wenigstens ein nicht dargestelltes Gaswechselventil ein. Mit seiner Bohrung 3 (siehe auch Figur 4) ist er auf einer Achse 4 schwenkbeweglich gelagert. Der Hebel 1 besitzt einen als Rolle 27 ausgebildeten Abgriff 5 für einen Nocken 6 einer Nockenwelle. In den Figuren 1 bis 3 ist der Nocken 6 nur stark schematisiert dargestellt. Dabei kennzeichnet der innere Kreis des Nockens 6 dessen Grundkreis und der äußere die Nockenspitze, so daß durch die Radiendifferenz beider Kreise der Nockenhub determiniert ist.
Die Rolle 27 ist auf einem quer zur Längsachse des Hebels 1 verlaufenden Bolzen 8 nadelgelagert. Nicht näher dargestellt ist, daß die Nadeln stirnseitig an Scheiben geführt sein können. Mit dem Bolzen 8 einteilig verbunden ist gleichzeitig ein Zahnrad 1 5. Das Zahnrad 1 5 und die Rolle 27 sind hier innerhalb des Hebels 1 integriert. Vorgesehen kann es auch sein, das Zahnrad 15 in etwa mittig im Hebel zu integrieren und axial beidseitig von diesem die Nadellage- rung anzuordnen. Im Hebel 1 verläuft des weiteren ein Langloch 9. In diesem Langloch 9 ist der Bolzen 8 geführt. Das Langloch 9 erstreckt sich in Hubrichtung des Nockens 6 und weist zumindest eine Länge im Maß seines Hubes auf.
Gleichzeitig ist mit der Achse 4 im Hebel 1 ein Stellglied 12 verbunden. Dieses Stellglied 12 ist als Ring 31 mit einer Radialerweiterung 32 hergestellt. Die Radialerweiterung 32 erstreckt sich in Richtung zum Zahnrad 15. Sie besitzt einen gerad verzahnten Zahnabschnitt 1 7, welcher mit dem Zahnrad 1 5 kämmt. Gleichzeitig ist das Zahnrad 15 auf einer der Achse 4 abgewandten Seite 18 mit einer Verzahnung 1 9 des Hebels 1 in Eingriff. Der Zahnabschnitt 1 7 auf einer Seite 16 des Hebels 1 sowie die Verzahnung 19 erstrecken sich weitestgehend in Hubrichtung des Nockens.
Axial außerhalb des Hebels 1 ist die Achse 4 mit einem Verdrehmittel 10 versehen (siehe auch Beschreibungseinleitung). Das Verdrehmittel 10 besteht aus einem mit der Achse 4 fest verbundenen Rad 20. Dieses besitzt eine schräge Außenverzahnung 21 und ist von einem Hohlrad 22 mit einer komplementären Innenverzahnung 23 umschlossen. Angedeutet ist in Figur 4, daß das Hohlrad 22 in Achsrichtung von einem nicht näher dargestellten Schiebemittel 24 wie einem Elektromagneten beaufschlagt werden kann. Selbstverständlich kann auch hier eine zumindest mittelbare hydraulische Beaufschlagung vorgesehen sein. Gleichzeitig besitzt das Hohlrad 22 über eine Längsführung 25 gegenüber einem Umgebungsbauteil 26 (Zylinderkopf) eine Verdrehsicherung. Die Verzahnungen 21 , 23 sind derartig schräg angeordnet, daß sie in bezug auf eine Rückwirkung vom Stellglied 12 Selbsthemmung aufweisen (später erläutert).
Denkbar ist es jedoch auch, einen Außenmantel 30 der Achse 4 im Bereich des Verdrehmittels 10 mit einer Schrägverzahnung zu versehen, und dann diese Schrägverzahnung lediglich mit einem Ring zu umschließen, der durch ein Schiebemittel beaufschlagt wird. Dieser Ring muß selbstverständlich auch dann verdrehgesichert sein.
Weiterer Bestandteil des Hebels 1 ist ein hydraulisches Spielausgleichselement 33, das am Ende 2 des Hebels 1 eingebaut ist. Dieses Spielausgleichselement 33 kommuniziert unmittelbar mit einem oder mehreren nicht gezeigten Gaswechselventilen und wird über eine Bohrung der Achse 4 mit Hydraulikmittel versorgt (nicht näher erläutert).
Gleichfalls ist den Figuren 1 bis 3 entnehmbar, daß der Hebel 1 in seinem nicht verschwenkten Zustand an einem Anschlag 34 im Bereich seines Endes 2 anliegt. Durch diesen Anschlag 34 wird ein unnötiges "Aufpumpen" eines Druckkolbens relativ zu einem Gehäuse des Spielausgleichselements 33 im nachfolgend noch zu erläuternden abgeschalteten Zustand des Hebels 1 verhindert. Dieses "Aufpumpen" könnte in dem genannten Zustand zu einem unerwünschten Verschwenken des Hebels 1 um seine Achse 4 in Nockenrichtung (hier in Uhrzeigerrichtung) führen.
Zur Funktionsweise:
In Figur 1 ist der Hebel 1 in seinem auf den vollen Nockenhub zugeschalteten
Modus gezeigt. Dabei ist über das Stellglied 12, welches in Zahneingriff mit dem Zahnrad 1 5 ist, der Bolzen 8 an ein nockenseitiges Ende 13 des Langlochs 9 verlagert. Aufgrund der Selbsthemmung der Verzahnungen 21 , 23 erfolgt bei Nockenhub keine Rückwirkung vom Stellglied 12 auf diese. Bei Nockenhub und im zugeschalteten Zustand des Hebels 1 wälzt somit die Rolle 27 des Abgriffs 5 auf einem Außenmantel des Nockens 6 ab. Gleichzeitig erfolgt wegen der Hubbewegung und der Gesetze im Planetengetriebe durch den Zahneingriff des Zahnrades 15 in der Verzahnung 19 des Hebels 1 eine Hubverstärkung (Übersetzung ins Schnelle) der Hubbewegung des Nockens 6. Das Stellglied 12 kann somit als Sonnenrad betrachtet werden, wobei das Zahnrad 15 mit Bolzen 8 als Planet gesehen wird, der in Drehrichtung beaufschlagt wird. Hierdurch erfolgt die genannte Übersetzung ins Schnelle beim Kämmen mit dem als Hohlrad in diesem Moment betrachteten Hebel 1 mit Verzahnung 19. Eine Verstellung des Stellgliedes 12 erfolgt in diesem Moment nicht, da dieses über die als Abflachung 28 ausgebildete Verdrehsicherung 1 1 am Verdrehen gehindert ist.
Figur 2 zeigt den Hebel 1 in seinem nicht verschwenkten Zustand während eines Grundkreiskontaktes des Nockens 6. Im Bereich des Endes 2 liegt der Hebel 1, wie genannt, an einem Anschlag 34 an. Nunmehr könnte durch Axialbeaufschlagung des Hohlrades 22 (siehe auch Figur 4) das mit der Achse 4 fest verbundene Rad 20 derartig verdreht werden, daß das Stellglied 12 eine Schwenkbewegung in nockenferne Richtung ausführt. Bei dieser Bewegung wird das Zahnrad 1 5 mit dem Bolzen 8 und der darauf befestigten Rolle 27 derartig im Langloch 9 in nockenferne Richtung bewegt, daß die Rolle 27 außer Eingriff o zum Nocken 6 kommt und an einem nockenfernen Ende 14 des Langlochs 9 einen Anschlag erfährt. Dieser Zustand ist in Figur 3 dargestellt. Der Hebel 1 wird, da die Rolle 27 vollkommen außer Eingriff vom Nocken 6 gebracht ist, nicht mehr durch den Nocken 6 verschwenkt. Das mit dem Hebel 1 zusammen- wirkende Gaswechselventil bleibt somit geschlossen.
Eine Zuschaltung des Hebels 1 auf den Nockenhub erfolgt zweckmäßigerweise in einer Grundkreisphase des Nockens 6. Hierbei wird wiederum das Hohlrad 22 in Axialrichtung (jedoch umgekehrt zur vorherigen Beaufschlagungsrichtung) über das Schiebemittel 24 bewegt. Durch die erzwungene Verdrehung der Achse 4 wird das mit dieser drehfest verbundene Stellglied 12 in Nockenrichtung verschwenkt. Aufgrund des genannten Zahneingriffs erfolgt eine Bewegung des Zahnrades 1 5 mit Bolzen 8 im Langloch 9 bis an das nockenseitige Ende 1 3 des Langlochs 9. Die Zuschaltung des Hebels 1 ist vollzogen und dieser öffnet im Sinne des Hubes des Nockens 6 das entsprechende Gaswechselventil.
Bezugszahlen
Hebel 18 Seite Ende 19 Verzahnung Bohrung 20 Rad Achse 21 Außenverzahnung Abgriff 22 Hohlrad Nocken 23 Innenverzahnung nicht vergeben 24 Schiebemittel Bolzen 25 Längsführung Langloch 26 Umgebungsbauteil Verdrehmittel 27 Rolle Verdrehsicherung 28 Abflachung Stellglied 29 Bohrung Ende Langloch 30 Außenmantel Ende Langloch 31 Ring Zahnrad 32 Radialerweiterung Seite 33 hydr. Spielausgleichselement Zahnabschnitt 34 Anschlag

Claims

Patentansprüche
1 . Abschaltbarer Kipp- oder Schwinghebel (1 ) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:
a) der Hebel (1 ) wirkt an einem Ende (2) auf wenigstens ein Gaswechselventil ein und ist mit seiner Bohrung (3) auf einer Achse (4) schwenkbeweglich gelagert, wobei er einen Abgriff (5) für einen Nocken (6) einer Nockenwelle besitzt;
b) der Abgriff (5) ist mit einem orthogonal zur Längsachse des Hebels (1 ) verlaufenden Bolzen (8) verbunden, der in wenigstens einem sich in Hubrichtung des Nockens (6) erstreckenden Langloch (9) des Hebels (1) beweglich geführt ist, das eine Erstreckung zumindest im Maß eines dem Nocken (6) immanenten Hubes aufweist;
c) die Achse (4) ist über ein Verdrehmittel (10) relativ zur Bohrung (3) des Hebels (1) verdrehbar,
d) mit der Achse (4) über eine Verdrehsicherung (1 1 ) verbunden verläuft am Hebel (1 ) ein zu diesem bewegliches Stellglied (12), das mit dem Bolzen (8) gekoppelt ist und
e) das Stellglied (12) ist durch Verdrehen der Achse (4) durch das Verdrehmittel (10) derartig verschwenkbar, daß der Bolzen (8) von einem nockenseitigen an ein nockenfernes Ende (13; 14) des Langlochs (9) verlagert werden kann, so daß der Abgriff (5) mit dem Hebel (1 ) vom Hub des Nockens (6) getrennt ist.
2. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (8) ein Zahnrad (1 5) gelagert ist, das auf seiner achsnahen Seite (16) einerseits mit einem Zahnabschnitt (1 7) des Stellgliedes (12) für seine Verlagerung und andererseits auf seiner achsfernen Seite (18) mit einer Verzahnung (19) am Hebel (1 ) für eine Hubübertragung und -Verstärkung kämmt, wobei der Zahnabschnitt (17) und die Verzahnung (19) zumindest im Eingriffsbereich zum Zahnrad (15) überwiegend in Richtung einer Erstreckung des Langlochs (9) verlaufen.
3. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrehmittel (10) für die Achse (4) aus einem mit dieser fest verbundenen Rad (20) mit einer schrägen Außenverzahnung (21 ) besteht, das von einem Hohlrad (22) mit einer komplementären Innenverzahnung (23) umschlossen ist, wobei das Hohlrad (22) in Achsrichtung von einem Schiebemittel (24) beaufschlagbar und mittels einer Längsführung (25) gegenüber einem Umgebungsbauteil (26) verdrehgesichert angeordnet ist und wobei die Außen- mit der Innenverzahnung (21 ; 23) derartig ausgebildet ist, daß sie in bezug auf eine Rückwirkung vom Stellglied (12) Selbsthemmung aufweist.
4. Hebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine unmittelbare Verlagerung des Schiebemittels (24) durch mechanischen Eingriff bewerkstelligt ist.
5. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (5) als gegenüber dem Bolzen (8) wälz- bzw. nadelgelagerte Rolle (27) ausgebildet ist.
6. Hebel nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (15) und die Rolle (27) unmittelbar axial aneinandergrenzend in den Hebel (1 ) integriert sind.
7. Hebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (8) mit dem Zahnrad (1 5) einteilig gefertigt ist.
8. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (4) auf ihrer dem Nocken (6) abgewandten Seite und zumindest im Hebelbereich eine Abflachung (28) als Verdrehsicherung (1 1 ) für das Stellglied (12) aufweist, dessen Bohrung (29) zum Außenmantel (30) der Achse (4) komplementär hergestellt ist.
9. Hebel nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (12) als Ring (31 ) ausgebildet ist, welcher in Richtung zum Langloch (9) eine Radialerweiterung (32) zur Kopplung mit dem Bolzen (8) besitzt.
10. Hebel nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (12) innerhalb des Hebels (1 ) verläuft.
1 1 . Hebel nach Anspruch 1 , daurch gekennzeichnet, daß in den Hebel (1 ) ein hydraulisches Spielausgleichselement (33) eingebaut ist, das auf das Gaswechselventil einwirkt.
12. Hebel nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an einem Umgebungsbauteil (26) des Hebels (1 ) ein Anschlag (34) befestigt ist, durch welchen der Hebel (1 ) in seinem nichtgekippten/ -verschwenkten Zustand eine Wegbegrenzung in ventilferne Richtung erfährt.
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