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WO1996002739A1 - Einrichtung zur gleichzeitigen betätigung von zumindest zwei gaswechselventilen - Google Patents

Einrichtung zur gleichzeitigen betätigung von zumindest zwei gaswechselventilen Download PDF

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Publication number
WO1996002739A1
WO1996002739A1 PCT/EP1995/001496 EP9501496W WO9602739A1 WO 1996002739 A1 WO1996002739 A1 WO 1996002739A1 EP 9501496 W EP9501496 W EP 9501496W WO 9602739 A1 WO9602739 A1 WO 9602739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bridge
bore
cam
coupling means
gas exchange
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/001496
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Kecker
Original Assignee
Ina Wälzlager Schaeffler Kg
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 Wälzlager Schaeffler Kg filed Critical Ina Wälzlager Schaeffler Kg
Publication of WO1996002739A1 publication Critical patent/WO1996002739A1/de

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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
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
    • 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
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • 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
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • 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
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Definitions

  • the invention relates to a device for the simultaneous actuation of at least two gas exchange valves of an internal combustion engine with a bridge, which is arranged in a driving manner between a control cam and the gas exchange valves and is axially movably supported by end guide columns with respect to a cylinder head of the internal combustion engine, the bridge on its the end facing the control cam, in the area of its transverse center plane, has a cam starting element communicating with the control cam and cooperates with the gas exchange valves in the stroke direction on its end remote from the cam.
  • Such a cam follower is previously known from DE-A 40 23 886. This also consists of a bridge-shaped housing, which is acted on by a cam and at the same time acts on two gas exchange valves.
  • a disadvantage of the known cam follower is that it is permanent, i.e. H. is effective even at low speed / load. In this operating state of the internal combustion engine, for example, it would be desirable to shut down entire cylinders or rows of cylinders (V engines) in order to achieve fuel savings or emission minimization of exhaust gases.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device for the simultaneous actuation of at least two gas exchange valves of an internal combustion engine, in which the disadvantages mentioned at the outset are eliminated and in which, in particular via a simply constructed mechanism, a safe valve shutdown of several simultaneously acting valves Gas exchange valves is realized.
  • the cam starting element is produced as a roller guided in a longitudinally movable piston or a slide formed thereon for drivingly decoupling the bridge from the lifting movement of the control cam, the piston being in a cam-side Bore of the bridge runs and is supported on its underside by the force of a pressure medium in the cam direction and at least one displaceable coupling means is arranged in the bridge, which at least in the case of coupling intersects an annular surface formed between the piston and its bore and at the same time in one complementary recess of the piston runs.
  • a low-wear switching operation is guaranteed at the same time by the cam-starting element that constantly starts at the control cam. It is also conceivable and envisaged to achieve only partial strokes of the relevant gas exchange valves by means of coupling means positioned in a height-distributed manner in the device. When choosing an axially movable slide tap in the bridge, it can be provided that this slide tap is suitably Layer. It is particularly advantageous if the cam start element in the base circle of the control cam projects only slightly beyond the bridge in the cam direction. Thus, the overall height of the entire device is influenced favorably and, if necessary, existing connection dimensions can be used. Instead of the piston described here, other elements are also provided as cam counter-rotors which are suitable for carrying out an oscillating movement in the bridge, for example also bar-shaped and similarly suitable ones.
  • a conical spring is provided as pressure medium for the cam starting element. By choosing this conical spring, the space required for the pressure medium in the bridge is minimized.
  • Other pressure means are also conceivable and provided, such as magnetic, electromagnetic and other suitable ones, as well as other mechanically acting ones.
  • From claim 4 shows a preferred arrangement of the coupling means in the bridge. It can also be provided to arrange at least two coupling means positioned in the bridge, which include the cam start element.
  • the coupling means can also be positioned parallel to an imaginary connecting line between the guide columns.
  • the scope of this invention also includes a solution in which the coupling means runs approximately radially to the cam start element.
  • a supply of hydraulic fluid to the hydraulic piston designed as a coupling means is produced in one embodiment of the invention via one of the guide columns.
  • the supply of the play compensation elements is realized via the respective other guide column.
  • an anti-rotation device for the piston by means of a pin which projects beyond the annular surface between the piston and its bore. It is also envisaged to give the piston or the cam start element such a non-rotationally symmetrical geometry, by means of which twisting in the relevant receptacle is prevented in any case.
  • a particularly low-friction cam tap in the piston is produced in that the roller runs on a pin above a roller bearing.
  • a slide bearing is also considered.
  • the piston can also be dome-shaped in the region of the roller and the roller can be supported on a plurality of rolling elements in the direction remote from the cam.
  • the bridge and / or the cam start element made of a lightweight and / or polymeric material to manufacture. This measure creates a further contribution with regard to mass reduction and lowering of the oscillating masses in the valve train. This leads to a reduction in the friction, the required valve spring forces can be reduced or the maximum speed of the internal combustion engine to be driven can be increased.
  • the coupling means is conical at least on its side facing the cam start element, a particularly secure locking of the piston in question is created in the event of a coupling, since a certain tolerance compensation is guaranteed.
  • claims 13 to 15 show that it is also intended to apply mechanical play compensation in the bridge.
  • other setting elements such as bolt-like ones, are also conceivable and provided, which can have exchangeable setting plates or the like at their end facing the gas exchange valve.
  • a nut is used here to simply secure the screw in position.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an inventive device
  • Figure 2 shows a cross section according to Figure 1;
  • FIG. 3 shows a partial view of Figure 1 with uncoupled Nockenanlauf ⁇
  • Figure 4 is a partial view of the bridge with mechanical play compensation elements.
  • This device 1 shows a device 1 for the simultaneous actuation of at least two gas exchange valves 2.
  • This device 1 consists of a bridge 3, which is operatively positioned between a control cam 4 of a camshaft, not shown, and the gas exchange valves 2.
  • the bridge 3 is guided at the end via guide columns 5 opposite a cylinder head of the internal combustion engine (not shown). It is also conceivable here to firmly connect the guide columns 5 to the bridge 3 and to produce the entire device so that it can move axially relative to the cylinder head.
  • the bridge 3 In the area of its transverse center plane, on its end face 6 facing the control cam 4, the bridge 3 has a longitudinally movable piston as a cam starting element 7.
  • a roller 8 is arranged in the cam start element 7.
  • This roller 8 runs on a pin 9 above a roller bearing 10.
  • the roller 8 is thus produced as a low-friction counter-rotor for the control cam 4.
  • the cam start element 7 is supported by a pressure medium 11 against a base 12 of a bore 20 for the cam start element 7. Ande- on the one hand, the pressure medium 11 acts on an underside 13 of the cam start element 7.
  • the pressure medium 11 is designed as a conical spring. It is also conceivable to apply a plurality of such springs, which can also be cylindrical, to support the cam starting element 7.
  • a hydraulic lash adjuster 14 is assigned to each gas exchange valve 2 in the bridge 3.
  • a supply of hydraulic fluid to the play compensation elements 14 is established via one of the guide columns 5.
  • this guide column 5 has an axial bore 15 out of the cylinder head of the internal combustion engine, which communicates with an oil supply gallery in the cylinder head.
  • This axial bore 15 is connected to a radial bore 16 in the guide sleeve 5.
  • a transverse bore 17 runs in the bridge 3 parallel to its end face 6 (see also FIGS. 2, 3).
  • This cross-bore 17, which synergizes at least over partial sections of a stroke of the bridge 3 with the radial bore 16, provides a sufficient supply of the relevant play-compensation elements 14 with hydraulic medium.
  • Via a further axial bore 18 in the further guide column 5 a coupling means 18a displaceable in the bridge 3 parallel to the camshaft direction is realized.
  • This coupling means 18a here in the form of a piston, extends tangentially to an annular surface 19 between the piston as the cam starting element 7 and its bore 20 surrounding it.
  • the cam starting element 7 has on its underside 13 a complementary recess 21 for the coupling means 18a in the area of the coupling means 18a.
  • the piston also has an annular recess 22 as the coupling means 18a (see FIG. 2).
  • the coupling means 18a is acted upon by hydraulic means from a transverse bore 24.
  • This cross bore 24 is again during certain lifting sections of the bridge 3 with a radial bore 25 through the guide column 5, which is not used to supply the play compensation elements 14.
  • This radial bore 25 opens into the axial bore 18 of the guide column 5 in question.
  • a compression spring 27 is applied, which on the other hand is supported on the base 28 of the bore 29 surrounding the coupling means 18a.
  • the coupling means 18a is axially displaced in its bore 29 by hydraulic means in the direction of the base 28.
  • the actual piston surface of the coupling means 18a thus comes out of engagement with the recess 21 on the underside 13 of the cam starting element 7. Since the recess 22 of the coupling means 18a is now cut directly by the cam starting element 7, this can move axially freely in its bore 20.
  • the cam start element 7 thus follows the lifting movement of the control cam 4 against the force of the pressure medium 11 (see FIG. 1). Due to the idle stroke of the cam start element 7 with respect to the bridge 3, the gas exchange valves 2 in question remain closed.
  • a coupling of the cam starting element 7 to the lifting movement of the control cam 4 is preferably implemented in a base circle phase of the control cam 4.
  • the pressure of hydraulic medium applied to the end face 23 of the coupling means 18a is minimized in such a way that the coupling means 18a is pushed into its coupling position by the force of the compression spring 27.
  • the coupling means 18a engages with partial sections of its piston surface in the complementary recess 21 of the cam starting element 7 facing it.
  • This coupling restores the frictional engagement between the cam starting element 7, bridge 3 and gas exchange valves 2.
  • the gas exchange valves 2 open in the sense of the stroke contour of the control cam 4.
  • a recess 30 is provided in the bore 20 of the bridge 3 for the coupling means 7.
  • a rolling element 31 runs in this recess 30.
  • This rolling element 31 projects radially inward beyond the annular surface 19.
  • it runs in a complementary recess 32 of the cam starting element 7, which is designed here as a longitudinal groove. This measure makes the cam starting element 7 easy to twist realized opposite the bridge 3.
  • FIG. 3 shows the cam start element 7 in its uncoupled position. With its outer jacket 33, the cam start element 7 cuts the cutout 22 of the coupling means 18a.
  • FIG. 4 shows in a partial view of bridge 3 that it is also intended to use mechanical play compensation 35 instead of the hydraulic play compensation elements 14 used.
  • This mechanical clearance compensation 35 is advantageously designed as a screw and runs in a bore 36 of the bridge 3 aligned with the gas exchange valves 2.
  • the screw 37 is seated with its end 37 directly on one end 38 of the gas exchange valve 2.
  • the screw is provided with a nut 40 as a securing element.

Landscapes

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Abstract

Eine Einrichtung (1) zur gleichzeitigen Betätigung von zumindest zwei Gaswechselventilen (2) ist als Brücke (3) ausgebildet. Zur Trennung der Brücke (3) von einer Hubbewegung eines Nockens (4) ist es erfindungsgemäß vorgesehen, in der Brücke (3) ein ver- und entriegelbares Nockenanlaufelement (7) zu applizieren.

Description

Beschreibung
Einrichtung zur gleichzeitigen Betätigung von zumindest zwei
Gaswechselventilen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gleichzeitigen Betätigung von zu- mindest zwei Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer Brücke, die trieblich zwischen einem Steuernocken und den Gaswechselventilen an¬ geordnet und über endseitige Führungssäulen gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine axial beweglich gelagert ist, wobei die Brücke an ihrer dem Steuernocken zugewandten Stirnseite, im Bereich ihrer Quermittelebene, ein mit dem Steuernocken kommunizierendes Nockenanlaufelement aufweist und an ihrer nockenfernen Stirnseite mit den Gaswechselventilen im Hubsinn zusammenwirkt.
Ein derartiger Nockenfolger ist aus der DE-A 40 23 886 vorbekannt. Dieser besteht ebenfalls aus einem brückenförmigen Gehäuse, welches durch einen Nocken beaufschlagt wird und zugleich auf zwei Gaswechsel ventile wirkt. Von Nachteil bei dem vorbekannten Nockenfolger ist es, daß dieser permanent, d. h. auch bei geringer Drehzahl/Last, im Hubsinn wirksam ist. Beispielsweise bei diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine wäre es wünschenswert, ganze Zylinder bzw. Zylinderreihen (V-Motoren) stillzulegen, um zu Kraftstoffein¬ sparungen bzw. Emissionsminimierungen von Abgasen zu kommen.
Der Fachwelt sind zwar aus dem Stand der Technik Einrichtungen zur gleichzei¬ tigen Betätigung zweier Gaswechselventile mit einer wahlweisen Änderung des Öffnungshubes bekannt, hierbei muß jedoch auf unterschiedliche Nockenkon- turen zurückgegriffen werden. Diese Anordnung bedingt in nachteiliger Weise drei Nocken und bewirkt einen hohen Reibleistungsverlust, da der Nockenhub am jeweiligen Ventil über einen Gleitabgriff abgenommen wird (s. US-PS 49 05 639).
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur gleichzei¬ tigen Betätigung von zumindest zwei Gaswechselventilen einer Brennkraftma¬ schine zu schaffen, bei der die eingangs genannten Nachteile beseitigt sind und bei der insbesondere über einen einfach aufgebauten Mechanismus eine sichere Ventilabschaltung von zugleich mehreren gleichwirkenden Gaswechselventilen realisiert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Nockenanlaufelement als in einem längs- beweglichen Kolben geführte Rolle oder an diesem ausgebildetes Gleitstück zur trieblichen Entkupplung der Brücke von der Hubbewegung des Steuernockens hergestellt ist, wobei der Kolben in einer nockenseitigen Bohrung der Brücke verläuft und an seiner Unterseite über die Kraft eines Druckmittels in Nocken¬ richtung abgestützt ist und in der Brücke zumindest ein verlagerbares Kuppel- mittel angeordnet ist, das zumindest im Kuppelfall eine zwischen dem Kolben und seiner Bohrung gebildete Ringfläche schneidet und zugleich in einer komplementären Aussparung des Kolbens verläuft. Durch diese Maßnahme ist ohne aufwendige Änderungen an bereits bestehenden Nockenwellen bzw. Zylinderköpfen eine einfache Ventilabschaltung insbesondere für Mehrventil- technik geschaffen. Durch das ständig am Steuernocken anlaufende Nocken¬ anlaufelement ist zugleich ein verschleißarmer Schaltbetrieb garantiert. Denkbar und vorgesehen ist es auch, nur Teilhübe der betreffenden Gaswechselventile durch höhenverteilt in der Einrichtung positionierte Kuppelmittel zu erzielen. Bei der Wahl eines axial beweglichen Gleitabgriffs in der Brücke kann es vorgesehen sein, diesen Gleitabgriff mit einer geeigneten Verschleißschutz- Schicht zu versehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Nockenanlaufele¬ ment im Grundkreis des Steuernockens die Brücke in Nockenrichtung nur geringfügig überragt. Somit wird die Bauhöhe der gesamten Vorrichtung günstig beeinflußt und ggf. kann auf bisher bestehende Anschlußmaße zurückgegriffen werden. Anstatt des hier beschriebenen Kolbens sind auch andere Elemente als Nockengegenläufer vorgesehen, welche geeignet sind, eine oszillierende Bewe¬ gung in der Brücke auszuführen, so beispielsweise auch balkenförmige und ähnlich geeignete.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü¬ che 2 bis 15.
Als Druckmittel für das Nockenanlaufelement ist eine Kegelfeder vorgesehen. Durch die Wahl dieser Kegelfeder minimiert sich der in der Brücke für das Druckmittel erforderliche Bauraum. Denkbar und vorgesehen sind auch weitere Druckmittel, wie beispielsweise magnetische, elektromagnetische und andere geeignete, wie auch weitere mechanisch wirkende.
Aus Anspruch 4 geht eine bevorzugte Anordnung des Kuppelmittels in der Brücke hervor. Vorgesehen kann es auch sein, zumindest zwei in der Brücke positionierte Kuppelmittel anzuordnen, welche das Nockenanlaufelement einschließen. Auch können die Kuppelmittel parallel zu einer gedachten Ver¬ bindungslinie zwischen den Führungssäulen positioniert sein. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung ist auch eine Lösung einbezogen, bei welcher das Kuppelmittel in etwa radial zum Nockenanlaufelement verläuft.
In Konkretisierung der Erfindung geht es aus einem weiteren Unteranspruch hervor, daß es vorgesehen ist, eine Rückstellung des Kuppelmittels über eine
Druckfeder zu bewirken. Gleichwohl ist eine Umkehrung des eben beschriebe- nen kinematischen Prinzips Gegenstand der Erfindung, bei welcher eine Ver- Schiebung des Kuppelmittels in seine Entkuppelposition über die Kraft zumin¬ dest einer Druckfeder und eine Verlagerung des Kuppelmittels in Kuppelposi¬ tion über die Kraft des Druckmittels hergestellt ist.
Eine Versorgung mit Hydraulikmittel des als Kuppelmittel ausgebildeten Hydrau¬ likkolbens ist in Konkretisierung der Erfindung über eine der Führungssäulen hergestellt. Über die jeweils andere Führungssäule ist, sofern hydraulische Spielausgleichselemente verwendet werden, die Versorgung der Spielausgleichs¬ elemente realisiert. Denkbar kann es auch sein, über nur eine Führungssäule eine gemeinsame Versorgung des Kuppelmittels und der Spielausgleichselemen¬ te herzustellen. Denkbar ist es auch, die Brücke im Bereich einer der Führungs¬ säulen gabelförmig auszubilden und die betreffende Führungssäule durch die Gabel zu umfassen. Hierdurch können in einfacher Weise Längenänderungen durch Wärmedehnung ausgeglichen werden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es in Anspruch 10 vorgesehen, über einen Stift, welcher die Ringfläche zwischen dem Kolben und seiner Bohrung über¬ ragt, eine Verdreh Sicherung für den Kolben herzustellen. Vorgesehen ist es auch, dem Kolben bzw. dem Nockenanlaufelement eine derartige unrotations- symmetrische Geometrie zu geben, durch welche ein Verdrehen in der betref¬ fenden Aufnahme ohnehin verhindert ist.
Ein besonders reibungsarmer Nockenabgriff im Kolben ist dadurch hergestellt, daß dessen Rolle auf einem Bolzen über einer Wälzlagerung verläuft. Anstatt der Wälzlagerung ist auch an eine Gleitlagerung gedacht. Auch kann der Kolben im Bereich der Rolle kalottenförmig ausgebildet sein und die Rolle in nockenferne Richtung auf einer Vielzahl von Wälzkörpern gelagert werden.
Aus Anspruch 12 geht hervor, daß es vorgesehen ist, die Brücke und/oder das Nockenanlaufelement aus einem Leichtbau- und/oder polymeren Werkstoff herzustellen. Durch diese Maßnahme ist ein weiterer Beitrag hinsichtlich Masse¬ reduzierung und Senkung der oszillierenden Massen im Ventiltrieb geschaffen. Dies führt zu einer Minderung der Reibleistung, die erforderlichen Ventilfeder¬ kräfte können herabgesetzt werden bzw. kann die maximal zu fahrende Dreh- zahl der Brennkraftmaschine erhöht werden.
Wird das Kuppelmittel zumindest auf seiner dem Nockenanlaufelement zu¬ gewandten Seite kegelförmig ausgebildet, ist eine besonders sichere Arretierung des betreffenden Kolbens im Kuppelfall geschaffen, da ein gewisser Toleranzaus- gleich gewährleistet ist.
Schließlich zeigen die Ansprüche 13 bis 15, f aß es auch vorgesehen ist, in der Brücke einen mechanischen Spielausgleich zu applizieren. Hierbei ist es zum einen denkbar, eine einfache Schraube in einer Bohrung der Brücke gegen das Ende des Ventilschaftes anzulegen. Denkbar und vorgesehen sind jedoch auch weitere Einstellelemente, wie beispielsweise bolzenartige, welche an ihrem dem Gaswechselventil zugewandten Ende auswechselbare Einstellplättchen oder ähnliches aufweisen können. Zur einfachen Lagesicherung der Schraube dient hier eine Mutter.
Durch die obengenannte Maßnahme kann auf die Ölzuführung zu den anson¬ sten verwendeten Hydraulikelementen verzichtet werden. Durch Verwendung von definierten Gewindesteigungen erübrigt sich das aufwendige Messen des auftretenden Ventilspiels. Zur Einstellung ist es lediglich notwendig, die Anzahl der Umdrehungen der Schraube zu zählen.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchs- merkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.
Zweckmäßigerweise ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung;
Figur 2 einen Querschnitt nach Figur 1 ;
Figur 3 eine Teilansicht nach Figur 1 mit entkuppeltem Nockenanlauf¬ element und
Figur 4 eine Teilansicht der Brücke mit mechanischen Spielausgleichs¬ elementen.
Der Figur 1 ist eine Einrichtung 1 zur gleichzeitigen Betätigung von zumindest zwei Gaswechselventilen 2 entnehmbar. Diese Einrichtung 1 besteht aus einer Brücke 3, die trieblich zwischen einem Steuernocken 4 einer nicht näher dargestellten Nockenwelle und den Gaswechselventilen 2 positioniert ist. Die Brücke 3 ist endseitig über Führungssäulen 5 gegenüber einem nicht dargestell¬ ten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine geführt. Denkbar ist es hierbei auch, die Führungssäulen 5 fest mit der Brücke 3 zu verbinden und die gesamte Vorrichtung axial beweglich gegenüber dem Zylinderkopf herzustellen. Im Bereich ihrer Quermittelebene, auf ihrer dem Steuernocken 4 zugewandten Stirnseite 6 weist die Brücke 3 einen längsbeweglichen Kolben als Nocken¬ anlaufelement 7 auf. Im Nockenanlaufelement 7 ist eine Rolle 8 angeordnet. Diese Rolle 8 verläuft auf einem Bolzen 9 über einer Wälzlagerung 10. Die Rolle 8 ist somit als reibungsarmer Gegenläufer für den Steuernocken 4 herge¬ stellt. Das Nockenanlaufelement 7 ist über ein Druckmittel 1 1 gegenüber einem Grund 12 einer Bohrung 20 für das Nockenanlaufelement 7 abgestützt. Ande- rerseits wirkt das Druckmittel 1 1 auf eine Unterseite 13 des Nockenanlauf¬ elements 7. Bei dieser Variante ist das Druckmittel 11 als Kegelfeder ausgebil¬ det. Denkbar ist es auch, mehrere derartige Federn, welche auch zylindrisch ausgebildet sein können, zur Abstützung des Nockenanlaufelements 7 zu applizieren.
Je einem Gaswechselventil 2 ist in der Brücke 3 ein hydraulisches Spielaus¬ gleichselement 14 zugeordnet. Eine Versorgung mit Hydraulikmittel der Spiel¬ ausgleichselemente 14 ist über eine der Führungssäulen 5 hergestellt. Hierzu weist diese Führungssäule 5 eine Axialbohrung 15 aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine heraus auf, die mit einer Ölversorgungsgalerie im Zylin¬ derkopf kommuniziert. Diese Axialbohrung 15 ist mit einer Radialbohrung 16 in der Führungshülse 5 verbunden. In der Brücke 3 verläuft parallel zu ihrer Stirnseite 6 eine Querbohrung 17 (s. auch Figuren 2, 3). Über diese Querboh- rung 17, welche zumindest über Teilabschnitte eines Hubes der Brücke 3 mit der Radialbohrung 16 synergiert, ist eine ausreichende Versorgung der betreffen¬ den Spielausgleichselemente 14 mit Hydraulikmittel hergestellt. Über eine weitere Axialbohrung 18 in der weiteren Führungssäule 5 ist eine Beaufschla¬ gung eines in der Brücke 3 parallel zur Nockenwellenrichtung verlagerbaren Kuppelmittels 18a realisiert.
Dieses Kuppelmittel 18a, hier als Kolben ausgebildet, verläuft tangential zu einer Ringfläche 19 zwischen dem Kolben als Nockenanlaufelement 7 und seiner ihn umschließenden Bohrung 20. Für den Fall einer Kupplung der Brücke 3 auf die Hubbewegung des Steuernockens 4 weist das Nockenanlaufelement 7 an seiner Unterseite 13 im Bereich des Kuppelmittels 18a eine komplementä¬ re Aussparung 21 für das Kuppelmittel 18a auf. In Längsrichtung gesehen weist der Kolben als Kuppelmittel 18a ebenfalls eine ringförmige Aussparung 22 auf (s. Figur 2). An einer ersten Stirnseite 23 ist das Kuppelmittel 18a mit Hydraulik- mittel aus einer Querbohrung 24 beaufschlagt. Diese Querbohrung 24 ist wiederum während bestimmter Hubabschnitte der Brücke 3 mit einer Radial¬ bohrung 25 durch die Führungssäule 5 verbunden, welche nicht zur Versorgung der Spielausgleichselemente 14 dient. Diese Radialbohrung 25 mündet wieder¬ um in die Axialbohrung 18 der betreffenden Führungssäule 5. An einer weiteren Stirnseite 26 des Kuppelmittels 18a ist eine Druckfeder 27 angelegt, die sich andererseits am Grund 28 der das Kuppelmittel 18a umschließenden Bohrung 29 abstützt.
Ist nun eine Entkupplung der Brücke 3 von der Hubbewegung des Steuernok- kens 4 gewünscht, wodurch die betreffenden Gaswechselventile 2 geschlossen bleiben, wird das Kuppelmittel 18a über Hydraulikmittel in Richtung zum Grund 28 in seiner Bohrung 29 axial verschoben. Die eigentliche Kolbenfläche des Kuppelmittels 18a kommt somit außer Eingriff zu der Aussparung 21 an der Unterseite 13 des Nockenanlaufelements 7. Da nun die Aussparung 22 des Kuppelmittels 18a unmittelbar vom Nockenanlaufelement 7 geschnitten ist, kann dieses sich ungehindert in seiner Bohrung 20 axial bewegen. Das Nocken¬ anlaufelement 7 folgt somit der Hubbewegung des Steuernockens 4 entgegen der Kraft des Druckmittels 1 1 (s. Figur 1 ). Durch den Leerhub des Nocken¬ anlaufelements 7 gegenüber der Brücke 3 bleiben die betreffenden Gaswechsel- ventile 2 geschlossen. Eine Kupplung des Nockenanlaufelements 7 auf die Hubbewegung des Steuernockens 4 wird bevorzugt in einer Grundkreisphase des Steuernockens 4 realisiert. Hierzu wird der an der Stirnseite 23 des Kuppel¬ mittels 18a anliegende Druck an Hydraulikmittel derart minimiert, daß das Kuppelmittel 18a über die Kraft der Druckfeder 27 in seine Kuppelposition geschoben wird. In dieser Stellung greift das Kuppelmittel 18a mit Teilabschnit¬ ten seiner Kolbenfläche in die ihm zugewandte komplementäre Aussparung 21 des Nockenanlaufelements 7. Durch diese Kupplung ist der Kraftschluß zwi¬ schen Nockenanlaufelement 7, Brücke 3 und Gaswechselventilen 2 wiederher¬ gestellt. Die Gaswechselventile 2 öffnen im Sinne der Hubkontur des Steuer- nockens 4. In der Bohrung 20 der Brücke 3 für das Kuppelmittel 7 ist eine Aussparung 30 vorgesehen. In dieser Aussparung 30 verläuft ein Wälzkörper 31. Dieser Wälz¬ körper 31 überragt radial nach innen die Ringfläche 19. Zugleich verläuft er in einer hier als Längsnut ausgebildeten komplementären Aussparung 32 des Nockenanlaufelements 7. Durch diese Maßnahme ist eine einfache Verdrehsi¬ cherung des Nockenanlaufelements 7 gegenüber der Brücke 3 realisiert.
In Figur 3 ist das Nockenanlaufelement 7 in seiner entkuppelten Position gezeigt. Mit seinem Außenmantel 33 schneidet das Nockenanlaufelement 7 die Aussparung 22 des Kuppelmittels 18a.
Schließlich zeigt die Figur 4 in einer Teilansicht der Brücke 3, daß es auch vorgesehen ist, anstatt der verwendeten hydraulischen Spielausgleichselemente 14 einen mechanischen Spielausgleich 35 zu verwenden. Dieser mechanische Spielausgleich 35 ist vorteilhaft als Schraube ausgebildet und verläuft in einer zu den Gaswechselventilen 2 fluchtenden Bohrung 36 der Brücke 3. Die Schraube sitzt dabei mit ihrem Ende 37 unmittelbar auf einem Ende 38 des Gaswechsel ventils 2 auf. In ihrem Kopfbereich 39, welcher dem Ende 37 abgewandt ist, ist die Schraube mit einer Mutter 40 als Sicherungselement versehen. Durch Drehen des hier als Schraube ausgebildeten mechanischen Spielausgleichs 35 wird ein Einstellen des Ventilspiels ermöglicht.
Bezugszahlenliste
1 Einrichtung 22 Aussparung
2 Gaswechselventil 23 Stirnseite
3 Brücke 24 Querbohrung
4 Steuernocken 25 Radialbohrung
5 Führungssäulen 26 Stirnseite
6 Stirnseite 27 Druckfeder
7 Nockenanlaufelement 28 Grund
8 Rolle 29 Bohrung
9 Bolzen 30 Aussparung
10 Wälzlagerung 31 Wälzkörper
1 1 Druckmittel 32 Aussparung
12 Grund 33 Außenmantel
13 Unterseite 34 Stirnseite
14 Spielausgleichselement 35 mechanischer Spielausgleich
15 Axialbohrung 36 Bohrung
16 Radialbohrung 37 Ende
17 Querbohrung 38 Ende
18 Axialbohrung 39 Kopfbereich
18a Kuppelmittel 40 Mutter
19 Ringfläche
20 Bohrung
21 Aussparung

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung (1) zur gleichzeitigen Betätigung von zumindest zwei Gaswech¬ selventilen (2) einer Brennkraftmaschine mit einer Brücke (3), die trieblich zwischen einem Steuernocken (4) und den Gaswechselventilen (2) angeordnet und über endseitige Führungssäulen (5) gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine axial beweglich gelagert ist, wobei die Brücke (3) an ihrer dem Steuernocken (4) zugewandten Stirnseite (6), im Bereich ihrer Quermittel¬ ebene, ein mit dem Steuernocken (4) kommunizierendes Nockenanlaufelement (7) aufweist und an ihrer nockenfernen Stirnseite (34) mit den Gaswechselventi¬ len (2) im Hubsinne zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Noc- kenanlaufelement (7) als in einem längsbeweglichen Kolben geführte Rolle (8) oder an diesem ausgebildetes Gleitstück zur trieblichen Entkupplung der Brücke (3) von der Hubbewegung des Steuernockens (4) hergestellt ist, wobei der Kolben in einer nockenseitigen Bohrung (20) der Brücke (3) verläuft und an seiner Unterseite (13) über die Kraft eines Druckmittels (1 1) in Nockenrichtung abgestützt ist und in der Brücke (3) zumindest ein verlagerbares Kuppelmittel (18a) angeordnet ist, das zumindest im Kuppelfall eine zwischen dem Kolben und seiner Bohrung (20) gebildete Ringfläche (19) schneidet und zugleich in einer komplementären Aussparung (21) des Kolbens verläuft.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel (11) als wenigstens eine Druckfeder ausgebildet ist, die sich einenends an einem Grund (12) der Bohrung (20) des Kolbens abstützt und anderenends auf die Unterseite (13) dieses einwirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder als Kegelfeder ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Kuppelmittel (18a) tangential zur Ringfläche (19) zwischen Nockenanlaufelement (7) und Bohrung (20) verläuft und als Hydraulikkolben mit einer Aussparung (22) ausgebildet ist, wobei der Hydraulikkolben zumindest an einer ersten Stirnseite (23) über Hydraulikmittel beaufschlagbar und im Falle einer gewünschten Entkupplung der Brücke (3) vom Steuernocken (4) über das Hydraulikmittel derart in seiner Bohrung (29) verschiebbar ist, daß seine Aussparung (22) im Grundkreis des Steuernockens (4) der komplementären Aussparung (21 ) des Nockenanlaufelements (7) gegenüberliegt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Stirnseite (26) des Kuppelmittels (18a) von einer Druckfeder (27) beaufschlagt ist, die sich am Grund (28) der Bohrung (29) entgegen Hydraulikmitteldruck abstützt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beauf¬ schlagung des als Kuppelmittel (18a) ausgebildeten Hydraulikkolbens mit Hydraulikmittel über eine Führungssäule (5) aus dem Zylinderkopf der Brenn¬ kraftmaschine heraus erfolgt, die eine Axialbohrung (18) für das Hydraulikmittel aufweist, welche von einer Radialbohrung (25) im Bereich der Brücke (3) orthogonal geschnitten ist, wobei die Radialbohrung (25) zumindest während eines Teilhubes der Brücke (3) mit einer Querbohrung (24) durch die Brücke (3) zur Bohrung (29) des Kuppelmittels (18a) im Bereich seiner ersten Stirnseite (23) korrespondiert.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (3) mit hydraulischen Spielausgleichselementen (14) versehen ist, die an ihrer nockenfernen Stirnseite (34) appliziert sind, wobei jedem Gaswechselventil (2) ein Spielausgleichselement (14) unmittelbar zugewandt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versorgung der Spielausgleichselemente (14) mit Hydraulikmittel über eine Führungssäule (5) aus dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine heraus hergestellt ist, die eine Axialbohrung (15) für das Hydraulikmittel aufweist, welche von einer Radial- bohrung (16) im Bereich der Brücke (3) orthogonal geschnitten ist, wobei die Radialbohrung (16) zumindest während eines Teilhubes der Brücke (3) mit einer Querbohrung (17) durch die Brücke (3) zu den Spielausgleichselementen (14) kommuniziert.
9. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß über eine erste der Führungssäulen (5) eine Versorgung des Kuppelmittels (18) und über eine weitere der Führungssäulen (5) eine Versorgung der Spielaus¬ gleichselemente (14) hergestellt ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (29) der Brücke (3) für das Kuppelmittel (18a) oder in einer Außenmantelfläche (33) des längsbeweglichen Nockenanlaufelements (7) ein Wälzkörper/Stift (31) als Verdrehsicherung befestigt ist, der zugleich die zwischen beiden Elementen (3, 7) befindliche Ringfläche (19) schneidet und in einer komplementären Aussparung (32) des jeweils anderen Elements (7, 3) verläuft.
1 1. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (8) auf einem Bolzen (9) über einer Wälzlagerung (10) verläuft.
12. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (3) und/oder das Nockenanlaufelement (7) aus einem Leichtbau- und/oder polyme¬ ren Werkstoff hergestellt sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (3) mit einem mechanischen Spielausgleich (35) versehen ist, wobei jedem Gas¬ wechselventil (2) ein Spielausgleich (35) zugeordnet ist und wobei jeder Spiel¬ ausgleich (35) in einer zu den Gaswechselventilen (2) fluchtenden Bohrung (36) verläuft und den Gaswechselventilen (2) unmittelbar zugewandt ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Spielaus¬ gleich (35) aus je einer in der Bohrung (36) angeordneten Schraube hergestellt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube in ihrem Kopfbereich (39), welcher die Stirnseite (6) der Brücke (3) überragt, mit einer Mutter (40) als Sicherungselement versehen ist.
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