Schwinghebel-Anordnung

Abstract

 Beschrieben ist eine Anordnung von zumindest zwei Schwinghebeln zur Betätigung eines Hubventiles, die mit verschiedenen Nocken zusammenwirken und aneinander ankoppelbar sind, um unterschiedliche Ventilhubverläufe realisieren zu können. Die beiden Schwinghebel sind auf einem ihnen zugeordneten Achsstück gelagert, das sich auf einem insbesondere hydraulischen Ventilspielausgleichselement abstützt. Dies ermöglicht einen einfachen selbsttätigen Ventilspielausgleich bei äußerst einfacher Konstruktion.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schwinghebel-Anordnung zur Betätigung eines Hubventiles einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei mit verschiedenen Nocken zusammenwirkenden Schwinghebeln, die aneinander koppelbar sind und geht aus von der DE 43 20 902 C1.

[0002] Die bekannte Schwinghebel-Anordnung - unter diesen Begriff sollen auch Kipphebel- oder Schlepphebel-Anordnungen fallen - ist grundsätzlich vorteilhaft und dazu geeignet, ein Hubventil mit verschiedenen Hubverläufen zu betätigen, jedoch ist beim bekannten Stand der Technik keine Möglichkeit für einen (ruhenden) Ventilspielausgleich, insbesondere für einen hydraulischen Ventilspielausgleich gegeben. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine besonders funktionssichere und einfache Konstruktion aufzuzeigen, mit Hilfe derer an einer Schwinghebel-Anordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ein selbsttätiger (ruhender) Ventilspielausgleich realisiert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Schwinghebel auf einem ihnen zugeordneten Achsstück gelagert sind, das sich auf einem insbesondere hydraulischen Ventilspielausgleichselement abstützt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

[0003] Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, dabei zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht und Fig. 2 eine Aufsicht unter Weglassung der beiden auf die Schwinghebel einwirkenden Nocken, sowie Fig. 3 den Schnitt A-A aus Fig. 2.

[0004] Mit der Bezugsziffer 1 ist ein wie üblich angeordnetes Hubventil (beispielsweise Einlaßventil) einer Brennkraftmaschine bezeichnet. Geöffnet werden kann dieses Hubventil 1 durch eine Schwinghebel-Anordnung 2, bestehend aus zwei Schwinghebeln 2a, 2b, während die Schließbewegung des Hubventiles 1 wie üblich durch eine Ventilschließfeder 3 initiiert wird. Die beiden Schwinghebel 2a, 2b sind nebeneinanderliegend angeordnet, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, wobei der erste Schwinghebel 2a gegabelt ausgebildet ist und den zweiten Schwinghebel 2b quasi umschließt. Der erste Schwinghebel 2a wirkt mit seinem freien Ende 4 direkt auf das freie Ende des Schaftes des Hubventiles 1 ein. Ferner ist im freien Ende 4 des ersten Schwinghebels 2a ein Verriegelungskolben 5 gelagert, der vollständig im Schwinghebel 2a liegen kann, der aber alternativ auch auf später noch zu erläuternde Weise gemäß Pfeilrichtung 6 teilweise in eine in der Stirnseite des zweiten Schwinghebels 2b vorgesehene Aufnahmebohrung 7 eingeführt werden kann, wodurch dann die beiden Schwinghebel 2a, 2b aneinander gekoppelt sind.

[0005] Jeder der Schwinghebel 2a, 2b wirkt mit einem eigenen Nocken 8, 8' zusammen. Zwei erste Nocken 8 wälzen auf den als Gleitsteine 9 ausgebildeten Kontaktflächen des ersten Schwinghebels 2a ab und rufen für sich alleine betrachtet einen relativ geringen Ventilhubverlauf des Hubventiles 1 hervor. Ein zweiter Nocken 8', der auf einen demgegenüber größeren Ventilhubverlauf hin ausgelegt und zwischen den beiden ersten Nocken 8 angeordnet ist, wirkt auf den zweiten Schwinghebel 2b ein und wälzt hierzu auf einer am Schwinghebel 2b geeignet befestigten Rolle 10 ab. Sind somit die beiden Schwinghebel 2a, 2b aneinander gekoppelt, so wird das Hubventil 1 aufgrund des größeren Hubventilhubverlaufes durch den bzw. entsprechend dem auf den Schwinghebel 2b einwirkenden Nocken 8' betätigt. Im Falle der Entkoppelung der beiden Schwinghebel 2a, 2b hingegen wird das Hubventil 1 alleine vom Schwinghebel 2a bzw. von den auf diesen einwirkenden Nocken 8 betätigt.

[0006] Auf einfache Weise soll an der beschriebenen Schwinghebel-Anordnung 2 zur Betätigung eines Hubventiles 1 ein selbsttätiger Ventilspielausgleich, insbesondere ein hydraulischer Ventilspielausgleich realisiert werden. Ist lediglich ein einziger Schwinghebel vorgesehen, so wird üblicherweise ein selbsttätiger Ventilspielausgleich dadurch realisiert, daß sich dieser einzige Schwinghebel eines Hubventiles auf einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement abstützt.

[0007] Auch bei der vorliegenden Erfindung ist lediglich ein einziges, dem Hubventil 1 zugeordnetes hydraulisches Ventilspielausgleichselement 11 vorgesehen. Dieses ist wie üblich als Einsteckelement ausgebildet und im lediglich schematisch dargestellten Zylinderkopf 12 der Brennkraftmaschine gelagert. Erfindungsgemäß stützen sich die beiden Schwinghebel 2a, 2b gemeinsam auf diesem hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement 11 ab. Hierzu trägt dieses ein Achsstück 13, auf dem die beiden Schwinghebel 2a, 2b mit ihren den Nocken 8, 8' bzw. dem Hubventil 1 abgewandten Ende gelagert sind.

[0008] Das Achsstück 13 ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf die Aufnahme 11' des Ventilspielausgleichselementes 11 aufgepreßt. Bezüglich der Schwinghebel 2a, 2b bildet das Achsstück 13 bzw. dessen Symmetrie-Längsachse dabei die Drehachse, wenn diese Schwinghebel 2a, 2b unter Einwirkung der rotierenden Nocken 8, 8' ausgelenkt werden. Während dabei der Schwinghebel 2a durch das Hubventil 1 bzw. die Ventilschließfeder 3 gegen dessen zugeordnete Nocken 8 gepreßt wird, ist für den zweiten Schwinghebel 2b eine Torsions-Schenkelfeder 14 vorgesehen, die einen dauernden Kontakt zwischen dem Schwinghebel 2b sowie dem diesem zugeordneten Nocken 8' gewährleistet. Hierzu ist diese Torsions-Schenkelfeder 14, anstelle derer aber auch ein anderes geeignetes Federelement eingesetzt werden kann, im wesentlichen dem Nocken 8' gegenüberliegend am Schwinghebel 2b angreifend angeordnet.

[0009] Wie bereits erwähnt ist der Verriegelungskolben 5 im freien Ende 4 des ersten Schwinghebels 2a gelagert. Dabei ist eine Rückzugfeder 15 vorgesehen, die den Verriegelungskolben 5 üblicherweise in der entkoppelten Stellung hält, d. h. unter Krafteinwirkung der Rückzugfeder 15 befindet sich der Verriegelungskolben 5 vollständig innerhalb des freien Endes 4 des ersten Schwinghebels 2a, so daß die beiden Schwinghebel 2a, 2b voneinander entkoppelt sind. Dieser Zustand ist in Fig. 1 für die untere Hälfte und in Fig. 2 für die obere Hälfte des Verriegelungskolbens 5 dargestellt. Durch Beaufschlagung des dem zweiten Schwinghebel 2b abgewandten Ende des Verriegelungskolbens 5 mit einem geeigneten Hydraulikmedium unter ausreichend hohem Druck kann nun der Verriegelungskolben 5 gemäß Pfeilrichtung 6 teilweise aus dem freien Ende 4 des Schwinghebels 2a ausgeschoben werden und dabei in die Aufnahmebohrung 7 im zweiten Schwinghebel 2b gelangen, wie dies in Fig. 1 für die obere Hälfte und in Fig. 2 für die untere Hälfte des Verriegelungskolbens 5 gezeigt ist.

[0010] Dann sind die beiden Schwinghebel 2a, 2b miteinander formschlüssig verbunden bzw. aneinander angekoppelt.

[0011] Das zur Verschiebung des Verriegelungskolbens 5 benötigte Hydraulikmedium wird auf die dem zweiten Schwinghebel 2b abgewandte Seite des Verriegelungskolbens 5 durch einen Hydraulikkanal 16, der sich im ersten Schwinghebel 2a befindet, zugeführt. Entnommen wird dabei das Hydraulikmedium einem nicht gezeigten Vorratsraum des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes 11, der aber an diesem Ventilspiel-Ausgleichselement 11 wie üblich vorgesehen und dem Fachmann bekannt ist, über eine in der Aufnahme 11' vorgesehene Kanalbohrung. Durch Anlegen eines unterschiedlichen hydraulischen Druckes in diesem Vorratsraum können somit die beiden Schwinghebel 2a, 2b aneinander angekoppelt oder voneinander entkoppelt werden. Jedoch kann dies sowie weitere Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets erhält man mit der beschriebenen Schwinghebel-Anordnung 2 einen schaltbaren Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der auf konstruktiv einfache Weise einen einfachen Fertigungstoleranzenausgleich bietet, geringe reduzierte Massen enthält, als Vormontageeinheit ausbildbar ist und lediglich wenig Bauraum beansprucht.

Ansprüche

1. Schwinghebel-Anordnung zur Betätigung eines Hubventiles (1) einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei mit verschiedenen Nocken (8, 8') zusammenwirkenden Schwinghebeln (2a, 2b), die aneinander koppelbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (2a, 2b) auf einem ihnen zugeordneten Achsstück (13) gelagert sind, das sich auf einem insbesondere hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement (11) abstützt.

2. Schwinghebel-Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Achsstück (13) auf die Aufnahme (11') des Ventilspiel-Ausgleichselementes (11) aufgepreßt ist.

3. Schwinghebel-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein die Koppelung bewerkstelligender Verriegelungskolben (5) gegen Federkraft durch ein über die Schwinghebel-Lagerstelle zugeführtes Hydraulikmedium bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikmedium dem Vorratsraum des hydraulischen Ventilspielausgleichselementes (11) entnommen wird.

4. Schwinghebel-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am sich nicht direkt auf dem Hubventil (1) abstützenden Schwinghebel (2b) im wesentlichen dem Nocken (8) gegenüberliegend ein insbesondere als Torsions-Schenkelfeder (14) ausgebildetes Federelement angreift.

5. Schwinghebel-Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwinghebel (2a) gegabelt ausgebildet ist und den zweiten Schwinghebel (2b) umgreift.

Zeichnung