FÜHRUNGSSYSTEME FÜR VARIABLE VENTILSTEUERUNGEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Raum sparende und einfach zu montierende Führungssysteme für mechanische, variable Ventilsteuerungen mit Schwenkhebeln, die über eine Nockenrolle von einem Nocken angetrieben werden und deren Drehgelenk zum einen für den Antrieb eines Ventile betätigenden Schwinghebels in dem Schwinghebel angeordnet ist oder deren Drehgelenk zum anderen für seine Verstellung mittels einer Führungseinrichtung in einem Kreisbogen oder in einer einem Kreisbogen ähnlichen Kurve um die Drehachse einer Rolle geführt wird, die auf einem Ventile betätigenden Schwinghebel angeordnet ist, wobei die Schwenkhebel den Schwinghebel mittels ihrer Kontaktfläche über ihre Rolle antreiben. Hierbei kann der Schwenkhebel den Schwinghebel auch über eine in einem Kreisbogen nach außen gewölbte Kontaktfläche antreiben, wobei der Schwenkhebel in einem Kreisbogen oder in einer einem Kreisbogen ähnlichen Kurve um die Mittellinie der gewölbten Kontaktfläche geführt wird und es kann auch der Schwenkhebel von einem Nocken über eine Kontaktfläche angetrieben werden.

[0002] Die Schwenkhebel können hierbei auch Kipp- oder Winkelhebel antreiben.

[0003] Ventilsteuerungen mit einem Schwenkhebel, deren Drehgelenk in einem Schwinghebel angeordnet ist, sind in der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 55 007.3 beschrieben.

[0004] Ventilsteuerungen, bei denen das Drehgelenk des Schwenkhebel für die Verstellung kreisförmig um die Drehachse einer in dem Schwinghebel angeordneten, von dem Schwenkhebel beaufschlagten Rolle bewegt wird, sind in der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 36 612.4 beschrieben.

[0005] Bei den Ventilsteuerungen, die eine durch einen gemäß der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 55 007.3 gestalteten Stellhebel kreisförmig geführte Kontaktfläche oder Rolle aufweisen, in die Schwenkhebel zum einen mit einer Rolle oder zum anderen mit einer Kontaktfläche eingreifen, wobei die Schwenkhebel über ein Drehgelenk einen Ventile betätigenden Schwinghebel antreiben oder bei den Ventilsteuerungen, die einen gemäß der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 101 36 612.4 gestalteten Stellhebel aufweisen, der ein Drehgelenk kreisförmig führt, wobei in dem Drehgelenk ein Schwenkhebel gelagert ist, der über eine Rolle einen Ventile betätigenden Schwinghebel antreibt, kann die Anordnung der dort dargestellten Stellhebel aus räumlichen und montagetechnischen Gründen oder aus Gründen der Festigkeit aufwendig sein, da hier die Drehgelenke in der bei geschlossenem Ventil vorhandenen Drehachse des auf dem Schwinghebel angeordneten Drehgelenkes oder der auf dem Schwinghebel angeordneten Rolle liegen.

[0006] Gemäß der Erfindung wird eine mechanische, variable Ventilsteuerung mit einem Führungssystem aufgeführt, die zum einen Raum einsparen und zum anderen eine erleichterte Montage ermöglicht.

[0007] Erfingdungsgemäß wird eine mechanische, variable Ventilsteuerung mit einem Führungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass für die Herstellung einer verstellbaren Kontaktfläche für den Eingriff einer Rolle eines Schwenkhebels ein in einem Kulissengehäuse kreisförmig um die bei geschlossenem Ventil vorhandene Drehachse des auf dem Schwinghebel angeordneten Drehgelenkes geführter Gleitstein angeordnet ist, der für ein ständiges Geschlossenhalten des Ventils einen kreisförmigen Bereich der Kontaktfläche des Gleitsteines für den Eingriff der Rolle eines Schwenkhebels aufweist, wobei der Bereich um die Drehachse des bei geschlossenem Ventil vorhandenen Drehgelenkes verläuft und der für die Betätigung des Ventils einen sich hier anschließenden, als Nase ausgebildeten Bereich der Kontaktfläche des Gleitsteines für den Eingriff der Rolle dieses Schwenkhebels aufweist. Durch eine derartige Ventilsteuerung wird die vorgenannte Aufgabe gelöst.

[0008] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Gleitstein in dem Kulissengehäuse stirnseitig durch eine beiderseitige poly-V-Längsverzahnung oder durch eine andere geeignete, auch radial angeordnete Verzahnung geführt, wobei der Gleitstein durch einen mittels eines Druckelementes beaufschlagten Druckkörper, der in dem Kulissengehäuse in der Verstellrichtung gesichert ist und eine entsprechende Längsverzahnung aufweist, gegen eine entsprechende, feststehende Längsverzahnung des Kulissengehäuses gedrückt wird und hierdurch eine spielfreie Führung erhält.

[0009] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckelemente bei in einer Zylinderreihe angeordneten Ventilsteuerungen beiderseitig Druckkörper beaufschlagen.

[0010] Die Druckelemente können ihre Druckkraft durch Federn mechanisch, in einfacher Weise durch den Öldruck des Schmiersystems der Kraftmaschine hydraulisch oder mechanisch und hydraulisch zugleich erzeugen.

[0011] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Gleitstein für seine Verstellung eine Verzahnung auf, in die ein Zahnrad einer Steuerwelle eingreift.

[0012] Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Gleitstein für seine Verstellung durch eine Gelenkstange angetrieben.

[0013] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gleitstein für den Eingriff in die Kontaktfläche eines Schwenkhebels eine Rolle auf.

[0014] Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Gleitstein für die Führung eines Schwenkhebels ein Drehgelenk auf.

[0015] Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

[0016] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein für die Verstellung der Ventilsteuerung geeignetes Führungssystem mit einem Gleitstein, der durch ineinander eingreifende, entsprechend kreisförmig verlaufende Führungsrillen in einem Kulissengehäuse geführt wird, wobei der Gleitstein für den durch eine Rolle eines Schwenkhebels erfolgenden Eingriff eine Kontaktfläche aufweist. Hierbei kann der Gleitstein auch für den durch eine Kontaktfläche eines Schwenkhebels erfolgenden Eingriff eine Rolle oder für die Führung eines Schwenkhebels ein Drehgelenk aufweisen.

[0017] Fig. 1 zeigt ein Führungssystem für eine mechanische, variable Ventilsteuerung mit einem zweiarmigen Schwenkhebel 1, der in dem Drehgelenk 2 eines ein Ventil 3 betätigenden Schwinghebels 4 gelagert ist, wobei der Schwenkhebel 1 selbst über eine an dem Ende seines einen Hebelarms angeordnete Nockenrolle 5 von einem Nocken 6 angetrieben wird und an dem Ende seines anderen Hebelarms eine Rolle 7 aufweist, die in die beiden Bereiche 8 und 9 der Kontaktfläche eines in einem Kulissengehäuse 10 geführten Gleitsteines 11 eingreift. Hierbei ist der Bereich 8 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 für ein ständiges Geschlossenhalten und der Bereich 9 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 für die Betätigung des Ventiles 3 vorgesehen. Der Gleitstein 11 wird in dem Kulissengehäuse 10 kreisförmig um die bei geschlossenem Ventil 3 vorhandene Drehachse des auf dem Schwinghebel 4 angeordneten Drehgelenkes 2 geführt, wobei der für ein ständiges Geschlossenhalten des Ventiles 3 vorgesehene Bereich 8 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 in einem Radius R nach innen gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt die bei geschlossenem Ventil 3 vorhandene Drehachse des auf dem Schwinghebel 4 angeordneten Drehgelenkes 2 ist und der sich hier anschließende, für die Öffnung des Ventiles 3 vorgesehene Bereich 9 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 eine nach innen gekrümmte Nase aufweist, welche die Kontaktfläche des Bereiches 8 erheblich überragt. Die Länge des Radius R ergibt sich aus der Summe der Längen der beiden Radien R1 und R2, wobei sich der Radius R1 von der Drehachse des Drehgelenkes 2 zu der Drehachse der Rolle 7 erstreckt und der Radius R2 sich von der Drehachse der Rolle 7 zu ihrer Lauffläche erstreckt.

[0018] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Kulissengehäuse 10 einer für eine Zylinderreihe vorgesehenen Ventilsteuerung. Hierbei ist der Gleitstein 11 in dem Kulissengehäuse 10 in vorteilhafter weise an seinen beiden Stirnseiten durch eine Poly-V-Längsverzahnung 12 geführt, wobei der Gleitstein 11 durch einen mittels eines Druckelementes 13 beaufschlagten Druckkörper 14, der in dem Kulissengehäuse 10 in der Verstelleinrichtung gesichert ist und eine entsprechende Längsverzahnung aufweist, gegen die feststehende Poly-V-Längsverzahnung 12 des Kulissengehäuses 10 gedrückt wird und hierdurch eine spielfreie Führung erhält. Bei einer Zylinderreihe können die Druckelemente 13 derart angeordnet werden, dass ein Druckelement 13 jeweils beiderseitig einen Druckkörper 14 beaufschlagt. Die Druckelemente 13 erzeugen ihre Druckkraft durch mechanische Federn, in einfacher Weise durch den Öldruck des Schmiersystems der Kraftmaschine hydraulisch oder auch mechanisch und hydraulisch zugleich.

[0019] Für die Führung des Gleitsteines 11 können auch andere geeignete kreisförmige Längsverzahnungen eingesetzt werden, wobei diese auch radial angeordnet werden können.

[0020] Für seine Verstellung weist der Gleitstein 11 eine Verzahnung 15 auf, in die ein Zahnrad 16 einer Steuerwelle 17 eingreift.

[0021] Steht die Rückseite der Nase des Bereiches 9 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 in der Position A, ist ein ständiges Geschlossenhalten des Ventiles 3 eingestellt. Steht die Rückseite der Nase des Bereiches 9 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 in der Position B, ist der größte Ventilhub und die längste Ventilöffnungsdauer eingestellt. Während eines ständigen Geschlossenhaltens des Ventiles 3 greift die Rolle 7 des Schwenkhebels 1 in den nach innen gewölbten Bereich 8 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11, ohne das Ventil 3 zu betätigen. Für eine Betätigung des Ventiles 3 wird der Gleitstein 11 von seiner Position des ständigen Geschlossenhaltens des Ventiles 3 durch eine Drehung der Steuerwelle 17 in dem Kulissengehäuse 10 in einer Kreisbewegung derart verfahren, dass die Nase des Bereiches 9 der Kontaktfläche des Gleitsteines 11 zu einem Eingriff mit der Rolle 7 des Schwenkhebels 1 gelangt. In Abhängigkeit von der Weite des Eingriffs der Nase des Bereiches 9 der Kontaktfläche in die Rolle 7 ergibt sich die Länge des Ventilhubes und eine hiervon abhängige Ventilöffnungsdauer. Eine Verstellung des Gleitsteines 11 kann auch über einen Gelenkstab erfolgen, der etwa von einer Exzenterwelle angetrieben wird.

[0022] In für die Montage vorteilhafter Weise können die Kulissengehäuse 10 und die Steuerwelle 17 mit den auf dem Zylinderkopf 18 zu verschraubenden Lagerböcken integriert sein, wodurch z. B. die Lagerböcke einer für eine Zylinderreihe vorgesehenen Ventilsteuerung vormontiert mit den Kulissengehäusen 10, der Steuerwelle 17 und den in den Kulissengehäusen 10 angeordneten Gleitsteinen 11 sowie gegebenenfalls auch mit der in den selben Lagerböcken befindlichen Nockenwelle 19 auf einer Montagevorrichtung gemeinsam fixiert mit dem Zylinderkopf 18 verschraubt werden können.

Ansprüche

1. Mechanische, variable Ventilsteuerungen mit einem Führungssystem mit einem Schwenkhebel, der von einem Nocken angetrieben wird, dessen Drehgelenk in einem Ventile betätigendem Schwinghebel angeordnet ist, wobei der Schwenkhebel mit einer Rolle in eine verstellbare Kontaktfläche eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung einer verstellbaren Kontaktfläche für den Eingriff einer Rolle (7) eines Schwenkhebels (1) ein in einem Kulissengehäuse (10) kreisförmig um die bei geschlossenem Ventil (3) vorhandene Drehachse des auf dem Schwinghebel (4) angeordneten Drehgelenkes (2) geführter Gleitstein (11) angeordnet ist, der für ein ständiges Geschlossenhalten des Ventils (3) einen kreisförmigen Bereich (8) der Kontaktfläche des Gleitsteines (11) für den Eingriff der Rolle (7) eines Schwenkhebels (1) aufweist, wobei der Bereich (8) um die Drehachse des bei geschlossenem Ventil (3) vorhandenen Drehgelenkes (2) verläuft und der für die Betätigung des Ventils (3) einen sich hier anschließenden, als Nase ausgebildeten Bereich (9) der Kontaktfläche des Gleitsteines (11) für den Eingriff der Rolle (7) dieses Schwenkhebels (1) aufweist.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, dass der Gleitstein (11) in dem Kulissengehäuse (10) stirnseitig durch eine beiderseitige Poly-V-Längsverzahnung (12) oder durch eine andere geeignete, auch radial angeordnete Verzahnung geführt ist, wobei der Gleitstein (11) durch einen mittels eines Druckelementes (13) beaufschlagten Druckkörper (14), der in dem Kulissengehäuse (10) in der Verstellrichtung gesichert ist und eine entsprechende Längsverzahnung aufweist, gegen eine entsprechende, fest stehende Längsverzahnung des Kulissengehäuses (10) gedrückt wird und hierdurch eine spielfreie Führung erhält.

3. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (13) bei in einer Zylinderreihe angeordneten Ventilsteuerungen beiderseitig Druckkörper (14) beaufschlagen.

4. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (13) ihre Druckkraft durch Federn mechanisch, in einfacher Weise durch den Öldruck des Schmiersystems der Kraftmaschine hydraulisch oder auch mechanisch und hydraulisch zugleich erzeugen.

5. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (11) für seine Verstellung eine Verzahnung (15) aufweist, in die ein Zahnrad (16) einer Steuerwelle (17) eingreift.

6. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (11) für seine Verstellung durch eine Lenkstange angetrieben wird.

7. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (11) für den Eingriff in die Kontaktfläche eines Schwenkhebels eine Rolle aufweist.

8. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (11) für die Führung eines Schwenkhebels ein Drehgelenk aufweist.

Claims

1. Mechanical, variable valve controls comprising a guide system having a pivot lever which is driven by a cam whose swivel joint is disposed in an oscillating arm which actuates valves, wherein the pivot lever engages with a roller into an adjustable contact surface, characterised in that in order to produce an adjustable contact surface for engagement of a roller (7) of a pivot lever (1) there is disposed a sliding block (11) which is guided in a link housing (10) in a circular manner about the axis of rotation, which is provided when the valve (3) is closed, of the swivel joint (2) disposed on the oscillating arm (4), which sliding block, in order to keep the valve (3) constantly closed, comprises a circular region (8) of the contact surface of the sliding block (11) for engagement of the roller (7) of the pivot lever (1), wherein the region (8) extends about the axis of rotation of the swivel joint (2) which is provided when the valve (3) is closed, and which for actuation of the valve (3) comprises a region (9), which adjoins thereto and is formed as a lug, of the contact surface of the sliding block (11) for engagement of the roller (7) of this pivot lever (1).

2. Valve control as claimed in claim 1, characterised in that the sliding block (11) is guided in the link housing (10) on the end side by means of a polyvinyl longitudinal toothing arrangement (12) on both sides or by means of another suitable toothing arrangement which is also disposed radially, wherein a pressure body (14) which is acted upon by means of a pressure element (13), is secured in the link housing (10) in the adjustment direction and comprises a corresponding longitudinal toothing arrangement presses the sliding block (11) against a corresponding, fixed longitudinal toothing arrangement of the link housing (10) and as a result said sliding block is guided free of play.

3. Valve control as claimed in claims 1 and 2, characterised in that in the case of valve controls which are disposed in a row of cylinders the pressure elements (13) act upon pressure bodies (14) on both sides.

4. Valve control as claimed in claims 1 - 3, characterised in that the pressure elements (13) generate their compressive force mechanically by means of springs, hydraulically in a convenient manner by means of the oil pressure of the lubricating system of the internal combustion engine or even mechanically and hydraulically at the same time.

5. Valve control as claimed in claim 1, characterised in that for its adjustment the sliding block (11) comprises a toothing arrangement (15) which is engaged by a toothed wheel (16) of a control shaft (17).

6. Valve control as claimed in claim 1, characterised in that for its adjustment the sliding block (11) is driven by means of a steering rod.

7. Valve control as claimed in claim 1, characterised in that the sliding block (11) comprises a roller for engagement into the contact surface of a pivot lever.

8. Valve control as claimed in claim 1, characterised in that the sliding block (11) comprises a swivel joint for guidance of a pivot lever.

Revendications

1. Commandes de soupapes variables, mécaniques, avec un système de guidage à levier oscillant entraîné par une came, dont l'articulation de pivotement est disposée dans un culbuteur actionnant une soupape, le levier oscillant s'engageant, par un galet, avec une surface de contact ajustable, caractérisé en ce que, pour la réalisation d'une surface de contact ajustable pour l'engagement d'un galet (7) d'un levier oscillant (1), un coulisseau (11), guidé circulairement autour de l'axe de pivotement de l'articulation de pivotement (2) agencée sur le culbuteur (4), pour une soupape fermée, est disposé dans un boîtier à coulisseau (10), lequel coulisseau présentant, pour maintenir la soupape (3) constamment fermée, une zone circulaire (8) de sa surface de contact pour l'engagement du galet (7) d'un levier oscillant (1), la zone (8) s'étendant autour de l'axe de pivotement de l'articulation de pivotement (2) pour une soupape fermée, et présentant, pour l'actionnement de la soupape (3), une zone (9) en forme de nez de la surface de contact du coulisseau (11), pour la mise en prise du galet (7) de ce levier oscillant (1).

2. Commande de soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (11) est guidé dans le boîtier à coulisseau (10), du côté frontal, par une denture (12) longitudinale, en poly-V, bilatérale, ou par une autre denture appropriée, également disposée radialement, le coulisseau (11) étant pressé par un organe de pression (14), commandé par un élément de pression (13), qui est fixé dans le direction d'ajustement dans le boîtier à coulisseau (10), et présente une denture longitudinale correspondante, contre une denture longitudinale, fixe, correspondante du boîtier à coulisseau (10) et est ainsi guidé sans jeu.

3. Commande de soupape selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les éléments de pression (13) agissent bilatéralement sur des corps de pression (14), pour des commandes de soupapes disposées dans l'alignement des cylindres.

4. Commande de soupape selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments de pression (13) génèrent leur force de pression mécaniquement par des ressorts, de manière simple, hydrauliquement par la pression d'huile du système de lubrification du moteur, ou aussi simultanément de manière mécanique et hydraulique.

5. Commande de soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (11) présente, pour son ajustement, une denture (15), dans laquelle engrène une roue dentée (16) d'un arbre de commande (17).

6. Commande de soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (11), est entraîné, pour son ajustement, par une barre de guidage.

7. Commande de soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (11) présente un galet pour son engagement avec la surface de contact d'un levier oscillant.

8. Commande de soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le coulisseau (11) présente une articulation de pivotement pour le guidage d'un levier oscillant.

Zeichnung