MECHANISCH STEUERBARER VENTILTRIEB

Abstract

 Es betrifft einen Ventiltrieb (2) für mindestens ein Gaswechselventil (4), mit einer Verstelleinrichtung (8), mit einem Zwischenhebel (10) und mit einem Rollenschlepphebel (12), wobei der Zwischenhebel (10) mindestens eine Nockenwellenrolle (18), die mit einer Nockenwelle (24) zusammenwirkt, und mindestens ein Steuerorganangriffselement (20) aufweist, das mit der Verstelleinrichtung (8) zusammenwirkt, wobei der Zwischenhebel (10) eine Arbeitskurvenkontur (22) aufweist, die auf eine um eine erste Drehachse (30) drehbar gelagerte Rolle (28) des Rollenschlepphebels (12) des Gaswechselventils (24) wirkt, wobei der Zwischenhebel (10) mittels mindestens einem Schwingelement (34,36) über Lagermittel (42) um eine zweite Drehachse (38) drehbar in einem Gehäuseteil (40) des Zylinderkopfes (6) gelagert ist und wobei das mindestens eine Schwingelement (34,36) über ein Gelenkorgan (46) mit einer dritten Drehachse (46) am Zwischenhebel angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (30) der Rolle (28) des Rollenschlepphebels (12) koaxial zur zweiten Drehachse (38) des Zwischenhebels (10) verläuft.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen mechanisch steuerbaren Ventiltrieb für mindestens ein Gaswechselventil in einem Zylinderkopf eines Kraftfahrzeuges, mit einer Verstelleinrichtung, mit einem Zwischenhebel und mit einem Rollenschlepphebel, wobei der Zwischenhebel mindestens eine Nockenwellenrolle, die mit einer Nockenwelle zusammenwirkt, und mindestens ein Steuerorganangriffselement aufweist, das mit der Verstelleinrichtung zusammenwirkt, wobei der Zwischenhebel eine Arbeitskurvenkontur aufweist, die auf eine um eine erste Drehachse drehbar gelagerte Rolle des Rollenschlepphebels des Gaswechselventils wirkt, wobei der Zwischenhebel mittels mindestens einem an einem Gelenkorgan angelenkten Schwingelement über Lagermittel um eine zweite Drehachse drehbar in einem Gehäuseteil des Zylinderkopfes gelagert ist.

[0002] Derartige mechanisch steuerbare Ventiltriebe sind in vielfältigen Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur Reduzierung des Kraftstoffbedarfs und der Emissionen eingesetzt. Bei diesen Ventiltrieben wird zwischen dem Rollenschlepphebel des Gaswechselventils und der Nockenwelle ein Zwischenhebel angeordnet, welcher über eine Arbeitskurvenkontur den Rollenschlepphebel betätigt. Dabei wird über eine Nockenwellenrolle die Nockendrehbewegung auf den Zwischenhebel übertragen, so dass der Zwischenhebel und die Arbeitskurvenkontur eine Kippbewegung ausführen und dadurch den Rollenschlepphebel betätigen. Ein am Zwischenhebel angeordnetes Steuerorganangriffselement, beispielsweise eine Steuerwellenrolle, ist mit einer Verstelleinrichtung wirkverbunden, wobei die Verstelleinrichtung die Kippbewegung des Zwischenhebels bzw. der Arbeitskurvenkontur verändert und dadurch die Öffnungs- und Schließbewegung des Gaswechselventils einstellt.

[0003] Ein derartiger mechanisch steuerbarer Ventiltrieb ist beispielsweise in der DE 100 31 783 A1 beschrieben. Dieser Ventiltrieb umfasst einen Zwischenhebel mit einer Nockenwellenrolle, einer Steuerwellenrolle, einer am Zwischenhebel ausgebildeten Arbeitskurvenkontur, mit der die Nockenwellendrehbewegung auf einen Schlepphebel übertragen wird, welcher mit einem Gaswechselventil verbunden ist, sowie ein an einem Gelenkorgan angelenktes Schwingelement, das über Lagermittel um eine zweite Drehachse drehbar in einem Gehäuseteil des Zylinderkopfes gelagert ist.

[0004] Ein Nachteil eines derartigen Ventiltriebs ist, dass die Lagerung im Zylinderkopf einen relativ hohen Bauraum beansprucht, wobei eine sichere Lagerung zudem einen hohen fertigungstechnischen Aufwand bedingt.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mechanisch steuerbaren Ventiltrieb der eingangs beschriebenen Gattung entsprechend weiterzuentwickeln, so dass die aufgezeigten Nachteile auf eine einfache und kostengünstige Weise vermieden werden.

[0006] Diese Aufgabe wird durch einen mechanisch steuerbaren Ventiltrieb mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dadurch, dass die erste Drehachse der Rolle des Rollenschlepphebels koaxial zur zweiten Drehachse des Zwischenhebels verläuft, wird kein zusätzlicher Bauraum für die Lagerung des Zwischenhebels benötigt. Zudem ist die Montage im Bereich der Rolle des Rollenschlepphebels einfach zu realisieren.

[0007] In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind zwei Schwingelemente vorgesehen, zwischen denen sowohl der Zwischenhebel als auch die Rolle des Rollenschlepphebels angeordnet sind, wobei das Gelenkorgan als Gelenkwelle mit der dritten Drehachse ausgebildet ist, die die Schwingelemente miteinander verbindet

[0008] Vorzugsweise ist als Steuerorganangriffselement eine Steuerwellenrolle vorgesehen, wobei die Steuerwellenrolle als Drehachse die dritte Drehachse des Gelenkorgans aufweist, wobei als Verstelleinrichtung eine Steuerwelle mit mindestens einem Exzenterorgan vorgesehen ist. Durch den Einsatz einer derartigen Steuerwelle können mehrere Ventiltriebe auf einfache Weise angesteuert werden.

[0009] In einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform ist als Steuerorganangriffselement ein Verzahnungsteilstück am Zwischenhebel oder am Schwinghebel vorgesehen ist, wobei als Verstelleinrichtung ein Zahnradaktuator vorgesehen ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, einzelne Gaswechselventile unabhängig voneinander an zu steuern.

[0010] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Figur 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführung eines mechanisch steuerbaren Ventiltriebs in einer Schnittansicht,

Figur 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des mechanisch steuerbaren Ventiltriebes aus Figur 1 mit einem transparent dargestellten Schwingelement, und

Figur 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines mechanisch steuerbaren Ventiltriebes gemäß einer alternativen Ausführungsform mit einem transparent dargestellten Schwingelement.

[0011] Figur 1 zeigt einen mechanisch steuerbare Ventiltrieb 2 für ein Gaswechselventil 4 in einem Zylinderkopf 6 eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeuges. Hierbei weist der mechanisch steuerbare Ventiltrieb 2 im Wesentlichen eine Verstelleinrichtung 8 (siehe hierzu Figur 2), einen Zwischenhebel 10 und einen Rollenschlepphebel 12 auf. Die Verstelleinrichtung 8 ist in den Figuren 1 und 2 als eine durch einen nicht weiter dargestellten Aktuator antreibbare Steuerwelle 14 mit mindestens einem Exzenterorgan 16 pro Ventiltrieb 2 ausgebildet. Der Zwischenhebel 10 weist hierbei eine Nockenwellenrolle 18, ein Steuerorganangriffselement 20, das als Steuerwellenrolle 21 ausgebildet ist, und eine Arbeitskurve 22 auf. Die Nockenwellenrolle 18 steht auf bekannte Weise mit einer Nockenwelle 24 in Kontakt, die mindestens eine Nocke 26 besitzt und überträgt die Nockenwellendrehbewegung auf den Zwischenhebel 10, so dass der Zwischenhebel 10 aufgrund der Exzentrizität der Nocke 26 der Nockenwelle 34 eine Kippbewegung ausführt. Die Steuerwellenrolle 21 greift auf die Steuerwelle 14 an, die wie bereits angemerkt, mindestens ein Exzenterorgan 16 besitzt. Durch eine Verdrehung der Steuerwelle 14 wird die Kippbewegung des Zwischenhebels 10 derart beeinflusst, dass unterschiedliche Öffnungs- bzw. Schließbewegungen des Gaswechselventils 4 ausführbar sind. Die Arbeitskurve 22 überträgt schließlich auf bekannte Weise die Kippbewegung des Zwischenhebels 10 auf eine Rolle 28 des Rollenschlepphebels 12 und damit auf das Gaswechselventil 4. Die Rolle 28 ist hierbei um eine erste Drehachse 30 drehbar über Lagermittel 32 in dem Rollenschlepphebel 12 angeordnet.

[0012] Der Zwischenhebel 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel über zwei seitlich vom Zwischenhebel 10 verlaufende Schwingelemente 34, 36 um eine zweite Drehachse 38 drehbar in einem Gehäuseteil 40 des Zylinderkopfes 6 über Lagermittel 42 gelagert, wobei sich die Rolle 28 zwischen den Schwingelementen 34, 36 befindet. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die erste Drehachse 30 der Rolle 28 koaxial zur zweiten Drehachse 38 der Lagerung des Zwischenhebels 10 im Gehäuseteil 40 des Zylinderkopfes 6 verläuft (siehe hierzu insbesondere Figur 2). Hierbei sind die Schwingelemente 34, 36 über ein Gelenkorgan 44, das in dieser Ausführungsform eine dritte Drehachse 46 der Steuerwellenrolle 21 ausbildet, am Zwischenhebel 10 angelenkt.

[0013] Figur 2 zeigt den Ventiltrieb 2 aus Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht. Deutlich zu erkennen sind hierbei die Kontakte der Nockenwellenrolle 10 mit der Nockenwelle 24 und der Steuerwellenrolle 21 mit der Steuerwelle 14. Durch den koaxialen Verlauf der ersten Drehachse 30 mit der zweiten Drehachse 38 wird ein besonders bauraumoptimierter Ventiltrieb 2, der zudem einfach in den Zylinderkopf 6 zu integrieren ist, bereitgestellt.

[0014] Figur 3 zeigt nun eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mechanisch steuerbaren Ventiltriebes 2. Hierbei ist das Steuerangriffselement 20 als Verzahnungsteilstück 23 an dem Schwingelement 34 ausgebildet. Die Verstelleinrichtung 8 ist in diesem Falle als Zahnradaktuator 48 ausgeführt Hierdurch ist es möglich, jedes Gaswechselventil 4 auf einfache, konstruktive Weise unabhängig von anderen Gaswechselventilen anzusteuern. Es sollte deutlich sein, dass das Verzahnungsteilstück 23 auch am Zwischenhebel 10 ausgebildet sein kann.

Ansprüche

1. Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (2) für mindestens ein Gaswechselventil (4) in einem Zylinderkopf (6) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Verstelleinrichtung (8), mit einem Zwischenhebel (10) und mit einem Rollenschlepphebel (12), wobei der Zwischenhebel (10) mindestens eine Nockenwellenrolle (18), die mit einer Nockenwelle (24) zusammenwirkt, und mindestens ein Steuerorganangriffselement (20) aufweist, das mit der Verstelleinrichtung (8) zusammenwirkt, wobei der Zwischenhebel (10) eine Arbeitskurvenkontur (22) aufweist, die auf eine um eine erste Drehachse (30) drehbar gelagerte Rolle (28) des Rollenschlepphebels (12) des Gaswechselventils (24) wirkt, wobei der Zwischenhebel (10) mittels mindestens einem Schwingelement (34, 36) über Lagermittel (42) um eine zweite Drehachse (38) drehbar in einem Gehäuseteil (40) des Zylinderkopfes (6) gelagert ist und wobei das mindestens eine Schwingelement (34, 36) über ein Gelenkorgan (46) mit einer dritten Drehachse (46) am Zwischenhebel angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (30) der Rolle (28) des Rollenschlepphebels (12) koaxial zur zweiten Drehachse (38) des Zwischenhebels (10) verläuft.

2. Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schwingelemente (34, 36) vorgesehen sind, zwischen denen sowohl der Zwischenhebel (10) als auch die Rolle (28) des Rollenschlepphebels (28) angeordnet sind, wobei das Gelenkorgan (44) als Gelenkwelle mit der dritten Drehachse (46) ausgebildet ist, die die Schwingelemente (34, 36) miteinander verbindet.

3. Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerorganangriffselement (20) eine Steuerwellenrolle (21) vorgesehen ist, wobei die Steuerwellenrolle (21) als Drehachse die dritte Drehachse (46) des Gelenkorgans (44) aufweist, wobei als Verstelleinrichtung (8) eine Steuerwelle (14) mit mindestens einem Exzenterorgan (16) vorgesehen ist.

4. Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (2) nach der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Steuerorganangriffselement (20) ein Verzahnungsteilstück (23) am Zwischenhebel (10) oder am Schwinghebel (34, 35) vorgesehen ist, wobei als Verstelleinrichtung (8) ein Zahnradaktuator (48) vorgesehen ist.

Zeichnung