DE4329590A1 - Valve gear with tappet device for variable valve lift timing, especially for an inlet and exhaust valve of an internal combustion engine - Google Patents

Valve gear with tappet device for variable valve lift timing, especially for an inlet and exhaust valve of an internal combustion engine

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Abstract

For a valve gear with tappet device for variable valve lift timing, especially for an inlet and exhaust valve of an internal combustion engine, the tappet device comprising two tappets movable relative to one another, which can be locked by means of an externally controlled locking element, it is proposed, for a tappet device of small overall dimensions, that the externally actuatable locking element comprise a shear pin locking the outer tappet to the inner tappet.

Description

Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 von der Patentanmeldung P 42 06 898 aus.The invention goes according to the preamble of Pa claim 1 from patent application P 42 06 898.

Der darin vorgeschlagene Ventiltrieb umfaßt eine Stößel­ vorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung mit bei einer ersten Hubsteuerung relativ zueinander beweglichen Außen- und Innenstößeln. Bei der zweiten Hubsteuerung sind einander zugeordnete Außen- und Innenstößel jeweils über ein gemeinsames Riegelelement verblockbar, wobei das Riegelelement über einen im Maschinengehäuse hydraulisch betätigbar angeordneten Steuerkolben gesteuert ist. Die­ ses Riegelelement ist zur kostengünstigen Fertigung durch relativ große Toleranzen als ein bei verblockten Stößeln auf Biegung beanspruchter Riegel gestaltet.The valve train proposed therein comprises a tappet device for variable valve lift control with at a first stroke control movable relative to each other Outside and inside rams. With the second stroke control are associated outer and inner plungers each can be blocked via a common locking element, the Locking element via a hydraulic in the machine housing actuated control piston is controlled. The This locking element is for cost-effective production relatively large tolerances than one with blocked plungers designed for bars subjected to bending.

Weiter ist aus der DE-A 42 10 567 ein gattungsgleicher Ventiltrieb bekannt mit einer Stößelvorrichtung, bei der zum Verblocken von Außen- und Innenstößel eine quer zur Hubrichtung in eine Umfangsnut des Innenstößels über einen maschinengehäuseseitig angeordneten Steuerkolben verlagerbare Sperrscheibe als Riegelelement dient.Furthermore, DE-A 42 10 567 is a generic one Valve train known with a tappet device in which to block external and internal plungers one across Stroke direction in a circumferential groove of the inner tappet  a control piston arranged on the machine housing side relocatable locking washer serves as a locking element.

Schließlich ist aus der DE-A 40 32 291 ein gattungsfrem­ der Ventiltrieb bekannt, bei dem als Riegelelemente für zu verblockende Teile zur Ventilhubsteuerung Scherbolzen dienen.Finally, from DE-A 40 32 291 is a non-generic the valve train known in which as locking elements for Parts to be blocked for valve lift control shear bolts to serve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer kleinbauenden Stößelvorrichtung eine in den steuernocken­ seitigen Endbereichen von Außen- und Innenstößel anord­ bare Verriegelungseinrichtung aufzuzeigen.The invention has for its object in a small plunger device one in the control cam arrange end areas of the outer and inner tappets bare locking device to show.

Diese Aufgabe ist nach Anspruch 1 gemäß dem Kennzeichen durch eine aufgrund der Beanspruchungsart vorteilhaft kleinbauende Verriegelungseinrichtung mit einem Riegel­ element gelöst, das einen den Außenstößel mit dem Innen­ stößel verriegelnden Scherbolzen umfaßt.This object is according to claim 1 according to the mark by an advantageous due to the type of stress small-sized locking device with a bolt element solved, the one the outer plunger with the inside tappet locking shear pin includes.

Die Erfindung ist in der Kombination einer von der Stößelvorrichtung extern im Maschinengehäuse angeordneten Steuereinrichtung für das Riegelelement und der Verwen­ dung eines auf Scherung beanspruchten Riegelelementes zu sehen.The invention is in combination one of the Tappet device arranged externally in the machine housing Control device for the locking element and the use extension of a locking element subjected to shear see.

Zur Vergleichmäßigung der Belastungen können gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung im Außenstößel mehrere Scher­ bolzen vorgesehen sein. In einer weiteren, wegen geringen Bauaufwandes bevorzugten Ausgestaltung, ist im Innen­ stößel ein vom außenstößelseitigen Scherbolzen an­ treibbarer, weiterer Scherbolzen vorgesehen. Damit sind beide Stößel gleichmäßig belastet verblockbar.According to a Embodiment of the invention in the outer plunger several shears bolts may be provided. In another, because of minor Preferred design, is inside plunger on from the outer plunger-side shear pin drivable, further shear bolts are provided. With that both tappets can be blocked evenly when loaded.

In vorteilhaft einfacher Weiterbildung der Erfindung ist der innenstößelseitige Scherbolzen zur sicheren entrie­ gelten Positionierung gegen die Verriegelungsrichtung be­ aufschlagt an einem Anschlag des Innenstößels anschlagend angeordnet. Vorzugsweise sind beide Scherbolzen einer Stößelvorrichtung federbeaufschlagt.In an advantageously simple development of the invention the inner plunger-side shear pin for safe entry apply positioning against the locking direction  strikes against a stop of the inner plunger arranged. Both shear bolts are preferably one Tappet device spring loaded.

Diese durch Federn bewirkte Rückstellung in die entrie­ gelte Position der fluchtend in den Stößeln einer Stößel­ vorrichtung angeordneten Scherbolzen kann nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise hydraulisch un­ terstützt werden, wobei eine den innenstößelseitigen Scherbolzen aufnehmende Verriegelungsbohrung im Außen­ stößel mit einer steuerbaren Druckleitung verbindbar ist.This return caused by springs into the entrie apply position of the aligned in the plungers of a plunger device arranged shear pin can be further Embodiment of the invention preferably hydraulically un are supported, one on the inner tappet side Shear bolt receiving locking hole on the outside plunger can be connected to a controllable pressure line.

Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung mit extern über einen im Maschinengehäuse angeordneten Steuerkolben betätigbare Scherbolzen wird durch den vorteilhaft ge­ ringen Bauraumbedarf dieser Scherbolzen bevorzugt für eine mit einem einzigen Gaswechselventil zusammenwirkende Stößelvorrichtung mit einem dem Innenstößel zugeordneten Ventilspiel-Ausgleichselement verwendet.The locking device according to the invention with external via a control piston arranged in the machine housing actuable shear pin is advantageous by the ge wrestle space requirement of these shear bolts preferred for one cooperating with a single gas exchange valve Tappet device with one assigned to the inner tappet Valve clearance compensation element used.

Die Erfindung ist anhand einer Prinzipdarstellung be­ schrieben.The invention is based on a schematic diagram wrote.

Ein Ventiltrieb 1 umfaßt eine Stößelvorrichtung 2 zur va­ riablen Ventilhubsteuerung eines Gaswechselventils 3 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine 4. Die Stößelvorrichtung 2 ist im wesentlichen aus einem von zwei gleichen, beabstandeten Steuernocken 5 einer Steuer­ welle 6 betätigbaren Außenstößel 7 und einem relativ zu diesem mittels eines gesonderten Steuernockens 8 beweg­ baren Innenstößel 9 gebildet. Der im Maschinengehäuse 10 geführte Außenstößel 7 ist zur Verriegelung mit dem In­ nenstößel 9 mit einem federbeaufschlagten Riegelelement 11 ausgerüstet, das mit einem im Maschinengehäuse 10 der Außenstößelführung 12 benachbart angeordneten Steuer­ kolben 13 quer zur Verriegelungsrichtung und damit in Ventilhubrichtung in gleitbeweglicher Verbindung steht.A valve train 1 comprises a tappet device 2 for variable valve lift control of a gas exchange valve 3 of an internal combustion engine 4, not shown in detail. The tappet device 2 is essentially formed from one of two identical, spaced-apart control cams 5 of a control shaft 6 actuatable outer tappet 7 and a relative to this by means of a separate control cam 8 movable inner tappet 9 . The outer plunger 7 guided in the machine housing 10 is equipped for locking with the inner plunger 9 with a spring-loaded locking element 11 , which is connected to a control piston 13 arranged in the machine housing 10 of the outer plunger guide 12 adjacent to the locking direction and thus in the valve stroke direction in a slidable connection.

Zur Erzielung einer Verriegelungseinrichtung von kleinem Bauraum im steuerwellenseitigen Endbereich der Stößelvor­ richtung 2 umfaßt das Riegelelement 11 einen den Außen­ stößel 7 mit dem Innenstößel 9 verriegelnden Scherbolzen 14.To achieve a locking device of small installation space in the control shaft side end region of the Stößelvor device 2, the locking element 11 comprises an outer plunger 7 with the inner plunger 9 locking shear pin 14th

Um die Scherbelastung in der Stößelvorrichtung 2 zu ver­ gleichmäßigen, können zwei diametral angeordnete Riegel­ elemente 11 vorgesehen sein. Eine demgegenüber im Aufbau einfachere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch er­ reicht, daß einem einzigen Riegelelement 11 ein den In­ nenstößel 9 mit dem Außenstößel 7 verriegelnder, weiterer Scherbolzen 15 zugeordnet ist, der aus Gründen einer ein­ fachen Steuerung zur Verriegelung vom ersten, außenstö­ ßelseitigen Scherbolzen 14 angetrieben ist. Zur sicheren Positionierung des innenstößelseitigen Scherbolzens 15 ist dieser gegen die Verriegelungsrichtung federbeauf­ schlagt an einem Anschlag 16 des Innenstößels 9 anliegend angeordnet.In order to uniformize the shear stress in the ram device 2 , two diametrically arranged locking elements 11 can be provided. In contrast, a simpler design of the invention, it is sufficient that a single locking element 11 is assigned to the inner plunger 9 locking with the outer plunger 7 , further shear pin 15 , which for the sake of a simple control for locking the first, outer plunger-side shear bolt 14 is driven. For secure positioning of the inner plunger-side shear pin 15, it is spring-loaded against the locking direction and arranged to abut against a stop 16 of the inner plunger 9 .

Die in den beiden Stößeln 7 und 9 der Stößelvorrichtung 2 miteinander fluchtend angeordneten, federbeaufschlagten Scherbolzen 14 und 15 können zur raschen Entriegelung in der Grundkreis-Phase der Steuernocken 5 und 8 zusätzlich hydraulisch beaufschlagt sein. Hierfür ist eine den in­ nenstößelseitigen Scherbolzen 15 zur Verblockung der bei­ den Stößel 7 und 9 aufnehmende Verriegelungsbohrung 17 im Außenstößel 7 mit einer steuerbaren Druckleitung 18 im Maschinengehäuse 10 verbindbar. Die Verbindung zur hydraulischen Beaufschlagung des innenstößelseitigen Scherbolzens 15 zur Entriegelung ist durch ein Steuerven­ til 19 in der Druckleitung 18 während der Grundkreis- Phase der Steuernocken 5 und 8 sichergestellt. The spring-loaded shear bolts 14 and 15 , which are arranged in alignment with one another in the two plungers 7 and 9 of the plunger device 2, can additionally be hydraulically actuated for quick unlocking in the base circle phase of the control cams 5 and 8 . For this purpose, a shear pin 15 in the inner tappet for blocking the locking bore 17 accommodating the tappets 7 and 9 in the outer tappet 7 can be connected to a controllable pressure line 18 in the machine housing 10 . The connection to the hydraulic action on the inner tappet-side shear pin 15 for unlocking is ensured by a Steuererven valve 19 in the pressure line 18 during the base circle phase of the control cams 5 and 8 .

Aufgrund des geringen Einbauraumes der Scherbolzen 14 und 15 können diese vorteilhaft in den steuerwellenseitigen Endbereichen von Außenstößel 7 und Innenstößel 9 angeord­ net werden, so daß die Stößelvorrichtung 2 trotz niedri­ ger Bauhöhe auf das Gaswechselventil 3 über ein im Innen­ stößel 9 anordbares hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichs­ element 20 einwirken kann.Due to the small installation space of the shear bolts 14 and 15 , these can advantageously be arranged in the control shaft-side end areas of the outer tappet 7 and the inner tappet 9 , so that the tappet device 2 despite the low overall height of the gas exchange valve 3 via an internal tappet 9 can be compensated for hydraulic valve lash compensation element 20 can act.

Claims (8)

1. Ventiltrieb mit Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung, insbesondere für ein Gaswech­ selventil einer Brennkraftmaschine,
  • - mit einem von zwei gleichen, beabstandeten Steuernocken (5) einer Steuerwelle (6) be­ tätigbaren Außenstößel (7) und
  • - einem relativ zu diesem mittels eines geson­ derten Steuernockens (8) bewegbaren Innen­ stößel (9), wobei
  • - der maschinengehäuseseitig geführte Außen­ stößel (7) zur Verriegelung mit dem Innen­ stößel (9) ein beaufschlagtes Riegelelement (11) umfaßt, das
  • - mit einem im Maschinengehäuse (10) der Außen­ stößel-Führung (12) benachbart angeordneten Steuerkolben (13) quer zur Verriegelungsrich­ tung (= Ventilhubrichtung) in gleitbeweglicher Verbindung steht,
1. valve drive with tappet device for variable valve lift control, in particular for a gas exchange valve of an internal combustion engine,
  • - With one of two identical, spaced control cams ( 5 ) of a control shaft ( 6 ) be actuated outer plunger ( 7 ) and
  • - One relative to this by means of a geson-changed control cam ( 8 ) movable inner plunger ( 9 ), wherein
  • - The machine housing side guided outer plunger ( 7 ) for locking with the inner plunger ( 9 ) comprises an acted locking element ( 11 )
  • - With a in the machine housing ( 10 ) of the outer plunger guide ( 12 ) adjacent to the control piston ( 13 ) transversely to the locking direction (= valve stroke direction) is in a sliding connection,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Riegelelement (11) einen den Außen­ stößel (7) mit dem Innenstößel (9) verriegeln­ den Scherbolzen (14) umfaßt.
 characterized by
  • - That the locking element ( 11 ) one of the outer plunger ( 7 ) with the inner plunger ( 9 ) lock the shear pin ( 14 ).
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net,
  • - daß dem Riegelelement (11) ein den Innenstößel (9) mit dem Außenstößel (7) zusätzlich ver­ riegelnder, weiterer Scherbolzen (15) zugeord­ net ist, der
  • - zur Verriegelung vom ersten, außelstößelseiti­ gen Scherbolzen (14) angetrieben ist.
2. Valve train according to claim 1, characterized in that
  • - That the locking element ( 11 ) an inner plunger ( 9 ) with the outer plunger ( 7 ) additionally locking, further shear bolts ( 15 ) is assigned, the
  • - For locking the first shear bolt ( 14 ) outside the tappet side.
3. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite, innenstößelseitige Scherbolzen (15) gegen die Verriegelungsrichtung beaufschlagt an einem Anschlag (16) des Innen­ stößels (9) in entriegelter Position gehalten ist.3. Valve drive according to claims 1 and 2, characterized in that the second, inner tappet-side shear pin ( 15 ) acts against the locking direction on a stop ( 16 ) of the inner tappet ( 9 ) is held in the unlocked position. 4. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Scherbolzen (14, 15) fe­ derbeaufschlagt sind.4. Valve train according to claims 1 to 3, characterized in that both shear bolts ( 14 , 15 ) are derbeaufschlagte fe. 5. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine den innenstößelseitigen Scherbolzen (15) aufnehmende Verriegelungsbohrung (17) im Außenstößel (7) mit einer steuerbaren Druckleitung (18) für ein strömungsfähiges Medium verbindbar ist.5. Valve train according to claims 1 to 4, characterized in that an inner tappet-side shear pin ( 15 ) receiving locking bore ( 17 ) in the outer tappet ( 7 ) with a controllable pressure line ( 18 ) for a flowable medium can be connected. 6. Ventiltrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere im Außenstößel angeordnete Scherbolzen. 6. Valve train according to claim 1, characterized by several shear bolts arranged in the outer tappet.   7. Ventiltrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine jedem Gaswech­ selventil (3) gesondert zugeordnete Stößelvorrich­ tung (2) mit einem dem Innenstößel (9) zugeordneten Ventilspiel-Ausgleichselement (20).7. Valve train according to one or more of claims 1 to 6, characterized by a each gas exchange selventil ( 3 ) separately assigned tappet device ( 2 ) with an inner tappet ( 9 ) associated valve clearance compensation element ( 20 ).
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