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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kipphebelbaugruppen und insbesondere eine zweistufige Kipphebelbaugruppe.
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HINTERGRUND
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Die Angaben in diesem Abschnitt liefern nur Hintergrundinformation bezogen auf die vorliegende Offenbarung und stellen möglicherweise Stand der Technik dar oder auch nicht.
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Verbrennungsmotoren weisen eine Anordnung von Kolben und Zylindern auf, die in einem Motorblock angeordnet sind. Jeder Zylinder weist mindestens zwei Ventile auf. Diese Ventile steuern den Luftstrom zu den Verbrennungszylindern und erlauben ein Ablassen der Verbrennungsabgase. Ein Ventiltrieb wird verwendet, um diese Ventile selektiv zu öffnen und zu schließen. Bei einigen Ventiltrieben ist es wünschenswert, den Grad zu steuern, mit dem die Ventile geöffnet oder geschlossen werden (d. h. das Maß der Ventilbewegung). Eine zweistufige Kipphebelbaugruppe ist mit dem Ventil verbunden und wird von einer Nockenwelle betätigt, um den Ventilhub selektiv zu steuern.
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Eine übliche zweistufige Kipphebelbaugruppe weist einen inneren und einen äußeren Kipphebel auf, die von der Nockenwelle betätigt werden. Die Nockenwelle weist üblicherweise einen Nocken für niedrigen Hub und einen Nocken für hohen Hub auf. Die Nockenwelle steht mit der inneren und der äußeren Rolle der Kipphebelbaugruppe in Eingriff, die wiederum das angekoppelte Ventil zwischen einem Modus mit niedrigem Hub und einem Modus mit hohem Hub selektiv positioniert. Der Modus mit niedrigem Hub bewirkt, dass sich das Ventil um eine erste Distanz bewegt, und der Modus mit hohem Hub bewirkt, dass sich das Ventil um eine zweite Distanz bewegt, die größer als die erste Distanz ist. Während sie für ihren beabsichtigten Zweck nützlich ist, gibt es in dem Stand der Technik Raum für eine verbesserte Kipphebelbaugruppe, die verbesserte Merkmale aufweist, um die Herstellbarkeit zu unterstützen.
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Aus der
DE 102 57 705 A1 ist ein Schlepphebel für einen Ventiltrieb bekannt, der einen Hebelkörper bzw. Innenhebel mit einer Rollenbaugruppe und einen Federhebel bzw. Außenhebel mit einem Federelement aufweist.
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Ferner ist in der nachveröffentlichten Druckschrift
DE 10 2008 013 802 A1 eine Kipphebelbaugruppe beschrieben, die einen Hebelkörper, eine erste Rollenbaugruppe, die an dem Hebelkörper angebracht ist, eine zentrale Achse, die sich durch die erste Rollenbaugruppe erstreckt, eine zweite Rollenbaugruppe, die an der zentralen Achse angebracht ist, einen Kopplungshebel mit einem Verriegelungsstift, einen Federhebel und ein Federelement aufweist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kipphebelbaugruppe zu schaffen, die eine kompakte Bauform ohne separaten inneren und äußeren Kipphebel aufweist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kipphebelbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 15 oder 19.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine zweistufige Kipphebelbaugruppe zur Verwendung in einem Ventiltrieb mit einem Hebelkörper, einer ersten Rollenbaugruppe, die an dem Hebelkörper angebracht ist, und einer zentralen Achse, die sich durch die erste Rollenbaugruppe erstreckt und bezogen auf den Hebelkörper zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist. Eine zweite Achse erstreckt sich durch den Hebelkörper und definiert einen ersten Drehpunkt. Ein Kopplungshebel ist mit der zweiten Achse verschwenkbar verbunden und weist eine Öffnung auf, um die zentrale Achse dort hindurch aufzunehmen. Der Kopplungshebel ist um den ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Verriegelungsstift ist an dem Hebelkörper angebracht und ist zwischen einer ausgefahrenen Position und einer zurückgezogenen Position bewegbar. Der Verriegelungsstift ist positioniert, um den Kopplungshebel an einem Verschwenken zu hindern, wenn sich der Verriegelungsstift in der ausgefahrenen Position befindet. Eine zweite Rollenbaugruppe ist an der zentralen Achse angebracht. Ein Federhebel ist mit der zweiten Achse verschwenkbar verbunden und ist auch mit der zentralen Achse verbunden. Der Federhebel ist um den ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Federelement ist an dem Hebelkörper angebracht und steht mit dem Federhebel in Eingriff, um den Federhebel und die zentrale Achse in die erste Position vorzuspannen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Hebelkörper ein Paar von parallelen Armen auf, die eine zentrale Öffnung definieren, um die erste Rollenbaugruppe darin aufzunehmen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Hebelkörper einen Federhalteabschnitt auf, der an jedem Arm angeordnet ist, um das Federelement zu halten.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Federelement einen Verbindungsabschnitt auf, der sich zwischen einem ersten gewundenen Abschnitt und einem zweiten gewundenen Abschnitt erstreckt, wobei der Verbindungsabschnitt von dem Federhalteabschnitt an dem Hebelkörper gehalten wird.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kipphebelbaugruppe ferner eine dritte Rollenbaugruppe auf, die an der zentralen Achse angebracht ist.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kipphebelbaugruppe ferner einen zweiten Federhebel auf, der mit der zweiten Achse verschwenkbar verbunden ist und mit der zentralen Achse verbunden ist, wobei der zweite Federhebel um den ersten Drehpunkt rotierbar ist.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zweite Rollenbaugruppe auf der zentralen Achse zwischen dem Kopplungshebel und dem ersten Federhebel angeordnet, und die dritte Rollenbaugruppe ist auf der zentralen Achse zwischen dem Hebelkörper und dem zweiten Federhebel angeordnet.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Federhebel ein Federauflagekissen auf, das sich bezogen auf den Hebelkörper vertikal erstreckt, um ein Ende des Federelements zu halten.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Federhebel entlang einer horizontalen Achse relativ zu dem Hebelkörper symmetrisch.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Verriegelungsstift an einem zu dem ersten Drehpunkt entgegengesetzten Ende des Hebelkörpers angeordnet.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Verriegelungsstift eine zylindrische Außenfläche und ein flaches Ende auf.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Kopplungshebel eine erste Öffnung auf, um die zweite Achse aufzunehmen.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Kopplungshebel eine zweite Öffnung auf, um die zentrale Achse aufzunehmen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine zweistufige Kipphebelbaugruppe mit einem Hebelkörper, der ein Paar von Armen aufweist, die jeweils einen Federhalteabschnitt aufweisen. Eine erste Rollenbaugruppe ist an dem Hebelkörper angebracht. Eine zentrale Achse erstreckt sich durch die erste Rollenbaugruppe und ist bezogen auf den Hebelkörper zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Ein Kopplungshebel ist an dem Hebelkörper verschwenkbar angebracht und weist eine Öffnung auf, um die zentrale Achse dort hindurch aufzunehmen. Der Kopplungshebel ist um einen ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Verriegelungsstift ist an dem Hebelkörper angebracht und ist zwischen einer ausgefahrenen Position und einer zurückgezogenen Position bewegbar, wobei der Verriegelungsstift positioniert ist, um den Kopplungshebel an einem Verschwenken zu hindern, wenn sich der Verriegelungsstift in der ausgefahrenen Position befindet. Eine zweite Rollenbaugruppe ist an der zentralen Achse angebracht. Ein Paar von Federhebeln ist an dem Hebelkörper verschwenkbar angebracht und mit der zentralen Achse verbunden. Die Federhebel weisen ein Federauflagekissen auf und sind um den ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Federelement weist einen Verbindungsabschnitt auf, der sich zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt, wobei der Verbindungsabschnitt durch die Federhalteabschnitte an dem Hebelkörper gehalten wird, das erste Ende durch das Federauflagekissen eines der Federhebel gehalten wird und das zweite Ende durch das Federauflagekissen des anderen Federhebels gehalten wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Seite des Hebelkörpers flach.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Federhalteabschnitt ”L”-förmig.
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Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Federelement einen ersten gewundenen Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem ersten Ende und einem zweiten gewundenen Abschnitt zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem zweiten Ende auf.
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Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Kipphebelbaugruppe zur Verwendung in einem Ventiltrieb mit einem Hebelkörper, einer zentralen Achse, die sich durch den Hebelkörper erstreckt und bezogen auf den Hebelkörper zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, und einem Kopplungshebel, der eine Öffnung aufweist, um die zentrale Achse dort hindurch aufzunehmen, und der einen sich erstreckenden Hebelarm aufweist. Der Kopplungshebel ist an einem Ende des sich erstreckenden Hebelarms an dem Hebelkörper verschwenkbar angebracht und ist um einen ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Federhebel ist an dem Hebelkörper verschwenkbar angebracht und ist mit der zentralen Achse verbunden. Der Federhebel ist um den ersten Drehpunkt rotierbar. Ein Federelement ist an dem Hebelkörper angebracht, das mit dem Federhebel in Eingriff steht, um den Federhebel und die zentrale Achse in die erste Position vorzuspannen.
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Weitere Gebiete der Anwendbarkeit werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich werden.
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ZEICHNUNGEN
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1 ist eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Kipphebelbaugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, gezeigt in einem beispielhaften Ventiltrieb;
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2 ist eine expandierte isometrische Ansicht der beispielhaften Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung;
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3A ist eine vergrößerte Draufsicht eines Hebelkörpers, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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3B ist eine vergrößerte Seitenansicht des Hebelkörpers, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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4A ist eine vergrößerte isometrische Ansicht eines Verriegelungsstifts, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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4B ist eine vergrößerte Endansicht des Verriegelungsstifts, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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4C ist eine vergrößerte Seitenansicht des Verriegelungsstifts, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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5A ist eine vergrößerte isometrische Ansicht eines Kopplungshebels, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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5B ist eine vergrößerte Seitenansicht des Kopplungshebels, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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6A ist eine vergrößerte Draufsicht eines Federhebels, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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6B ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Federhebels, der in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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7 ist eine vergrößerte isometrische Ansicht eines Federelements, das in der Kipphebelbaugruppe der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bezug nehmend auf 1, wird ein Abschnitt eines beispielhaften Verbrennungsmotors mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der Motor 10 weist allgemein einen Zylinderkopf 12 auf, der mehrere Zylinder (nicht gezeigt) in dem Motor 10 abdeckt. Ein Ventiltrieb 14 ist an dem Zylinderkopf 12 angebracht. Der Ventiltrieb 14 weist allgemein ein Ventil 18, eine Kipphebelbaugruppe 20 und eine Nockenwelle 22 auf. Das Ventil 18 erstreckt sich durch den Zylinderkopf 12 und in einen der Zylinder (nicht gezeigt) des Motors 10. Das Ventil 18 dient dazu, sich selektiv zu öffnen und zu schließen, um zu ermöglichen, dass Einlassluft in den Zylinder eintritt (in dem Fall eines Einlassventils), oder um zu ermöglichen, dass Abgas den Zylinder verlässt (in dem Fall eines Abgasventils). Das Ventil 18 ist durch eine Ventilfeder in die geschlossene Position vorgespannt.
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Die Nockenwelle 22 ist mittels einer Nockenkappe 26 an dem Zylinderkopf 12 angebracht. Die Nockenwelle 22 weist einen ersten Nocken für hohen Hub 28, einen zweiten Nocken für hohen Hub 30 und einen Nocken für niedrigen Hub 32 auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Nocken für hohen Hub 28 und 30 angeordnet ist. Die Kipphebelbaugruppe 20 ist unter der Nockenwelle 22 angeordnet und ist an einem Ende durch ein Ventilkissen 34 mit dem Ventil 18 gekoppelt und an dem entgegengesetzten Ende durch einen Ventilspielausgleich 36 mit dem Zylinderkopf 12 gekoppelt. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, dient die Nockenwelle 22 dazu, mit der Kipphebelbaugruppe 20 in Eingriff zu stehen, um das Ventil 18 selektiv zu öffnen und zu schließen.
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Bezug nehmend auf 2, wird die Kipphebelbaugruppe 20 nun allgemein beschrieben, gefolgt von einer ausführlicheren Beschreibung der speziellen Komponenten. Es ist bekannt, dass die Kipphebelbaugruppe 20 zwei Betriebsstufen oder -moden aufweist, die ein selektives Öffnen des Ventils 18 ermöglichen, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Die Kipphebelbaugruppe 20 weist allgemein einen Hebelkörper 40 auf, der eine erste Rollenbaugruppe 46, eine zweite Rollenbaugruppe 44 und eine dritten Rollenbaugruppe 42 trägt. Die Rollenbaugruppen 42, 44 und 46 sind vorzugsweise Lager mit inneren und äußeren Rollen, aber man sollte einsehen, dass verschiedene andere Arten von Rollenbaugruppen verwendet werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die zweite und die dritte Rollenbaugruppe 44 und 42 werden auf einer zentralen Achse 48 getragen, die sich durch den Hebelkörper 40 erstreckt. Die zentrale Achse 48 ist im Wesentlichen zylindrisch und weist offene Enden 49 auf. Eine erste Zwischenscheibe 50 ist auf der zentralen Achse 48 angebracht und zwischen der dritten Rollenbaugruppe 42 und dem Hebelkörper 40 angeordnet. Eine zweite Zwischenscheibe 52 ist auch auf der zentralen Achse 48 angebracht und zwischen der zweiten Rollenbaugruppe 44 und dem Hebelkörper 40 angeordnet.
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Die zentrale Achse 48 wird in einer Öffnung 53 getragen, die in einem zentralen Lager 54 gebildet ist. Das zentrale Lager 54 ist im Wesentlichen zylindrisch und wird durch die erste Rollenbaugruppe 46 getragen, die wiederum durch den Hebelkörper 40 getragen wird. Die erste Rollenbaugruppe 46 ist derart positioniert, dass sie zwischen der zweiten und der dritten Rollenbaugruppe 44 und 42 angeordnet ist.
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Die Kipphebelbaugruppe 20 weist ferner einen Verriegelungsstift 56 und eine Distanzhülse 58 auf. Der Verriegelungsstift 56 ist an ein Ende des Hebelkörpers 40 durch eine Verriegelungshalterung 60 gekoppelt. Der Verriegelungsstift 56 ist durch den Ventilspielausgleich 36 hydraulisch betätigbar und zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Die Distanzhülse 58 erstreckt sich durch ein entgegengesetztes Ende des Hebelkörpers 40. Die Distanzhülse 58 ist an beiden Seiten durch Distanzhülsenkappen 62 abgedeckt. Die Distanzhülsenkappen 62 definieren jeweils Öffnungen 63 an ihren Enden.
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Ein Kopplungshebel 64 wird an einem Ende durch die Distanzhülse 60 und durch das Zentrum hindurch durch die zentrale Achse 48 getragen. Ein Paar von Federhebeln 66 wird gleichfalls durch die Distanzhülse 60 und durch die zentrale Achse 48 getragen. Die Federhebel 66 bilden die entgegengesetzten Seiten der Kipphebelbaugruppe 20. Ein Federelement 68 wird durch den Hebelkörper 40 getragen und steht mit dem Paar von Federhebeln 66 in Eingriff.
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Bezug nehmend auf 3A und 3B, wird nun der Hebelkörper 40 in weiterem Detail beschrieben. Der Hebelkörper 40 weist ein Paar von parallelen, in einem Abstand voneinander angeordneten Armen 70 auf, die sich von einem Körper 72 erstrecken. Die Arme 70 wirken mit dem Körper 72 zusammen, um eine zentrale Öffnung 74 zu definieren, die sich von einer ersten Seite 75 bis zu einer zweiten Seite 77 durch den Hebelkörper 40 erstreckt. Die zentrale Öffnung 74 ist derart bemessen, dass sie die erste Rollenbaugruppe 46 und das zentrale Lager 54 darin aufnimmt. Die zentrale Öffnung 74 weist eine Splint-Aussparung 76 auf, die in einem von dem Paar von Armen 70 gebildet ist. Die Splint-Aussparung 76 ist derart bemessen, dass sie einen Splint (nicht gezeigt) aufnimmt, der mit dem zentralen Lager 54 gekoppelt ist, um das zentrale Lager 54 bezogen auf den Hebelkörper 40 zu orientieren und das zentrale Lager 54 am Rotieren zu hindern.
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Eine erste Öffnung 78 ist durch den Hebelkörper 40 hindurch gebildet und erstreckt sich von der ersten Seite 75 bis zu der zweiten Seite 77. Die erste Öffnung 78 ist im Wesentlichen zylindrisch geformt und so bemessen, dass sie den Verriegelungsstift 56 und die Verriegelungshalterung 60 darin aufnimmt. Ein Schlitz 79 ist in der ersten Öffnung 78 ausgebildet, der sich durch den Körper 72 bis zu einer Bodenseite 80 des Hebelkörpers 40 erstreckt. Der Schlitz 79 ermöglicht es dem Ventilspielausgleich, sich mit dem Verriegelungsstift 56 zu verbinden, um den Verriegelungsstift 56 hydraulisch zu betätigen. Ein ringförmiger oder röhrenförmiger Vorsprung 81 umgibt die erste Öffnung 78 auf der ersten Seite 75 des Hebelkörpers 40.
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Eine zweite Öffnung 82 ist durch die Arme 70 hindurch von der ersten Seite 75 bis zu der zweiten Seite 77 des Hebelkörpers 40 gebildet. Die zweite Öffnung 82 ist derart positioniert, dass die zentrale Öffnung 74 zwischen der ersten Öffnung 78 und der zweiten Öffnung 82 angeordnet ist. Die zweite Öffnung 82 ist derart bemessen, dass sie die Distanzhülse 58 dort hindurch aufnimmt. Die Distanzhülsenkappen 62 stoßen an der ersten und zweiten Seite 75, 77 des Hebelkörpers 40 derart an (wie am besten in 2 zu sehen), dass die Distanzhülse 58 davon abgehalten wird, sich aus der zweiten Öffnung 82 herauszubewegen.
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Die Arme 70 definieren jeweils einen ”L”-förmigen Federhalteabschnitt 84 auf einer oberen Oberfläche 86 des Hebelkörpers 40. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, wirkt der Federhalteabschnitt 84 derart, dass das Federelement 68 getragen und gehalten wird.
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Auf 4A–B Bezug nehmend, weist der Verriegelungsstift 56 allgemein einen zylindrischen Körper 90 auf. Der zylindrische Körper 90 definiert ein zentrales Loch 92, das sich von einem ersten Ende 94 bis zu einem zweiten Ende 96 erstreckt. Das erste Ende 94 weist einen konzentrischen Kranz oder Ring 98 auf, der sich um das zentrale Loch 92 herum erstreckt. Das zweite Ende 96 ist flach, um die Herstellbarkeit des Verriegelungsstifts 56 zu vereinfachen. Wie oben angemerkt, ist der Verriegelungsstift 56 durch den Ventilspielausgleich 36 hydraulisch betätigbar und zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar. Der Verriegelungsstift 56 bildet einen Teil einer Verriegelungsbaugruppe, die ferner eine Feder (nicht gezeigt) aufweisen kann, die dazu dient, den Verriegelungsstift 56 in die zurückgezogene Position vorzuspannen.
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Auf 5A und 5B Bezug nehmend, wird nun der Kopplungshebel 64 ausführlich beschrieben. Der Kopplungshebel 64 weist einen im Wesentlichen ebenen Körper 100 auf, der einen Hebelarm 102, der sich in einer ersten Richtung erstreckt, und einen Verriegelungsansatz 104 aufweist, der sich von dem Körper 100 in einer entgegengesetzten Richtung erstreckt. Der Verriegelungsansatz 104 dient dazu, an dem Verriegelungsstift 56 anzustoßen, wenn sich der Verriegelungsstift 56 in der ausgefahrenen Position befindet, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
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Ein erstes Loch 106 ist durch den Kopplungshebel 64 hindurch an einem Ende des Hebelarms 102 gebildet. Das erste Loch 106 nimmt die Distanzhülse 58 dort hindurch auf. Das erste Loch 106 weist eine vergrößerte Gestalt derart auf, dass sich die Distanzhülse 58 relativ zu dem Kopplungshebel 64 etwas darin frei bewegen kann. Der Kopplungshebel 64 ist bündig gegen die zweite Seite 77 des Hebelkörpers 40 positioniert (3A).
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Das erste Loch 106 definiert eine Drehachse für den Kopplungshebel 64 zum Verschwenken um die Distanzhülse 58.
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Ein zweites Loch 108 ist durch den Körper 100 des Kopplungshebels 64 hindurch gebildet. Das zweite Loch 108 ist derart bemessen, dass es die zentrale Achse 48 dort hindurch aufnimmt. Der Kopplungshebel 64 ist derart positioniert, dass er sich zwischen dem Hebelkörper 40 und der Zwischenscheibe 52 und der zweiten Rollenbaugruppe 44 befindet (2). Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Kopplungshebel 64 ein gestanztes Stahlteil mit einer Punktbearbeitung. Man sollte jedoch einsehen, dass verschiedene andere Arten von Verfahren verwendet werden können, um den Kopplungshebel 64 zu erzeugen, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Auf 6A und 6B Bezug nehmend, wird nun der Federhebel 66 ausführlicher beschrieben. Während zwei Federhebel 66 in der Kipphebelbaugruppe 20 verwendet werden, wird nur einer beschrieben, da die Federhebel 66 identisch sind. Der Federhebel 66 weist eine innere Fläche 120 und eine äußere Fläche 122 auf. Wie man in 1 und 2 sehen kann, ist die innere Fläche 120 ausgebildet, um an dem Hebelkörper 40 anzustoßen. Der Federhebel 66 weist einen kegelstumpfförmigen Befestigungsabschnitt 124 auf, der sich aus der inneren Fläche 120 heraus an einem Ende von dieser erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 124 definiert ein Loch 126, das sich durch den Federhebel 66 hindurch von der inneren Fläche 120 bis zu der äußeren Fläche 122 erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 124 ist derart bemessen, dass er in die Öffnung 63 der Distanzhülsenkappen 62 passt (2), und ist durch ein Befestigungselement (nicht gezeigt) daran befestigt. Der Federhebel 66 ist um die Distanzhülse 58 rotierbar und teilt dementsprechend mit dem Kopplungshebel 64 denselben Drehpunkt.
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Ein Ansatz 128 erstreckt sich an einem Ende, das dem Befestigungsabschnitt 124 entgegengesetzt ist, aus der inneren Fläche 120 heraus. Der Ansatz 128 definiert ein Loch 130, das sich durch den Federhebel 66 hindurch von der inneren Fläche 120 bis zu der äußeren Fläche 122 erstreckt. Der Ansatz 128 ist derart bemessen, dass er in die Öffnung 49 der zentralen Achse 48 passt (2), und ist durch ein Befestigungselement (nicht gezeigt) daran befestigt.
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Ein Federaufnahmekissen 132 erstreckt sich von der inneren Fläche 120 nach außen. Das Federaufnahmekissen 132 weist eine im Wesentlichen ebene Gestalt auf und ist derart orientiert, dass die ebenen Oberflächen des Federaufnahmekissens 132 bezogen auf den Hebelkörper 40 vertikal sind. Eine Öffnung 134 erstreckt sich durch den Federhebel 66 hindurch von der inneren Fläche 120 bis zu der äußeren Fläche 122 an dem Sockel des Federaufnahmekissens 132. Das Federaufnahmekissen 132 ist ausgebildet, um mit einem Abschnitt des Federmechanismus 68 in Eingriff zu stehen.
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Wie in 6B gezeigt, ist der Federhebel 66 um eine mit dem Bezugszeichen 136 bezeichnete Achse symmetrisch, die bezogen auf den Hebelkörper 40 im Wesentlichen horizontal ist. Diese Symmetrie und Orientierung ermöglicht eine einzige Ausgestaltung des Federhebels 66, um beide Seiten der Kipphebelbaugruppe 20 aufzunehmen. Vorzugsweise ist der Federhebel 66 ein gestanztes Stahlteil, obwohl man einsehen sollte, dass verschiedene andere Verfahren zur Herstellung des Federhebels 66 verwendet werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Auf 7 Bezug nehmend, weist das Federelement 68 allgemein ein Paar von gewundenen Abschnitten 140 auf, die mit einem Zwischenabschnitt 142 verbunden sind, der sich zwischen den gewundenen Abschnitten 140 erstreckt. Der Zwischenabschnitt 142 ist ausgebildet, um auf den Federhalteabschnitten 84 des Hebelkörpers 40 zur Auflage zu kommen (3A, B). Das Federelement 68 weist ein Paar von Enden 144 auf, die sich von einem jeweiligen der gewundenen Abschnitte 140 erstrecken. Die Enden 144 stehen mit dem Federauflagekissen 132 an dem Federhebel 66 in Eingriff (6A, B).
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Unter kombinierter Bezugnahme auf 1 bis 7 wird nun der allgemeine Betrieb der Kipphebelbaugruppe 20 beschrieben. Wie am besten in 1 zu sehen ist, sind die Rollenbaugruppen 42, 44 und 46 derart positioniert, dass sie mit der Nockenwelle 22 in Eingriff bringbar sind. Genauer gesagt wird die dritte Rollenbaugruppe 42 von dem Nocken für hohen Hub 28 der Nockenwelle 22 selektiv betätigt, wird die zweite Rollenbaugruppe 44 von dem zweiten Nocken für hohen Hub 30 selektiv betätigt, und wird die erste Rollenbaugruppe 46 von dem Nocken mit niedrigem Hub 32 selektiv betätigt.
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Während des ersten Betriebsmodus mit hohem Hub ist der Verriegelungsstift 56 ausgefahren, und daher ist der Kopplungshebel 64 gegen eine Rotation um seinen Drehpunkt (die Öffnung 106) verriegelt. Der Kopplungshebel 64 verriegelt wiederum die zentrale Achse 48 gegen eine Bewegung mit der Öffnung 53 des zentralen Lagers 54. Die Nocken für hohen Hub 28 und 30 stehen mit der dritten und der zweiten Rollenbaugruppe 42 und 44, die gegen eine Rotation relativ zu dem Hebelkörper 40 verriegelt sind, in Eingriff und drücken diese abwärts. Dementsprechend betätigt der Hebelkörper 40 ein Öffnen des Ventils 18 in eine erste geöffnete Position.
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Während des Betriebsmodus mit niedrigem Hub ist der Verriegelungsstift 56 zurückgezogen, und der Kopplungshebel 64 ist entriegelt und kann frei um seinen Drehpunkt (die Öffnung 106) rotieren. Die zentrale Achse 48 kann sich dementsprechend in der Öffnung 53 des zentralen Lagers 54 frei bewegen. Da die Nocken für hohen Hub 28 und 30 mit der ersten und der zweiten Rollenbaugruppe 42 und 44 in Eingriff stehen, kann sich die zentrale Achse 48 in dem zentralen Lager 54 frei bewegen, und die zentrale Achse 48, die Rollenbaugruppen 42 und 44 und die Federhebel 66 bewegen sich relativ zu dem Hebelkörper 40 abwärts. Daher wird die Kraft von den Nocken mit hohem Hub 28 und 30 nicht in ein Öffnen des Ventils 18 übertragen. Der Nocken mit niedrigem Hub 32 steht jedoch mit dem zentralen Lager 54 in Eingriff, das relativ zu dem Hebelkörper 40 fest ist, und dementsprechend betätigt der Hebelkörper das Ventil in eine zweite geöffnete Position, die weniger offen als die erste geöffnete Position ist. Wenn sich die Nocken 28, 30, 32 aus dem Eingriff mit den Rollenbaugruppen 42, 44, 46 bewegen, spannt der Federmechanismus 68 die Federhebelarme 66 zurück in eine Ruheposition vor, und das Ventil 18 wird geschlossen.
