DE102011014277A1

DE102011014277A1 - Motor mit einem Ventiltrieb mit variablem Hub

Info

Publication number: DE102011014277A1
Application number: DE102011014277A
Authority: DE
Inventors: William B. Riley; Robert Lionel Jacques; Alan Edgar Bowler; Kevin M. Luchansky
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2031-03-18
Also published as: CN102200039A; US8286600B2; US20110226207A1; DE102011014277B4; CN102200039B

Abstract

Ein Kipphebel kann einen ersten Arm, der eine erste Längsbohrung definiert, und einen zweiten Arm aufweisen, der eine zweite Längsbohrung definiert. Der Kipphebel kann eine Verriegelungsbaugruppe aufnehmen, die einen ersten Betätigungsstift, der sich durch einen ersten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, einen zweiten Betätigungsstift, der sich durch einen zweiten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, und einen ersten Verriegelungsstift aufweist, der in der ersten Längsbohrung zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungsstift angeordnet ist. Eine Betätigungsbaugruppe kann mit dem ersten und dem zweiten Betätigungsstift in Eingriff stehen und zwischen einer ersten sowie einer zweiten Betätigungsposition linear verschiebbar sein. Der erste und der zweite Arm können relativ zueinander verschiebbar sein, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der ersten Betätigungsposition befindet, und sie können zur Drehung miteinander fixiert sein, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der zweiten Betätigungsposition befindet.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motoren mit variablen Ventilhubmechanismen.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt liefert auf die vorliegende Offenbarung bezogene Hintergrundinformation, die nicht notwendigerweise Stand der Technik darstellt.
Motorbaugruppen können mehrstufige Hubmechanismen aufweisen, um während des Motorbetriebs einen variablen Ventilhub zu liefern. Der mehrstufige Hubmechanismus kann durch ein Hydrauliksystem betätigt werden, um zwischen verschiedenen Hubmodi umzuschalten. Die Verwendung der Hydraulikbetätigung kann die Ölanforderung eines Motors erhöhen, was zu einer erhöhten Ölpumpengröße und/oder zu der Einbindung von zusätzlichen Hydrauliksystemen führt.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Motorbaugruppe kann eine Motorstruktur, eine Nockenwelle, einen Kipphebel, eine Verriegelungsbaugruppe und eine Betätigungsbaugruppe umfassen. Die Nockenwelle kann an der Motorstruktur drehbar gelagert sein, und sie kann eine sich längs erstreckende Drehachse definieren und einen ersten sowie einen zweiten Nocken aufweisen. Der Kipphebel kann an der Motorstruktur drehbar gelagert sein.
Der Kipphebel kann einen ersten und einen zweiten Arm aufweisen. Der erste Arm kann mit dem ersten Nocken der Nockenwelle und einem ersten Motorventil in Eingriff stehen, und er kann eine erste Längsbohrung definieren. Der zweite Arm kann dem ersten Arm benachbart sein und mit dem zweiten Nocken der Nockenwelle in Eingriff stehen, und er kann eine zweite Längsbohrung definieren. Die Verriegelungsbaugruppe kann einen ersten Betätigungsstift, der sich durch einen ersten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, einen zweiten Betätigungsstift, der sich durch einen zweiten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, und einen ersten Verriegelungsstift umfassen, der in der ersten Längsbohrung zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungsstift angeordnet ist. Die Betätigungsbaugruppe kann zwischen einer ersten und einer zweiten Betätigungsposition linear verschiebbar sein, und sie kann ein erstes Betätigungselement, das mit dem ersten Betätigungsstift in Eingriff steht, und ein zweites Betätigungselement umfassen, das mit dem zweiten Betätigungsstift in Eingriff steht. Der erste und der zweite Arm können relativ zueinander drehbar sein, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der ersten Betätigungsposition befindet, und sie können durch den ersten Verriegelungsstift zur Drehung miteinander fixiert sein, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der zweiten Betätigungsposition befindet.
Der Kipphebel kann zusätzlich einen dritten Arm aufweisen, der mit einem dritten Nocken der Nockenwelle und einem zweiten Motorventil in Eingriff steht, und er kann eine dritte Längsbohrung definieren. Die Verriegelungsbaugruppe kann einen zweiten Verriegelungsstift aufweisen, der in der zweiten Längsbohrung angeordnet ist. Der zweite Verriegelungsstift kann in der zweiten und in der dritten Längsbohrung angeordnet sein, um den zweiten und dritten Arm zur Drehung miteinander zu fixieren, wenn sich das Betätigungselement in der zweiten Betätigungsposition befindet.
Weitere Anwendungsgebiete werden anhand der hierin vorgesehenen Beschreibung offensichtlich werden. Die Beschreibung und die speziellen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Darstellungszwecken gedacht und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine fragmentarische Draufsicht einer Motorbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Perspektivansicht einer Nockenwellenbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine Explosions-Perspektivansicht der Ventilbetätigungsbaugruppe von 1;
4 ist eine fragmentarische Schnittansicht der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3 in einer ersten Position;
5 ist eine fragmentarische Schnittansicht der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3 in einer zweiten Position;
6 ist eine fragmentarische Schnittansicht der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3 in einer dritten Position;
7 ist eine Perspektivansicht eines Einbauwerkzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung;
8 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Einbauwerkzeugs von 7 und der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3;
9 ist eine Schnittansicht des Einbauwerkzeugs von 7 und der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3; und
10 ist eine zusätzliche Schnittansicht des Einbauwerkzeugs von 7 und der Ventilbetätigungsbaugruppe von 3.
Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den verschiedenen Zeichnungsansichten entsprechende Teile an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist eine Motorbaugruppe 10 dargestellt. Die Motorbaugruppe 10 kann eine Motorstruktur 12, eine Nockenwellenbaugruppe 14, eine Ventilbetätigungsbaugruppe 16 und Ventile 18 umfassen. Die Nockenwellenbaugruppe 14 (2) wurde von der Motorstruktur von 1 entfernt, um die Ventilbetätigungsbaugruppe 16 besser darzustellen. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel ist die Motorbaugruppe 10 als ein Motor mit oben liegender Nockenwelle gezeigt. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf Anordnungen mit oben liegender Nockenwelle beschränkt und gilt gleichermaßen für Anordnungen mit Nocken im Block, bei denen eine einzelne Nockenwelle sowohl Einlass- als auch Auslassnocken aufweist. Es versteht sich ferner, dass die vorliegende Offenbarung gleichermaßen für Einlass- und Auslass-Ventilbetätigungsbaugruppen gilt.
Die Motorstruktur 12 kann einen Zylinderkopf aufweisen, der die Nockenwellenbaugruppe 14 drehbar lagert und die Ventilbetätigungsbaugruppe 16 sowie die Ventile 18 trägt. Die Nockenwellenbaugruppe 14 kann eine Nockenwelle 20 und eine Nockenphasenstellerbaugruppe 22 aufweisen. Die Nockenwelle 20 kann eine konzentrische Nockenwelle bilden, die eine erste und eine zweite Welle 24, 26 sowie einen ersten und einen zweiten Satz von Nocken 28, 30 aufweist. Die zweite Welle 26 kann mit der ersten Welle 24 koaxial verlaufen und relativ zu dieser drehbar sein. Spezieller kann die zweite Welle 26 in der ersten Welle 24 drehbar gelagert sein.
Der erste Satz von Nocken 28 kann zur Drehung mit der ersten Welle 24 fixiert sein, und der zweite Satz von Nocken 30 kann relativ zu der ersten Welle 24 drehbar und zur Drehung mit der zweite Welle 26 fixiert sein. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel sind der erste und der zweite Satz von Nocken 28, 30 entweder alle als Einlassnocken oder alle als Auslassnocken dargestellt. Wie vorstehend angegeben ist, ist die vorliegende Offenbarung jedoch nicht auf solche Anordnungen beschränkt, und sie gilt gleichermaßen für Ausbildungen, bei denen die Nocken sowohl Einlass- als auch Auslassnocken bilden.
Die Nockenphasenstellerbaugruppe 22 kann mit der Nockenwelle 20 gekoppelt sein, um die ersten und die zweiten Nocken 28, 30 relativ zueinander zu drehen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf Motoren mit Nockenphasenstellern beschränkt. Es versteht sich ferner, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf konzentrische Nockenwellenanordnungen beschränkt ist und gleichermaßen für Nockenwellen gilt, bei denen die ersten und die zweiten Nocken 28, 30 relativ zueinander drehfest fixiert sind.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 kann die Ventilbetätigungsbaugruppe 16 eine Ventilhubbaugruppe 32 und eine Betätigungsbaugruppe 34 umfassen. Die Ventilhubbaugruppe 32 kann eine Welle 36, die an der Motorstruktur 12 angebracht ist, Kipphebel 38, die an der Welle 36 drehbar gelagert sind, und eine Verriegelungsbaugruppe 40 umfassen, die in den Kipphebeln 38 angeordnet ist. Die Welle 36 kann eine Längsbohrung 42 und bogenförmige Schlitze 44 definieren, die sich radial durch eine äußere Umfangsfläche in die Bohrung 42 erstrecken.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 4–6 können die Kipphebel 38 jeweils einen ersten, einen zweiten und einen dritten Arm 46, 48, 50 aufweisen. Der zweite Arm 48 kann axial zwischen dem ersten und dem dritten Arm 46, 50 angeordnet sein. Die ersten und die dritten Arme 46, 50 können mit den ersten Nocken 28 der Nockenwelle 20 in Eingriff stehen, und die zweiten Arme 48 können mit den zweiten Nocken 30 der Nockenwelle 20 in Eingriff stehen. Die ersten, zweiten und dritten Arme 46, 48, 50 können jeweils Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 an ersten Enden von diesen aufweisen, und die ersten und dritten Arme 46, 50 können jeweils Ventileingriffsbereiche 58, 60 an zweiten Enden von diesen aufweisen. Die Welle 36 kann sich durch die Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 erstrecken und den Kipphebel 38 drehbar an diesen lagern. Obgleich dieser derart dargestellt ist, dass er drei Arme aufweist, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Anordnungen beschränkt ist. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel gilt die vorliegende Offenbarung gleichermaßen für Anordnungen, die zwei Arme aufweisen.
Zusätzlich kann der erste Arm 46 eine erste Längsbohrung 62 definieren, der zweite Arm 48 kann eine zweite Längsbohrung 64 definieren, und der dritte Arm 50 kann eine dritte Längsbohrung 66 definieren. Die Welle 36, die Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 sowie die erste, die zweite und die dritte Längsbohrung 62, 64, 66 können parallel zu der Drehachse der Nockenwelle 20 verlaufen. Die Verriegelungsbaugruppe 40 kann in der ersten, der zweiten und der dritten Längsbohrung 62, 64, 66 angeordnet sein. Die Verriegelungsbaugruppe 40 kann einen ersten und einen zweiten Betätigungsstift 68, 70 und einen ersten, einen zweiten und einen dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 aufweisen. Der erste und der zweite Betätigungsstift 68, 70 können rechtwinklig zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 verlaufen. Der erste Betätigungsstift 68 kann sich durch einen ersten radialen Durchgang 78 in dem Kipphebel 38 erstrecken, und der zweite Betätigungsstift 70 kann sich durch einen zweiten radialen Durchgang 80 in dem Kipphebel 38 erstrecken. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel ist der erste radiale Durchgang 78 in dem ersten Arm 46 definiert, und er erstreckt sich in die erste Längsbohrung 62, und der zweite radiale Durchgang 80 ist in dem dritten Arm 50 definiert, und er erstreckt sich in die dritte Längsbohrung 66. Der erste und der zweite radiale Durchgang 78, 80 können mit entsprechenden Schlitzen 44 in der Welle 36 ausgerichtet sein.
Der erste Verriegelungsstift 72 kann zwischen dem ersten Betätigungsstift 68 und dem zweiten Verriegelungsstift 74 angeordnet sein und mit diesen in Eingriff stehen. Der dritte Verriegelungsstift 76 kann zwischen dem zweiten Betätigungsstift 70 und dem weiten Verriegelungsstift 74 angeordnet sein und mit diesen in Eingriff stehen. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel weist der erste Betätigungsstift 68 eine rampenartige (abgewinkelte) Fläche 82 auf, die mit einer rampenartigen (angewinkelten) Fläche 84 an einem ersten Ende des ersten Verriegelungsstifts 72 in Eingriff steht, um eine radiale Verschiebung des ersten Betätigungsstifts 68 in eine axiale Verschiebung des ersten Verriegelungsstifts 72 zu übersetzen. Auf ähnliche Weise weist der zweite Betätigungsstift 70 eine rampenartige Fläche 86 auf, die mit einer rampenartigen Fläche 88 an einem ersten Ende des dritten Verriegelungsstifts 76 in Eingriff steht, um eine radiale Verschiebung des zweiten Betätigungsstifts 70 in eine axiale Verschiebung des dritten Verriegelungsstifts 76 zu übersetzen. Ein erstes Ende des zweiten Verriegelungsstifts 74 kann mit dem ersten Verriegelungsstift 72 in Eingriff stehen, und ein zweites Ende des zweiten Verriegelungsstifts 74 kann mit dem dritten Verriegelungsstifts 76 in Eingriff stehen.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 kann die Betätigungsbaugruppe 34 einen Aktuator 90, eine Betätigungsstange 92, erste und zweite Betätigungselemente 94, 96, erste und zweite Anschlagelemente 98, 100 und Vorspannelemente 102 umfassen. Der Aktuator 90 kann mit der Betätigungsstange 92 in Eingriff stehen, und er kann für eine lineare Verschiebung der Betätigungsstange 92 sorgen. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel ist der Aktuator 90 ein Elektromotor. Die Verwendung eines Elektromotors kann ein robusteres System liefern, das gegenüber Öldruckschwankungen nicht empfindlich ist (d. h. bei Start/Abschaltbedingungen oder heißen/kalten Betriebstemperaturen). Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf solche Anordnungen beschränkt und gilt gleichermaßen für einen beliebigen Aktuator, der in der Lage ist, eine lineare Verschiebung der Betätigungsstange 92 zu liefern. Die Betätigungselemente 94, 96, die ersten und die zweiten Anschlagelemente 98, 100 sowie die Vorspannelemente 102 können entlang der Betätigungsstange 92 ähnlich sein. Daher werden ein einzelnes erstes Betätigungselement 94, ein einzelnes zweites Betätigungselement 96, ein einzelnes erstes Anschlagelement 98, ein einzelnes zweites Anschlagelement 100 und ein einzelnes Vorspannelement 102 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4–6 können das erste und das zweite Betätigungselement 94, 96 an der Betätigungsstange 92 zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlagelement 98, 100 angeordnet sein, und das Vorspannelement 102 kann zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungselement 94, 96 angeordnet sein. Das erste und das zweite Anschlagelement 98, 100 können an der Betätigungsstange 92 axial fixiert sein. Das erste und das zweite Betätigungselement 94, 96 können an der Betätigungsstange 92 zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlagelement 98, 100 verschiebbar angeordnet sein. Das Vorspannelement 102 kann das erste und das zweite Betätigungselement 94, 96 nach außen voneinander wegdrücken. Spezieller kann das Vorspannelement 102 das erste Betätigungselement 94 in Richtung des ersten Anschlagelements 98 und das zweite Betätigungselement 96 in Richtung des zweiten Anschlagelements 100 drücken. Das erste Betätigungselement 94 kann eine rampenartige (abgewinkelte) Fläche 104 aufweisen, die sich entlang ihrer axialen Ausdehnung in einer Richtung von dem ersten Anschlagelement 98 zu dem zweiten Anschlagelement 100 radial nach außen erstreckt, und das zweite Betätigungselement 96 kann eine rampenartige Fläche 106 aufweisen, die sich entlang ihrer axialen Ausdehnung in einer Richtung von dem zweiten Anschlagelement 100 zu dem ersten Anschlagelement 98 radial nach außen erstreckt.
Während des Betriebs können die Kipphebel 38 durch die Betätigungsbaugruppe 34 zwischen einem ersten und einem zweiten Hubmodus umgeschaltet werden. Der erste Hubmodus kann eine erste Ventilöffnung liefern, und der zweite Hubmodus kann eine zweite Ventilöffnung liefern, die von der ersten Ventilöffnung verschieden ist. Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel können die ersten Nocken 28 während des ersten Hubmodus den ersten und den dritten Arm 46, 50 relativ zu dem zweiten Arm 48 verschieben, und die zweiten Nocken 30 können während des zweiten Hubmodus den ersten, den zweiten und den dritten Arm 46, 48, 50 miteinander verschieben. Der Standard-Hubmodus (anfängliche Hubmodus) kann variiert werden, indem die Startanordnung der Betätigungsstange 92 verändert wird.
Eine lineare Verschiebung der Betätigungsstange 92 kann die Kipphebel 38 zwischen dem ersten und dem zweiten Hubmodus umschalten. Der erste Hubmodus ist in 4 dargestellt, und der zweite Hubmodus ist in 6 dargestellt. 5 stellt einen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Hubmodus dar. Wie in 4 zu sehen ist, können sich der erste und der zweite Betätigungsstift 68, 70 und der erste, der zweite und der dritte Verriegelungsstift 72, 74, 76 während des ersten Hubmodus in einer ersten Verriegelungsposition befinden. In der ersten Verriegelungsposition kann das Ende des ersten Verriegelungsstifts 72, das mit dem zweiten Verriegelungsstift 74 in Eingriff steht, außerhalb der zweiten Längsbohrung 64 angeordnet sein, und das Ende des zweiten Verriegelungsstifts 74, das mit dem dritten Verriegelungsstift 76 in Eingriff steht, kann außerhalb der dritten Längsbohrung 66 angeordnet sein, um eine relative Drehung zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Arm 46, 48, 50 vorzusehen.
Wie in 6 zu sehen ist, können sich der erste und der zweite Betätigungsstift 68, 70 sowie der erste, zweite und dritte Verriegelungsstift 72, 74, 76 während des zweiten Hubmodus in einer zweiten Verriegelungsposition befinden. In der zweiten Verriegelungsposition kann der erste Verriegelungsstift 72 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Längsbohrung 62, 64 angeordnet sein, und der zweite Verriegelungsstift 74 kann sowohl in der zweiten als auch in der dritten Längsbohrung 64, 66 angeordnet sein, um den ersten, den zweiten und den dritten Arm 46, 48, 50 zur Drehung miteinander zu fixieren. Spezieller kann in der zweiten Verriegelungsposition das Ende des ersten Verriegelungsstifts 72, das mit dem zweiten Verriegelungsstift 74 in Eingriff steht, in der zweiten Längsbohrung 64 angeordnet sein, und das Ende des zweiten Verriegelungsstifts 74, das mit dem dritten Verriegelungsstift 76 in Eingriff steht, kann in der dritten Längsbohrung 66 angeordnet sein.
Der erste Betätigungsstift 68 kann in der zweiten Verriegelungsposition relativ zu der ersten Verriegelungsposition radial nach außen gerichtet angeordnet sein, und der zweite Betätigungsstift 70 kann in der ersten Verriegelungsposition relativ zu der zweiten Verriegelungsposition radial nach außen gerichtet angeordnet sein. Die nach außen gerichtete radiale Verschiebung des ersten Betätigungsstifts 68 kann den ersten, den zweiten und den dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 axial verschieben, um von dem ersten Hubmodus in den zweiten Hubmodus umzuschalten. Die axiale Verschiebung des ersten, des zweiten und des dritten Verriegelungsstifts 72, 74, 76 kann den zweiten Betätigungsstift 70 radial nach innen verschieben. Der erste Betätigungsstift 68 kann durch das erste Betätigungselement 94 verschoben werden. Die Betätigungsstange 92 kann von einer ersten Betätigungsposition in eine zweite Betätigungsposition verschoben werden, um die Verriegelungsbaugruppe 40 von der ersten Verriegelungsposition in die zweite Verriegelungsposition zu verschieben. Die Betätigungsstange 92 kann von der zweiten Betätigungsposition in die erste Betätigungsposition verschoben werden, um die Verriegelungsbaugruppe 40 in die erste Verriegelungsposition zurückzubringen.
In der ersten Betätigungsposition, die in 4 zu sehen ist, kann der erste Betätigungsstift 68 mit einem ersten Bereich des ersten Betätigungselements 94 in Eingriff stehen, und der zweite Betätigungsstift 70 kann mit einem ersten Bereich des zweiten Betätigungselements 96 in Eingriff stehen. In der zweiten Betätigungsposition, die in 6 zu sehen ist, kann die Betätigungsstange 92 relativ zu der ersten Betätigungsposition linear verschoben sein, das erste und das zweite Betätigungselement 94, 96 relativ zu dem ersten und dem zweiten Betätigungsstift 68, 70 verschieben und für einen Eingriff zwischen dem ersten Betätigungsstift 68 und einem zweiten Bereich des ersten Betätigungselements 94 sowie für einen Eingriff zwischen dem zweiten Betätigungsstift 70 und einem zweiten Bereich des zweiten Betätigungselements 96 sorgen.
Der zweite Bereich des ersten Betätigungselements 94 kann eine größere radiale Ausdehnung als dessen erster Bereich aufweisen, und der zweite Bereich des zweiten Betätigungselements 96 kann eine geringere radiale Ausdehnung als dessen erster Bereich aufweisen. Infolgedessen kann das erste Betätigungselement 94 den Betätigungsstift 68 radial nach außen verschieben, wenn sich der erste Betätigungsstift 68 entlang der rampenartigen Fläche 104 von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich bewegt. Die nach außen gerichtete radiale Verschiebung des ersten Betätigungsstifts 68 verschiebt den ersten, den zweiten und den dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 in die zweite Verriegelungsposition, und sie verschiebt den zweiten Betätigungsstifts 70 radial nach innen. Wenn die Betätigungsstange 92 zurück in die ersten Betätigungsposition verschoben wird, können der ersten, der zweiten und der dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 durch den zweiten Betätigungsstift 70 in die erste Verriegelungsposition zurückgebracht werden.
Wie in 5 zu sehen ist, kann die Betätigungsbaugruppe 34 für einen Übergang zwischen der ersten und der zweiten Betätigungsposition sorgen, wenn sich der Kipphebel 38 in dem zweiten Hubmodus befindet und der erste und der dritte Arm 46, 50 relativ zu dem zweiten Arm 48 verschoben sind. Wenn der erste und der dritte Arm 46, 50 relativ zu dem zweiten Arm 48 verschoben sind, können die erste und die dritte Längsbohrung 62, 66 aufgrund eines Eingriffs mit einem Scheitelpunktbereich der ersten Nacken 28 nicht mit der zweiten Längsbohrung 64 ausgerichtet sein, was eine axiale Verschiebung des ersten Verriegelungsstifts 72 in die zweite Längsbohrung 64 und eine Verschiebung des zweiten Verriegelungsstifts 74 in die dritte Längsbohrung 66 verhindert. Wenn die Betätigungsstange 92 während des vorstehend diskutierten Fehlausrichtungszustands in die zweite Betätigungsposition verschoben wird, kann das erste Betätigungselement 94 in der ersten Betätigungsposition bleiben.
Die Verschiebung der Betätigungsstange 92 verschiebt das erste und das zweite Anschlagelement 98, 100 und das zweite Betätigungselement 96, komprimiert das Vorspannelement 102 und drückt das erste Betätigungselement 94 nach außen gegen den ersten Betätigungsstift 68. Wenn die erste, die zweite und die dritte Längsbohrung 62, 64, 66 wieder ausgerichtet sind (d. h. wenn der erste und der dritte Arm 46, 50 mit einem Basiskreisbereich der ersten Nocken 28 in Eingriff stehen), wird das erste Betätigungselement 94 durch das Vorspannelement 102 verschoben, und es drückt den ersten Betätigungsstift 68 radial nach außen, was den ersten, den zweiten und den dritten Verriegelungsstift 72, 74, 76 und den zweiten Betätigungsstift 70 in die zweite Verriegelungsposition verschiebt.
Die Ventilbetätigungsbaugruppe 16 kann unter Verwendung des Werkzeugs 120 montiert werden, das in 7–10 dargestellt ist. Das Werkzeug 120 kann ein Kipphebelgehäuse 122, das den Kipphebel 38 aufnimmt, und einen Kopplungsmechanismus 124 definieren. Der Kipphebel 38 kann die Verriegelungsbaugruppe 40 enthalten, bevor er in dem Kipphebelgehäuse 122 angeordnet wird. Der Kipphebel 38 kann mittels eines Eingriffs zwischen der Verriegelungsbaugruppe 40 und dem Kopplungsmechanismus 124 des Werkzeugs 120 an dem Werkzeug 120 befestigt werden.
Die Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 des ersten, des zweiten und des dritten Arms 46, 48, 50 können miteinander ausgerichtet sein, und die zweite Längsbohrung 64 des zweiten Arms 48 kann von der ersten und der dritten Längsbohrung 62, 66 verschoben sein. Der erste Verriegelungsstift 72 kann in der ersten Längsbohrung 62 angeordnet sein, und der dritte Verriegelungsstift 76 kann in der dritten Längsbohrung 66 angeordnet sein, wenn sich der Kipphebel 38 in dem Kipphebelgehäuse 122 befindet. Der erste und der dritte Verriegelungsstift 72, 76 können sich anfänglich von der ersten und der dritten Längsbohrung 62, 66 nach innen in Richtung zueinander erstrecken. Der zweite Verriegelungsstift 74 kann in der zweiten Längsbohrung 64 angeordnet sein.
Gemäß dem vorliegenden nicht einschränkenden Beispiel kann der Kipphebel 38 zusätzliche radiale Durchgänge 126, 128 entgegengesetzt zu dem ersten bzw. dem zweiten radialen Durchgang 78, 80 definieren. Wenn die Verriegelungsbaugruppe 40 in dem Kipphebelgehäuse 122 befestigt ist, kann sich der erste Betätigungsstift 68 durch den radialen Durchgang 126 erstrecken, und der zweite Betätigungsstift 70 kann sich durch den radialen Durchgang 128 erstrecken.
Der Kopplungsmechanismus 124 kann ein Betätigungselement 130 sowie ein erstes und ein zweites Zahnradelement 132, 134 aufweisen. Das Betätigungselement 130 kann eine Welle 136 mit einem Schrägzahnrad 138 aufweisen, das mit dem ersten Zahnradelement 132 in Eingriff steht, und das erste Zahnradelement 132 kann mit dem zweiten Zahnradelement 134 in Eingriff stehen. Das erste Zahnradelement 132 kann einen ersten Arm 140 aufweisen, der mit dem ersten Verriegelungsstift 72 in Eingriff steht, und das zweite Zahnradelement 134 kann einen zweiten Arm 142 aufweisen, der mit dem dritten Verriegelungsstift 76 in Eingriff steht.
Während der Montage können die Werkzeuge 120 und die Kipphebel 38 relativ zu der Motorstruktur 12 positioniert werden, um für eine Ausrichtung zwischen Bohrungen (nicht gezeigt) in der Motorstruktur 12 und den Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 der Kipphebel 38 zu sorgen. Die Welle 42 kann anschließend in die Bohrungen in der Motorstruktur 12 und in die Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 der Kipphebel 38 eingefügt werden. Die Betätigungsbaugruppe 34 kann vor oder nach dem Einbau der Welle 36 in der Wellenbohrung 42 angeordnet werden.
Nachdem die Welle 36 in die Bohrungen in der Motorstruktur 12 und in die Befestigungsbohrungen 52, 54, 56 der Kipphebel 38 eingefügt ist, kann das Betätigungselement 130 niedergedrückt werden, was zu einer Drehung des ersten und des zweiten Zahnradelements 132, 134 von einer ersten Position (9) in eine zweite Position (10) führt. Wenn das erste und das zweite Zahnradelement 132, 134 gedreht werden, verschieben der erste Arm und der zweite Arm 140, 142 den ersten und den dritten Verriegelungsstift 72, 76 voneinander weg nach außen und den ersten und den zweiten Betätigungsstift 68, 70 radial in die Wellenbohrung 42. Der zweite Arm 48 kann anschließend gedreht werden, um für eine Ausrichtung zwischen der ersten, der zweiten und der dritten Längsbohrung 62, 64, 66 zu sorgen. Das Montagewerkzeug 120 kann anschließend von dem Kipphebel 38 entfernt werden.
Die Ausdrücke ”erster”, ”zweiter”, usw. werden überall in der Beschreibung lediglich zur Klarheit verwendet, und sie sollen ähnliche Ausdrücke in den Ansprüchen nicht einschränken.

Claims

Motorbaugruppe, die umfasst: eine Motorstruktur; eine Nockenwelle, die an der Motorstruktur drehbar gelagert ist, eine sich längs erstreckende Drehachse definiert und einen ersten sowie einen zweiten Nocken aufweist; einen Kipphebel, der an der Motorstruktur drehbar gelagert ist und aufweist: einen ersten Arm, der mit dem ersten Nocken und einem ersten Motorventil in Eingriff steht und eine erste Längsbohrung definiert; und einen zweiten Arm benachbart zu dem ersten Arm, der mit dem zweiten Nocken in Eingriff steht und eine zweite Längsbohrung definiert; eine Verriegelungsbaugruppe, die einen ersten Betätigungsstift, der sich durch einen ersten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, einen zweiten Betätigungsstift, der sich durch einen zweiten radialen Durchgang in dem Kipphebel erstreckt, und einen ersten Verriegelungsstift aufweist, der in der ersten Längsbohrung zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungsstift angeordnet ist; und eine Betätigungsbaugruppe, die zwischen einer ersten und einer zweiten Betätigungsposition linear verschiebbar ist und ein erstes Betätigungselement, das mit dem ersten Betätigungsstift in Eingriff steht, sowie ein zweites Betätigungselement umfasst, das mit dem zweiten Betätigungsstift in Eingriff steht, wobei der erste und der zweite Arm relativ zueinander drehbar sind, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der ersten Betätigungsposition befindet, und durch den ersten Verriegelungsstift zur Drehung miteinander fixiert sind, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der zweiten Betätigungsposition befindet.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Verriegelungsstift in der ersten und in der zweiten Längsbohrung angeordnet ist, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der zweiten Betätigungsposition befindet, um den ersten und den zweiten Arm zur Drehung miteinander zu fixieren.
Motorbaugruppe nach Anspruch 2, wobei die Verriegelungsbaugruppe einen zweiten Verriegelungsstift aufweist, der in der zweiten Längsbohrung zwischen dem ersten Verriegelungsstift und dem zweiten Betätigungsstift angeordnet ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 2, wobei der erste Betätigungsstift und der erste Verriegelungsstift abgewinkelte Flächen aufweisen, die aneinander anliegen und mittels einer radialen Verschiebung des ersten Betätigungsstifts für eine axiale Verschiebung des ersten Verriegelungsstifts sorgen, wobei sich der erste und der zweite Betätigungsstift sowie der erste Verriegelungsstift in einer ersten Verriegelungsposition befinden, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der ersten Betätigungsposition befindet, und in einer zweiten Verriegelungsposition befinden, wenn sich die Betätigungsbaugruppe in der zweiten Betätigungsposition befindet, wobei der erste Betätigungsstift in der zweiten Verriegelungsposition relativ zu der ersten Verriegelungsposition radial nach außen gerichtet angeordnet ist und der zweite Betätigungsstift in der zweiten Verriegelungsposition relativ zu der ersten Verriegelungsposition radial nach innen gerichtet angeordnet ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Betätigungsbaugruppe eine Stange aufweist, an der das erste und das zweite Betätigungselement verschiebbar angeordnet sind.
Motorbaugruppe nach Anspruch 5, wobei die Betätigungsbaugruppe ein erstes und ein zweites Anschlagelement sowie ein Vorspannelement aufweist, wobei das erste und das zweite Anschlagelement zur axialen Verschiebung mit der Stange fixiert sind, das erste und das zweite Betätigungselement axial zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlagelement angeordnet sind und das Vorspannelement axial zwischen dem ersten und dem zweiten Betätigungselement angeordnet ist und das erste Betätigungselement in Richtung des ersten Anschlagelements und das zweite Betätigungselement in Richtung des zweiten Anschlagelements drückt.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Betätigungsstift rechtwinklig zu dem ersten Verriegelungsstift verlaufen.
Motorbaugruppe nach Anspruch 7, die ferner eine Welle umfasst, die den Kipphebel an einer Außenfläche von dieser drehbar lagert und eine Wellenbohrung definiert, die das erste und das zweite Betätigungselement aufnimmt.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Wellenbohrung und die erste sowie die zweite Längsbohrung parallel zu einer Drehachse der Nockenwelle verlaufen.