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Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung.
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Aus der
DE 100 61 594 A1 ist eine Ventiltriebvorrichtung mit einem Ventilhebel, insbesondere einem Schlepphebel, zur Betätigung eines Gaswechselventils und einer schaltbaren Ventilhebelabstützung bekannt. Die Ventilhebelabstützung umfasst eine Gleithülse und ein in der Gleithülse in axialer Richtung bewegbar gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement. Zur Realisierung einer Zylinderabschaltung umfasst die Ventilhebelabstützung eine Lost-Motion-Feder, welche seitlich außerhalb der Gleithülse angeordnet ist. Üblicherweise ist das Ventilspielausgleichselement in einem eingeschalteten Zustand eines Zylinders in der Gleithülse ortsfest in axialer Richtung verriegelt, so dass bei einer Betätigung des Ventilhebels über eine Nockenwelle das Gaswechselventil durch ein erstes Ende des Ventilhebels betätigt wird, während sich der Ventilhebel mit einem zweiten Ende an der Ventilhebelabstützung abstützt. In einem abgeschalteten Zustand des Zylinders ist die Verriegelung des Ventilspielausgleichselements in der Gleithülse aufgehoben, so dass beide gegeneinander in axialer Richtung verschiebbar sind. Bei einer Betätigung des Ventilhebels über die Nockenwelle stützt sich der Ventilhebel mit dem ersten Ende am Gaswechselventil ab und bewegt mit dem zweiten Ende das Ventilspielausgleichselement gegen die Federkraft der Lost-Motion-Feder. Hierbei ist eine Federkraft der Lost-Motion-Feder geringer als eine Federkraft einer Rückstellfeder des Gaswechselventils.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Gleithülsen sind im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut und haben an einem dem Ventilhebel zugewandten Ende eine gerade Kontur beziehungsweise einen geraden Rand. Der Rand liegt demzufolge in einer Ebene senkrecht zur axialen Richtung der Gleithülse. Eine Fluidversorgung des Ventilspielausgleichselements, insbesondere mit Öl, ist während einer gesamten Relativbewegung des Ventilspielausgleichselements in der Gleithülse zu gewährleisten, wodurch sich lange Übergabetaschen mit kurzer Dichtlänge oder eine größere Baulänge oder ein eingeschränkter Arbeitsweg ergeben.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Bauraumbedarfs und/oder einer Dichtlänge bei vorteilhaft großem Arbeitsweg bereitzustellen. Sie wird durch eine Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung mit zumindest einem Ventilhebel zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils und mit zumindest einer Ventilhebelabstützung, welche eine Gleithülse, ein in der Gleithülse in zumindest einem Betriebszustand in zumindest eine axiale Richtung gleitend gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement und wenigstens eine an dem Ventilspielausgleichselement angreifende Lost-Motion-Feder aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Gleithülse in einem dem Ventilhebel zugewandten Endbereich eine zumindest teilweise abgeschrägte und vorzugsweise zumindest teilweise geschwungene Kontur aufweist. Die Gleithülse ist hierbei insbesondere zumindest im Wesentlichen und vorzugsweise vollständig verdrehsicher in einem Zylinderkopf gelagert. Hierdurch können verbesserte Eigenschaften hinsichtlich eines Bauraumbedarfs und/oder einer Dichtlänge bei vorteilhaft großem Arbeitsweg bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Anpassung einer Form der Gleithülse an einen Platzbedarf des Ventilhebels bei einer vollständigen Bewegung des Gaswechselventils ermöglicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gleithülse eine Fluidzuführung, insbesondere eine Ölzuführung, für das Ventilspielausgleichselement aufweist und die Kontur in dem Endbereich oberhalb der Fluidzuführungsöffnung höher ausgebildet ist als an zumindest einer anderen Stelle des Endbereichs. Hierdurch kann ein verfügbarer Bauraum vorteilhaft ausgenutzt werden.
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Vorteilhaft weist die Gleithülse oberhalb der Fluidzuführung ihre größte Erstreckung entlang der axialen Richtung auf, wodurch ein verfügbarer Bauraum besonders vorteilhaft ausgenutzt werden kann.
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Wenn die Fluidzuführung auf einer dem Gaswechselventil zugewandten Seite der Gleithülse angeordnet ist, kann eine besonders kompakte Bauweise mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Dichtlänge kombiniert werden.
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Die Ventilhebelabstützung weist vorzugsweise wenigstens ein Verriegelungselement auf, an welchem die Lost-Motion-Feder angreift und welches das Ventilspielausgleichselement in zumindest einem Betriebszustand abstützt. Vorzugsweise sind die Lost-Motion-Feder und das Verriegelungselement zumindest teilweise formschlüssig miteinander verbunden, so dass insbesondere eine Verdrehung des Verriegelungselements relativ zur Lost-Motion-Feder und vorzugsweise auch relativ zur Gleithülse sicher vermieden ist. Hierdurch kann eine Ventiltriebvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Bauraumbedarfs, insbesondere axial und/oder radial hinsichtlich der Gleithülse, und/oder einer Zuverlässigkeit bereitgestellt werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Verdrehsicherung des Ventilspielausgleichselements relativ zur Gleithülse geschaffen werden, wodurch insbesondere eine vorteilhaft zuverlässige Ölversorgung insbesondere des Ventilspielausgleichselements sichergestellt werden kann. Ferner kann eine Verriegelung vorteilhaft robust und insbesondere mechanisch betätigbar ausgestaltet werden.
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Vorzugsweise weist die Gleithülse wenigstens eine seitliche Ausnehmung auf, in welche das Verriegelungselement zumindest in einem verriegelten Zustand zumindest teilweise eingreift, wodurch eine vorteilhafte Verriegelung bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann eine Zuverlässigkeit und/oder Robustheit gesteigert werden.
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Vorteilhaft ist das Verriegelungselement zumindest in einem entriegelten Zustand innerhalb der Gleithülse gleitend gelagert. Hierdurch kann besonders vorteilhaft eine Zylinderabschaltung bereitgestellt werden. Hierbei ist ein Längsanschlag des Ventilspielausgleichselements innerhalb der Gleithülse nach oben in Richtung des Ventilhebels vorzugsweise zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig durch die Lost-Motion-Feder gebildet. Ein Längsanschlag des Ventilspielausgleichselements innerhalb der Gleithülse nach unten in eine vom Ventilhebel wegweisende Richtung ist vorzugsweise zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig durch das Verriegelungselement gebildet.
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Besonders vorteilhaft weist das Verriegelungselement wenigstens ein erstes Formschlusselement und das Ventilspielausgleichselement zumindest ein mit dem ersten Formschlusselement korrespondierendes zweites Formschlusselement auf, welche zumindest in einem entriegelten Zustand miteinander gekoppelt sind. Vorzugsweise liefern die miteinander zusammenwirkenden Formschlusselemente eine Verdrehsicherung zwischen dem Ventilspielausgleichselement und dem Verriegelungselement. Vorzugsweise existiert zusätzlich ein Formschluss zwischen dem Verriegelungselement und der Lost-Motion-Feder. Hierdurch kann eine Zuverlässigkeit und/oder Robustheit besonders vorteilhaft gesteigert werden, insbesondere hinsichtlich einer zuverlässigen Ölversorgung insbesondere des Ventilspielausgleichselements.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine in einer schematischen Draufsicht,
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2 einen Teil einer Ventiltriebvorrichtung der Brennkraftmaschine mit einem Ventilhebel und einer Ventilhebelabstützung in einem verriegelten Zustand in einer schematischen isometrischen Darstellung,
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3 die Ventilhebelabstützung im verriegelten Zustand in einer schematischen Teilschnittdarstellung,
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4 die Ventilhebelabstützung in einem entriegelten Zustand und in einer ersten Stellung in einer schematischen Teilschnittdarstellung,
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5 die Ventilhebelabstützung in einem entriegelten Zustand und in einer zweiten Stellung in einer schematischen Teilschnittdarstellung,
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6 einen Teil eines Ventilspielausgleichselements und ein Verrieglungselement der Ventilhebelabstützung in einer schematischen isometrischen Darstellung,
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7 den Teil des Ventilspielausgleichselements und das Verrieglungselement in einer weiteren schematischen isometrischen Darstellung,
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8 eine Gleithülse der Ventilhebelabstützung in einer schematischen isometrischen Darstellung und
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9 die Gleithülse in einer weiteren schematischen isometrischen Darstellung.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 32 in einer schematischen Draufsicht. Die Brennkraftmaschine 32 weist eine Ventiltriebvorrichtung mit zumindest einem Gaswechselventil auf (nicht dargestellt).
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2 zeigt einen Teil der Ventiltriebvorrichtung in einer schematischen isometrischen Darstellung. Die Ventiltriebvorrichtung weist einen Ventilhebel 10 zur Betätigung des Gaswechselventils (nicht dargestellt) über ein Betätigungsende 11 und zumindest eine Ventilhebelabstützung 12 auf. Der Ventilhebel 10 umfasst ein Nockenfolgerelement 38, welches in zumindest einem Betriebszustand durch einen Nocken einer Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigt ist (nicht dargestellt). Die Ventilhebelabstützung 12 umfasst eine Gleithülse 14 (vgl. auch 8 und 9), ein in der Gleithülse 14 in zumindest eine axiale Richtung 60 gleitend gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement 16 und eine an dem Ventilspielausgleichselement 16 angreifende Lost-Motion-Feder 18.
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Die Lost-Motion-Feder 18 umfasst zwei außerhalb der Gleithülse 14 angeordnete Federteile 20 und einen innerhalb der Gleithülse 14 angeordneten Verbindungsteil 22. Die Lost-Motion-Feder 18 ist zumindest teilweise als eine Schenkelfeder 28 ausgebildet. Die Federteile 20 sind über den Verbindungsteil 22 miteinander verbunden. Die Lost-Motion-Feder 18 ragt aus seitlichen Öffnungen 30 der Gleithülse 14 (vgl. auch 8 und 9). Die seitlichen Öffnungen 30 sind durch Aussparungen in der Gleithülse 14 gebildet. Hierbei entspricht eine Breite der Lost-Motion-Feder 18, insbesondere eine Länge des Verbindungsteils 22, in einem Bereich der Gleithülse 14 höchstens einem Außendurchmesser der Gleithülse 14.
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Das Ventilspielausgleichselement 16 ist in der Gleithülse 14 axial verriegelbar. Dabei ist die Lost-Motion-Feder 18 dazu vorgesehen, das Ventilspielausgleichselement 16 gegenüber der Gleithülse 14 formschlüssig zu verriegeln. Die Gleithülse 14 weist Verriegelungsausnehmungen 40 auf, in welchen in einem verriegelten Zustand zumindest ein Teil der Lost-Motion Feder 18, insbesondere der Verbindungsteil 22, angeordnet und insbesondere nach oben und unten verriegelt ist. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt. Die Verriegelungsausnehmungen 40 sind jeweils Teil der seitlichen Öffnungen 30 der Gleithülse 14.
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Die Ventilhebelabstützung 12 weist ein Verriegelungselement 48 auf, an welchem die Lost-Motion-Feder 18 angreift und welches das Ventilspielausgleichselement 16 in zumindest einem Betriebszustand abstützt. Der Verbindungsteil 22 greift formschlüssig in einen Federeingriff 58 des Verriegelungselements 48 ein (vgl. auch 6) und bildet ein erstes Ende 34 der Lost-Motion-Feder 18. Zweite Enden 36 der Lost-Motion-Feder 18 stützen sich in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine 32 ab (nicht dargestellt), insbesondere seitlich neben dem Ventilspielausgleichselement 16 und/oder unten in einem drucklosen Ölraum der Brennkraftmaschine 32.
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3 zeigt die Ventilhebelabstützung 12 in einem verriegelten Zustand in einer schematischen Teilschnittdarstellung. 4 zeigt die Ventilhebelabstützung 12 in einer Teilschnittdarstellung in einem entriegelten Zustand und in einer ersten Stellung, während 5 die Ventilhebelabstützung 12 in einem entriegelten Zustand und in einer zweiten Stellung in einer Teilschnittdarstellung zeigt. Die Gleithülse 14 weist wenigstens eine seitliche Ausnehmung 54 auf, in welche das Verriegelungselement 48 im verriegelten Zustand zumindest teilweise eingreift (vgl. 3). Hierdurch wird eine Bewegung des Ventilspielausgleichselements 16 in der Gleithülse 14 nach unten blockiert. Die Ausnehmung 54 begrenzende untere Wände der Gleithülse 14 sind ebenso wie eine korrespondierende Unterseite des Verriegelungselements 48 schräg ausgebildet, um ein Spiel zumindest zu reduzieren und insbesondere zumindest im Wesentlichen zu eliminieren. Um eine Zylinderabschaltung zu realisieren, ist der Verbindungsteil 22 entgegen der Federkraft der Lost-Motion-Feder 18 in eine Richtung 44 bewegbar, sodass das Verriegelungselement 48 aus der seitlichen Ausnehmung 54 gezogen wird. Hierzu kann ein beliebiges geeignetes, in den Figuren nicht dargestelltes Element zum Einsatz kommen. In diesem entriegelten Zustand gehalten (vgl. 4 und 5), ist das Ventilspielausgleichselement 16 zusammen mit dem Verriegelungselement 48 axial in der Gleithülse 14 gleitend gelagert.
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6 und 7 zeigen jeweils einen Teil des Ventilspielausgleichselements 16 und das Verriegelungselement 48 in schematischen isometrischen Darstellungen. Das Verriegelungselement 48 weist teilweise die Form eines im Wesentlichen einseitig offenen Rings und/oder Schuhs auf, welcher über eine korrespondierende Formgebung des Ventilspielausgleichselements 16 passt. Das Verriegelungselement 48 umfasst ein durch den offenen Ring und/oder den Schuh ausgebildetes erstes Formschlusselement 50. Zudem umfasst das Verriegelungselement 48 einen Ölablauf 56. Das Ventilspielausgleichselement 16 ist an seinem unteren Ende radial etwas eingezogen und bildet dort ein zum ersten Formschlusselement 50 korrespondierendes zweites Formschlusselement 52. Die Formschlusselemente 50, 52 sind zumindest im entriegelten Zustand und vorzugsweise in einem montierten Zustand stets miteinander gekoppelt (vgl. auch 4 und 5). Die Formschlusselemente 50, 52 wirken dabei nach dem Prinzip einer Schwalbenschwanzführung zusammen, insbesondere zur Vereinfachung einer Montage. Aufgrund ihrer Geometrie können die Formschlusselemente 50, 52 gegeneinander radialverschoben, jedoch nicht verdreht werden. Durch das formschlüssige Eingreifen der Lost-Motion-Feder 18 in das Verriegelungselement 48 ist eine Verdrehsicherung des Ventilspielausgleichselements 16 gegenüber der Gleithülse 14 sichergestellt, so dass insbesondere eine Verdrehung gegenüber dem Zylinderkopf verhindert und damit eine Ölversorgung sichergestellt ist.
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Die Gleithülse 14 weist in einem dem Ventilhebel 10 zugewandten Endbereich 62 eine zumindest teilweise abgeschrägte Kontur 66 auf (vgl. 2 bis 5). Die Kontur 66 ist dabei geschwungen ausgebildet. Die Gleithülse 14 umfasst eine Fluidzuführung 64 für das Ventilspielausgleichselement 16. Die Fluidzuführung 64 ist als eine Öffnung ausgebildet. Die Fluidzuführung 64 ist als eine Ölzuführung ausgebildet. Die Kontur 66 ist in dem Endbereich 62 oberhalb der Fluidzuführungsöffnung höher ausgebildet als an zumindest einer anderen Stelle des Endbereichs 62. Genauer gesagt weist die Gleithülse 14 oberhalb der Fluidzuführung 64 ihre größte Erstreckung entlang der axialen Richtung 60 auf. Die Fluidzuführung 64 ist auf einer dem Gaswechselventil zugewandten Seite der Gleithülse 14 angeordnet. Die Fluidzuführung 64 kommuniziert mit einer Fluidkammer 68, über welche das Ventilspielausgleichselement 16 mit einem Fluid, insbesondere Öl, versorgt wird. Die Fluidkammer 68 ist durch eine Innenwandung der Gleithülse 14 und eine Einbuchtung 70 des Ventilspielausgleichselements 16 begrenzt (vgl. 6 und 7).
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ventilhebel
- 11
- Betätigungsende
- 12
- Ventilhebelabstützung
- 14
- Gleithülse
- 16
- Ventilspielausgleichselement
- 18
- Lost-Motion-Feder
- 20
- Federteil
- 22
- Verbindungsteil
- 28
- Schenkelfeder
- 30
- Seitliche Öffnung
- 32
- Brennkraftmaschine
- 34
- Erstes Ende
- 36
- Zweites Ende
- 38
- Nockenfolgerelement
- 40
- Verriegelungsausnehmung
- 44
- Richtung
- 48
- Verriegelungselement
- 50
- Erstes Formschlusselement
- 52
- Zweites Formschlusselement
- 54
- Seitliche Ausnehmung
- 56
- Ölablauf
- 58
- Federeingriff
- 60
- Axiale Richtung
- 62
- Endbereich
- 64
- Fluidzuführung
- 66
- Kontur
- 68
- Fluidkammer
- 70
- Einbuchtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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