DE102018103039A1 - Switchable pivot lever for a valve train of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Schaltbarer Schlepphebel (10) mit einem Außenhebel (12) und einem dort verschwenkbaren Innenhebel (14), wobei diese zum Wechsel zwischen einem Kopplungs- und einem Entkopplungszustand mittels einer Koppeleinrichtung (50) koppelbar sind, die ein Koppelelement (70) aufweist, welches mittels einer Druckfeder (72) hin zu einer Koppelkontur (74) an einem zweiten Endabschnitt (44) des Innenhebels (14) mit einer Federkraft beaufschlagt ist, wobei das Koppelelement im Kopplungszustand in Eingriff mit der Koppelkontur (74) ist sowie diese im Entkopplungszustand freigibt, und bei dem die Koppeleinrichtung einen Permanentmagneten (76) sowie eine elektrische Spule (78) aufweist. Es ist vorgesehen, dass der Entkopplungszustand bei stromloser Spule allein durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten (76) entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder (72) dauerhaft aufrecht erhaltbar ist, dass der Kopplungszustand durch kurzzeitiges Bestromen der Spule (78) in einer zur Schwächung eines Permanentmagnetflusses (110) geeigneten ersten Stromrichtung (ii) in Verbindung mit der Kraftwirkung der Druckfeder (72) bei dann anschließend stromloser Spule (78) aufrecht erhaltbar ist, und dass der Entkopplungszustand aus dem Kopplungszustand heraus durch kurzzeitiges Bestromen der Spule in einer der ersten Stromrichtung (ii) entgegengesetzten sowie zur Verstärkung des Permanentmagnetflusses geeigneten zweiten Stromrichtung (I2) entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder wieder herstellbar ist.

Figure DE102018103039A1_0000
Switchable drag lever (10) with an outer lever (12) and a pivotable there inner lever (14), which can be coupled to change between a coupling and a decoupling state by means of a coupling device (50) having a coupling element (70) which by means of a compression spring (72) towards a coupling contour (74) at a second end portion (44) of the inner lever (14) is acted upon by a spring force, wherein the coupling element in the coupling state in engagement with the coupling contour (74) and releases them in the decoupling state, and wherein the coupling device comprises a permanent magnet (76) and an electrical coil (78). It is envisaged that the decoupling state in the currentless coil solely by the force of attraction of the permanent magnet (76) against the force of the compression spring (72) is permanently maintained, that the coupling state by brief energization of the coil (78) in a weakening of a permanent magnet flux ( 110) suitable first current direction (ii) in conjunction with the force of the compression spring (72) is then maintained at then subsequently electroless coil (78), and that the decoupling state from the coupling state by brief energization of the coil in one of the first current direction (ii ) opposite and suitable for amplifying the permanent magnet flux second current direction (I 2 ) against the force of the compression spring is recoverable.
Figure DE102018103039A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Außenhebel und einem an diesem verschwenkbaren Innenhebel, wobei an einem ersten Endabschnitt des Außenhebels eine Anlagefläche für ein Gaswechselventil und an einem hiervon weggerichteten zweiten Endabschnitt des Außenhebels eine Schwenkaufnahme für eine Ventilspielausgleichseinheit ausgebildet sind, wobei der erste Endabschnitt des Außenhebels und ein erster Endabschnitt des Innenhebels mittels eines Lagerzapfens verschwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Innenhebel und der Außenhebel zum Wechsel zwischen einem Kopplungszustand und einem Entkopplungszustand mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Koppeleinrichtung koppelbar sind, wobei die Koppeleinrichtung in den zweiten Endabschnitt des Außenhebels integriert ist und ein axial verschiebbares Koppelelement aufweist, wobei das Koppelelement mittels einer Druckfeder in Richtung zu einer Koppelkontur am zweiten Endabschnitt des Innenhebels mit einer Federkraft beaufschlagt ist, wobei das Koppelelement im Kopplungszustand in einem zumindest bereichsweise formschlüssigen Eingriff mit der Koppelkontur ist sowie das Koppelelement die Koppelkontur im Entkopplungszustand freigibt, und bei dem die Koppeleinrichtung einen Permanentmagneten sowie eine elektrische Spule aufweist.The invention relates to a switchable rocker arm for a valve train of an internal combustion engine having an outer lever and a pivotable on this inner lever, wherein at a first end portion of the outer lever, a contact surface for a gas exchange valve and a second end portion thereof directed away from the outer lever, a swivel receptacle for a valve clearance compensation unit are formed wherein the first end portion of the outer lever and a first end portion of the inner lever are pivotally connected to each other by means of a bearing pin, wherein the inner lever and the outer lever for changing between a coupling state and a decoupled state by means of an electromagnetically operable coupling device can be coupled, wherein the coupling device in the second end portion of Outer lever is integrated and has an axially displaceable coupling element, wherein the coupling element by means of a compression spring in the direction of a coupling contour a In the coupling state in an at least partially positive engagement with the coupling contour and the coupling element releases the coupling contour in the decoupling state, and wherein the coupling device comprises a permanent magnet and an electrical coil.

Bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge besteht ein Trend zur Hubraumverkleinerung bei gleichzeitiger Leistungssteigerung. Hierdurch lassen sich der Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend die Kohlendioxidemissionen senken. Ein Hubraum eines Einzelzylinders kann üblicherweise nicht kleiner als 400 cm3 bis 500 cm3 bemessen werden, um optimale Verbrennungsergebnisse zu erzielen. Um zumindest eine zeitweise Hubraumverkleinerung bei einer Brennkraftmaschine zu erreichen, kann eine bestimmte Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine kontrolliert abgeschaltet werden. Zu diesem Zweck sind im Ventiltrieb schaltbare Schlepphebel vorzusehen. Neben einer Ventilabschaltung ermöglichen schaltbare Schlepphebel im Zusammenwirken mit einer entsprechend gestalteten Nockenwelle mit Hauptnocken und zusätzlichen Nebennocken zur Realisierung von unterschiedlichen Schaltkurven ein Umschalten zwischen zwei verschiedenen Ventilhüben. Auch Systeme zur Abgasrückführung bei Brennkraftmaschinen erfordern mit schaltbaren Schlepphebeln ausgerüstete Ventiltriebe zur Ventilsteuerung.In internal combustion engines for motor vehicles, there is a trend to reduce the displacement while increasing performance. As a result, fuel consumption and, associated with that, carbon dioxide emissions can be reduced. A cubic capacity of a single cylinder can usually be sized not smaller than 400 cm 3 to 500 cm 3 in order to achieve optimum combustion results. In order to achieve at least a temporary reduction in displacement in an internal combustion engine, a certain number of cylinders of the internal combustion engine can be switched off in a controlled manner. For this purpose, switchable rocker arms are to be provided in the valve train. In addition to valve deactivation, switchable drag levers, in conjunction with a correspondingly designed camshaft with main cam and additional auxiliary cam, enable switching between two different valve strokes in order to realize different switching curves. Systems for exhaust gas recirculation in internal combustion engines also require valve drives equipped with switchable cam followers for valve control.

Aus dem Stand der Technik sind hydraulisch schaltbare Schlepphebel zur Ventilsteuerung in Brennkraftmaschinen bekannt. Diese werden üblicherweise von einer zentralen Schaltölgalerie versorgt, der aufgrund der hohen Schaltdrücke üblicherweise ein Magnetventil als Schaltventil zugeordnet ist. Von Nachteil hieran ist unter anderem, dass keine selektive Ansteuerung der einzelnen Schlepphebel möglich ist. Außerdem sind moderne Kraftfahrzeuge mit einer Motorabschaltung bei kurzen Stillstandzeiten, wie zum Beispiel an einer Ampel oder dergleichen, ausgestattet. Infolgedessen reduziert sich der von der Ölpumpe an die Schaltölgalerie abgegebene Förderdruck, so dass ein zuverlässiges Schalten der Schlepphebel nicht gewährleistet oder zumindest erschwert ist. Derselbe Effekt kann bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine auftreten.From the prior art hydraulically switchable drag lever for valve control in internal combustion engines are known. These are usually supplied by a central switching oil gallery, which is usually associated with a solenoid valve as a switching valve due to the high switching pressures. A disadvantage of this is, inter alia, that no selective control of the individual rocker arms is possible. In addition, modern motor vehicles are equipped with an engine shutdown at short downtime, such as at a traffic light or the like. As a result, the discharge from the oil pump to the switching oil gallery reduced delivery pressure, so that a reliable switching of the drag lever is not guaranteed or at least difficult. The same effect can occur at low engine speeds.

Vor diesem Hintergrund ist der DE 10 2016 220 859 A1 ist ein Modul eines variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine bekannt. Die zeitweise Verbindung zwischen einem Innenhebel und einem Außenhebel des dortigen schaltbaren Schlepphebels ist mittels eines Koppelkolbens realisiert, der mit Hilfe einer Ankerstange verschiebbar ist. Der Ankerstange ist an einem ersten Ende einer Spule als Aktor zugeordnet. An einem zweiten, freien Ende der Ankerstange ist ein Anlaufkeil mit einer Spitze ausgebildet. Innerhalb des Koppelkolbens ist ein kleiner Vorspannkolben teleskopartig aufgenommen, der mit dem Anlaufkeil zur Betätigung oder Freigabe des Koppelkolbens mittels der Ankerstange entsprechend zusammenwirkt. Von Nachteil ist, dass der Aktor beziehungsweise die Spule oberhalb des Schlepphebels am Zylinderkopf benachbart zu einer Nockenwelle angeordnet ist, welches bei den dort sehr beengten Platzverhältnissen einen zusätzlichen Einbauraum erfordert.Against this background is the DE 10 2016 220 859 A1 is a module of a variable valve train of an internal combustion engine known. The temporary connection between an inner lever and an outer lever of the local switchable drag lever is realized by means of a coupling piston, which is displaceable by means of an anchor rod. The anchor rod is assigned at a first end of a coil as an actuator. At a second, free end of the anchor rod a start-up wedge is formed with a tip. Within the coupling piston, a small biasing piston is telescopically received, which cooperates with the starting wedge for actuating or releasing the coupling piston by means of the anchor rod accordingly. The disadvantage is that the actuator or the coil is arranged above the drag lever on the cylinder head adjacent to a camshaft, which requires an additional installation space in the very cramped space there.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Schlepphebel vorzustellen, der unabhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine schaltbar ist, der einen kompakten Aufbau aufweist, und der sich ohne wesentliche konstruktive Änderungen in eine vorhandene Zylinderkopfkonstruktion einer Brennkraftmaschine integrieren lässt.The invention therefore an object of the invention to present a drag lever, which is independent of the operating state of the internal combustion engine switchable, which has a compact design, and can be integrated without significant structural changes in an existing cylinder head construction of an internal combustion engine.

Die Erfindung geht aus von einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Außenhebel und einem an diesem verschwenkbaren Innenhebel, wobei an einem ersten Endabschnitt des Außenhebels eine Anlagefläche für ein Gaswechselventil und an einem hiervon weggerichteten zweiten Endabschnitt des Außenhebels eine Schwenkaufnahme für eine Ventilspielausgleichseinheit ausgebildet sind. Der erste Endabschnitt des Außenhebels und ein erster Endabschnitt des Innenhebels sind mittels eines Lagerzapfens verschwenkbar miteinander verbunden. Zudem sind der Innenhebel und der Außenhebel zum Wechsel zwischen einem Kopplungszustand und einem Entkopplungszustand mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Koppeleinrichtung koppelbar. Die Koppeleinrichtung ist in den zweiten Endabschnitt des Außenhebels integriert und weist ein axial verschiebbares Koppelelement auf. Hierbei ist das Koppelelement mittels einer Druckfeder in Richtung zu einer Koppelkontur am zweiten Endabschnitt des Innenhebels mit einer Federkraft beaufschlagt. Das Koppelelement ist im Kopplungszustand in einem zumindest bereichsweise formschlüssigen Eingriff mit der Koppelkontur und gibt diese Koppelkontur im Entkopplungszustand frei. Die Koppeleinrichtung weist einen Permanentmagneten sowie eine elektrische Spule aufweist, mittels denen das Koppelelement betätigbar ist.The invention relates to a switchable rocker arm for a valve train of an internal combustion engine with an outer lever and a pivotable on this inner lever, wherein formed at a first end portion of the outer lever, a contact surface for a gas exchange valve and a second end portion of the outer lever directed away therefrom a pivot receptacle for a valve play compensation unit are. The first end portion of the outer lever and a first end portion of the inner lever are pivotally connected to each other by means of a bearing pin. In addition, the inner lever and the outer lever for changing between a coupling state and a decoupling state by means of an electromagnetically actuated coupling device can be coupled. The coupling device is integrated in the second end portion of the outer lever and has an axially displaceable Coupling element on. Here, the coupling element is acted upon by a compression spring in the direction of a coupling contour on the second end portion of the inner lever with a spring force. The coupling element is in the coupling state in an at least partially positive engagement with the coupling contour and releases this coupling contour in the decoupling state. The coupling device has a permanent magnet and an electrical coil, by means of which the coupling element can be actuated.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem schaltbaren Schlepphebel vorgesehen, dass der Entkopplungszustand bei stromloser Spule allein durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder dauerhaft aufrecht erhaltbar ist, dass der Kopplungszustand durch kurzzeitiges Bestromen der Spule in einer zur Schwächung eines Permanentmagnetflusses geeigneten ersten Stromrichtung in Verbindung mit der Kraftwirkung der Druckfeder bei dann anschließend stromloser Spule aufrecht erhaltbar ist, und dass der Entkopplungszustand aus dem Kopplungszustand heraus durch kurzzeitiges Bestromen der Spule in einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten sowie zur Verstärkung des Permanentmagnetflusses geeigneten zweiten Stromrichtung entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder wieder herstellbar ist.To achieve the object, it is provided in this switchable rocker arm, that the decoupling state in the currentless coil solely by the attractive force of the permanent magnet against the force of the compression spring is permanently maintained, that the coupling state by short-term energizing the coil in a suitable for weakening a permanent magnet flux first Current direction in conjunction with the force of the compression spring at then subsequently energized coil is maintained upright, and that the decoupling from the coupling state by short-term energizing the coil in one of the first current direction opposite and suitable for amplifying the permanent magnet flux second current direction against the force of the compression spring again can be produced.

Infolgedessen ist eine insbesondere von einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängige zuverlässige Betätigung des schaltbaren Schlepphebels gewährleistet. Ferner ergibt sich aufgrund des in Bezug zur Längserstreckung des Schalthebels axial verschiebbaren Koppelelements ein räumlich besonders kompakter, platzsparender Aufbau des schaltbaren Schlepphebels. Somit kann der schaltbare Schlepphebel ohne größere konstruktive Modifikationen problemlos in eine vorhandene Zylinderkopfkonstruktion einer Brennkraftmaschine integriert werden. Der schaltbare Schlepphebel ermöglicht beispielsweise eine Zylinderabschaltung durch ein Unterbleiben der Ventilbetätigung oder ein Umschalten zwischen zwei unterschiedlichen Ventilhüben.As a result, a reliable in particular of a current speed of the internal combustion engine reliable operation of the switchable cam follower is guaranteed. Furthermore, due to the axially displaceable in relation to the longitudinal extent of the shift lever coupling element results in a spatially particularly compact, space-saving design of the switchable rocker arm. Thus, the switchable drag lever can be easily integrated without major structural modifications in an existing cylinder head construction of an internal combustion engine. The switchable drag lever allows, for example, a cylinder shutdown by a failure of the valve actuation or switching between two different valve lifts.

Vorteilhaft ist bei diesem Schlepphebel vorgesehen, dass auf das Koppelelement eine Überlagerung des Permanentmagnetflusses des Permanentmagneten und eines von der Bestromung der Spule abhängigen Spulenmagnetflusses wirkt. Hierdurch ist eine gezielte Steuerung der Kraftwirkung des Permanentmagneten möglich. Auf das Koppelelement wirkt ein aus der vektoriellen Überlagerung des Permanentmagnetflusses mit dem Spulenmagnetfluss resultierender Gesamtmagnetfluss ein, der durch eine geeignete Bestromung der Spule hinsichtlich Stromstärke und Stromrichtung in weiten Grenzen zum Schalten des Schlepphebels modulierbar ist.It is advantageously provided in this drag lever that acts on the coupling element, a superposition of the permanent magnet flux of the permanent magnet and a dependent of the energization of the coil coil magnetic flux. As a result, a targeted control of the force of the permanent magnet is possible. On the coupling element acts from the vectorial superposition of the permanent magnet flux with the coil magnetic flux resulting total magnetic flux, which is modulated by a suitable energization of the coil in terms of current and current direction within wide limits for switching the finger lever.

Vorzugsweise weist die Koppeleinrichtung ein Polgehäuse auf, das in den zweiten Endabschnitt des Außenhebels integriert ist. Infolgedessen ist ein räumlich kompakter, platzsparender Aufbau des schaltbaren Schlepphebels gewährleistet.Preferably, the coupling device has a pole housing, which is integrated in the second end portion of the outer lever. As a result, a spatially compact, space-saving design of the switchable rocker arm is guaranteed.

Weiter kann vorgesehen sein, dass das Polgehäuse mit einem ferromagnetischen Material gebildet ist. Aufgrund des ferromagnetischen beziehungsweise weichmagnetischen Materials ist eine optimale Führung und/oder Fokussierung des von der bestromten Spule ausgehenden Spulenmagnetflusses und des Permanentmagnetflusses gegeben.It can further be provided that the pole housing is formed with a ferromagnetic material. Due to the ferromagnetic or soft magnetic material, optimum guidance and / or focusing of the coil magnetic flux emanating from the current-carrying coil and of the permanent magnet flux is provided.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung des Schlepphebels ist vorgesehen, dass das Koppelelement einen weitgehend zylindrischen Grundkörper mit einem radial auswärts gerichteten umlaufenden Kragen aufweist, und dass der Kragen in einer Stufenbohrung im zweiten Endabschnitt des Außenhebels axial verschiebbar aufgenommen ist. Hierdurch ist eine zuverlässige Führung des Koppelelements im Außenhebel bei einer zugleich kostengünstigen Herstellbarkeit gegeben.According to another embodiment of the rocker arm is provided that the coupling element has a substantially cylindrical base body with a radially outwardly encircling collar, and that the collar is received axially displaceable in a stepped bore in the second end portion of the outer lever. As a result, a reliable guidance of the coupling element in the outer lever is given at a cost-effective manufacturability.

Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Schulter der genannten Stufenbohrung einen Anschlag für das Koppelelement im Kopplungszustand bildet. Hierdurch ist eine zuverlässige mechanische Ausfahrwegbegrenzung für das Koppelelement der Koppeleinrichtung gegeben.Further, it is preferably provided that a shoulder of said stepped bore forms a stop for the coupling element in the coupling state. As a result, a reliable mechanical Ausfahrwegbegrenzung for the coupling element of the coupling device is given.

Außerdem ist die Druckfeder vorzugsweise in einem durchmessergrößeren Abschnitt der Stufenbohrung angeordnet, wobei sich diese axial an dem Permanentmagneten sowie an dem umlaufenden Kragen des Grundkörpers des Koppelelements abstützt. Hierdurch ist eine robuste Lagerung der Druckfeder innerhalb der Stufenbohrung sichergestellt.In addition, the compression spring is preferably arranged in a larger diameter portion of the stepped bore, which is supported axially on the permanent magnet and on the circumferential collar of the main body of the coupling element. As a result, a robust storage of the compression spring is ensured within the stepped bore.

Weiter kann vorgesehen sein, dass der weitgehend zylindrische Grundkörper des Koppelelements polgehäusefern einen im Durchmesser kleineren und radial exzentrisch angeordneten Verriegelungszapfen aufweist. Aufgrund der axial abschnittweise radial verjüngten Ausführung des Koppelelements kann eine Gewichtsreduzierung des Koppelelements erzielt werden, was sich positiv auf die erreichbaren Schaltgeschwindigkeiten der Koppeleinrichtung auswirkt. Außerdem reduzieren sich die Betätigungskräfte des Koppelelements aufgrund der hierdurch bewirkten Kontaktflächenverkleinerung.It can further be provided that the largely cylindrical basic body of the coupling element has a housing pin having a smaller diameter and radially eccentrically arranged locking pin. Due to the axially sectionally radially tapered design of the coupling element, a weight reduction of the coupling element can be achieved, which has a positive effect on the achievable switching speeds of the coupling device. In addition, the actuating forces of the coupling element reduce due to the contact surface reduction caused thereby.

Schließlich kann vorgesehen ein, dass an dem Grundkörper des Koppelelements zwischen dessen Verriegelungszapfen und Kragen ein Absatz ausgebildet ist, der im Kopplungszustand zumindest bereichsweise in einen durchmesserkleineren Abschnitt der Stufenbohrung eingeschoben ist. Infolgedessen zentriert sich das Koppelelement beim Eintritt in den Kopplungszustand innerhalb der Stufenbohrung selbsttätig. Der Absatz weist hierbei beispielsweise eine geringe axiale Höhe von weniger als drei Millimetern auf.Finally, it can be provided that on the main body of the coupling element between the locking pin and collar a paragraph is formed, which is at least partially inserted in the coupling state in a smaller diameter portion of the stepped bore. As a result, the coupling element automatically centers when entering the coupling state within the stepped bore. The paragraph here, for example, a small axial height of less than three millimeters.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In der Zeichnung zeigt

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen schaltbaren Schlepphebels,
  • 2 einen Längsschnitt durch den Schlepphebel gemäß 1 mit seiner Kopplungseinrichtung in einem Entkopplungszustand,
  • 3 einen Längsschnitt durch den Schlepphebel gemäß 1 mit seiner Kopplungseinrichtung in einem Kopplungszustand,
  • 4 eine schematische Draufsicht auf einen Teilquerschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV gemäß 3 durch die Kopplungseinrichtung im Entkopplungszustand, und
  • 5 eine schematische Draufsicht auf einen Teilquerschnitt entlang der Schnittlinie V-V gemäß 4 durch die Kopplungseinrichtung im Kopplungszustand.
For a better understanding of the invention, the description is accompanied by a drawing. In the drawing shows
  • 1 a perspective view of a switchable control lever according to the invention,
  • 2 a longitudinal section through the drag lever according to 1 with its coupling device in a decoupling state,
  • 3 a longitudinal section through the drag lever according to 1 with its coupling device in a coupling state,
  • 4 a schematic plan view of a partial cross section along the section line IV-IV according to 3 by the coupling device in the decoupling state, and
  • 5 a schematic plan view of a partial cross section along the section line VV according to 4 by the coupling device in the coupling state.

Der in 1 abgebildete schaltbare Schlepphebel 10 für einen nicht dargestellten Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine weist in an sich bekannter Bauform einen Außenhebel 12 und einen in Bezug zu diesem verschwenkbaren Innenhebel 14 auf. An einem ersten Endabschnitt 16 des Außenhebels 12 ist unterseitig eine Anlagefläche 18 für ein in den 2 und 3 dargestelltes Gaswechselventil 56 der Brennkraftmaschine ausgebildet. An einem hiervon weggerichteten zweiten Endabschnitt 20 des Außenhebels 12 ist unterseitig eine hier verdeckte kalottenförmige Schwenkaufnahme 58 für eine in den 2 und 3 dargestellte Ventilspielausgleichseinheit 60 ausgebildet. Zudem ist ein erster Endabschnitt 22 des Innenhebels 14 an dem ersten Endabschnitt 16 des Außenhebels 12 mittels eines Lagerzapfens 24 verschwenkbar gelagert.The in 1 pictured switchable rocker arms 10 for a valve gear of an internal combustion engine, not shown, has an external lever in a conventional design 12 and a relative to this pivotable inner lever 14 on. At a first end portion 16 of the outer lever 12 is a contact surface on the underside 18 for one in the 2 and 3 illustrated gas exchange valve 56 the internal combustion engine formed. At a second end portion directed away therefrom 20 of the outer lever 12 is the underside of a concealed dome-shaped pivoting receptacle 58 for one in the 2 and 3 illustrated valve clearance compensation unit 60 educated. In addition, a first end section 22 of the inner lever 14 at the first end portion 16 of the outer lever 12 by means of a journal 24 pivoted.

Der Innenhebel 14 verfügt über einen ersten Innenhebelarm 28 und zweiten Innenhebelarm 30, die parallel zueinander angeordnet sowie endseitig über Verbindungsstücke miteinander verbunden sind. Die beiden Innenhebelarme 28, 30 tragen einen Lagerbolzen, auf dem eine Rolle 32 über ein Kugellager drehbar gelagert angeordnet ist. Die Rolle 32 weist eine verschleiß- und reibungsarme Anlagefläche 34 für einen Hauptnocken 64 einer in den 2 und 3 dargestellten Nockenwelle 62 auf. Der Innenhebel 14 ist seinerseits zwischen einem ersten Außenhebelarm 36 und einem zweiten Außenhebelarm 38 des Außenhebels 12 angeordnet, deren Oberseiten jeweils eine erste Außenhebelanlagefläche 40 und eine zweite Außenhebelanlagefläche 42 für Nebennocken 66, 68 der Nockenwelle 62 bilden.The inner lever 14 has a first inner lever arm 28 and second inner lever arm 30 , Which are arranged parallel to each other and connected at the ends via connecting pieces. The two inner lever arms 28 . 30 carry a bearing bolt on which a roll 32 is rotatably mounted via a ball bearing. The role 32 has a low-wear and low-friction contact surface 34 for a main cam 64 one in the 2 and 3 shown camshaft 62 on. The inner lever 14 in turn is between a first outer lever arm 36 and a second outer lever arm 38 of the outer lever 12 arranged, the upper sides in each case a first outer lever contact surface 40 and a second outer lever abutment surface 42 for secondary cams 66 . 68 the camshaft 62 form.

Im Bereich des zweiten Endabschnitts 20 des Außenhebels 12 und eines zweiten Endabschnitts 44 des Innenhebels 14 sind zwei Schenkelfedern 46, 48 angeordnet, mit deren Hilfe der Außenhebel 12 und der Innenhebel 14 spielfrei gegeneinander verspannt sind. Darüber hinaus kann durch die beiden Schenkelfedern 46, 48 eine dauerhafte Anlage der Rolle 32 am Hauptnocken 64 der Nockenwelle 62 sowie der beiderseits des Hauptnockens 64 angeordneten Nebennocken 66, 68 der Nockenwelle 62 an den beiden Außenhebelanlageflächen 40, 42 sichergestellt werden.In the area of the second end section 20 of the outer lever 12 and a second end portion 44 of the inner lever 14 are two torsion springs 46 . 48 arranged, with the help of which the outer lever 12 and the inner lever 14 are braced against each other without play. In addition, through the two torsion springs 46 . 48 a permanent investment of the role 32 at the main cam 64 the camshaft 62 as well as on either side of the main cam 64 arranged secondary cams 66 . 68 the camshaft 62 at the two outer lever contact surfaces 40 . 42 be ensured.

Erfindungsgemäß sind der Außenhebel 12 und der Innenhebel 14 mittels einer Koppeleinrichtung 50 mechanisch fest miteinander koppelbar und wieder voneinander lösbar. Die Koppeleinrichtung 50 ist zu diesem Zweck platzsparend in dem zweiten Endabschnitt 20 des Außenhebels 12 integriert und wirkt mit einem die beiden Innenhebelarme 28, 30 im Bereich des zweiten Endabschnitts 44 des Innenhebels 14 verbindenden Quersteg 52 zusammen. Mithilfe der elektromagnetisch ansteuerbaren Koppeleinrichtung 50 lässt sich der schaltbare Schlepphebel 10 zwischen einem Entkopplungszustand, in dem sich der Außen- und der Innenhebel 12, 14 unabhängig voneinander und in Relation zueinander verschwenken lassen, und einem Kopplungszustand, in dem eine mechanisch starre Verbindung zwischen dem Außenhebel 12 und dem Innenhebel 14 gegeben ist, kontrolliert umschalten.According to the invention, the outer lever 12 and the inner lever 14 by means of a coupling device 50 mechanically firmly coupled with each other and again detachable. The coupling device 50 is to save space in the second end section 20 of the outer lever 12 integrated and acts with one of the two inner lever arms 28 . 30 in the region of the second end section 44 of the inner lever 14 connecting crosspiece 52 together. Using the electromagnetically controllable coupling device 50 can be the switchable drag lever 10 between a decoupling state, in which the outer and the inner lever 12 . 14 can pivot independently and in relation to each other, and a coupling state in which a mechanically rigid connection between the outer lever 12 and the inner lever 14 is given, switch over in a controlled manner.

Die 2 und 3, auf die im weiteren Fortgang der Beschreibung zugleich Bezug genommen wird, zeigen jeweils einen Längsschnitt durch den schaltbaren Schlepphebel gemäß 1 in einem Entkopplungszustand beziehungsweise in einem Kopplungszustand.The 2 and 3 , to which reference is also made in the further progress of the description, each show a longitudinal section through the switchable drag lever according to 1 in a decoupling state or in a coupling state.

Die Koppeleinrichtung 50 des schaltbaren Schlepphebels 10 verfügt unter anderem über ein im Wesentlichen entlang einer Längserstreckung des Schlepphebels 10 axial verschiebbares, stiftartiges Koppelelement 70, welches mittels einer vorgespannten Druckfeder 72 in Richtung zu einer Koppelkontur 74 im Bereich des zweiten Endabschnitts 44 des Innenhebels 14 mit einer Federkraft beaufschlagt wird beziehungsweise vorgespannt ist. Darüber hinaus weist die Koppeleinrichtung 50 einen Permanentmagneten 76 und eine Spule 78 mit einer Vielzahl von nicht dargestellten Windungen beziehungsweise einen Elektromagneten sowie ein Polgehäuse 80 auf, wobei letzteres aus einem ferromagnetischen beziehungsweise weichmagnetischen Material hergestellt ist. Der Permanentmagnet 76 und die Spule 78 sind jeweils zumindest bereichsweise in das Polgehäuse 80 eingebettet.The coupling device 50 the switchable rocker arm 10 has inter alia over a substantially along a longitudinal extension of the finger lever 10 axially displaceable, pin-like coupling element 70 , which by means of a prestressed compression spring 72 towards a coupling contour 74 in the region of the second end section 44 of the inner lever 14 is acted upon or biased by a spring force. In addition, the coupling device 50 a permanent magnet 76 and a coil 78 with a plurality of turns, not shown, or an electromagnet and a pole housing 80 on, the latter made of a ferromagnetic or soft magnetic material is. The permanent magnet 76 and the coil 78 are each at least partially in the pole housing 80 embedded.

Das Koppelelement 70 verfügt über einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 82, dessen radial auswärts gerichteter umlaufender Kragen 84 in einer Stufenbohrung 86 des zweiten Endabschnitts 20 des Außenhebels 12 verschiebbar aufgenommen und hierdurch geführt ist. Eine Schulter 88 der Stufenbohrung 86 stellt hierbei einen Anschlag 90 beziehungsweise eine axiale Ausfahrwegbegrenzung für das Koppelelement 70 dar. Die Druckfeder 72 ist in einem durchmessergrößeren Abschnitt 92 der Stufenbohrung 86 aufgenommen und hierdurch zuverlässig in ihr lagefixiert. Der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 weist in axialer Richtung einen im Durchmesser verjüngten, exzentrisch angeordneten und im Wesentlichen ebenfalls zylindrischen beziehungsweise oben abgeplatteten Verriegelungszapfen 94 auf. Zwischen dem Verriegelungszapfen 94 des Koppelelements 70 und dem Kragen 84 ist darüber hinaus noch ein kleiner Absatz 96 ausgebildet, der im Kopplungszustand des Schalthebels 10 zumindest bereichsweise in einen durchmesserkleineren Abschnitt 98 der Stufenbohrung 86 eintaucht und infolgedessen zur Zentrierung und Drehsicherung des Koppelelements 70 in der Stufenbohrung 86 beiträgt.The coupling element 70 has a substantially cylindrical body 82 , whose radially outwardly directed circumferential collar 84 in a stepped bore 86 of the second end portion 20 of the outer lever 12 slidably received and thereby guided. One shoulder 88 the stepped bore 86 hereby makes a stop 90 or an axial Ausfahrwegbegrenzung for the coupling element 70 dar. The compression spring 72 is in a larger diameter section 92 the stepped bore 86 recorded and thereby reliably fixed in position. The main body 82 of the coupling element 70 has in the axial direction a diameter-tapered, eccentrically arranged and substantially also cylindrical or top flattened locking pin 94 on. Between the locking pin 94 of the coupling element 70 and the collar 84 is also still a small paragraph 96 formed in the coupling state of the shift lever 10 at least partially into a smaller diameter section 98 the stepped bore 86 dips and as a result for centering and rotation of the coupling element 70 in the stepped bore 86 contributes.

In dem in 2 dargestellten Entkopplungszustand des schaltbaren Schlepphebels 10 wird das Koppelelement 70 allein aufgrund der hohen magnetischen Kraftwirkung des Permanentmagneten 76 sicher in seiner vollständig zurückgezogenen Position gehalten, in welcher der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 am Permanentmagneten 76 und/oder dem Polgehäuse 80 anliegt und der Verriegelungszapfen 94 die Koppelkontur 74 im Bereich des zweiten Endabschnitts 44 des Innenhebels 14 vollständig freigibt. Im Entkopplungszustand des Schlepphebels 10 ist der Innenhebel 14 unabhängig vom Außenhebel 12 in Bezug zu diesem verschwenkbar, sodass beispielsweise die Betätigung des Gaswechselventils 56 nicht mehr mittels des Hauptnockens 64 erfolgt, sondern allein die Nebennocken 66, 68 den Außenhebel 12 periodisch niederdrücken und somit das Gaswechselventil 56 betätigen. Im Kopplungszustand ist hingegen eine mechanisch starre Kopplung zwischen dem Außenhebel 12 und dem Innenhebel 14 gegeben, sodass der Hauptnocken 64 und gegebenenfalls die Nebennocken 66, 68 der Nockenwelle 62 für die Betätigung des Gaswechselventils 56 zuständig sind.In the in 2 illustrated decoupling state of the switchable rocker arm 10 becomes the coupling element 70 solely due to the high magnetic force of the permanent magnet 76 securely held in its fully retracted position, in which the body 82 of the coupling element 70 on the permanent magnet 76 and / or the pole housing 80 abuts and the locking pin 94 the coupling contour 74 in the region of the second end section 44 of the inner lever 14 completely releases. In the decoupling state of the rocker arm 10 is the inner lever 14 independent of the outside lever 12 in relation to this pivotable, so that, for example, the operation of the gas exchange valve 56 no longer by means of the main cam 64 takes place, but only the secondary cams 66 . 68 the outside lever 12 periodically depress and thus the gas exchange valve 56 actuate. In the coupling state, however, is a mechanically rigid coupling between the outer lever 12 and the inner lever 14 given, so the main cam 64 and possibly the secondary cams 66 . 68 the camshaft 62 for the actuation of the gas exchange valve 56 are responsible.

Um den Schlepphebel 10 ausgehend von dem in 2 gezeigten Entkopplungszustand in den Kopplungszustand gemäß 3 zu versetzen, ist es erforderlich, die Spule 78 über die beiden elektrischen Zuleitungen 100, 102 zumindest kurzzeitig mit einem Strom I mit einer ersten Stromrichtung I1 zu beaufschlagen, die in Verbindung mit der Spulengeometrie der Spule 78 dazu geeignet ist, einen in den 4 und 5 dargestellten Permanentmagnetfluss 110 des Permanentmagneten 76 soweit abzuschwächen beziehungsweise zu stören, dass sich das Koppelelement 70 aufgrund der mechanischen Kraftwirkung der Druckfeder 72 vom Permanentmagneten 76 abhebt (siehe Pfeil in 2) und soweit axial verschiebt, bis der Verriegelungszapfen 94 zumindest bereichsweise an der Koppelkontur 74 des Innenhebels 14 zur Anlage kommt und der Kopplungszustand gemäß 3 erreicht ist.To the rocker arm 10 starting from the in 2 shown decoupling state in the coupling state according to 3 It is necessary to move the coil 78 over the two electrical leads 100 . 102 at least for a short time with a stream I with a first current direction I 1 to apply, in conjunction with the coil geometry of the coil 78 suitable for one in the 4 and 5 shown permanent magnet flux 110 of the permanent magnet 76 so far mitigate or disturb that the coupling element 70 due to the mechanical force of the compression spring 72 from the permanent magnet 76 takes off (see arrow in 2 ) and as far as axially displaces until the locking pin 94 at least partially on the coupling contour 74 of the inner lever 14 comes to the plant and the coupling state according to 3 is reached.

Im Kopplungszustand liegt der Kragen 84 des Koppelelements 70 an der als Anschlag 90 fungierenden Schulter 88 der Stufenbohrung 86 an. Aufgrund der fortwirkenden Kraftwirkung der Druckfeder 72 und des vergleichsweise großen axialen Abstandes A beziehungsweise des Luftspalts zwischen dem Grundkörper 82 des Koppelelements 70 und dem Permanentmagneten 76 bleibt der Kopplungszustand auch bei stromloser Spule 78 bis auf weiteres dauerhaft und zuverlässig erhalten. Im Kopplungszustand des Schlepphebels 10 können der Außenhebel 12 und der Innenhebel 14 nicht mehr in Bezug zueinander verschwenken, sodass das Gaswechselventil 56 sowohl vom Hauptnocken 64 als auch von den optionalen Nebennocken 66,88 der Nockenwelle 62 betätigt werden kann.In the coupling state is the collar 84 of the coupling element 70 at the as stop 90 acting shoulder 88 the stepped bore 86 on. Due to the sustained force of the compression spring 72 and the comparatively large axial distance A or the air gap between the body 82 of the coupling element 70 and the permanent magnet 76 the coupling state remains even with currentless coil 78 until further notice, permanently and reliably preserved. In the coupling state of the rocker arm 10 can the outside lever 12 and the inner lever 14 no longer pivot in relation to each other, so that the gas exchange valve 56 both from the main cam 64 as well as the optional secondary cam 66,88 of the camshaft 62 can be operated.

Um den Schlepphebel 10 ausgehend vom Kopplungszustand gemäß 3 wieder in den Entkopplungszustand gemäß 2 zu schalten, ist es ausreichend, die als Elektromagneten wirkende Spule 78 zumindest kurzzeitig wieder mit einem Strom I zu beaufschlagen, wobei eine anzuwendende Stromrichtung I2 des Stroms I entgegengesetzt orientiert ist zu der zum Einschalten des Kopplungszustands angewandten ersten Stromrichtung I1. Hierdurch entsteht eine beträchtliche Ergänzung des Permanentmagnetflusses 110 des Permanentmagneten 76 durch den bei der Stromrichtung I2 additiv wirkenden Spulenmagnetfluss 112 der Spule 78, in dessen Folge der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 die Kraftwirkung der Druckfeder 72 überwindet und vom Permanentmagneten 76 angezogen wird (siehe Pfeil in 3). Sodann liegt der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 wiederum an dem Permanentmagneten 76 und/oder an dem Polgehäuse 80 an und der schaltbare Schlepphebel 10 hat wieder den Entkopplungszustand gemäß 2 eingenommen. Eine dauerhafte Bestromung der elektromagnetisch wirkenden Spule 78 ist nicht notwendig, da auch bei stromloser Spule 78 sowie am Permanentmagneten 76 und/oder dem Polgehäuse 80 anliegendem Koppelelement 70 die auf letzteres wirkende magnetische Anziehungskraft des Permanentmagneten 76 deutlich größer ist als die mechanische Kraftwirkung der Druckfeder 72.To the rocker arm 10 starting from the coupling state according to 3 again in the decoupling state according to 2 it is sufficient to switch the coil acting as electromagnet 78 at least for a short time again with a stream I to apply, with an applicable current direction I 2 of the electricity I is oriented opposite to the applied to turn on the coupling state first current direction I 1. This creates a significant complement of the permanent magnet flux 110 of the permanent magnet 76 by the at the current direction I 2 additive coil magnetic flux 112 the coil 78 , in consequence of which the main body 82 of the coupling element 70 the force of the compression spring 72 overcomes and from the permanent magnet 76 is attracted (see arrow in 3 ). Then lies the body 82 of the coupling element 70 in turn, on the permanent magnet 76 and / or on the pole housing 80 on and the switchable drag lever 10 again has the decoupling state according to 2 ingested. A permanent energization of the electromagnetically acting coil 78 is not necessary, because even with currentless coil 78 as well as on the permanent magnet 76 and / or the pole housing 80 adjoining coupling element 70 the magnetic attraction force of the permanent magnet acting on the latter 76 is significantly larger than the mechanical force of the compression spring 72 ,

Die 4 und 5 zeigen eine schematische Draufsicht auf einen Teilquerschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV gemäß 2 durch die Koppeleinrichtung 50 im Entkopplungszustand sowie einen Teilquerschnitt entlang der Schnittlinie V-V gemäß 3 durch die Kopplungseinrichtung 50 im Kopplungszustand. The 4 and 5 show a schematic plan view of a partial cross section along the section line IV-IV according to 2 through the coupling device 50 in the decoupling state and a partial cross section along the section line VV according to 3 through the coupling device 50 in the coupling state.

Erkennbar ist im zweiten Endabschnitt 20 des Außenhebels 12 die schon erwähnte Stufenbohrung 86 ausgebildet. Innerhalb der Stufenbohrung 86 ist das mittels der Druckfeder 72 beaufschlagte Koppelelement 70 axial verschiebbar aufgenommen. Die Führung des Koppelelements 70 erfolgt mittels des umlaufenden, flanschartigen Kragens 84 des Grundkörpers 82 innerhalb des durchmessergrößeren Abschnitts 92 der Stufenbohrung 86 sowie mittels des Verriegelungszapfens 94 innerhalb des durchmesserkleineren Abschnitts 98 der Stufenbohrung 86.Recognizable in the second end section 20 of the outer lever 12 the already mentioned stepped bore 86 educated. Within the stepped bore 86 is that by means of the compression spring 72 acted coupling element 70 received axially displaceable. The leadership of the coupling element 70 takes place by means of the circumferential, flange-like collar 84 of the basic body 82 within the larger diameter section 92 the stepped bore 86 and by means of the locking pin 94 within the smaller diameter section 98 the stepped bore 86 ,

In dem in 4 gezeigten Entkopplungszustand des Schalthebels 10 liegt der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 am Polgehäuse 80 und/oder am Permanentmagneten 76 an. Beiderseits des Polgehäuses 80 der Koppeleinrichtung 50 sind die beiden Schenkelfedern 46, 48 angeordnet. Auf das Koppelelement 70 wirkt eine Überlagerung des Permanentmagnetflusses 110 des Permanentmagneten 76 und des stromabhängigen Spulenmagnetflusses 112 der Spule 78. Die Spule 78 ist in der Darstellung der 4 unbestromt, so dass der Spulenmagnetfluss 112 minimal ist, der diesen überlagernde Permanentmagnetfluss 110 dominierenden Einfluss auf das Koppelelement 70 hat, und dieses zuverlässig in der angezogenen Position hält, so dass der Schlepphebel 10 auch bei stromloser Spule 78 dauerhaft im Entkopplungszustand verharrt.In the in 4 shown decoupling state of the shift lever 10 lies the basic body 82 of the coupling element 70 at the pole housing 80 and / or on the permanent magnet 76 on. On both sides of the pole housing 80 the coupling device 50 are the two torsion springs 46 . 48 arranged. On the coupling element 70 acts a superposition of the permanent magnet flux 110 of the permanent magnet 76 and the current-dependent coil magnetic flux 112 the coil 78 , The sink 78 is in the representation of 4 de-energized, so that the coil magnetic flux 112 is minimal, this superimposed permanent magnet flux 110 dominant influence on the coupling element 70 has, and this reliably holds in the tightened position, so the rocker arm 10 also with currentless coil 78 permanently in the decoupling state remains.

Um den Schlepphebel 10 aus dem Entkopplungszustand heraus in den Kopplungszustand gemäß 5 zu versetzen, ist es erforderlich die Spule 78 zumindest kurzeitig mit einem Strom I in einer ersten Stromrichtung zu beaufschlagen (siehe 2; Bezugszeichen I1 ). Hierdurch tritt eine Erhöhung des Spulenmagnetflusses 112 ein, der aufgrund einer hier gewählten geeigneten räumlichen Anordnung der magnetischen Feldlinien zu einer beträchtlichen Schwächung des Permanentmagnetflusses 110 führt. Infolgedessen reduziert sich die auf das Koppelelement 70 einwirkende magnetische Kraft des Permanentmagneten 76, sodass die mechanische Kraftwirkung der vorgespannten Druckfeder 72 die Oberhand gewinnt und das Koppelelement 70, wie mit einem Pfeil 120 angedeutet, soweit in der Stufenbohrung 86 axial verschiebt, bis der Kragen 84 des Grundkörpers 82 zur Anlage an der Schulter 88 der Stufenbohrung 86 gelangt. In dieser Stellung befindet sich der Verriegelungszapfen 94 in Eingriff mit der hier nicht dargestellten Koppelkontur 74 am Innenhebel 14 (siehe 2 und 3), so dass der Kopplungszustand des Schlepphebels 10 erreicht ist. Dieser Zustand bleibt auch bei unbestromter Spule 78 dauerhaft erhalten, da aufgrund des hohen Axialabstands A beziehungsweise Luftspalts zwischen dem Permanentmagneten 76 oder Polgehäuse 80 und dem Grundkörper 82 des Koppelelements 70 im Kopplungszustand die mechanische Kraftwirkung der Druckfeder 72 größer ist als die Anziehungskraft des bei unbestromter Spule 78 ungeschwächten Permanentmagneten 76.To the rocker arm 10 from the decoupling state into the coupling state according to 5 It is necessary to move the coil 78 at least in time with a stream I in a first current direction to apply (see 2 ; reference numeral I 1 ). This results in an increase of the coil magnetic flux 112 a, due to a chosen here appropriate spatial arrangement of the magnetic field lines to a significant attenuation of the permanent magnet flux 110 leads. As a result, the reduced to the coupling element 70 acting magnetic force of the permanent magnet 76 so that the mechanical force effect of the prestressed compression spring 72 the upper hand wins and the coupling element 70 like with an arrow 120 indicated, so far in the stepped bore 86 moves axially until the collar 84 of the basic body 82 for attachment to the shoulder 88 the stepped bore 86 arrives. In this position is the locking pin 94 in engagement with the coupling contour, not shown here 74 on the inner lever 14 (please refer 2 and 3 ), so that the coupling state of the finger lever 10 is reached. This condition remains even when the coil is de-energized 78 permanently preserved because of the high axial distance A or air gap between the permanent magnet 76 or pole housing 80 and the body 82 of the coupling element 70 in the coupling state, the mechanical force of the compression spring 72 is greater than the attraction of the energized coil 78 unattenuated permanent magnets 76 ,

Um ausgehend von dem Kopplungszustand gemäß 5 den Schlepphebel 10 wieder in den Entkopplungszustand gemäß 4 zu schalten, wird die Spule 78 mit einem Strom I in einer der ersten Stromrichtung entgegengesetzten zweiten Stromrichtung I2 beaufschlagt, welches zu einer Stärkung des Gesamtmagnetflusses führt, so dass das Koppelelement 70 entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder 72 gemäß dem Pfeil 122 soweit angezogen wird, bis der Grundkörper 82 des Koppelelements 70 zur Anlage an den Permanentmagneten 76 und/oder an dem Polgehäuse 80 kommt und der Entkopplungszustand somit erreicht ist.To start from the coupling state according to 5 the rocker arm 10 again in the decoupling state according to 4 to switch, the coil becomes 78 with a stream I in a second current direction opposite to the first current direction I 2 applied, which leads to a strengthening of the total magnetic flux, so that the coupling element 70 against the force of the compression spring 72 according to the arrow 122 as far as tightened until the main body 82 of the coupling element 70 for contact with the permanent magnet 76 and / or on the pole housing 80 comes and the decoupling state is thus reached.

Die Koppeleinrichtung 50 des schaltbaren Schlepphebels 10 ermöglicht unter anderem von einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine beziehungsweise der dieser zugeordneten Ölpumpe unabhängige Schaltvorgänge bei einer zugleich minimalen Anzahl bewegter Bauteile. Darüber hinaus bleiben beide Schaltzustände des Schlepphebels 10 auch bei unbestromter Spule 78 dauerhaft erhalten. Zum Wechsel der Schaltzustände des Schlepphebels 10 genügen energieeffiziente, zeitlich kurze Stromimpulse. Aufgrund des konstruktiv einfachen und darüber hinaus platzsparenden Aufbaus des vorgeschlagenen Schlepphebels 10 kann dieser auf einfache Weise ohne aufwendige konstruktive Änderungen in vorhandene Ventiltriebkonstruktionen von Brennkraftmaschinen integriert werden. Aufgrund der geringen Masse der bewegten Komponenten der Koppeleinrichtung 50 des schaltbaren Schlepphebels 10 sind ferner kurze Ansprechzeiten und Schaltzyklen gewährleistet.The coupling device 50 the switchable rocker arm 10 allows, among other things of a current speed of the internal combustion engine or the associated oil pump independent switching operations at the same time a minimum number of moving components. In addition, both switching states of the rocker arm remain 10 even with no current coil 78 permanently preserved. For changing the switching states of the finger lever 10 suffice energy-efficient, temporally short current pulses. Due to the structurally simple and also space-saving design of the proposed rocker arm 10 This can be easily integrated into existing valve train designs of internal combustion engines without costly design changes. Due to the low mass of the moving components of the coupling device 50 the switchable rocker arm 10 Furthermore, short response times and switching cycles are guaranteed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Schaltbarer SchlepphebelSwitchable drag lever
1212
Außenhebelexternal lever
1414
Innenhebelinternal lever
1616
Erster Endabschnitt des AußenhebelsFirst end portion of the outer lever
1818
Anlageflächecontact surface
2020
Zweiter Endabschnitt des AußenhebelsSecond end portion of the outer lever
2222
Erster Endabschnitt des InnenhebelsFirst end portion of the inner lever
2424
Lagerzapfenpivot
28 28
Erster InnenhebelarmFirst inner lever arm
3030
Zweiter InnenhebelarmSecond inner lever arm
3232
Rollerole
3434
Anlagefläche der RolleContact surface of the roll
3636
Erster AußenhebelarmFirst outer lever arm
3838
Zweiter AußenhebelarmSecond outer lever arm
4040
Erste AußenhebelanlageflächeFirst outer lever contact surface
4242
Zweite AußenhebelanlageflächeSecond outer lever contact surface
4444
Zweiter Endabschnitt des InnenhebelsSecond end portion of the inner lever
4646
Erste SchenkelfederFirst leg spring
4848
Zweite SchenkelfederSecond leg spring
5050
Koppeleinrichtungcoupling device
5252
Quersteg am InnenhebelCrosspiece on the inner lever
5656
GaswechselventilGas exchange valve
5858
Schwenkaufnahmeswivel mount
6060
VentilspielausgleichseinheitValve clearance compensation unit
6262
Nockenwellecamshaft
6464
Hauptnockenmain cam
6666
Erster NebennockenFirst minor cams
6868
Zweiter NebennockenSecond minor cams
7070
Koppelelementcoupling element
7272
Druckfedercompression spring
7474
Koppelkonturcoupling contour
7676
Permanentmagnetpermanent magnet
7878
SpuleKitchen sink
8080
Polgehäusepole housing
8282
Grundkörper des KoppelelementsBasic body of the coupling element
8484
Kragen des KoppelelementsCollar of the coupling element
8686
Stufenbohrungstepped bore
8888
Schulter der StufenbohrungShoulder of the stepped bore
9090
Anschlagattack
9292
Durchmessergrößerer Abschnitt der StufenbohrungDiameter larger section of the stepped bore
9494
Verriegelungszapfenlocking pin
9696
Absatzparagraph
9898
Durchmesserkleinerer Abschnitt der StufenbohrungDiameter smaller section of the stepped bore
100100
Erste elektrische ZuleitungFirst electrical supply line
102102
Zweite elektrische ZuleitungSecond electrical supply line
110110
PermanentmagnetflussPermanent magnet flux
112112
SpulenmagnetflussCoil magnetic flux
120120
Erster PfeilFirst arrow
122122
Zweiter PfeilSecond arrow
AA
Axialer AbstandAxial distance
II
Stromelectricity
I1 I 1
Erste StromrichtungFirst current direction
I2 I 2
Zweite StromrichtungSecond current direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102016220859 A1 [0004]DE 102016220859 A1 [0004]

Claims (9)

Schaltbarer Schlepphebel (10) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Außenhebel (12) und einem an diesem verschwenkbaren Innenhebel (14), wobei an einem ersten Endabschnitt (16) des Außenhebels (12) eine Anlagefläche (18) für ein Gaswechselventil (56) und an einem hiervon weggerichteten zweiten Endabschnitt (20) des Außenhebels (12) eine Schwenkaufnahme (58) für eine Ventilspielausgleichseinheit (60) ausgebildet sind, wobei der erste Endabschnitt (16) des Außenhebels (12) und ein erster Endabschnitt (22) des Innenhebels (14) mittels eines Lagerzapfens (24) verschwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Innenhebel (14) und der Außenhebel (12) zum Wechsel zwischen einem Kopplungszustand und einem Entkopplungszustand mittels einer elektromagnetisch betätigbaren Koppeleinrichtung (50) koppelbar sind, wobei die Koppeleinrichtung (50) in den zweiten Endabschnitt (20) des Außenhebels (12) integriert ist und ein axial verschiebbares Koppelelement (70) aufweist, wobei das Koppelelement (70) mittels einer Druckfeder (72) in Richtung zu einer Koppelkontur (74) am zweiten Endabschnitt (44) des Innenhebels (14) mit einer Federkraft beaufschlagt ist, wobei das Koppelelement (70) im Kopplungszustand in einem zumindest bereichsweise formschlüssigen Eingriff mit der Koppelkontur (74) ist sowie das Koppelelement (70) die Koppelkontur (74) im Entkopplungszustand freigibt, und bei dem die Koppeleinrichtung (50) einen Permanentmagneten (76) sowie eine elektrische Spule (78) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Entkopplungszustand bei stromloser Spule (78) allein durch die Anziehungskraft des Permanentmagneten (76) entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder (72) dauerhaft aufrecht erhaltbar ist, dass der Kopplungszustand durch kurzzeitiges Bestromen der Spule (78) in einer zur Schwächung eines Permanentmagnetflusses (110) geeigneten ersten Stromrichtung (11) in Verbindung mit der Kraftwirkung der Druckfeder (72) bei dann anschließend stromloser Spule (78) aufrecht erhaltbar ist, und dass der Entkopplungszustand aus dem Kopplungszustand heraus durch kurzzeitiges Bestromen der Spule (78) in einer der ersten Stromrichtung (11) entgegengesetzten sowie zur Verstärkung des Permanentmagnetflusses (110) geeigneten zweiten Stromrichtung (I2) entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder (72) wieder herstellbar ist.Switchable drag lever (10) for a valve drive of an internal combustion engine having an outer lever (12) and an inner lever (14) pivotable thereon, wherein a contact surface (18) for a gas exchange valve (56) is provided at a first end section (16) of the outer lever (12). and at a second end portion (20) of the outer lever (12) directed away therefrom, a pivot receptacle (58) for a lash adjuster (60) are formed, wherein the first end portion (16) of the outer lever (12) and a first end portion (22) of the inner lever (14) by means of a bearing pin (24) are pivotally connected to each other, wherein the inner lever (14) and the outer lever (12) for changing between a coupling state and a decoupling state by means of an electromagnetically operable coupling device (50) are coupled, wherein the coupling device (50 ) is integrated in the second end portion (20) of the outer lever (12) and has an axially displaceable coupling element (70) , wherein the coupling element (70) by means of a compression spring (72) in the direction of a coupling contour (74) on the second end portion (44) of the inner lever (14) is acted upon by a spring force, wherein the coupling element (70) in the coupling state in an at least partially positive engagement with the coupling contour (74) and the coupling element (70) the coupling contour (74) releases in the decoupled state, and wherein the coupling device (50) has a permanent magnet (76) and an electrical coil (78), characterized in that the decoupling state in the currentless coil (78) is sustained sustainably solely by the attraction of the permanent magnet (76) against the force of the compression spring (72), that the coupling state by brief energization of the coil (78) in a weakening of a permanent magnet flux (110) suitable first current direction (11) in conjunction with the force of the compression spring (72) at then subsequently currentless S coil (78) is maintainable, and that the decoupling state from the coupling state by short-term energizing the coil (78) in one of the first current direction (11) opposite and for amplifying the permanent magnet flux (110) suitable second current direction (I 2 ) opposite Force effect of the compression spring (72) is recoverable. Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung derartig ist, dass auf das Koppelelement (70) eine Überlagerung des Permanentmagnetflusses (110) des Permanentmagneten (76) und eines von der Bestromung der Spule (78) abhängigen Spulenmagnetflusses (112) wirkt.Drag lever after Claim 1 , characterized in that the arrangement is such that on the coupling element (70), a superposition of the permanent magnet flux (110) of the permanent magnet (76) and one of the energization of the coil (78) dependent coil magnetic flux (112) acts. Schlepphebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (50) ein Polgehäuse (80) aufweist, das in den zweiten Endabschnitt (20) des Außenhebels (12) integriert ist.Drag lever after Claim 1 or 2 , characterized in that the coupling device (50) has a pole housing (80) which is integrated in the second end portion (20) of the outer lever (12). Schlepphebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polgehäuse (80) mit einem ferromagnetischen Material gebildet ist.Drag lever after Claim 3 , characterized in that the pole housing (80) is formed with a ferromagnetic material. Schlepphebel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (70) einen weitgehend zylindrischen Grundkörper (82) mit einem radial auswärts gerichteten umlaufenden Kragen (84) aufweist, und dass der Kragen (84) in einer Stufenbohrung (86) im zweiten Endabschnitt (20) des Außenhebels (12) axial verschiebbar aufgenommen ist.Drag lever according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (70) has a substantially cylindrical base body (82) with a radially outwardly encircling collar (84), and that the collar (84) in a stepped bore (86) in the second End portion (20) of the outer lever (12) is received axially displaceable. Schlepphebel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schulter (88) der Stufenbohrung (86) einen Anschlag (90) für das Koppelelement (70) im Kopplungszustand bildet.Drag lever after Claim 5 , characterized in that a shoulder (88) of the stepped bore (86) forms a stop (90) for the coupling element (70) in the coupling state. Schlepphebel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (72) in einem durchmessergrößeren Abschnitt (92) der Stufenbohrung (86) angeordnet ist und sich axial an dem Permanentmagneten (76) sowie an dem umlaufenden Kragen (84) des Grundkörpers (82) des Koppelelements (70) abstützt.Drag lever after Claim 5 or 6 , characterized in that the compression spring (72) in a larger diameter portion (92) of the stepped bore (86) is arranged and axially on the permanent magnet (76) and on the circumferential collar (84) of the base body (82) of the coupling element (70 ) is supported. Schlepphebel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitgehend zylindrische Grundkörper (82) des Koppelelements (70) polgehäusefern einen im Durchmesser kleineren und radial exzentrisch angeordneten Verriegelungszapfen (94) aufweist.Drag lever to one of the Claims 5 to 7 , characterized in that the largely cylindrical base body (82) of the coupling element (70) polgehäusefern a smaller diameter and radially eccentrically arranged locking pin (94). Schlepphebel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (82) des Koppelelements (70) zwischen dessen Verriegelungszapfen (94) und Kragen (84) ein Absatz (96) ausgebildet ist, der im Kopplungszustand zumindest bereichsweise in einen durchmesserkleineren Abschnitt (98) der Stufenbohrung (86) eingeschoben ist.Drag lever after Claim 8 , characterized in that on the base body (82) of the coupling element (70) between the locking pin (94) and collar (84) is formed a shoulder (96) which in the coupling state at least partially in a smaller diameter portion (98) of the stepped bore ( 86) is inserted.
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DE102020117551A1 (en) 2020-07-03 2022-01-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Switchable rocker arm
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