DE102018111183A1 - Variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors - Google Patents

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Abstract

Variabler Ventiltrieb (2) eines Verbrennungskolbenmotors, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil (4) pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (8) durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung desselben geführten und aus einer Seitenwand hervorstehenden Schaltbolzens (14) abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen (14) federblechartige Verbindungselemente (22) mit einem Schaltmittel (40) verbunden sind, das parallel zur Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, und wobei die Federbleche mit ihrem oberen Ende (28) an dem Schaltmittel (40) befestigt sind und mit ihrem unteren Ende (36) an der Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen. Zur Erhöhung der Dauerfestigkeit der Federbleche (22) ist vorgesehen, dass das obere Ende (28) der Federbleche in einen oberen Endabschnitt (26) übergeht, dass der obere Endabschnitt (26) zumindest nahe zum oberen Ende (28) der Federbleche bezüglich der Längsachse (24) der Federbleche um ca. 90° zum unteren Endabschnitt (34) der Federbleche (22) verdreht angeordnet ist, und dass der obere Endabschnitt (26) nahe zum oberen Ende (28) der Federbleche parallel zur Längserstreckung des Schaltmittels (40) ausgerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels geführten und aus einer Seitenwand desselben hervorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente mit einem langgestreckten Schaltmittel verbunden sind, welches parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, und wobei die Federbleche jeweils mit ihrem oberen Ende starr an dem Schaltmittel befestigt sind und mit ihrem unteren Ende gleitbeweglich an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen.
  • Unter dem langgestreckten Schaltmittel ist beispielsweise eine vorzugsweise durch Ausstanzen oder Laserschneiden aus einem Stahlblech herausgetrennte ebene Blechschiene zu verstehen, die längsbeweglich in schlitzförmigen Führungsöffnungen des Zylinderkopfes des Verbrennungskolbenmotors geführt ist.
  • Soll der Ventilhub von Gaswechselventilen eines Verbrennungskolbenmotors mittels schaltbare Schlepphebel gruppenweise selektiv abgeschaltet oder umgeschaltet werden, so sind bei einer hydraulischen Verstellung der Koppelelemente getrennte Schaltdruckleitungen mit jeweils einem zugeordneten Schaltventil und bei einer elektromagnetischen Verstellung der Koppelelemente getrennte elektrische Schaltleitungen erforderlich, deren Leitungszweige jeweils bis in die Schlepphebel geführt sind. Da die Anordnung separater hydraulischer Schaltdruckleitungen oder elektrischer Schaltleitungen in einem Zylinderkopf eines Verbrennungskolbenmotors aufgrund beengter Platzverhältnisse relativ schwierig und aufwendig ist, wurde in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 101 792.5 der Anmelderin ein variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors vorgeschlagen, bei dem der Ventilhub mehrerer funktionsgleicher Gaswechselventile mittels eines einzigen Aktuators umschaltbar ist.
  • Die schaltbaren Schlepphebel dieses Ventiltriebs weisen jeweils einen Innenhebel und einen Außenhebel auf. Der Innenhebel ist mit seinem einen Ende an dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils und mit seinem anderen Ende an einem zugeordneten, gehäuseseitig gelagerten hydraulischen Abstützelement abgestützt und befindet sich zwischen seinen Enden mit einem zugeordneten Primärnocken der Nockenwelle in Abgriffkontakt. Der Außenhebel ist schwenkbar an dem Innenhebel gelagert, befindet sich mit zwei zugeordneten Sekundärnocken der Nockenwelle in Abgriffkontakt, und ist mittels eines verschiebbaren Koppelelements mit dem Innenhebel koppelbar. Die Koppelelemente der schaltbaren Schlepphebel sind jeweils als ein axialbeweglich in einer Querbohrung des Innenhebels geführter Koppelbolzen ausgebildet, der über einen in einer Querbohrung des Außenhebels axialbeweglich gelagerten Schaltbolzen gegen die Rückstellkraft eines internen Federelementes in eine gegenüberliegende Koppelbohrung des Außenhebels verschiebbar ist.
  • Jeder Schaltbolzen ragt mit seinem äußeren Ende aus dem Außenhebel heraus und steht an diesem über ein nach oben, also etwa in Richtung zur Nockenwelle gerichtetes, als ein Federblech ausgebildetes Verbindungselement mit einem langgestreckten Schaltmittel einer Stellvorrichtung in Stellverbindung. Das Schaltmittel ist oberhalb der Schlepphebel parallel zu der zugeordneten Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar. Die Federbleche sind an ihrem unteren Ende nach Art einer Sicherungsscheibe jeweils durch das Aufstecken mit einem Eingriff mit einer endseitig offenen Bohrung in eine an dem äußeren Ende des jeweiligen Schaltbolzens angeordnete Ringnut gelenkig an den Schaltbolzen befestigt und greifen mit ihrem oberen Ende spielbehaftet in jeweils eine querschlitzförmige Öffnung des Schaltmittels ein.
  • Bei dieser Ausführung des variablen Ventiltriebs ist die Montage der Blattfedern erst nach dem Anbau des Schaltmittels an den Zylinderkopf des Verbrennungskolbenmotors möglich und relativ schwierig, da die Federbleche dabei von oben durch die Öffnungen in dem Schaltmittel eingesetzt und an ihrem unteren Ende durch Aufstecken in die jeweilige Ringnut der Schaltbolzen verrastet werden müssen.
  • In den nicht vorveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2017 129 424.4 , DE 10 2017 129 422.8 und DE 10 2018 103 961.1 der Anmelderin sind alternative Ausführungen eines derartigen variablen Ventiltriebs vorgeschlagen worden, bei denen die Federbleche jeweils an ihrem oberen Ende starr an dem langgestreckten Schaltmittel befestigt sind und mit ihrem unteren Ende gleitbeweglich an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens der schaltbaren Schlepphebel anliegen.
  • In der Ausführungsform des variablen Ventiltriebs gemäß der DE 10 2017 129 424.4 sind die Federbleche an ihrem oberen Ende jeweils rechtwinklig abgewinkelt, von oben durch jeweils eine querschlitzförmige Durchtrittsöffnung in das Schaltmittel eingesetzt, liegen jeweils mit ihrem abgewinkelten Ende an der oberen Außenseite des Schaltmittels an und sind mit dem Schaltmittel verschraubt. Durch die Verschraubung und eine axial beidseitige Anordnung von zwei Abstützböcken ist diese Ausführungsvariante der Stellverbindung zwischen den Schaltbolzen der Schlepphebel und dem Schaltmittel relativ aufwendig, schwierig montierbar und erfordert einen relativ großen Bauraum.
  • Die Ausführungsform des variablen Ventiltriebs gemäß der DE 10 2017 129 422.8 weist dagegen eine deutlich einfacher aufgebaute und montierbare Ausführung der Stellverbindung zwischen den Schaltbolzen der Schlepphebel und dem Schaltmittel auf. Bei dieser Ausführungsvariante der Stellverbindung sind die Federbleche an ihrem oberen Ende durch eine zweifache rechtwinklige Abwinkelung jeweils als ein einseitig offener bügelförmiger Haken ausgebildet, von oben durch jeweils zwei axial benachbarte querschlitzförmige Durchtrittsöffnungen in das Schaltmittel eingesetzt und an diesen mit dem Schaltmittel verrastet.
  • In der Ausführungsform des variablen Ventiltriebs gemäß der DE 10 2018 103 961.1 sind die Federbleche an ihrem oberen Ende jeweils einfach rechtwinklig abgewinkelt, jeweils in eine Durchtrittsöffnung des Schaltmittels eingesetzt, liegen jeweils mit ihrem abgewinkelten Ende an der oberen Außenseite des Schaltmittels an und sind mittels einer Clinchverbindung an dem Schaltmittel befestigt. Durch die Clinchverbindung ist diese Ausführungsvariante der Stellverbindung zwischen den Schaltbolzen der Schlepphebel und dem Schaltmittel besonders einfach und platzsparend aufgebaut sowie leicht montierbar.
  • Bei den drei letztgenannten Ausführungsformen des variablen Ventiltriebs sind die Federbleche mit quer zu der Stellrichtung des Schaltmittels und der Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel ausgerichteten Biegelinien abgewinkelt und an entsprechend ausgerichteten Kanten von Abstützblöcken und/oder Durchtrittsöffnungen des Schaltmittels abgestützt. Hierdurch ergibt sich bei der schaltungsbedingten Belastung der Federbleche an diesen Stellen eine erhöhte Biegebelastung, die als nachteilig beurteilt werden.
  • Daher lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors der eingangs genannten Bauart eine belastungstechnisch günstigere Ausbildung und Anordnung der Federbleche vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe ist durch einen variablen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Demnach betrifft die Erfindung einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels geführten und aus einer Seitenwand desselben hervorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente mit einem langgestreckten Schaltmittel verbunden sind, welches parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, und wobei die Federbleche jeweils mit ihrem oberen Ende starr an dem Schaltmittel befestigt sind und mit ihrem unteren Ende gleitbeweglich an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Ventiltrieb vorgesehen, dass das obere Ende der jeweiligen Federbleche in einen oberen Endabschnitt übergeht, dass der obere Endabschnitt zumindest nahe zum oberen Ende der Federbleche bezüglich der geometrischen Längsachse der Federbleche um 85° bis 95° zum unteren Endabschnitt der Federbleche verdreht angeordnet ist, und dass der obere Endabschnitt nahe zum oberen Ende der Federbleche parallel zur Längserstreckung des langgestreckten Schaltmittels ausgerichtet ist.
  • Durch die Verdrehung des oberen Endabschnitts der jeweiligen Federbleche gegenüber deren unteren Endabschnitt ist die Biegesteifigkeit der Federbleche in der Schaltrichtung des Schaltmittels im Bereich der oberen Endabschnitte auf einfache Weise drastisch erhöht, so dass die schaltungsbedingte Biegebelastung der Federbleche unterhalb der oberen Endabschnitte und somit außerhalb des Stütz- und Befestigungskontaktes mit dem Schaltmittel stattfindet. Die Biegebelastung der Federbleche ist somit auf den kontaktfreien Bereich unterhalb der oberen Endabschnitte begrenzt, wodurch die Dauerfestigkeit der Federbleche deutlich erhöht ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung dieses Konstruktionsprinzips kann vorgesehen sein, dass das Schaltmittel parallel zu den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel ausgerichtet ist, und dass das obere Ende der Federbleche jeweils rechtwinklig abgewinkelt ist, an der schaltbolzenfernen oberen Außenseite des Schaltmittels anliegt und im Kontaktbereich mit der oberen Außenseite an dem Schaltmittel befestigt ist. Bei dieser Ausbildung und Befestigung der Federbleche kann der obere Endabschnitt der Federbleche jeweils an einer der Außenseiten des Schaltmittels anliegen.
  • Außerdem ist hierbei bevorzugt vorgesehen, dass der obere Endabschnitt der Federbleche jeweils an einer schmalen Außenseite des Schaltmittels anliegt. Hierdurch ist eine zusätzliche feste seitliche Anlage der Federbleche am Schaltmittel gewährleistet.
  • Um eine einfache Justierung der Blattfedern zu ermöglichen, kann das Schaltmittel an einer schmalen Außenseite mit längsausgerichteten rechteckigen Ausnehmungen versehen sein, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts der Federbleche entspricht. Hierbei greift der obere Endabschnitt der Federbleche jeweils in eine der Ausnehmungen ein und liegt an der Innenwand der jeweiligen Ausnehmung an. Bei dieser Ausführung des Schaltmittels ist demnach vorgesehen, dass der obere Endabschnitt der Federbleche jeweils in eine der Ausnehmungen eingreift und an der Innenwand der jeweiligen Ausnehmung anliegt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Schaltmittel längsausgerichtete schlitzförmige Durchtrittsöffnungen aufweist, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts der Federbleche entspricht und die seitlich versetzt an dem langgestreckten Schaltmittel ausgebildet sind. Die Federbleche sind hierbei mit ihrem oberen Endabschnitt jeweils in eine der schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen eingesetzt und liegen an der äußeren Seitenwand der jeweiligen Durchtrittsöffnung an.
  • Bei einer möglichen weiteren Variante ist vorgesehen, dass das Schaltmittel parallel zu den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel ausgerichtet ist, dass das Schaltmittel an einer schmalen Außenseite seitlich ausgeschnittene, rechtwinklig nach unten, also hin zu den Schlepphebeln, abgewinkelte Trägerlaschen aufweist, deren Breite weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts der Federbleche entspricht, und dass das obere Ende der Federbleche jeweils an der Außenseite einer der Trägerlaschen anliegt sowie im Kontaktbereich mit der Trägerlasche an dem Schaltmittel befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform des Schaltmittels liegt das in diesem Fall nicht abgewinkelte obere Ende der Federbleche jeweils an der Außenseite einer der abgewinkelten Trägerlaschen an und ist im Kontaktbereich mit der Trägerlasche an dem Schaltmittel befestigt.
  • Gemäß einer dazu alternativen Anordnung kann vorgesehen sein, dass das Schaltmittel parallel zu den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel ausgerichtet ist sowie zwei breite Außenseiten und zwei schmale Außenseiten aufweist, dass eine schmale Außenseite des Schaltmittels in Richtung zu den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel weist, und dass das obere Ende der Federbleche jeweils an einer der breiten Außenseiten des Schaltmittels anliegt und im Kontaktbereich mit dieser breiten Außenseite an dem Schaltmittel befestigt ist.
  • In einer bevorzugten Befestigungsart sind die jeweiligen Federbleche an ihrem oberen Ende jeweils mittels mindestens einer Clinchverbindung an dem Schaltmittel befestigt. Zur Befestigung der Federbleche an dem Schaltmittel können auch andere Befestigungsarten, wie Verschrauben, Vernieten, Verrasten, Verkleben, Verschweißen und Verlöten zur Anwendung kommen.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung von einem Ausführungsbeispiel beigefügt. In dieser zeigt
    • 1 einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors im nicht umgeschalteten Zustand von Schlepphebeln in einer ausschnittsweisen perspektivischen Ansicht,
    • 2 eine erste Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht,
    • 3 eine zweite Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht,
    • 4 eine dritte Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht,
    • 5 eine vierte Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht, und
    • 6 eine fünfte Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht.
  • In der perspektivischen Darstellung von 1 ist ein variabler Ventiltrieb 2 eines Verbrennungskolbenmotors mit mehreren in Reihe angeordneten Zylindern und zwei Gaswechselventilen 4 pro Zylinder ausschnittsweise abgebildet, soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist. In diesem Zusammenhang wird auf die eingangs genannten Druckschriften hingewiesen, welche gattungsgemäße Ventiltriebe umfangreich darstellen und erläutern.
  • Die in 1 abgebildeten zwei Gaswechselventile 4 sind einem Zylinder des Verbrennungskolbenmotors zugeordnet und funktionsgleich, so dass es sich um Einlassventile oder Auslassventile handelt. Die beiden Gaswechselventile 4 sind zusammen mit funktionsgleichen Gaswechselventilen weiterer Zylinder über zugeordnete schaltbare Schlepphebel 8 gruppenweise abschaltbar. Eine zugeordnete, hier nicht abgebildete Nockenwelle weist für die funktionsgleichen Gaswechselventile 4 der betreffenden Zylinder jeweils einen Nocken auf, die identische oder unterschiedliche Hubhöhen und Hubverläufe aufweisen können.
  • Bei einer Drehung der Nockenwelle werden die Hubverläufe der Nocken über die schaltbaren Schlepphebel 8 auf die Gaswechselventile 4 übertragen. Die schaltbaren Schlepphebel 8 umfassen jeweils einen Außenhebel 10 und einen in diesem gelenkig gelagerten Innenhebel 12. Die Außenhebel 10 weisen jeweils an einem Ende eine Gleitfläche für den Kontakt mit dem Ventilschaft 6 des zugeordneten Gaswechselventils 4 und an dem anderen Ende eine Aufnahme für den Kopf eines gehäuseseitig gelagerten Abstützelementes 20 mit integriertem hydraulischem Ventilspielausgleichselement auf. Die Innenhebel 12 sind zum Abgriff des zugeordneten Nockens der Nockenwelle jeweils mit einem als eine drehbar gelagerte Rolle ausgebildeten Abgriffelement 16 versehen und über zwei als Schenkelfedern ausgebildete Anpressfedern 18, 18' in Richtung zu der Nockenwelle belastet.
  • Über einen in einer Längsbohrung des Außenhebels 10 gelagerten federbelasteten Koppelbolzen ist der Innenhebel 12 jeweils formschlüssig mit dem zugeordneten Außenhebel 10 gekoppelt. Im gekoppelten Zustand der schaltbaren Schlepphebel 8 wird der Hubverlauf der Nocken der Nockenwelle auf die Gaswechselventile 4 übertragen, so dass diese zyklisch geöffnet werden. Durch eine Axialverschiebung jeweils eines in einer Querbohrung des Außenhebels 10 geführten und aus einer Seitenwand hervorstehenden Schaltbolzens 14 nach innen wird der betreffende Koppelbolzen in eine Entkopplungsstellung gedrückt, in welcher der betreffende Innenhebel 12 von dem Außenhebel 10 entkoppelt ist und beim Abgriff des zugeordneten Nockens gegenüber dem Außenhebel 10 einfedert. Im entkoppelten Zustand der Schlepphebel 8 wird der Hubverlauf der Nocken der Nockenwelle somit nicht auf die Gaswechselventile 4 übertragen, so dass diese geschlossen bleiben. In der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 129 423.6 der Anmelderin ist ein entsprechender schaltbarer ausführlich Schlepphebel beschrieben.
  • An ihren äußeren Enden stehen die Schaltbolzen 14 der schaltbaren Schlepphebel 8 über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente 22 mit einem langgestreckten Schaltmittel 40 in Stellverbindung, das parallel zu der zugeordneten Nockenwelle angeordnet und mittels eines nicht abgebildeten Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus der abgebildeten Ruhestellung in der durch den Richtungspfeil 52 angegebenen Schaltrichtung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist. Das Schaltmittel 40 ist als eine aus einem Stahlblech hergestellte ebene Blechschiene ausgebildet, die längsbeweglich in schlitzförmigen Führungsöffnungen des Zylinderkopfes geführt ist. Bei dem Linearaktuator handelt es sich bevorzugt um einen Elektromagneten, dessen Anker über einen Stößel mit dem Schaltmittel 40 in Stellverbindung steht. Die Federbleche 22 sind jeweils an ihrem oberen Ende 28 starr an dem Schaltmittel 40 befestigt und liegen mit ihrem unteren Ende 36 gleitbeweglich an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens 14 an.
  • In der vergrößerten perspektivischen Ansicht von 2 ist die auch in der Ausführung des Ventiltriebs 2 gemäß 1 vorhandene erste Ausgestaltung und Anordnung des Federblechs 22 abgebildet. Das Schaltmittel 40 ist bezüglich der Schaltbolzen 14 der schaltbaren Schlepphebel 8 parallel ausgerichtet. Ein oberer Endabschnitt 26 des Federblechs 22, der sich an das Ende 28 des Federblechs 22 anschließt, ist bezüglich einer geometrischen Längsachse 24 des Federblechs 22 in Bezug zum unteren Endabschnitt 34 des Federblechs 22 um 85° bis 95°, vorzugsweise um 90°, verdreht und seitlich versetzt an dem Schaltmittel 40 angeordnet.
  • Hierbei weist eine schmale Seite des Federblechs 22 in die Richtung der Längserstreckung des Schaltmittels 40.
  • Das obere Ende 28 des Federblechs 22 ist rechtwinklig abgewinkelt, liegt an der oberen, also schlepphebelfernen Außenseite 42 des Schaltmittels 40 an, und ist im Kontaktbereich mit der oberen Außenseite 42 über eine Clinchverbindung 38 an dem Schaltmittel 40 befestigt. Der obere Endabschnitt 26 des Federblechs 22 liegt an einer bezüglich des Zylinderkopfes des Verbrennungskolbenmotors äußeren und schmalen Außenseite 44 des Schaltmittels 40 an. Der untere Endabschnitt 34 des Federblechs 22 ist über einen doppelt abgewinkelten unteren Teil 32 eines mittleren Abschnitts 30 gegenüber dem oberen Endabschnitt 26 entgegen der Schaltrichtung 52 des Schaltmittels 40 ausgestellt. Das untere Ende 36 des Federblechs 22 ist zudem tellerförmig erweitert ausgebildet.
  • Eine in 3 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht abgebildete zweite Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs 22 unterscheidet sich von der ersten Anordnung gemäß 2 nur dadurch, dass das Schaltmittel 40 an einer äußeren, schmalen Außenkante 44 mit einer längsausgerichteten rechteckigen Ausnehmung 46 versehen ist, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts 26 des Federblechs 22 entspricht, und dass der obere Endabschnitt 26 des Federblechs in die Ausnehmung 46 eingreift sowie an der Innenwand dieser Ausnehmung 46 anliegt.
  • Die in 4 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht abgebildete dritte Ausführungsvariante und Anordnung eines Federblechs 22' unterscheidet sich von den ersten beiden Ausführungsformen und Anordnungen gemäß 2 und 3 zum einen dadurch, dass der untere Endabschnitt 34 des Federblechs 22' in Bezug zum oberen Endabschnitt 26 nicht ausgestellt ist, sondern mit dem mittleren Abschnitt 30' in einer gemeinsamen Ebene liegt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Schaltmittel 40 eine längsausgerichtete schlitzförmige Durchtrittsöffnung 48 aufweist, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts 26 des Federblechs 22' entspricht und die seitlich versetzt an dem Schaltmittel 40 ausgebildet ist. Dieses Federblech 22' ist mit seinem oberen Endabschnitt 26 von unten in die DurchtrittsÖffnung 48 eingesetzt und liegt an der oberen Außenseite 42 der Durchtrittsöffnung 48 an. Das obere Ende 28' des Federblechs 22' ist wie zuvor rechtwinklig abgewinkelt, liegt an der oberen Außenseite 42 des Schaltmittels 40 an und ist im Kontaktbereich mit der oberen Außenseite 42 über eine Clinchverbindung 38' an dem Schaltmittel 40 befestigt.
  • In der in 5 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht abgebildeten vierten Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs 22 ist das bezüglich der Schaltbolzen 14 der schaltbaren Schlepphebel 8 ebenfalls tangential ausgerichtete Schaltmittel 40 an einer äußeren Außenkante 44 mit einer seitlich ausgeschnittenen, rechtwinklig nach unten abgewinkelten Trägerlasche 50 versehen, deren Breite weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts 26 des Federblechs 22 entspricht. Bei dieser Ausführung liegt das in diesem Fall nicht abgewinkelte obere Ende 28" des Federblechs 22 an der Außenseite der Trägerlasche 50 an und ist im Kontaktbereich mit der Trägerlasche 50 über eine Clinchverbindung 38' an dem Schaltmittel 40 befestigt.
  • Eine in 6 in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht abgebildete fünfte Ausführungsform und Anordnung eines Federblechs 22' unterscheidet sich von der vierten Anordnung gemäß 5 außer durch die nicht ausgestellte Ausführung des Federblechs 22' nur dadurch, dass das ohne eine Trägerlasche ausgeführte Schaltmittel 40' mit seinem Querschnitt bezüglich der Schaltbolzen 14 der schaltbaren Schlepphebel 8 nun radial ausgerichtet ist, und dass das in diesem Fall ebenfalls nicht abgewinkelte obere Ende 28" des Federblechs 22' an der bezüglich des Zylinderkopfes des Verbrennungskolbenmotors äußeren, breiteren Außenseite 42' des Schaltmittels 40' anliegt sowie im Kontaktbereich mit der Außenseite 42' mittels einer Clinchverbindung 38' an dem Schaltmittel 40' befestigt ist.
  • Durch die Verdrehung der oberen Endabschnitte 26 der Federbleche 22, 22' gegenüber den unteren Endabschnitten 34 ist die Biegesteifigkeit der Federbleche 22, 22' in der Schaltrichtung 52 des Schaltmittels 40 im Bereich der oberen Endabschnitte 26 wesentlich erhöht, so dass die schaltungsbedingte Biegebelastung der Federbleche 22, 22' unterhalb der oberen Endabschnitte 26 und somit außerhalb des Stütz- und Befestigungskontaktes mit dem Schaltmittel 40, 40' stattfindet. Hierdurch ist die Dauerfestigkeit der Federbleche 22, 22' deutlich erhöht.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Variabler Ventiltrieb
    4
    Gaswechselventil
    6
    Ventilschaft
    8
    Schaltbarer Schlepphebel
    10
    Außenhebel
    12
    Innenhebel
    14
    Schaltbolzen
    16
    Abgriffelement, Rolle
    18, 18'
    Anpressfeder, Schenkelfeder
    20
    Abstützelement
    22, 22'
    Verbindungselement, Federblech
    24
    Längsachse des Verbindungselements 22, 22'
    26
    Oberer Endabschnitt des Verbindungselements 22, 22'
    28, 28', 28"
    Oberes Ende des Verbindungselements 22, 22'
    30, 30'
    Mittlerer Abschnitt des Verbindungselements 22, 22'
    32
    Unterer Teil des Verbindungselements 22, 22'
    34
    Unterer Endabschnitt des Verbindungselements 22, 22'
    36
    Unteres Ende des Verbindungselements 22, 22'
    38, 38'
    Clinchverbindung
    40, 40'
    Schaltmittel, Blechschiene
    42, 42'
    Obere Außenseite, äußere Außenseite des Schaltmittels 42
    44
    Äußere Außenkante des Schaltmittels 42
    46
    Ausnehmung im Schaltmittel 42
    48
    Durchtrittsöffnung im Schaltmittel 42
    50
    Trägerlasche am Schaltmittel 42
    52
    Richtungspfeil, Schaltrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017101792 [0003]
    • DE 102017129424 [0007, 0008]
    • DE 102017129422 [0007, 0009]
    • DE 102018103961 [0007, 0010]
    • DE 102017129423 [0028]

Claims (8)

  1. Variabler Ventiltrieb (2) eines Verbrennungskolbenmotors, mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil (4) pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (8) durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels (8) geführten und aus einer Seitenwand desselben hervorstehenden Schaltbolzens (14) selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen (14) der Schlepphebel (8) über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente (22, 22') mit einem langgestreckten Schaltmittel (40, 40') verbunden sind, welches parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, und wobei die Federbleche (22, 22') jeweils mit ihrem oberen Ende (28, 28', 28") starr an dem Schaltmittel (40, 40') befestigt sind und mit ihrem unteren Ende (36) gleitbeweglich an der äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens (14) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende (28, 28', 28") der jeweiligen Federbleche (22, 22') in einen oberen Endabschnitt (26) übergeht, dass der obere Endabschnitt (26) zumindest nahe zum oberen Ende (28, 28', 28") der Federbleche (22, 22') bezüglich der geometrischen Längsachse (24) der Federbleche (22, 22') um 85° bis 95° zum unteren Endabschnitt (34) der Federbleche (22, 22') verdreht angeordnet ist, und dass der obere Endabschnitt (26) nahe zum oberen Ende (28, 28', 28") der Federbleche (22, 22') parallel zur Längserstreckung des langgestreckten Schaltmittels (40, 40') ausgerichtet ist.
  2. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (40) parallel zu den Schaltbolzen (14) der schaltbaren Schlepphebel (8) ausgerichtet ist, und dass das obere Ende (28, 28') der Federbleche (22, 22') jeweils rechtwinklig abgewinkelt ist, an der schaltbolzenfernen oberen Außenseite (42) des Schaltmittels (40) anliegt und im Kontaktbereich mit der oberen Außenseite (42) an dem Schaltmittel (40) befestigt ist.
  3. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Endabschnitt (26) der Federbleche (22) jeweils an einer schmalen Außenseite (44) des Schaltmittels (40) anliegt.
  4. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (40) an einer schmalen Außenseite (44) mit längsausgerichteten rechteckigen Ausnehmungen (46) versehen ist, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts (26) der Federbleche (22) entspricht, und dass der obere Endabschnitt (26) der Federbleche (22) jeweils in eine der Ausnehmungen (46) eingreift sowie an der Innenwand der jeweiligen Ausnehmung (46) anliegt.
  5. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (40) längsausgerichtete schlitzförmige Durchtrittsöffnungen (48) aufweist, deren Länge weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts (26) der Federbleche (22') entspricht und die seitlich versetzt an dem Schaltmittel (40) ausgebildet sind, und dass die Federbleche (22') mit ihrem oberen Endabschnitt (26) jeweils in eine der schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen (48) eingesetzt sind sowie an der äußeren Seitenwand der jeweiligen Durchtrittsöffnung anliegen.
  6. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (40) parallel zu den Schaltbolzen (14) der schaltbaren Schlepphebel (8) ausgerichtet ist, dass das Schaltmittel (40) an einer schmalen Außenseite (44) seitlich ausgeschnittene, rechtwinklig nach unten abgewinkelte Trägerlaschen (50) aufweist, deren Breite weitgehend der Breite des oberen Endabschnitts (26) der Federbleche (22) entspricht, und dass das obere Ende (28") der Federbleche (22) jeweils an der Außenseite einer der Trägerlaschen (50) anliegt sowie im Kontaktbereich mit der Trägerlasche (50) an dem Schaltmittel (40) befestigt ist.
  7. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel (40') parallel zu den Schaltbolzen (14) der schaltbaren Schlepphebel (8) ausgerichtet ist sowie zwei breite Außenseiten (42') und zwei schmale Außenseiten (44) aufweist, dass eine schmale Außenseite (44) des Schaltmittels (40') in Richtung zu den Schaltbolzen (14) der schaltbaren Schlepphebel (8) weist, und dass das obere Ende (28") der Federbleche (22') jeweils an einer der breiten Außenseiten (42') des Schaltmittels (40') anliegt und im Kontaktbereich mit dieser breiten Außenseite (42') an dem Schaltmittel (40') befestigt ist.
  8. Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbleche (22, 22') an ihrem oberen Ende (28, 28', 28") jeweils mittels mindestens einer Clinchverbindung (38, 38') an dem Schaltmittel (40, 40') befestigt sind.
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