DE102018113801A1 - Schaltbarer Schlepphebel eines Ventiltriebs - Google Patents

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Matthias Ammann
Andreas Biermann
Kilian Dummer
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel (2), der im Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors zwischen einem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils sowie einem an einem Motorgehäuse gelagerten Abstützelement angeordnet ist, und der einen Außenhebel (4) sowie einen in diesem schwenkbaren Innenhebel (16) aufweist. Der Innenhebel ist durch eine Axialverschiebung eines Koppelbolzens (30), der in einer Längsbohrung (12) des Außenhebels (4) verschiebbar angeordnet ist und mit einem in einer Querbohrung (14) des Außenhebels verschiebbar geführten, endseitig aus diesem hervorstehenden Schaltbolzen (42) in Stellverbindung ist, mittels einer an den Schaltbolzen axial angreifenden Stellkraft von dem Außenhebel (4) entkoppelbar. Der Schaltbolzen (42) weist an seinem inneren Endabschnitt (46) sowie der Koppelbolzen (30) an seinem äußeren Endabschnitt (34) jeweils eine ebene Abflachung (38, 54) auf, an denen diese Bolzen (30, 42) gleitbeweglich aneinander anliegen und über eine Kulissenführung (70) miteinander in Stellverbindung sind. Die Kulissenführung weist eine im Schaltbolzen (42) ausgebildete Führungskulisse (72) sowie ein am Koppelbolzen (30) angeordnetes und in die Führungskulisse eingreifendes Führungselement (40) auf, wobei die Führungskulisse so ausgerichtet ist, dass eine Axialverschiebung des Schaltbolzens (42) nach innen eine Axialverschiebung des Koppelbolzens (30) nach außen bewirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel, der im Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors zwischen einem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils sowie einem an einem Motorgehäuse gelagerten Abstützelement angeordnet ist, und der einen rahmenförmigen Außenhebel sowie einen in diesem schwenkbar gelagerten Innenhebel aufweist, wobei der Außenhebel eine Gleitfläche für den Kontakt mit dem Ventilschaft des Gaswechselventils und eine Aufnahme für den Kopf des Abstützelementes aufweist, und bei dem der Innenhebel mit einem Abgriffelement zum Abgriff der Hubkurve des Nockens versehen ist, über mindestens eine Anpressfeder in Richtung zu der Nockenwelle mit einer Federkraft belastet ist, sowie durch eine Axialverschiebung eines Koppelbolzens, der in einer Längsbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführt angeordnet ist und mit einem in einer Querbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführten, endseitig aus diesem hervorstehenden Schaltbolzen in Stellverbindung ist, mittels einer auf den Schaltbolzen wirkenden Stellkraft von dem Außenhebel entkoppelbar ist.
  • Schlepphebel dieser Bauart werden bevorzugt in Ventiltrieben von Verbrennungskolbenmotoren verwendet, bei denen zur Zylinderabschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Betriebsphasen, insbesondere im Teillastbetrieb, der auf die betreffenden Gaswechselventile übertragbare Ventilhub abgeschaltet werden kann. Ein schaltbarer Schlepphebel eines Ventiltriebs mit hydraulischer Schaltbetätigung, bei dem der Innenhebel durch eine Axialverschiebung eines in einer Längsbohrung des Außenhebels axialbeweglich geführten Koppelbolzens gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder von dem Außenhebel entkoppelt werden kann, ist aus der DE 10 2006 057 894 A1 bekannt.
  • Ein ähnlicher Schlepphebel eines Ventiltriebs mit elektromagnetischer Schaltbetätigung und umgekehrter Schaltwirkung ist als dortige zweite Ausführungsform in der US 5 544 626 A beschrieben. Bei diesem bekannten Schlepphebel ist der Innenhebel durch eine Axialverschiebung eines in einer Längsbohrung des Außenhebels axialbeweglich geführten Koppelbolzens gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder mit dem Außenhebel koppelbar.
  • Zur Vermeidung separater, in oder an dem Zylinderkopf eines Verbrennungskolbenmotors zu den schaltbaren Schlepphebeln geführter hydraulischer oder elektrischer Schaltdruck- beziehungsweise elektrischer Schaltleitungen wurden von der Anmelderin in den nicht vorveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2017 101 792.5 und DE 10 2017 129 422.8 bereits mehrere Ausführungen eines variablen Ventiltriebs vorgeschlagen, bei denen der übertragbare Ventilhub mehrerer die gleiche Funktion aufweisender Gaswechselventile mittels eines einzigen Aktuators abschaltbar oder umschaltbar ist. Bei diesen variablen Ventiltrieben weisen die schaltbaren Schlepphebel eine rein mechanische Schaltbetätigung auf und sind jeweils durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels geführten sowie aus einer Seitenwand hervorstehenden Schaltbolzens umschaltbar. Die Schaltbolzen dieser Schlepphebel stehen über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente mit einem langgestreckten Schaltmittel in Stellverbindung, das parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildeten Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist.
  • Besonders zur Abschaltung des übertragbaren Ventilhubs sind zur Erzielung geringer Abmessungen schaltbare Schlepphebel mit einer sogenannten Längsverriegelung vorteilhaft, die jeweils einen rahmenförmigen Außenhebel und einen in diesem gelenkig gelagert angeordneten Innenhebel aufweisen. Der Außenhebel liegt mit seinen gegenüberliegenden Enden an dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils beziehungsweise an dem Kopf des Abstützelementes an. Der schwenkbar an dem Außenhebel gelagerte Innenhebel ist mittels mindestens einer Anpressfeder in Richtung zu der Nockenwelle mit einer Federkraft belastet und liegt mit einem Abgriffelement, zum Beispiel einer drehbar gelagerten Abgriffrolle, an einer zugeordneten Nocke der Nockenwelle an. Durch eine Axialverschiebung eines Koppelbolzens, der in einer Längsbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführt ist, ist der Innenhebel mittels einer Stellkraft von dem Außenhebel entkoppelbar. Um eine Stellvorrichtung der drei genannten variablen Ventiltriebe nutzen zu können, steht der Koppelbolzen mit einem in einer Querbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführten und endseitig aus dieser hervorstehenden Schaltbolzen in Stellverbindung, in den die Stellkraft über das zugeordnete Federblech eingeleitet wird.
  • Ein solcher schaltbarer Schlepphebel, bei dem der Schaltbolzen und der Koppelbolzen über jeweils eine Rampenfläche miteinander in Stellverbindung sind, ist in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 129 423 A1 der Anmelderin dargestellt und beschrieben. Da die Rampenflächen des dortigen Schaltbolzens und des dortigen Koppelbolzens aufgrund eines geringen verfügbaren Bauraumes relativ klein sind und somit hoch belastete sowie fertigungstechnisch aufwendig herstellbare Gleitflächen aufweisen, lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen schaltbaren Schlepphebel der eingangs genannten Bauart mit einer belastungs- und fertigungstechnisch günstigeren Stellverbindung zwischen dem Schaltbolzen und dem Koppelbolzen vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Schaltbolzen an seinem inneren Endabschnitt sowie der Koppelbolzen an seinem äußeren Endabschnitt jeweils eine ebene Abflachung aufweisen, an denen der Schaltbolzen und der Koppelbolzen gleitbeweglich aneinander anliegen sowie über eine Kulissenführung miteinander in Stellverbindung sind, und dass die Kulissenführung eine in dem Schaltbolzen ausgebildete Führungskulisse sowie ein an dem Koppelbolzen angeordnetes und in die Führungskulisse eingreifendes Führungselement aufweist, wobei die Führungskulisse derart ausgerichtet ist, dass eine Axialverschiebung des Schaltbolzens nach innen eine Axialverschiebung des Koppelbolzens nach außen bewirkt.
  • Die Erfindung geht demnach aus von einem in verschiedenen Ausführungen bekannten schaltbaren Schlepphebel, der im Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors zwischen einem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils sowie einem an einem Motorgehäuse gelagerten Abstützelement angeordnet ist. Der Schlepphebel weist einen rahmenförmigen Außenhebel und einen in diesem schwenkbar gelagert angeordneten Innenhebel auf. Der Außenhebel weist an seinen gegenüberliegenden Enden eine Gleitfläche für den Kontakt mit dem Ventilschaft des Gaswechselventils beziehungsweise eine Aufnahme für den Kopf des Abstützelementes auf. Der Innenhebel ist mit einem Abgriffelement zum Abgriff der Hubkurve des Nockens versehen, wie zum Beispiel einer drehbar gelagerten Abgriffrolle, über mindestens eine Anpressfeder in Richtung zu der Nockenwelle mit einer Federkraft belastet, und durch eine Axialverschiebung eines Koppelbolzens, der in einer Längsbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführt ist sowie mit einem in einer Querbohrung des Außenhebels axial verschiebbar geführten, endseitig aus diesem hervorstehenden Schaltbolzen in Stellverbindung steht, mittels einer auf den Schaltbolzen axial wirkenden Stellkraft von dem Außenhebel entkoppelbar.
  • Durch das gleitbewegliche Anliegen des Schaltbolzens und des Koppelbolzens an deren ebenen Abflachungen wird eine Drehung der beiden Bolzen um ihre Längsachse verhindert, und durch deren formschlüssige Kopplung mittels der in diesem Bereich angeordneten Kulissenführung ist eine robuste sowie fertigungstechnisch einfach herstellbare Stellverbindung zwischen den beiden Stellbolzen geschaffen.
  • Die Führungskulisse der Kulissenführung ist bevorzugt als ein senkrecht zu der Abflachung des Schaltbolzens ausgerichteter Führungsschlitz ausgebildet, der bezüglich der Längsachsen des Schaltbolzens und des Koppelbolzens diagonal von innen nach außen verläuft. Das Führungselement der Kulissenführung ist dementsprechend als ein senkrecht aus der Abflachung des Koppelbolzens hervorstehender und in den Führungsschlitz des Schaltbolzens eingreifender Führungsstift ausgebildet. Die Enden des Führungsschlitzes sind als Endanschläge für den Führungsstift und damit auch für den Koppelbolzen wirksam, so dass auf sonst erforderliche, aufwendig herstellbare Anschlagflächen an dem Koppelbolzen und in der Längsbohrung des Außenhebels verzichtet werden kann.
  • Der Schaltbolzen ist gemäß einer anderen Ausführungsform mit einem senkrecht zu seiner Abflachung ausgerichteten Montageschlitz versehen, der an das innere Ende des Führungsschlitzes anschließt und in Längsrichtung bis an die innere Stirnseite des Schaltbolzens verläuft. Zur Montage kann der Schaltbolzen dadurch bei in seiner Ruhestellung befindlichem Koppelbolzen auf einfache Weise so weit in die Querbohrung des Außenhebels eingeschoben werden, bis der Führungsstift innerhalb des Montageschlitzes das innere Ende des Führungsschlitzes erreicht.
  • Zur selbsttätigen Rückstellung des Koppelbolzens aus der Schaltstellung in die Ruhestellung ist zur Einsparung von Bauraum bevorzugt der Schaltbolzen an seinem inneren Endabschnitt durch eine Druckfeder mit deren Federkraft nach axial außen belastet. Die Druckfeder ist beispielsweise als eine Schraubenfeder ausgebildet und zwischen einem in der Querbohrung des Außenhebels befestigten Stützring und der inneren Stirnseite des Schaltbolzens angeordnet. Durch die in stellkraftfreiem Zustand über die Druckfeder bewirkte Rückstellung des Schaltbolzens nach außen wird der Koppelbolzen über die Kulissenführung nach innen in seine Ruhestellung gedrückt.
  • Bei einem variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem Gaswechselventil gleicher Funktion pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil übertragbar ist, wobei jeweils in einer Querbohrung axialbeweglich geführte Schaltbolzen der Schlepphebel über als Federbleche ausgebildete Verbindungselemente mit einem langgestreckten Schaltmittel in Stellverbindung stehen, welches parallel zu der Nockenwelle angeordnet und über einen Linearaktuator gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, entsprechen die Schlepphebel bevorzugt der vorbeschriebenen Bauart des erfindungsgemäßen Schlepphebels.
  • Unabhängig von ihrer Befestigung an dem langgestreckten Schaltmittel können die als Verbindungselemente verwendeten Federbleche jeweils an ihrem unteren Endabschnitt mit einem mittig angeordneten, längs gerichteten Führungsschlitz versehen sein, in den der jeweilige Schaltbolzen des zugeordneten Schlepphebels mit einer nahe seiner äußeren Stirnseite ausgebildeten Ringnut formschlüssig eingreift. Die Federbleche sind somit durch den Eingriff der neben dem Führungsschlitz befindlichen Seitenstege in die Ringnut des Schaltbolzens axial fest und längsverschiebbar sowie gelenkig an den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel befestigt, wodurch die beim Betrieb des Verbrennungskolbenmotors auftretenden Hub- und Schwenkbewegungen der Schlepphebel problemlos ausgeglichen werden.
  • Zur Montageerleichterung ist der Führungsschlitz der Federbleche vorzugsweise an seinem unteren Ende jeweils mit einer runden Montageöffnung mit einem gegenüber der Breite des Führungsschlitzes vergrößerten Durchmesser versehen, so dass die Federbleche einfach axial auf die äußeren Endabschnitte der Schaltbolzen aufgesteckt werden können.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt
    • 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schaltbaren Schlepphebels zusammen mit einem als Blechschiene ausgebildeten Schaltelement in einer perspektivischen Ansicht,
    • 2a den schaltbaren Schlepphebel gemäß 1 im nicht-umgeschalteten Zustand in einer teilweise geschnittenen Ansicht von unten,
    • 2b den schaltbaren Schlepphebel gemäß 1 im umgeschalteten Zustand in einer teilweise geschnittenen Ansicht von unten.
    • 3a einen Koppelbolzen des schaltbaren Schlepphebels gemäß den 1, 2a und 2b in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten,
    • 3b einen Schaltbolzen des schaltbaren Schlepphebels gemäß den 1, 2a und 2b in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben, und
    • 3c den Schaltbolzen sowie ein als Federblech ausgebildetes Verbindungselement gemäß den 1, 2a und 2b in einer ausschnittsweisen perspektivischen Einzelteilansicht.
  • Ein in 1 in einer perspektivischen Ansicht und in den 2a und 2b jeweils in einer teilweise geschnittenen Ansicht von unten abgebildeter schaltbarer Schlepphebel 2 eines Ventiltriebs, der im eingebauten Zustand in einem Zylinderkopf eines Verbrennungskolbenmotors zwischen einem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils sowie einem gehäuseseitig gelagerten Abstützelement angeordnet ist, weist einen rahmenförmigen Außenhebel 4 und einen innerhalb des Außenhebels 4 angeordneten gabelförmigen Innenhebel 16. Der Außenhebel 4 hat an einem ventilseitigen Ende 6 eine in seiner Längsrichtung konvex gewölbte Gleitfläche 10 für den Kontakt mit dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils und an dem gegenüberliegenden stützseitigen Ende 8 eine hier nicht erkennbare kalottenförmige Aufnahme für den Kopf eines hydraulischen Abstützelementes. An dem ventilseitigen Ende 6 des Außenhebels 4 ist der Innenhebel 16 schwenkbar an dem Außenhebel 4 gelagert. An seinem freien Ende weist der Innenhebel 16 einen Vorsprung 20 mit einer an der Unterseite angeordneten ebenen Anschlagfläche 22 auf.
  • Der Innenhebel 16 ist mit einem Abgriffelement 26 zum Abgriff der Hubkurve des zugeordneten Nockens der Nockenwelle versehen, das vorliegend als eine zwischen den Seitenwänden 18, 18' des Innenhebels 16 angeordnete, auf einem in Bohrungen in den Seitenwänden 18, 18' befestigten Achsbolzen 24 drehbar gelagerte Abgriffrolle ausgebildet ist. Über zwei als Schenkelfedern ausgebildete Anpressfedern 28, 28', die beidseitig an dem stützseitigen Ende 8 des Außenhebels 4 angeordnet sind und deren äußere Schenkel jeweils an dem Außenhebel 4 sowie deren innere Schenkel jeweils an dem Innenhebel 16 anliegen, ist der Innenhebel 16 in Richtung zur Nockenwelle belastet, so dass die Abgriffrolle 26 im eingebauten Zustand immer an dem zugeordneten Nocken der Nockenwelle anliegt.
  • In dem stützseitigen Ende 8 des Außenhebels 4 ist eine Längsbohrung 12 vorhanden, in der ein zylindrischer Koppelbolzen 30 axialbeweglich geführt ist. Zudem weist der Außenhebel 4 an diesem Ende eine Querbohrung 14 auf, welche die Längsbohrung 12 rechtwinklig schneidet, und in der ein Schaltbolzen 42 axialbeweglich geführt ist. Der Schaltbolzen 42 ragt mit seinem äußeren Endabschnitt 50 aus der Querbohrung 14 des Außenhebels 4 heraus.
  • Der in 3a als Einzelteil in einer perspektivischen Schrägansicht von unten abgebildete Koppelbolzen 30 weist an seinem inneren Endabschnitt 32 eine ebene Abflachung 36 auf, die mit der erwähnten Anschlagfläche 22 des Innenhebels 16 zusammenwirkt. An seinem äußeren Endabschnitt 34 ist der Koppelbolzen 30 mit einer zweiten ebenen Abflachung 38 versehen, die gegenüber der ersten Abflachung 36 umfangsseitig gegenüberliegend beziehungsweise um 180° versetzt ausgebildet ist, und an der mit senkrechter Ausrichtung ein Führungsbolzen 40 befestigt oder ausgebildet ist.
  • Der in 3b als Einzelteil in einer perspektivischen Schrägansicht von oben abgebildete Schaltbolzen 42 ist ebenfalls abgestuft ausgebildet und weist einen Innenabschnitt 44 mit einem größeren Durchmesser und einen äußeren Endabschnitt 50 mit einem geringeren Durchmesser auf. An einem inneren Endabschnitt 46 ist der Schaltbolzen 42 mit einer ebenen Abflachung 54 versehen, in der eine zu der Abflachung 54 senkrecht ausgerichtete, bezüglich des Koppelbolzens 30 und des Schaltbolzens 42 diagonal von innen nach außen verlaufende Führungsnut 56 ausgebildet ist. Von dem inneren Ende 58 der Führungsnut 56 verläuft eine zu der Abflachung 54 ebenfalls senkrecht ausgerichtete Montagenut 62 in Längsrichtung bis an die innere Stirnseite 48 des Schaltbolzens 42. An dem äußeren Endabschnitt 50 ist der Schaltbolzen 42 mit einer nahe der äußeren Stirnseite 52 angeordneten Ringnut 64 versehen.
  • Wie die 2a und 2b erkennen lassen, liegen der Koppelbolzen 30 und der Schaltbolzen 42 im eingebauten Zustand an ihren Abflachungen 38, 54 gleitbeweglich aneinander an, und der Führungsstift 40 des Koppelbolzens 30 greift in den Führungsschlitz 56 des Schaltbolzens 42 ein. Der Führungsschlitz 56 des Schaltbolzens 42 und der Führungsstift 40 des Koppelbolzens 30 bilden eine Kulissenführung 70, bei welcher der Führungsschlitz 56 als eine Führungskulisse 72 und der Führungsstift 40 als ein in der Führungskulisse 72 geführtes Führungselement wirksam sind, und über welche der Schaltbolzen 42 und der Koppelbolzen 30 formschlüssig miteinander in Stellverbindung sind.
  • Durch die diagonale Ausrichtung des Führungsschlitzes 56 bezüglich beider Stellbolzen 30, 42 von innen nach außen bewirkt eine Axialverschiebung des Schaltbolzens 30 nach innen eine Axialverschiebung des Koppelbolzens 42 nach außen. Das innere Ende 58 und das äußere Ende 60 des Führungsschlitzes 56 sind als Endanschläge für den Führungsstift 40 und damit auch für den Koppelbolzen 30 wirksam, so dass auf sonst erforderliche, aufwendig herstellbare Anschlagflächen an dem Koppelbolzen 30 und in der Längsbohrung 12 des Außenhebels 4 verzichtet werden kann.
  • An seinem inneren Endabschnitt 46 ist der Schaltbolzen 42 durch eine Druckfeder 68 axial nach außen belastet. Die Druckfeder 68 ist als eine Schraubenfeder ausgebildet, die zwischen einem in der Querbohrung 14 des Außenhebels 4 befestigten Stützring 66 und der inneren Stirnseite 48 des Schaltbolzens 42 angeordnet ist. Durch den in Längsrichtung verlaufenden Montageschlitz 62 kann der Schaltbolzen 42 nach dem Einsetzen des Koppelbolzens 30 in die Längsbohrung 12 des Außenhebels 4 auf einfache Weise so weit in die Querbohrung 14 eingeschoben werden, bis der Führungsstift 40 innerhalb des Montageschlitzes 62 das innere Ende 58 des Führungsschlitzes 56 erreicht.
  • Zur Einleitung einer Stellkraft zur Umschaltung des Schlepphebels 2, durch die der Innenhebel 16 von dem Außenhebel 4 entkoppelt und damit die Hubübertragung von der zugeordneten Nocke der Nockenwelle auf das zugeordnete Gaswechselventil unterbrochen wird, steht der Schaltbolzen 42 an seinem äußeren Endabschnitt 50 über ein als Federblech ausgebildetes Verbindungselement 76 mit einem langgestreckten Schaltelement 88 in Stellverbindung. Bei dem langgestreckten Schaltelement 88 handelt es sich vorzugsweise um eine zum Beispiel durch Ausstanzen oder Laserschneiden aus einem Stahlblech herausgetrennte ebene Blechschiene, die längsbeweglich in schlitzförmigen Führungsöffnungen des Zylinderkopfes geführt ist. Dieses Schaltelement 88 ist parallel zur Nockenwelle angeordnet und mittels eines bevorzugt als Elektromagnet ausgebildeten Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes durch eine Schaltbewegung in der in 1 durch einen Richtungspfeil 96 angegebenen Schaltrichtung aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar.
  • Das Federblech 76 ist an seinem oberen Endabschnitt 78 starr an dem Schaltelement 88 befestigt. Wie die 1 zeigt, ist hierzu der obere Endabschnitt 78 des Federblechs 76 rechtwinklig abgewinkelt, und das Federblech 76 von oben in eine Durchtrittsöffnung 92 des Schaltelements 88 eingesetzt. Der abgewinkelte Endabschnitt 78 des Federblechs 76 liegt an der oberen Außenseite 90 des Schaltelements 88 an und ist über eine Clinchverbindung 94 starr mit dem Schaltelement 88 verbunden. Wie 1 und der ausschnittsweisen perspektivischen Einzelteilansicht von 3c entnommen werden kann, ist das Federblech 76 an seinem unteren Endabschnitt 80 mit einem mittig angeordneten, längs gerichteten Führungsschlitz 82 versehen, in den der Schaltbolzen 42 des Schlepphebels 2 mit der nahe der äu-ßeren Stirnseite 52 ausgebildeten Ringnut 64 formschlüssig eingreift. Durch den Eingriff der neben dem Führungsschlitz 82 verbliebenen Seitenstege 84, 84' in die Ringnut 64 des Schaltbolzens 42 ist das Federblech 76 somit axial fest und längsverschiebbar sowie gelenkig an dem Schaltbolzen 42 befestigt. Hierdurch können die beim Betrieb des Verbrennungskolbenmotors auftretenden Hub- und Schwenkbewegungen des Schlepphebels 2 problemlos ausgeglichen werden. Eine am unteren Ende des Führungsschlitzes 82 ausgebildete runde Montageöffnung 86 mit einem gegenüber der Breite des Führungsschlitzes 82 vergrößerten Durchmesser ist bei der Montage zum axialen Aufstecken des Federblechs 76 auf den äußeren Endabschnitt 50 des Schaltbolzens 42 vorgesehen.
  • In der Abbildung von 2a befinden sich der Schaltbolzen 42 und der Koppelbolzen 30 in ihrer Ruhestellung, in welcher der innere Endabschnitt 32 des Koppelbolzens 30 den Vorsprung 20 am Innenhebel 16 überragt und die Anschlagfläche 22 des Vorsprungs 30 bei einer Auslenkung des Innenhebels 16 durch den zugeordneten Nocken der Nockenwelle an der Abflachung 36 des Koppelbolzens 30 anliegt. In dieser Ruhestellung ist der Innenhebel 16 somit formschlüssig mit dem Außenhebel 4 gekoppelt, so dass die Hubkurve des zugeordneten Nockens auf das zugeordnete Gaswechselventil übertragen wird.
  • In der Abbildung der 2b befinden sich der Schaltbolzen 42 und der Koppelbolzen 30 in ihrer Schaltstellung. Durch eine Längsverschiebung des Schaltelements 88 in die Schaltrichtung 96 durch eine entsprechende Schaltbewegung des Linearaktuators wurde über das Federblech 76 eine axiale Stellkraft und ein entsprechender Stellweg auf den Schaltbolzen 42 des Schlepphebels 2 übertragen. Hierdurch wurde der Schaltbolzen 42 gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 68 axial nach innen gedrückt sowie der Koppelbolzen 30 über die Stellverbindung der Kulissenführung 70 axial nach außen gezogen. Dadurch überragt der innere Endabschnitt 32 des Koppelbolzens 30 den Vorsprung 20 des Innenhebels 16 nicht mehr, und der Innenhebel 16 kann bei einer Auslenkung durch den zugeordneten Nocken ungehindert gegenüber dem Außenhebel 4 einschwenken. In dieser Schaltstellung ist der Innenhebel 16 somit von dem Außenhebel 4 entkoppelt, so dass die Hubkurve des zugeordneten Nockens nicht auf das zugeordnete Gaswechselventil übertragen wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Schlepphebel
    4
    Außenhebel
    6
    Ventilseitiges Ende des Schlepphebels
    8
    Stützseitiges Ende des Schlepphebels
    10
    Gleitfläche am Schlepphebel
    12
    Längsbohrung im Außenhebel
    14
    Querbohrung im Außenhebel
    16
    Innenhebel
    18, 18'
    Seitenwand des Innenhebels
    20
    Vorsprung am Innenhebel
    22
    Anschlagfläche am Vorsprung
    24
    Achsbolzen
    26
    Abgriffelement, Abgriffrolle
    28, 28'
    Anpressfeder, Schenkelfeder
    30
    Koppelbolzen
    32
    Innerer Endabschnitt des Koppelbolzens
    34
    Äußerer Endabschnitt des Koppelbolzens
    36
    Kurze Abflachung am Koppelbolzen
    38
    Lange Abflachung am Koppelbolzen
    40
    Führungselement, Führungsstift
    42
    Schaltbolzen
    44
    Innerer Abschnitt des Schaltbolzens
    46
    Innerer Endabschnitt des Schaltbolzens
    48
    Innere Stirnseite des Schaltbolzens
    50
    Äußerer Endabschnitt des Schaltbolzens
    52
    Äußere Stirnseite des Schaltbolzens
    54
    Abflachung am Schaltbolzen
    56
    Führungsschlitz im Schaltbolzen
    58
    Inneres Ende des Führungsschlitzes
    60
    Äußeres Ende des Führungsschlitzes
    62
    Montageschlitz des Führungsschlitzes
    64
    Ringnut
    66
    Stützring
    68
    Druckfeder, Schraubenfeder
    70
    Kulissenführung
    72
    Führungskulisse
    76
    Verbindungselement, Blattfeder
    78
    Oberer Endabschnitt der Blattfeder
    80
    Unterer Endabschnitt der Blattfeder
    82
    Führungsschlitz in der Blattfeder
    84, 84'
    Seitenstege der Blattfeder
    86
    Montageöffnung in der Blattfeder
    88
    Schaltelement, Blechschiene
    90
    Obere Außenseite des Schaltelements
    92
    Durchtrittsöffnung im Schaltelement
    94
    Clinchverbindung
    96
    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 102006057894 A1 [0002]
    • US 5544626 A [0003]
    • DE 102017101792 [0004]
    • DE 102017129422 [0004]
    • DE 102017129423 A1 [0006]

Claims (4)

  1. Schaltbarer Schlepphebel (2), der im Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors zwischen einem Nocken einer Nockenwelle und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils sowie einem an einem Motorgehäuse gelagerten Abstützelement angeordnet ist, und der einen rahmenförmigen Außenhebel (4) sowie einen in diesem schwenkbar gelagerten Innenhebel (16) aufweist, wobei der Außenhebel (4) eine Gleitfläche (10) für den Kontakt mit dem Ventilschaft des Gaswechselventils und eine Aufnahme für den Kopf des Abstützelementes aufweist, und bei dem der Innenhebel (16) mit einem Abgriffelement (26) zum Abgriff der Hubkurve des Nockens versehen ist, über mindestens eine Anpressfeder (28, 28') in Richtung zu der Nockenwelle mit einer Federkraft belastet ist, sowie durch eine Axialverschiebung eines Koppelbolzens (30), der in einer Längsbohrung (12) des Außenhebels (4) axial verschiebbar geführt angeordnet ist und mit einem in einer Querbohrung (14) des Außenhebels (4) axial verschiebbar geführten, endseitig aus diesem hervorstehenden Schaltbolzen (42) in Stellverbindung ist, mittels einer auf den Schaltbolzen (42) wirkenden Stellkraft von dem Außenhebel (4) entkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltbolzen (42) an seinem inneren Endabschnitt (46) sowie der Koppelbolzen (30) an seinem äußeren Endabschnitt (34) jeweils eine ebene Abflachung (38, 54) aufweisen, an denen der Schaltbolzen (42) und der Koppelbolzen (30) gleitbeweglich aneinander anliegen und über eine Kulissenführung (70) miteinander in Stellverbindung sind, und dass die Kulissenführung (70) eine in dem Schaltbolzen (42) ausgebildete Führungskulisse (72) sowie ein an dem Koppelbolzen (30) angeordnetes und in die Führungskulisse eingreifendes Führungselement (40) aufweist, wobei die Führungskulisse (72) derart ausgerichtet ist, dass eine Axialverschiebung des Schaltbolzens (42) nach innen eine Axialverschiebung des Koppelbolzens (30) nach außen bewirkt.
  2. Schaltbarer Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (72) der Kulissenführung (70) als ein senkrecht zu der Abflachung (54) des Schaltbolzens (42) ausgerichteter Führungsschlitz (56) ausgebildet ist, der bezüglich der Längsachsen des Schaltbolzens (42) und des Koppelbolzens (30) diagonal von innen nach außen verläuft, und dass das Führungselement der Kulissenführung (70) als ein senkrecht von der Abflachung (38) des Koppelbolzens (30) hervorstehender und in den Führungsschlitz (56) des Schaltbolzens (42) eingreifender Führungsstift (40) ausgebildet ist.
  3. Schaltbarer Schlepphebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltbolzen (42) mit einem senkrecht zu seiner Abflachung (56) ausgerichteten Montageschlitz (62) versehen ist, der an das innere Ende (58) des Führungsschlitzes (56) anschließt und in Längsrichtung bis an die innere Stirnseite (48) des Schaltbolzens (42) verläuft.
  4. Schaltbarer Schlepphebel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltbolzen (42) an seinem inneren Endabschnitt (46) durch eine Druckfeder (68) axial nach außen belastet ist, die zwischen einem in der Querbohrung (14) des Außenhebels (4) befestigten Stützring (66) und der inneren Stirnseite (48) des Schaltbolzens (42) angeordnet ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5544626A (en) 1995-03-09 1996-08-13 Ford Motor Company Finger follower rocker arm with engine valve deactivator
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