DE102018116121A1

DE102018116121A1 - Device for actuating sliding coupling elements

Info

Publication number: DE102018116121A1
Application number: DE102018116121.2A
Authority: DE
Inventors: Matthias Ammann; Andreas Biermann; Kilian Dummer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-09

Abstract

Eine Vorrichtung (1) ist zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente vorgesehen und einer Gruppe schaltbarer hebelartiger Nockenfolger (3, 3a, 3b und 3c) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet. Dabei bestehen die in einem Zylinderkopf (9) angeordneten Nockenfolger (3, 3a, 3b und 3c) jeweils aus einem Außenhebel und einem Innenhebel, die an einem Ende über eine Schwenkachse miteinander verbunden und vorzugsweise am anderen Ende über das verschiebbare Kuppelelement formschlüssig aneinander verriegelbar sind, wobei der Innenhebel in seinem entriegelten Zustand bewegungsmäßig vom Außenhebel getrennt und in seinem verriegelten Zustand bewegungsmäßig mit dem Außenhebel verbunden ist. Weiterhin ist ein Stellelement (7) vorgesehen, welches mit den Kuppelelementen zusammenwirkt, sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes (9) erstreckt und mittels eines Aktuators (6) betätigbar ist. Zur Schaffung einer Betätigung eines Verriegelungsmittels für einen schaltbaren Nockenfolger, die sich räumlich günstig am Zylinderkopf anordnen lässt und deren für eine Verschiebung des Kuppelelements vorgesehene Aktuatorik in dessen beiden Schaltstellungen stromlos gehalten werden kann, soll das über den Aktuator (6) und die Kraft einer Rückstellfeder (27, 39, 69) jeweils in eine Schaltposition betätigbare Stellelement (7, 62) linear verschiebbar am Zylinderkopf (9) geführt sein, wobei mit dem Stellelement (7) ein Verriegelungsmittel (22) verbunden ist, das dieses in seiner jeweiligen Schaltposition fixiert.A device (1) is provided for actuating displaceable coupling elements and is assigned to a group of switchable lever-like cam followers (3, 3a, 3b and 3c) of a reciprocating piston internal combustion engine. The cam followers (3, 3a, 3b and 3c) arranged in a cylinder head (9) each consist of an outer lever and an inner lever, which are connected at one end via a swivel axis and preferably can be positively locked to one another at the other end via the sliding coupling element , wherein the inner lever is in its unlocked state in terms of movement separated from the outer lever and in its locked state is connected in terms of movement with the outer lever. An actuating element (7) is also provided, which interacts with the coupling elements, extends in the longitudinal direction of the cylinder head (9) and can be actuated by means of an actuator (6). To create an actuation of a locking means for a switchable cam follower, which can be arranged in a space-saving manner on the cylinder head and whose actuator system provided for shifting the coupling element can be kept currentless in its two switching positions, this is to be done via the actuator (6) and the force of a return spring (27, 39, 69) each of the actuating elements (7, 62) which can be actuated into a switching position can be linearly displaceably guided on the cylinder head (9), a locking means (22) being connected to the actuating element (7) and fixing it in its respective switching position ,

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente, die einer Gruppe schaltbarer hebelartiger Nockenfolger einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet ist, wobei die in einem Zylinderkopf angeordneten Nockenfolger jeweils aus einem Außenhebel und einem Innenhebel bestehen, die an einem Ende über eine Schwenkachse miteinander verbunden und vorzugsweise am anderen Ende über das verschiebbare Kuppelelement formschlüssig aneinander verriegelbar sind, wobei der Innenhebel in seinem entriegelten Zustand bewegungsmäßig vom Außenhebel getrennt und in seinem verriegelten Zustand bewegungsmäßig mit dem Außenhebel verbunden ist, mit einem mit den Kuppelelementen zusammenwirkenden Stellelement, das sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes erstreckt und mittels eines Aktuators betätigbar ist.The invention relates to a device for actuating displaceable coupling elements, which is assigned to a group of switchable lever-like cam followers of a reciprocating piston internal combustion engine, the cam followers arranged in a cylinder head each consisting of an outer lever and an inner lever which are connected to one another via a pivot axis and preferably at the other End can be positively locked to one another via the displaceable coupling element, the inner lever in its unlocked state being movably separated from the outer lever and in its locked state being movably connected to the outer lever, with an adjusting element interacting with the coupling elements, which extends in the longitudinal direction of the cylinder head and by means of an actuator can be actuated.

Stand der TechnikState of the art

Schlepphebel, Schwinghebel oder Kipphebel, die allgemein unter dem Sammelbegriff „Hebelartige Nockenfolger“ bekannt sind, werden in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen verwendet, um als Bauelemente einer Ventilsteuerung den Nockenhub eines Nockens einer Nockenwelle auf das entsprechende als Einlass- oder Auslassventil ausgebildete Gaswechselventil zu übertragen. Dabei wird das Gaswechselventil aufgrund des auf den Nockenfolger wirkenden Nockenhubes gegen die Kraft einer Ventilfeder in seine Öffnungsstellung bewegt wird.Rocker arms, rocker arms or rocker arms, which are generally known under the collective term “lever-like cam followers”, are used in valve drives of internal combustion engines in order to transmit the cam stroke of a camshaft of a camshaft as components of a valve control to the corresponding gas exchange valve designed as an intake or exhaust valve. The gas exchange valve is moved into its open position against the force of a valve spring due to the cam stroke acting on the cam follower.

Die Nockenfolger bestehen aus einem als spanlos geformtes Blechteil oder als Feingussteil hergestellten Hebel, der im Fall eines Schlepphebels an einem Ende über eine an diesem vorgesehene Kugelkalotte mittels eines einen Kugelkopf aufweisenden Abstützelements am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist. Handelt es sich dagegen um einen Schwinghebel, so ist der Hebel an einer horizontal verlaufenden Welle angelenkt, über die auch einem Einsteckelement Schmieröl für einen hydraulischen Ventilspielausgleich zugeführt wird. Zumeist sind Schwinghebel als Doppelhebel mit einer gemeinsamen Nockenrolle versehen und dienen somit zur Betätigung von zwei Gaswechselventilen.The cam followers consist of a lever manufactured as a non-cutting sheet metal part or as an investment casting, which in the case of a rocker arm is supported at one end by a spherical cap provided on the latter by means of a support element having a ball head on the cylinder head of the internal combustion engine. If, on the other hand, it is a rocking lever, the lever is articulated on a horizontally extending shaft, via which lubricating oil is also fed to a plug-in element for hydraulic valve clearance compensation. Swing levers are usually provided as double levers with a common cam roller and thus serve to actuate two gas exchange valves.

Zur Reduzierung der Abgasemission und des Verbrauchs der Hubkolbenbrennkraftmaschine werden Ventiltriebe schaltbar ausgebildet, wobei unter dieser Schaltbarkeit des Ventiltriebs dessen Umschaltung oder Abschaltung zu verstehen ist. Eine Umschaltung mittels einer Umschalteinrichtung erfolgt zwischen zwei unterschiedlichen Ventilhüben und eventuell zwei unterschiedlichen Ventilhubverläufen. Bei einer Abschaltung mittels einer Abschalteinrichtungen wird hingegen die Betätigung des Gaswechselventils deaktiviert, das heißt, es wird ein sogenannter Nullhub realisiert, bei dem das zugeordnete Gaswechselventil nicht öffnet obwohl ein Nocken einer sich drehenden Nockenwelle Bauteile des Schlepphebels, wie z.B. ein Innenelement, betätigt.To reduce the exhaust gas emission and the consumption of the reciprocating piston internal combustion engine, valve trains are designed to be switchable, this switchability of the valve train being understood to mean the switchover or switch-off thereof. Switching by means of a switching device takes place between two different valve strokes and possibly two different valve stroke profiles. In the case of a shutdown by means of a shutdown device, on the other hand, the actuation of the gas exchange valve is deactivated, that is to say a so-called zero stroke is realized, in which the associated gas exchange valve does not open although a cam of a rotating camshaft components of the rocker arm, e.g. an inner element, operated.

Sowohl bei einer Abschalteinrichtung als auch bei einer Umschalteinrichtung dienen Kuppelelemente zur wahlweisen Koppelung von Bauelementen des Schlepp- oder Schwinghebels, wobei diese Verriegelungsmittel in der Regel eine einfachwirkende hydraulische Aktuatorik aufweisen, d.h., sie sind mittels Federkraft in einer ersten Stellung gehalten und werden aus dieser zumeist durch hydraulische Druckbeaufschlagung in ihre zweite Stellung verschoben.Coupling elements are used both in a shutdown device and in a switchover device for the optional coupling of components of the drag or rocker arm, these locking means generally having a single-acting hydraulic actuator system, i.e. they are held in a first position by spring force and are mostly from this moved to its second position by hydraulic pressure.

Weiterhin können schaltbare Schlepphebel sowohl außen- als auch innenhebelseitig Nockenkontakte aufweisen, so dass neben dem zumeist mit dem Innenhebel zusammenwirkenden Haupthubnocken zumindest ein weiterer, jedoch meist zwei beiderseits des Haupthubnockens angeordnete Hilfshub-, Umschalthub- oder Grundkreisnocken vorgesehen sind. Ein Umschaltnocken kann dabei eine radiale Erstreckung aufweisen, die einem Grundkreis des Haupthubnockens entspricht.Furthermore, switchable rocker arms can have cam contacts on both the outside and inside lever side, so that in addition to the main lifting cam, which mostly interacts with the inside lever, at least one additional, but usually two auxiliary lifting, switchover or basic circle cams arranged on both sides of the main lifting cam are provided. A changeover cam can have a radial extension that corresponds to a base circle of the main lift cam.

Ein schaltbarer, aus einem Außen- und einem Innenhebel bestehender Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine der vorgenannten Gattung ist aus der US 6,499,451 B1 bekannt. Dabei umgreift der Außenhebel mit seinen Seitenwänden den Innenhebel, der mit einer Gleitfläche für den Anlauf eines ersten Nockens einer Nockenwelle versehen ist. Weiterhin sind an den beiden oberen Rändern der Seitenwände des Außenhebels Nockenanlaufflächen vorgesehen, die mit zweiten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirken. Die Seitenwände des Außenhebels sind im Bereich ihrer Enden über Querstege mit einander verbunden. An seiner Unterseite weist der Schlepphebel an einem Quersteg eine Anlagefläche für ein Gaswechselventil und am gegenüberliegenden Quersteg eine Kugelkalotte auf, wobei an letzterer ein Kugelkopf eines Abstützelements angreift. Beide Hebel sind an dem Ende, an dem sich die Anlagefläche befindet, über eine gemeinsame Schwenkachse miteinander verbunden, so dass der Innenhebel gegenüber dem Außenhebel eine Schwenkbewegung ausführen kann. Außerdem weist der Außenhebel ein Gehäuse auf, in dem ein federbelasteter Verriegelungskolben gleitend geführt ist.A switchable rocker arm consisting of an outer and an inner lever for a valve train of an internal combustion engine of the aforementioned type is known from the US 6,499,451 B1 known. The side lever of the outer lever engages around the inner lever, which is provided with a sliding surface for the start of a first cam of a camshaft. Furthermore, cam contact surfaces are provided on the two upper edges of the side walls of the outer lever, which interact with second cams of a camshaft. The side walls of the outer lever are connected to one another in the region of their ends via transverse webs. On its underside, the rocker arm has a contact surface for a gas exchange valve on a crosspiece and a spherical cap on the opposite crosspiece, a spherical head of a support element acting on the latter. Both levers are connected to each other at the end at which the contact surface is located via a common pivot axis, so that the inner lever can perform a pivoting movement with respect to the outer lever. In addition, the outer lever has a housing in which a spring-loaded locking piston is slidably guided.

Das als Kolben ausgebildete Kuppelelement verbindet in einer verriegelten Stellung des Schlepphebels den Innenhebel bewegungsmäßig mit dem Außenhebel, d.h., wenn der Nocken der Nockenwelle den Innenhebel an seiner Gleitfläche betätigt, wird das Gaswechselventil geöffnet. In einer entriegelten Stellung des Schlepphebels ist der Innenhebel bewegungsmäßig vom Außenhebel getrennt und kann zu diesem die Schwenkbewegung ausführen. Das führt dazu, dass von dem ersten Nocken zwar der Innenhebel, nicht aber der Außenhebel und das an diesem anliegende Gaswechselventil betätigt wird. Darüber hinaus kann über zwei mit dem Außenhebel zusammenwirkende weitere Nocken, die verglichen mit dem ersten Nocken eine andere Nockenkontur aufweisen, eine Öffnungsbewegung des Gaswechselventils erfolgen.In a locked position of the rocker arm, the coupling element designed as a piston connects the inner lever with the outer lever in terms of movement, ie when the cam of the camshaft actuates the inner lever on its sliding surface the gas exchange valve opened. In an unlocked position of the rocker arm, the inner lever is separated in terms of movement from the outer lever and can execute the pivoting movement to the latter. This leads to the fact that the inner lever is actuated by the first cam, but not the outer lever and the gas exchange valve that is applied to it. In addition, an opening movement of the gas exchange valve can take place via two further cams which interact with the outer lever and which have a different cam contour compared to the first cam.

Die Betätigung des mittels einer Druckfeder in seine Entriegelungsstellung vorgespannten Kolbens erfolgt dabei mittels eines in ein Ventiltriebgehäuse eingesetzten elektromagnetischen Aktuators, dessen Anker quer zu einem drehbar im Ventiltriebgehäuse gelagerten Stellelement verläuft. Dieses als drehbare Welle ausgebildete Stellelement nimmt einen mit dem Anker zusammenwirkenden ersten Schwenkhebel und mehrere, den einzelnen Verriegelungskolben zugeordnete zweite, flexibel ausgebildete Schwenkhebel auf. Wenn der erste Schwenkhebel von dem in seiner Längsrichtung verschobenen Anker mit einer Kraft beaufschlagt wird, führt das zu einer Verdrehung der Welle und somit zu einer Schwenkbewegung der zweiten Schwenkhebel, die an Laschen der Kolben angreifen und diese in ihre Verriegelungsposition verschieben.The actuation of the piston, which is biased into its unlocking position by means of a compression spring, takes place by means of an electromagnetic actuator inserted into a valve drive housing, the armature of which extends transversely to an actuating element which is rotatably mounted in the valve drive housing. This adjusting element, which is designed as a rotatable shaft, accommodates a first pivoting lever which interacts with the armature and a plurality of second, flexibly designed pivoting levers which are assigned to the individual locking pistons. If a force is applied to the first pivot lever by the armature displaced in its longitudinal direction, this leads to a rotation of the shaft and thus to a pivoting movement of the second pivot levers, which engage tabs on the pistons and shift them into their locking position.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigung eines Verriegelungsmittels für einen schaltbaren Nockenfolger zu schaffen, die sich räumlich günstig am Zylinderkopf anordnen lässt und deren für eine Verschiebung des Kuppelelements vorgesehene Aktuatorik in dessen beiden Schaltstellungen stromlos gehalten werden kann.It is an object of the present invention to provide an actuation of a locking means for a switchable cam follower which can be arranged in a spatially advantageous manner on the cylinder head and whose actuator system provided for shifting the coupling element can be kept currentless in its two switching positions.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den von diesem abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is achieved by the features of the characterizing part of independent claim 1. Advantageous embodiments are given in the dependent claims, which can be taken individually or in various combinations with one another to represent an aspect of the invention.

Danach ist eine Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente einer Gruppe schaltbarer hebelartiger Nockenfolger einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet. An einem Zylinderkopf, der Bestandteil einer Zylinderbank ist, können eine oder mehrere Vorrichtungen vorgesehen sein, wobei in letzterem Fall mehr als eine Gruppe von Nockenfolgern unterschiedlich geschaltet werden können. Die Nockenfolger bestehen jeweils aus einem Außenhebel und einem Innenhebel, die an einem Ende über eine Schwenkachse miteinander verbunden und am anderen Ende über das verschiebbare Kuppelelement formschlüssig kuppelbar sind.A device for actuating displaceable coupling elements is then assigned to a group of switchable lever-like cam followers of a reciprocating piston internal combustion engine. One or more devices can be provided on a cylinder head which is part of a cylinder bank, in the latter case more than one group of cam followers can be switched differently. The cam followers each consist of an outer lever and an inner lever, which are connected to one another at one end via a pivot axis and at the other end can be positively coupled via the displaceable coupling element.

Dabei ist der Innenhebel in seinem entkuppelten Zustand bewegungsmäßig vom Außenhebel getrennt und in seinem gekuppelten Zustand bewegungsmäßig mit dem Außenhebel verbunden. Weiterhin weist die Vorrichtung ein mit den Kuppelelementen zusammenwirkendes Stellelement auf, das sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes erstreckt, also parallel zur Längsachse einer im Zylinderkopf verlaufenden Nockenwelle verläuft, und mittels eines Aktuators betätigbar ist. Der Aktuator, der vorzugsweise aus einem Elektromagneten mit einer elektrisch ansteuerbaren Spule und dem von der Spule bewegten Anker besteht, betätigt über das Stellelement die einzelnen Kuppelelemente entgegen der Kraft zumindest einer Feder. Es kann sich dabei um eine Betätigung der Kuppelelemente in ihre eingekuppelte oder ausgekuppelte Position handeln. Alternativ zur Verwendung eines elektromagnetischen Aktuators besteht aber auch die Möglichkeit, eine hydraulische Aktuatorik vorzusehen.The inner lever is in its uncoupled state in terms of movement separated from the outer lever and in its coupled state is connected in terms of movement with the outer lever. Furthermore, the device has an adjusting element which interacts with the coupling elements and extends in the longitudinal direction of the cylinder head, that is to say runs parallel to the longitudinal axis of a camshaft running in the cylinder head, and can be actuated by means of an actuator. The actuator, which preferably consists of an electromagnet with an electrically controllable coil and the armature moved by the coil, actuates the individual coupling elements against the force of at least one spring via the actuating element. It can be an operation of the coupling elements in their engaged or disengaged position. As an alternative to using an electromagnetic actuator, it is also possible to provide a hydraulic actuator system.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das über den Aktuator und die Kraft einer Rückstellfeder jeweils in eine Schaltposition betätigbare Stellelement linear verschiebbar am Zylinderkopf geführt ist, wobei mit dem Stellelement ein Verriegelungsmittel verbunden ist, das dieses in der jeweiligen Schaltposition fixiert. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Stellelements als Schubleiste mit an dieser angeordneten Mitnehmern lässt sich insgesamt eine bauraumsparende Anordnung realisieren. Dabei können auch mehrere Schubleisten parallel angeordnet sein, so dass beispielsweise bei zwei Gruppen von Nockenfolgern zwei Vorrichtungen vorgesehen sein.According to the invention, it is provided that the actuating element, which can be actuated via the actuator and the force of a return spring in each case in a switching position, is guided on the cylinder head in a linearly displaceable manner, with a locking means being connected to the actuating element, which fixes it in the respective switching position. By designing the control element according to the invention as a slide bar with drivers arranged on it, an overall space-saving arrangement can be realized. In this case, several push strips can also be arranged in parallel, so that two devices are provided, for example, in the case of two groups of cam followers.

Durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken des Stellelements mit einem Verriegelungsmittel wird erreicht, dass der Aktuator nur zum Umschalten von einer Position zur anderen und wieder zurück benötigt wird. In den beiden verriegelten Positionen des Stellelements kann der Aktuator unbestromt sein. Wesentlich ist dabei, dass der Verschiebebewegung des Stellelements dazu geeignet ist, eine selbsttätige Verriegelung in den Schaltpositionen zu bewirken.The interaction of the actuating element with a locking means according to the invention means that the actuator is only required for switching from one position to the other and back again. The actuator can be de-energized in the two locked positions of the actuating element. It is essential here that the displacement movement of the actuating element is suitable for effecting an automatic locking in the switching positions.

Im Gegensatz dazu ist das Stellelement bei der Vorrichtung nach der US 6,499,451 B1 als drehbar Welle ausgeführt, wobei der erste vom Aktuator betätigte Schwenkhebel die Welle verdreht und somit die zweiten an Kulissenelementen der Verriegelungskolben angreifenden Schwenkhebel betätigt. Für die Anordnung der schwenkbaren Elemente der Vorrichtung ist ein Bauraum erforderlich, der im Bereich des Zylinderkopfes moderner Brennkraftmaschinen nicht zur Verfügung steht. Außerdem weist die vorbekannte Vorrichtung keine das Stellelement in seiner jeweiligen Schaltposition fixierenden Verriegelungsmittel auf.In contrast, the actuator in the device according to the US 6,499,451 B1 designed as a rotatable shaft, wherein the first pivot lever actuated by the actuator rotates the shaft and thus actuates the second pivot levers acting on link elements of the locking pistons. For the arrangement of the pivotable elements of the device, a space is required that is not available in the area of the cylinder head of modern internal combustion engines. In addition, the known device does not have the control element in its locking position fixing respective switching position.

In vorteilhafter Weise kann weiterhin das Verriegelungsmittel ein zumindest mittelbar mit dem Zylinderkopf verbundenes Basisteil und einen zumindest mittelbar mit dem Stellelement verbundenen Schieber aufweisen, die mit einer Führungskulisse und einem mit dieser zusammenwirkenden Eingriffsmittel versehen sind. Derartig ausgebildete Bauteile lassen sich in vorteilhafter Weise mit geringem Bauraumaufwand in ein Ventiltriebgehäuse des Zylinderkopfes integrieren. Das Eingriffsmittel wirkt derart mit der Führungskulisse zusammen, dass zumindest in einer durch den Aktuator bewirkten ausgefahrenen Stellung des Stellelements dessen Verriegelung erfolgt. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, die Führungskulisse als Herzkurve mit in Längsrichtung der Führungskulisse zueinander versetzten Verriegelungsausnehmungen auszubilden. Eine derartige Herzkurve, die bei einer Kugelschreibermechanik verwendet wird, weist zwei mögliche Verriegelungspositionen für das Eingriffsmittel auf. Außerdem kann die Rückstelleder als Druckfeder ausgebildet und zwischen Stirnseiten des Basisteils und des Schiebers angeordnet sein.Advantageously, the locking means can furthermore have a base part connected at least indirectly to the cylinder head and an at least indirectly connected slide to the actuating element, which are provided with a guide link and an engagement means interacting with it. Components designed in this way can advantageously be integrated into a valve train housing of the cylinder head with little installation space. The engagement means cooperates with the guide link in such a way that the actuating element is locked at least in an extended position caused by the actuator. It can be provided in a further embodiment of the invention to design the guide link as a heart curve with locking recesses offset from one another in the longitudinal direction of the guide link. Such a heart curve, which is used in a ballpoint pen mechanism, has two possible locking positions for the engagement means. In addition, the return spring can be designed as a compression spring and can be arranged between end faces of the base part and the slide.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mit dem Eingriffsmittel zusammenwirkende Herzkurve einen ersten Verriegelungspunkt mit zwei hierzu benachbart angeordneten Wendepunkten aufweist, in welchem die Feder vorgespannt ist, und dass die mit dem Eingriffsmittel zusammenwirkende Herzkurve einen zweiten Verriegelungspunkt mit einem diesem benachbarten Wendepunkt angeordneten Wendepunkten aufweist, in dem die Feder entlastet ist. In dem zweiten Verriegelungspunkt wird das Eingriffsmittel über die Restspannung der Rückstellfeder gehalten.In a further embodiment of the invention it is provided that the heart curve cooperating with the engagement means has a first locking point with two turning points arranged adjacent to it, in which the spring is biased, and that the heart curve interacting with the engagement means has a second locking point arranged with a turning point adjacent to it Has turning points in which the spring is relieved. In the second locking point, the engagement means is held by the residual tension of the return spring.

Außerdem ist vorgesehen, dass der Schieber als zylindrischer Kolben und das Basisteil als eine Führungsbohrung aufweisendes Gehäuse ausgebildet sind, wobei die als Herzkurve ausgeführte Führungskulisse in einer Außenmantelfläche des Kolbens und eine umlaufende Ringnut in der Führungsbohrung vorgesehen sind, in der die Kugel in axialer Richtung gehalten ist. Vorzugsweise wird dabei das Verriegelungsmittel parallel zum Stellelement angeordnet.It is also provided that the slide is designed as a cylindrical piston and the base part as a housing having a guide bore, the guide link designed as a heart curve being provided in an outer circumferential surface of the piston and a circumferential annular groove in the guide bore in which the ball is held in the axial direction is. The locking means is preferably arranged parallel to the actuating element.

Weiterhin soll die Führungskulisse an einer ebenen Fläche des Schiebers vorgesehen sein, wobei das Eingriffsmittel als ein in die Herzkurve eingreifender Stift, der von einem schwenkbar an dem Basisteil geführten Arm ausgeht, ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dabei der Arm über ein Federelement in Richtung eines Nutgrundes der Herzkurve vorgespannt. Das Federelement kann als Druckfeder ausgeführt sein, die sich einerseits am Arm und andererseits an einem am Basisteil angreifenden Deckel abstützt.Furthermore, the guide link should be provided on a flat surface of the slide, the engagement means being designed as a pin which engages in the heart curve and which starts from an arm which is pivotably guided on the base part. The arm is preferably biased in the direction of a groove base of the heart curve via a spring element. The spring element can be designed as a compression spring, which is supported on the one hand on the arm and on the other hand on a cover engaging on the base part.

Schließlich können zum einen an dem Stellelement ein gabelförmiger Mitnehmer und zum anderen am Schieber ein Bolzen befestigt sein, wobei der gabelförmige Mitnehmer in eine endseitig am Bolzen vorgesehene Umfangsnut eingreift. Am Bolzen können Einstellmittel vorgesehen sein, über die die Endlagen des Stellelements an die diesen zugeordneten Verriegelungspunkte angepasst werden können.Finally, a fork-shaped driver can be fastened to the adjusting element and a bolt can be fastened to the slide, the fork-shaped driver engaging in a circumferential groove provided on the end of the bolt. Adjustment means can be provided on the bolt, by means of which the end positions of the actuating element can be adapted to the locking points assigned to them.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Patenanspruches 1 und den von diesem abhängigen Patentansprüchen beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of independent patent claim 1 and the dependent claims. There are also further possibilities for combining individual features, in particular when they result from the patent claims, the following description of the exemplary embodiments or directly from the figures. In addition, the reference of the claims to the figures by the use of reference numerals is in no way intended to limit the scope of protection of the claims to the illustrated exemplary embodiments.

Figurenlistelist of figures

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

1 als perspektivische Darstellung eine Teilansicht eines Zylinderkopfes mit einer in diesem angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente, die aus einem Aktuator, einem schaltbare Schlepphebel betätigenden Stellelement sowie einem Verriegelungsmittel besteht,
1a einen Längsschnitt durch eine Teilansicht eines schaltbaren Schlepphebels im Bereich von dessen mit einer Kugelkalotte und einem Kuppelbolzen versehenen Ende,
2 eine perspektivische Darstellung des gemäß 1 verwendeten Verriegelungsmittels, welches aus einem Basisteil und einem Schieber besteht und sich in einer Schaltstellung befindet, in welcher der Innenhebel und der Außenhebel voneinander entkoppelt sind,
2a einen Längsschnitt durch das Verriegelungsmittel der 2,
2b als perspektivische Darstellung das Verriegelungsmittel der 2, wobei dessen Deckel entfernt ist, so dass eine Führungskulisse und ein Eingriffsmittel sichtbar sind,
3 als perspektivische Darstellung eine Teilansicht des Stellelements mit den von diesem ausgehenden Mitnehmern,
3a das Verriegelungsmittel nach 2, wobei sich dieses in einer Schaltstellung befindet, in welcher der Innenhebel und der Außenhebel voneinander entkuppelt sind,
4 ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel eines Verriegelungsmittels, bei dem eine Führungskulisse auf einer Abflachung eines zylindrisch ausgebildeten Schiebers angeordnet ist und ein aus einem Flachmaterial hergestellter Arm an einem von einem Basisteil ausgehenden axialen Fortsatz geführt ist,
4a als Draufsicht das Verriegelungsmittel nach der 4, bei welchem ein Deckel entfernt ist,
4b als perspektivische Darstellung das Verriegelungsmittel nach der 4a,
5 als perspektivische Darstellung ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel eines Verriegelungsmittels, bei dem ein Arm des Verriegelungsmittels aus einem Rundmaterial hergestellt ist,
5a einen Längsschnitt durch einen Deckel des Verriegelungsmittels der 5, aus dem hervorgeht, dass der Arm durch eine Druckfeder in Richtung der Führungskulisse vorgespannt ist,
5b eine Draufsicht auf die Führungskulisse der 5 und 5a,
6 eine gegenüber der 5 abgewandelte Ausführungsform, bei der der Arm mittels einer Schlingfeder vorgespannt ist,
7 eine perspektivische Teilansicht eines Zylinderkopfes mit einer weiteren Ausführungsform eines Verriegelungsmittels, das an einem Lagerbock eines Nockenwellenlagers angeordnet ist,
7a einen Längsschnitt durch das Verriegelungsmittel der 7,
7b eine Teilansicht des Schiebers im Bereich einer als Herzkurve ausgebildeten Führungskulisse,
8 eine separate Darstellung der Herzkurve mit entsprechenden Wendepunkten und Verriegelungspunkten und
9 eine weitere Ausführungsform einer Herzkurve.

To further explain the invention, reference is made to the drawings, in which various exemplary embodiments are shown in simplified form. Show it:

1 a perspective view of a partial view of a cylinder head with a device according to the invention for actuating displaceable coupling elements, which consists of an actuator, a switchable rocker arm actuating adjusting element and a locking means,
1a 2 shows a longitudinal section through a partial view of a switchable rocker arm in the region of its end provided with a spherical cap and a coupling pin,
2 a perspective view of the 1 locking means used, which consists of a base part and a slide and is in a switching position in which the inner lever and the outer lever are decoupled from each other,
2a a longitudinal section through the locking means of 2 .
2 B as a perspective view of the locking means 2 , the cover of which is removed so that a guide link and an engagement means are visible,
3 a perspective view of a partial view of the actuating element with the drivers starting from it,
3a the locking means after 2 , this being in a switch position in which the inner lever and the outer lever are disengaged from one another,
4 1 shows another embodiment example of a locking means in which a guide link is arranged on a flattened portion of a cylindrically shaped slide and an arm made of a flat material is guided on an axial extension starting from a base part,
4a as a top view of the locking means according to the 4 with a lid removed
4b as a perspective view of the locking means according to the 4a .
5 a perspective view of another embodiment of a locking means in which an arm of the locking means is made of a round material,
5a a longitudinal section through a lid of the locking means 5 , which shows that the arm is biased towards the guide link by a pressure spring,
5b a top view of the management backdrop of 5 and 5a .
6 one versus the 5 modified embodiment in which the arm is biased by means of a wrap spring,
7 2 shows a perspective partial view of a cylinder head with a further embodiment of a locking means which is arranged on a bearing block of a camshaft bearing,
7a a longitudinal section through the locking means of 7 .
7b 2 shows a partial view of the slide in the area of a guide link designed as a heart curve,
8th a separate representation of the heart curve with corresponding turning points and locking points and
9 another embodiment of a heart curve.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In der 1 ist mit 1 eine Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente 2 (siehe 1 a) bezeichnet, die zur Schaltung schaltbarer Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c vorgesehen sind. Die schaltbaren Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c sind in der 1 nur zum Teil sichtbar. Die Vorrichtung 1 ist an einem Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine anordenbar. Dabei sollen die Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c vorzugsweise als schaltbare Schlepphebel ausgebildet sein, die mit Nockenrollen versehen und über Abstützelemente am Zylinderkopf abstützbar sind.In the 1 1 is a device for actuating sliding coupling elements 2 (please refer 1 a) referred to the switchable cam follower for switching 3 . 3a . 3b and 3c are provided. The switchable cam followers 3 . 3a . 3b and 3c are in the 1 only partially visible. The device 1 can be arranged on a cylinder head of a reciprocating piston internal combustion engine. The cam followers should 3 . 3a . 3b and 3c preferably be designed as a switchable rocker arm which is provided with cam rollers and can be supported on the cylinder head via supporting elements.

Wie der 1a zum Teil entnehmbar ist, bestehen die Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c jeweils aus einem am Abstützelement schwenkbar geführten Außenhebel 4 sowie einem gegenüber diesem schwenkbeweglichen oder verriegelbaren Innenhebel 5. Es kann sich anstelle der Schlepphebel natürlich auch um Schwinghebel oder um Kipphebel handeln. Die Vorrichtung 1 nach der 1 weist einen Aktuator 6 auf, mit dem eine lineare Verstellung eines als flache Schubleiste 8 ausgeführten Stellelements 7 erzielt wird. Das Stellelement 7 erstreckt sich dabei in Längsrichtung des Zylinderkopfes. Weiterhin geht aus der Darstellung ein Teil einer in dem Zylinderkopf über Lagerböcke 10, 10a und 10b gelagerte Nockenwelle 11 hervor, die in diesem Beispiel zwei Nocken 12, 12a und 13, 13a pro Zylindereinheit besitzt.Again 1a is partially removable, the cam followers exist 3 . 3a . 3b and 3c each from an outer lever pivoted on the support element 4 and an inner lever that can be pivoted or locked relative to this 5 , Instead of the rocker arm, it can of course also be rocker arm or rocker arm. The device 1 after 1 has an actuator 6 with which a linear adjustment of a flat slide bar 8th executed actuator 7 is achieved. The actuator 7 extends in the longitudinal direction of the cylinder head. Furthermore, part of the illustration goes into the cylinder head via bearing blocks 10 . 10a and 10b mounted camshaft 11 shows two cams in this example 12 . 12a and 13 . 13a per cylinder unit.

Der Innenhebel 5 und der Außenhebel 4 sind an einem in 1a nicht näher dargestellten Ende über einen Bolzen gelenkig miteinander verbunden. An diesem Ende kann über den Außenhebel 4 ein Gaswechselventil betätigt werden. An dem vom bolzenseitigen Ende abgewandten Ende weist jeder Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c das entsprechende Kuppelelement 2 auf, das eine Verriegelung des Innenhebels 5 mit dem Außenhebel 4 oder eine bewegungsmäßige Trennung der beiden Hebel 4 und 5 erlaubt. Das in 1a gezeigte Ende des Außenhebels 4 ist mit einer Kugelkalotte 15 versehen, über die sich dieser schwenkbar an dem im Zylinderkopf 9 vorgesehenen Abstützelement (nicht dargestellt) abstützen kann.The inner lever 5 and the outer lever 4 are at one in 1a End not shown connected in an articulated manner via a bolt. At this end you can use the outer lever 4 a gas exchange valve can be operated. At the end facing away from the end on the bolt side, each cam follower points 3 . 3a . 3b and 3c the corresponding coupling element 2 on that a lock of the inner lever 5 with the outer lever 4 or a physical separation of the two levers 4 and 5 allowed. This in 1a shown end of the outer lever 4 is with a spherical cap 15 provided, by means of which this can be pivoted on the in the cylinder head 9 provided support element (not shown) can support.

Das Kuppelelement 2 besteht aus einem über eine Druckfeder 16 belasteten, in Längsrichtung des Nockenfolgers 3, 3a, 3b und 3c verlaufenden Kuppelbolzen 17, der in einer Bohrung 18 eines Gehäuses 19 des Außenhebels 4 verschiebbar geführt ist und mit einem eine Anlagefläche 14 aufweisenden Ende ein Querjoch 20 des Innenhebels 5 untergreifen, also diesen am Außenhebel 4 festlegen oder ihn gegenüber diesem freigeben kann. Wie weiterhin erkennbar ist, kreuzt ein Steuerschieber 21 die Bohrung 18, wobei sowohl der Kuppelbolzen 17 als auch der Steuerschieber 21 mit einer als schiefe Ebene ausgebildeten Kulisse versehen sein sollen.The coupling element 2 consists of a via a compression spring 16 loaded, in the longitudinal direction of the cam follower 3 . 3a . 3b and 3c running dome bolts 17 that is in a hole 18 of a housing 19 of the outer lever 4 is guided displaceably and with a contact surface 14 end having a transverse yoke 20 of the inner lever 5 reach under, i.e. this on the outer lever 4 can set or release him to this. As can also be seen, a control valve crosses 21 the hole 18 , with both the coupling pin 17 as well as the control spool 21 should be provided with a backdrop designed as an inclined plane.

Die beiden zusammenwirkenden Kulissen sorgen dafür, dass eine Längsbewegung des Steuerschiebers 21 eine Längsbewegung des Kuppelbolzens 17 bewirkt. Alternativ dazu kann der entsprechende hebelartige Nockenfolger auch mit einem quer, also parallel zur Längsachse der Nockenwelle 11 verlaufenden Kuppelbolzen versehen sein, so dass dieser direkt über Mitnehmer des Stellelements 7 betätigbar ist. Weiterhin ist gemäß 1 zwischen dem Lagerbock 10 und dem Stellelement 7 ein Verriegelungsmittel 22 angeordnet, mit dem das Stellelement 7 in jeder seiner beiden Schaltpositionen in einer zum Lagerbock relativen Lage verriegelbar ist.The two interacting scenes ensure that the spool moves longitudinally 21 a longitudinal movement of the dome pin 17 causes. Alternatively, the corresponding lever-like cam followers also with a cross, that is parallel to the longitudinal axis of the camshaft 11 extending coupling pin so that this directly over the driver of the actuator 7 can be actuated. Furthermore, according to 1 between the bearing block 10 and the actuator 7 a locking means 22 arranged with which the actuator 7 can be locked in a position relative to the bearing block in each of its two switching positions.

Zur Ausbildung dieses Verriegelungsmittel 22 wird insbesondere auf die nachfolgend erläuterten 2, 2a, 2b und 3a verwiesen. Das Verriegelungsmittel 22 nach diesen Figuren besteht aus einem Basisteil 23, welches, wie in der 1 gezeigt, über eine erste Befestigungsschraube 24 mit dem Lagerbock 10 verbunden ist. Weiterhin weist das Verriegelungsmittel 22 einen mittels einer zweiten Befestigungsschraube 25 mit dem Stellelement 7 verbundenen Schieber 26 auf (1), der gegenüber dem Basisteil 23 längsverschiebbar ausgebildet ist. In den 2 bis 2b und 3a sind entsprechende Bohrungen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 24 und 25 dargestellt.To train this locking means 22 is particularly focused on the following 2 . 2a . 2 B and 3a directed. The locking device 22 according to these figures consists of a base part 23 which, as in the 1 shown, via a first fastening screw 24 with the bearing block 10 connected is. Furthermore, the locking means 22 one using a second fastening screw 25 with the control element 7 connected slider 26 on ( 1 ) opposite the base part 23 is designed to be longitudinally displaceable. In the 2 to 2 B and 3a are corresponding holes for the mounting screws 24 and 25 shown.

Weiterhin befindet sich zwischen Stirnseiten des Basisteils 23 und des Schiebers 26 eine Rückstellfeder 27, die, wie aus der perspektivischen Schnittdarstellung der 2a hervorgeht, in Sacklochbohrungen 28 und 29 des Basisteils 23 und des Schiebers 26 eingreift. Außerdem ist, wie insbesondere die 2b und 3a zeigen, über einen Zapfen 30 am Basisteil 23 ein aus einem Flachmaterial hergestellter Arm 31 schwenkbar geführt, dessen vom Zapfen 30 abgewandtes Ende 32 um etwa 90° umgebogen ist und in eine Führungskulisse 33 des Schiebers 26 eingreift.It is also located between the end faces of the base part 23 and the slider 26 a return spring 27 which, as from the perspective sectional view of the 2a emerges in blind holes 28 and 29 of the base part 23 and the slider 26 intervenes. In addition, like in particular 2 B and 3a show about a spigot 30 on the base part 23 an arm made of a flat material 31 pivoted out of the pin 30 averted end 32 is bent by about 90 ° and into a guide link 33 the slide 26 intervenes.

Als Führungskulisse 33 ist dabei eine Herzkurve 34 vorgesehen. Der Arm 31 und das von diesem ausgehende umgebogenes Ende 32 dienen somit als Eingriffsmittels 35, das bei einer durch den Aktuator 6 bewirkten Längsverschiebung des Stellelements 7 eine Bewegung innerhalb der Herzkurve 34 ausführt und den Schieber 26 selbsttätig in zwei unterschiedlichen Schaltstellungen verriegelt bzw. arretiert.As a management backdrop 33 is a heart curve 34 intended. The arm 31 and the bent end emanating from this 32 thus serve as a means of intervention 35 that at one by the actuator 6 caused longitudinal displacement of the actuator 7 a movement within the heart curve 34 executes and the slider 26 locked or locked automatically in two different switching positions.

In den 2, 2a und 2b befindet sich das Stellelement 7 jeweils in einer Position, in der beispielsweise die einzelnen Kuppelelemente 2 aus ihrer Eingriffsstellung am Querjoch 20 des Innenhebels 5 herausbewegt sind. Das Ende 32 des Arms 31 befindet sich in diesem Fall innerhalb der Herzkurve 34 in einem ersten Verriegelungspunkt 35a (siehe 2b). Wie weiterhin den 2 und 2a entnommen werden kann, soll die Führungskulisse 33 von einem Deckel 36, der sowohl am Basisteil 23 fixiert und am Schieber 26 verschiebbar geführt ist, abgedeckt sein.In the 2 . 2a and 2 B is the control element 7 each in a position in which, for example, the individual coupling elements 2 from their engagement position on the Querjoch 20 of the inner lever 5 are moved out. The end 32 of the arm 31 in this case is within the heart curve 34 in a first locking point 35a (please refer 2 B) , How continue the 2 and 2a can be removed, the management backdrop 33 from a lid 36 which is both on the base part 23 fixed and on the slide 26 is slidably guided, be covered.

Die 3a zeigt die bereits in 2a im Längsschnitt dargestellte Anordnung, wobei sich dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung allerdings in ihrer zweiten Schaltstellung befindet, in der beispielsweise die Kuppelelemente 2 am jeweiligen Querjoch 20 des entsprechenden Innenhebels 5 angreifen und diesen somit am Außenhebel 4 fixieren sollen. Dabei ist der Schieber über die Rückstellfeder 27 soweit verschoben, dass das Ende 32 des Arms 31 an einem zweiten Verriegelungspunkt 37 in der Herzkurve 34 angreift.The 3a shows the already in 2a arrangement shown in longitudinal section, but the device according to the invention is in its second switching position, in which, for example, the coupling elements 2 at the respective transverse yoke 20 of the corresponding inner lever 5 attack and this on the outer lever 4 should fix. The slide is over the return spring 27 moved so far that the end 32 of the arm 31 at a second locking point 37 in the heart curve 34 attacks.

Die 3 zeigt einen Teilabschnitt des als Schubleiste 8 ausgebildeten Stellelements 7 mit von diesem ausgehenden Mitnehmern 38, 38a, 38b und 38c. Jeder dieser Mitnehmer 38, 38a, 38b und 38c dient zur Betätigung der diesen zugeordneten Kuppelelemente 2. Dabei können die Mitnehmer 38, 38a, 38b und 38c beispielsweise an der jeweiligen Stirnfläche des in 1a dargestellten Steuerschiebers 21 angreifen. Da die einzelnen Nockenfolger 3, 3a, 3b und 3c aufgrund unterschiedlicher Steuerzeiten der Zylindereinheiten der Hubkolbenbrennkraftmaschine beim Umschaltvorgang voneinander differierende Positionen einnehmen können, sollen die Mitnehmer 38, 38a, 38b und 38c als Blattfedern ausgebildet sein, um die Kuppelelemente 2 für einen anschließenden Eingriff am Querjoch 20 vorzuspannen.The 3 shows a section of the as a sliding bar 8th trained actuator 7 with carriers originating from this 38 . 38a . 38b and 38c , Each of these carriers 38 . 38a . 38b and 38c serves to actuate the coupling elements assigned to them 2 , The driver can 38 . 38a . 38b and 38c for example on the respective end face of the in 1a shown control spool 21 attack. Because the individual cam followers 3 . 3a . 3b and 3c Due to different control times of the cylinder units of the reciprocating piston internal combustion engine, the driver should take positions that differ from one another during the switching process 38 . 38a . 38b and 38c be designed as leaf springs around the coupling elements 2 for a subsequent intervention on the transverse yoke 20 pretension.

Die weiteren 4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b und 6 zeigen eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verriegelungsmittels 40, das ein als hohlzylindrisches Gehäuse 41 ausgebildetes Basisteil 42 aufweist. Dieses Gehäuse 41 ist an seinem Außenmantel mit Flanschen 43 versehen, in denen Bohrungen 44 angebracht sind, über die das Gehäuse 41 in einem Zylinderkopf befestigbar ist. Außerdem nimmt es in seinem Inneren, verschiebbar geführt, einen Schieber 45 auf, der mit einem konzentrisch verlaufenden Wellenstummel 46 versehen ist. Am Ende dieses Wellenstummels 46 befinden sich zwei radial umlaufende Vorsprünge 47 und 47a, die eine ebenfalls umlaufende Nut 48 einschließen. Der Schieber 45 ist mittels einer Rückstellfeder 39 gegenüber dem Basisteil 42 abgestützt.The others 4 . 4a . 4b . 5 . 5a . 5b and 6 show an embodiment of a locking means according to the invention 40 , which is a hollow cylindrical housing 41 trained base part 42 having. This housing 41 is on its outer jacket with flanges 43 provided in which holes 44 are attached over which the housing 41 can be fastened in a cylinder head. In addition, it takes a slide in its interior, guided in a sliding manner 45 on that with a concentric wave stub 46 is provided. At the end of this wave stub 46 there are two radially circumferential projections 47 and 47a which also has a circumferential groove 48 lock in. The slider 45 is by means of a return spring 39 towards the base part 42 supported.

Dabei ist der Schieber 45 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist zur Anordnung einer Führungskulisse 50, die insbesondere aus den 4a, 4b, 5a und 5b hervorgeht, eine Abflachung 49 auf. In dieser Abflachung 49 ist die vorgenannte Führungskulisse 50 angeordnet und als Herzkurve 51 ausgebildet. Wie insbesondere der 4 zu entnehmen ist, sind im Inneren des Gehäuses Führungsnuten 52 vorgesehen, in die vom Schieber 45 ausgehende Führungsrippen 53 (siehe 5b) eingreifen. Nach den 4, 4a und 4b soll ein an einem axialen Fortsatz 54 angreifender Arm 55 entsprechend den 2b und 3 ausgebildet und angelenkt sein. Dieser Arm 55 ist somit aus einem Flachmaterial hergestellt und weist ein umgebogenes Ende 56 auf, mit dem er in die Herzkurve 51 eingreift.Here is the slider 45 is essentially cylindrical and points to the arrangement of a guide link 50 which in particular from the 4a . 4b . 5a and 5b emerges a flattening 49 on. In this flattening 49 is the aforementioned management backdrop 50 arranged and as a heart curve 51 educated. Like especially the 4 can be seen, there are guide grooves in the interior of the housing 52 provided in by the slider 45 outgoing guide ribs 53 (please refer 5b) intervention. After the 4 . 4a and 4b supposed to be on an axial extension 54 attacking arm 55 according to the 2 B and 3 be trained and articulated. That arm 55 is thus made of a flat material and has a bent end 56 on with which he entered the heart curve 51 intervenes.

Demgegenüber soll nach den 5, 5a und 6 ein aus einem Rundmaterial hergestellter Arm 57 vorgesehen sein, der unmittelbar in einer Querbohrung 58 des axialen Fortsatzes 54 geführt ist. Dieser Arm 57 kann über eine sich im Inneren des Gehäuses 41 abstützende Druckfeder 59 (5a) oder gemäß der 6 über eine den Arm 57 und den Fortsatz 54 umschließende Schlingfeder 60 in Richtung auf den Grund der Herzkurve 51 vorgespannt sein. Im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach den 4 bis 6 soll ein nicht näher dargestelltes Stellelement mit einem gabelförmigen Mitnehmer versehen sein, der in die Nut 48 eingreift und somit die Stellbewegungen des Stellelements auf den Schieber 45 überträgt. Diese Anordnung kann folglich, was die Verwendung des vorgenannten Mitnehmers anbelangt, mit der nachfolgend beschriebenen Anordnung der 7 übereinstimmen.In contrast, according to the 5 . 5a and 6 an arm made of a round material 57 be provided directly in a transverse bore 58 of the axial extension 54 is led. That arm 57 can have a look inside the case 41 supporting compression spring 59 ( 5a) or according to the 6 over one arm 57 and the extension 54 enclosing wrap spring 60 towards the bottom of the heart curve 51 be biased. In connection with the embodiments according to 4 to 6 an actuator, not shown, should be provided with a fork-shaped driver, which in the groove 48 engages and thus the adjusting movements of the actuator on the slide 45 transfers. This arrangement can consequently, with regard to the use of the aforementioned driver, with the arrangement of the 7 to match.

Die 5b zeigt die als Herzkurve 51 ausgebildete Führungskulisse 50, die für alle beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden kann. Dabei ist erkennbar, dass die Herzkurve 51 Abschnitte unterschiedlicher Tiefe aufweist, also mit einem in besonderer Weise gestalteten Tiefenprofil versehen ist. Damit soll erreicht werden, dass die Eingriffsmittel die Herzkurve stets nur in einer Richtung durchlaufen können. Der 5b ist zu entnehmen, dass im Nutgrund der Herzkurve Sprünge vorgesehen sind, die nur in einer Richtung von dem entsprechenden Eingriffsmittel überwunden werden können.The 5b shows that as a heart curve 51 trained management team 50 that can be used for all devices described. It can be seen that the heart curve 51 Has sections of different depths, that is provided with a special depth profile. This is intended to ensure that the means of intervention can only run through the heart curve in one direction. The 5b it can be seen that in the groove base of the heart curve there are jumps which can only be overcome in one direction by the corresponding intervention means.

Die 7, 7a und 7b zeigen eine Vorrichtung 61 zur Betätigung verschiebbarer Kuppelelemente mit einem erfindungsgemäßen Verriegelungsmittel 61a, wobei die Vorrichtung aus einem Stellelement 62 und einem von diesem ausgehenden gabelförmigen Mitnehmer 63 besteht. Der gabelförmige Mitnehmer 63 greift dabei, wie auch bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform der 4 bis 5a vorgesehen, in eine Nut ein, die mit 64 bezeichnet und an einem Schieber 65 vorgesehen ist. Ein Basisteil 66 ist bei dieser Ausführungsform als Hohlschraube ausgebildet, die in einen Lagerbock 67 einer Nockenwelle 68 einschraubbar ist.The 7 . 7a and 7b show a device 61 for actuating displaceable coupling elements with a locking means according to the invention 61a , wherein the device consists of an actuator 62 and a fork-shaped driver extending from this 63 consists. The fork-shaped driver 63 intervenes, as already in connection with the embodiment of the 4 to 5a provided, in a groove designated 64 and on a slide 65 is provided. A basic part 66 is designed in this embodiment as a hollow screw, which in a bearing block 67 a camshaft 68 can be screwed in.

Wie insbesondere der 7a entnommen werden kann, stützt sich der Schieber 65 über eine an seiner Stirnseite vorgesehene Rückstellfeder 69 am Boden des Basisteils 66 ab. Das Basisteil 66 weist weiterhin eine Ringnut 70 auf, in der eine Kugel 71 an einem Teil ihres Umfangs geführt ist. Mit dem anderen Teil ihres Umfangs greift die Kugel 71 in eine Herzkurve 72 des Schiebers 65 ein. Diese im Schieber 65 vorgesehen Herzkurve 72 ist im Übrigen der 7b zu entnehmen und wird nachfolgend im Zusammenhang mit der 8 noch näher erläutert.Like especially the 7a can be removed, the slide is supported 65 via a return spring provided on its end face 69 at the bottom of the base part 66 from. The base part 66 still has an annular groove 70 on in which a bullet 71 is performed on part of its circumference. The ball engages with the other part of its circumference 71 into a heart curve 72 the slide 65 on. This in the slider 65 provided heart curve 72 is the 7b and is described below in connection with the 8th explained in more detail.

In 8 ist im vergrößerten Maßstab die vorzugsweise für alle zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele verwendbare Herzkurve 34, 51, 62 und 72 dargestellt. Diese kann, wie insbesondere aus den 7b und 8 hervorgeht, zur Einführung des jeweiligen Eingriffsmittels 32, 56 oder 71 eine Einführnut 73 aufweisen, wodurch ermöglicht wird, die gesamte Vorrichtung zu montieren, also den jeweiligen Schieber in das Basisteil einzuführen und dabei gleichzeitig das Verriegelungsmittel in der Herzkurve zu platzieren.In 8th is, on an enlarged scale, the heart curve that can preferably be used for all the exemplary embodiments explained above 34 . 51 . 62 and 72 shown. As can be seen in particular from the 7b and 8th emerges for the introduction of the respective intervention means 32 . 56 or 71 an insertion groove 73 have, which makes it possible to assemble the entire device, that is to say to insert the respective slide into the base part and at the same time to place the locking means in the heart curve.

Mit 74 ist ein Abstand zwischen dem ersten Verriegelungspunkt 35a bezeichnet, in welchem das entsprechende Stellelement 7, 62 eine eingefahrene Stellung einnimmt, und einem zweiten Verriegelungspunkt 37, in welchem das Stellelement 7, 62 durch die Rückstellfeder 27, 39, 69 zurückgestellt, also ausgefahren ist. Weiterhin weist die dargestellte Herzkurve 34, 51, 62, 72 Endanschläge 75 und 76 für eine Kopplungs- und eine Entkopplungsschaltung auf. Neben dem ersten Verriegelungspunkt 35a befinden sich beidseitig Wendepunkte 77 und 78, während im Bereich des zweiten Verriegelungspunktes 37 ein Wendepunkt 79 vorgesehen ist.With 74 is a distance between the first locking point 35a referred to, in which the corresponding actuator 7 . 62 occupies a retracted position, and a second locking point 37 in which the control element 7 . 62 through the return spring 27 . 39 . 69 deferred, that is extended. Furthermore, the heart curve shown 34 . 51 . 62 . 72 end stops 75 and 76 for a coupling and a decoupling circuit. Next to the first locking point 35a there are turning points on both sides 77 and 78 , while in the area of the second locking point 37 a turning point 79 is provided.

Ausgehend von einer Lage des entsprechenden in den 2a, 4b und 7a mit 32, 56 oder 71 bezeichneten Eingriffsmittels im Verriegelungspunkt 37 gelangt dieses über die Herzkurve 34, 51, 62, 72 bis an den Endanschlag 75 bzw. den Wendepunkt 78 und wird dort zum ersten Verriegelungspunkt 35a gelenkt. Bei einer erneuten Betätigung des Stellelements 7, 62 über den Aktuator 6 gelangt das Eingriffsmittel zunächst in Kontakt mit dem Endanschlag 76 und wird über den Wendepunkt 77 in den Verriegelungspunkt 37 überführt.Starting from a location of the corresponding in the 2a . 4b and 7a with 32, 56 or 71 designated engagement means in the locking point 37 this reaches the heart curve 34 . 51 . 62 . 72 to the end stop 75 or the turning point 78 and becomes the first locking point there 35a directed. When the actuating element is actuated again 7 . 62 via the actuator 6 the engaging means first comes into contact with the end stop 76 and is about the turning point 77 in the locking point 37 transferred.

Die bereits im Zusammenhang mit der 5b angegebene Tiefenkontur der Herzkurve 34, 51, 62, 72 kann beispielsweise im Bereich der Wendepunkte 77, 78, 79 die bereits genannte Sprünge aufweisen, so dass das Verriegelungsmittel die Herzkurve 34, 51, 62, 72 nur in einer Richtung durchlaufen kann.The already related to the 5b specified depth contour of the heart curve 34 . 51 . 62 . 72 can, for example, in the area of the turning points 77 . 78 . 79 have the jumps already mentioned, so that the locking means the heart curve 34 . 51 . 62 . 72 can only go in one direction.

Schließlich ist in der 9 eine weitere Ausführungsform einer Herzkurve 80 dargestellt, bei der eine Einführungsnut 81 in einem Bereich in diese einmündet, in dem der zweite Verriegelungspunkt 37 liegt. Außerdem weist die Herzkurve 80 in den Bereichen der beiden Endanschläge 75 und 76 ausgeprägte Ausformungen auf.Finally, in the 9 another embodiment of a heart curve 80 shown with an insertion groove 81 opens into an area in which the second locking point 37 lies. The heart curve also points 80 in the areas of the two end stops 75 and 76 pronounced forms.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer KuppelelementeDevice for actuating sliding coupling elements
22: Kuppelelement von 3, 3a, 3b und 3cCoupling element of 3, 3a, 3b and 3c
33: Nockenfolgercam follower
3a3a: Nockenfolgercam follower
3b3b: Nockenfolgercam follower
3c3c: Nockenfolgercam follower
44: Außenhebelexternal lever
55: Innenhebelinternal lever
66: Aktuatoractuator
77: Stellelementactuator
88th: Schubleistepush strip
1010: Lagerbockbearing block
10a10a: Lagerbockbearing block
10b10b: Lagerbockbearing block
1111: Nockenwellecamshaft
1212: Nockencam
12a12a: Nockencam
1313: Nockencam
13a13a: Nockencam
1414: Anlagefläche von 17Investment area from 17th
1515: Kugelkalottespherical cap
1616: Druckfeder von 2Compression spring of 2
1717: Kuppelbolzen von 2Dome bolt from 2
1818: Bohrung von 19Hole from 19th
1919: Gehäuse von 14Housing from 14
2020: Querjoch von 5Querjoch von 5
2121: Steuerschieberspool
2222: Verriegelungsmittellocking means
2323: Basisteil von 22Base part of 22
2424: erste Befestigungsschraube für 23first fastening screw for 23
2525: zweite Befestigungsschraube für 26second fastening screw for 26
2626: Schieberpusher
2727: RückstellfederReturn spring
2828: Sacklochbohrung von 23Blind hole from 23
2929: Sacklochbohrung von 26Blind hole from 26
3030: Zapfenspigot
3131: Arm von 22 aus FlachmaterialArm of 22 made of flat material
3232: umgebogenes Ende von 31bent end of 31
3333: Führungskulisse von 22Leadership backdrop from 22
3434: Herzkurve von 33Heart curve of 33
3535: Eingriffsmittelengagement means
35a35a: erster Verriegelungspunkt von 34first locking point of 34
3636: Deckel von 22Lid of 22
3737: zweiter Verriegelungspunkt von 34second locking point of 34
3838: Mitnehmertakeaway
38a38a: Mitnehmertakeaway
38b38b: Mitnehmertakeaway
38c38c: Mitnehmertakeaway
3939: RückstellfederReturn spring
4040: Verriegelungsmittellocking means
4141: hohlzylindrisches Gehäusehollow cylindrical housing
4242: Basisteil von 40Base part of 40
4343: Flanschflange
4444: Bohrung von 43Hole from 43
4545: Schieber von 40Slide of 40
4646: Wellenstummelstub shaft
4747: Vorsprunghead Start
4848: Nutgroove
4949: Abflachungflattening
5050: Führungskulisseguide link
5151: Herzkurvecardioid
5252: Führungsnutguide
5353: Führungsrippeguide rib
5454: axialer Fortsatzaxial extension
5555: Arm aus FlachprofilFlat profile arm
5656: Ende von 55End of 55
5757: Arm als RundprofilArm as a round profile
5858: Querbohrungcross hole
5959: Druckfedercompression spring
6060: Schlingfederwrap
6161: Vorrichtung zur Betätigung verschiebbarer KuppelelementeDevice for actuating sliding coupling elements
61a61a: Verriegelungsmittellocking means
6262: Stellelementactuator
6363: gabelförmiger Mitnehmerfork-shaped driver
6464: Nutgroove
6565: Schieberpusher
6666: Basisteilbase
6767: Lagerbockbearing block
68 68: Nockenwellecamshaft
6969: RückstellfederReturn spring
7070: Ringnutring groove
7171: KugelBullet
7272: Herzkurvecardioid
7373: Einführnutinsertion groove
7474: Abstand erster Verriegelungspunkt 35 zu zweitem Verriegelungspunkt 37Distance of first locking point 35 to second locking point 37
7575: Endanschlag für eine KopplungsschaltungEnd stop for a coupling circuit
7676: Endanschlag für eine EntkopplungsschaltungEnd stop for a decoupling circuit
7777: Wendepunktturning point
7878: Wendepunktturning point
7979: Wendepunktturning point
8080: Herzkurvecardioid
8181: Einführungsnutintroduction groove

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 6499451 B1 [0007, 0016]

Claims

Device (1, 61) for actuating displaceable coupling elements (17), which is assigned to a group of switchable lever-like cam followers (3, 3a, 3b and 3c) of a reciprocating piston internal combustion engine, the cam followers (3, 3a, 3b) arranged in a cylinder head (9) and 3c) each consist of an outer lever (4) and an inner lever (5) which are connected to one another via a pivot axis and preferably can be positively locked to one another via the displaceable coupling element (17), the inner lever (5) in its unlocked state is separated from the outer lever (4) in terms of movement and in its locked state is connected to the outer lever (4) in terms of movement with an adjusting element (7, 62) which interacts with the coupling elements (17) and extends in the longitudinal direction of the cylinder head (9 ) extends and can be actuated by means of an actuator (6), characterized in that this via the actuator (6) and the force of a reset each (27, 39, 69) actuating element (7, 62) which can be actuated in a switching position is guided on the cylinder head (9) in a linearly displaceable manner, locking means (22, 40, 61a) being connected to the actuating element (7, 62), that this fixes in its respective switching position.

Device after Claim 1 characterized in that the locking means (22, 40, 61a) comprises a base part (23, 42, 66) connected at least indirectly to the cylinder head (9) and a slide (26, 45) connected at least indirectly to the actuating element (7, 62) , 65) which are provided with a guide link (33, 50, 72) and an engagement means (35, 56, 71) cooperating with this.

Device after Claim 2 , characterized in that the guide link (33, 50, 72) is designed as a heart curve (34, 51, 72, 80) with locking recesses (35a, 37) offset from one another in the longitudinal direction of the guide link (33, 50, 72).

Device after Claim 2 , characterized in that the return spring (27, 39, 69) is designed as a compression spring and is arranged between the end faces of the base part (23, 42, 66) and the slide (26, 45, 65).

Device after Claim 3 , characterized in that the heart curve (34, 51, 72, 80) cooperating with the engagement means (35, 56, 71) has a first locking point (35a) with two turning points (77 and 78) arranged adjacent to it, in which the return spring (27, 39, 69) is maximally prestressed, and that the heart curve (34, 51, 72, 80) cooperating with the engagement means (35, 56, 71) has a second locking point (37) with an adjacent turning point (79) , in which the return spring (27, 39, 69) is relieved.

Device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the slide (65) is designed as a cylindrical piston and the base part (66) as a housing having a guide bore, the guide link designed as a heart curve (72) in an outer circumferential surface of the piston (65) and a circumferential annular groove ( 70) are provided in the guide bore in which a ball (71) is held in the axial direction.

Device after Claim 5 , characterized in that the guide link (33, 50) is provided on a flat surface (49) of the slide (26, 45) and in that the engagement means as a pin (32, 56) engaging in the heart curve (34, 51), which extends from an arm (31, 55, 57) which is pivotably guided on the base part (23, 42).

Device after Claim 7 , characterized in that the arm (57) is biased by a spring element (59, 60) in the direction of a groove base of the heart curve (51).

Device after Claim 8 , characterized in that the spring element is designed as a compression spring (59) which is supported on the one hand on the arm (57) and on the other hand on a cover which engages on the base part (42) or on a cover.

Device after Claim 1 , characterized in that, on the one hand, a fork-shaped driver (63) is fastened to the adjusting element (62) and, on the other hand, a bolt (46) is fastened to the slide (45, 65), the fork-shaped driver (63) in one end on the bolt (46) provided circumferential groove (48, 64) engages.