DE102020123530A1

DE102020123530A1 - rocker arm device

Info

Publication number: DE102020123530A1
Application number: DE102020123530.5A
Authority: DE
Inventors: Jinhwan Jeon
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlepphebelvorrichtung (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend einen ersten schaltbaren Schlepphebel (2) und einen zweiten schaltbaren Schlepphebel (2), wobei jeder der schaltbaren Schlepphebel (2) einen Primärhebel (3) und einen in diesem verschwenkbar gelagert angeordneten Sekundärhebel (4) aufweist. Zwischen dem Primärhebel (3) und dem Sekundärhebel (4) ist ein Verriegelungsmechnismus (15) mit einem Betätigerelement (16) angeordnet, der in einem ersten Schaltzustand den Sekundärhebel (4) mit dem Primärhebel (3) koppelt, und der in einem zweiten Schaltzustand den Sekundärhebel (4) vom Primärhebel (3) entkoppelt. Dabei ist das Betätigerelement (16) als Stift ausgebildet, der parallel zu der Schwenkachse (12) angeordnet ist. Gemäß der Erfindung weist das Betätigerelement (16) des ersten schaltbaren Schlepphebels (2) an seinem in Betätigungsrichtung freien axialen Ende einen Betätigerelementfortsatz (18) auf, über den das Betätigerelement (16) des in Betätigungsrichtung benachbart angeordneten zweiten schaltbaren Schlepphebels (2) betätigbar ist.The invention relates to a rocker arm device (1) for a valve train of an internal combustion engine, comprising a first switchable rocker arm (2) and a second switchable rocker arm (2), each of the switchable rocker arms (2) having a primary lever (3) and a primary lever (3) being pivotably mounted therein arranged secondary lever (4). A locking mechanism (15) with an actuating element (16) is arranged between the primary lever (3) and the secondary lever (4), which in a first switching state couples the secondary lever (4) to the primary lever (3), and in a second switching state decouples the secondary lever (4) from the primary lever (3). The actuating element (16) is designed as a pin which is arranged parallel to the pivot axis (12). According to the invention, the actuating element (16) of the first switchable rocker arm (2) has an actuating element extension (18) at its free axial end in the direction of actuation, via which the actuating element (16) of the second switchable rocker arm (2) arranged adjacent in the direction of actuation can be actuated .

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlepphebelvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend einen ersten schaltbaren Schlepphebel und einen zweiten schaltbaren Schlepphebel, wobei jeder der schaltbaren Schlepphebel einen Primärhebel und einen in diesem verschwenkbar gelagert angeordneten Sekundärhebel aufweist. Dabei ist an einem ersten axialen Endabschnitt des Primärhebels eine Anlagefläche für ein Gaswechselventil und ist an einem zweiten axialen Endabschnitt des Primärhebels eine Schwenkaufnahme für ein Abstützelement ausgebildet. Der erste axiale Endabschnitt des Primärhebels und ein erster Endabschnitt des Sekundärhebels sind auf einer Schwenkachse gelagert. Der Sekundärhebel weist eine im oder am Sekundärhebel drehbar gelagert angeordnete Nockenrolle zum Abrollen auf einem ersten Nockenabschnitt einer Nockenwelle auf. Zwischen dem Primärhebel und dem Sekundärhebel ist dabei ein Verriegelungsmechnismus mit einem Betätigerelement angeordnet, der in einem ersten Schaltzustand den Sekundärhebel mit dem Primärhebel koppelt, so dass diese eine gemeinsame Bewegung ausführen, und der in einem zweiten Schaltzustand den Sekundärhebel vom Primärhebel entkoppelt, so dass bei Betätigung des Sekundärhebels durch die Nockenwelle der Primärhebel nicht der Bewegung des Sekundärhebels folgt und eine Betätigung des Gaswechselventils unterbleibt. Das Betätigerelement als solches ist als Stift ausgebildet, der parallel zu der Schwenkachse angeordnet ist.The invention relates to a rocker arm device for a valve train of an internal combustion engine, comprising a first switchable rocker arm and a second switchable rocker arm, each of the switchable rocker arms having a primary lever and a secondary lever pivotably mounted therein. A contact surface for a gas exchange valve is formed on a first axial end section of the primary lever, and a swivel mount for a support element is formed on a second axial end section of the primary lever. The first axial end portion of the primary lever and a first end portion of the secondary lever are mounted on a pivot axis. The secondary lever has a cam roller, which is rotatably mounted in or on the secondary lever, for rolling on a first cam section of a camshaft. A locking mechanism with an actuating element is arranged between the primary lever and the secondary lever, which in a first switching state couples the secondary lever to the primary lever so that they move together, and which decouples the secondary lever from the primary lever in a second switching state, so that in When the secondary lever is actuated by the camshaft, the primary lever does not follow the movement of the secondary lever and the gas exchange valve is not actuated. The actuating element as such is designed as a pin which is arranged parallel to the pivot axis.

In der DE 10 2017 101 792 A1 ist ein variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder beschrieben, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Primärnocken und einen Sekundärnocken einer Nockenwelle vorgegeben sowie mittels eines schaltbaren Schlepphebels, der einen Primärhebel und einen Sekundärhebel aufweist, selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil übertragbar ist, wobei der jeweilige Primärhebel mit seinem einen Ende an einem zugeordneten, gehäuseseitig gelagerten Abstützelement sowie mit seinem anderen Ende an dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils abgestützt ist. Zudem ist der Primärhebel zwischen seinen beiden Enden mit einem zugeordneten Primärnocken in Abgriffkontakt, während der Sekundärhebel schwenkbar an dem Primärhebel gelagert ist, mit einem Sekundärnocken in Abgriffkontakt ist, und mittels eines durch eine Stellvorrichtung verstellbaren Koppelelements mit dem Primärhebel koppelbar ist. Die Koppelelemente der schaltbaren Schlepphebel sind jeweils als ein axial beweglich in einer Querbohrung des Primärhebels geführter Koppelbolzen ausgebildet, der mittels eines in einer Querbohrung des Sekundärhebels axialbeweglich gelagerten Schaltbolzen gegen die Rückstellkraft eines Federelementes in eine gegenüberliegende Koppelbohrung des Sekundärhebels verschiebbar ist. Jeder Schaltbolzen ragt mit seinem axial äußeren Ende aus dem Sekundärhebel heraus. Das axial äußere Ende des Schaltbolzens ist dabei mit einem stabförmigen Verbindungselement verbunden, welches seinerseits mit einer Schaltstange in Stellverbindung gekoppelt ist. Ferner ist die Schaltstange oberhalb des jeweiligen Schlepphebels parallel zu der zugeordneten Nockenwelle angeordnet, und die Schaltstange ist mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar.In the DE 10 2017 101 792 A1 describes a variable valve train of an internal combustion piston engine with at least one functionally identical gas exchange valve per cylinder, the valve lift of which is specified by at least one primary cam and one secondary cam of a camshaft and can be selectively transmitted to at least one assigned gas exchange valve by means of a switchable rocker arm, which has a primary lever and a secondary lever , wherein the respective primary lever is supported with its one end on an associated support element mounted on the housing side and with its other end on the valve stem of the associated gas exchange valve. In addition, the primary lever is in pick-off contact between its two ends with an associated primary cam, while the secondary lever is pivotably mounted on the primary lever, is in pick-off contact with a secondary cam, and can be coupled to the primary lever by means of a coupling element that can be adjusted by an actuating device. The coupling elements of the switchable rocker arms are each designed as a coupling bolt that is guided in an axially movable manner in a transverse bore of the primary lever and can be displaced by means of a shift bolt that is axially movable in a transverse bore of the secondary lever, against the restoring force of a spring element, into an opposite coupling bore of the secondary lever. Each shift pin protrudes from the secondary lever with its axially outer end. The axially outer end of the shift bolt is connected to a rod-shaped connecting element, which in turn is coupled to a shift rod in an adjusting connection. Furthermore, the switching rod is arranged above the respective rocker arm parallel to the associated camshaft, and the switching rod can be longitudinally displaced by means of a linear actuator against the restoring force of a spring element from a rest position into a switching position.

Schaltbare Ventiltriebe von Verbrennungskolbenmotoren sind in unterschiedlichen Bauarten bekannt. So können Ventiltriebe einzelner Zylinder oder Gruppen von Zylindern eines Verbrennungskolbenmotors durch eine Abschaltung des übertragbaren Ventilhubs deaktiviert und damit in Verbindung mit einer Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung für die betreffenden Zylinder der Kraftstoffverbrauch sowie die CO2- und Schadstoffemissionen des Verbrennungskolbenmotors im Teillastbetrieb gesenkt werden. Andererseits können die durch Ventiltriebe von Einlass- und/oder Auslassventilen eines Verbrennungskolbenmotors übertragbaren zeitlichen Hubverläufe durch eine Hubumschaltung geändert und damit in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie der Motordrehzahl und der Motorlast, an den aktuellen Betriebszustand des Verbrennungskolbenmotors angepasst werden, wodurch die Motorleistung und das Drehmoment erhöht sowie der spezifische Kraftstoffverbrauch des Verbrennungskolbenmotors verringert werden können.Switchable valve trains of internal combustion piston engines are known in different designs. For example, valve trains of individual cylinders or groups of cylinders of a combustion piston engine can be deactivated by switching off the transmittable valve lift and thus, in conjunction with switching off the fuel injection for the cylinders concerned, the fuel consumption as well as the CO2 and pollutant emissions of the combustion piston engine in partial load operation can be reduced. On the other hand, the time stroke curves that can be transmitted by valve trains of intake and/or exhaust valves of a combustion piston engine can be changed by a stroke switch and thus adapted to the current operating state of the combustion piston engine depending on operating parameters such as engine speed and engine load, whereby the engine power and torque increased and the specific fuel consumption of the internal combustion piston engine can be reduced.

Bei abschaltbaren Ventiltrieben sind üblicherweise jeweils zwei relativ zueinander verschiebbare oder verdrehbare Bauteile eines schaltbaren Hubübertragungselementes vorgesehen, von denen das eine Bauteil mit dem zugeordneten Nocken einer Nockenwelle und das andere Bauteil mit dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils in Stellverbindung steht. Beide Bauteile sind über ein zumeist als Koppelbolzen ausgeführtes Koppelelement miteinander koppelbar oder entkoppelbar. Im gekoppelten Zustand wird der Ventilhub des zugeordneten Nockens auf das betreffende Gaswechselventil übertragen, im entkoppelten Zustand dagegen nicht, sodass das Gaswechselventil dann geschlossen bleibt. Der Koppelbolzen ist üblicherweise axialbeweglich in einer Bohrung des einen Bauteils geführt und in eine Koppelbohrung des anderen Bauteils verschiebbar. Mittels eines Federelementes wird der Koppelbolzen in einer Ruhestellung gehalten und durch die Beaufschlagung mit einer Stellkraft gegen die Rückstellkraft des Federelementes in eine Betätigungsstellung verschoben und dort festgehalten. Bei abschaltbaren Ventiltrieben entspricht die Ruhestellung des Koppelbolzens üblicherweise dem gekoppelten Zustand der Bauteile des Hubübertragungselementes und die Betätigungsstellung dem entkoppelten Zustand der Bauteile. Bei den abschaltbaren Hubübertragungselementen kann es sich um abschaltbare Tassenstößel, Rollenstößel, Kipphebel, Schlepphebel oder Abstützelemente handeln.In the case of valve drives that can be switched off, two components of a switchable stroke transmission element that can be displaced or rotated relative to one another are usually provided, one component of which is in control connection with the associated cam of a camshaft and the other component with the valve stem of the associated gas exchange valve. Both components can be coupled to one another or decoupled via a coupling element, which is usually designed as a coupling bolt. In the coupled state, the valve lift of the associated cam is transferred to the gas exchange valve in question, but not in the decoupled state, so that the gas exchange valve then remains closed. The coupling bolt is usually guided in an axially movable manner in a bore of one component and can be displaced into a coupling bore of the other component. The coupling bolt is held in a rest position by means of a spring element and is displaced into an actuated position by the application of an actuating force against the restoring force of the spring element and is held there ten. In the case of switchable valve drives, the rest position of the coupling bolt usually corresponds to the coupled state of the components of the stroke transmission element and the actuating position to the decoupled state of the components. The stroke transmission elements that can be switched off can be cup tappets, roller tappets, rocker arms, rocker arms or supporting elements that can be switched off.

Bei umschaltbaren Ventiltrieben sind jeweils mindestens zwei relativ zueinander verschiebbare oder verdrehbare Bauteile eines schaltbaren Hubübertragungselementes vorgesehen, von denen das eine Bauteil mit einem zugeordneten Primärnocken einer Nockenwelle mit einem bestimmten Ventilhub sowie mit dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils gekoppelt ist, und das andere Bauteil mit einem zugeordneten Sekundärnocken der Nockenwelle mit einem größerem Ventilhub oder mit einem Zusatzhub in Stellverbindung ist. Beide Bauteile sind über ein meistens als Koppelbolzen ausgeführtes Koppelelement miteinander koppelbar oder entkoppelbar. Im entkoppelten Zustand wird der Ventilhub des Primärnockens auf das betreffende Gaswechselventil übertragen, im gekoppelten Zustand wird dagegen der Ventilhub des Sekundärnockensauf das Gaswechselventil übertragen. Auch hier ist der Koppelbolzen üblicherweise axialbeweglich in einer Bohrung des einen Bauteils geführt und in eine Koppelbohrung des anderen Bauteils verschiebbar. Mittels eines Federelementes wird der Koppelbolzen in einer Ruhestellung gehalten sowie durch eine Beaufschlagung mit einer Stellkraft gegen die Rückstellkraft des Federelementes in eine Betätigungsstellung verschoben und dort festgehalten. Bei umschaltbaren Ventiltrieben entspricht die Ruhestellung des Koppelbolzens meistens dem entkoppelten Zustand der Bauteile des Hubübertragungselementes und die Betätigungsstellung dem gekoppelten Zustand der Bauteile. Bei solchen umschaltbaren Hubübertragungselementen handelt es sich beispielsweise um umschaltbare Tassenstößel, umschaltbare Kipphebel oder umschaltbare Schlepphebel.In the case of switchable valve drives, at least two components of a switchable stroke transmission element that can be displaced or rotated relative to one another are provided, of which one component is coupled to an associated primary cam of a camshaft with a specific valve lift and to the valve stem of the associated gas exchange valve, and the other component is coupled to an associated The secondary cam of the camshaft is in control connection with a larger valve lift or with an additional lift. Both components can be coupled to one another or decoupled via a coupling element, which is usually designed as a coupling bolt. In the decoupled state, the valve lift of the primary cam is transferred to the relevant gas exchange valve; in the coupled state, on the other hand, the valve lift of the secondary cam is transferred to the gas exchange valve. Here, too, the coupling bolt is usually guided in an axially movable manner in a bore of one component and can be displaced into a coupling bore of the other component. The coupling bolt is held in a rest position by means of a spring element and is moved into an actuated position by the application of an actuating force against the restoring force of the spring element and is held there. In the case of switchable valve drives, the rest position of the coupling bolt usually corresponds to the decoupled state of the components of the stroke transmission element and the actuated position to the coupled state of the components. Such switchable stroke transmission elements are, for example, switchable bucket tappets, switchable rocker arms or switchable rocker arms.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlepphebelvorrichtung mit einer Mehrzahl von schaltbaren Schlepphebeln bereitzustellen, welche einen im Hinblick auf den zur Verfügung stehenden Bauraum optimierten Betätigungsmechanismus aufweist.The object of the invention is to provide a rocker arm device with a plurality of switchable rocker arms, which has an operating mechanism that is optimized with regard to the available installation space.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schlepphebelvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine erfindungsgemäße Schlepphebelvorrichtung umfasst dabei einen ersten schaltbaren Schlepphebel und einen zweiten schaltbaren Schlepphebel, wobei jeder der schaltbaren Schlepphebel einen Primärhebel (als sogenannter Außenhebel ausgebildet) und einen an oder in diesem verschwenkbar gelagert angeordneten Sekundärhebel (als sogenannter Innenhebel ausgebildet) aufweist. Dabei ist an einem ersten axialen Endabschnitt des Primärhebels eine Anlagefläche für ein Gaswechselventil und ist an einem zweiten axialen Endabschnitt des Primärhebels eine Schwenkaufnahme für ein Abstützelement ausgebildet, wobei der erste axiale Endabschnitt des Primärhebels und ein erster Endabschnitt des Sekundärhebels auf einer Schwenkachse gelagert sind. Der Sekundärhebel weist darüber hinaus eine im Sekundärhebel drehbar gelagert angeordnete Nockenrolle zum Abrollen auf einem ersten Nockenabschnitt einer Nockenwelle auf. Zwischen dem Primärhebel und dem Sekundärhebel ist ein Verriegelungsmechnismus mit einem Betätigerelement angeordnet, der in einem ersten Schaltzustand den Sekundärhebel mit dem Primärhebel koppelt, so dass diese eine gemeinsame Bewegung ausführen, und der in einem zweiten Schaltzustand den Sekundärhebel vom Primärhebel entkoppelt, so dass bei Betätigung des Sekundärhebels durch die Nockenwelle der Primärhebel nicht der Bewegung des Sekundärhebels folgt und eine Betätigung des Gaswechselventils unterbleibt. Das Betätigerelement ist als Stift ausgebildet, der parallel zu der Schwenkachse angeordnet und in Richtung der Längserstreckung einen Betätigerelementfortsatz aufweist. Erfindungsgemäß weist das Betätigerelement des ersten schaltbaren Schlepphebels an seinem in Betätigungsrichtung freien axialen Ende einen Betätigerelementfortsatz auf, über den das Betätigerelement des in Betätigungsrichtung benachbart angeordneten zweiten schaltbaren Schlepphebels betätigbar ist.This object is achieved by a rocker arm device with the features of patent claim 1. A rocker arm device according to the invention comprises a first switchable rocker arm and a second switchable rocker arm, each of the switchable rocker arms having a primary lever (designed as a so-called outer lever) and one pivotably mounted on or in it arranged secondary lever (designed as a so-called inner lever) has. A contact surface for a gas exchange valve is formed on a first axial end section of the primary lever and a pivot mount for a support element is formed on a second axial end section of the primary lever, with the first axial end section of the primary lever and a first end section of the secondary lever being mounted on a pivot axis. The secondary lever also has a cam roller, which is rotatably mounted in the secondary lever, for rolling on a first cam section of a camshaft. A locking mechanism with an actuating element is arranged between the primary lever and the secondary lever, which in a first switching state couples the secondary lever to the primary lever so that they perform a joint movement, and which in a second switching state decouples the secondary lever from the primary lever so that when actuated of the secondary lever by the camshaft, the primary lever does not follow the movement of the secondary lever and the gas exchange valve is not actuated. The actuating element is designed as a pin which is arranged parallel to the pivot axis and has an actuating element extension in the direction of the longitudinal extension. According to the invention, the actuator element of the first switchable rocker arm has an actuator element extension at its free axial end in the direction of actuation, via which the actuator element of the second switchable rocker arm arranged adjacent in the direction of actuation can be actuated.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine neuartiger Betätigungsmechanismus für den Verriegelungsmechanismus eines schalbaren Schlepphebels bereitgestellt wird, wodurch eine bauraumoptimierte Anordnung einer Mehrzahl von schaltbaren Schlepphebeln innerhalb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.This achieves the advantage that a novel actuating mechanism for the locking mechanism of a switchable rocker arm is provided, which enables a space-optimized arrangement of a plurality of switchable rocker arms within an internal combustion engine of a motor vehicle.

Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained in the order in which they are mentioned in the set of claims, and particularly preferred configurations of the subject matter of the invention are described below.

Ein Schlepp- oder Kipphebel ist in der Regel als gegossenes Vollmaterialteil oder als aus Metallblech geformter Körper ausgebildet. Der Schlepphebel ist Bestandteil einer Schlepphebelanordnung, die wiederum Bestandteil eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine ist. Der Schlepphebel ist dabei auf einer ortsfesten Lageranordnung um eine Achse verschwenkbar gelagert. Die Lagerstelle innerhalb des Schlepphebelkörpers liegt dabei zwischen zwei gegenüberliegenden freien Enden des Schlepphebels, wobei das eine Ende des Schlepphebels mit einem Ventilschaft eines Ein- oder Auslassventils einer Brennkraftmaschine und das andere Ende des Schlepphebels mit einem von einem Ventilantrieb, wie einer durch einen Nocken angetrieben Stößelstange, zusammenwirkt.A rocker arm or rocker arm is usually designed as a cast solid part or as a body formed from sheet metal. The rocker arm is part of a rocker arm arrangement, which in turn is part of a valve train of an internal combustion engine. The rocker arm is mounted on a stationary bearing assembly so that it can pivot about an axis. The bearing point within the rocker arm body is between two opposite free ends of the rocker arm, one end of the rocker arm interacting with a valve stem of an intake or exhaust valve of an internal combustion engine and the other end of the rocker arm interacting with a valve drive such as a push rod driven by a cam.

Ein Schlepphebel (auch Schwinghebel genannt) ist ein in Verbrennungsmotoren eingesetzter Hebel zur Übertragung von Kurvenbewegungen eines Nockens von der Nockenwelle auf die Einlass- bzw. Auslass-Ventile.A rocker arm (also known as a rocker arm) is a lever used in internal combustion engines to transfer cam movements from the camshaft to the intake and exhaust valves.

Der Schlepphebel ist ein einseitiger Hebel. Er ist an einer Seite drehend gelagert, am anderen Ende liegt er auf dem Ventil auf. Im Gegensatz zur Anordnung beim Kipphebel liegt die Nockenwelle oberhalb des Schlepphebels. Die Nockenwelle betätigt ohne Zwischenglieder den Schlepphebel von oben. Auch Varianten mit kugelgelagertem Rollenabgriff sind üblich. Bei einem Rollenschlepphebel ist im Eingriffsbereich der Nockenwelle eine gelagerte Rolle vorhanden. Diese Rolle verringert die Reibung im Ventiltrieb um rund 30 %. Typischerweise drückt die Ventilfeder den Schlepphebel in seine Ausgangslage zurück, sobald sich die Nockenwelle weitergedreht hat. Einige Konstruktionen weisen eine separate Rückstellfeder auf, um den Schlepphebel in seine Ausgangslage zurückzustellen.The rocker arm is a one-sided lever. It is pivoted on one side and rests on the valve on the other end. In contrast to the arrangement with the rocker arm, the camshaft is above the rocker arm. The camshaft actuates the rocker arm from above without any intermediate links. Variants with ball-bearing roller pick-up are also common. A roller rocker arm has a mounted roller in the camshaft engagement area. This roller reduces friction in the valve train by around 30%. Typically, the valve spring pushes the rocker arm back to its original position as soon as the camshaft has continued to rotate. Some designs have a separate return spring to return the rocker arm to its original position.

Die auf den Schlepphebel wirkenden Kräfte fallen im Vergleich zum Kipphebelantrieb geringer aus. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Realisierung eines Ventilspielausgleichs. Zum Ausgleich des Ventilspiels wird der Drehpunkt vertikal verstellt. Die Ausgleichselemente zählen hier nicht zu den bewegten Massen, der Schlepphebel stützt sich nur darauf ab. Schlepphebel werden in der Regel aus Blech oder aus Stahlguss hergestellt.The forces acting on the rocker arm are lower compared to the rocker arm drive. Another advantage is the simple implementation of valve clearance compensation. To compensate for the valve clearance, the pivot point is adjusted vertically. The compensating elements are not among the moving masses here, the rocker arm is only supported on them. Rocker arms are usually made of sheet metal or cast steel.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Betätigerelementfortsatz einteilig mit dem Betätigerelement ausgebildet ist.According to a preferred embodiment of the invention, it can be advantageous that the actuator element extension is formed in one piece with the actuator element.

Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass ein konstruktiv einfach aufgebautes Betätigerelement bereitgestellt ist.It can thus be achieved in an advantageous manner that an actuator element with a structurally simple structure is provided.

Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass der Betätigerelementfortsatz als separates, mit dem Betätigerelement koppelbares, Bauteil ausgebildet ist.Furthermore, it can be advantageous for the actuator element extension to be in the form of a separate component that can be coupled to the actuator element.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein Betätigerelement bereitgestellt ist, welches für den Fall, dass ein schaltbarer Schlepphebel keinen weiteren schaltbaren Schlepphebel über sein Betätigerelement betätigen muss, dass Betätigerelement durch ein Entfernen des Betätigerelementfortsatzes verkürzt und hinsichtlich des seitlichen Bauraums (in der Breite des Schlepphebels) weniger Platz benötigt.The advantage of this configuration is that an actuating element is provided which, in the event that a switchable rocker arm does not have to actuate another switchable rocker arm via its actuating element, shortens the actuating element by removing the actuating element extension and, with regard to the lateral installation space (in the width of the rocker arm) requires less space.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass eine Schubstange mit quer zur Schubrichtung abstehend angeordneten Betätigungsfortsätzen zur Betätigung eines Betätigerelements eines schaltbaren Schlepphebels vorgesehen ist, wobei die Schubstange in ihrer Längserstreckung parallel zur Schwenkachse axial bewegbar angeordnet ist und mittels eines Schubstangenaktuators betätigbar und über ein Rückstellelement in eine nicht betätigte Ausgangslage zurückstellbar ist.In a further development of the invention, it can also be preferred that a push rod with actuating extensions arranged projecting transversely to the pushing direction is provided for actuating an actuating element of a switchable rocker arm, the push rod being arranged such that it can move axially in its longitudinal extent parallel to the pivot axis and can be actuated and actuated by means of a push rod actuator can be reset to a non-actuated starting position via a reset element.

Hierdurch kann erreicht werden, dass eine Betätigung durch eine bewährte Schubstangentechnologie für bestimmte räumliche Einbausituationen ermöglicht ist. In this way it can be achieved that an actuation by means of a tried and tested push rod technology is made possible for specific spatial installation situations.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea. The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The different features of the various exemplary embodiments can also be freely combined with one another within what is technically feasible.

Es zeigen:

1 eine Schlepphebelvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht in schematischer Darstellung, und
2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus 1 zwei in Betätigungsrichtung benachbart angeordnete schaltbare Schlepphebel, oben in nicht betätigtem Schaltzustand des Verriegelungsmechanismus der Schlepphebel und unten, in einem betätigen Schaltzustand des Verriegelungsmechanismus der Schlepphebel.

Show it:

1 a rocker arm device according to the invention in a plan view in a schematic representation, and
2 in an enlarged section 1 two switchable rocker arms arranged adjacent in the direction of actuation, at the top in the non-actuated switching state of the locking mechanism of the rocker arms and at the bottom, in an actuated switching state of the locking mechanism of the rocker arms.

1 zeigt eine Schlepphebelvorrichtung 1 gemäß der Erfindung in einer Draufsicht in schematischer Darstellung. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier von einer gemeinsamen Schubstange 19 betätigbare Schlepphebelgruppen mit jeweils zwei unmittelbar benachbart angeordneten Schlepphebeln 2 dargestellt. Jede Gruppe von Schlepphebeln 2 umfasst einen ersten schaltbaren Schlepphebel 2 und einen zweiten schaltbaren Schlepphebel 2, wobei jeder der schaltbaren Schlepphebel 2 einen Primärhebel 3 und einen in diesem verschwenkbar gelagert angeordneten Sekundärhebel 4 aufweist. Jeder Schlepphebel 2 hat an einem ersten axialen Endabschnitt 5 des Primärhebels 3 eine Anlagefläche 6 für ein Gaswechselventil 7 und an einem zweiten axialen Endabschnitt 8 des Primärhebels 3 eine Schwenkaufnahme 9 für ein Abstützelement 10 ausgebildet. Der erste axiale Endabschnitt 5 des Primärhebels 3 und ein erster Endabschnitt 11 des Sekundärhebels 4 sind dabei jeweils auf einer Schwenkachse 12 gegeneinander und gemeinsam gegen eine ortsfeste Anbindung verschwenkbar gelagert. Der Sekundärhebel 4 weit jeweils eine im Sekundärhebei 4 drehbar gelagert angeordnete Nockenrolle 13 zum Abrollen auf einem ersten Nockenabschnitt einer nicht gezeigten Nockenwelle auf. Zwischen dem Primärhebel 3 und dem Sekundärhebel 4 ist ein Verriegelungsmechnismus 15 mit einem Betätigerelement 16 angeordnet, der in einem ersten Schaltzustand den Sekundärhebel 4 mit dem Primärhebel 3 koppelt, so dass diese eine gemeinsame Bewegung ausführen, und der in einem zweiten Schaltzustand den Sekundärhebel 4 vom Primärhebel 3 entkoppelt, so dass bei Betätigung des Sekundärhebels 4 durch die Nockenwelle 14 der Primärhebel 3 nicht der Bewegung des Sekundärhebels 4 folgt und eine Betätigung des Gaswechselventils 7 unterbleibt. Das Betätigerelement 16 ist als Bolzen bzw. Stift ausgebildet, welcher parallel zu der Schwenkachse 12 angeordnet ist. Das Betätigerelement 16 des ersten schaltbaren Schlepphebels 2 weist an seinem in Betätigungsrichtung gesehen freien axialen Ende einen über die Breite des Schlepphebels 2 hinausragenden Betätigerelementfortsatz 17 auf, über den das Betätigerelement 16 des in Betätigungsrichtung benachbart angeordneten zweiten schaltbaren Schlepphebels 2 betätigbar ist. Das Betätigungselement 16 des ersten Schlepphebels (links) steht dabei bereits im nicht betätigten Zustand über mit seinem Betätigerelementfortsatz 17 mit dem Betätigerelement 16 des benachbart angeordneten zweiten Schlepphebels in Kontakt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Betätigerelementfortsatz 17 gegen eine Druckfeder federkraftbeaufschlagt im Betätigerelement 16 selbst oder im Primärhebel 3 des Schlepphebels 3 angeordnet. Der Betätigerelementfortsatz 17 kann alternativ auch einteilig mit dem Betätigerelement 16 ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Betätigerelementfortsatz 17 jedoch, wie gezeigt, als separates, mit dem Betätigerelement 16 koppelbares, Bauteil ausgebildet ist. 1 shows a rocker arm device 1 according to the invention in a plan view in a schematic representation. In the exemplary embodiment shown, a total of four rocker arm groups which can be actuated by a common push rod 19 and each have two rocker arms 2 arranged directly adjacent are shown. Each group of rocker arms 2 comprises a first switchable rocker arm 2 and a second switchable rocker arm 2, each of the switchable rocker arms 2 having a primary lever 3 and a secondary lever 4 pivotably mounted therein. Each rocker arm 2 has at a first axial end portion 5 of the Pri March lever 3 has a contact surface 6 for a gas exchange valve 7 and on a second axial end section 8 of the primary lever 3 a pivot mount 9 for a support element 10 is formed. The first axial end section 5 of the primary lever 3 and a first end section 11 of the secondary lever 4 are each mounted on a pivot axis 12 relative to one another and pivotable together relative to a stationary connection. The secondary lever 4 has a cam roller 13, which is rotatably mounted in the secondary lever 4, for rolling on a first cam section of a camshaft (not shown). A locking mechanism 15 with an actuating element 16 is arranged between the primary lever 3 and the secondary lever 4, which in a first switching state couples the secondary lever 4 to the primary lever 3 so that they move together, and which in a second switching state releases the secondary lever 4 from the Primary lever 3 is decoupled, so that when the secondary lever 4 is actuated by the camshaft 14, the primary lever 3 does not follow the movement of the secondary lever 4 and the gas exchange valve 7 is not actuated. The actuating element 16 is designed as a bolt or pin, which is arranged parallel to the pivot axis 12 . The actuator element 16 of the first switchable rocker arm 2 has, at its free axial end viewed in the direction of actuation, an actuator element extension 17 that projects beyond the width of the rocker arm 2, via which the actuator element 16 of the second switchable rocker arm 2, which is arranged adjacent in the direction of actuation, can be actuated. The actuating element 16 of the first rocker arm (on the left) is already in contact in the non-actuated state with its actuator element extension 17 with the actuating element 16 of the adjacent second rocker arm. In the illustrated embodiment, the actuator element extension 17 is spring-loaded against a compression spring in the actuator element 16 itself or in the primary lever 3 of the rocker arm 3 . Alternatively, the actuator element extension 17 can also be formed in one piece with the actuator element 16 . However, as shown, the actuator element extension 17 is preferably designed as a separate component that can be coupled to the actuator element 16 .

Die 1 zeigt ferner, dass eine Schubstange 18 mit quer zur Schubrichtung abstehend angeordneten Betätigungsfortsätzen 19 zur Betätigung eines Betätigerelements 16 eines schaltbaren Schlepphebels 2 vorgesehen ist, wobei die Schubstange 18 in ihrer Längserstreckung parallel zur Schwenkachse 12 axial bewegbar angeordnet ist und mittels eines Schubstangenaktuators 20 betätigbar und über ein Rückstellelement 21 in eine nicht betätigte Ausgangslage zurückstellbar ist.the 1 also shows that a push rod 18 with actuating projections 19 arranged projecting transversely to the pushing direction is provided for actuating an actuating element 16 of a switchable rocker arm 2, wherein the push rod 18 is arranged such that it can move axially in its longitudinal extent parallel to the pivot axis 12 and can be actuated by means of a push rod actuator 20 and via a restoring element 21 can be reset to a non-actuated starting position.

2 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt aus 1 zwei in Betätigungsrichtung benachbart angeordnete schaltbare Schlepphebel 2. Dabei ist in der Darstellung oben der Verriegelungsmechanismus 15 in einem nicht betätigten Schaltzustand und in der Darstellung unten, in einem betätigen Schaltzustand dargestellt. 2 shows in an enlarged section 1 two switchable rocker arms 2 arranged adjacent in the direction of actuation. The illustration at the top shows the locking mechanism 15 in a non-actuated switching state and in the illustration at the bottom it is shown in an actuated switching state.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.

BezugszeichenlisteReference List

11: Schlepphebelvorrichtungrocker arm device
22: schaltbaren Schlepphebelswitchable rocker arm
33: Primärhebelprimary lever
44: Sekundärhebelsecondary lever
55: erster axialer Endabschnitt (Primärhebel)first axial end section (primary lever)
66: Anlageflächecontact surface
77: Gaswechselventilgas exchange valve
88th: zweiter axialen Endabschnitt (Primärhebel)second axial end section (primary lever)
99: Schwenkaufnahmeswivel mount
1111: erster Endabschnitt (Sekundärhebel)first end section (secondary lever)
1212: Schwenkachsepivot axis
1313: Nockenrollecam roller
1515: Verriegelungsmechnismuslocking mechanism
1616: Betätigerelementactuator element
1717: Betätigerelementfortsatzactuator extension
1919: Schubstangepush rod
2020: Betätigungsfortsätzenoperating extensions
2121: Schubstangenaktuatorspush rod actuator
2222: Rückstellelementreturn element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017101792 A1 [0002]

Claims

Rocker arm device (1), comprising a first switchable rocker arm (2) and a second switchable rocker arm (2), each of the switchable rocker arms (2) having a primary lever (3) and a secondary lever (4) pivotably mounted on or in this, a contact surface (6) for a gas exchange valve (7) being formed on a first axial end section (5) of the primary lever (3) and a pivot mount (9) for a support element being formed on a second axial end section (8) of the primary lever (3), wherein the first axial end portion (5) of the primary lever (3) and a first end portion (11) of the secondary lever (4) are mounted on a pivot axis (12), and wherein the secondary lever (4) is arranged rotatably mounted in the secondary lever (4). A cam roller (13) for rolling on a first cam portion of a camshaft, and wherein between the primary lever (3) and the secondary lever (4) a locking mechanism (15) with an actuating element nt (16) which, in a first switching state, couples the secondary lever (4) to the primary lever (3) so that they perform a joint movement, and which in a second switching state decouples the secondary lever (4) from the primary lever (3). so that when the secondary lever (4) is actuated by the camshaft (14), the primary lever (3) does not follow the movement of the secondary lever (4) and the gas exchange valve (7) is not actuated, the actuating element (16) being designed as a pin which is arranged parallel to the pivot axis (12), characterized in that the actuating element (16) of the first switchable rocker arm (2) has an actuating element extension (18) at its free axial end in the actuating direction, via which the actuating element (16) of the second switchable rocker arm (2) arranged adjacent in the direction of actuation.

Toggle lever device (1) after claim 1 , characterized in that the actuator element extension (18) is formed in one piece with the actuator element (16).

Toggle lever device (1) after claim 1 , characterized in that the actuator element extension (18) is designed as a separate component that can be coupled to the actuator element (16).

Rocker arm device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a push rod (19) with actuating extensions (20) arranged projecting transversely to the thrust direction is provided for actuating an actuating element (16) of a switchable rocker arm (2), the push rod (19 ) is arranged to be axially movable in its longitudinal extent parallel to the pivot axis (12) and can be actuated by means of a push rod actuator (21) and can be reset to a non-actuated starting position via a restoring element (22).