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Die Erfindung betrifft einen Ventilkontaktträger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zur Anordnung im Kraftfluss zwischen zumindest einem Kipphebel des Ventiltriebs und mehreren Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Aktorik zum Schalten eines solchen Ventilkontaktträgers und eine Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem solchen Ventilkontaktträger.
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Aus
US 7 789 065 B2 ist eine Vorrichtung zur Änderung des Motorventilhubs einer Brennkraftmaschine mit Betätigungsmitteln mit einem am Motorblock befestigten Gehäuse bekannt, das eine Bohrung mit einem in dieser angeordneten drehbaren Gerät aufweist. An der Unterseite des letzteren sind zwei mit einer Höhendifferenz zueinander angeordnete Oberflächen vorgesehen, die mit einer Ventilbrücke zusammenwirken und zum einen einer Motorbremsbetriebsstellung und zum anderen einer Normalbetriebsstellung des Motors zugeordnet sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ventilkontaktträger, eine Aktorik und eine Kipphebelanordnung der vorgenannten Art vorzuschlagen, welche auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise eine variable Steuerung eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Anspruchs 9 oder 10 gelöst. Weitere vorteilhafte und beanspruchte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Somit wird ein Ventilkontaktträger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zur Anordnung im Kraftfluss zwischen zumindest einem ersten Kipphebel des Ventiltriebs und mehreren Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile vorgeschlagen. Um auf konstruktiv einfache und kostengünstige Weise eine variable Steuerung eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine zu ermöglichen, ist ein zum Schalten auf dem Ventilkontaktträger verschiebbar abgestütztes Abgriffselement zum Abgriff eines Ventilhubs von zumindest einem ersten und zumindest einem zweiten Kipphebel angeordnet. Hierbei ist das Abgriffselement aus einer Zwischenstellung in eine erste Schaltstellung zum Abgriff des ersten Kipphebels zur Übertragung eines ersten Ventilhubs und in eine zweite Schaltstellung zum Abgriff des zweiten Kipphebels zur Übertragung eines zweiten Ventilhubs verschiebbar.
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Demzufolge ist durch ein verschiebbares Abgriffselement der Abgriff von zumindest zwei Kipphebeln möglich und ein in zumindest drei Schaltzustände durch einen Aktor insbesondere zur Ventilhubumschaltung und -abschaltung schaltbarer Ventilkontaktträger für einen variablen Ventiltrieb erreichbar.
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Dabei ist es zudem möglich, den Herstellungsaufwand, insbesondere die Zahl der Komponenten zu reduzieren, beispielsweise ist zum Schalten nur ein Abgriffselement und ein Aktor zum Verschieben des Abgriffselements erforderlich. Zusätzliche Bauteile, insbesondere ein zweiter Aktor werden vermieden. Außerdem kann die Aktorik, insbesondere die Ansteuerung derselben beispielsweise mit reduzierter Anzahl von Anschlüssen und verkleinertem Kabelbaum weiter vereinfacht und kostengünstiger aufgebaut werden. Zugleich wird der erforderliche Bauraum reduziert und die Montage vereinfacht.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Abgriffselement eine Abgriffsfläche zum Abgriff des ersten und des zweiten Kipphebels auf. Vorzugsweise ist dabei das Abgriffselement mit der Abgriffsfläche aus der Zwischenstellung, in der vorzugsweise kein Ventilhub übertragbar ist, in die erste Schaltstellung zum Abgriff eines ersten Ventilhubs vom ersten Kipphebel und in eine zweite Schaltstellung zum Abgriff eines zweiten Ventilhubs vom zweiten Kipphebel verschiebbar.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich der ersten Schaltstellung ein erster Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden ersten Kipphebels und im Bereich der zweiten Schaltstellung ein zweiter Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden zweiten Kipphebels vorgesehen ist, wobei in der ersten Schaltstellung der erste Freiraum und in der zweiten Schaltstellung der zweite Freiraum durch das Abgriffselement zur Übertragung eines Ventilhubs abdeckbar ist. Auf einfache Weise ist so durch freies Eintauchen des jeweiligen angreifenden Kipphebels in den jeweiligen Freiraum ein Leerhub durchführbar und es kann eine Ventilhubabschaltung an beiden oder auch nur an einem Kipphebel erreicht werden. Vorzugsweise ist dabei der erste oder der zweite Freiraum jeweils durch das Abgriffselement mit der Abgriffsfläche abdeckbar. Bevorzugt bildet hierbei das Abgriffselement einen Deckel zur Abdeckung des jeweiligen Freiraums.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Abgriffselement als Abgriffsscheibe ausgeführt. Vorzugsweise ist dabei Blech als Werkstoff vorgesehen, wodurch eine kostengünstige Herstellung insbesondere durch blechverarbeitende Verfahren ermöglicht und zugleich in Leichtbauweise die Dynamik beim Schalten erhöhbar und die auftretenden Kräfte reduzierbar sind.
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Vorzugsweise ist in der ersten Schaltstellung des Abgriffselements durch Abgriff des ersten Kipphebels ein Ventilhub auf den Ventilkontaktträger zur gleichzeitigen Betätigung der Gaswechselventile übertragbar.
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Bevorzugt ist in der zweiten Schaltstellung des Abgriffselements durch Abgriff des zweiten Kipphebels ein Ventilhub zur Einzelventilbetätigung eines Gaswechselventils übertragbar.
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Eine besonders einfache Einzelbetätigung eines Gaswechselventils wird ermöglicht, wenn das Abgriffselement auf einen am Ventilkontaktträger zur Übertragung eines Ventilhubs zur Einzelventilbetätigung relativ beweglich zu diesem angeordneten Tragkörper aufschiebbar ist. Vorzugsweise ist der Tragkörper im Bereich einer Durchgangsöffnung zur Einzelventilbetätigung des Gaswechselventils angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Freiraum als Aussparung am Ventilkontaktträger und der zweite Freiraum als Aussparung am Tragkörper ausgebildet. Alternativ wäre je nach ausgeführter Tiefe der Aussparungen anstatt der Durchführung eines Leerhubs auch die Übertragung eines Ventilteilhubs durch den jeweils angreifenden Kipphebel möglich.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zum Verschieben des Abgriffselements vorzugsweise ein durch eine Aktorik mit einem Aktor ansteuerbares verschiebbares Betätigungselement vorgesehen. Bevorzugt ist dabei das Betätigungselement durch eine Mitnahmeöffnung am Abgriffselement formschlüssig zur Übertragung einer Verschiebebewegung hindurchgeführt. Vorzugsweise greift das Betätigungselement in einen korrespondierenden Führungsschlitz am Ventilkontaktträger zur Führung verschiebbar ein.
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Unabhängig von der konkreten konstruktiven Ausführung ermöglicht der beschriebene schaltbare Ventilkontaktträger eine modulare Bauweise, bei der angepasst an verschiedenen Einsatz- und Betriebsbedingung, insbesondere auf der Auslass- und/oder Einlassventilseite oder auch in Kipphebelanordnungen mit nur einem Kipphebel, der gleiche Ventilkontaktträger mit dem gleichen Tragkörper und dem gleichen Abgriffselement verwendbar ist, so dass eine besonders kostengünstige Herstellung in großen Stückzahlen ermöglicht wird.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Aktorik zum Schalten eines vorangehend beschriebenen Ventilkontaktträgers für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gelöst. Bevorzugt ist dabei ein zweistufiger Aktor vorgesehen, der zum Verschieben eines zum Schalten des Ventilkontaktträgers verschiebbaren Abgriffselements in zwei Schaltstellungen und in eine zwischen den Schaltstellungen gelegene Zwischenstellung schaltbar ist.
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Der Aktor ist vorzugsweise als Linear-Aktor ausgeführt, der durch Ansteuerung bevorzugt aus der Zwischenstellung in eine erste und eine zweite Schaltstellung schaltbar ist. Die Rückstellung erfolgt vorzugsweise durch Rückstellfedermittel, die bevorzugt durch zwei Drehschenkelfedern gebildet werden und vorzugsweise in den Aktor oder in an diesen unmittelbar angeschlossene Übertragungsmittel der Aktorik integriert sind.
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In weiterhin besonders vorteilhafter Weise ist als Übertragungsmittel bevorzugt eine Umlenkeinheit vorgesehen, die eine lineare Stellbewegung des Aktors in eine um einen vorbestimmten Winkel umgelenkte lineare Stellbewegung zum Verschieben des Abgriffselements beziehungsweise zum Schalten des Ventilkontaktträgers übersetzt.
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Die Aktorik ist vorzugsweise mit einem elektro-mechanischen Linear-Aktor ausgeführt, wodurch eine aufwendige und kostenintensive hydraulische Betätigung vermeidbar ist. Durch eine elektro-mechanische Ansteuerung wird auch bei niedrigen Temperaturen ein schnelles und sicheres Schalten eines variablen Ventiltriebs gewährleistet. Alternativ ist es möglich, als Linear-Aktor einen Linear- oder einen Rotationsmotor vorzusehen. Letzterer ist vorzugsweise mit einen Spindel- beziehungsweise Kugelwälztrieb oder mit einem Zahnstangengetriebe ausgestaltet. Denkbar ist auch, als Linear-Aktor einen hydraulischen oder pneumatischen Kolben zu verwenden.
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Im Rahmen eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem Kipphebel und mit zumindest einem vorangehend beschriebenen Ventilkontaktträger beansprucht. Dabei ergeben sich die bereits oben beschriebenen und weitere Vorteile.
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Der vorangehend beschriebene schaltbare Ventilkontaktträger, die beschriebene Aktorik und die Kipphebelanordnung ermöglichen beispielsweise eine Ventil- bzw. Zylinderabschaltung, eine Ventilhubumschaltung, ein frühen Einlass-Ventilschließen und/oder die Durchführung eines Auslass-Ventildoppelhubs. Durch die genannten Maßnahmen ist insbesondere ein schnelles Aufheizen des Antriebsstrangs im Betrieb bei tiefen Temperaturen und schwacher Lastanforderung erreichbar. Der schaltbare Ventilkontaktträger, die Aktorik und die Kipphebelanordnung sind besonders vorteilhaft in variablen Ventiltrieben für Heavy Duty- beziehungsweise Schwerlast-Anwendungen, insbesondere für Lastkraftwagen, verwendbar, die bevorzugt von einer oberliegenden Nockenwelle angesteuert werden.
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Weitere beanspruchte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
- 1 und 2 einen erfindungsgemäßen Ventilkontaktträger, eine erfindungsgemäße Aktorik zum Schalten des Ventilkontaktträgers und eine erfindungsgemäße Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine in einem ersten Betriebszustand,
- 3 und 4 den Ventilkontaktträger, die Aktorik und die Kipphebelanordnung in einem zweiten Betriebszustand,
- 5 und 6 den Ventilkontaktträger, die Aktorik und die Kipphebelanordnung in einem dritten Betriebszustand,
- 7 und 8 den Ventilkontaktträge, die Aktorik und die Kipphebelanordnung in einem vierten Betriebszustand,
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In den Figuren sind verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Ventilkontaktträgers 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine dargestellt. Anhand dieser Darstellungen wird auch eine erfindungsgemäße Aktorik 5 zum Schalten des Ventilkontaktträgers 1 und eine Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventilkontaktträger 1 erläutert.
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Der Ventilkontaktträger 1 ist im Kraftfluss zwischen einem ersten Kipphebel 2 des Ventiltriebs und zwei Gaswechselventilen 3, 4 der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile 3, 4 angeordnet (1 bis 8). Er weist eine längliche Form auf und erstreckt sich in Längsrichtung, in der Bildebene der Figuren horizontal, über die Gaswechselventile 3, 4 und verbindet diese, um als sogenannte Ventilbrücke eine gleichzeitige Betätigung beiden Gaswechselventile 3, 4 zu ermöglichen.
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Der Ventilkontaktträger 1 trägt ein auf seiner hebelzugewandten planen Oberseite zum Schalten verschiebbar abgestütztes Abgriffselement 6 (1 bis 8), das bevorzugt dünnwandig vorzugsweise als Abgriffsscheibe ausgeführt ist und eine plane Abgriffsfläche 7 bildet. Das Abgriffselement 6 ist durch die Aktorik 5 in drei Stellungen in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 1 quer zur Ventilbetätigung linear verschiebbar.
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Aus einer in Verschieberichtung zwischen einer ersten Schaltstellung (5 und 6) und einer zweiten Schaltstellung (7 und 8) gelegenen Zwischenstellung, die in 1 bis 4 dargestellt ist, ist das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 in die erste Schaltstellung und in die zweite Schaltstellung verschiebbar. Die Abgriffsfläche 7 dient in der in 5 und 6 gezeigten ersten Schaltstellung zum Abgriff des ersten Kipphebels 2 zur Übertragung eines ersten Ventilhubs auf den Ventilkontaktträger 1 zur gleichzeitigen Betätigung der Gaswechselventile 3, 4. In einer zweiten Schaltstellung gemäß 7 und 8 kann der zweite Kipphebel 8 an der Abgriffsfläche 7 angreifen und einen zweiten Ventilhub zur Einzelventilbetätigung eines Gaswechselventils 3 übertragen.
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In der ersten Schaltstellung gemäß 5 und 6 ist das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 in einem in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 1 zwischen den an der Unterseite angreifenden Gaswechselventilen 3, 4 gelegenen mittleren Bereich an der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 positioniert. In der zweiten Schaltstellung gemäß 7 und 8 ist das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 auf einen zur Einzelventilbetätigung am Ventilkontaktträger 1 relativ beweglich zu diesem angeordneten Tragkörper 9 aufschiebbar. Der Tragkörper 9 ist in einem an der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 gebildeten offenen Bereich 25 kontaktlos zum Ventilkontaktträger 1 relativ beweglich zu diesem angeordnet und dient zur
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Übertragung eines Ventilhubs zur Einzelbetätigung des an der Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 angreifenden innenliegenden Gaswechselventils 3.
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Im Bereich der ersten Schaltstellung bildet der Ventilkontaktträger 1 an seiner Oberseite eine erste Aussparung 10 als Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden ersten Kipphebels 2 (5 und 6). An der Oberseite des Tragkörpers 9 ist im Bereich der zweiten Schaltstellung eine zweite Aussparung 11 als Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden zweiten Kipphebels 8 vorgesehen.
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Dabei ist der durch die erste Aussparung 10 gebildete erste Freiraum durch Verschieben des Abgriffselements 6 in die erste Schaltstellung (5 und 6) und der durch die zweite Aussparung 11 gebildete zweite Freiraum durch Verschieben des Abgriffselements 6 in die zweite Schaltstellung (7 und 8) jeweils durch das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 zur Übertragung eines Ventilhubs abdeckbar. Das Abgriffselement 6 ist dabei vorzugsweise als Deckel ausgeführt, durch den die durch die Aussparungen 10, 11 gebildeten Freiräume abdeckbar sind.
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Durch Rückverschieben des Abgriffselements 6 in die Zwischenstellung (1 bis 4) ist an der jeweils freigegebenen Aussparung 10, 11 durch kontaktloses Eintauchen des jeweils angreifenden Kipphebels 2, 8 ein Leerhub zur Ventilhub- beziehungsweise zur Zylinderabschaltung durchführbar. Alternativ wäre auch je nach Ausführung der Tiefe der Aussparungen 10, 11 jeweils die Übertragung eines Ventilteilhubs durch den jeweils angreifenden Kipphebel möglich.
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In 1 bis 4 ist das Abgriffselement 6 in der Zwischenstellung auf dem Ventilkontaktträger 1 angeordnet dargestellt. In der Zwischenstellung ist das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 in einem an der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 in Längsrichtung desselben zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung gelegenen mittleren Bereich positioniert. Dadurch sind die Aussparungen 10, 11 jeweils durch das Abgriffselement 6 freigegeben und am ersten und am zweiten Kipphebel 2, 8 ist jeweils ein Leerhub zur Ventilhub- beziehungsweise zur Zylinderabschaltung durchführbar.
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Gemäß 5 und 6 ist das Abgriffselement 6 durch die Aktorik 5 aus der Zwischenstellung in die erste Schaltstellung auf der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 in Längsrichtung desselben verschiebbar. Dadurch ist die erste Aussparung 10 durch das Abgriffselement 6 abgedeckt und durch Angriff des ersten Kipphebels 2 an der Abgriffsfläche 7 eine Ventilhubbewegung auf den Ventilkontaktträger 1 zur gleichzeitigen Betätigung der an der Unterseite desselben angreifenden Gaswechselventile 3, 4 übertragbar. Zugleich kann der angreifende zweite Kipphebel 8 in die zweiten Aussparung 11 am Tragkörper 9 frei Eintauchen zur Durchführung eines Leerhubs, wodurch die Einzelventilbetätigung am schaltbaren Tragkörper 9 deaktivierbar ist.
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Nach 7 und 8 ist das Abgriffselement 6 durch die Aktorik 5 aus der Zwischenstellung in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 1 in zur ersten Schaltstellung entgegengesetzter Richtung in die zweite Schaltstellung auf den Tragkörper 9 aufschiebbar und dadurch die zweite Aussparung 11 abdeckbar. Hierbei kann der zweite Kipphebel 8 an der Abgriffsfläche 7 angreifen, wodurch ein Ventilhub auf den Tragkörper 9 und über diesen auf das an der Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 angreifende innenliegende Gaswechselventil 3 zur Einzelventilbetätigung übertragbar ist. Zugleich kann der angreifende erste Kipphebel 2 an der durch Verschieben des Abgriffselements 6 freigegebenen ersten Aussparung 10 zur Durchführung eines Leerhubs frei eintauchen wodurch der Ventilkontaktträger 1 deaktivierbar ist. Alternativ ist es auch möglich, eine Einzelventilbetätigung in analoger Weise am außenliegenden Gaswechselventil 4 auszubilden.
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Zur Einzelventilbetätigung ist am Ventilkontaktträger 1 eine Durchgangsöffnung 24 zum Durchgriff auf das Gaswechselventil 3 vorgesehen. Der Tragkörper 9 ist in einem am Ventilkontaktträger 1 an der Oberseite desselben gebildeten aufgeweiteten Bereich 25 der Durchgangsöffnung 24 kontaktlos zum Ventilkontaktträger 1 relativ beweglich zu diesem angeordnet.
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Der Tragkörper 9 ist zur Übertragung eines Ventilhubs vorzugsweise auf ein in der Durchgangsöffnung 24 zur Ventilbetätigung beweglich geführtes Übertragungselement 26 aufgesetzt und an diesem befestigt. Hierzu ragt letzteres in den aufgeweiteten Bereich 25 der Durchgangsöffnung 24 mit einem oberen Ende hinein. Auf diese Weise ist der Tragkörper 9 bei einer Ventilhubbewegung durch das Übertragungselement 26 in der Durchgangsöffnung 24 geführt und zugleich gegen ein ungewolltes Abheben vom Ventilkontaktträger 1 gesichert.
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Mit seinem unteren topfförmig ausgeführten Ende ist das Übertragungselement 26 an der Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 auf den Ventilschaft des Gaswechselventils 3 zur Übertragung eines Ventilhubs zur Einzelventilbetätigung desselben aufgesetzt. Dadurch ist entkoppelt vom Ventilkontaktträger 1 durch den Tragkörper 9 und das Übertragungselement 26 das Gaswechselventil 3 einzeln betätigbar.
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Bevorzugt ist dabei die Durchgangsbohrung 24 als ventilseitig abgesetzte Stufenbohrung ausgeführt, derart, dass das Übertragungselement 26 durch eine nicht dargestellte Ventilfeder des Gaswechselventils 3 vorgespannt mit einem Ringabsatz am Außendurchmesser in der ausgeführten Durchgangsöffnung 24 am Innendurchmesser derselben angelegt ist. Auf diese Weise wird zugleich gewährleistet, dass auch am Ventilkontaktträger 1 über das in der Stufenbohrung der Durchgangsöffnung 24 anliegende Übertragungselement 26 ein Ventilhub auf das innenliegende Gaswechselventil 3 übertragbar ist. Das Übertragungselement 26 ist vorzugsweise als Einsatz ausgeführt, der einfach in die Durchgangsöffnung 24 ventilseitig eingesteckt ist. Denkbar ist auch, den Tragkörper 9 mit dem Übertragungselement 26 einteilig auszuführen.
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Zum Verschieben des Abgriffselements 6 in drei Schaltstellungen ist die Aktorik 5 vorzugsweise mit einem zweistufigen Linear-Aktor 16 bevorzugt in elektromechanischer Bauart ausgeführt.
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Die Aktorik 5 umfasst einen Linear-Aktor 16 und eine Umlenkeinheit 18 mit einem auf einer Achse verschwenkbar gelagerten Umlenkhebel, wobei letzterer jeweils direkt mit dem Aktor 16 zusammenwirkt und durch Verschwenken eine lineare Stellbewegung des Aktors 16 in eine um 90° umgelenkte lineare Stellbewegung auf ein Betätigungselement 19 zur Verschiebung des Abgriffselements 6 übersetzt (1 bis 8).
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Die Aktorik 5 ist bevorzugt mit einem elektro-mechanischen Linear-Aktor ausgeführt, wodurch eine aufwendige und kostenintensive hydraulische Betätigung vermeidbar ist. Durch eine elektro-mechanische Ansteuerung wird auch bei niedrigen Temperaturen ein schnelles und sicheres Schalten eines variablen Ventiltriebs gewährleistet.
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Nach 1 bis 8 ist das an einem freien Ende durch die Aktorik 5 ansteuerbare verschiebbare Betätigungselement 19 als zylindrischer Betätigungsbolzen ausgeführt. Dieser ist mit dem anderen Ende durch eine Mitnahmeöffnung 20 am Abgriffselement 6 formschlüssig zur Übertragung einer Verschiebebewegung hindurchgeführt und greift zur Führung in einen korrespondierend am Ventilkontaktträger 1 angeordneten Führungsschlitz 21 ein. Auf diese Weise ist das Abgriffselement 12 auf dem Ventilkontaktträger 1 zwangsgeführt und zugleich gegen ein ungewolltes Abheben auf diesem gesichert.
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Der Ventilkontaktträger 1 weist zumindest im Verschiebereich des Abgriffselements 6 ein rechteckiges annähernd quadratisches Querschnittsprofil auf. Angepasst an die Form des Ventilkontaktträgers 1 bildet das Abgriffselement 6 ein U-förmiges Querschnittsprofil mit einem Mittelabschnitt als U-Basis, der an seiner hebelzugewandten planen Oberseite die Abgriffsfläche 7 bildet und mit dem das Abgriffselement 6 auf der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 abgestützt ist ( 1 bis 6). Der Mittelabschnitt ist vorzugsweise plan ausgeführt und flächig auf der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 abgestützt. Die Mitnahmeöffnung 20 ist an einem der die U-Schenkel bildenden Seitenwandabschnitte des Abgriffselements 6 und der Führungsschlitz 21 an einer korrespondierenden Längsseite des Ventilkontaktträgers 1 ausgebildet. Dabei ist das Abgriffselement 6 mit den vorzugsweise planen Innenseiten seines Mittelabschnitts und seiner Seitenwandabschnitte an den korrespondierenden bevorzugt planen Außenseiten des Ventilkontaktträgers 1 verschiebbar gleitend geführt.
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Im Bereich der zweiten Schaltstellung gemäß 7 und 8 ist das Abgriffselement 6 mit dem Mittelabschnitt und der Abgriffsfläche 7 auf die hebelzugewandte Oberseite des Tragkörpers 9 gleitend aufschiebbar und vorzugsweise flächig auf der bevorzugt planen Oberseite des letzteren abgestützt. Das Abgriffselement 6 ist dabei weiterhin mit seinen Seitenwandabschnitten an den korrespondierenden Außenseiten des Ventilkontaktträgers 1 verschiebbar gleitend geführt.
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Der Führungsschlitz 21 erstreckt sich in Form eines Langlochs in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 1 durchgehend über die Führungslänge am Ventilkontaktträger 1 entsprechend dem Verschiebebereich des Abgriffselements 6, der die erste und zweite Schaltstellung umfasst. Im Bereich der zweiten Schaltstellung ist der Führungsschlitz 21 mit einer zur Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 hin erstreckenden Ausbuchtung 22 ausgeführt, um eine Ventilhubbewegung des Betätigungselements 19 mit dem in der zweiten Schaltstellung auf den Tragkörper 9 aufgeschobenen Abgriffselement 6 relativ zum Ventilkontaktträger 1 zu ermöglichen.
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Hierbei ist die Aktorik 5 seitlich am Ventilkontaktträger 1, das heißt an einer Längsseite desselben über eine Halterung 23 an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine, vorzugsweise über eine nicht dargestellte Ventilfeder eines der Gaswechselventile 3, 4 kraftschlüssig, am nicht dargestellten Zylinderkopf befestigt angeordnet. Die Umlenkeinheit 18 ist über einen Befestigungsflansch an der Halterung 23 befestigt, in die der Aktor 16 aufgenommen ist.
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Die erfindungsgemäße Kipphebelanordnung weist beispielhaft zwei Kipphebel 2, 8 eines sonst nicht weiter dargestellten Ventiltriebs auf. Die Kipphebel 2, 8 sind jeweils mit einer Achsaufnahmeöffnung 12, 13 schwenkbar auf einer nicht dargestellten Kipphebelachse anordenbar (1 bis 8). Sie sind jeweils über eine am Ende 14, 15 eines antriebsseitigen Kipphebelarms anordenbare nicht dargestellte Nockenrolle zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle antreibbar. Dabei ist eine Nockenhubbewegung durch den an der Abgriffsfläche 7 des Abgriffselements 6 angreifenden ventilseitigen Kipphebelarm des ersten Kipphebel 2 auf den schaltbaren Ventilkontaktträger 1 zur gleichzeitigen Betätigung beider Gaswechselventile 3, 4 übertragbar. Durch den an der Abgriffsfläche 7 des Abgriffselements 6 angreifenden ventilseitigen Kipphebelarm des zweiten Kipphebels 2 ist eine Nockenhubbewegung auf den schaltbaren Tragkörper 9 zur Einzelbetätigung des innenliegenden Gaswechselventils 3 übertragbar.
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Gemäß 1 bis 8 ist das Abgriffselement 6 durch die erste Aktorik 5 mit dem zweistufigen Aktor 16 in drei verschiedene Stellungen verschiebbar. In der in 1 bis 4 gezeigten Zwischenstellung des Abgriffselements 6 sind die Aussparungen 10, 11 am Ventilkontaktträger 1 beziehungsweise am Tragkörper 9 freigegeben, so dass sowohl der erste als auch der zweite Kipphebel 2, 8 zum Leerhub in die jeweilige Aussparung 10, 11 kontaktlos eintauchen kann. Dadurch wird sowohl am Ventilkontaktträger 1 als auch am Tragkörper 9 kein Ventilhub auf die Gaswechselventile 3, 4 übertragen und eine Ventilhubabschaltung erreicht. Aus der Zwischenstellung ist das Abgriffselement 6 sowohl in die erste als auch in die zweite Schaltstellung jeweils durch eine Stellbewegung des Aktors 16 verschiebbar.
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Nach 5 und 6 wird in der kräftefreien Nockengrundkreisphase des angreifenden ersten Kipphebels 2 durch Ansteuerung beziehungsweise durch Bestromung des Aktors 16 der Aktorik 5 das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 in die erste Schaltstellung verschoben, in der die erste Aussparung 10 durch das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 abgedeckt ist. Dadurch überträgt der an der Abgriffsfläche 7 des Abgriffselements 6 angreifende erste Kipphebel 2 in der Nockenhubphase über das Abgriffselement 6 einen Ventilhub, in der Regel einen Ventilvollhub, über den Ventilkontaktträger 1 auf beide Gaswechselventile 3, 4 gleichzeitig. Dabei bleibt die Einzelbetätigung des innenliegenden Gaswechselventils 3 durch den in die zweite Aussparung 11 am schaltbaren Tragkörper 9 mit einem Leerhub eingreifenden zweiten Kipphebel 8 deaktiviert.
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In der in 7 und 8 gezeigten zweiten Schaltstellung ist in der kräftefreien Nockengrundkreisphase des angreifenden zweiten Kipphebels 8 durch Ansteuerung beziehungsweise durch Bestromung des Aktors 16 der Aktorik 5 über den Betätigungsbolzen 19 das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 auf den Tragkörper 9 aufgeschoben und die zweite Aussparung 11 durch das Abgriffselement 6 mit der Abgriffsfläche 7 abgedeckt. Dadurch kann der an der Abgriffsfläche 7 des Abgriffselements 6 angreifende zweite Kipphebel 8 zur Einzelventilbetätigung ein Ventilhub auf den Tragkörper 9 und über das Übertragungselement 26 auf das innenliegende Gaswechselventil 3 beispielsweise als sogenannten Miller-Hub übertragen. Hierbei taucht der erste Kipphebel 2 kontaktlos mit einem Leerhub in die erste Aussparung 10 ohne einen Ventilhub auf den Ventilkontaktträger 1 zu übertragen ein, so dass dieser deaktiviert ist.
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Durch Abschalten beziehungsweise Stromlosschalten des Aktors 16 ist das Abgriffselement 6 bevorzugt durch die Federkraft von Rückstellfedermitteln 17 aus der jeweiligen Schaltstellung in die Zwischenstellung zurückverschiebbar. Die vorzugsweise mit zwei Drehschenkelfedern ausgeführten Rückstellfedermittel 17 sind bevorzugt wie dargestellt in die Umlenkeinheit 18 integriert.
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Zur Rückstellung der Kipphebel 2, 8 während eines Leerhubs und zum Halten des Nockenkontakts in der Nockengrundkreisphase sind nicht dargestellte Hebelrückstellfedermittel vorgesehen, die vorzugsweise als Drehschenkelfeder ausgeführt an der Kipphebelachse befestigt oder in die Kipphebel 2, 8 integriert sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventilkontaktträger
- 2
- erster Kipphebel
- 3
- Gaswechselventil
- 4
- Gaswechselventil
- 5
- Aktorik
- 6
- Abgriffselement
- 7
- Abgriffsfläche
- 8
- zweiter Kipphebel
- 9
- Tragkörper
- 10
- Freiraum, Aussparung
- 11
- Freiraum, Aussparung
- 12
- Achsaufnahmeöffnung
- 13
- Achsaufnahmeöffnung
- 14
- Ende
- 15
- Ende
- 16
- Aktor
- 17
- Rückstellfedermittel
- 18
- Umlenkeinheit
- 19
- Betätigungselement
- 20
- Mitnahmeöffnung
- 21
- Führungsschlitz
- 22
- Ausbuchtung
- 23
- Halterung
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Bereich
- 26
- Übertragungselement, Einsatz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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