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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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Demnach 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 am Ventilkontaktträger verschiebbar abgestütztes Abgriffselement zum Abgriff einer Ventilhubbewegung von zumindest einem ersten und zumindest einem zweiten Kipphebel vorgesehen, wobei das Abgriffselement zwischen einer ersten Schaltstellung zum Abgriff des ersten Kipphebels zur Übertragung eines ersten Ventilhubs und einer zweiten Schaltstellung zum Abgriff des zweiten Kipphebels zur Übertragung eines zweiten Ventilhubs hin und her verschiebbar ist.
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Demzufolge ist durch ein verschiebbares Abgriffselement der Abgriff von zumindest zwei Kipphebeln möglich und auf einfache Weise ein in zumindest zwei Schaltzustände durch einen Aktor insbesondere zur Ventilhubumschaltung 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 zwei Abgriffsflächen auf. Vorzugsweise ist es dabei mit einer ersten Abgriffsfläche in die erste Schaltstellung zum Abgriff eines ersten Ventilhubs vom ersten Kipphebel und mit einer zweiten Abgriffsfläche in die zweite Schaltstellung zum Abgriff eines zweiten Ventilhubs vom zweiten Kipphebel verschiebbar. Da beim Umschalten zwischen den Schaltstellungen an den beiden Abgriffsflächen durch Angriff von erstem und zweitem Kipphebel immer eine Teilüberdeckung gewährleistet ist, ist eine ungewollte Ventilhubabschaltung beim Umschalten zwischen den Schaltstellungen, insbesondere bei der Deaktivierung einer sogenannten Dekompressions-Motorbremse, sicher vermeidbar und die Betriebssicherheit erhöhbar.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Bereich der ersten Schaltstellung eine 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 jeweils 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 am jeweiligen Kipphebel erreicht werden. Vorzugsweise ist dabei der erste Freiraum durch das Abgriffselement mit der ersten Abgriffsfläche und der zweite Freiraum durch das Abgriffselement mit der zweiten Abgriffsfläche abdeckbar. Bevorzugt bildet dabei das Abgriffselement einen Deckel zur Abdeckung des jeweiligen Freiraums.
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Eine nächste bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Abgriffselement vorzugsweise als Abgriffsscheibe auszuführen. Bevorzugt 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 Angriff des ersten Kipphebels ein Ventilhub auf den Ventilkontaktträger zur gleichzeitigen Betätigung der Gaswechselventile übertragbar.
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Bevorzug ist in der zweiten Schaltstellung des Abgriffselements durch Angriff 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 zur Einzelventilbetätigung am Ventilkontaktträger zur Übertragung eines Ventilhubs relativ beweglich zu diesem angeordneten Tragkörper aufschiebbar ist. Bevorzugt ist der Tragkörper im Bereich einer Durchgangsöffnung zur Einzelventilbetätigung des Gaswechselventils angeordnet.
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Vorzugsweise 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. Auf einfache Weise ist so der Ventilkontaktträger mit einem Abgriffselement durch einen Aktor insbesondere zur Ventilumschaltung schaltbar.
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Unabhängig von der konkreten konstruktiven Ausführung ermöglicht der vorangehend 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, der gleiche Ventilkontaktträger mit dem gleichen Tragkörper und dem gleichen Abgriffselement verwendbar ist, so dass eine besonders kostengünstige Herstellung in großen Stückzahlen ermöglicht wird. In besonders vorteilhafter Weise ist der vorangehend beschriebene Ventilkontaktträger auch in Kipphebelanordnungen mit nur einem Kipphebel zur Ventilhub- beziehungsweise Zylinderabschaltung als Gleichteil verwendbar.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Aktorik zum Schalten eines vorangehend beschriebenen Ventilkontaktträgers für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gelöst. Dabei ist auf besonders kostengünstige Weise ein einstufiger Aktor, vorzugsweise ein elektrischer Hubmagnet, verwendbar, der zum Verschieben eines zum Schalten am Ventilkontaktträger verschiebbar angeordneten Abgriffselements zwischen zwei Schaltstellungen hin und her schaltbar ist.
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Der Aktor ist vorzugsweise als Linear-Aktor ausgeführt, der durch Ansteuerung beziehungsweise durch Bestromung aus einer ersten in eine zweite Schaltstellung schaltbar ist. Die Rückstellung erfolgt vorzugsweise durch Rückstellfedermittel, die bevorzugt durch eine Drehschenkelfeder gebildet werden und vorzugsweise in den Aktor oder in an diesen unmittelbar angeschlossene Übertragungsmittel der Aktorik integriert sind.
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Als Übertragungsmittel kann bevorzugt, eine Umlenkeinheit vorgesehen sein, 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 eine Einzelansicht eines erfindungsgemäßen Abgriffselements des Ventilkontaktträgers,
- 4 und 5 den Ventilkontaktträger, die Aktorik und die Kipphebelanordnung in einem zweiten Betriebszustand,
- 6 und 7 den Ventilkontaktträger, die Aktorik und die Kipphebelanordnung in einem dritten Betriebszustand,
- 8 und 9 den Ventilkontaktträger, 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 15 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 9). 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 der beiden Gaswechselventile 3, 4 zu ermöglichen.
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Der Ventilkontaktträger 1 trägt ein auf seiner vorzugsweise planen hebelzugewandten Oberseite zum Schalten verschiebbar abgestütztes Abgriffselement 12 (1 bis 9), das bevorzugt dünnwandig vorzugsweise als Abgriffsscheibe ausgeführt ist und zwei in Verschieberichtung hintereinander angeordnete plane Abgriffsflächen 13, 14 bildet (3). Das Abgriffselement 12 ist durch die Aktorik 15 zwischen zwei Schaltstellungen in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 1 quer zur Ventilbetätigung hin und her verschiebbar. Es weist eine erste Abgriffsfläche 13 zum Abgriff eines ersten Ventilhubs vom ersten Kipphebel 2 und eine zweite Abgriffsfläche 14 zum Abgriff eines zweiten Ventilhubs von einem zweiten Kipphebel 8 auf.
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In einer ersten Schaltstellung des Abgriffselements 12 (1, 2, 4 und 5) dient die erste Abgriffsfläche 13 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 (6 bis 9) dient die zweite Abgriffsfläche 14 zum Abgriff des zweiten Kipphebels 8 und zur Übertragung eines zweiten Ventilhubs zur Einzelbetätigung eines Gaswechselventils 3.
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In der ersten Schaltstellung (1, 2, 4 und 5) ist das Abgriffselement 12 mit der ersten Abgriffsfläche 13 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 (6 bis 9) ist das Abgriffselement 12 mit der zweiten Abgriffsfläche 14 auf einen zur Einzelventilbetätigung am Ventilkontaktträger 1 relativ beweglich zu diesem angeordneten Tragkörper 9 aufschiebbar.
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Der Ventilkontaktträger 1 bildet an seiner Oberseite im Bereich der ersten Schaltstellung eine erste Aussparung 10 als Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden ersten Kipphebels 2 und an der Oberseite des Tragkörpers 9 im Bereich der zweiten Schaltstellung eine zweite Aussparung 11 als Freiraum zum freien Eintauchen des angreifenden zweiten Kipphebels 8.
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Der erste Freiraum beziehungsweise die erste Aussparung 10 ist durch Verschieben des Abgriffselements 12 mit der ersten Abgriffsfläche 13 in die erste Schaltstellung zur Übertragung eines Ventilhubs abdeckbar. Durch Aufschieben des Abgriffselements 12 mit der zweiten Abgriffsfläche 14 auf den Tragkörper 9 in die zweite Schaltstellung ist der zweite Freiraum beziehungsweise die zweite Aussparung 11 zur Übertragung eines Ventilhubs abdeckbar. Das Abgriffselements 12 bildet auf diese Weise einen Deckel, durch den die durch die Aussparungen gebildeten Freiräume abdeckbar sind. Durch Rückverschieben des Abgriffselements 12 ist an der jeweils freigegeben Aussparung 10, 11 durch kontaktloses Eintauchen des jeweils angreifenden Kipphebels 2, 8 ein Leerhub zur Ventilhubabschaltung am jeweiligen Kipphebel 2, 8 durchführbar. Alternativ wäre auch je nach Ausführung der Tiefe der Aussparungen 10, 11 die Übertragung eines Ventilteilhubs durch den jeweils angreifenden Kipphebel möglich.
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Gemäß 1, 2, 4 und 5 ist in der ersten Schaltstellung an der ersten Abgriffsfläche 13 des Abgriffselements 12 durch Angriff des ersten Kipphebels 2 ein Ventilhub 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 durch Verschieben des Abgriffselements 12 freigegebene zweite Aussparung 11 am Tragkörper 9 zur Durchführung eines Leerhubs frei eintauchen, wodurch die Einzelventilbetätigung deaktivierbar ist.
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In der zweiten Schaltstellung gemäß 6 bis 9 ist an dem auf den Tragkörper 9 aufgeschobenen Abgriffselement 12 an der zweiten Abgriffsfläche 14 eine Ventilhubbewegung auf den Tragkörper 9 zur Einzelventilbetätigung des an der Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 angreifenden innenliegenden Gaswechselventils 3 übertragbar. Dabei ist an der durch Verschieben des Abgriffselements 12 freigegebenen ersten Aussparung 10 am Ventilkontaktkörper 1 durch den frei eintauchenden ersten Kipphebel 2 ein Leerhub durchführbar, wodurch der Ventilkontaktkörper 1 deaktivierbar ist. Alternativ ist es auch hier 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 dabei zur Übertragung eines Ventilhubs vorzugsweise auf ein in der Durchgangsöffnung 24 zur Ventilbetätigung beweglich geführtes Übertragungselement 26 aufgesetzt und an diesem befestigt. Hierzu ragt letzterer 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.
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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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Die Aktorik 15 umfasst jeweils einen Linear-Aktor 17 und eine Umlenkeinheit 18 mit einem auf einer Achse verschwenkbar gelagerten Umlenkhebel, wobei letzterer jeweils direkt mit dem Aktor 17 zusammenwirkt und durch Verschwenken eine lineare Stellbewegung des Aktors 17 in eine um 90° umgelenkte lineare Stellbewegung auf ein Betätigungselement 19 zur Verschiebung des Abgriffselements 12 überträgt (1 bis 9).
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Die Aktorik 15 kann jeweils besonders einfach mit einem elektro-mechanischen Linear-Aktor ausgeführt sein, 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 9 ist das an einem freien Ende durch die Aktorik 15 ansteuerbare verschiebbare Betätigungselement 19 als zylindrischer Betätigungsbolzen ausgeführt. Dieser ist mit dem anderen Ende durch eine Mitnahmeöffnung 20 am Abgriffselement 12 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 über die Führungslänge im Verschiebereich des Abgriffselements 12 ein rechteckiges annähernd quadratisches Querschnittsprofil auf. Angepasst an die Form des Ventilkontaktträgers 1 bildet das Abgriffselement 12 ein U-förmiges Querschnittsprofil mit einem Mittelabschnitt als U-Basis, der an seiner hebelzugewandten planen Oberseite die Abgriffsflächen 13, 14 bildet und mit dem das Abgriffselement 12 auf der Oberseite des Ventilkontaktträgers 1 abgestützt ist (1, 2, 4 und 5). 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 12 und der Führungsschlitz 21 an einer korrespondierenden Längsseite des Ventilkontaktträgers 1 ausgebildet. Das Abgriffselement 12 ist mit den bevorzugt planen Innenseiten seines Mittelabschnitts und seiner Seitenwandabschnitte an den korrespondierenden vorzugsweise planen Außenseiten des Ventilkontaktträgers 1 verschiebbar gleitend geführt.
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Gemäß 6 bis 9 ist das Abgriffselement 12 im Bereich der zweiten Schaltstellung mit dem Mittelabschnitt und der zweiten Abgriffsfläche 14 auf die hebelzugewandte Oberseite des Tragkörpers 9 gleitend aufschiebbar und vorzugsweise flächig auf der bevorzugt planen Oberseite des letzteren abgestützt. Das Abgriffselement 12 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 12, der die erste und zweite Schaltstellung umfasst. Im Bereich der zweiten Schaltstellung ist der Führungsschlitz 20 mit einer zur Unterseite des Ventilkontaktträgers 1 hin erstreckenden Ausbuchtung 22 ausgeführt, um eine Ventilhubbewegung des Betätigungselements 21 mit dem in der zweiten Schaltstellung auf den Tragkörper 9 aufgeschobenen Abgriffselement 12 relativ zum Ventilkontaktträger 1 zu ermöglichen.
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Hierbei ist die Aktorik 15 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 Gaswechselventils 3 kraftschlüssig, am nicht dargestellten Zylinderkopf befestigt angeordnet. Die Umlenkeinheit 18 ist über einen Befestigungsflansch an der Halterung 23 befestigt, in die der Aktor 17 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 5, 6 schwenkbar auf einer nicht dargestellten Kipphebelachse anordenbar (1 bis 9). Sie sind jeweils über eine am Ende 7, 16 eines antriebsseitigen Kipphebelarms anordenbare nicht dargestellte Nockenrolle zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle antreibbar. Dabei ist die Nockenhubbewegung durch den an der ersten Abgriffsfläche 13 des Abgriffselements 12 angreifenden ventilseitigen Kipphebelarms des ersten Kipphebels 2 auf den Ventilkontaktträger 1 zur gleichzeitigen Betätigung beider Gaswechselventile 3, 4 übertragbar. Durch den an der zweiten Abgriffsfläche 14 des Abgriffselements 12 angreifenden ventilseitigen Kipphebelarm des zweiten Kipphebels 8 ist die Nockenhubbewegung auf den schaltbaren Tragkörper 9 zur Einzelbetätigung des innenliegenden Gaswechselventils 3 übertragbar.
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In der in 1, 2, 4 und 5 gezeigten ersten Schaltstellung ist die erste Aussparung 10 durch das Abgriffselement 12 mit der Abgriffsfläche 13 abgedeckt. Dadurch kann der an der ersten Abgriffsfläche 13 angreifende erste Kipphebel 2 in der Nockenhubphase über das Abgriffselement 12 einen Ventilhub, in der Regel einen Vollventilhub, über den Ventilkontaktträger 1 auf beide Gaswechselventile 3, 4 gleichzeitig übertragen. Dabei ist das Abgriffselement 12 mit der zweiten Abgriffsfläche 13 in einem zwischen den Schaltstellungen gelegenen mittleren Bereich positioniert und die zweite Aussparung 11 am schaltbaren Tragkörper 9 freigegen, in die der zweite Kipphebel 8 kontaktlos mit einem Leerhub eintauchen kann.
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Demgemäß ist die Einzelventilbetätigung des innenliegenden Gaswechselventils 3 deaktiviert.
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6 bis 9 zeigen die zweite Schaltstellung, in der durch Ansteuerung beziehungsweise durch Bestromung des Aktors 17 der Aktorik 15 über den Betätigungsbolzen 19 das Abgriffselement 12 mit der zweiten Abgriffsfläche 14 auf den Tragkörper 9 in der kräftefreien Nockengrundkreisphase des angreifenden Kipphebels 8 aufgeschoben und die zweite Aussparung 11 durch das Abgriffselement 12 mit der zweiten Abgriffsfläche 14 abgedeckt ist. Dadurch wird durch den an der zweiten Abgriffsfläche 14 des Abgriffselements 12 angreifenden zweiten Kipphebel 8 ein Ventilhub zur Einzelventilbetätigung auf den Tragkörper 9 und über das Übertragungselement 26 auf das innenliegende Gaswechselventil 3, beispielsweise als sogenannter Miller-Ventilhub, übertragen. Hierbei wird durch die Verschiebung des Abgriffselements 12 die erste Abgriffsfläche 13 in einem zwischen den Schaltstellungen gelegenen mittleren Bereich positioniert und die erste Aussparung 10 am Ventilkontaktträger freigegeben. Somit greift 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 letzterer deaktiviert ist.
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Durch Abschalten beziehungsweise Stromlosschalten des jeweiligen Aktors 17 ist das Abgriffselement 12 durch die Federkraft von Rückstellfedermitteln 27 aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zurückverschiebbar. Die bevorzugt mit einer Drehschenkelfeder ausgeführten Rückstellfedermittel 27 sind vorzugsweise 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
- Achsaufnahmeöffnung
- 6
- Achsaufnahmeöffnung
- 7
- Ende
- 8
- zweiter Kipphebel
- 9
- Tragkörper
- 10
- Freiraum, Aussparung
- 11
- Freiraum, Aussparung
- 12
- Abgriffselement
- 13
- Abgriffsfläche
- 14
- Abgriffsfläche
- 15
- Aktorik
- 16
- Ende
- 17
- Aktor
- 18
- Umlenkeinheit
- 19
- Betätigungselement
- 20
- Mitnahmeöffnung
- 21
- Führungsschlitz
- 22
- Ausbuchtung
- 23
- Halterung
- 24
- Durchgangsöffnung
- 25
- Bereich
- 26
- Übertragungselement, Einsatz
- 27
- Rückstellfedermittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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