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Die Erfindung betrifft eine Aktorik zur Betätigung eines schaltbaren Ventilkontaktträgers für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art und eine Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer solchen Aktorik.
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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, eine Aktorik und eine Kipphebelanordnung der vorgenannten Art vorzuschlagen, welche auf einfache und kostengünstige Weise an verschiedene Einbauverhältnisse und Betriebsbedingungen anpassbar und bauraumsparend in einen Ventiltrieb integrierbar sind.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Weitere vorteilhafte und beanspruchte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Demnach wird eine Aktorik zur Betätigung eines schaltbaren Ventilkontaktträgers für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei der Ventilkontaktträger zur Anordnung im Kraftfluss zwischen zumindest einem Kipphebel des Ventiltriebs und mehreren Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile dient. Um auf einfache und kostengünstige Weise eine Anpassung der Aktorik an verschiedene Einbauverhältnisse und Betriebsbedingungen und eine bauraumsparende Integration der Aktorik in einen Ventiltrieb zu ermöglichen, ist eine Umlenkeinheit vorgesehen, die eine lineare Hubbewegung zumindest eines Aktors der Aktorik in eine um einen vorbestimmten Winkel umgelenkte lineare Stellbewegung mit einem Vielfachen des Stellwegs der Hubbewegung des Aktors zum Schalten des Ventilkontaktträgers übersetzt. Durch die Umlenkung ist der Aktor beliebig ausgerichtet anordenbar. Zugleich sind durch die Übersetzung des Stellwegs die Baugröße und die Schaltzeiten des Aktors reduzierbar. Zudem ist der Wirkungsgrad des Aktors erhöhbar.
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Eine besonders einfach aufgebaute Ausgestaltung der Erfindung ist erreichbar, wenn die Umlenkeinheit einen schwenkbar gelagerten Umlenkhebel zur Übertragung der Hubbewegung des Aktors aufweist.
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Bevorzugt ist dabei der Umlenkhebel in direktem Stellkontakt mit einem verschiebbaren Betätigungselement zum Schalten des Ventilkontaktträgers angeordnet. Vorzugsweise steht hierbei der Umlenkhebel in direktem Stellkontakt mit dem Aktor.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Umlenkhebel zwei Hebelarme auf, die vorzugsweise in Schwenkrichtung in dem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet sind. Bevorzugt ist dabei der erste Hebelarm mit einer kürzeren Hebellänge in direktem Stellkontakt mit dem Aktor und der zweite Hebelarm mit einer größeren Hebellänge in direktem Stellkontakt mit dem Betätigungselement angeordnet. Auf einfache Weise kann so eine Umlenkung der Hubbewegung des Aktors um den vorbestimmten Winkel und entsprechend dem Verhältnis der Hebelängen zueinander eine bestimmte Hebelübersetzung des Stellwegs mit einem Vielfachen der Hubbewegung des Aktors erreicht werden.
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Es ist auch von Vorteil, wenn die Umlenkeinheit einen Tragkörper zur Abstützung des Umlenkhebels und zur Befestigung am Aktor und/oder an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine aufweist.
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Im Rahmen einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tragkörper mit einer durchgehenden Aufnahmeöffnung auf den Aktor aufgesetzt ist, in der der Umlenkhebel auf einer Achse verschwenkbar angeordnet ist und in die der Aktor in direktem Stellkontakt mit dem Umlenkhebel eingreift. Dabei kann die Achse mit ihren Enden auf einfache Weise an der Innenwand der Aufnahmeöffnung abgestützt sein.
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Eine einfache Befestigung der Umlenkeinheit am Aktor und/oder an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine wird ermöglicht, wenn der Tragkörper einen Befestigungsflansch mit einer Schraubenverbindung bildet. Dadurch ist der Tragkörper mit dem Befestigungsflansch vorzugsweise mit einer Schraube beispielsweise an einem Gegenflansch am Aktor befestigbar, wodurch die Umlenkeinheit und der Aktor als eine Baueinheit vormontierbar sind. Denkbar ist auch, über die gleiche Schraubenverbindung mit einer Schraube die Umlenkeinheit und den Aktor an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine, bevorzugt am Zylinderkopf derselben zu befestigen. Es ist auch möglich, zur Befestigung einen Gegenflansch am Zylinderkopf vorzusehen.
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Auf konstruktiv einfache Weise ist ein direkter Stellkontakt der Umlenkeinheit mit dem Betätigungselement zum Verschieben und Schalten des Ventilkontaktträgers erreichbar, wenn der zweite Hebelarm des Umlenkhebels gabelförmig mit zwei Haltearmen ausgeführt ist, die in Verschieberichtung des Betätigungselements beabstandet zueinander angeordnet sind, derart, dass das Betätigungselement mit einem freien Ende zwischen die Haltearme zur Übertragung einer Verschiebebewegung eingreift. Vorzugsweise ist dabei das Betätigungselement als zylindrischer Umlenkbolzen ausgeführt, wodurch ein guter Stellkontakt am Umlenkhebel zur Übertragung einer Verschiebebewegung auf das Betätigungselement zum Schalten des Ventilkontaktträgers erreicht wird. Zugleich kann die Montage vereinfacht werden. Bevorzugt sind die Haltearme derart ausgeführt, dass das Betätigungselement zwischen den Armen in Längsrichtung des zweiten Hebelarms bewegbar an den Haltearmen geführt ist. Dadurch wird gewährleistet, dass sich der Ventilkontaktträger zur Betätigung der Gaswechselventile mit dem Betätigungselement ungehindert bewegen kann. Hierzu können die Haltearme über die gesamte Hebellänge des zweiten Hebelarms oder annähernd über die gesamte Hebellänge desselben ausgebildet sein. Vorzugsweise bilden die Haltearme an den einander zugewandten Innenseiten in Verschieberichtung des Betätigungselements ausgerichtete plane Führungsflächen, an denen der Stellkontakt zwischen dem Umlenkhebel und dem Betätigungselement weiter verbessert und letzteres während der Betätigung der Gaswechselventile geführt ist.
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Zudem ist die Positionierung sowohl des zweiten Hebelarms an der Umlenkeinheit als auch des Betätigungselements am Ventilkontaktträger variabel an die Einbauverhältnisse anpassbar.
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Die Aktorik kann besonders einfach mit einem elektro-mechanischen Linear-Aktor, vorzugsweise mit einem elektrischen Hubmagnet mit einem verschiebbaren Anker, 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. Bevorzugt greift der Aktor in direktem Stellkontakt am Umlenkhebel an.
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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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In einer weiteren bevorzugten besonders vorteilhaften reibungsarmen Ausgestaltung der Erfindung ist am Umlenkhebel eine kalottenförmige Vertiefung zum direkten Stellkontakt mit dem Aktor vorgesehen. Vorzugsweise ist die Vertiefung mit einem eine gleichmäßig Krafteinleitung begünstigenden sogenannten gotischen Querschnittsprofil versehen, an der der Aktor beispielsweise mit dem verschiebbaren Anker desselben mit einer entsprechend abgerundeten Kontaktfläche direkt angreift. Dadurch können bei der Übertragung einer Hubbewegung der Aktor und der Umlenkhebel an der kalottenförmigen Vertiefung aneinander reibungsarm abrollen.
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Zur Rückstellung des Umlenkhebels sind vorzugsweise Rückstellfedermittel vorgesehen, die in besonders vorteilhafter Weise in die Umlenkeinheit integriert sind. Bevorzugt sind die Rückstellfedermittel bauraumsparend als Drehschenkel auf der Achse des Umlenkhebels angeordnet. Alternativ können die Rückstellfedermittel auf einer beispielsweise parallel zur Achse des Umlenkhebels angeordneten separaten Achse angeordnet. Denkbar ist auch, die Rückstellfedermittel als Zugfeder in den Aktor zu integrieren und beispielsweise den Anker des Aktors als Zuganker mit dem Umlenkhebel zu verbinden.
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Unabhängig von der konkreten konstruktiven Ausführung ermöglicht die vorangehend beschriebene Aktorik eine modulare Bauweise, bei der angepasst an verschiedenen Einsatz- und Betriebsbedingung die gleiche Umlenkeinheit mit dem gleichen Aktor verwendbar ist, so dass eine besonders kostengünstige Herstellung in großen Stückzahlen ermöglicht wird.
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Die Aktorik ist besonders vorteilhaft zur Betätigung von schaltbaren Ventilkontaktträgern 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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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Kipphebel und zumindest einem schaltbaren Ventilkontaktträger zur Anordnung im Kraftfluss zwischen dem Kipphebel und mehreren Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile und mit zumindest einer vorangehend beschriebenen Aktorik zur Betätigung des Ventilkontaktträgers gelöst. Dadurch werden die bereits oben genannten Vorteile erreicht.
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Zudem kann in weiterhin vorteilhafter Weise am Ventilkontaktträger ein zum Schalten desselben linear verschiebbarer Deckel angeordnet sein. Bevorzugt ist dabei ein mit der Aktorik in Stellkontakt stehendes Betätigungselement vorgesehen, das zur Übertragung einer linearen Stellbewegung zur Verschiebung des Deckels durch eine Mitnahmeöffnung am Deckel formschlüssig hindurchgeführt ist und in einen Führungsschlitz am Ventilkontaktträger mit dem Deckel verschiebbar eingreift. Dies hat auch den Vorteil, dass der Deckel auf dem Ventilkontaktträger verschiebbar zwangsgeführt und gegen ein Abheben vom Ventilkontaktträger gesichert ist. Eine zusätzliche Abhebesicherung des Deckels wird vermieden.
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Alternativ ist es auch möglich, dass die Aktorik in direktem Stellkontakt am Deckel zur Verschiebung desselben angreift. Vorzugsweise greift hierzu der Umlenkhebel der Umlenkeinheit mit dem zweiten Hebelarm direkt in eine Aussparung am Deckel oder an einem aus dem Deckel herausgebogenen Mitnahmeelement, beispielsweise an einer am Deckel vorstehend herausgebogenen Lasche, an.
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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 eine erfindungsgemäße Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Aktorik zur Betätigung eines schaltbaren Ventilkontaktträgers in einem ersten Betriebszustand,
- 2 die Kipphebelanordnung mit der Aktorik in einem zweiten Betriebszustand,
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2.
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In 1 und 2 sind verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Kipphebelanordnung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Aktorik 1 zur Betätigung eines schaltbaren Ventilkontaktträgers 2 beispielhaft dargestellt. Der Ventilkontaktträger 2 ist im Kraftfluss zwischen einem Kipphebel 3 des Ventiltriebs und zwei Gaswechselventilen 4, 5 der Brennkraftmaschine zum gleichzeitigen Betätigen der Gaswechselventile 4, 5 angeordnet.
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Die Aktorik 1 umfasst einen Aktor 6, der mit einer Umlenkeinheit 7 verbunden ist. Die Umlenkeinheit 7 weist einen Umlenkhebel 8 und einen Tragkörper 9 auf, an dem der Umlenkhebel 8 über eine Achse 10 schwenkbar abgestützt ist. Der Aktor 6 ist als Linear-Aktor vorzugsweise als elektrischer Hubmagnet ausgeführt. Der Tragkörper 9 ist am stellseitigen Ende des Aktors 6 aufgesetzt, so dass letzterer beispielsweise mit einem verschiebbaren Anker in direktem Stellkontakt am Umlenkhebel 8 angreift.
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Der Umlenkhebel 8 ist mit zwei Hebelarmen 11, 12 um die Achse 10 verschwenkbar angeordnet (2 und 3). Ein erster Hebelarm 11 mit einer kürzeren Hebellänge L1 ist in direktem Stellkontakt mit dem Aktor 6 zur Übertragung einer Hubbewegung und der zweite Hebelarm 12 ist mit einer größeren Hebellänge in direktem Stellkontakt mit einem Betätigungselement 13 zur Übertragung einer linearen Stellbewegung zum Schalten des Ventilkontaktträger 2 angeordnet. Das Betätigungselement 13 ist dabei in Verschieberichtung vorzugsweise am Ventilkontaktträger 2 linear geführt. Die Hebelarme 11, 12 sind in einem vorbestimmten Umlenkwinkel α zueinander angeordnet. Auf diese Weise ist eine durch den Aktor 6 beziehungsweise durch dessen Anker auf den ersten Hebelarm 11 übertragene lineare Hubbewegung am zweiten Hebelarm 12 in eine um den vorbestimmten Umlenkwinkel α umgelenkte lineare Stellbewegung mit einem Vielfachen des Stellwegs der Hubbewegung des Aktors 6 auf das Betätigungselement 13 übertragbar.
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Der Aktor 6 ist beispielhaft mit seiner Stellachse in Verschieberichtung des Ankers vertikal, d.h. parallel zur Betätigungsrichtung der Gaswechselventile 11, 12 der Brennkraftmaschine angeordnet. Der Winkel α beträgt im Ausführungsbeispiel 90°, so dass die durch den Aktor 6 übertragene vertikale Hubbewegung in eine horizontale Verschiebebewegung des Betätigungselements 13 übertragen wird. Das Verhältnis der Hebelarmlängen L2/L1, bestimmt die Hebelübersetzung des Stellwegs am Umlenkhebel 8. Der erste Hebelarm 11 ist hier mit minimaler Hebelarmlänge L1 als rechtwinklig am achsenseitigen Ende des zweiten Hebelarms 12 abstehender nasenförmiger Ansatz einteilig an letzterem angesetzt. Bei einer Hebelübersetzung beispielsweise mit einem 5- bis 6-fachen der Hubbewegung des Aktors 6 ist mit geringer Hubbewegung desselben eine große Stellbewegung zum Schalten am Ventilkontaktträger 2 erreichbar.
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Die Umlenkeinheit 7 ist in modularer Bauweise angepasst an die Einsatzbedingungen und Einbauverhältnisse mit beliebigem Umlenkwinkel α mit den gleichen Bauteilen ausführbar, lediglich der Umlenkhebel 8 muss an den Umlenkwinkel α angepasst werden. Dadurch kann der Aktor 6 mit seiner Stellachse in beliebiger Richtung an der Brennkraftmaschine ausgerichtet positioniert werden.
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Der Tragkörper 9 ist mit einer in Stellrichtung des Aktors 6 durchgehenden Aufnahmeöffnung 14 auf den Aktor 3 aufgesetzt, in der der Umlenkhebel 8 auf der Achse 10 verschwenkbar angeordnet und letztere mit ihren Enden abgestützt ist. Dabei greift der Aktor 6 vorzugsweise mit dem verschiebbaren Anker in die Aufnahmeöffnung 14 in direktem Stellkontakt mit dem ersten Hebelarm 11 des Umlenkhebels 8 ein. Die Aufnahmeöffnung 14 erstreckt sich im Schwenkbereich des zweiten Hebelarms 12 bis zum Rand des Tragkörpers 9, um einen Freiraum zum Verschwenken des zweiten Hebelarms 12 in die Schaltstellung (2) zu schaffen. Auf diese Weise ist die Aufnahmeöffnung 14 in Schwenkrichtung des Umlenkhebels 8 in Form eines Langlochs mit einem offenen Ende im Schwenkbereich des zweiten Hebelarms 12 ausgeführt.
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Der Tragkörper 9 bildet einen Befestigungsflansch 15 mit einer Schraubenverbindung 19, die mit einer Schraube angedeutet ist, durch die die Umlenkeinheit mit dem Tragkörper 9 am Aktor 6, beispielsweise an einem nicht dargestellten Gegenflansch des letzteren, befestigbar ist. Die Umlenkeinheit 7 und der Aktor 3 bilden auf diese Weise eine vormontierbare Baueinheit. Über die Schraubenverbindung 19 kann mit einer Schraube die Umlenkeinheit 7 mit dem Aktor 3 an einem ortsfesten Bauteil der Brennkraftmaschine, insbesondere am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, oder in einer zusätzlichen vorgesehenen Aufnahme befestigt werden. Alternativ ist es auch möglich, nur die Umlenkeinheit 7 über den Befestigungsflansch 14 beispielweise am Zylinderkopf zu verschrauben und durch die Vorspannung der Schraubenverbindung 19 gleichzeitig mit dem Aktor 6 zu verbinden.
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Am ersten Hebelarm 11 ist vorzugsweise eine kalottenförmige Vertiefung 16 mit einem eine gleichmäßig Krafteinleitung begünstigenden sogenannten gotischen Querschnittsprofil vorgesehen (3), an der der Aktor 6 beziehungsweise dessen verschiebbarer Anker mit einem entsprechend abgerundeten Kontaktfläche direkt angreift, so dass bei der Übertragung einer Hubbewegung der Anker und der erste Hebelarm 11 an der kalottenförmigen Vertiefung 16 aneinander reibungsarm abrollen können.
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Zum Schalten des Ventilkontaktträgers 2 in direktem Stellkontakt mit dem Betätigungselement 13 ist der zweite Hebelarm 12 gabelförmig mit zwei Haltearmen 17, 18 ausgebildet, die vorzugsweise plattenförmig als Haltebaken ausgeführt in Verschieberichtung des Betätigungselements 13 bevorzugt parallel oder annähernd parallel beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Haltearme 17, 18 erstrecken sich über die gesamte oder annähernd über die gesamte Hebellänge L2 des zweiten Hebelarms 12 und bilden an ihren einander zugewandten Innenseiten in Verschieberichtung des Betätigungselements 13 ausgerichtete plane Führungsflächen 31, 32. Das Betätigungselement 13 ist vorzugsweise als zylindrischer Umlenkbolzen ausgeführt und greift mit einem freien Ende zwischen die Haltearme 17, 18 ein und liegt an diesen in beiden Verschieberichtungen formschlüssig an. Das andere Ende des Betätigungselements 12 ist durch eine Mitnahmeöffnung 20 an einem am Ventilkontaktträger 2 zum Schalten desselben linear verschiebbar angeordneten Deckel 21 formschlüssig zur Übertragung einer Verschiebebewegung hindurchgeführt und greift in einen horizontal verlaufenden Führungsschlitz 22 am Ventilkontaktträger 2 verschiebbar ein (1). Auf diese Weise ist der Deckel 21 auf dem Ventilkontaktträger 2 verschiebbar durch das Betätigungselement 13 zwangsgeführt und gegen ein Abheben vom Ventilkontaktträger 2 gesichert.
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Durch die gabelförmige Ausbildung des zweiten Hebelarms 12 wird gewährleistet, dass sich der Ventilkontaktträger 2 zur Betätigung der Gaswechselventile 4, 5 und mit diesem das zwischen die Haltearme 17, 18 eingreifende Betätigungselement 13 ungehindert vertikal bewegen können und dabei letzteres an den Führungsflächen 31, 32 geführt ist (1 bis 3).
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Durch die Übertragung einer linearen Stellbewegung am zweiten Hebelarm 12 des Umlenkhebels 8 ist das Betätigungselement 13 im Führungsschlitz 22 am Ventilkontaktträger 2 verschiebbar und nimmt dabei den Deckel 21 über die Formschlussverbindung an der Mitnahmeöffnung 20 mit. Auf diese Weise ist der Ventilkontaktträger 2 durch die erfindungsgemäße Aktorik 1 vorzugsweise elektromechanisch schaltbar.
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Zur Rückstellung des Umlenkhebels 8, des Deckels 21 und des Aktors 6 sind nicht dargestellte Rückstellfedermittel in die Umlenkeinheit 7 integriert. Die Rückstellfedermittel sind vorzugsweise bauraumsparend, als Drehschenkelfeder auf der Achse 10 angeordnet. Alternativ können die Rückstellfedermittel auf einer zur Achse 10 parallelen separaten Achse angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Rückstellfedermittel 8 als Zugfeder in den Aktor 6 zu integrieren und beispielsweise den Anker des Aktors 6 als Zuganker mit dem Umlenkhebel 8 zu verbinden.
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Der Ventilkontaktträger 2 weist eine längliche Form auf und erstreckt sich in Längsrichtung über die Gaswechselventile 4, 5 der Brennkraftmaschine und verbindet diese, um als sogenannte Ventilbrücke eine gleichzeitige Betätigung der an der Unterseite des Ventilkontaktträgers 2 angreifenden Gaswechselventile 4, 5 zu ermöglichen (1 bis 3). Der Deckel 21 ist auf der dem Kipphebel 3 zugewandten Oberseite des Ventilkontaktträgers 2 zum Schalten in Längsrichtung desselben linear verschiebbar angeordnet. Der Ventilkontaktträger 2 weist ein rechteckiges annähernd quadratisches Querschnittsprofil auf. Angepasst an die Form des Ventilkontaktträgers 2 bildet der Deckel 21 ein U-förmiges Querschnittsprofil. Er umfasst mit einem Mittelabschnitt 23 als U-Basis und parallel gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten 24, 25 als U-Schenkel den Ventilkontaktträger 2 abschnittsweise an der Oberseite und den korrespondierenden Seiten und ist an diesen formschlüssig gleitend geführt.
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Die Mitnahmeöffnung 20 ist an einem Seitenwandabschnitt 24 des Deckels 21 ausgeführt. Vorzugsweise ist der Führungsschlitz 22 quer zur Verschieberichtung horizontal durchgehend am Ventilkontaktträger 2 und sind Mitnahmeöffnungen 20 an beiden Seitenwandabschnitten des Deckels 21 ausgebildet, so dass das Betätigungselement beziehungsweise der Umlenkbolzen 13 in beide Mitnahmeöffnungen 20 an beiden Seitenwandabschnitten 24, 25 eingreift. Zudem ist der Ventilkontaktträger 2 mit dem Deckel 21 entsprechend der Einsatzbedingungen und Einbauverhältnisse an beiden Seiten des Ventilkontaktträgers 2 von einem Aktor 24 betätigbar ist und als Gleichteil in modularer Bauweise verwendbar.
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Die Kipphebelanordnung weist beispielhaft einen mit einer Achsaufnahmeöffnung 26 schwenkbar auf einer nicht dargestellten Kipphebelachse anordenbaren Kipphebel 3 eines sonst nicht weiter dargestellten Ventiltriebs auf (1 und 2). Der Kipphebel 3 ist über ein am Ende eines antriebsseitigen Kipphebelarms angeordnete Nockenrolle 27 mit einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle antreibbar. Zur Übertragung einer Ventilhubbewegung ist der Ventilkontaktträger 2 im Kraftfluss zwischen einem ventilseitigen Kipphebelarm des Kipphebels 3 und den Gaswechselventilen 4, 5 der Brennkraftmaschine positioniert.
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Der Deckel 21 bildet an seiner hebelzugewandten Oberseite eine Angriffsfläche 28 zum Angriff des Kipphebels 3 zur Übertragung eines Ventilhubs auf die Gaswechselventile 4, 5. Er dient zur Abdeckung einer an der Oberseite des Ventilkontaktträgers 2 angeordneten Aussparung 29, die durch Verschieben des Deckels 21 in eine Schaltstellung freigegeben wird. Die Aussparung 29 ist in einem in Längsrichtung des Ventilkontaktträgers 2 zwischen den Gaswechselventilen 4, 5 gelegenen mittleren Bereich des Ventilkontaktträgers 2 angeordnet und bildet an der Oberseite desselben einen Freiraum, in den der angreifende Kipphebel 3 mit dem Ende 30 seines ventilseitigen Kipphebelarms zur Durchführung eines Leerhubs kontaktlos frei Eintauchen kann. Alternativ ist es je nach Tiefe der Aussparung 29 auch denkbar, dass ein Ventilteilhub übertragbar ist.
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1 zeigt einen ersten Betriebszustand, bei dem sich der Deckel 21 in unverschobener Grundstellung am Ventilkontaktträger 2 befindet, so dass die Aussparung 29 durch den Deckel 21 abgedeckt ist und durch den Kipphebel 3 in Kontakt mit der Angriffsfläche 28 ein Ventilvollhub über den Ventilkontaktträger 2 auf beide Gaswechselventile 4, 5 übertragbar ist.
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In einem zweiten Betriebszustand gemäß 2 und 3 wird durch Ansteuerung beziehungsweise durch Bestromung des Aktors 6 über die Umlenkeinheit 7 eine lineare Stellbewegung auf das Betätigungselement 13 übertragen. Dadurch wird der Deckel 21 in der kräftefreien Nockengrundkreisphase des Kipphebels 6 in eine Schaltstellung verschoben und die Aussparung 29 freigegeben, so dass der erste Kipphebel 3 in der Nockenhubphase in die Aussparung 29 kontaktlos mit einem Leerhub eintaucht und am Ventilkontaktträger 2 kein Ventilhub auf die Gaswechselventile 4, 5 übertragbar ist und eine Zylinderdeaktivierung durchführbar ist. Durch Abschalten beziehungsweise Stromlosschalten des Aktors 6 ist der Deckel 21 durch die Federkraft der Rückstellfedermittel der Umlenkeinheit 7 wieder in die Grundstellung gemäß 1 zurückverschiebbar.
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Zur Rückstellung des Kipphebels 3 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 den Kipphebel 3 integriert sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aktorik
- 2
- Ventilkontaktträger
- 3
- Kipphebel
- 4
- Gaswechselventil
- 5
- Gaswechselventil
- 6
- Aktor
- 7
- Umlenkeinheit
- 8
- Umlenkhebel
- 9
- Tragkörper
- 10
- Achse
- 11
- Hebelarm
- 12
- Hebelarm
- 13
- Betätigungselement, Umlenkbolzen
- 14
- Aufnahmeöffnung
- 15
- Befestigungsflansch
- 16
- Vertiefung
- 17
- Haltearm
- 18
- Haltearm
- 19
- Schraubenverbindung
- 20
- Mitnahmeöffnung
- 21
- Deckel
- 22
- Führungsschlitz
- 23
- Mittelabschnitt
- 24
- Seitenwandabschnitt
- 25
- Seitenwandabschnitt
- 26
- Achsaufnahmeöffnung
- 27
- Nockenrolle
- 28
- Angriffsfläche
- 29
- Aussparung
- 30
- Ende
- 31
- Führungsfläche
- 32
- Führungsfläche
- L1
- Hebellänge
- L2
- Hebellänge
- α
- Umlenkwinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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