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Die vorliegende Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, 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, wobei dem der jeweilige Primärhebel zwischen seinen beiden Enden mit dem zugeordneten Primärnocken in Abgriffkontakt ist, und bei dem der Sekundärhebel jeweils schwenkbar an dem Primärhebel gelagert ist, mit dem zugeordneten Sekundärnocken in Abgriffkontakt ist, und mittels eines durch eine Stellvorrichtung verstellbaren Koppelelements mit dem Primärhebel koppelbar ist, wobei das jeweilige Koppelelement der schaltbaren Schlepphebel jeweils als ein axialbeweglich in einer Querbohrung des Primärhebels geführter Koppelbolzen ausgebildet sind, dass das Koppelelement mittels eines in einer Querbohrung des Sekundärhebels axialbeweglich gelagerten Schaltbolzen gegen die Rückstellkraft eines Federelementes in eine gegenüberliegende Koppelbohrung des Sekundärhebels verschiebbar ist, dass der jeweilige Schaltbolzen mit seinem axial äußeren Ende aus dem Sekundärhebel herausragt, dass dieses axial äußere Ende des Schaltbolzens mit einem stabförmigen Verbindungselement verbunden ist, welches seinerseits mit einer Schaltstange in Stellverbindung gekoppelt ist, dass die Schaltstange oberhalb des jeweiligen Schlepphebels parallel zu der zugeordneten Nockenwelle angeordnet ist, und dass die Schaltstange mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist.
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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.
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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, so dass 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.
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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 Sekundärnockens auf 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.
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Die Verstellung von Koppelelementen schaltbarer Hubübertragungselemente erfolgt üblicherweise hydraulisch, indem eine zu Druckräumen der Koppelelemente führende Schaltdruckleitung zum Beispiel über ein Magnetschaltventil wechselweise mit einer Öldruckquelle verbunden oder drucklos geschaltet wird. Eine bekannte Ausführung eines mit einem hydraulisch verstellbaren Koppelbolzen versehenen schaltbaren Schlepphebels, der in einem Verbrennungskolbenmotor zur Hubabschaltung eines Gaswechselventils vorgesehen ist, offenbart die
DE 10 2006 057 894 A1 . Dagegen ist in der
DE 10 2006 023 772 A1 ein schaltbarer Schlepphebel mit einem hydraulisch verstellbaren Koppelbolzen beschrieben, der in einem Verbrennungskolbenmotor zur Hubumschaltung eines Gaswechselventils vorgesehen ist.
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Sollen Gaswechselventile eines Verbrennungskolbenmotors gruppenweise selektiv abgeschaltet oder umgeschaltet werden, so sind bei einer hydraulischen Verstellung der Koppelelemente getrennte Schaltdruckleitungen mit jeweils einem zugeordneten Schaltventil erforderlich. Eine entsprechende hydraulische Stellvorrichtung zur gruppenweise selektiven Verstellung der Koppelelemente eines variablen Ventiltriebs bei einem Verbrennungskolbenmotor mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen pro Zylinder ist beispielsweise in der
DE 102 12 327 A1 beschrieben. Die schaltbaren Hubübertragungselemente dieses Ventiltriebs sind in diesem Fall als schaltbare Tassenstößel ausgebildet.
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Die Verstellung von Koppelelementen schaltbarer Hubübertragungselemente kann jedoch auch elektromagnetisch erfolgen, indem die Koppelelemente jeweils mit einem Elektromagneten in Wirkverbindung stehen, und die Elektromagnete wechselweise bestromt oder stromlos geschaltet werden. Eine bekannte Ausführung eines mit einem elektromagnetisch verstellbaren Koppelbolzen versehenen schaltbaren Schlepphebels, der in einem Verbrennungskolbenmotor zur Hubabschaltung eines Gaswechselventils vorgesehen ist, kann der
US 5 544 626 A entnommen werden. Der Koppelbolzen und der Elektromagnet, dessen Anker mit dem Koppelbolzen verbunden ist, sind längsgerichtet in dem Primärgehäuse des Schlepphebels angeordnet, wodurch sich eine größere Baulänge der Schlepphebel und eine entsprechend größere Breite des betreffenden Zylinderkopfes ergibt.
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Dagegen ist in der
DE 10 2016 220 859 A ein Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit elektromagnetisch schaltbaren Schlepphebeln beschrieben, der in einem Verbrennungskolbenmotor zur Hubumschaltung der betreffenden Gaswechselventile vorgesehen ist. Die Koppelbolzen sind jeweils längsgerichtet in dem jeweiligen Primärhebel der Schlepphebel angeordnet und jeweils mit einer Rampenfläche einer Ankerstange eines zugeordneten Elektromagneten in Kontakt bringbar sowie axial in eine Koppelstellung verschiebbar. Die Elektromagneten sind mit weitgehend vertikaler Ausrichtung oberhalb der Schlepphebel und der zugeordneten Nockenwelle auf einer an dem betreffenden Zylinderkopf befestigten Trägerplatte angeordnet, wodurch sich eine größere Bauhöhe des Zylinderkopfes ergibt.
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Da die Anordnung separater hydraulischer Schaltdruckleitungen oder elektrischer Schaltleitungen in einem Zylinderkopf eines Verbrennungskolbenmotors aufgrund beengter Platzverhältnisse relativ schwierig und aufwendig ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors der eingangs genannten Bauart mit schaltbaren Schlepphebeln funktionsgleicher Gaswechselventile vorzuschlagen, die mittels einer Platz sparenden Stellvorrichtung umschaltbar sind. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen variablen Ventiltrieb bereitzustellen, der besonders montagefreundlich und kostengünstig herstellbar ist, sowie eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder, 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, wobei dem der jeweilige Primärhebel zwischen seinen beiden Enden mit dem zugeordneten Primärnocken in Abgriffkontakt ist, und bei dem der Sekundärhebel jeweils schwenkbar an dem Primärhebel gelagert ist, mit dem zugeordneten Sekundärnocken in Abgriffkontakt ist, und mittels eines durch eine Stellvorrichtung verstellbaren Koppelelements mit dem Primärhebel koppelbar ist, wobei das jeweilige Koppelelement der schaltbaren Schlepphebel jeweils als ein axialbeweglich in einer Querbohrung des Primärhebels geführter Koppelbolzen ausgebildet sind, dass das Koppelelement mittels eines in einer Querbohrung des Sekundärhebels axialbeweglich gelagerten Schaltbolzen gegen die Rückstellkraft eines Federelementes in eine gegenüberliegende Koppelbohrung des Sekundärhebels verschiebbar ist, dass der jeweilige Schaltbolzen mit seinem axial äußeren Ende aus dem Sekundärhebel herausragt, dass dieses axial äußere Ende des Schaltbolzens mit einem stabförmigen Verbindungselement verbunden ist, welches seinerseits mit einer Schaltstange in Stellverbindung gekoppelt ist, dass die Schaltstange oberhalb des jeweiligen Schlepphebels parallel zu der zugeordneten Nockenwelle angeordnet ist, und dass die Schaltstange mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelementes aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar ist, wobei die Schaltstange an dem zum Linearaktuator hin gerichteten distalen Ende einen Koppelabschnitt aufweist, der mit dem Linearaktuator wirkverbunden ist, indem der Koppelabschnitt eine U-förmige Öffnung aufweist, die den Linearaktuator und/oder ein von dem Linearaktuator axial versetzbares Bauteil abschnittsweise umgreift und axial gegenüber dem Linearaktuator gesichert ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass eine Anbindung der Schaltstange an den Linearaktor ohne weitere Bauteile wie Sicherungsringe oder Sicherungsscheiben erfolgen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Koppelabschnitt der Schaltstange formschlüssig mit dem Linearaktuator und/oder einem von dem Linearaktuator axial versetzbaren Bauteil verbunden ist.
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Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Federelement an einer durch den Linearaktuator axial verschiebbaren Federhülse anliegt, wobei der Koppelabschnitt axial gesichert mit der Federhülse verbunden ist.
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Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Federhülse eine Nut aufweist, in die der Koppelabschnitt eingreift, so dass die Schaltstange beidseits axial gegenüber der Federhülse festgelegt ist.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Koppelabschnitt, die U-förmige Öffnung und die Nut der Federhülse so ausgestaltet sind, dass der Koppelabschnitt gegenüber der Federhülse elastisch verformt in der Nut gehalten ist.
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Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Schaltstange als ein Flachstab ausgebildet ist, der mit seinen breiteren Außenwänden rechtwinklig zu den Schaltbolzen der schaltbaren Schlepphebel angeordnet ist.
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In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Schaltstange als ein Stanzbauteil aus einem Stahlblech oder Leichtmetallblech hergestellt ist.
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Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Linearaktuator als ein Elektromagnet mit einem in einem Spulenkörper axialbeweglich geführten Anker ausgebildet ist, dessen Anker starr mit der Schaltstange verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass der Linearaktuator als ein einfachwirkender, hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder mit einem in einem Zylinder axialbeweglich geführten Kolben ausgebildet ist, dessen Kolben starr mit der Schaltstange verbunden ist.
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Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die Schaltstange aus radialer Richtung auf die Federhülse aufgesteckt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 eine bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors mit drei Zylindern und vier Gaswechselventilen pro Zylinder mit drei schaltbaren Schlepphebeln im nicht umgeschalteten Zustand in einer perspektivischen Übersichtsdarstellung,
- 2 einen Ausschnitt aus dem Ventiltrieb gemäß 1 mit einer Längsansicht eines schaltbaren Schlepphebels im nicht umgeschalteten Zustand,
- 3 eine Schaltstange in einer freigestellten Ansicht,
- 4 eine Axialschnittansicht durch die Federhülse,
- 5 eine Frontalansicht auf die Schaltstange und deren Koppelabschnitt,
- 6 eine Schaltstange in Montageposition über der Federhülse in einer Seiten- und einer Frontalansicht.
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In der perspektivischen Übersichtsdarstellung von 1 ist ein Ventiltrieb 1 eines Verbrennungskolbenmotors mit drei in Reihe angeordneten Zylindern sowie zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen pro Zylinder teilweise abgebildet, jedoch nur soweit es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist. Ein Nockenwellenträger 2 eines zweiteiligen Zylinderkopfes des Verbrennungskolbenmotors weist vier halbkreisförmige erste Gleitlagerabschnitte 3 zur Lagerung einer nicht abgebildeten Einlassnockenwelle sowie vier halbkreisförmige zweite Gleitlagerabschnitte 4 zur Lagerung einer Auslassnockenwelle 6 auf. Die restlichen Gleitlagerabschnitte zur Lagerung der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle 5 sind jeweils Bestandteil von Lagerdeckeln 5, die nach dem Einsetzen der Nockenwellen auf den Nockenwellenträger 2 aufgesetzt und mit diesem verschraubt werden. In 1 sind nur die Lagerdeckel 5 der Auslassnockenwelle 6 abgebildet.
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Während die nicht abgebildeten ersten Auslassventile jedes Zylinders über zugeordnete schaltbare Schlepphebel 10 hinsichtlich ihres übertragbaren Hubverlaufs umschaltbar sind, sind den ebenfalls nicht abgebildeten zweiten Auslassventilen jedes Zylinders nicht-schaltbare Schlepphebel 11 für eine konstante Hubübertragung zugeordnet. Hierzu weist die Auslassnockenwelle 6 für die ersten Auslassventile jeweils einen mittig angeordneten Primärnocken 7 und zwei beidseitig des Primärnockens 7 angeordnete Sekundärnocken 8 auf. Für die zweiten Auslassventile weist die Auslassnockenwelle 6 dagegen jeweils nur einen einzigen Nocken 9 auf.
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Die nicht näher dargestellten nicht-schaltbaren Schlepphebel 11 sind jeweils auf ihrer Unterseite endseitig an einem gehäuseseitig gelagerten Abstützelement 13 mit integriertem hydraulischen Ventilspielausgleichselement (HVA) und an ihrem anderen Ende an dem Ventilschaft des zugeordneten zweiten Auslassventils abgestützt. Zudem stehen sie zwischen diesen beiden Enden auf ihrer Oberseite jeweils mit dem zugeordneten Nocken 9 in Abgriffkontakt. Bei einer Drehung der Auslassnockenwelle 6 wird somit über die nicht-schaltbaren Schlepphebel 11 der Hubverlauf der betreffenden Nocken 9 auf die zweiten Auslassventile übertragen. Wie in der 2 erkennbar ist, weisen die schaltbaren Schlepphebel 10 jeweils einen Primärhebel 14 und einen Sekundärhebel 19 auf. Der Primärhebel 14 ist weitgehend rahmenförmig ausgebildet und auf seiner Unterseite endseitig an einem gehäuseseitig gelagerten Abstützelement 12 mit integriertem hydraulischem Ventilspielausgleichselement (HVA) und an deren anderen Ende an dem Ventilschaft des zugeordneten ersten Auslassventils abgestützt.
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Auf seiner Oberseite ist der Primärhebel 14 über ein Abgriffelement 15, das vorliegend als eine drehbar gelagerte Rolle ausgebildet ist, mit einem zugeordneten Primärnocken 7 in Abgriffkontakt. Der Sekundärhebel 19 weist eine den Primärhebel 14 umgreifende rahmenförmige Gestalt auf, und er ist über einen ventilseitig angeordneten Gelenkbolzen 20 schwenkbar an dem Primärhebel 14 gelagert. Wie insbesondere die 3a und 3b zeigen, weist der Sekundärhebel 19 als Abgriffelemente 22 beidseitig zu seiner Längserstreckung jeweils einen verbreiterten Stegabschnitt mit jeweils einer äußeren Gleitfläche 23 auf, die aufgrund der Federkraft einer als Schenkelfeder ausgebildeten Anpressfeder 21 in Abgriffkontakt mit den zugeordneten Sekundärnocken 8 stehen.
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Als Koppelelement 17 zur formschlüssigen Verbindung des Sekundärhebels 19 mit dem Primärhebel 14 ist ein axialbeweglich in einer Querbohrung 16 des Primärhebels 14 geführter Koppelbolzen vorgesehen, der über einen in einer Querbohrung 24 des Sekundärhebels 19 axialbeweglich gelagerten Schaltbolzen 25 gegen die Rückstellkraft eines als Schraubenfeder ausgebildeten Federelementes 18 in eine gegenüberliegende Koppelbohrung 28 des Sekundärhebels 19 verschiebbar ist. Der Schaltbolzen 25 ragt mit seinem äußeren axialen Ende 26 aus dem Sekundärhebel 19 heraus und steht an diesem über ein nach oben gerichtetes stabförmiges Verbindungselement 29 mit einer Schaltstange 34 einer Stellvorrichtung 30 in Stellverbindung.
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Die Verbindungselemente 29 der schaltbaren Schlepphebel 10 sind vorliegend als Blattfedern ausgebildet und nach Art einer Sicherungsscheibe jeweils durch Aufstecken auf den zugeordneten Schaltbolzen 25 und Einsetzen von deren endseitig offenen Bohrung in eine am axialen Ende 26 des Schaltbolzens 25 ausgebildete Ringnut an diesem befestigt.
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Zur Begrenzung des Stellweges des jeweiligen Schaltbolzens 25 nach außen und zum Schutz der Verbindung der Schaltbolzen 25 mit der jeweiligen Blattfeder 29 weisen die Sekundärhebel 19 jeweils einen insbesondere in 3b gut erkennbaren Bügel 27 auf, der das äußere Ende 26 des zugeordneten Schaltbolzens 25 umfasst.
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Die Schaltstange 34 der Stellvorrichtung 30 ist oberhalb der Schlepphebel 10, 11 parallel zu der Auslassnockenwelle 6 angeordnet und über einen Linearaktuator 31 gegen die Rückstellkraft eines Federelementes 42 aus einer Ruhestellung 39 in eine Schaltstellung 41 längsverschiebbar. Der Linearaktuator 31 ist vorliegend beispielhaft als ein Elektromagnet mit einem in einem Spulenkörper 32 axialbeweglich geführten Anker 33 ausgebildet, wobei der Anker 33 starr mit der Schaltstange 34 verbunden ist.
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Die Schaltstange 34 ist vorliegend als ein Flachstab ausgebildet, der mit seinen breiteren Außenwänden 35 rechtwinklig zu den Schaltbolzen 25 der schaltbaren Schlepphebel 10 angeordnet ist, und der bevorzugt als ein Stanzbauteil aus einem Stahlblech oder Leichtmetallblech hergestellt ist. Die Schaltstange 34 ist in mehreren gehäusefesten Führungsöffnungen 38 des Nockenwellenträgers 2 axialbeweglich geführt, die vorliegend in den Lagerdeckeln 5 der Auslassnockenwelle 6 angeordnet sind.
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Die als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 29 der schaltbaren Schlepphebel 10 greifen jeweils spielbehaftet in eine schlitzförmige Öffnung 36 der Schaltstange 34 ein, deren Quer- und Längsabmessungen größer sind als die Breite und die Dicke dieser Verbindungselemente 29. Hierdurch können sich die Verbindungselemente 29 beim Betrieb des Verbrennungskolbenmotors verschleißarm in den Öffnungen 36 der Schaltstange 34 bewegen. Zudem können dadurch Fertigungstoleranzen bei der Anordnung der Öffnungen 36 in der Schaltstange 34 und der gesamten Schaltstange 34 auf einfache Weise durch einen vergrößerten Stellweg des Linearaktuators 31 ausgeglichen werden. An ihrer von den Schlepphebeln 10, 11 abgewandten breiteren Außenwand 35 ist die Schaltstange 34 an jeder Öffnung 36 schaltrichtungsseitig mit einem bogenförmigen Federclip 37 versehen, dessen freies Ende zur elastischen Abstützung der zugeordneten Blattfeder 29 in Längsrichtung in die betreffende Öffnung 36 hineinragt. Hierdurch werden die Blattfedern 29 in den Öffnungen 36 der Schaltstange 34 elastisch und längsverschiebbar abgestützt, wodurch der mechanische Verschleiß an den Kontaktflächen reduziert und die Übertragung von Querkräften auf die Schaltbolzen 25 der schaltbaren Schlepphebel 10 vermieden wird.
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In 1 ist die Schaltstange 34 der Stellvorrichtung 30 in ihrer Ruhestellung 39 abgebildet, in der die Sekundärhebel 19 der schaltbaren Schlepphebel 10 von den Primärhebeln 14 entkoppelt sind. Dieser entkoppelte Schaltzustand eines schaltbaren Schlepphebels 10, bei dem sich der Koppelbolzen 17 vollständig innerhalb der Querbohrung 16 des Primärhebels 14 befindet, ist besonders gut in der Querschnittsansicht von 1b erkennbar. Im entkoppelten Zustand des Primärhebels 14 und des Sekundärhebels 19 wird bei einer Drehung der Auslassnockenwelle 6 nur der Hubverlauf des betreffenden Primärnockens 7 über den Primärhebel 14 des schaltbaren Schlepphebels 10 auf das zugeordnete erste Auslassventil übertragen. Der Hubverlauf der betreffenden Sekundärnocken 8 sorgt dann nur für ein Einfedern des Sekundärhebels 19 in Bezug zum Primärhebel 14.
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Wie aus der 3 ersichtlich wird, weist die Schaltstange 34 an dem zum Linearaktuator 31 hin gerichteten distalen Ende 43 einen Koppelabschnitt 44 auf, der mit dem Linearaktuator 31 wirkverbunden ist, indem der Koppelabschnitt 44 eine U-förmige Öffnung 45 aufweist, die den Linearaktuator 31 und/oder ein von dem Linearaktuator 31 axial versetzbares Bauteil abschnittsweise umgreift und axial gegenüber dem Linearaktuator 31 gesichert ist. Dies wird insbesondere gut durch die Zusammenschau von 3 mit 5 erkennbar.
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Wie man anhand der 4 gut erkennt, ist der Koppelabschnitt 44 der Schaltstange 34 formschlüssig mit dem Linearaktuator 31 und/oder einem von dem Linearaktuator 31 axial versetzbaren Bauteil verbunden. Das Federelement 42 liegt hierzu an einer durch den Linearaktuator 31 axial verschiebbaren Federhülse 46 an, wobei der Koppelabschnitt 44 axial gesichert mit der Federhülse 46 verbunden ist. Die Federhülse 46 weist eine Nut 47 auf, in die der Koppelabschnitt 44 eingreift, so dass die Schaltstange 34 beidseits axial gegenüber der Federhülse 46 festgelegt ist. Der Koppelabschnitt 44, die U-förmige Öffnung 45 und die Nut 47 der Federhülse 46 sind hierzu so ausgestaltet, dass der Koppelabschnitt 44 gegenüber der Federhülse 46 elastisch verformt in der Nut 47 gehalten ist.
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Die 6 zeigt, dass die Schaltstange 34 aus radialer Richtung auf die Federhülse 46 aufgesteckt werden kann. Nach dem radialen Fügevorgang wird die Position durch die elastische Rückverformung der beiden Schenkel der U-förmigen Öffnung 45 des Koppelabschnitts 44 gegenüber der Federhülse 46 sichergestellt.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventiltrieb
- 2
- Nockenwellenträger
- 3
- Erster Gleitlagerabschnitt
- 4
- Zweiter Gleitlagerabschnitt
- 5
- Lagerdeckel
- 6
- Auslassnockenwelle
- 7
- Primärnocken
- 8
- Sekundärnocken
- 9
- Nocken
- 10
- schaltbarer Schlepphebel
- 11
- nicht-schaltbarer Schlepphebel
- 12
- Abstützelement
- 13
- Abstützelement
- 14
- Primärhebel
- 15
- Abgriffelement, Rolle
- 16
- Querbohrung
- 17
- Koppelelement, Koppelbolzen
- 18
- Federelement, Schraubenfeder
- 19
- Sekundärhebel
- 20
- Gelenkbolzen
- 21
- Anpressfeder, Schenkelfeder
- 22
- Abgriffelement, Stegabschnitt
- 23
- Gleitfläche
- 24
- Querbohrung
- 25
- Schaltbolzen
- 26
- Äußeres Ende
- 27
- Bügel
- 28
- Koppelbohrung
- 29
- Verbindungselement, Blattfeder
- 30
- Stellvorrichtung
- 31
- Linearaktuator, Elektromagnet
- 32
- Spulenkörper
- 33
- Anker
- 34
- Schaltstange, Flachstab
- 35
- Breitere Außenwand
- 36
- Öffnung
- 37
- Federclip
- 38
- Führungsöffnung
- 39
- Ruhestellung
- 40
- Richtungspfeil, Schaltrichtung
- 41
- Schaltstellung
- 42
- Federelement
- 43
- Ende
- 44
- Koppelabschnitt
- 45
- Öffnung
- 46
- Federhülse
- 47
- Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006057894 A1 [0005]
- DE 102006023772 A1 [0005]
- DE 10212327 A1 [0006]
- US 5544626 A [0007]
- DE 102016220859 A [0008]
