DE19838926A1

DE19838926A1 - Schaltbarer Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19838926A1
Application number: DE1998138926
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell; Gerhard Maas
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-02
Also published as: WO2000012875A1; DE19981763D2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Ventiltrieb (1), bestehend aus einem von einem Nocken (9) beaufschlagten Schlepphebel (2), der auf einem Abstützelement (6) mit seinem einen Ende (3) gelagert ist. In einem Gehäuse (10) des Abstützelements (6) ist ein Druckkolben (5) axial beweglich aufgenommen. Dieser ist so vom Gehäuse über ein Koppelmittel (21) abkoppelbar, daß das betreffende Gaswechselventil (8) geschlossen bleibt und der Schlepphebel (2) eine Schwenkbewegung um ein Ende dieses Gaswechselventils vollzieht. DOLLAR A Zur Vermeidung von Fehlschaltungen des Koppelmittels (21) sind Druckkolben (5) und Sperrmittel (18) vorgeschlagen. Diese gestalten in Zusammenarbeit mit Beaufschlagungsmitteln (32), die im Schlepphebel (2) integriert sind, eine Verlagerung des Koppelmittels (21) unmittelbar im Übergangsbereich eines Endes eines Kontakts einer Ablaufflanke zum Beginn eines Kontakts eines Grundkreises des Nockens (9) am Schlepphebel (2) und sperren zumindest über einen vollständigen weiteren Kontakt des Grundkreises diese Verlagerungsbewegung. Die Sperrung ist dabei abhängig vom Schwenkwinkel des Schlepphebels (2).

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

- der Ventiltrieb besteht aus einem von einem Nocken beaufschlagten Schlepphebel sowie einem Abstützelement, welches Abstützelement mit einem Gehäuse, einem Druckkolben mit Rückstellmitteln und einem Koppelmittel zum wahlweisen Verbinden des Druckkolbens mit dem Ge häuse versehen ist bzw. besteht der Ventiltrieb aus mehreren dieser Elemente;
- das Gehäuse ist in eine Aussparung eines Zylinderkopfes eingesetzt und umfaßt den axial gegenüber seinem Innenmantel zwischen einer Zuschalt- und Abschaltstellung für den Ventiltrieb beweglichen Druck kolben;
- der Druckkolben überragt einen dem Schlepphebel zugewandten Rand des Gehäuses mit seinem Kopf und ist über die Rückstellmittel in Rich tung zum Schlepphebel angefedert;
- der Schlepphebel ist auf dem Kopf mit einem Ende schwenkbeweglich gelagert;
- im Gehäuse und Abstützelement ist je eine Aufnahme für das Koppel mittel angeordnet, die in einer axial entfernten Relativstellung des Druckkolbens zum Gehäuse zueinander fluchten, bei welcher Relativ stellung die Zuschaltstellung des Ventiltriebs herstellbar ist und
- das Koppelmittel ist in den Aufnahmen derartig über Servomittel verla gerbar, daß es zur Erzielung der Zuschaltstellung mit Teilbereichen in beiden Aufnahmen und zur Erzielung der Abschaltstellung vollständig in einer der Aufnahmen verläuft.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Abstützelement geht gattungsbildend aus der DE-OS 195 00 575 hervor. Nachteilig ist es bei diesem, daß keine Mittel vorgesehen sind, um Fehlschaltungen dessen Kolben als Koppelmittel auszuschließen. So besitzen diese Kolben keinerlei Information darüber, wann es technisch sinnvoll ist, eine Ringfläche zwischen einem Druckkolben und einem Gehäuse des Abstüt zelements zu übergreifen. Da ein derartiges Abstützelement in aller Regel in einer Nockengrundkreisphase geschaltet wird, in welcher seine beiden mitein ander zu verriegelnden Teile Gehäuse!Druckkolben quasi spannungsfrei zu einander verlaufen und in welcher aus dem geschalteten Zustand heraus die Aufnahmen für das Koppelmittel zueinander fluchten, kann es beispielsweise bei hohen Drehzahlen bzw. anderen Einflüssen wie Druckmittelschwankungen und ähnlichem dazu kommen, daß das Koppelmittel beim Verlassen der Grundkreisphase des Nockens, d. h. mit dessen Anlaufflanke, nicht seine Kop pel- bzw. Entkoppelposition erreicht hat. Überschneidet in einem derartigen Übergangszustand das jeweilige Koppelmittel die Ringfläche zwischen Gehäu se und Druckkolben lediglich gering, so kann zum Beispiel bei gewünschtem Koppelzustand dieser abreißen und der Druckkolben verschiebt sich schlagar tig in das Gehäuse. Somit kann es zu einer erheblichen Bauteilbeanspruchung bzw. Geräuschentwicklung am Abstützelement kommen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Ventiltrieb der vorge nannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind und bei dem insbesondere mit einfachen Mitteln ein Mechanismus ge schaffen ist, über den Fehlschaltungen während der eben genannten Be triebszustände ausgeschlossen sind und der kompakt aufgebaut ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

- daß im Abstützelement Sperrmittel vorgesehen sind, die eine Verlage rung des Koppelmittels aus der Zuschalt- in die Abschaltstellung und umgekehrt, trotz ausgelöster Beaufschlagung des Servomittels, nur un mittelbar im Übergangsbereich eines Endes eines Kontakts einer Ab laufflanke zum Beginn eines Kontakts eines Grundkreises des Nockens am Schlepphebel freigeben und zumindest über einen vollständigen weiteren Kontakt des Grundkreises sperren und
- daß im Schlepphebel Beaufschlagungsmittel angeordnet sind, über wel che die Sperrmittel in Abhängigkeit eines Schwenkwinkels des Schlepp hebels zumindest mittelbar betätigbar sind.

Hierdurch ist ein schaltbarer Schlepphebeltrieb vorgeschlagen, bei welchem das Triggersignal für die Sperrmittel in Abhängigkeit eines Schwenkwinkels des Schlepphebels diesen übermittelt wird. In aller Regel steht nach Auslö sung des Schaltbefehls für das vorzugsweise als Hydraulikmittel vorge schlagene Servomittel zur Verlagerung des Sperrkolbens und des Koppel mittels ein relativ großes Zeitfenster (maximal 360° Nockenwellenumdre hung) zur Verfügung. Wird der Schaltbefehl für das Servomittel zur Verlage rung des Koppelmittels in Entkoppelrichtung beispielsweise in etwa in der Mitte eines Kontakts des genannten Grundkreises ausgelöst, so bleibt eine beispielsweise bestehende Verriegelung bis zum unmittelbar nächsten Grundkreisbeginn erhalten. Die vorgenannten Fehlschaltungen sind so wir kungsvoll und relativ einfach vermieden. Notwendig ist es lediglich, den Sperrkolben, außer zum unmittelbaren Grundkreisbeginn und vorherigem Ende der Nockenablaufflanke, über den gesamten Grundkreisdurchlauf zu fixieren. Beim weiteren Nockendurchlauf ist das System ohnehin entweder verspannt bzw. ist durch die Relativverlagerung des Druckkolbens zum Ge häuse ein Ausschieben des Koppelmittels nicht möglich.

Gleichzeitig ist über einen Sperrstift als weiteren Bestandteil der Sperrmittel garantiert, daß der Sperrkolben sozusagen eine Zwangssteuerung in eine seiner Endlagen erfährt.

Vorgeschlagen sind zwar zwei in der Aufnahme des Druckkolbens angeord nete Sperrkolben, die über eine gemeinsame Druckfeder auseinanderge drückt werden. Denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, nur einen Sperrkolben mit den entsprechenden Rastausnehmungen zu applizieren.

Einerseits ist es zwar vorgesehen, den Ventiltrieb so auszulegen, daß des sen Abstützelement bei nicht anliegendem Druck an Servomittel wie Hy draulikmittel zugeschaltet ist. Jedoch ist es alternativ auch vorgesehen, bei dem genannten nicht anliegenden Druck die Abschaltstellung zu erzielen.

Als Beaufschlagungsmittel für den Sperrstift ist beispielsweise eine angefe derte Kugel vorgeschlagen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, in der Kalotte des Schlepphebels ein entsprechendes Profil anzuordnen, welches beim Verschwenken des Schlepphebels in dessen Grundkreisstellung den Sperrstift in dessen Sperrichtung verlagert. Durch die Anfederung der Kugel werden zudem im Ausnahmefall unnötige Spannungsspitzen im System vermieden.

Die erfindungsgemäße Hülse zur Aufnahme des Druckfedermittels im Schlepphebel ist beispielsweise als einfaches Tiefziehteil denkbar und kann separat am Schlepphebel montiert werden. Denkbar ist es jedoch auch, im Schlepphebel eine entsprechende einteilige Aufnahme für das Druckfeder mittel vorzusehen.

Insbesondere aus Bauraumgründen ist es vorteilhaft, wenn das Koppelmittel in einer radialen Ausformung des Gehäuses oder in einem separaten sowie dessen Aufnahme im Gehäuse radial erweiternden Bauteil geführt ist.

Gleichfalls ist es vorteilhaft, wenn das Koppelmittel und der Sperrkolben als Sperrmittel an den angrenzenden Stirnseiten ballig bzw. zylindrisch herge stellt ist.

Wie genannt, ist es als bevorzugtes Servomittel zur Verlagerung in eine Schaltstellung (beispielsweise Abschaltstellung) des Ventiltriebs vorgese hen, ein Hydraulikmittel anzuwenden. Die Rückstellung soll hierbei über ein Druckfedermittel oder auch über Hydraulikmittel hergestellt werden. Denk bar ist es zudem, wenigstens eine der Bewegungsrichtungen des Koppel mittels über einen Elektromagnet oder ähnliches zu realisieren. Gleichfalls kann anstelle des mechanischen Druckfedermittels ein Ferromagnet oder ein Pneumatikmittel eingesetzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Abstützelement mit Mitteln zum hy draulischen Ventilspielausgleich versehen wird. Aus bauraum- und ferti gungstechnischen Gründen ist es dabei angebracht, diese Mittel im Bereich eines Bodens des Gehäuses anzuordnen, so daß die Koppel- und Sperr mittel axial oberhalb (in Richtung zum Schlepphebel gesehen) der Mittel zum hydraulischen Ventilspielausgleich verlaufen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Ventiltrieb, der ein Abstützele ment hat, dessen mit dem Schlepphebel kommunizierendes Bauteil als äu ßeres Bauteil unmittelbar in einer Bohrung einer Zylinderkopfes oszilliert und ein inneres, ortsunbewegliches Bauteil umfaßt.

Der erfindungsgemäße Ventiltrieb soll insbesondere zur vollständigen Ab schaltung des entsprechenden Gaswechselventils dienen. Hierdurch ist es möglich, ganze Zylinder während eines niedrigen Lastzustandes der Brenn kraftmaschine abzuschalten. Denkbar ist es jedoch auch, Teilhübe des be aufschlagten Ventils herzustellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit beaufschlagtem Gaswechselventil;

Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung ein Ab stützelement mit den besonderen erfindungsgemäßen Mitteln und angreifendem Schlepphebel;

Fig. 3 im Teilschnitt ein Element nach Fig. 2, mit ver schwenktem Schlepphebel und noch erhaltener Zu schaltstellung des Koppelmittels;

Fig. 4 ein Abstützelement wie vorgenannt, mit hergestellter Abschaltstellung des Koppelmittels;

Fig. 5 ein Abstützelement wie vorgenannt, in Abschaltstellung und Relativhub des Druckkolbens zum Gehäuse und die

Fig. 6 bis 8 alternative Ausgestaltungen des Sperrmittels und weite re Einzelheiten.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Zum Aufbau:
Anhand der Fig. 1 und 2 soll der anmeldungsgemäße Ventiltrieb 1 näher in seinem Aufbau beschrieben werden.

Der Ventiltrieb 1 ist hier als Schlepphebeltrieb ausgelegt. Ein Schlepphebel 2 ist an seinem einen Ende 3 auf einem Kopf 4 eines Druckkolbens 5 eines Abstützelements 6 schwenkbeweglich gelagert. An seinem anderen Ende 7 wirkt der Schlepphebel 2 auf ein Gaswechselventil 8 im Hubsinn ein. In et wa im Bereich seiner Mitte ist der Schlepphebels 2 auf seiner dem Abstüt zelement 6 abgewandten Seite von einem Nocken 9 einer Nockenwelle kontaktiert.

Das Abstützelement 6 besteht ferner aus einem Gehäuse 10, welches un mittelbar in einen nicht gezeigten Zylinderkopf eingebaut ist. Der Druckkol ben 5 ist axial beweglich zum Gehäuse 10 in diesem gelagert. Dabei ist er in Richtung zum Schlepphebel 2 über ein hier als Druckfeder 41 (Druckfe derpaket) ausgebildetes Rückstellmittel 11 angefedert. Gleichzeitig verläuft im Bereich eines Bodens 12 des Gehäuses 10 ein an sich bekanntes Mittel 13 zum hydraulischen Ventilspielausgleich.

Der Schlepphebel 2 besitzt im Bereich seines Endes 3 eine dem Kopf 4 zugewandte Kalotte 14. Gleichzeitig ist der Kopf 4 kalottenseitig ballig aus gebildet, so daß er zu der Kalotte 14 eine komplementäre Form hat. Dies garantiert die ungehinderte Schwenkbewegung des Schlepphebels 2 um sein Schwenkzentrum auf dem Kopf 4 in Zuschaltstellung des Ventiltriebs 1.

Radial durch den Druckkolben 5 (auch eine sekantenartige oder wind schiefe Lösung ist hier denkbar) verläuft eine als Bohrung ausgebildete Aufnahme 15. Die Aufnahme 15 fluchtet in dem in Fig. 2 gezeigten Zu stand, welcher der Zuschaltstellung des Ventiltriebs 1 entspricht, mit einer weiteren Aufnahme 16 im Gehäuse 10. In der Aufnahme 15 verläuft hier ein zweigeteilter Sperrkolben 17, der Bestandteil von Sperrmitteln 18 ist. Der Sperrkolben 17 besitzt zwei axial beabstandete Rastausnehmungen 19, 20. Diese sind im Maß einer maximalen Verlagerungsbewegung eines Koppel mittels 21 voneinander beabstandet. Das Koppelmittel 21 grenzt mit seiner axial inneren Stirnseite 22 an den Sperrkolben 17 an und verläuft in einer später zu erläuternden Abschaltstellung des Ventiltriebs 1 vollständig in der Aufnahme 16 des Gehäuses 10. Hierzu besitzt das Gehäuse 10 ein sepa rates und dieses radial erweiternde Bauteil 23.

Das kolbenförmige Koppelmittel 21 ist radial nach innen in Richtung zur Aufnahme 15 über ein Servomittel wie wenigstens eine Druckfeder 24 be aufschlagt. Axial vor dem Sperrkolben 17, an dessen dem Koppelmittel 21 abgewandter Stirnseite 25, ist ein Druckraum 26 für ein Servomittel wie Hy draulikmittel gebildet.

Vom Kopf 4 erstreckt sich zentrisch durch den Druckkolben 5 ein als Sperr stift 28 ausgebildeter weiterer Bestandteil der Sperrmittel 18. Gleichzeitig besitzt der Kopf 4 auf der Seite der Kalotte 14 eine Einformung 29, in die der Sperrstift 28 mit seinem Ende 30 ragt.

Ein anderes Ende 31 des Sperrstifts 28 besitzt keilartige Geometrie, wobei die Rastausnehmungen 19, 20 bevorzugt ebenfalls keilförmig gefertigt sind. Dabei ist hier die Rastausnehmung 20 zwischen zwei angrenzenden Stirn seiten des geteilten Sperrkolbens 17 gebildet. Im Schlepphebel 2 verläuft gleichzeitig ein Beaufschlagungsmittel 32 für die Sperrmittel 18 und direkt für den Sperrstift 28. Das Beaufschlagungsmittel 32 ist hier als Kugel 33 gefertigt. Diese sitzt bei dem in Fig. 2 gezeigten Zuschaltmodus und einem Grundkreisdurchlauf des Nockens 9 in der Einformung 29. In Richtung zum Abstützelement 6 ist die Kugel 33 über ein Druckfedermittel 34 angefedert. Dieses Druckfedermittel 34 ist beispielsweise als "normale" Schraubenfeder ausgebildet. Dabei verläuft sie zweckmäßigerweise in einer separaten Hül se 35, welche im Schlepphebel 2 befestigt ist. Nach der hier gezeigten Aus gestaltung wirkt jedoch das Druckfedermittel 34 nicht direkt auf die Kugel 33 ein. Vorgesehen ist eine Scheibe 36 zur Anfederung der Kugel 33. Diese Scheibe 36 besitzt im Kontaktbereich zur Kugel 33 eine deren Form ange paßte Komplementärfläche.

Zur Funktion:
Wie in den Vorteilsangaben zu den Ansprüchen schon angeführt, verhin dern die Sperrmittel 18 in Zusammenarbeit mit den Beaufschlagungsmitteln 32 eine ungewollte Verlagerung des Koppelmittels 21. So kann es im Stand der Technik passieren, daß nach Auslösung des Koppelbefehls für das ent sprechende Servomittel, um beispielsweise die Abschaltstellung des Ventil triebs 1 zu erzielen, das Koppelmittel 21 nicht seine gewünschte Endstel lung in der Aufnahme 16 erreicht. Bei anschließendem Nockenhub kann die noch bestehende Minimalkopplung abreißen und es zu einer Bauteilzerstö rung bzw. erheblichen Geräuschemission kommen. Derartige Fehlschaltun gen werden durch die erfindungsgemäßen Mittel wirkungsvoll eliminiert. Insbesondere wird ein relativ langes Zeitfenster (maximal 360° Nockenwel lenumdrehung) nutzbar, um nach Auslösung des entsprechenden Schalt befehls für das Koppelmittel 21 dieses zu verlagern. Durch die anschlie ßend erläuterten erfindungsgemäßen Mittel wird eine Verlagerung des Kop pelmittel 21 lediglich unmittelbar im Übergangsbereich eines Endes eines Kontakts einer Ablaufflanke zu Beginn eines Kontakts eines Grundkreises des Nockens 9 am Schlepphebel 2 freigegeben. Über einen weiteren voll ständigen Kontakt des Grundkreises 2 ist die Verlagerung des Koppelmittels 21 zwangsweise gesperrt, d. h. dieses wird in einer seiner Endpositionen gehalten.

Gemäß Fig. 2 ist das Koppelmittel 21 in seiner Koppelstellung gezeigt. Diese Koppelstellung entspricht der Zuschaltstellung des Ventiltriebs 1, bei welcher ein voller Hub des Gaswechselventils 8 erzielt wird. Hierzu befindet sich der Druckkolben 5 in seiner axial entfernten Position zum Gehäuse 10. Die druckfederbeaufschlagte Kugel 32 wirkt dabei derartig auf den Sperrstift 28 in Richtung zum Abstützelement 6 ein, daß der Sperrstift 28 in die Ra stausnehmung 20 eingreift. Gezeigt ist hier der Schlepphebel 2 (in Fig. 2) während eines Grundkreisdurchlaufs des Nockens 9. Kommt es erst jetzt zu einem Druckaufbau im Druckraum 26 zur Verlagerung des Koppelmittels 21 in dessen Entkoppelstellung, so kann das Koppelmittel 21 nicht mehr verla gert werden. Das Hydraulikmittel bleibt jedoch im Druckraum 26 über den darauffolgenden Durchlauf des Nockens 9 "vorgespannt".

Fig. 3 offenbart den Schlepphebel 2 in seinem durch Nockenhub ver schwenkten Zustand. Dabei kommt die Kugel 33 außer Kontakt vom Ende 30 des Sperrstifts 28. Dieser kann sich somit in Richtung zum Schlepphebel 2 verlagern und gibt die Rastausnehmung 20 frei. Unterstützt wird diese Verlagerungsbewegung durch eine Keilform des weiteren Endes 31, wel ches mit der Rastausnehmung 20 kommuniziert. Das Hydraulikmittelpolster im Druckraum 26 wirkt weiterhin auf die anliegende Stirnseite 25 des Sperr kolbens 17. Dadurch verlagert sich der vorher auseinandergerückte, zwei teilige Sperrkolben 17 mit seinem in Zeichnung gezeigten linken Teil an das rechte Teil heran. Die Rastausnehmung 20 ist außer Eingriff vom Sperrstift 28. Mit ablaufender Nockenflanke (siehe Fig. 4) und Erreichen des Über gangsbereiches des Endes des Kontakts der Ablaufflanke zum Beginn des Kontakts des Grundkreises des Nockens 9 wird die Verspannung des Kop pelmittels 21 aufgehoben. Dieses wird nun schlagartig in seine Entkoppel stellung in der Aufnahme 16 über den im Druckraum 26 anliegenden Hy draulikmitteldruck verlagert. Über den gesamten weiteren Bereich des Grundkreisdurchlaufs des Nockens 9 ist nunmehr das Koppelmittel 21 wie derum an einer weiteren Verlagerungsbewegung blockiert. Es hat seine Abschaltstellung erreicht.

Wie der Fachmann sich aus Fig. 4 entnehmen kann, greift bei dem ge nannten Grundkreisdurchlauf die Kugel 33 derartig den Sperrstift 28 an, daß dieser in der Rastausnehmung 19 zwangsweise verläuft. Kommt es nun zu einem unerwünschten Abbau des Hydraulikmittelpolsters während des Grundkreisdurchlaufs, so kann während dieses Durchlaufs das Koppelmittel 21 nicht mehr über die Kraft seiner Druckfeder 24 in Richtung zur Aufnahme 15 für den Sperrkolben 17 verlagert werden. Die Abschaltstellung bleibt sicher erhalten. Jedoch kann zur gewünschten Erzielung der Zuschaltstel lung der Hydraulikmitteldruck schon frühzeitig während des Grundkreis durchlaufs so reduziert werden, daß beim nachfolgenden unmittelbaren Grundkreisbeginn die Kopplung des Systems wieder hergestellt ist.

Fig. 5 zeigt den Ventiltrieb 1 in seiner vollständigen Abschaltstellung. Das Gaswechselventil 8 (siehe Fig. 1) bleibt dabei geschlossen. Der Schlepp hebel 2 vollzieht eine Schwenkbewegung um seinen Aufstandspunkt am Ende eines Ventilschafts des Gaswechselventils 8. Beim Verlassen des Grundkreises des Nockens 9 kommt die Kugel 33 wiederum außer Kontakt zum Sperrstift 28. Die zwangsweise Fixierung des Sperrkolbens 17 ist somit aufgehoben. Wird hier bzw. früher der Hydraulikmitteldruck im Druckraum 26 ausreichend reduziert, so verlagert sich der linke Teil des Sperrkolbens 17 in der Aufnahme 15 soweit hier im Bild nach links, daß die Rastausneh mung 20 mit dem Sperrstift 28 kommuniziert. Unmittelbar am Ende der Ab laufflanke des Nockens 9 kann dann bei aufgehobener Relativbewegung des Druckkolbens 5 zum Gehäuse 10 das Koppelmittel 21 wiederum mit Teilabschnitten in die Aufnahme 15 einfahren. Unmittelbar daran anschlie ßend wird über den restlichen Grundkreisdurchlauf wiederum über den Sperrkolben 17 eine weitere Verlagerung des Koppelmittels 21 bei uner wünschten Druckmittelschwankungen verhindert.

Vorgesehen ist es, jedes Abstützelement 6 mit einem separaten Schaltventil zur Schaltung des Hydraulikmitteldrucks zu versehen. Es kann jedoch auch einer Gruppe von Abstützelementen 6, beispielsweise je Zylinder oder Zy linderbank, nur ein Schaltventil zugeordnet werden. Die vergrößerten Schaltzeitfenster sind bei realem Motorbetrieb akzeptabel.

Sollte der äußerst undenkbare, jedoch theoretisch mögliche Fall eintreten, daß der Sperrstift 28 im Nockengrundkreis nicht in einer der Rastausneh mungen 19 oder 20 einsitzt, sondern einen Außenmantel 38 des Sperrkol bens 17 kontaktiert, so besitzt der Sperrstift 28 in Richtung zum Schlepphe bel 2, aufgrund der Anfederung der Kugel 33 über das Druckfedermittel 34, eine gewisse Nachgiebigkeit.

Die weitere Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ventiltriebs 1 ergibt sich dem Fachmann aufgrund des Vorgenannten ohne weiteres. Daher wird auf eine fortführende Erläuterung verzichtet.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen alternative Ausgestaltungen des Ventiltriebs 1 im Bereich des Abstützelements 6. Nach Fig. 6 ist der Sperrkolben 17 eintei lig ausgebildet, wobei dessen Rastausnehmung 20 im Bereich einer dem Koppelmittel 21 zugewandten Seite liegt. Das Koppelmittel 21 verläuft im Abschaltzustand des Systems ebenfalls im Druckkolben 5. Es ist in Rich tung zum Sperrkolben 17 über eine dieses umschließende und nicht darge stellte Druckfeder beaufschlagt.

Die Fig. 7 und 8 offenbaren Ventiltriebe 1, deren Abstützelemente 6 bei nicht anliegendem Druck an Hydraulikmittel ebenfalls über Druckfederkraft verriegelt vorliegen (Druckfeder im Bauteil 23 nicht gezeigt). Der Sperrkol ben 17 ist jedoch einteilig ausgebildet und von einem nicht gezeigten me chanischen Druckfedermittel umschlossen.

Bezugszeichenliste

1

Ventiltrieb

2

Schlepphebel

3

Ende

4

Kopf

5

Druckkolben

6

Abstützelement

7

Ende

8

Gaswechselventil

9

Nocken

10

Gehäuse

11

Rückstellmittel

12

Boden

13

Mittel

14

Kalotte

15

Aufnahme

16

Aufnahme

17

Sperrkolben

18

Sperrmittel

19

Rastausnehmung

20

Rastausnehmung

21

Koppelmittel

22

Stirnseite

23

Bauteil

24

Druckfeder

25

Stirnseite

26

Druckraum

27

Innenmantel

28

Sperrstift

29

Einformung

30

Ende

31

Ende

32

Beaufschlagungsmittel

33

Kugel

34

Druckfedermittel

35

Hülse

36

Scheibe

37

Rand

38

Außenmantel

39

Stirnseite

40

Druckfeder

41

Druckfeder

Claims

1. Schaltbarer Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merk malen:

- der Ventiltrieb (1) besteht aus einem von einem Nocken (9) beauf schlagten Schlepphebel (2) sowie einem Abstützelement (6), welches Abstützelement (6) mit einem Gehäuse (10), einem Druckkolben (5) mit Rückstellmitteln (11) und einem Koppelmittel (21) zum wahlweisen Ver binden des Druckkolbens (5) mit dem Gehäuse (10) versehen ist bzw. besteht der Ventiltrieb (1) aus mehreren dieser Elemente;
- das Gehäuse (10) ist in eine Aussparung eines Zylinderkopfes einge setzt und umfaßt den axial gegenüber seinem Innenmantel (27) zwi schen einer Zuschalt- und Abschaltstellung für den Ventiltrieb (1) be weglichen Druckkolben (5);
- der Druckkolben (5) überragt einen dem Schlepphebel (2) zugewandten Rand (37) des Gehäuses (10) mit seinem Kopf (4) und ist über die Rückstellmittel (11) in Richtung zum Schlepphebel (2) angefedert;
- der Schlepphebel (2) ist auf dem Kopf (4) mit einem Ende (3) schwenk beweglich gelagert;
- im Gehäuse (10) und Abstützelement (6) ist je eine Aufnahme (16,15) für das Koppelmittel (21) angeordnet, die in einer axial entfernten Rela tivstellung des Druckkolbens (5) zum Gehäuse (10) zueinander fluchten, bei welcher Relativstellung die Zuschaltstellung des Ventiltriebs (1) her stellbar ist und
- das Koppelmittel (21) ist in den Aufnahmen (16, 15) derartig über Ser vomittel verlagerbar, daß es zur Erzielung der Zuschaltstellung mit Teil bereichen in beiden Aufnahmen (16, 15) und zur Erzielung der Abschalt stellung vollständig in einer der Aufnahmen (16 oder 15) verläuft;
dadurch gekennzeichnet,
- daß im Abstützelement (6) Sperrmittel (18) vorgesehen sind, die eine Verlagerung des Koppelmittels (21) aus der Zuschalt- in die Abschalt stellung und umgekehrt, trotz ausgelöster Beaufschlagung des Servo mittels, nur unmittelbar im Übergangsbereich eines Endes eines Kon takts einer Ablaufflanke zum Beginn eines Kontakts eines Grundkreises des Nockens (9) am Schlepphebel (2) freigeben und zumindest über ei nen vollständigen weiteren Kontakt des Grundkreises sperren und
- daß im Schlepphebel (2) Beaufschlagungsmittel (32) angeordnet sind, über welche die Sperrmittel (18) in Abhängigkeit eines Schwenkwinkels des Schlepphebels (2) zumindest mittelbar betätigbar sind.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß bevorzugt in der Aufnahme (15) des Druckkolbens (5) zumindest ein Sperrkolben (17) als Bestandteil der Sperrmittel (18) mit zwei axial be abstandeten Rastausnehmungen (19, 20) an seinem Außenmantel (38) verläuft, die im Maß einer maximalen Verlagerung des Koppelmittels (21), zur Arretierung der Zuschalt- sowie Abschaltstellung, beabstandet sind;
- daß das vorzugsweise als Kolben gefertigte Koppelmittel (21) in der Ab schaltstellung vorzugsweise in der Aufnahme (16) des Gehäuses (10) vollständig angeordnet ist und mit seiner radial inneren Stirnseite (22) an den Sperrkolben (17) grenzt;
- daß axial durch den Druckkolben (5) und ausgehend von dessen Kopf (4) ein Sperrstift (28) für die Rastausnehmungen (19, 20) als weiterer Bestandteil der Sperrmittel (18) geführt ist;
- daß der Schlepphebel (2) an seinem einen Ende (3) bevorzugt eine Ka lotte (14) aufweist, über die er auf einem vorzugsweise balligen Kontakt bereich des Kopfes (4) des Druckkolbens (5) gelagert ist, wobei in die Kalotte (14) das in Richtung zum Abstützelement (6) angefederte Beauf schlagungsmittel (32) des Schlepphebels (2) ragt und
- daß das Beaufschlagungsmittel (32) so im Schlepphebel (2) angeordnet ist, daß es bei einer Schwenkstellung des Schlepphebels (2) auf ein En de (30) des Sperrstifts (28) in dessen Sperrichtung einwirkt welche Schwenkstellung determiniert ist durch den Kontakt des Grundkreises des Nockens (9) am Schlepphebel (2), wobei zumindest weitestgehend außerhalb des Kontakts des Grundkreises des Nockens (9) das Beauf schlagungsmittel (32) den Sperrstift (28) freigibt.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Beaufschlagungsmittel (32) vorzugsweise als in die Kalotte (14) des Schlepphebels (2) ragende Kugel (33) hergestellt ist, die an ihrer dem Abstützelement (6) abgewandten Seite durch ein Druckfedermittel (34) beaufschlagt ist, wobei der Kontaktbereich des Kopfes (4) des Druckkolbens (5) eine zur Kugel (33) komplementäre Einformung (29) hat, in welche das Ende (30) des Sperrstiftes (28) ragt und in welche Einformung (29) die Kugel (33) bei dem Kontakt des Grundkreises des Nockens (9) verlagert ist.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Druckfedermittel (34) in einer im Schlepphebel (2) befestigten Hülse (35) oder einer Aufnahme des Schlepphebels (2) gelagert ist, wel che den Schlepphebel (2) wahlweise in Richtung vom Abstützelement (6) weg überragt, wobei das Druckfedermittel (34) auf der Seite der Ku gel (33) auf einer Scheibe (36) liegt, die unmittelbar auf die Kugel (33) einwirkt.

5. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Koppelmittel (21) in einer radialen Ausformung des Gehäuses oder in einem separaten sowie dessen Aufnahme (16) im Gehäuse (10) radial erweiternden Bauteil (23) geführt ist.

6. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Koppelmittel (21) an dessen radial äußerer Stirnseite (39), zur Erzielung der Zuschaltstellung, über das Servomittel wie wenigstens ei ne Druckfeder (24) beaufschlagt ist, wobei der Sperrkolben (17) an sei ner radial äußeren Stirnseite (25), welche dem Koppelmittel (21) abge wandt ist, zur Erzielung der Abschaltstellung, von dem Servomittel wie Hydraulikmittel verlagerbar ist.

7. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Sperrkolben (17) aus zwei separaten Abschnitten besteht, die durch bevorzugt eine gemeinsame Druckfeder (40) in entgegengesetzte Richtung radial nach außen beaufschlagt sind, wobei die Rastausneh mung (20) zur Arretierung der Zuschaltstellung zwischen einander zu gewandten Stirnseiten der Abschnitte liegt.

8. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein den Rastausnehmungen (20, 19) zugewandtes Ende (31) des Sperrstifts (28) und die Rastausnehmungen (20, 19) zumindest auf der Seite dieses Endes (31) keilförmig gefertigt sind.

9. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß als Rückstellmittel (11) für den Druckkolben (5) wenigstens eine im Inneren des Gehäuses (10) integrierte Druckfeder (41) vorgesehen ist, die auf einem zylinderkopfseitigen Boden (12) des Gehäuses (10) abge stützt ist.

10. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Abstützelement (6) mit Mitteln (13) zum hydraulischen Ventil spielausgleich versehen ist.

11. Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Mittel (13) zum Ventilspielausgleich in oder nahe einem zylin derkopfseitigen Boden (12) des Gehäuses (10) positioniert sind, wobei die Koppel- und Sperrmittel (21, 18), in Richtung zum Schlepphebel (2) gesehen, axial oberhalb der Mittel (13) zum Ventilspielausgleich ange ordnet sind.