EP3899215A1 - Schaltbare betätigungsvorrichtung für ein hubventil einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und kraftfahrzeug - Google Patents

Schaltbare betätigungsvorrichtung für ein hubventil einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und kraftfahrzeug

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EP3899215A1
EP3899215A1 EP19827665.1A EP19827665A EP3899215A1 EP 3899215 A1 EP3899215 A1 EP 3899215A1 EP 19827665 A EP19827665 A EP 19827665A EP 3899215 A1 EP3899215 A1 EP 3899215A1
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EP
European Patent Office
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rocker arm
locking element
actuating device
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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EP19827665.1A
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English (en)
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EP3899215B1 (de
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Johannes Hollweck
Thorsten Bachmann
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MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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Publication date
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    • F01L2013/106—Pneumatic motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • Switchable actuating device for a lift valve of an internal combustion engine, internal combustion engine and motor vehicle
  • the present invention relates to a switchable actuating device for a lift valve egg ner internal combustion engine.
  • the invention relates to a switchable actuating device for a charge exchange valve of an internal combustion engine, which is periodically movable between a closed and open position indirectly by a cam of a camshaft.
  • the invention also relates to an internal combustion engine and a motor vehicle with such an actuating device.
  • the fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced by deactivating the injection of individual cylinders. If the gas exchange in the corresponding cylinders is also deactivated, the fuel consumption can be reduced even further, since then no gas exchange work has to be done. At the same time, by deactivating the gas exchange, cooling of the exhaust gas aftertreatment system, in particular in low-load operation, is reduced.
  • the invention has for its object to provide a (down) switchable actuating device for a lift valve of an internal combustion engine, which with few loads, ie. H. especially not burdened by moments, construction parts can be realized.
  • the switchable actuation device for a lift valve of an internal combustion engine comprises a two-part rocker arm for actuating the lift valve.
  • This has a first rocker arm part pivotably mounted about a rocker arm axis, to which a, preferably hollow cylindrical, bearing sleeve is fastened concentrically to the rocker arm axis.
  • the two-part rocker arm comprises a second rocker arm part pivotably mounted on the bearing sleeve.
  • the bearing sleeve fastened with the first rocker arm part can thus serve as a sliding bearing for the second rocker arm part.
  • both the first and the second rocker arm part each have a recess, preferably in the form of a groove extending parallel to the rocker arm axis.
  • the recess in the first rocker arm part is referred to below as the “first” recess and the recess in the second rocker arm part as the “second” recess.
  • the switchable actuation device also has a coupling device for the detachable, rotationally fixed connection of the first and second rocker arms.
  • the coupling device comprises a locking element - for. B. in the form of an insert - which can be brought into and out of engagement with the first and second recesses.
  • the engagement between the locking element and the first or second recess is preferably a tongue and groove engagement and / or a positive and / or non-positive engagement.
  • An actuation of the lift valve preferably a change between a closed and open position of the lift valve, is interrupted if the locking element is not in engagement with the first or second recess.
  • the two-part rocker arm can, on the one hand, be in a coupled state, in which the two rocker arm parts are connected in a rotationally fixed manner and act like a single two-sided overall rocker arm, in order to enable a gas change at the lift valve.
  • the two-part rocker arm can be present in a decoupled state, in which the two rocker arm parts can be pivoted independently of one another and how two separate one-sided levers work, in order to interrupt a gas change at the lift valve. The change from the coupled to the uncoupled state and vice versa takes place through the movement of the locking element.
  • this provides a (switchable) actuating device for a lift valve, in which the type of coupling and the mounting according to the invention result in the rocker arm guide being less loaded and therefore less wear-resistant, in which the occurrence of moments on the bearing and the Components can largely be avoided as far as possible.
  • the stroke valve of the internal combustion engine is a charge exchange valve which can be moved periodically between a closed and open position indirectly by a cam of a camshaft.
  • the first rocker arm part can be operatively connected to a cam of the camshaft via a roller rotatably mounted on the first rocker arm part and the second rocker arm part can be coupled in terms of motion with the lift valve or load change valve.
  • This assignment of the first or second rocker arm part to a cam or a valve can, however, also follow the other way around.
  • first rocker arm part pivoted about the rocker arm axis can be both a cam lever and a valve lever, in which case the second rocker arm part pivotably mounted on the bearing sleeve is accordingly corresponding to the other lever form (valve or Cam lever) should be trained.
  • the bearing sleeve can be integrally formed on the first tilt lever part.
  • the bearing sleeve and the first rocker arm part are formed in one piece. This can advantageously facilitate the manufacture and assembly.
  • the bearing sleeve can also surround the rocker arm axis in a central manner. Or. in other words, the bearing sleeve can completely enclose the rocker arm axis around the catch side.
  • the bearing sleeve is particularly preferably designed as a hollow cylinder, the inner radius of which essentially corresponds to the outer radius of the rocker arm salmon.
  • the first rocker arm part and the bearing sleeve can also be arranged on a common plain bearing bush around the rocker arm axis.
  • the bearing sleeve can also comprise a groove, preferably a circumferential one, that is to say perpendicular to the rocker arm axis. A securing ring for axially securing the position of the second rocker arm part can then be inserted into this.
  • the locking element can be brought into a release position S e or into a locking position S a by moving perpendicular to the rocker arm axis, preferably by essentially radial movement.
  • the coupling device can be designed to move the locking element perpendicular to the rocker arm axis for releasably non-rotatably connecting the first and second rocker arm parts in order to bring the locking element either into a release position S e or into a locking position S a .
  • the locking element should not be in engagement with the first and second recesses in the release position S e . While the locking element in the animal position S a should be in engagement with the first and second recesses.
  • the expression “being in engagement” can generally refer to an intermeshing of the components and / or an insertion of the locking element in the first and second recesses.
  • a non-positive and / or positive connection is formed between the locking element and the first recess, as well as the locking element and the second recess.
  • the locking element is particularly preferably non-positively connected to the first and second recesses in the radial and axial directions and positively in the circumferential direction. In this case and in the entire document, such directions (radial, axial, circumferential) should be understood in relation to the rocker arm axis. So z.
  • the expression “in the circumferential direction” can be interpreted as a short form for "in the circumferential direction to the rocker arm axis” or “in the circumferential direction in relation to the rocker arm axis”. Characterized in that a locking or releasing the locking by moving the locking element perpendicular to the rocker arm axis he follows, loads on the bearings and components can be avoided in an advantageous manner, since this involves forces but no moments on the bearings and components occur.
  • the first and second recesses can each extend as a groove extending parallel to the rocker arm axis with a groove cross section tapering to the rocker arm axis, e.g. B. in the form of a trapezoidal groove.
  • the expression “groove cross section” is intended to mean a section through the first or second recess perpendicular to the rocker arm axis.
  • a circumferential extension of the groove lying radially on the outside with respect to the rocker arm axis can be larger than a circumferential extension of the groove lying radially further inside.
  • the locking element can be wedge-shaped and / or wedge-shaped and / or at least partially complementary in shape first and / or second recess.
  • the contact surfaces between the locking element and the first and second recesses run parallel to the rocker arm axis.
  • a positive connection between the locking element and the first and / or second recess can be achieved in the circumferential direction, whereby a stable locking of the two rocker arm parts is made possible.
  • the insertion or insertion of the locking element into the first and second recess can thereby be facilitated.
  • each of the groove cross sections can also be designed to self-lockingly clamp the locking element in the circumferential direction when the locking element engages in the first and second recesses.
  • the seat of the Arretierele element in the first and second recess can be designed to prevent unwanted independent loosening of the connection between the locking element and the first and second recess ge compared movements in the circumferential direction.
  • the person skilled in the art can determine the specific design of the groove cross section in which such a self-locking bracing of the locking element occurs through simple test series with different groove cross sections. The operating safety of the actuating device can be increased overall by the self-locking in an advantageous manner.
  • each of the groove cross-sections to the rocker arm salmon ie in the direction of the rocker arm axis, can be bounded by a groove base and by two groove flanks to the side.
  • an angle of inclination a of the groove flanks can be smaller than the self-locking angle on the material pairing of the first rocker arm part locking element and / or that smaller than the self-locking angle on the material pairing of the second rocker arm part locking element.
  • the angle of inclination a is intended to denote the angular deviation of the groove flanks from an ideal rectangular cross section (cf. also FIG. 5).
  • both groove flanks can also have the same or different inclination angles a.
  • the material-pair-dependent determination of the self-locking angle au can be carried out via the arctangent of the static friction coefficient m between the two components (ci h ⁇ 2-arctan (p)) or experimentally.
  • the angle of inclination of the groove flanks should therefore be less than 11.4 °.
  • fixation of the locking element in the circumferential direction can be achieved in a simple manner.
  • the locking element can have the greatest expansion along the rocker arm axis. In other words, the locking element can thus have a greater length in the axial direction than in the radial direction or circumferential direction.
  • the locking element can - particularly preferably - have the same length in the axial direction as the first and second recesses.
  • the locking element can also extend, preferably essentially, parallel to the rocker arm axis.
  • the locking element can be made in the form of a rod and / or bar.
  • the locking element in order to bring it selectively into and out of engagement with the first and second recesses, can only be movable in the radial direction. This enables reliable and simple coupling or decoupling of the two rocker arm parts in an advantageous manner.
  • the coupling device can also comprise a bearing block for axially fixing the locking element.
  • the bearing block can have two bearing cheeks spaced apart in the axial direction, on which the locking element can be pivotably mounted by means of two pins fastened to the locking element.
  • the bearing cheeks preferably include bushings, particularly preferably bushings with elongated holes, for receiving the pins.
  • Advantageously, can be achieved by a reliable position tion of the locking element.
  • the pins of the locking element can each be guided in a circumferentially extending slot of the bearing cheeks of the bearing block.
  • the bearing cheeks can each comprise bushings with elongated holes extending in the circumferential direction, in which the pins of the locking elements are movably mounted.
  • the bearing block can also comprise a guide roller rotatably mounted in the axial direction, which can be supported on the locking element in the radial direction for the radial fixing of the locking element.
  • the rotatably mounted guide roller can preferably roll on an outer surface of the locking element.
  • the coupling device can also comprise at least one sliding pin arranged on the rocker arm axis, on which the bearing block is mounted so as to be displaceable radially to the rocker arm axis.
  • the coupling device can also comprise at least one slide rail arranged on the rocker arm axis, on which the bearing block is slidably mounted radially to the rocker arm axis.
  • the coupling device can additionally or alternatively also comprise at least one slide pin arranged on a cylinder head or on a projection and / or a bracket of the cylinder head and / or on which the bearing block is displaceably mounted radially to the rocker arm axis.
  • the slide pin can also be designed as a slide rail.
  • the coupling device can further comprise a clamping device, by means of which the bearing block can be clamped in the radial direction against the first and second recesses.
  • the tensioning device can comprise one or more spring elements (e.g. coil springs).
  • the clamping device can also be designed to salmon the bracket and thus the locking element stronger against the rocker arm and thus against the first and second recess, if the locking element does not lie or engage in the first and second recesses than when the locking element lies or engages in the first and second recesses.
  • the clamping device can be formed, the clamping force on the bearing block and / or the locking element in dependence on the radial distance thereof to adjust the rocker arm axis.
  • this enables secure radial fi xation of the locking element.
  • the actuating device can comprise a switching device by means of which the locking element can be actuated in order to selectively engage and disengage it with the first and bring second recess.
  • the switching device can be designed to bring the locking element for non-rotatably connecting the first and second rocker arm parts into engagement with the first and second recesses and for releasing the rotationally fixed connection of the first and second rocker arm parts, the locking element out of engagement with the first and second recesses bring to.
  • This switching device can be an electromagnetic and / or a pneumatic and / or a hydraulic switching device.
  • the switching device may comprise a permanent magnet material fastened to the bearing block and an electromagnet arranged adjacent to it, the permanent magnetic material interacting magnetically with the electromagnet for switching the locking element with the electromagnet.
  • the switching device can also comprise a piston-cylinder arrangement attached to the bearing block, the cylinder being acted upon by a hydraulic medium for switching the locking element.
  • the switching device is preferably designed such that the locking element is in engagement with the first and second recesses in a deactivated state of the switching device and is out of engagement with the first and second recesses in an activated state of the switching device. In this way, the reliability can be increased in an advantageous manner, since in the event of a fault in the switching device, operation of the lift valve is still possible (fail-safe).
  • an internal combustion engine preferably a diesel internal combustion engine
  • the internal combustion engine comprises a globe valve with a switchable actuating device as described in this document.
  • the internal combustion engine can also have multiple, i.e. H. comprise at least two, lift valves, each with a corresponding switchable actuating device.
  • an internal combustion engine is thus provided overall, in which - preferably in low-load operation - the gas exchange of individual globe valves is deactivated in a targeted manner who can.
  • the invention also relates to a motor vehicle, comprising an aforementioned internal combustion engine, ie an internal combustion engine having a lift valve with a switchable Actuator as described in this document.
  • the motor vehicle is preferably a commercial vehicle.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle that is designed for its construction and device for the conveyance of people, for the transport of goods or for pulling trailer vehicles.
  • the motor vehicle may be a truck, a bus and or a tractor-trailer.
  • the internal combustion engine according to the invention can also be used in other types of vehicles, so that protection is also claimed for other types of vehicles which comprise such an internal combustion engine with a switchable actuating device for a lift valve.
  • a rail vehicle preferably a traction vehicle
  • an aircraft preferably an aircraft
  • a ship are accordingly provided according to the invention.
  • the features disclosed in connection with the motor vehicle should thus also be disclosed for the rail vehicle and the aircraft, and thus in particular can be claimed independently of the motor vehicle.
  • Figure 1 is a schematic representation of a switchable actuator for a
  • Figure 2 is a schematic exploded view of a two-part rocker arm of the switchable actuating device according to an embodiment of the invention
  • Figure 3 is a schematic exploded view of a coupling device of the switchable actuating device according to an embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a schematic side view of the switchable actuator according to
  • Figure 5 is an enlarged detail view of Figure 4 to illustrate the angle of inclination of the groove flanks.
  • Figure 6 a motor vehicle comprising an internal combustion engine with a switchable actuation device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a switchable actuation device 100 for a lift valve of an internal combustion engine 20 according to an embodiment of the invention.
  • the actuating device 100 in this case comprises a two-part rocker arm 10 for actuating the lift valve (not shown in more detail).
  • the two-part rocker arm 10 has a pivotable about a rocker arm axis 2, i. H. Rotatable first rocker arm part 1 a over a certain angular range about the rocker arm axis 2.
  • a, preferably hollow cylindrical, bearing sleeve 1a1 is fixed concentrically to the rocker arm axis 2, on which in turn a second rocker arm part 1 b is pivotally mounted.
  • the bearing sleeve 1a1 is not visible (see FIG. 2 in this regard), so that here the two rocker arm parts 1a and 1b appear to be mounted adjacent to the rocker arm axis 2.
  • the term “concentric” can also mean “coaxial” in this context. Concentrically, however, it is not the same meaning that the bearing sleeve 1a1 also necessarily completely surrounds the rocker arm axis 2, but this is possible.
  • the first rocker arm part 1a can - as shown - be in operative connection with a cam 11 of the camshaft 12 via a roller 1a3 which is rotatably mounted on the first rocker arm part 1a.
  • the first rocker arm part 1 a can be moved by a periodic movement of the cam 11 when the camshaft 12 rotates, in particular in a pivoting movement about the rocker arm axis 2. This movement of the first rocker arm part 1a can then be transmitted to a second rocker arm part 1b or not by means of a coupling device 4 - described in more detail below.
  • the coupling device 4 is set up to connect the two rocker arm parts 1 a, 1 b to one another in a detachable, non-rotatable manner.
  • the first and second rocker arm parts 1 a and 1 b can be coupled in terms of movement technology by means of the coupling device 4.
  • the second rocker arm part 1 b can be in operative connection with the lift valve, preferably with a charge exchange valve, so that in the coupled state of the two rocker arm parts 1a, 1b, the lift valve can be moved periodically between a closed and open position by means of a cam 11 of the camshaft 12.
  • the aforementioned assignment of the first and second rocker arm parts 1 a, 1 b to a cam 11 or a valve can also be carried out in reverse.
  • the rocker arm axis 2 is not designed as a continuous cylinder in the present case, but instead has flattened regions 2a which are used for fastening a coupling device 4 for releasably non-rotatably connecting the first and second rocker arm parts 1a, 1b.
  • the coupling device 4 is designed as a bearing block 4b guided on two sliding pins 4d1, 4d2, which is clamped against the first and second rocker arm parts 1a, 1b by means of a tensioning device 4e - in the form of two spiral springs 4e1, 4e2.
  • the coupling device 4 is arranged in the direction of gravity above the rocker arm axis 2.
  • FIG. 2 shows a schematic exploded view of a two-part rocker arm 10 of the switchable actuating device 100 according to an embodiment of the invention.
  • the two-part rocker arm 10 has a first rocker arm part 1a and a second rocker arm part 1b.
  • the two rocker arm parts 1 a and 1 b can each be designed as a one-sided lever, d. That is, one end area can be formed for the pivotable mounting of the lever and another end area for power transmission.
  • an existing hollow cylindrical bearing sleeve 1a1 is attached to the first rocker arm part 1a. If the bearing sleeve 1 a1 and the first rocker arm part 1a are formed in several parts, the fastenings, i.
  • the bearing sleeve 1a1 and first rocker arm part 1a can also be formed in one piece, for. B. by the bearing sleeve 1 a1 is integrally formed on the first rocker arm part 1a.
  • the second rocker arm part 1 b is pivotally mounted on the hollow cylindrical bearing sleeve 1 a1.
  • the bearing sleeve 1 a1 fastened with the first rocker arm part 1a can thus serve as a sliding bearing for the second rocker arm part 1b.
  • the bearing sleeve 1a1 further include a groove 1 a2 running circumferentially, ie perpendicular to the rocker arm axis 2.
  • the two-part rocker arm 10 can further comprise a, preferably hollow cylindrical, slide bearing bush 7, by means of which the first rocker arm part 1 a and / or the bearing bush 1 a1 are / are mounted on the rocker arm axis 2.
  • the plain bearing bush 7 is preferably designed to concentrically surround the rocker arm axis 2 or to completely surround it on the circumferential side.
  • the first rocker arm part 1a and / or the bearing bushing 1a1 can also be mounted directly on the rocker arm axis 2, in which case a sliding layer, for. B. M0S2, is applied to the rocker arm axis 2.
  • the first rocker arm part 1 a comprises a first recess 3a and the second rocker arm part 1 b has a second external effect 3 b.
  • these are designed in the form of a groove with a trapezoidal cross section, each extending parallel to the tilt axis 2.
  • the recesses 3a and 3b are arranged and dimensioned in such a way that they can complement each other to form an overall groove, into which, for locking or coupling the two tilting lever parts 1a and 1b, a - which is described in more detail below and preferably has a complementary shape - Locking element 4a can engage or can be used.
  • FIG. 3 shows a schematic exploded illustration of a coupling device 4 of the switchable actuating device 100 including a locking element 4a, in the present case designed as an insert, according to an embodiment of the invention.
  • the Arretie relement 4a which has its greatest extent along the rocker arm axis 2, is complementary to the first and second recesses 3a, 3b (see FIG. 2).
  • the locking element 4a can cooperate as optimally as possible with the first and second recesses 3a, 3b in the form of a tongue and groove engagement in order to releasably connect the two rocker arm parts 1a and 1b in a rotationally fixed manner.
  • the bearing block 4b is made portal-shaped and comprises two bearing cheeks 4b1, 4b2 spaced in the axial direction, each of which has elongated holes 4b3 (only one shown) extending in the circumferential direction, in which the locking element 4a is guided by means of the pins 4a1, 4a2.
  • the bearing block 4b further comprises a guide roller 4c which is rotatably mounted in the axial direction and which is supported on the locking element 4a.
  • the rotatably mounted guide roller 4c can roll on an outer surface of the locking element 4a, as a result of which optimal radial force transmission for securing the locking element 4a can be achieved at any time or for any pivoting state.
  • the present embodiment of the bearing block 4b comprises two guide eyes 4f1 and 4f2, by means of which the bearing block 4b, preferably for movement in the radial direction, is guided on two sliding pins 4d1 and 4d2 (cf. FIG. 1). It is particularly advantageous if the coupling device 4 further comprises a clamping device by means of which the bearing block 4b can be clamped in the radial direction against the first and second recesses 3a, 3b. As shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic side view of the switchable actuating device 100 according to FIG. 1 in a locking position S a (top) and a release position S e (bottom).
  • the locking element 4a is almost completely constantly in the first and second recesses 3a, 3b, whereby the first and second rocker arm parts 1 a and 1 b are coupled in terms of movement.
  • the locking element 4a is not in contact with the first and / or second recess 3a, 3b, as a result of which the first and second rocker arm parts 1a, 1b are movable independently of one another.
  • the change between these two positions takes place by moving the locking element 4a in a plane perpendicular to the rocker arm axis 2, preferably by moving the locking element 4a radially.
  • the bearing block 4b guided on sliding pins 4d1, 4d2 can be raised or lowered radially to the rocker arm axis 2 by means of the switching device 13.
  • the switching device 13 is in the form of an electromagnet, which interacts magnetically with a permanent magnet material attached to the bearing block 4b.
  • the switching device 13 can also comprise a piston-cylinder arrangement attached to the bearing block 4b, the cylinder being acted upon by a hydraulic medium and / or compressed air for switching the locking element 4a.
  • Figure 5 shows an enlarged detail view of the area of the first recess 3a of the release position S e of Figure 4.
  • the first and second recesses 3a, 3b are each formed as a tra peznut extending parallel to the rocker arm axis 2.
  • the first and second recesses 3a, 3b each have a groove cross section that tapers to the rocker arm axis 2. This is bounded to the rocker arm axis 2 by a groove base and laterally by two groove flanks, each of which is inclined by an inclination angle ⁇ in comparison to an ideal rectangular cross section.
  • FIG. 6 shows a motor vehicle 30 comprising an internal combustion engine 20 with a switchable actuating device 100 for a lift valve according to an embodiment of the invention.
  • the motor vehicle 30 is a commercial vehicle in the form of a truck.
  • the motor vehicle 30 can also be an omnibus and / or a tractor-trailer.
  • a gas change of individual lift valves of the internal combustion engine 20 - preferably in low-load operation - can be specifically deactivated and the overall fuel consumption thereby reduced.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schaltbare Betätigungsvorrichtung (100) für ein Ladungswechselventil. Die schaltbare Betätigungsvorrichtung (100) umfasst einen zweiteiligen Kipphebel (10). Dieser weist ein schwenkbar um eine Kipphebelachse (2) gelagertes erstes Kipphebelteil (1a), an dem eine Lagerhülse (1a1) konzentrisch zur Kipphebelachse (2) befestigt ist, sowie ein schwenkbar auf der Lagerhülse (1a1) gelagertes zweites Kipphebelteil (1b) auf. Ferner umfassen sowohl das erste wie auch das zweite Kipphebelteil (1a, 1b) jeweils eine Ausnehmung (3a, 3b), wobei ein Arretierelement (4a) einer Kopplungseinrichtung (4) der schaltbaren Betätigungsvorrichtung (100) wahlweise in und außer Eingriff mit den beiden Ausnehmungen (3a, 3b) bringbar ist. Dabei ist eine Betätigung des Hubventils, vorzugsweise ein Wechsel zwischen einer Schließ- und Offenstellung des Hubventils, unterbrochen, falls das Arretierelement (4a) nicht in Eingriff mit den beiden Ausnehmungen (3a, 3b) steht. Weiterhin betrifft die Erfindung auch noch eine Brennkraftmaschine (20) sowie ein Kraftfahrzeug (30).

Description

Schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil ei ner Brennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine schaltbare Betätigungsvor richtung für ein Ladungswechselventil einer Brennkraftmaschine, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken einer Nockenwelle periodisch bewegbar ist. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Betätigungsvorrichtung.
Bei Brennkraftmaschinen kann in Situationen, in denen nicht das volle Antriebsmoment der Brennkraftmaschine benötigt wird, durch Deaktivierung der Einspritzung einzelner Zylinder der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gesenkt werden. Wird hierbei zusätzlich auch der Gaswechsel in den entsprechenden Zylindern deaktiviert, kann der Kraftstoffverbrauch noch weiter gesenkt werden, da dann keine Gaswechselarbeit verrichtet werden muss. Gleichzeitig wird durch das Deaktivieren des Gaswechsels auch ein Auskühlen des Abgasnachbehand lungssystems, insbesondere im Schwachlastbetrieb, verringert.
Um nun ein derartiges gezieltes Deaktivieren des Gaswechsels einzelner Zylinder zu ermög lichen, sind im Stand der Technik verschiedene Systeme mit Kipphebel- oder Schlepphebel kombinationen bekannt. Nachteilig an den bekannten Systemen ist jedoch oftmals, dass große Belastungen an den Lagern bzw. den einzelnen Bauteilen auftreten und/oder dass für ein De aktivieren bzw. Aktivieren viele oder große Bauteile bewegt werden müssen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Lösung zum gezielten Deaktivieren des Gaswechsels einzelner Zylinder einer Brennkraftma schine bereitzustellen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine (ab)schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine bereitzu stellen, die mit wenigen belasteten, d. h. insbesondere nicht durch Momente belasteten, Bau teilen realisiert werden kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine schaltbare Betätigungsvorrichtung, eine Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezug nahme auf die Figuren näher erläutert.
Die erfindungsgemäße schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraft maschine umfasst einen zweiteiligen Kipphebel zur Betätigung des Hubventils. Dieser weist ein schwenkbar um eine Kipphebelachse gelagertes erstes Kipphebelteil auf, an dem eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Lagerhülse konzentrisch zur Kipphebelachse befestigt ist. Ferner umfasst der zweiteilige Kipphebel ein schwenkbar auf der Lagerhülse gelagertes zwei tes Kipphebelteil. Mit anderen Worten kann die mit dem ersten Kipphebelteil befestigte Lager hülse somit als Gleitlager für das zweite Kipphebelteil dienen. Weiterhin umfassen sowohl das erste wie auch das zweite Kipphebelteil jeweils eine Ausnehmung, vorzugsweise in Form einer sich parallel zur Kipphebelachse erstreckenden Nut. Zur besseren Unterscheidbarkeit der bei den Ausnehmungen soll dabei im Folgenden die Ausnehmung des ersten Kipphebelteils als „erste“ Ausnehmung und die Ausnehmung des zweiten Kipphebelteils als„zweite“ Ausneh mung bezeichnet werden.
Zusätzlich zum zweiteiligen Kipphebel weist die schaltbare Betätigungsvorrichtung ferner eine Kopplungseinrichtung zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebel teils auf. Hierzu umfasst die Kopplungseinrichtung ein Arretierelement - z. B. in Form eines Einlegekeils - das wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung bringbar ist. Vorzugsweise handelt es bei dem Eingriff zwischen dem Arretierelement und der ersten bzw. zweiten Ausnehmung um einen Nut-Feder-Eingriff und/oder um einen form- und/o der kraftschlüssigen Eingriff. Dabei ist eine Betätigung des Hubventils, vorzugsweise ein Wechsel zwischen einer Schließ- und Offenstellung des Hubventils, unterbrochen, falls das Arretierelement nicht in Eingriff mit der ersten oder zweiten Ausnehmung steht. Mit anderen Worten kann der zweiteiligen Kipphebel einerseits in einem gekoppelten Zustand, in dem die beiden Kipphebelteile drehfest verbunden sind und wie ein einzelner zweiseitiger Gesamt- Kipphebel wirken, vorliegen, um einen Gaswechsel am Hubventil zu ermöglichen. Anderer seits kann der zweiteiligen Kipphebel in einem entkoppelten Zustand, in dem die beiden Kipp hebelteile unabhängig gegeneinander verschwenkt werden können und wie zwei getrennte einseitige Hebel wirken, vorliegen, um einen Gaswechsel am Hubventil zu unterbrechen. Der Wechsel vom gekoppelten in den ungekoppelten Zustand und umgekehrt erfolgt durch die Bewegung des Arretierelements. Insgesamt wird dadurch eine (ab)schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil bereit gestellt, bei dem durch die Art der Kopplung sowie der erfindungsgemäßen Lagerung der bei den Kipphebelteile eine wenig belastete und damit verschleißarme Kipphebelführung erreicht wird, bei der das Auftreten von Momenten am Lager und den Bauteilen größtenteils möglichst vermieden werden kann.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Hubventil der Brennkraftmaschine um ein Ladungs wechselventil, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken einer Nockenwelle periodisch bewegbar ist. Beispielsweise kann hierbei das erste Kipphebel teil über eine drehbar am ersten Kipphebelteil gelagerte Rolle in Wirkverbindung mit einem Nocken der Nockenwelle stehen und das zweite Kipphebelteil mit dem Hubventil bzw. La dungswechselventil bewegungstechnisch gekoppelt sein. Diese Zuordnung des ersten bzw. zweiten Kipphebelteils zu einem Nocken bzw. einem Ventil kann jedoch auch umgekehrt er folgen. Mit anderen Worten kann es sich bei dem schwenkbar um die Kipphebelachse gela gerten ersten Kipphebelteil sowohl um einen Nocken- als auch um einen Ventilhebel handeln, wobei dann jeweils das schwenkbar auf der Lagerhülse gelagerte zweite Kipphebelteil ent sprechend als die andere Hebelform (Ventil- bzw. Nockenhebel) ausbildet sein soll.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung kann die Lagerhülse integral an dem ersten Kipphe belteil angeformt sein. Mit anderen Worten sind die Lagerhülse und das erste Kipphebelteil einstückig ausgebildet. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise die Herstellung und Montage erleichtert werden. Zudem oder alternativ kann die Lagerhülse die Kipphebelachse auch kon zentrisch umgeben. Bzw. anders ausgedrückt kann die Lagerhülse die Kipphebelachse um fangsseitig komplett umschließen. Besonders bevorzugt ist die Lagerhülse dabei als Hohlzy linder ausgebildet, dessen Innenradius im Wesentlichen dem Außenradius der Kipphebe lachse entspricht. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine große Anlagefläche zwischen La gerhülse und Kipphebelachse erreicht werden, was die Stabilität der Lagerung erhöht. Um hierbei ferner die Reibung zwischen dem schwenkbar um die Kipphebelachse gelagerten ers ten Kipphebelteil und der Kipphebelachse zu reduzieren, können der erste Kipphebelteil und die Lagerhülse auch auf einer gemeinsamen Gleitlagerbuchse um die Kipphebelachse ange ordnet sein. Zudem oder alternativ kann die Lagerhülse auch eine, vorzugsweise umfangsei tige, d. h. senkrecht zur Kipphebelachse verlaufende, Nut umfassen. In diese kann dann ein Sicherungsring zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphebelteils eingesetzt sein. Auf vor teilhafte Weise wird dadurch eine axiale Bewegung des zweiten Kipphebelteils unterbunden und dadurch eine stabilere Kipphebelführung erreicht. Vorzugsweise ist dabei zwischen dem Sicherungsring und dem zweiten Kipphebelteil zusätzlich noch eine die Lagerhülse umge bende Anlaufscheibe zur Reibungsreduzierung angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Arretierelement durch ein Bewegen senkrecht zur Kipphebelachse, vorzugsweise durch ein im Wesentlichen radiales Bewegen, wahlweise in eine Freigabestellung Se oder in eine Arretierstellung Sa bringbar sein. Hierzu kann die Kopplungseinrichtung ausgebildet sein, zum lösbaren drehfesten Verbinden des ers ten und zweiten Kipphebelteils das Arretierelement senkrecht zur Kipphebelachse zu bewe gen, um das Arretierelement wahlweise in eine Freigabestellung Se oder in eine Arretier-stel- lung Sa zu bringen. Dabei soll in der Freigabestellung Se das Arretierelement nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung in Eingriff stehen. Während das Arretierelement in der Arre tierstellung Sa mit der ersten und zweiten Ausnehmung in Eingriff stehen soll. Der Ausdruck„in Eingriff stehen“ kann dabei allgemein ein Ineinandergreifen der Bauteile und/oder ein Einliegen des Arretierelements in der ersten und zweiten Ausnehmung bezeichnen. Vorzugsweise bildet sich, falls das Arretierelement mit der ersten und zweiten Ausnehmung„in Eingriff steht“ eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Arretierelement und der ersten Aus nehmung sowie dem Arretierelement und der zweiten Ausnehmung aus. Besonders bevorzugt ist dabei das Arretierelement mit der ersten und zweiten Ausnehmung in radialer und axialer Richtung kraftschlüssig und in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden. Hierbei sowie im gesamten Dokument sollen derartige Richtungsangaben (radial, axial, umfangsseitig) dabei in Bezug zur Kipphebelachse verstanden werden. So kann z. B. der Ausdruck„in Umfangsrich tung“ als Kurzform für„in Umfangsrichtung zur Kipphebelachse“ bzw.„in Umfangsrichtung in Bezug zur Kipphebelachse“ ausgelegt werden. Dadurch, dass eine Arretierung bzw. ein Lösen der Arretierung durch ein Bewegen des Arretierelements senkrecht zur Kipphebelachse er folgt, können auf vorteilhafte Weise, Belastungen für die Lager und Bauteile vermieden wer den, da hierbei zwar Kräfte, jedoch keine Momente an den Lagern und Bauteilen auftreten.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die erste und zweite Ausnehmung jeweils als sich parallel zur Kipphebelachse erstreckende Nut mit einem sich zur Kipphebelachse verjüng enden Nutquerschnitt, z. B. in Form einer Trapeznut, ausgebildet sein. Der Ausdruck„Nut querschnitt“ soll hierbei einen Schnitt durch die erste bzw. zweite Ausnehmung senkrecht zur Kipphebelachse bezeichnen. Mit anderen Worten kann eine bezogen auf die Kipphebelachse radial außen liegende umfangseitige Ausdehnung der Nut größer als eine radial weiter innen liegende umfangseitige Ausdehnung der Nut sein. Weiterhin kann das Arretierelement keilför mig und/oder keil stumpfförmig und/oder zumindest abschnittsweise formkomplementär zur ersten und/oder zweiten Ausnehmung ausgebildet sein. Vorzugsweise verlaufen dabei die An lageflächen zwischen dem Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung parallel zur Kipphebelachse. Auf vorteilhafte Weise kann durch in Umfangsrichtung eine formschlüs sige Verbindung zwischen dem Arretierelement und der ersten und/oder zweiten Ausnehmung erreicht werden, wodurch eine stabile Arretierung der beiden Kipphebelteile ermöglicht wird. Darüber hinaus kann dadurch auch das Einführen bzw. Einlegen des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung erleichtert werden.
Um in diesem Zusammenhang die Arretierung noch weiter zu verbessern, kann gemäß einer Weiterbildung dieses Aspekts jeder der Nutquerschnitte ferner ausgebildet sein, beim Eingriff des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung das Arretierelement in Umfangs richtung selbsthemmend zu verspannen. Mit anderen Worten kann der Sitz des Arretierele ments in der ersten und zweiten Ausnehmung ausgelegt sein, ein ungewolltes selbstständiges Lösen der Verbindung zwischen Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung ge genüber Bewegungen in Umfangsrichtung zu verhindern. Die konkrete Ausgestaltung des Nut querschnitts, bei welchem eine derartige selbsthemmende Verspannung des Arretierelements auftritt, kann der Fachmann dabei durch einfache Testreihen mit verschiedenen Nutquer schnitten ermitteln. Auf vorteilhafte Weise kann durch die Selbsthemmung insgesamt die Be triebssicherheit der Betätigungsvorrichtung erhöht werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann jeder der Nutquerschnitte zur Kipphebe lachse, d. h. in Richtung der Kipphebelachse, von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nut flanken begrenzt werden. Hierbei kann ein Neigungswinkel a der Nutflanken kleiner als der Selbsthemmungswinkel au der Werkstoffpaarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/o der kleiner als der Selbsthemmungswinkel au der Werkstoffpaarung zweiter-Kipphebelteil-Ar- retierelement sein. Der Neigungswinkel a soll dabei die Winkelabweichung der Nutflanken von einem idealen rechteckigen Querschnitt bezeichnen (vgl. auch Figur 5). Weiterhin können beide Nutflanken dabei auch denselben oder unterschiedliche Neigungswinkel a aufweisen. Ferner kann die materialpaarungsabhängige Bestimmung des Selbsthemmungswinkels au über den Arcustangens der Haftreibungszahl m zwischen den beiden Bauteilen (cih < 2-arctan(p)) oder aber experimentell erfolgen. Im hier bevorzugten Fall einer Werkstoffpaarung aus geölten Eisenoberflächen sollte der Neigungswinkel der Nutflanken somit kleiner als 1 1 ,4° sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch einfach zu realisierende Fixierung des Arretierele ments in Umfangsrichtung erreicht werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Arretierelement die größte Ausdeh nung entlang der Kipphebelachse aufweisen. Mit anderen Worten kann das Arretierelement somit in axialer Richtung eine größere Länge als in radialer Richtung bzw. Umfangsrichtung besitzen. Für eine möglichst große Kontaktfläche zwischen Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung kann das Arretierelement - besonders bevorzugt - in axialer Richtung dieselbe Länge wie die erste und zweite Ausnehmung aufweisen. Zudem oder alternativ kann sich das Arretierelement auch, vorzugsweise im Wesentlichen, parallel zur Kipphebelachse erstrecken. Beispielsweise kann das Arretierelement hierzu stab- und/oder balkenförmig aus gebildet sein. Auf vorteilhafte Weise wird durch diese Merkmale ein stabiles drehfestes Ver binden der beiden Kipphebelteile ermöglicht. Zudem oder alternativ kann das Arretierelement auch nur senkrecht zur Kipphebelachse bewegbar sein. D. h. mit anderen Worten kann das Arretierelement, um es wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausneh mung zu bringen, ausschließlich in radialer Richtung bewegbar sein. Dadurch wird auf vorteil hafte Weise ein zuverlässiges und einfaches Koppeln bzw. Entkoppeln der beiden Kipphebel teile ermöglicht.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Kopplungseinrichtung ferner auch einen Lagerbock zur axialen Fixierung des Arretierelements umfassen. Dabei kann der Lagerbock zwei in axialer Richtung beabstandete Lagerwangen aufweisen, an denen das Arretierelement mittels zwei am Arretierelement befestigter Zapfen schwenkbar gelagert sein kann. Vorzugs weise umfassen die Lagerwangen hierzu Buchsen, besonders bevorzugt Buchsen mit Lang löchern, zur Aufnahme der Zapfen. Auf vorteilhafte Weise kann durch eine zuverlässige Lage rung des Arretierelements erreicht werden.
Um dabei das Einführen des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung zu erleich tern, können gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Zapfen des Arretierelements jeweils in einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch der Lagerwangen des La gerbocks geführt sein. Mit anderen Worten können die Lagerwangen jeweils Buchsen mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langlöchern umfassen, in welchen die Zapfen des Arretie relements beweglich gelagert sind. Damit wird neben einer Schwenkbewegung des Arretie relements um die Zapfen zusätzlich auch eine Bewegung des Arretierelements in Umfangs richtung ermöglicht, wodurch ein Verklemmen der beiden Kipphebelteile bei der Arretierung vermieden werden kann. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Lagerbock ferner auch eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle umfassen, die sich zur radialen Fixierung des Arre tierelements in radialer Richtung auf dem Arretierelement abstützen kann. Vorzugsweise kann die drehbar gelagerte Führungsrolle dabei an einer Außenfläche des Arretierelements abrol- len. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise zu jedem Zeitpunkt bzw. zu jedem Schwenkzustand im arretierten Zustand eine optimale radiale Kraftübertragung zur Sicherung des Arretierele ments erreicht werden.
Um den Lagerbock selbst zu Haltern kann die Kopplungseinrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch mindestens einen an der Kipphebelachse angeordneten Gleitstift umfassen, an dem der Lagerbock radial zur Kipphebelachse verschiebbar gelagert ist. Zudem oder alternativ kann die Kopplungseinrichtung auch mindestens eine an der Kipphebelachse angeordnete Gleitschiene umfassen, an der der Lagerbock radial zur Kipphebelachse ver schiebbar gelagert ist. Beide Varianten ermöglichen auf vorteilhafte Weise eine einfach zu realisierende radiale Führung des Lagerbocks, um damit einen zuverlässigen Wechsel zwi schen der Freigabestellung Se und Arretierstellung Sa zu erreichen. Anstelle der Anordnung bzw. Befestigung der ein oder mehreren Gleitstifte und/oder Gleitschienen an der Kipphebe lachse, können diese auch an anderen Stellen befestigt sein. So kann die Kopplungseinrich tung zudem oder alternativ auch mindestens einen an einem Zylinderkopf oder an einem Vor sprung und/oder einer Konsole des Zylinderkopfs angeordneten Gleitstift und/oder umfassen, an dem der Lagerbock radial zur Kipphebelachse verschiebbar gelagert ist. Zudem oder alter nativ kann der Gleitstift dabei auch als Gleitschiene ausgeführt sein.
Um eine ausreichende radiale Sicherung des Arretierelements sicherzustellen, kann nach ei nem weiteren Aspekt der Erfindung die Kopplungseinrichtung ferner eine Spanneinrichtung umfassen, mittels der der Lagerbock in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausneh mung verspannbar ist. Beispielsweise kann die Spanneinrichtung hierzu ein oder mehrere Fe derelemente (z. B. Schraubenfedern) umfassen. Hierbei kann die Spanneinrichtung ferner ausgebildet sein, den Lagerbock und damit das Arretierelement stärker gegen die Kipphebe lachse und damit gegen die erste und zweite Ausnehmung zu verspannen, falls das Arretie relement nicht in der bzw. die erste und zweite Ausnehmung einliegt bzw. eingreift, als wenn das Arretierelement in der bzw. die erste und zweite Ausnehmung einliegt bzw. eingreift. Mit anderen Worten kann die Spanneinrichtung ausgebildet sein, die Spannkraft auf den Lager bock und/oder das Arretierelement in Abhängigkeit von deren/dessen radialen Abstand von der Kipphebelachse anzupassen. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch eine sichere radiale Fi xierung des Arretierelements ermöglicht.
Um zudem einen schnellen und einfachen Wechsel zwischen dem arretierten und freigegebe nen Zustand des zweiteiligen Kipphebels zu ermöglichen, kann die Betätigungsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Schalteinrichtung umfassen, mittels derer das Arretierelement betätigbar ist, um es wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen. Mit anderen Worten kann die Schalteinrichtung ausgebildet sein, das Arretierelement zum drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils in Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen und zum Lösen der drehfesten Verbindung des ersten und zweiten Kipphebelteils das Arretierelement außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen. Diese Schaltvorrichtung kann dabei eine elektro magnetische und/oder eine pneumatische und/oder eine hydraulische Schaltvorrichtung sein. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung ein am Lagerbock befestigtes Dauermagnetmate rial sowie einen benachbart angeordneten Elektromagneten umfassen, wobei das Dauermag netmaterial zum Schalten des Arretierelements mit dem Elektromagneten magnetisch zusam menwirkt. Zudem oder alternativ kann die Schalteinrichtung auch eine am Lagerbock befes tigte Kolben-Zylinder-Anordnung umfassen, wobei der Zylinder zum Schalten des Arretierele ments mit einem Hydraulikmedium beaufschlagt wird. Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung dabei ausgebildet, dass das Arretierelement in einem deaktivierten Zustand der Schalteinrich tung in Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung steht und in einem aktivierten Zustand der Schalteinrichtung außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung steht. Dadurch kann auf vorteilhafte Weise die Ausfallsicherheit erhöht werden, da bei einem Fehlerfall der Schalteinrichtung weiterhin ein Betrieb des Hubventils möglich ist (Fail-Safe).
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ferner eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Brennkraftmaschine umfasst dabei ein Hubventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung wie in diesem Dokument be schrieben. Ferner kann die Brennkraftmaschine auch mehrere, d. h. mindestens zwei, Hub ventile mit je einer entsprechenden schaltbaren Betätigungsvorrichtung umfassen. Auf vorteil hafte Weise wird somit insgesamt eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, bei der - vorzugs weise im Schwachlastbetrieb - gezielt der Gaswechsel einzelner Hubventile deaktiviert wer den kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend eine vorgenannte Brenn kraftmaschine, d. h. eine Brennkraftmaschine aufweisend ein Hubventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung wie in diesem Dokument beschrieben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug dabei um ein Nutzfahrzeug. Anders ausgedrückt kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Kraftfahrzeug handeln, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Be förderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeu gen ausgelegt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Lastkraftwa gen, einen Omnibus und oder einen Sattelzug handeln. In diesem Zusammenhang ist es für den Fachmann allerdings sofort ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine auch bei anderen Arten von Fahrzeugen angewendet werden kann, sodass auch Schutz für andere Arten von Fahrzeugen beansprucht wird, die eine derartige Brennkraftmaschine mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil umfassen. Im Speziellen wird erfin dungsgemäß somit auch ein Schienenfahrzeug, vorzugsweise ein Triebfahrzeug, ein Luftfahr zeug, vorzugsweise ein Flugzeug, sowie ein Schiff bereitgestellt. Dabei sollen die im Zusam menhang mit dem Kraftfahrzeug offenbarten Merkmale somit je auch für das Schienenfahr zeug und das Luftfahrzeug offenbart sein und damit auch insbesondere unabhängig vom Kraft fahrzeug beanspruchbar sein.
Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Be zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung für ein
Hubventil einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2: eine schematische Explosions-Darstellung eines zweiteiligen Kipphebels der schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3: eine schematische Explosions-Darstellung einer Kopplungseinrichtung der schalt baren Betätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 4: eine schematische Seitenansicht der schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß
Figur 1 in einer Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se;
Figur 5: eine vergrößerte Detailansicht von Figur 4 zur Verdeutlichung des Neigungswinkels der Nutflanken; und
Figur 6: ein Kraftfahrzeug umfassend eine Brennkraftmaschine mit einer schaltbaren Betä tigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. io
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Be zugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Betätigungsvorrichtung 100 umfasst hierbei einen zweiteiligen Kipphebel 10 zur Betätigung des - nicht näher dargestellten - Hubventils. Der zweiteiligen Kipphebel 10 weist hierzu ein schwenkbar um eine Kipphebelachse 2, d. h. über einen bestimmten Winkelbereich um die Kipphebelachse 2 drehbar, gelagertes erstes Kipphebelteil 1 a auf. An diesem ersten Kipphe belteil 1a ist eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Lagerhülse 1a1 konzentrisch zur Kipp hebelachse 2 befestigt, auf der wiederum ein zweites Kipphebelteil 1 b schwenkbar gelagert ist. In dem in Figur 1 dargestellten montieren Zustand ist die Lagerhülse 1a1 allerdings nicht sichtbar (siehe hierzu Figur 2), sodass hier die beiden Kipphebelteile 1a und 1 b benachbart auf der Kipphebelachse 2 gelagert erscheinen. Das in diesem Zusammenhang verwendete Merkmal, dass die Lagerhülse 1a1„konzentrisch“ zur Kipphebelachse 2 befestigt ist, soll hier bei bedeuten, dass die Lagerhülse 1 a1 und die Kipphebelachse 2 derart um eine gemeinsame Mittelachse (gestrichelte Linie in Figur 1) angeordnet sind, dass der erstes Kipphebelteil 1a und der auf der Lagerhülse 1 a1 gelagerte zweite Kipphebelteil 1 b um einen diese gemeinsame Mittelachse schwenkbar sind. Mit anderen Worten kann der Ausdruck„konzentrisch“ in diesem Zusammenhang auch„koaxial“ bedeuten. Konzentrisch ist hierbei jedoch nicht gleichbedeu tend, dass die Lagerhülse 1a1 die Kipphebelachse 2 auch notwendigerweise komplett umgibt, was jedoch möglich ist.
Das erste Kipphebelteil 1a kann dabei - wie dargestellt - über eine drehbar am ersten Kipp hebelteil 1 a gelagerte Rolle 1a3 in Wirkverbindung mit einem Nocken 1 1 der Nockenwelle 12 stehen. D. h. mit anderen Worten kann der erste Kipphebelteil 1 a durch eine periodische Be wegung des Nockens 11 bei Rotation der Nockenwelle 12 in Bewegung, insbesondere in eine Schwenkbewegung um die Kipphebelachse 2, versetzt werden. Diese Bewegung des ersten Kipphebelteils 1a kann dann mittels einer - im Folgenden noch eingehender beschriebener - Kopplungseinrichtung 4 wahlweise an das zweite Kipphebelteil 1 b übertragen werden oder nicht. Hierzu ist die Kopplungseinrichtung 4 eingerichtet, die beiden Kipphebelteile 1a, 1 b wahlweise lösbar drehfest miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten können das erste und zweite Kipphebelteil 1 a und 1 b mittels der Kopplungseinrichtung 4 bewegungstechnisch gekoppelt werden. Der zweite Kipphebelteil 1 b kann hierbei mit dem Hubventil, vorzugsweise mit einem Ladungswechselventil, in Wirkverbindung stehen, sodass im gekoppelten Zustand der beiden Kipphebelteile 1a, 1 b das Hubventil zwischen einer Schließ- und Offenstellung mit telbar durch einen Nocken 1 1 der Nockenwelle 12 periodisch bewegbar ist. Die vorgenannte Zuordnung des ersten bzw. zweiten Kipphebelteils 1 a, 1 b zu einem Nocken 1 1 bzw. einem Ventil kann jedoch auch umgekehrt erfolgen.
Weiterhin ist Figur 1 zu entnehmen, dass die Kipphebelachse 2 vorliegend nicht als durchgän giger Zylinder ausgeführt ist, sondern abgeflachte Bereiche 2a aufweist, die zur Befestigung einer Kopplungseinrichtung 4 zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils 1 a, 1 b dienen. Hierbei ist die Kopplungseinrichtung 4 als ein an zweit Gleitstiften 4d1 , 4d2 geführter Lagerbock 4b ausgebildet, der mittels einer Spanneinrichtung 4e - in Form zweier Spiralfedern 4e1 , 4e2 - gegen den ersten und zweiten Kipphebelteil 1a, 1 b verspannt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Kopplungseinrichtung 4 dabei in Schwer kraftrichtung oberhalb der Kipphebelachse 2 angeordnet. Alternativ sind jedoch auch andere Positionen der Kopplungseinrichtung 4 in Bezug zur Kipphebelachse 2 möglich. Auf diese, die genaue Ausgestaltung des Lagerbocks 4b sowie die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Kopplungsmechanismus wird dabei im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher ein gegangen.
Figur 2 zeigt eine schematische Explosions-Darstellung eines zweiteiligen Kipphebels 10 der schaltbaren Betätigungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie vorstehend erwähnt, weist der zweiteilige Kipphebel 10 dabei ein erstes Kipphebelteil 1a und ein zweites Kipphebelteil 1 b auf. Die beiden Kipphebelteile 1 a und 1 b können dabei jeweils als einseitige Hebel ausgebildet sein, d. h., dass je ein Endbereich zur schwenkbaren Lagerung des Hebels und je ein andere Endbereich zur Kraftübertragung ausgebildet sein kann. Wie in Figur 2 gezeigt, ist an dem ersten Kipphebelteil 1a eine vorliegend hohlzylinderförmige Lager hülse 1a1 befestigt. Falls dabei die Lagerhülse 1 a1 und das erste Kipphebelteil 1a mehrteilig ausgebildet sind, kann das Befestigungen, d. h., dass vorzugsweise dauerhafte drehfest Mit- einander-Verbinden, beispielweise durch Schweißen, Löten und/oder Einpressen erfolgen. Al ternativ können die Lagerhülse 1a1 und erstes Kipphebelteil 1a auch einstückig ausgebildet sein, z. B. indem die Lagerhülse 1 a1 integral an dem ersten Kipphebelteil 1a angeformt ist.
Auf der hohlzylinderförmigen Lagerhülse 1 a1 ist das zweite Kipphebelteil 1 b schwenkbar ge lagert. Mit anderen Worten kann die mit dem ersten Kipphebelteil 1a befestigte Lagerhülse 1 a1 somit als Gleitlager für das zweite Kipphebelteil 1 b dienen. Um dabei die axiale Position des zweiten Kipphebelteils 1 b auf der Lagerhülse 1 a1 zu fixieren, kann die Lagerhülse 1a1 ferner eine umfangsseitig, d. h. senkrecht zur Kipphebelachse 2, verlaufende Nut 1 a2 umfas sen. In diese kann dann ein Sicherungsring 5 zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphe belteils 1 b eingesetzt sein, wobei zur Reibungsreduzierung zusätzlich noch eine Anlaufscheibe 6 in axialer Richtung zwischen dem zweiten Kipphebelteil 1 b und dem Sicherungsring 5 ange ordnet sein kann. Zur weiteren Reibungsreduzierung kann der zweiteilige Kipphebel 10 ferner eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Gleitlagerbuchse 7 umfassen, mittels derer das erste Kipphebelteil 1a und/oder die Lagerbüchse 1 a1 auf der Kipphebelachse 2 gelagert sind/ist. Vorzugsweise ist die Gleitlagerbuchse 7 dabei ausgebildet, die Kipphebelachse 2 konzentrisch zu umgeben bzw. umfangsseitig komplett zu umschließen. Anstelle der Verwendung einer (optionalen) Gleitlagerbuchse 7 können das erste Kipphebelteil 1a und/oder die Lagerbüchse 1 a1 auch direkt auf der Kipphebelachse 2 gelagert sein, wobei dann vorzugsweise zusätzlich eine Gleitschicht, z. B. M0S2, auf der Kipphebelachse 2 aufgebracht ist.
Zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils 1 a und 1 b umfasst der erste Kipphebelteil 1a eine erste Ausnehmung 3a und der zweite Kipphebelteils 1 b eine zweite Außenwirkung 3b. Diese sind vorliegend in Form einer sich jeweils parallel zur Kipphe belachse 2 erstreckende Nut mit trapezförmigen Querschnitt ausgebildet. Dabei sind die bei den Ausnehmungen 3a und 3b so angeordnet und bemessen, dass sie sich insgesamt zu einer Gesamtnut ergänzen können, in die zur Arretierung bzw. Kopplung der beiden Kipphe belteil 1a und 1 b ein - im Folgenden noch eingehender beschriebenes und vorzugsweise formkomplementäres - Arretierelement 4a eingreifen kann bzw. eingesetzt werden kann. Steht diese Arretierelement 4a dabei mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Eingriff (= Ar retierstellung Sa), so sind die beiden Kipphebelteile 1 a und 1 b durch das die beiden Ausneh mungen 3a, 3b überbrückende Arretierelement 4a drehfest verbunden, sodass eine Bewe gungsübertragung zwischen Nockenwelle 12 und Hubventil ermöglicht wird. Steht hingegen das Arretierelement 4a nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Eingriff (= Frei gabestellung Se), so sind die beiden Kipphebelteile 1 a und 1 b bewegungstechnisch nicht ge koppelt, d. h. unabhängig voneinander verschwenkbar, sodass in diesem Fall keine Bewe gungsübertragung zwischen Nockenwelle 12 und Hubventil stattfinden kann. Vorliegend er folgt dabei der Eingriff des Arretierelements 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b „von oben“. Alternativ kann durch ein entsprechendes Anbringen der ersten und zweiten Aus nehmung 3a, 3b und der Kopplungseinrichtung 4 jedoch auch ein Eingriff „von unten“ oder einer beliebigen radialen Richtung realisiert werden. Figur 3 zeigt eine schematische Explosions-Darstellung einer Kopplungseinrichtung 4 der schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 inklusive eines, vorliegend als Einlegekeil ausgebilde tes, Arretierelements 4a gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist das Arretie relement 4a, das seine größte Ausdehnung entlang der Kipphebelachse 2 besitzt, formkom plementär zur ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b ausgebildet (vgl. Figur 2). Dadurch kann das Arretierelement 4a möglichst optimal mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Form eines Nut-Feder-Eingriffs Zusammenwirken, um die beiden Kipphebelteile 1a und 1 b lösbar drehfest zu verbinden.
Zur Halterung und Führung des Arretierelements 4a und um insbesondere möglichst zuver lässig zwischen der Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se zu wechseln, sind am Arretie rungselement 4a zwei Zapfen 4a1 , 4a2 befestigt, mittels derer das Arretierelements 4a schwenkbar in einen Lagerbock 4b gelagert ist. Der Lagerbock 4b ist hierbei portalförmig aus geführt und umfasst zwei in axialer Richtung beabstandete Lagerwangen 4b1 , 4b2, die jeweils in sich in Umfangsrichtung erstreckende Langlöcher 4b3 (nur eins dargestellt) aufweisen, in denen das Arretierelements 4a mittels der Zapfen 4a1 , 4a2 geführt ist. Diese Langlochführung ermöglicht dabei ein eingeschränktes Bewegen Arretierelements 4a in Umfangsrichtung, wodurch das Einführen des Arretierelements 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b und damit der Wechsel zwischen der Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se erleichtert wird. Um das Arretierelement 4a zusätzlich in radialer Richtung zu fixieren, umfasst der Lager bock 4b ferner eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle 4c, die sich auf dem Arretierelement 4a abstützt. Vorzugsweise kann die drehbar gelagerte Führungsrolle 4c dabei an einer Außenfläche des Arretierelements 4a abrollen, wodurch zu jedem Zeitpunkt bzw. zu jedem Schwenkzustand auf vorteilhafte Weise eine optimale radiale Kraftübertragung zur Si cherung des Arretierelements 4a erreicht werden kann.
Weiterhin umfasst die vorliegende Ausführungsform des Lagerbocks 4b zwei Führungsösen 4f1 und 4f2, mittels derer der Lagerbocks 4b, vorzugsweise zur Bewegung in radialer Richtung, an zwei Gleitstiften 4d1 und 4d2 geführt ist (vgl. Figur 1). Besonders vorteilhaft ist es dabei, falls die Kopplungseinrichtung 4 ferner eine Spanneinrichtung umfassen mittels der der Lager bock 4b in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b verspannbar ist. Diese kann dabei - wie in Figur 1 gezeigt - in Form zweier die Gleitstifte 4d1 , 4d2 umgebende Spiralfedern 4e1 , 4e2 ausgebildet sein, wobei sich die Spiralfedern 4e1 , 4e2 jeweils an einem ihrer Enden auf der jeweiligen Führungsöse 4f1 bzw. 4f2 und an ihrem entgegengesetzten Ende jeweils an einem Anschlag des jeweiligen Gleitstifts 4d1 bzw. 4d2 abstützen. Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 ge mäß Figur 1 jeweils in einer Arretierstellung Sa (oben) und einer Freigabestellung Se (unten). Hierbei liegt in der oben dargestellten Arretierstellung Sa das Arretierelement 4a nahezu voll ständig in der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b ein, wodurch der erste und zweite Kipp hebelteil 1 a und 1 b bewegungstechnisch gekoppelt sind. In der unten dargestellten Freigabe stellung Se befindet sich das Arretierelement 4a in keinem Kontakt zu der ersten und/oder zweiten Ausnehmung 3a, 3b, wodurch der erste und zweite Kipphebelteil 1a, 1 b unabhängig voneinander beweglich sind. Der Wechsel zwischen diesen beiden Stellungen erfolgt dabei durch ein Bewegen des Arretierelements 4a in einer Ebene senkrecht zur Kipphebelachse 2, vorzugsweise durch ein radiales Bewegen des Arretierelements 4a. In der vorliegend darge stellten Ausführungsform kann dazu der an Gleitstiften 4d1 , 4d2 geführte Lagerbock 4b mittels der Schalteinrichtung 13 radial zur Kipphebelachse 2 angehoben bzw. abgesenkt werden. Die Schalteinrichtung 13 ist hierbei in Form eines Elektromagneten ausgebildet, der mit einem am Lagerbocks 4b befestigten Dauermagnetmaterial magnetisch zusammenwirkt. Zudem oder al ternativ kann die Schalteinrichtung 13 jedoch auch eine am Lagerbock 4b befestigte Kolben- Zylinder-Anordnung umfassen, wobei der Zylinder zum Schalten des Arretierelements 4a mit einem Hydraulikmedium und/oder mit Druckluft beaufschlagt wird.
Figur 5 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs der ersten Ausnehmung 3a der Frei gabestellung Se von Figur 4. In dieser ist die Form bzw. der Querschnitt der Ausnehmung 3a und des Arretierelements 4a deutlicher zu erkennen. Vorliegend ist dabei die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b jeweils als eine sich parallel zur Kipphebelachse 2 erstreckende Tra peznut ausgebildet. D. h. die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b weisen jeweils einen sich zur Kipphebelachse 2 verjüngenden Nutquerschnitt auf. Dieser wird dabei zur Kipphebelachse 2 von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nutflanken begrenzt, wobei diese im Vergleich zu einem idealen rechteckigen Querschnitt jeweils um einen Neigungswinkel a geneigt sind. Diese Neigung erleichtert dabei das Einführen des dazu formkomplementären Arretierele ments 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b. Hierbei ist der Neigungswinkel a der Nutflanken jedoch kleiner als der Selbsthemmungswinkel Oh der entsprechenden Werkstoff paarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/oder zweiter-Kipphebelteil-Arretierelement (im Beispiel 1 1 ,4 °) gewählt, sodass das Arretierelements 4a in der Arretierstellung Sa selbst hemmend verspannt wird. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch zuverlässige Fixierung des Arretierelements 4a in Umfangsrichtung erreicht werden. Figur 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 30 umfassend eine Brennkraftmaschine 20 mit einer schaltba ren Betätigungsvorrichtung 100 für ein Hubventil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Vorliegend handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 30 um ein Nutzfahrzeug in Form eines Last kraftwagens. Alternativ kann es sich jedoch bei dem Kraftfahrzeug 30 jedoch auch um einen Omnibus und/oder einen Sattelzug handeln. Auf vorteilhafte Weise kann mittels der erfin dungsgemäßen schaltbaren Betätigungsvorrichtung 100 bei dem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 30 ein Gaswechsel einzelner Hubventile der Brennkraftmaschine 20 - vorzugs weise im Schwachlastbetrieb - gezielt deaktiviert werden und dadurch insgesamt der Kraft stoffverbrauch gesenkt werden. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbei spiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug ge nommenen Ansprüchen.
Bezugszeichenliste
1a Erstes Kipphebelteil
1a1 Lagerhülse
1a2 Nut
1a3 Rolle
1 b Zweites Kipphebelteil
2 Kipphebelachse
2a Abgeflachter Bereich der Kipphebelachse
3a Erste Ausnehmung
3b Zweite Ausnehmung
4 Kopplungseinrichtung
4a Arretierelement
4a1 ,a2 Zapfen
4b Lagerbock
4b1 ,4b2 Lagerwangen
4b3 Langloch
4c Führungsrolle
4d1 , 4d2 Gleitstift
4e Spanneinrichtung
4e1 , 4e2 Spiralfedern
4f1 ,4f2 Führungsösen
5 Sicherungsring
6 Anlaufscheibe
7 Gleitlagerbuchse
10 Zweiteiligen Kipphebel
11 Nocken
12 Nockenwelle
13 Schaltvorrichtung
20 Brennkraftmaschine
30 Kraftfahrzeug
100 Betätigungsvorrichtung
Sa Arretierstellung
Se Freigabestellung
a Neigungswinkel Qh Selbsthemmungswinkel

Claims

Patentansprüche
1. Schaltbare Betätigungsvorrichtung (100) für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine (20), vorzugsweise ein Ladungswechselventil, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken (11) einer Nockenwelle (12) periodisch bewegbar ist, um fassend:
a) einen zweiteiligen Kipphebel (10) zur Betätigung des Hubventils, aufweisend
ai) ein schwenkbar um eine Kipphebelachse (2) gelagertes erstes Kipphebel teil (1a), an dem eine Lagerhülse (1a1) konzentrisch zur Kipphebelachse (2) befestigt ist; und
a2) ein schwenkbar auf der Lagerhülse (1a1) gelagertes zweites Kipphebel teil (1 b);
wobei der erste Kipphebelteil (1a) eine erste Ausnehmung (3a) und der zweite Kipphebelteil (1b) eine zweite Ausnehmung (3b) umfasst; und
b) eine Kopplungseinrichtung (4) zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils (1a, 1b), umfassend ein Arretierelement (4a), das wahl weise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) bring bar ist, wobei eine Betätigung des Hubventils unterbrochen ist, falls das Arretie relement (4a) nicht in Eingriff mit der ersten oder zweiten Ausnehmung (3a, 3b) steht.
2. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die La gerhülse
a) integral an dem ersten Kipphebelteil (1a) angeformt ist; und/oder
b) die Kipphebelachse (2) konzentrisch umgibt; und/oder
c) eine Nut (1a2) umfasst, in die ein Sicherungsring (5) zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphebelteils (1b) eingesetzt ist.
3. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (4a) durch ein Bewegen senkrecht zur Kipphebe lachse (2) wahlweise in
a) in eine Freigabestellung Se, in der das Arretierelement (4a) nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) in Eingriff steht, bringbar ist, oder
b) in eine Arretierstellung Sa, in der das Arretierelement (4a) mit der ersten und zwei ten Ausnehmung (3a, 3b) in Eingriff steht, bringbar ist.
4. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die erste und zweite Ausnehmung (3a, 3b) jeweils als sich parallel zur Kipphebe lachse (2) erstreckende Nut mit einem sich zur Kipphebelachse (2) verjüngendem Nutquerschnitt ausgebildet sind; und
b) das Arretierelement (4a) keilförmig und/oder keilstumpfförmig und/oder zumindest abschnittsweise formkomplementär zur ersten und/oder zweiten Ausnehmung (3a, 3b) ausgebildet ist.
5. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Nutquerschnitte ausgebildet ist, beim Eingriff des Arretierelements (4a) in die erste und zweite Ausnehmung (3a, 3b) das Arretierelement (4a) in Umfangsrichtung selbsthemmend zu verspannen.
6. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Nutquerschnitte zur Kipphebelachse (2) von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nutflanken begrenzt wird, wobei ein Neigungswinkel a der Nutflanken kleiner als der Selbsthemmungswinkel au der Werkstoffpaarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/oder zweiter- Kipphebelteil-Arretierlement ist.
7. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (4a)
a) die größte Ausdehnung entlang der Kipphebelachse aufweist; und/oder b) sich parallel zur Kipphebelachse (1) erstreckt; und/oder
c) nur senkrecht zur Kipphebelachse (2) bewegbar ist.
8. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) einen Lagerbock (4b) zur axialen Fixierung des Arretierelements (4a) umfasst, wobei der Lagerbock (4b) zwei in axialer Richtung be- abstandete Lagerwangen (4b1 , 4b2) aufweist, an denen das Arretierelement (4a) mittels zwei am Arretierelement (4a) befestigter Zapfen (4a1 , 4a2) schwenkbar gelagert ist.
9. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zap fen (4a1 , 4a2) des Arretierelements (4a) jeweils in einem sich in Umfangsrichtung erstre ckenden Langloch (4b3) der Lagerwangen (4b1 , 4b2) des Lagerbocks (4b) geführt sind.
10. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (4b) eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle (4c) umfasst, die sich zur radialen Fixierung des Arretierelements (4a) in radialer Richtung auf dem Ar retierelement (4a) abstützt.
11. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) mindestens einen an der Kipphebelachse (2) an geordneten Gleitstift (4d1 , 4d2) oder eine an der Kipphebelachse (2) angeordnete Gleit schiene umfasst, an dem/der der Lagerbock (4b) radial zur Kipphebelachse (2) verschieb bar gelagert ist.
12. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) eine Spanneinrichtung (4e) umfasst, mittels der der Lagerbock (4b) in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausneh mung (3a, 3b) verspannbar ist.
13. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektro-magnetische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Schaltvor richtung (13), mittels der das Arretierelement (4a) betätigbar ist, um es wahlweisen in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) zu bringen.
14. Brennkraftmaschine (20), vorzugsweise Diesel-Brennkraftmaschine, umfassend ein Hub ventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen An- Sprüche.
15. Kraftfahrzeug (30), vorzugsweise Nutzfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine (20) nach Anspruch 14.
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