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Die
Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
US 4 534 323 ist
ein Ventiltrieb bekannt, bei dem die Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine über Kipphebel
durch verschiedene Nocken einer Nockenwelle betätigbar sind. Die Kipphebel
sind auf einer parallel zur Nockenwellenachse gelagerten Kipphebelachse
schwenkbar und axial verschieblich gelagert. Dazu ist die Kipphebelachse axial
verschieblich im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagert, wobei
diese Axialbewegung über Federelemente
auf die Kipphebel übertragen
wird, und diese in Abhängigkeit
von der Drehstellung der zugeordneten Nocken durch Federkraft verschoben werden.
Nachteilig bei einem derartigen Ventiltrieb ist der relativ hohe
Teileaufwand und die relativ hohe, axial zu verschiebende Masse.
Darüber
hinaus sind zum Verschieben der Kipphebel relativ hohe Federkräfte erforderlich,
um die durch die Anlage am Gaswechselventil und am Nocken verursachten
Kräfte
zu überwinden.
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Aus
der JP 05-44410 A ist ein gattungsgemäßer Ventiltrieb mit einer Rollenschlepphebelanordnung
bekannt, bei der zur Umsetzung eines variablen Ventiltriebs die
Rollen axial verschiebbar auf einer Achse gelagert sind und mit
zwei verschiedenen Nockenformen zusammenwirken.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Ventiltrieb
dahingehend zu verbessern, dass eine variable Ventilsteuerung mit unterschiedlichen
Hubkurven eines Gaswechselventils einfacher aufgebaut ist, einen
geringeren Bauraum beansprucht und die Umschaltung zwischen den
einzelnen Ventilhüben
ohne Fehlschaltungen erfolgen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Dadurch, dass für
einen Schaltvorgang, bei dem ein Wechsel von einem das Gaswechselventil
betätigenden
Nocken zu einem anderen Nocken erfolgt, die auf der Rollenachse
axial fest gelagerte Rolle mit Hilfe der Rollenachse axial verschoben
wird, lässt
sich der Aufbau des variablen Ventiltriebs deutlich vereinfachen
und damit auch kostengünstiger
fertigen. Zusätzliche
Hülsenelemente,
die gemäß dem Stand
der Technik auf der Rollenachse geführt sind, sind nicht mehr erforderlich.
Um Fehlschaltungen des variablen Ventiltriebs zu vermeiden, ist
eine Triggerung vorgesehen; dazu weist die Rollenachse eine Verriegelungskontur
auf, in die ein Verriegelungselement in Abhängigkeit von der Drehlage der
Nockenwelle eingreift. Damit ist sichergestellt, dass eine Umschaltung
auf einen anderen Nocken nur während
der gemeinsamen Grundkreisphase erfolgt.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Verriegelungskontur besteht auf vorteilhafte Art und Weise aus zwei
am freien Ende der Rollenachse eingebrachte Ringnuten, in die wahlweise in
Abhängigkeit
von der Drehlage der Nockenwelle das Verriegelungselement eingreift.
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Damit
zum Umschalten auf einen anderen Nocken während der gemeinsamen Grundkreisphase
das Verriegelungselement aus der Ringnut herausführbar ist, weist der Teil der
Nockenwelle, der mit dem freien Ende des Verriegelungselementes
zusammenwirkt, einen höckerförmigen Fortsatz
auf. Von besonderem Vorteil ist, dass ein derartiger Ventiltrieb
leicht in vorhandene konventionelle Ventiltriebe integrierbar ist.
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Bei
der Ausbildung des Hebelelementes als Schlepphebel kann auf besonders
einfache und vorteilhafte Weise ein an sich bekanntes Element für den hydraulischen
Ventilspielausgleich integriert werden. Dieses hydraulische Ventilspielausgleichselement
kann in den Grundkörper
des Schlepphebelelementes integriert werden und direkt mit dem Gaswechselventil
zusammenwirken. Alternativ dazu wäre es auf ebenso einfache Weise
möglich,
das hydraulische Ventilspielausgleichselement in sogenannter stehender
Bauweise auszuführen.
In diesem Fall würde
sich der Schlepphebel auf der dem Gaswechselventil gegenüberliegenden
Seite auf diesem Ventilspielausgleichselement abstützen.
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Der
Schaltvorgang durch axiales Verschieben des Übertragungselementes kann auf
besonders vorteilhafte Weise durch einen hydraulisch verschiebbaren
Kolben ausgelöst
werden, der im Hebelelement angeordnet ist. Eine derartige direkte
hydraulische Betätigung
hat den Vorteil, dass jedes Gaswechselventil unabhängig von
den anderen im Zylinderkopf angeordneten Gaswechselventilen betätigbar ist.
Durch Vorsehen eines oder mehrerer hydraulischer Schaltkreise kann
dabei der Ventiltrieb mit unterschiedlichen Hubkurven eines oder
mehrerer Ventile betrieben werden und somit an unterschiedliche
Betriebszustände
der Brennkraftmaschine angepasst werden. Durch mehrere hydraulische Schaltkreise
ist es dabei möglich,
mehrere Gaswechselventile mit voneinander verschiedenen Hubkurven zu
betreiben.
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Ein
variabler Ventiltrieb mit drei unterschiedlichen Hubkurven für ein Gaswechselventil
lässt sich auf
besonders vorteilhafte Weise durch das Zusammenwirken zweier hydraulischer
Kolben und die Hintereinanderschaltung eines dieser hydraulisch
betätigbaren
Kolbens und eines Federelementes erreichen. Dabei kann beispielsweise
der mit dem Federelement hintereinandergeschaltete Kolben für die Verstellung
aus einer der beiden Endstellungen in die Mittelstellung und das
Federelement für
die Verstellung aus der Mittelstellung in die andere Endstellung genutzt
werden.
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Drei
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung
näher erläutert, wobei
die Ausführungsbeispiele
gemäß den 5 und 6 nicht von der beanspruchten Erfindung
umfasst sind.
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Es
zeigen:
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1 einen nur teilweise dargestellten Schnitt
durch den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine,
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2 eine Draufsicht auf ein Übertragungselement
des Ventiltriebes,
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3 eine teilweise geschnitten
dargestellte Ansicht des Übertragungselementes,
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4 eine vereinfachte perspektivische
Ansicht einer Abwandlung des Übertragungselementes,
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5 einen nur teilweise dargestellten Schnitt
durch eine Abwandlung des Übertragungselementes,
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6 einen nur teilweise dargestellten Schnitt
durch eine weitere Abwandlung des Übertragungselementes,
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7 eine teilweise geschnittene
Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel
des Übertragungselementes,
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8 einen nur teilweise dargestellten Schnitt
entlang der Linie VIII-VIII nach 7,
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9 einen nur teilweise dargestellten Schnitt
durch ein drittes Ausführungsbeispiel
des Übertragungselementes.
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In
dem in 1 dargestellten
Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine ist ein Gaswechselventil 2 angeordnet,
das über
ein Hebelelement 3 mit einer Nockenwelle 4 zusammenwirkt.
Auf der Nockenwelle 4 sind nebeneinander zwei Nocken 5 und 6 mit
unterschiedlichen Hubkurven angeordnet. Das Hebelelement 3 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
als Rollenschlepphebel ausgebildet, der auf einer Schlepphebelachse 7 schwenkbar
im Zylinderkopf gelagert ist. In dem auf der Schlepphebelachse 7 schwenkbar
gelagerten Hebelkörper 8 ist
eine Rolle 9 auf einer Rollenachse 10 drehbar
gelagert. Der Hebelkörper 8 wirkt über einen
Fortsatz 11 mit dem Schaft 12 des Gaswechselventiles 2 zusammen.
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Der
Hebelkörper 8 des
in den 2 und 3 näher dargestellten Hebelelementes 3 ist
im wesentlichen U-förmig
ausgebildet, wobei die beiden Hebelschenkel 13 und 14 mit
Abstand zueinander auf der Schlepphebelachse 7 gelagert
sind. Die Rollenachse 10 ist mit ihrem einen Ende in einer
endseitig verschlossenen Bohrung 15 des Hebelschenkels 14 axial
verschieblich geführt.
Das gegenüberliegende Ende
der Rollenachse 10 durchdringt eine Bohrung 16 im
Hebelschenkel 13 und ist dort ebenfalls axial verschieblich
geführt.
Die Rollenachse 10 ist beginnend von dem durch die Bohrung 16 durchgeführten Ende
zweimal im Durchmesser vergrößert, wobei
der Abschnitt 17 mit größtem Durchmesser
in der Bohrung 15 geführt
ist. Dieser Abschnitt 17 wirkt gleichzeitig als hydraulischer
Kolben, der durch Beaufschlagung des durch die Bohrung 15 gebildeten Druckraumes
mit Druckmittel verschiebbar ist. Dieser durch die Bohrung 15 gebildete
Druckraum steht über
einen im Hebelschenkel 14 ausgebildeten Ölkanal 18 auf
nicht näher
dargestellte Weise mit einem Ölkanal 19 in
der Schlepphebelachse 7 in Verbindung. Zwischen den beiden
Hebelschenkeln 13 und 14 ist auf der Rollenachse 10 die
nadelgelagerte Rolle 9 drehbar, aber axial fest angeordnet.
Diese Rolle 9 wirkt in der in 3 dargestellten Schaltstellung mit dem
Nocken 5 der Nockenwelle 4 zusammen. Die Rolle 9 liegt
mit ihrer einen Stirnseite an einer durch den mittleren Abschnitt 20 der
Rollenachse 10 gebildeten Schulter 21 an. Auf
der gegenüberliegenden Seite
der Rolle ist ein Führungselement 22 auf
dem kleineren Abschnitt 23 der Rollenachse 10 geführt. Dieses
Führungselement 22 hat
auf der der Rolle 9 zugewandten Seite einen umlaufenden
Kragen 24, an dem sich auf der einen Seite die Rolle 9 abstützt. Auf
der gegenüberliegenden
Seite des Kragens 24 stützt
sich das eine Ende einer Druckfeder 25 ab, deren gegenüberliegendes
Ende am Hebelschenkel 13 anliegt.
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In
der in 3 dargestellten
Schaltstellung ist der durch die Bohrung 15 gebildete Druckraum über die Ölkanäle 18 und 19 mit
Druck beaufschlagt, so dass die Rollenachse 10 über den
als Kolben wirkenden Abschnitt 17 gegen die Wirkung der
Druckfeder 25 nach links verschoben ist. Das dem Hebelschenkel 13 zugewandte
Ende des Führungselementes 22 liegt
dabei an diesem an und dient als Anschlagelement. Wird der Druck
in dem durch die Bohrung 15 gebildeten Druckraum so weit
abgesenkt, dass die Kraft aufgrund der Druckwirkung geringer ist als
die durch die Wirkung der Druckfeder 25 erzeugte Kraft,
wird die Rollenachse 10 über das Führungselement 22 nach
rechts verschoben, bis die Stirnseite des Abschnittes 17 am
Grund der Bohrung 15 anliegt. In dieser nicht dargestellten
rechten Schaltstellung wirkt die Rolle 9 mit dem zweiten
Nocken 6 zusammen. Ein Verschieben der Rollenachse 10 und der
Rolle 9 ist möglich,
sofern die benachbarten Kontaktflächen der Nocken 5 und 6 miteinander
fluchten. Dazu haben die Nocken 5 und 6 jeweils
einen Grundkreisabschnitt 26 mit gleichem Durchmesser.
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Um
zu gewährleisten,
dass ein Umschaltvorgang, d.h. eine axiale Verschiebung, nur innerhalb der
Grundkreisphase der beiden Nocken 5 und 6 erfolgen
kann, ist an der Außenseite
des Hebelschenkels 13 ein Federbügel 27 befestigt,
dessen freies Ende 28 an der Nockenwelle 4 anliegt.
Ein mittlerer Abschnitt 29 des Federbügels liegt am freien Ende 30 der
Rollenachse 10 an. Dieses ist mit zwei umlaufenden Ringnuten 31 und 32 versehen,
in die der mittlere Abschnitt 29 des Federbügels 27 in
Abhängigkeit
von der Schaltstellung eingreift. Solange der mittlere Abschnitt 29 des
Federbügels 27 in
eine der beiden Ringnuten eingreift, wird die Rollenachse 10 durch den
Federbügel
gegen axiales Verschieben gesichert. Auf der Nockenwelle 4 ist
ein höckerförmiger Fortsatz 33 ausgebildet,
der in Abhängigkeit
von der Winkellage der Nockenwelle mit dem freien Ende 28 des
Federbügels 27 so
zusammenwirkt, dass bei dessen Auflaufen auf den höckerförmigen Fortsatz 33 der
mittlere Abschnitt 29 aus der Nut 31 bzw. 32 hervorgehoben
wird. Damit wird die axiale Bewegung der Rollenachse 10 freigegeben,
so dass in Abhängigkeit
vom Druck in dem durch die Bohrung 15 gebildeten Druckraum
bzw. aufgrund der Wirkung der Druckfeder 25 ein Verschieben
der Rollenachse 10 und der Rolle 9 in eine der
beiden Richtungen möglich
ist. Der höckerförmige Fortsatz 33 ist
dabei so ausgebildet, dass er sich über einen Teil des Umfanges
der Nockenwelle erstreckt, wobei seine Lage und Längserstreckung
so abgestimmt sind, dass der Federbügel 27 nur angehoben
wird, sobald und solange sich der jeweils in Kontakt mit der Rolle 9 stehende Nocken 5 oder 6 in
seiner Grundkreisphase befindet.
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Eine
Abwandlung dieser mechanischen Verriegelung ist in 4 dargestellt. Diese mechanische Verriegelung
hat einen auf der Schlepphebelachse 7 schwenkbar gelagerten
Verriegelungsbügel 34,
der an der Außenseite
des Hebelschenkels 13 angeordnet ist. Der Verriegelungsbügel 34 hat
an seinem freien Ende zwei beabstandete abgewinkelte Abschnitte 35 und 36.
Der obere abgewinkelte Abschnitt 36 liegt an der nicht
dargestellten Nockenwelle 4 an und wirkt mit dem höckerförmigen Fortsatz 33 zusammen.
Der gegenüberliegende
Absatz 35 wird an seiner Unterseite von einer Druckfeder 37 beaufschlagt,
die sich an einem Fortsatz 38 des Hebelschenkels 13 abstützt. Durch
die Wirkung der Druckfeder 37 wird der Verriegelungsbügel 34 gegen
das freie Ende 30 der Rollenachse 10 gedrückt und
greift in eine der beiden Ringnuten 31 und 32 ein.
Wird der Verriegelungsbügel
durch Zusammenwirken des höckerförmigen Fortsatzes 33 und
des abgewinkelten Abschnittes 36 gegen die Wirkung der
Feder 37 nach unten gedrückt, wird der entsprechende
Abschnitt des Verriegelungsbügels
aus der jeweiligen Nut 31 bzw. 32 der Rollenachse 10 herausgehoben,
so dass letztere frei axial verschieblich ist. Durch den Verriegelungsbügel 34 und
die beiden Ringnuten 31 und 32 wird im Zusammenwirken
mit der Nockenwelle 4 sichergestellt, dass ein Schaltvorgang
nur erfolgen kann, sofern sich die beiden Nocken 5 und 6 jeweils
in ihrer Grundkreisphase befinden.
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Die 5 und 6 zeigen Abwandlungen dieses Ausführungsbeispieles,
bei dem die axial zu verschiebenden Massen noch einmal deutlich
reduziert sind. Diese Reduzierung der zu verschiebenden Massen wird
dadurch erreicht, dass die Rollenachse fest im Hebelelement angeordnet
ist und nur die Rolle als eigentliches Übertragungselement axial verschoben
wird. In den Hebelkörper 8 ist
dazu eine Rollenachse 10a fest in Bohrungen 39 und 41 der
Hebelschenkel 13a und 14a eingepasst. Die Bohrung 41 im Hebelschenkel 14a geht
in eine Bohrung 42 größeren Durchmessers über, die – wie nachfolgend
beschrieben – als
Druckraum wirkt und über
einen Ölkanal 18a mit
Druckmittel beaufschlagt wird. Auf der Rollenachse 10a ist
ein Ringkolben 43 gleitverschieblich geführt, dessen
Außenseite
ebenfalls gleitverschieblich in der Bohrung 42 geführt ist.
Auf der Rollenachse 10a ist weiterhin die Rolle 9a über ein
Nadellager 44 drehbar und axial verschieblich gelagert.
Dieses Nadellager 44 ist mit zwei stirnseitigen, umlaufenden Nadelkäfigen 45 und 46 versehen.
An dem dem Hebelschenkel 13a zugewandten Nadelkäfig 45 stützt sich
der ringförmige
Kragen 47 einer Führungshülse 48 ab,
die ebenfalls auf der Rollenachse 10a geführt ist.
Am Kragen 47 dieser Führungshülse 48 stützt sich
gegenüberliegend
das eine Ende einer Druckfeder 49 ab, deren anderes Ende
am Hebelschenkel 13a anliegt. An dem gegenüberliegenden
Nadelkäfig 46 stützt sich
der kragenförmige
Rand 50 einer weiteren Führungshülse 51 ab, deren gegenüberliegende
Stirnseite am Kolben 43 anliegt. Die Rolle 9a ist
so ausgebildet, dass sie in ihrem äußeren Umfangsbereich 52 breiter
ausgebildet ist und den Kragen 47 bzw. den kragenförmigen Rand 50 der
Führungshülse 48 bzw. 51 übergreift.
Die innere Umfangsseite 53 ist mit verringerter Breite
ausgebildet und liegt auf dem Nadellager 44 auf. Durch
dieses Übergreifen des äußeren Umfangsbereiches
wird im Betrieb der Brennkraftmaschine eine Kontakt der Führungshülsen 48 bzw. 51 mit
dem jeweiligen Nocken vermieden.
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Wird
im Betrieb der Brennkraftmaschine der durch die Bohrung 42 gebildete
Druckraum über
dem Ölkanal 18a mit
Druck beaufschlagt, wird der Kolben 43 gegen die Wirkung
der Druckfeder 49 nach links bewegt, sofern die durch den
Druck erzeugte Kraft größer als
die durch die Wirkung der Druckfeder erzeugte Gegenkraft ist. Die
Rolle 9a wird über
die Führungshülse 51 und
das Nadellager 44 in die in 5 dargestellte
linke Schaltstellung verschoben. In der Endstellung liegt dabei
die Führungshülse 48 am
Hebelschenkel 13a an und dient als Endanschlag. Durch Verringern
des Druckes in dem durch die Bohrung 42 gebildeten Druckraum
wird die Rolle 9a in ihre rechte Schaltstellung bewegt,
sofern die durch die Druckfeder 49 erzeugte Kraft die durch
den Öldruck
erzeugte Kraft übersteigt.
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In
einer in 6 dargestellten
Abwandlung wirken die beiden Führungshülsen 48b und 51b nicht auf
einen Nadelkäfig,
sondern auf einen inneren Lagerring 54 des Nadellagers 44b.
Dieser innere Lagerring ist axial verschieblich auf der Rollenachse 10b geführt. Durch
diese Anordnung bleiben das Nadellager 44b und die Rolle 9b weitgehend
frei von axialen Kräften.
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In
Abweichung von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch
möglich,
das Hebelelement nicht auf einer Hebelachse schwenkbar zu lagern,
sondern auf einem stehenden Lagerelement, beispielsweise einem an
sich bekannten hydraulischen Ventilspielausgleichselement. Eine
derartige Ausführungsform
ist in den 7 und 8 dargestellt. Der Hebelkörper 8c ist
in diesem Ausführungsbeispiel
als geschlossener Rahmen ausgebildet, der einen kugelkalottenförmigen Lagerabschnitt 55 aufweist,
der auf der Oberseite eines an sich bekannten hydraulischen Ventilspielausgleichselementes 56 aufliegt.
Auf der gegenüberliegenden
Seite ist am Hebelkörper
eine Betätigungsfläche 57 ausgebildet, die
mit dem Ventilschaft 12 des Gaswechselventils zusammenwirkt.
In dem geschlossenen, rahmenartigen Hebelkörper 8c ist die Rollenachse 10c zwischen dem
Lagerabschnitt 55 und der Betätigungsfläche 57 in zwei gegenüberliegenden
Bohrungen 58 und 59 geführt. Die endseitig verschlossene
Bohrung 59 steht dabei mit einem im Hebelkörper verlaufenden Ölkanal 18c in
Verbindung, der wiederum über den
Lagerabschnitt 55 und einen nicht dargestellten Ölkanal im
hydraulischen Ventilspielausgleichselement 56 mit Druckmittel
versorgt wird. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Bohrung 59 und die darin geführte Rollenachse 10c so
ausgebildet, dass die Bohrung 59 als Druckraum und die
Rollenachse 10c als Kolben wirkt, wodurch die axial fest
auf der Rollenachse befestigte Rolle 9c gegen die Wirkung
einer Druckfeder 60 axial verschieblich ist.
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Im
Gegensatz zu diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es auch
möglich,
anstelle der Rollenachse 10c nur die Rolle 9c,
wie zuvor beschrieben, axial zu verschieben, um damit die zu bewegenden
Massen noch einmal zu verringern.
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In 9 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei dem die als Übertragungselement wirkende
Rolle 9d in drei unterschiedliche Schaltstellungen verschiebbar
ist und dabei mit einem von drei Nocken 61, 62 und 63 zusammenwirkt.
Der Hebelkörper 8d ist
auch in diesem Ausführungsbeispiel
mit zwei Hebelschenkeln 13d und 14d ausgeführt, in
denen die Rollenachse 10d axial verschieblich geführt ist.
Die Rollenachse 10d hat dazu einen ersten Abschnitt 64 geringeren
Durchmessers, dessen freies Ende in einer Bohrung 65 des
Hebelschenkels 13d geführt
ist. Der gegenüberliegende
Abschnitt 66 der Rollenachse 10d ist mit größerem Durchmesser
ausgebildet und in einer endseitig verschlossenen Bohrung 67 längsverschieblich
geführt.
Diese Bohrung 67 wirkt – wie in den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen – als Druckraum
in Verbindung mit dem als Kolben wirkenden Abschnitt 66 und
wird über
einen im Hebelschenkel 14d ausgebildeten Ölkanal 18d mit
Druckmittel beaufschlagt. Die Rolle 9d ist über ein
Nadellager 68 auf einem mittleren Abschnitt 69 der
Rollenachse 10d gelagert, dessen Durchmesser zwischen dem
des ersten Abschnitts 64 und dem des Abschnittes 66 liegt.
Zur Führung der
Rolle 9d dient eine durch den Übergang zwischen den Abschnitten 69 und 66 gebildete
Schulter 70 der Rollenachse 10d. An der gegenüberliegenden Stirnseite
wird die Rolle 9d durch den kragenförmigen Rand 71 einer auf
der Rollenachse 10d angeordneten Führungshülse 72 geführt, die
sich an der durch den Übergang
der Abschnitte 64 und 69 gebildeten Schulter 73 abstützt. Die
gegenüberliegende Stirnseite
der Führungshülse 72 liegt
an einem Ringkolben 74 an, der mit seinem Innenumfang den
Abschnitt 64 der Rollenachse 10d umgreift. Dieser Ringkolben 74 ist
mit seinem Außenumfang
in einer zylindrischen Vertiefung 75 im Hebelschenkel 13d geführt, deren
Achse mit der Achse der Bohrung 65 fluchtet. Diese zylindrische
Vertiefung 75 im Hebelschenkel 13d wirkt ebenfalls
als Druckraum und ist über
einen Ölkanal 76 im
Hebelschenkel 13d mit Druckmittel zu beaufschlagen. Der
Ringkolben 74 ist innerhalb der zylindrischen Vertiefung 75 axial
verschieblich, wobei die linke Endstellung durch Anliegen des Ringkolbens
am Grund 77 der Vertiefung festgelegt ist. In der rechten
Endstellung liegt der Ringkolben an einem in die zylindrische Vertiefung 75 eingepassten
Anschlagring 78 an. Am Ringkolben 74 liegt weiterhin
das eine Ende einer Druckfeder 79 an, deren gegenüberliegendes
Ende sich am kragenförmigen
Rand 71 der Führungshülse 72 abstützt.
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Im
Betrieb der Brennkraftmaschine kann die als Übertragungselement dienende
Rolle 9d – wie zuvor
angeführt – drei Schaltstellungen
einnehmen und mit jeweils einem der Nocken 61 bis 63 zusammenwirken.
In der Darstellung nach 9 befindet sich
die Rolle 9d in ihrer mittleren Schaltstellung und wirkt
mit dem Nocken 62 zusammen. In dieser Schaltstellung sind
der Druck p1 in dem durch die zylindrische Vertiefung 75 gebildeten
Druckraum und der Druck p2 in dem durch die Bohrung 67 gebildeten Druckraum
so aufeinander abgestimmt, dass der Ringkolben 74 in seiner
rechten Endstellung am Anschlagring 78 anliegt. Die Kolbenachse 10d befindet sich
durch die Wirkung des Druckes p2 in ihrer linken Endstellung, die
durch das Anliegen der Führungshülse 72 am
Ringkolben 74 und das Zusammenwirken der Führungshülse 72 einerseits
und der Schulter 73 andererseits festgelegt ist. Durch
die mit Spiel versehene Führung
zwischen dem kragenförmigen Rand 71 der
Führungshülse 72 und
der Schulter 70 wird die Rolle 9d in dieser Schaltstellung
geführt.
Die Drücke
in den beiden Druckräumen
haben dabei jeweils ihren Maximalwert. Die Drücke p1 und p2 und die wirksamen
Kolbenflächen
auf den Ringkolben einerseits und die Rollenachse 10d andererseits
sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass die über den Druck p1 in der zylindrischen
Vertiefung 75 auf den Ringkolben 74 einwirkende
Kraft größer ist
als die über
die Rollenachse 10d übertragene
Kraft aufgrund der Wirkung des Druckes p2 in der Bohrung 67.
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Soll
die Rolle 9d aus dieser mittleren Schaltstellung in ihre
linke Schaltstellung verschoben werden, um mit dem Nocken 61 zusammenzuwirken, wird
der Druck p1 in der zylindrischen Vertiefung 75 durch geeignete
Ansteuerung reduziert, so dass die Rollenachse 10d durch
die Wirkung des Druckes p2 nach links verschoben wird, bis der Ringkolben 74 am
Grund 77 der zylindrischen Vertiefung 75 anliegt. Der
Ringkolben 74 wird dabei durch die an der Schulter 73 anliegende
Führungshülse 72 verschoben.
Die Rolle 9d wird dabei durch Anlaufen an der Schulter 70 mit
verschoben. Durch Erhöhen
des Druckes p1 auf seinen Maximalwert können die Rolle 9d und
die Rollenachse 10d wieder in ihre in 9 dargestellte mittlere Schaltstellung
zurückbewegt
werden. Dabei läuft
die Rolle 9d an dem kragenförmigen Rand 71 der
Führungshülse 72 an
und wird mit verschoben. Um aus dieser Schaltstellung in die rechte
Schaltstellung zu gelangen, in der die Rolle 9d mit dem
Nocken 63 zusammenwirkt, wird der Druck p2 soweit reduziert,
dass aufgrund der Wirkung der Druckfeder 79 die Führungshülse 72, über die
Schulter 73 die Rolle 9d und die Rollenachse 10d nach
rechts verschoben werden, bis der Abschnitt 66 der Rollenachse 10d am Grund
der Bohrung 67 anliegt. Aus dieser Schaltstellung kann
die Rolle 9d durch Erhöhen
des Druckes p2 auf seinen Maximalwert wieder in die mittlere Schaltstellung
zurückgeführt werden.