WO2007110174A1 - Hubübertragungsvorrichtung - Google Patents

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WO2007110174A1
WO2007110174A1 PCT/EP2007/002456 EP2007002456W WO2007110174A1 WO 2007110174 A1 WO2007110174 A1 WO 2007110174A1 EP 2007002456 W EP2007002456 W EP 2007002456W WO 2007110174 A1 WO2007110174 A1 WO 2007110174A1
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WO
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freedom
degree
adjusting means
hubübertragungsvorrichtung
stroke
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PCT/EP2007/002456
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Rudert
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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Publication of WO2007110174A1 publication Critical patent/WO2007110174A1/de
Priority to US12/284,626 priority patent/US8136491B2/en

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Definitions

  • the invention relates to a stroke transmission device according to the preamble of patent claim 1.
  • the stroke transmission device comprises an adjustment unit having a first adjustment means and a second adjustment means which are coupled via a control cam and a support cam and are movable in one degree of freedom during constant stroke adjustment in contact areas of the control cam and the support cam relative to one another second adjustment means on the first, the control cam and the support curve having adjustment in the circumferential direction of the same movable.
  • the first and second adjustment means are movable relative to each other in the same degree of freedom in the contact area of the control cam, in which the adjustment means move relative to each other even during a constant stroke adjustment, namely, for stroke adjustment, the first adjustment means can be pivoted about an axis, so that in the circumferential direction thereof, a relative movement between the first and the second adjusting means is formed.
  • the invention is in particular the object of a
  • the invention relates to a Hubübertragungsvorraum for variable stroke transmission to an actuated means, in particular for variably transmitting a Nockenwellenhubs to a gas exchange valve of an internal combustion engine, with an adjusting unit having a first adjusting means and at least a second adjusting means which are coupled via at least one control cam and are movable relative to each other in at least a first degree of freedom during a constant stroke adjustment in a contact region of the control cam.
  • first and the second adjustment means for stroke adjustment are movable relative to one another in at least one second degree of freedom differing from the first degree of freedom in a contact region of a control cam.
  • a "setting means” is to be understood in particular as a means that is adjustable in its position for variable stroke transmission.
  • differing "degrees of freedom" in a contact region of a control curve is meant in particular relative movement possibilities along different, in particular an angle enclosing lines of movement on the control curve.
  • Mutual repercussions can at least be reduced and preferably at least largely avoided by the differing degrees of freedom when movements associated with the degrees of freedom are at least substantially perpendicular to one another or the movements are at an angle of between 80 ° and 100 ° and preferably between 85 ° and 95 °.
  • Unwanted distortions can be avoided and a high setting accuracy can be achieved. Furthermore, a high adjustment flexibility can be achieved.
  • At least one adjustment means is translationally displaceable and, particularly advantageously, is additionally rotatable about at least one axis.
  • at least one of the adjusting means is designed as a shaft rotatable about an axis and translationally displaceable along an axis push rod, which can be carried out particularly stiff in the direction of thrust, which easily a high setting accuracy can be achieved.
  • an actuator for actuating the adjusting means designed as a push rod can be integrated to save space, in particular on an end face of one of the adjusting means or preferably of the translationally displaceable adjusting means.
  • control cam has a constant radius in at least one scanning region in at least one direction, whereby undesirable micro-motions and consequent wear caused by eccentricity can be avoided during a constant stroke adjustment.
  • At least one of the adjusting means of the setting unit has at least two control cams for at least two means to be actuated, whereby additional components, installation space, weight, assembly costs and costs can be saved.
  • an operating mode of a means to be actuated can be adjusted without undesirable effects occurring in the operating mode of another actuatable means.
  • a "difference" should be understood to mean in particular a stroke difference, so that, for example, the stroke of the one means to be actuated can be increased or reduced relative to the stroke of the other means to be actuated.
  • the Hubübertragungsaku has a spatially mounted intermediate lever.
  • a "space-fixed storage” is to be understood in particular a pivotable mounting about a space-fixed axis, in particular about a material axis.
  • An “intermediate lever” is to be understood in particular as a one-part or also a multi-part lever, which is pivotally mounted as a unit for transmitting a lifting movement.
  • an adjustment of the input Actuator and / or over the storage area can be stored advantageously the intermediate lever.
  • an adjusting on and / or in the intermediate lever and / or the intermediate lever can be mounted on and / or in an adjustment.
  • a number of relevant geometries can advantageously be assigned to a component, namely the intermediate lever, whereby they can be produced particularly accurately, so that undesired tolerances can be minimized, in particular if a storage area for storage is involved in the production in one process step the intermediate lever is at least processed and at least one further storage area on the intermediate lever is at least processed in a subsequent method step.
  • the term "at least processed” should in particular be understood to mean that the bearing point can both be produced and, in particular, be reworked.
  • a “subsequent process step” should be understood as meaning both an immediately subsequent process step and a process step which is connected downstream of further process steps.
  • a particularly compact design with few components can be achieved with the solution according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematically illustrated section of a
  • Fig. 2 is an adjustment of the Hubübertragungsvoroplasty perspective in a single view
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the adjusting means of Figure 2.
  • Figure 1 shows a schematically illustrated section of an internal combustion engine with a Hubübertragungsvorraum invention for variable transmission of a Nockenwellenhubs arranged on a camshaft 24 cam 25 to a gas exchange valve 10 of the internal combustion engine.
  • the stroke transmission device comprises an intermediate lever 21 which is mounted pivotably about a stationary axis 19. Furthermore, the stroke transmission device comprises an adjustment unit.
  • the intermediate lever 21 has a first storage area 23 formed by an edge bordering a round recess, by means of which it is pivotably mounted on an adjustment means 11 which is rotatable about the axis 19 and translationally displaceable and formed by a push rod.
  • the adjusting means 11 serves as a material bearing axis of the intermediate lever 21.
  • the intermediate lever 21 between its free end 26 and the first bearing portion 23 has a second bearing portion 22, via which an adjusting means 12 formed by a toggle lever or spreading member along one of the intermediate lever 21st molded circular segment-shaped guide curve 27 is guided on a concentric to the axis 19 of the intermediate lever 21 circular path 28.
  • the adjusting means 12 or the spreading member integrated in the intermediate lever 21 comprises a base body 29 and a rotatably mounted input scanning member 30 formed at one end of the base body 29 by a cam follower.
  • Gangsabtastglied 30 has the shape of a roll.
  • Base 29 is formed in the region of the matterssabtastglieds 30 with a concentric with the matterssabtastglied 30 niksegment- shaped rounding 31, with the base body 29, and thus the matterssabtastglied 30, in operation on the concentric to the axis 19 formed guide curve 27 of the intermediate lever 21 on the circular path 28 is guided.
  • the main body 29, and thus the input scanning member 30, but also on a concentric with the axis 19 of the intermediate lever 21 circular path 28 deviating web 32 may be movably guided, as indicated in Figure 1.
  • a recess 33 is integrally formed on the intermediate lever 21 in the range of movement of the matterssabtastglieds 30.
  • the adjusting means 12 and the spreading member comprises a at a second end of the base body 29 rotatably mounted scanning member 34 which is provided for scanning the formed on the adjusting means 11 cams 13, 14 ( Figures 1, 2 and 3).
  • a sliding shoe 35 is disposed on the base body 29, which is coupled to a support contour 36 of a fixedly connected to the intermediate lever 21 support means 37.
  • the intermediate lever 21 is formed in several parts, wherein the bearing portion 23 is formed by a first part and the guide cam 27 of a second part, which are fixedly connected to each other. Due to the fact that the guide curve 27 is formed by a separate part, the guide curve 27 can advantageously be at least partially, at least substantially, ie in particular within the limits of predetermined tolerances, to the bearing axis of the intermediate lever 21 concentric circular path and as such with the first part the intermediate lever 21 are connected.
  • the guide curve 27 could also be at least partially integrally formed integrally with the first part of the intermediate lever 21.
  • the adjusting means 12 and the spreading member thus has three, essentially a triangle spanning contact points.
  • a lifting cam 38 and a so-called Nullhubkurve 39 are formed at the free end 26 of the intermediate lever 21 at the free end 26 of the intermediate lever 21, a lifting cam 38 and a so-called Nullhubkurve 39 are formed.
  • the lift curve 38 is intended to generate a stroke of the gas exchange valve 10 during operation, while the zero stroke curve 39 is provided to avoid a stroke of the gas exchange valve 10 during operation. In principle, it would also be conceivable that even more lift curves for further adjustments to the free end of the intermediate lever 21 are formed.
  • the intermediate lever 21 acts with its free end 26 on a space-free mounted roller lever 40, which is supported with its first end on a lash adjuster 41 and with its second end on a valve stem of the gas exchange valve 10.
  • the bearing area 23 for supporting the intermediate lever 21 is produced in a method step, and subsequently the bearing area 22 or the guide curve 27 itself is produced on the intermediate lever 21 in a subsequent method step, for example preferably by the intermediate lever 21 during manufacture is pivoted about its axis 19. Due to the concentricity of the bearing area 23 and the bearing area 22 or the guide curve 27, these can be produced particularly accurately.
  • the input scanner 30 rolls on the rotating cam 25.
  • the intermediate lever 21 is driven with a pivoting movement, supported on the setting means 11 which is stationary outside of an adjusting operation.
  • the scanning member 34 rolls on the control cam 13 in the circumferential direction of the same in a scanning range with a constant radius so that the adjusting means 11, 12 move in a first degree of freedom 17 during a constant stroke adjustment in a contact region of the control cam 13 relative to each other, in the circumferential direction of the control cam thirteenth
  • the adjusting means 11 formed by a push rod is displaced translationally by means of an actuator 20 arranged on an end face of the adjusting means 11, so that the first and the second adjusting means 11, 12 differ in a second degree of freedom 18 different from the first degree of freedom in the contact region of the control cam 13 are moved relative to each other, in the axial direction of the adjusting means 11.
  • the degrees of freedom 17, 18 associated movements are perpendicular to each other.
  • the adjusting means 11 is formed in the region of the control cam 13 frustoconical, so that by moving the adjusting means 11 within the degree of freedom 18 depending on the direction of the scanning member 34 of the adjusting means 12, based on the axis 19 of the intermediate lever 21, radially outward or radially inward moves, as indicated by an arrow 42.
  • the intermediate lever 21 follows with its support contour 36 of the shoe 35 of the base body 29 of the adjusting means 12 and the spreading member and performs depending on the translational thrust direction of the adjusting means 11 pivotal about the axis 19 to the camshaft 24 to or away from it, such as this is indicated by an arrow 43.
  • the Materialssabtastglied 30 follows the guide curve 27, as indicated by an arrow 44.
  • either the lifting cam 38 or the zero-stroke curve 39 can be brought into contact with the roller lever 40 and thus the stroke of the gas exchange valve 10 can be adjusted. If the intermediate lever 21 is set in such a way that the zero-stroke curve 39 comes into contact with the roller lever 40, then For example, a means of the support means 37 on the intermediate lever
  • the pivotal movement of the intermediate lever 21 does not change the position of the input scanning member 30 relative to the camshaft 24 or a displacement of the input scanning member 30 toward early or late as well as a change in a gear ratio of the intermediate lever 21 avoided. If a targeted displacement of the matterssabtastglieds 30 in conjunction with a variation of an opening period of the gas exchange valve 10 may be desired, so instead of the circular segment, formed concentric with the axis 19 guide cam 27, a guide curve with a defined other profile can be selected.
  • the adjusting means 11 has, in addition to the control cams 13, 14 for the gas exchange valve 10, two further cams 15, 16 for another gas exchange valve not shown in detail.
  • the gas exchange valve 10 associated control cams 13, 14 and the gas exchange valve associated control cams 15, 16 are arranged one behind the other in the circumferential direction, while the cams 13, 15 and the cams 14, 16 are each arranged in the axial direction of the adjusting means 11 in a row ,
  • an intermediate lever corresponding to the intermediate lever 21 is mounted, in which a setting means 12 corresponding adjusting means is integrated.
  • the adjusting means 11 is rotatably driven about the axis 19 by means of the actuator 20, whereby the first and the second adjusting means 11, 12 for adjusting a difference between modes of the gas exchange valves 10 to be actuated are movable in a degree of freedom corresponding to the degree of freedom 17 relative to each other, in the circumferential direction of the adjusting means eleventh
  • the gas exchange valves 10 When the cams 13, 15 are in contact with the adjustment means 12, the gas exchange valves 10 have the same operating modes, i. the gas exchange valves 10 are each operated with the same stroke. If the control cams 14, 16 are in contact with the setting means 12, the gas exchange valves 10 have different operating modes, namely, in that the control cams 13, 14 correspond, while the control cams 15 and 16 differ.
  • the adjusting means 11 By a translational displacement of the adjusting means 11 a non-zero stroke at the gas exchange valve 10 and a zero stroke at the control cams 15, 16 associated gas exchange valve can be adjusted, by the adjusting means 11 is displaced in the axial direction, so that the control cams 15, 16 associated adjustment means in a contact region 46 of the control cam 16 comes into contact with the same.
  • the control cams 13, 14, 15, 16 always have a constant radius in their contact areas provided for control in the circumferential direction, so that micromovements caused by an eccentricity are avoided during a constant stroke adjustment.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Hubübertragungsvorrichtung zur variablen Hubübertragung auf ein zu betätigendes Mittel, insbesondere zur variablen Übertragung eines Nockenwellenhubs auf ein Gaswechselventil (10) einer Brennkraftmaschine, mit einer Einstelleinheit, die ein erstes Einstellmittel (11) und wenigstens ein zweites Einstellmittel (12) aufweist, die über zumindest eine Steuerkurve (13, 14, 15, 16) gekoppelt sind und in zumindest einem ersten Freiheitsgrad (17) während einer konstanten Hubeinstellung in einem Kontaktbereich der Steuerkurve (13, 14, 15, 16) relativ zueinander bewegbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass das erste und das zweite Einstellmittel (11, 12) zur Hubeinstellung in zumindest einem zum ersten Freiheitsgrad (17) differierenden zweiten Freiheitsgrad (18) in einem Kontaktbereich einer Steuerkurve (13, 14, 15, 16) relativ zueinander bewegbar sind.

Description

Hubübertragungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hubübertragungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 100 61 618 B4 ist eine Hubübertragungsvorrichtung zur variablen Hubübertragung eines Nockenwellenhubs auf ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Hubübertragungsvorrichtung umfasst eine Einstelleinheit, die ein erstes Einstellmittel und ein zweites Einstellmittel aufweist, die über eine Steuerkurve und über eine Stützkurve gekoppelt sind und in einem Freiheitsgrad während einer konstanten Hubeinstellung in Kontaktbereichen der Steuerkurve und der Stützkurve relativ zueinander bewegbar sind, und zwar ist das zweite Einstellmittel auf dem ersten, die Steuerkurve und die Stützkurve aufweisenden Einstellmittel in Umfangs- richtung desselben bewegbar. Zur Hubeinstellung sind das erste und das zweite Einstellmittel im Kontaktbereich der Steuerkurve im gleichen Freiheitsgrad relativ zueinander bewegbar, in welchem sich die Einstellmittel auch während einer konstanten Hubeinstellung relativ zueinander bewegen, und zwar kann zur Hubeinstellung das erste Einstellmittel um eine Achse geschwenkt werden, so dass in Umfangsrichtung desselben eine Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Einstellmittel entsteht. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine
Hubübertragungsvorrichtung bereitzustellen, bei der eine zumindest weitgehend rückwirkungsfreie Verstellung möglich ist. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können .
Die Erfindung geht aus von einer Hubübertragungsvorrichtung zur variablen Hubübertragung auf ein zu betätigendes Mittel, insbesondere zur variablen Übertragung eines Nockenwellenhubs auf ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine, mit einer Einstelleinheit, die ein erstes Einstellmittel und wenigstens ein zweites Einstellmittel aufweist, die über zumindest eine Steuerkurve gekoppelt sind und in zumindest einem ersten Freiheitsgrad während einer konstanten Hubeinstellung in einem Kontaktbereich der Steuerkurve relativ zueinander bewegbar sind.
Es wird vorgeschlagen, dass das erste und das zweite Einstellmittel zur Hubeinstellung in zumindest einem zum ersten Freiheitsgrad differierenden zweiten Freiheitsgrad in einem Kontaktbereich einer Steuerkurve relativ zueinander bewegbar sind. Dabei soll unter einem "Einstellmittel" insbesondere ein Mittel verstanden werden, das zur variablen Hubübertragung in seiner Position verstellbar ist. Unter differierenden "Freiheitsgraden" in einem Kontaktbereich einer Steuerkurve sollen insbesondere Relativbewegungsmöglichkeiten entlang differierender, insbesondere einen Winkel einschließender Bewegungslinien auf der Steuerkurve verstanden werden.
Durch die abweichenden Freiheitsgrade können gegenseitige Rückwirkungen zumindest reduziert und vorzugsweise zumindest weitgehend vermieden werden, wenn den Freiheitsgraden zugeordnete Bewegungen zumindest im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen bzw. die Bewegungen einen Winkel zwischen 80° und 100° und vorzugsweise zwischen 85° und 95° einschließen.
Unerwünschte Verfälschungen können vermieden und eine hohe Einstellgenauigkeit kann erreicht werden. Ferner kann eine hohe Einstellflexibilität erzielt werden.
Konstruktiv einfach können differierende Freiheitsgrade erreicht werden, wenn zumindest ein Einstellmittel translatorisch verschiebbar ist und besonders vorteilhaft zusätzlich um wenigstens eine Achse drehbar ist. Vorzugsweise ist zumindest eines der Einstellmittel als eine um eine Achse drehbare und entlang einer Achse translatorisch verschiebbare Schubstange ausgebildet, die einfach in Schubrichtung besonders steif ausgeführt werden kann, wodurch einfach eine hohe Einstellgenauigkeit erzielbar ist. Ferner kann ein Aktuator zur Betätigung des als Schubstange ausgebildeten Einstellmittels Platz sparend integriert werden, und zwar insbesondere an einer Stirnseite eines der Einstellmittel bzw. vorzugsweise des translatorisch verschiebbaren Einstellmittels.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuerkurve in wenigstens einem Abtastbereich in zumindest einer Richtung einen konstanten Radius aufweist, wodurch während einer konstanten Hubeinstellung durch eine Exzentrizität bedingte unerwünschte Mikrobewegun- gen und dadurch bedingter Verschleiß vermieden werden können.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Einstellmittel der Einstelleinheit zumindest zwei Steuerkurven für zumindest zwei zu betätigende Mittel aufweist, wodurch zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können.
Sind das erste und das zweite Einstellmittel zur Einstellung einer Differenz zwischen Modi der zu betätigenden Mittel in zumindest einem Freiheitsgrad relativ zueinander bewegbar, kann eine besonders flexible Einstellbarkeit erreicht werden.
Insbesondere kann ein Betriebsmodus eines zu betätigenden Mittels verstellt werden, ohne dass unerwünschte Effekte bei dem Betriebsmodus eines weiteren zu betätigenden Mittels auftreten. Dabei soll unter einer "Differenz" insbesondere eine Hubdifferenz verstanden werden, so dass beispielsweise der Hub des einen zu betätigenden Mittels relativ zum Hub des anderen zu betätigenden Mittels vergrößert oder verkleinert werden kann.
Platz sparend kann dies insbesondere erreicht werden, wenn der Freiheitsgrad zur Einstellung der Differenz von dem Freiheitsgrad abweichend ist, dem eine Hubeinstellbewegung zugeordnet ist, und insbesondere, wenn der Freiheitsgrad zur Einstellung der Differenz zumindest im Wesentlichen mit dem Freiheitsgrad übereinstimmt, dem eine Bewegung während einer konstanten Hubeinstellung zugeordnet ist, bzw. wenn eine Bewegung zur Einstellung der Differenz zumindest teilweise weniger als 20° und vorzugsweise weniger als 10° von einer Bewegung während einer konstanten Hubeinstellung abweicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Hubübertragungseinheit einen raumfest gelagerten Zwischenhebel aufweist. Dabei soll unter einer "raumfesten Lagerung" insbesondere eine schwenkbare Lagerung um eine raumfeste Achse, insbesondere um eine materielle Achse, verstanden werden. Unter einem "Zwischenhebel" soll insbesondere ein ein- oder auch ein mehrteiliger Hebel verstanden werden, der zur Übertragung einer Hubbewegung als Einheit schwenkbar gelagert ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann eine vorteilhaft konstruktiv einfache und kostengünstige, besonders toleranzarme Konstruktion erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn der Zwischenhebel einen Lagerbereich für zumindest ein Einstellmittel aufweist. Über den Lagerbereich kann vorteilhaft ein Einstellmittel der Ein- Stelleinheit und/oder über den Lagerbereich kann vorteilhaft der Zwischenhebel gelagert sein. Dabei soll unter "über" insbesondere verstanden werden, dass ein Einstellmittel auf und/oder in dem Zwischenhebel und/oder der Zwischenhebel auf und/oder in einem Einstellmittel gelagert sein kann. Durch eine entsprechende Ausgestaltung können vorteilhaft mehrere relevante Geometrien einem Bauteil, und zwar dem Zwischenhebel, zugeordnet werden, wodurch diese besonders exakt herstellbar sind, so dass unerwünschte Toleranzen minimiert werden können, und zwar insbesondere, wenn bei der Herstellung in einem Verfahrensschritt ein Lagerbereich zur Lagerung des Zwischenhebels zumindest bearbeitet und in einem darauf folgenden Verfahrensschritt ein weiterer Lagerbereich am Zwischenhebel zumindest bearbeitet wird. Dabei soll unter "zumindest bearbeitet" insbesondere verstanden werden, dass die Lagerstelle sowohl hergestellt als auch insbesondere nachbearbeitet werden kann. Ferner soll unter einem "darauf folgenden Verfahrensschritt" sowohl ein unmittelbar darauf folgender Verfahrensschritt als auch ein Verfahrensschritt verstanden werden, der weiteren Verfahrensschritten nachgeschaltet ist. Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Lösung eine besonders kompakte Bauweise mit wenigen Bauteilen erzielt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen: Fig. 1 einen schematisch dargestellten Ausschnitt einer
Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hubübertragungsvorrichtung,
Fig. 2 ein Einstellmittel der Hubübertragungsvorrichtung perspektivisch in einer Einzeldarstellung und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Einstellmittel aus Figur 2.
Figur 1 zeigt einen schematisch dargestellten Ausschnitt einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Hubübertragungsvorrichtung zur variablen Übertragung eines Nockenwellenhubs eines auf einer Nockenwelle 24 angeordneten Nockens 25 auf ein Gaswechselventil 10 der Brennkraftmaschine. Die Hubübertragungsvorrichtung umfasst einen um eine raumfeste Achse 19 schwenkbar gelagerten Zwischenhebel 21. Ferner umfasst die Hubübertragungsvorrichtung eine Einstelleinheit.
Der Zwischenhebel 21 weist einen ersten von einem eine runde Ausnehmung begrenzenden Rand gebildeten Lagerbereich 23 auf, über den derselbe auf einem um die Achse 19 drehbaren und translatorisch verschiebbaren, von einer Schubstange gebildeten Einstellmittel 11 schwenkbar gelagert ist. Das Einstellmittel 11 dient als materielle Lagerachse des Zwischenhebels 21. Ferner weist der Zwischenhebel 21 zwischen seinem freien Ende 26 und dem ersten Lagerbereich 23 einen zweiten Lagerbereich 22 auf, über den ein von einem Kniehebel bzw. Spreizglied gebildetes Einstellmittel 12 entlang einer an den Zwischenhebel 21 angeformten kreissegmentförmigen Führungskurve 27 auf einer zur Achse 19 des Zwischenhebels 21 konzentrischen Kreisbahn 28 geführt ist.
Das in den Zwischenhebel 21 integrierte Einstellmittel 12 bzw. das Spreizglied umfasst einen Grundkörper 29 und ein an einem Ende des Grundkörpers 29 von einem Nockenfolger gebildetes, drehbar gelagertes Eingangsabtastglied 30. Das Ein- gangsabtastglied 30 weist die Form einer Rolle auf. Der
Grundkörper 29 ist im Bereich des Eingangsabtastglieds 30 mit einer konzentrisch zum Eingangsabtastglied 30 kreissegment- förmigen Rundung 31 ausgebildet, mit der der Grundkörper 29, und damit das Eingangsabtastglied 30, im Betrieb auf der konzentrisch zur Achse 19 ausgebildeten Führungskurve 27 des Zwischenhebels 21 auf der Kreisbahn 28 geführt ist. Alternativ und/oder zusätzlich könnte der Grundkörper 29, und damit das Eingangsabtastglied 30, jedoch auch auf einer zur Achse 19 des Zwischenhebels 21 konzentrischen Kreisbahn 28 abweichenden Bahn 32 beweglich geführt sein, wie dies in Figur 1 angedeutet ist. Um ein Drehen des Eingangsabtastglieds 30 in seinem Bewegungsbereich zu ermöglichen, ist an den Zwischenhebel 21 im Bewegungsbereich des Eingangsabtastglieds 30 eine Ausnehmung 33 angeformt.
Zudem umfasst das Einstellmittel 12 bzw. das Spreizglied ein an einem zweiten Ende des Grundkörpers 29 drehbar gelagertes Abtastglied 34, das zur Abtastung der an das Einstellmittel 11 angeformten Steuerkurven 13, 14 vorgesehen ist (Figuren 1, 2 und 3) .
Ferner ist an dem Grundkörper 29 ein Gleitschuh 35 angeordnet, der mit einer Stützkontur 36 eines mit dem Zwischenhebel 21 fest verbundenen Stützmittels 37 gekoppelt ist. Der Zwischenhebel 21 ist mehrteilig ausgebildet, wobei der Lagerbereich 23 von einem ersten Teil und die Führungskurve 27 von einem zweiten Teil gebildet ist, die fest miteinander verbunden sind. Dadurch, dass die Führungskurve 27 von einem separaten Teil gebildet ist, kann die Führungskurve 27 vorteilhaft einfach eine zumindest teilweise, zumindest im Wesentlichen, d.h. insbesondere im Rahmen von vorgegebenen Toleranzen, zur Lagerachse des Zwischenhebels 21 konzentrische Kreisbahn darstellen und als solche mit dem ersten Teil des Zwischenhebels 21 verbunden werden. Die Führungskurve 27 könnte jedoch auch zumindest teilweise einstückig an den ersten Teil des Zwischenhebels 21 angeformt sein. Das Einstellmittel 12 bzw. das Spreizglied weist damit drei, im Wesentlichen ein Dreieck aufspannende Kontaktstellen auf.
Am freien Ende 26 des Zwischenhebels 21 sind eine Hubkurve 38 und eine so genannte Nullhubkurve 39 angeformt. Die Hubkurve 38 ist dazu vorgesehen, einen Hub des Gaswechselventils 10 während des Betriebs zu erzeugen, während die Nullhubkurve 39 dazu vorgesehen ist, während des Betriebs einen Hub des Gaswechselventils 10 zu vermeiden. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass noch weitere Hubkurven für weitere Einstellungen an das freie Ende des Zwischenhebels 21 angeformt sind. Der Zwischenhebel 21 wirkt mit seinem freien Ende 26 auf einen raumfrei gelagerten Rollenhebel 40, der mit seinem ersten Ende auf einem Spielausgleichselement 41 und mit seinem zweiten Ende auf einem Ventilschaft des Gaswechselventils 10 abgestützt ist.
Bei der Herstellung wird in einem Verfahrensschritt der Lagerbereich 23 zur Lagerung des Zwischenhebels 21 hergestellt und anschließend wird in einem darauf folgenden Verfahrens- schritt der Lagerbereich 22 bzw. die Führungskurve 27 selbst am Zwischenhebel 21 hergestellt, beispielsweise vorzugsweise, indem der Zwischenhebel 21 bei der Herstellung um seine Achse 19 geschwenkt wird. Aufgrund der Konzentrizität des Lagerbereichs 23 und des Lagerbereichs 22 bzw. der Führungskurve 27 können diese besonders exakt hergestellt werden.
Während des Betriebs rollt das Eingangsabtastglied 30 auf dem rotierenden Nocken 25 ab. Der Zwischenhebel 21 wird dadurch, gelagert auf dem außerhalb eines Einstellbetriebs stillstehenden Einstellmittel 11, mit einer Schwenkbewegung angetrieben. Das Abtastglied 34 rollt dabei auf der Steuerkurve 13 in Umfangsrichtung derselben in einem Abtastbereich mit einem konstanten Radius ab, so dass sich die Einstellmittel 11, 12 in einem ersten Freiheitsgrad 17 während einer konstanten Hubeinstellung in einem Kontaktbereich der Steuerkurve 13 relativ zueinander bewegen, und zwar in Umfangsrichtung der Steuerkurve 13.
Soll eine Hubverstellung vorgenommen werden, wird das von einer Schubstange gebildete Einstellmittel 11 mittels eines an einer Stirnseite des Einstellmittels 11 angeordneten Aktua- tors 20 translatorisch verschoben, so dass das erste und das zweite Einstellmittel 11, 12 in einem zum ersten Freiheitsgrad differierenden zweiten Freiheitsgrad 18 in dem Kontaktbereich der Steuerkurve 13 relativ zueinander bewegt werden, und zwar in axialer Richtung des Einstellmittels 11. Die den Freiheitsgraden 17, 18 zugeordneten Bewegungen stehen dabei senkrecht aufeinander. Das Einstellmittel 11 ist im Bereich der Steuerkurve 13 kegelstumpfartig ausgebildet, so dass durch Verschieben des Einstellmittels 11 innerhalb des Freiheitsgrads 18 je nach Richtung sich das Abtastglied 34 des Einstellmittels 12, bezogen auf die Achse 19 des Zwischenhebels 21, radial nach außen oder radial nach innen bewegt, wie dies mit einem Pfeil 42 angedeutet ist. Der Zwischenhebel 21 folgt dabei mit seiner Stützkontur 36 dem Gleitschuh 35 des Grundkörpers 29 des Einstellmittels 12 bzw. des Spreizgliedes und führt abhängig von der translatorischen Schubrichtung des Einstellmittels 11 eine Schwenkbewegung um die Achse 19 auf die Nockenwelle 24 zu oder von ihr weg aus, wie dies durch einen Pfeil 43 angedeutet ist. Das Eingangsabtastglied 30 folgt dabei der Führungskurve 27, wie dies mit einem Pfeil 44 angedeutet ist. Abhängig von der Schubrichtung des Einstellmittels 11 kann entweder die Hubkurve 38 oder die Nullhubkurve 39 mit dem Rollenhebel 40 in Kontakt gebracht und damit der Hub des Gaswechselventils 10 eingestellt werden. Ist der Zwischenhebel 21 in der Weise eingestellt, dass die Nullhubkurve 39 mit dem Rollenhebel 40 in Kontakt kommt, wird mit- tels einer z.B. über das Stützmittel 37 auf den Zwischenhebel
21 wirkenden Schraubendruckfeder 45 sichergestellt, dass das Eingangsabtastglied 30 stets mit dem Nocken 25 spielfrei in Kontakt bleibt bzw. die Stützkontur 36 dem Gleitschuh 35 des Grundkörpers 29 des Einstellmittels 12 folgt.
Da das Eingangsabtastglied 30 dabei entlang der Führungskurve 27 und damit entlang der zur Achse 19 konzentrischen Kreisbahn 28 bewegt wird, führt die Schwenkbewegung des Zwischenhebels 21 zu keiner Lageänderung des Eingangsabtastglieds 30 relativ zur Nockenwelle 24 bzw. werden eine Verschiebung des Eingangsabtastglieds 30 in Richtung früh oder spät sowie eine Veränderung eines Übersetzungsverhältnisses des Zwischenhebels 21 vermieden. Sollte eine gezielte Verschiebung des Eingangsabtastglieds 30 in Verbindung mit einer Variation einer Öffnungsdauer des Gaswechselventils 10 gewünscht sein, so kann statt der kreissegmentförmigen, konzentrisch zur Achse 19 ausgebildeten Führungskurve 27 eine Führungskurve mit einem definierten anderweitigen Profil gewählt werden.
Das Einstellmittel 11 weist neben den Steuerkurven 13, 14 für das Gaswechselventil 10 zwei weitere Steuerkurven 15, 16 für ein weiteres nicht näher dargestelltes Gaswechselventil auf. Die dem Gaswechselventil 10 zugeordneten Steuerkurven 13, 14 und die dem nicht näher dargestellten Gaswechselventil zugeordneten Steuerkurven 15, 16 sind jeweils in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet, während die Steuerkurven 13, 15 und die Steuerkurven 14, 16 jeweils in axialer Richtung des Einstellmittels 11 hintereinander angeordnet sind.
Im Bereich der Steuerkurven 15, 16 ist ein dem Zwischenhebel 21 entsprechender Zwischenhebel gelagert, in welchem ein dem Einstellmittel 12 entsprechendes Einstellmittel integriert ist. Das Einstellmittel 11 ist mittels des Aktuators 20 um die Achse 19 drehend antreibbar, wodurch das erste und das zweite Einstellmittel 11, 12 zur Einstellung einer Differenz zwischen Modi der zu betätigenden Gaswechselventile 10 in einem mit dem Freiheitsgrad 17 übereinstimmenden Freiheitsgrad relativ zueinander bewegbar sind, und zwar in Umfangsrichtung des Einstellmittels 11.
Sind die Steuerkurven 13, 15 mit den Einstellmitteln 12 in Kontakt, weisen die Gaswechselventile 10 die gleichen Betriebsmodi auf, d.h. die Gaswechselventile 10 werden jeweils mit dem gleichen Hub betätigt. Sind die Steuerkurven 14, 16 mit den Einstellmitteln 12 in Kontakt, weisen die Gaswechsel - ventile 10 unterschiedliche Betriebsmodi auf, und zwar indem sich die Steuerkurven 13, 14 entsprechen, während sich die Steuerkurven 15 und 16 unterscheiden. Durch eine translatorische Verschiebung des Einstellmittels 11 kann ein von einem Nullhub abweichender Hub beim Gaswechselventil 10 und ein Nullhub bei dem den Steuerkurven 15, 16 zugeordneten Gaswechselventil eingestellt werden, und zwar, indem das Einstellmittel 11 in axialer Richtung verschoben wird, so dass das den Steuerkurven 15, 16 zugeordnete Einstellmittel in einem Kontaktbereich 46 der Steuerkurve 16 mit derselben in Kontakt kommt. Die Steuerkurven 13, 14, 15, 16 weisen in ihren zur Steuerung vorgesehenen Kontaktbereichen jeweils in Umfangsrichtung stets einen konstanten Radius auf, so dass durch eine Exzentrizität hervorgerufene Mikrobewegungen während einer konstanten Hubeinstellung vermieden sind.
Neben den aufgeführten Einstellungen sind auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einstellungen denkbar. Insbesondere könnten in Umfangsrichtung weitere Steuerkurven vorgesehen sein und/oder auch in axialer Richtung, wobei zur Erreichung weiterer Modi das Einstellmittel 11 in axialer Richtung verschoben werden könnte. Ferner ist auch denkbar, dass überlagerte Dreh- und Schubbewegungen des Einstellmit- tels 11 und/oder des Einstellmittels 12 für Einstellungen genutzt werden.
Bezugs zeichen
10 Gaswechselventil 33 Ausnehmung
11 Einstellmittel 34 Abtastglied
12 Einstellmittel 35 Gleitschuh
13 Steuerkurve 36 Stützkontur
14 Steuerkurve 37 Stützmittel
15 Steuerkurve 38 Hubkurve
16 Steuerkurve 39 NuIlhubkurve
17 Freiheitsgrad 40 Rollenhebel
18 Freiheitsgrad 41 Spielausgleichselement
19 Achse 42 Pfeil
20 Aktuator 43 Pfeil
21 Zwischenhebel 44 Pfeil
22 Lagerbereich 45 Schraubendruckfeder
23 Lagerbereich 46 Kontaktbereich
24 Nockenwelle
25 Nocken
26 Ende
27 Führungskurve
28 Kreisbahn
29 Grundkörper
30 Eingangsabtastglied
31 Rundung
32 Bahn

Claims

Patentansprüche
1. Hubübertragungsvorrichtung zur variablen Hubübertragung auf ein zu betätigendes Mittel, insbesondere zur variablen Übertragung eines Nockenwellenhubs auf ein Gaswechselventil (10) einer Brennkraftmaschine, mit einer Einstelleinheit, die ein erstes Einstellmittel (11) und wenigstens ein zweites Einstellmittel (12) aufweist, die über zumindest eine Steuerkurve (13, 14, 15, 16) gekoppelt sind und in zumindest einem ersten Freiheitsgrad
(17) während einer konstanten Hubeinstellung in einem Kontaktbereich der Steuerkurve (13, 14, 15, 16) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Einstellmittel (11, 12) zur Hubeinstellung in zumindest einem zum ersten Freiheitsgrad (17) differierenden zweiten Freiheitsgrad (18) in einem Kontaktbereich einer Steuerkurve (13, 14, 15, 16) relativ zueinander bewegbar sind.
2. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Freiheitsgraden (17, 18) zugeordnete Bewegungen zumindest im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehen.
3. Hubübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Einstellmittel (11) translatorisch verschiebbar ist.
4. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das translatorisch verschiebbare Einstellmittel (11) um wenigstens eine Achse (19) drehbar ist.
5. Hubübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (13, 14, 15, 16) in wenigstens einem Abtastbereich in zumindest einer Richtung einen konstanten Radius aufweist.
6. HubübertragungsVorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit wenigstens einen im stirnseitigen Bereich eines der Einstellmittel (11) angeordneten Aktuator (20) aufweist.
7. Hubübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Einstellmittel (11) der Einstelleinheit zumindest zwei Steuerkurven (13, 14, 15, 16) für zumindest zwei zu betätigende Mittel aufweist.
8. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Einstellmittel (11, 12) zur Einstellung einer Differenz zwischen Modi der zu betätigenden Mittel in zumindest einem Freiheitsgrad relativ zueinander bewegbar sind.
9. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiheitsgrad zur Einstellung der Differenz von dem Freiheitsgrad (18) abweichend ist, dem eine Hubeinstellbewegung zugeordnet ist.
10. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiheitsgrad zur Einstellung der Differenz zumindest im Wesentlichen mit dem Freiheitsgrad (17) übereinstimmt, dem eine Bewegung während einer konstanten Hubeinstellung zugeordnet ist.
11. Hubübertragungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen raumfest gelagerten Zwischenhebel (21) .
12. Hubübertragungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (21) wenigstens einen Lagerbereich (22, 23) für zumindest ein Einstellmittel (11, 12) aufweist.
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