(19)
(11) EP 1 672 183 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
21.06.2006  Patentblatt  2006/25

(21) Anmeldenummer: 04029575.0

(22) Anmeldetag:  14.12.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01L 1/30(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(71) Anmelder: JOH. WINKLHOFER & SÖHNE GmbH & Co KG
D-81369 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Bongard, Andreas
    82340 Feldafing (DE)

(74) Vertreter: Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser Anwaltssozietät 
Maximilianstrasse 58
80538 München
80538 München (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86 (2) EPÜ.
 


(54) Schwenkhebel für einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb


(57) Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb mit einem Ventil (5), einem angetriebenen Nocken (1), einem flexiblen, den Nocken (1) eng umschlingendes Umschließungselement (3) sowie einer Koppeleinrichtung, die das Ventil (5) mit dem Umschließungselement (2) verbindet. Die Koppeleinrichtung umfasst einen Schwenkhebel (4), der um ein Schwenklager (10) schwenkbar ist, wobei das Umschließungselement (3) an einer vom Schwenklager (10) beabstandeten Verbindungsstelle mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb mit einem Ventil, einem angetriebenen Nocken, einem flexiblen, den Nocken eng umschlingendes Umschließungselement und einer Koppeleinrichtung, die das Ventil mit dem Umschließungselement verbindet.

[0002] Herkömmliche Ventiltriebe für Verbrennungskraftmaschinen weisen üblicherweise eine Rückstelleinrichtung oder ein Federelement auf, mittels deren das Ventil geschlossen und in seiner Schließstellung gehalten wird. Ein Ventilstellglied, z.B. Ventilstößel, Schlepphebel oder Kipphebel, öffnet durch die Bewegung des Nockens das Ventil gegen die Rückstellkraft der üblicherweise eingesetzten Ventilfeder. Um beim Schließen des Ventils Beschädigungen am Ventilsitz oder dem Ventilteller und übermäßigen Verschleiß zu verhindern, müssten die Bauteile des Ventils, insbesondere die Rückstelleinrichtung, aufeinander und auf die Betriebsanforderungen abgestimmt werden.

[0003] Moderne Verbrennungsmotoren verwenden daher häufig Zwangssteuerungen von Ventiltrieben, auch desmodromische Ventilsteuerungen genannt, bei der die üblicherweise verwendete Ventilfeder, die sowohl die Konstruktion hinsichtlich des benötigten Einbauplatzes beschränken, als auch die Nockenwelle belasten, entfallen können. Darüber hinaus verhindern desmodromische Ventilsteuerungen bei hohen Drehzahlen ein mögliches Abheben der Ventilschaftenden von der Nockenwelle, das zu einem Ventilflattern führen kann.

[0004] Neben verschiedenen, aufwendig konstruierten Ventil-Zwangssteuerungen mit einem relativ großen Platzbedarf im Bereich des jeweiligen Nockens und gegebenenfalls relativ großer bewegter Masse, werden insbesondere zwangsgesteuerte Ventiltriebe mit einem die Nocken spielfrei umgebenden Umschließungselement, das direkt oder über ein Koppelelement mit dem Ventil verbunden ist, eingesetzt. Ein solcher zwangsgeführter Ventiltrieb ist bereits in der DE 37 00 715 A1 beschrieben, bei dem das Umschließungselement als ein flexibles Gleitband ausgebildet ist, das so um den Nocken gelegt ist, dass es sich nicht mit dem Nocken mitdrehen kann. An diesem Gleitband ist direkt der Ventilschaft des Ventils beweglich befestigt.

[0005] Weitere Ausführungsformen direkter Anbindungen des Ventils an ein Umschließungselement beschreibt die WO 01/12958 A1. Neben der Ausbildung des Umschließungselements als Gleitband mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Verbindung zwischen Ventilschaft und Gleitband wird hier sowohl die Ausführung des Umschließungselements als Wälzlager mit aneinandergereihten Rollen, als auch als Gelenkkette mit seitlich überstehenden Laschen und Rollen beschrieben.

[0006] Eine gattungsgemäße Lösung für einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb offenbart die DE 103 06 428 A1. Das den Nocken umgebende Umschließungselement wird mittels einer Anbindevorrichtung mit dem Ventilschaft des Ventils verbunden. Dabei kann die Anbindevorrichtung zusätzlich mit einer Spannfunktion für das Umschließungselement ausgebildet sein.

[0007] Einen weiteren zwangsgesteuerten Ventiltrieb mit einer indirekten Verbindung zwischen Umschließungselement und Ventil zeigt die EP 1 205 643 A1. Dabei ist das Verbindungselement am Umschließungselement und Ventilschaft beweglich befestigt.

[0008] Bei den genannten Vorrichtungen wird der Nocken durch das Umschließungselement ohne nennenswertes Spiel eng umschlungen und die Bewegung des Nockens wird direkt oder über eine Koppeleinrichtung auf das Ventil übertragen, welches sich entsprechend der Bewegungen des Nockens öffnet und schließt. Um eine Einstellung der Schließlage des Ventils zu ermöglichen, ist üblicherweise der Ventilschaft mit einem entsprechenden Schraubgewinde versehen. Alle diese Vorrichtungen bieten neben den allgemeinen Vorteilen der Zwangsführung, der geringerer Krafteinwirkung auf Nocken und Nockenwelle durch den Wegfall von Rückstellfedern, auch den Vorteil geringerer Massen und kompakter Bauweise.

[0009] Leider sind die zum zwangsgesteuerten Öffnen und Schließen des Ventils notwendigen starren Verbindungen zwischen dem Umschließungselement und dem Ventil, ob direkt oder mittels eines Koppelelements, konstruktiv stark einschränkend und durch die großen Belastungen im Betrieb ausfallgefährdet. Zusätzlich ist bei diesen zwangsgesteuerten Ventiltrieben der Ventilschaft und seine Führung im Motorblock durch das Vorsehen von notwendigen Einstelleinrichtungen geschwächt.

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Anbindung zwischen Umschlingungselement und Ventil verbessert ausgebildet ist.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Koppeleinrichtung einen Schwenkhebel umfasst, der um ein Schwenklager schwenkbar ist, und das Umschlingungselement an einer von dem Schwenklager beabstandeten Verbindungsstelle mit dem Schwenkhebel verbunden ist.

[0012] Diese Anbindung des den Nocken im Wesentlichen spielfrei umschlingenden Umschließungselements an einen Schwenkhebel erhöht insbesondere die Freiheitsgrade in der Konstruktion, da durch den Schwenkhebel die Anordnung der Ventile unabhängiger von der Position der Nockenwelle vorgenommen werden kann. Der Einsatz eines solchen Schwenkhebels ermöglicht sowohl eine Übersetzung als auch eine Änderung der Bewegungsrichtung der durch den angetriebenen Nocken induzierten oszillierenden Kraft. Die erfindungsgemäße Schwenkhebelkonstruktion ermöglicht durch die Variation der Übersetzungsverhältnisse eine günstige Nockenform im Hinblick auf die Radien und den Umfang und erleichtert so auch die Konstruktion des Umschließungselements, insbesondere als Rollenkette. Dadurch werden kleindimensionierte und kompakte Ventilsteuerungen mit geringeren Massen möglich. Die sowohl in Druck- als auch Zugrichtung über den Schwenkhebel auf das Ventil übertragene Bewegung muss hier nicht nur allein durch die Nockenform sondern kann auch durch die Anlenkung am Hebel erzeugt werden.

[0013] Bei herkömmlichen durch eine Rückstellkraft belasteten Ventiltrieben sind Hebel als Schlepphebel oder Kipphebel bekannt, die jedoch die Kraft des Nockens nur in Druckrichtung übertragen und auch nicht mit den Nocken verbunden sind. Auch verschiedene Entwicklungsstränge desmodromischer Ventilsteuerungen ohne Umschließungselemente, die den Nocken eng umschlingen, weisen bedingt durch ihre Entwicklung aus herkömmlichen Ventiltrieben mit Kipp- oder Schlepphebeln Konstruktionen mit Hebeln auf. Die US 6,311,659 B1 zeigt beispielsweise die Weiterentwicklung einer herkömmlichen Ventilsteuerung mit einem Kipphebel, bei der die Rückstellfeder zum Schließen des Ventils durch einen mit einem zusätzlichen Rückstellnocken auf der Nockenwelle zusammenwirkenden Rückstellmechanismus ersetzt wird. Dabei ist weder die Nockenwelle selbst noch der Rückstellmechanismus mit dem Kipphebel verbunden. Demgegenüber beschreibt die DE 102 16 230 A1 einen Ventiltrieb mit einer Ventilkurbelwelle, der die Drehung der Ventilkurbelwelle mittels eines Ventilpleuels und eines Kipphebels auf ein Ventil überträgt. Dieser Ventiltrieb verzichtet vollständig auf eine Nockenwelle und die Steuerung der Ventile durch die Nocken. Zwar können hierbei die Venilpleuelfedern mit einer niedrigeren Spannkraft als vergleichbare Ventilfedern bei traditionellen Nockenwellen ausgestaltet sein, jedoch sind die bei einem solchen Ventilkurbeltrieb benötigten Massen der beteiligten Bauteile erheblich größer als bei herkömmlichen oder modernen desmodromischen Nockenwellen-Ventiltrieben.

[0014] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des zwangsgesteuerten Ventiltriebs sieht vor, dass die Koppeleinrichtung eine Verbindungslasche umfasst, die das Umschließungselement mit dem Schwenkhebel verbindet, wobei die Verbindungslasche mit dem Umschließungselement und an der Verbindungsstelle mit dem Schwenkhebel verbunden ist. Die Verbindungslasche bietet eine einfache Verbindung zwischen dem Umschließungselement und dem Schwenkhebel. Dabei ermöglicht eine bewegliche Anbringung der Verbindungslasche an der Verbindungsstelle des Schwenkhebels eine freie Schwenkbewegung des Schwenkhebels um das Schwenklager.

[0015] Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass die Koppeleinrichtung eine Hebelrolle umfasst, die an der Verbindungsstelle mit dem Schwenkhebel verbunden ist und mit dem Umschließungselement in Kontakt steht. Durch eine solche Hebelrolle kann insbesondere die Druckkraft des Nockens wirkungsvoll auf den Schwenkhebel übertragen werden. Die Hebelrolle kann in Kombination mit einer Verbindungslasche eine Überbeanspruchung der Lasche beim Übertragen der Druckkraft vom Nocken zum Ventil, um das Ventil zu öffnen, vermeiden.

[0016] Für eine konstruktiv einfache Kopplung der Übertragungselemente kann die Verbindungslasche und die Hebelrolle an der Verbindungsstelle mittels eines Bolzens mit dem Schwenkhebel verbunden sein. Dabei kann der Bolzen gleichzeitig das Drehlager der Hebelrolle bilden.

[0017] Günstigerweise kann der Bolzen gegen die Federkraft eines Federelements, insbesondere einer Blattfeder, beweglich am Schenkhebel angeordnet sein. Insbesondere bei der Übertragung der durch den angetriebenen Nocken induzierten Kraft vom Umschließungselement auf den Schwenkhebel in Zugrichtung, d.h. üblicherweise um das Ventil wieder zu schließen, kann sich der Bolzen so gegen die Federkraft eines Federelements am Schwenkhebel abstützen, um das verbleibende Spiel des den Nocken eng umschlingenden Umschließungselements auszugleichen. Weiter bewirkt dieses Federelement eine gedämpfte Wirkung des Nockens in Zugrichtung und so neben einem leicht verzögerten Schließen des Ventils auch ein sanftes, materialschonendes Auftreffen des Ventiltellers auf den Ventilsitz.

[0018] Aus Vereinfachungsgründen kann der Bolzen seitlich über den Schwenkhebel überstehen und die Verbindungslasche an dem seitlich überstehenden Abschnitt mit dem Bolzen verbunden sein.

[0019] Um auch die Hebelrolle in zweckmäßiger Weise mit dem Bolzen zu verbinden, kann der Schwenkhebel eine Aussparung aufweisen, die durch zwei seitliche Abschnitte des Schwenkhebels begrenzt ist und in der die Hebelrolle angeordnet ist. Dabei kann der Bolzen in den seitlichen Abschnitten des Schwenkhebels geführt sein.

[0020] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Hebelrolle als Wälzlager ausgebildet ist. Ein solches Wälzlager ermöglicht ein Abrollen der Hebelrolle mit nur einer geringeren Belastung des zur Verbindung mit dem Schwenkhebel eingesetzten Bolzens.

[0021] Zur sicheren Übertragung der Bewegung des angetriebenen Nockens über den Schwenkhebel an das Ventil kann der Schwenkhebel weiter einen Verbindungsbereich zum Ventil umfassen, wobei zum Ausgleich der kreisabschnittsförmigen Schwenkbewegung des Schwenkhebels im Verhältnis zur linearen Bewegung des Ventils der Verbindungsbereich mit einem verschiebbaren Drehpunkt zum Ventil ausgebildet ist. Durch die unterschiedlichen Bewegungsformen des Ventils und des Schwenkhebels verschiebt sich bei jeder Bewegung der Schnittpunkt dieser beiden Bauteile zueinander, weshalb der Schenkhebel in geeigneter Weise als Kulisse ausgebildet sein kann. In einfacher Weise kann der notwendige Längenausgleich, bzw. die Verschiebung des Schnittpunkts, durch ein im Verbindungsbereich des Schwenkhebels angeordnetes Langloch realisiert werden, indem ein im Ventilschaft fixierter Stift geführt ist.

[0022] Eine besondere Ausführung des zwangsgesteuerten Ventiltriebs sieht vor, dass das Schwenklager sich gegen ein Stützelement abstützt und die Position des Schwenklagers gegenüber dem Stützelement einstellbar ist. Ein solches Stützelement ermöglicht durch die Einstellung der Schwenklagerposition ein Ausgleich des Ventils, wobei sowohl in Druck- als auch in Zugrichtung das Stützelement formschlüssig mit dem Schwenklager des Schwenkhebels verbunden ist. Dabei kann eine Einstellung der Position des Schwenklagers sowohl mechanisch als auch hydraulisch erfolgen.

[0023] In vorteilhafter Weise kann das Umschließungselement als Rollenkette ausgebildet sein. Eine Rollenkette ist eine verschleißarme, betriebssichere Lösung für das Umschließungselement eines zwangsgesteuerten Ventiltriebs. Für eine einfache Verbindung des Umschließungselements mit der Koppeleinrichtung, die ohne zusätzliche Bauteile auskommt, kann dabei die Verbindungslasche an einem Gelenkbolzen der Rollenkette befestigt sein. Bevorzugt kann die Rollenkette seitliche Laschen aufweisen, wobei die Laschen seitlich über den Nocken und gegenüber der Führungsbahn des Nockens überstehen. Eine solche Rollenkette ermöglicht eine axiale Führung der Kette auf den Nocken, wobei der Nocken zwischen die seitlich gegenüber stehenden Laschen eingreift.

[0024] Das Umschließungselement kann prinzipiell auch als Wälzlager ausgebildet sein, das ein besonders gutes Gleitverhalten auf der Führungsbahn des Nockens ermöglicht. Dabei können die Rollen des Wälzlagers durch am Nockenelement angrenzende, über die Nockenbahn überstehende Scheiben axial geführt werden.

[0025] Der hier vorliegende zwangsgesteuerte Ventiltrieb mit einem um ein Schwenklager schwenkbaren Schwenkhebel eröffnet neben den beschriebenen vorteilhaften Ausführungsformen konstruktive Möglichkeiten in einfacher Weise Feder- und/oder Dämpfungselemente zur Abstimmung des Öffnungs- und Schließvorgangs des Ventils zu integrieren und so den Ventiltrieb auf die Anforderungen modemer Verbrennungskraftmaschinen abzustimmen, insbesondere zur Minimierung von Schwingungen, Resonanzen und den Auswirkungen von Spielresten des Umschlingungselements, des Schwenkhebels und des Ventils. Dabei ist eine Anordnung solcher Elemente am Stützelement des Schwenklagers besonders einfach möglich. Eine Anordnung im Bereich des Ventils mit entsprechenden konstruktiven Einschränkungen und betrieblichen Belastungen kann vermieden werden. Dadurch ist weiterhin eine einfache Konstruktion des zwangsgesteuerten Ventiltriebs möglich.

[0026] Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
Eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen zwangsgesteuerten Ventiltriebs,
Fig. 2
Eine perspektivische Ansicht des Ventiltriebs aus Fig. 1, und
Fig. 3
Eine vergrößerte Detailansicht der Verbindungsstelle zum Schwenkhebel aus Fig. 1.


[0027] Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen zwangsgesteuerten Ventiltrieb mit einem Nocken 1, einem Umschließungselement 3, einer Verbindungslasche 3, einem Schwenkhebel 4 und einem Ventil 5. Der Nocken 1 ist auf einer rotierenden Nockenwelle (nicht gezeigt) befestigt und wird durch die Rollen 6 des Umschließungselements 2 ohne wesentliches Spiel eng umschlungen. Die Rollen 6 sind Teil einer Gelenkkette (nicht gezeigt) und auf den Gelenkbolzen 7 (im Wesentlichen nicht gezeigt) der Gelenkkette geführt. Die Verbindungslasche 3 ist an dem Gelenkbolzen 7 der untersten, dem Schwenkhebel 4 nächst gelegensten Rolle 6, die Koppelrolle 6' an seinem ersten Ende befestigt. Das zweite Ende der Verbindungslasche 3 ist durch den Verbindungsbolzen 8 an dem Schwenkhebel 4 angeordnet.

[0028] Der Verbindungsbolzen 8 dient gleichzeitig als Lagerachse für die Hebelrolle 9, die mit Ihrem Außenumfang die Koppelrolle 6' des Umschließungselements 2 berührt. Um ein leichtes Abrollen der Rolle 6' auf der Nockenbahn des Nockens 1, bzw. auf der Hebelrolle 9, und eine verschleißarme Kraftübertragung zu ermöglichen, ist die Koppelrolle 6' in einem Wälzlager gelagert. Der Schwenkhebel 4 ist um das Schwenklager 10 schwenkbar, das sich gegen das Stützelement 11 abstützt und in Druck- und Zugrichtung formschlüssig durch das Einstellelement 12 mit dem Stützelement 11 verbunden ist. Der Schwenkhebel 4 ist durch das Einstellelement 12 in seiner Position gegenüber dem Stützelement 11 einstellbar. An dem dem Schwenklager 10 gegenüberliegenden Ende des Schwenkhebels 4 ist der Verbindungsbereich 13 zum Ventil 5 aus Ventilschaft 14 und Ventilteller 15 angeordnet. Der Verbindungsbereich 13 besteht aus einem im Schwenkhebel 4 eingearbeiteten Langloch 16 in dem der Ventilstift 17, der am Ventilschaft 14 fixiert ist, beweglich geführt ist.

[0029] In Fig. 2 ist die Form des Schwenkhebels 4 deutlicher erkennbar. Der Schwenkhebel 4 hat dabei im Wesentlichen die gleiche Breite wie die Koppelrolle 6' zuzüglich der Dicke seitlicher Führungslaschen am Umschließungselement 2. Wenn die Verbindungslasche 3 einteilig mit der Führungslasche ausgebildet ist, d.h. die Verbindungslasche 3 ist mit zwei benachbarten Rollen 6 verbunden, können Rollen 6 und Schwenkhebel 4 die selbe Breite aufweisen. Der Bolzen 8 erstreckt sich an der Verbindungsstelle 18 durch den gesamten Schwenkhebel 4 hindurch und steht seitlich über, um die Befestigung der Verbindungslasche 3 zu ermöglichen. In einer Aussparung 21 des Schwenkhebers 4 ist im Bereich der Verbindungsstelle 18 die Hebelrolle 9 angeordnet. Die Aussparung 21 wird durch zwei seitliche Abschnitte des Schwenkhebels 4 begrenzt, durch die sich der Bolzen 8 erstreckt und an dessen der Hebelrolle 9 abgewandten Außenseiten sich die auf beiden Seiten des Schwenkhebels 4 angeordneten Verbindungslaschen 3 anschließen. Das Schwenklager 10 ist als Bolzen ausgebildet, der sich durch eine Bohrung durch den Schwenkhebel 4 erstreckt, wobei auch hier in der Mitte eine Aussparung 22 vorgesehen ist, in der dieser Schwenkbolzen mit dem Einstellelement 12 verbunden ist. Auch der Verbindungsbereich 13 vom Schwenkhebel 4 zum Ventil 5 weist eine Aussparung 23 auf, in der der Ventilschaft 14 angeordnet ist und in dem der Ventilstift 17 in das Langloch 16 eingreift.

[0030] Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Ansicht die Verbindung zwischen Umschließungselement 2 und dem Schwenkhebel 4 aus Verbindungslasche 3 und der Hebelrolle 9. Die Verbindungslasche 3 ist fest mit dem Gelenkbolzen 7, der dem Schwenkhebel 4 nächst liegendsten Rolle 6 des Umschließungselements 2, der Koppelrolle 6', verbunden. Dabei ist die Koppelrolle 6' weiterhin drehbar in dem Wälzlager auf dem Gelenkbolzen 7 gelagert, während die Verbindungslasche 3 zwar nicht drehbar auf dem Gelenkbolzen 7 gelagert, aber beweglich gegenüber dem Umschließungselement 2 befestigt ist. Das zweite Ende der Verbindungslasche 3 ist mit dem Verbindungsbolzen 8 an der Verbindungsstelle 18 mit dem Schwenkhebel 4 verbunden. Die Verbindungsstelle 18 umfasst eine im Wesentlichen kreisförmige Aufnahme 19 für den Verbindungsbolzen 8, die in Richtung des Umschließungselement 2 offen ist, wobei der Verbindungsbolzen 8 durch eine Blattfeder 20 in der Aufnahme 19 gehalten wird.

[0031] Im Folgenden wird die Funktionsweise des zwangsgesteuerten Ventiltriebs der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Mit der Nockenwelle (nicht gezeigt) dreht sich der zur Steuerung des einen Ventils 5 eingesetzte eine Nocken 1 um den Mittelpunkt M der Nockenwelle. Solange sich der Koppelbereich des Umschließungselements 2, die Koppelrolle 6', auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt M bewegt, verändert sich auch die Lage des Ventils 5 nicht. Mit dem Beginn des exzentrischen Bereichs bewegt sich die Koppelrolle 6' vom Mittelpunkt M des Nockens 1 weg und drückt über die Verbindungslasche 3 und die Hebelrolle 9 auf den in der Aufnahme 19 liegenden Verbindungsbolzen 8. Der Schwenkhebel 4 schwenkt um das Schwenklager 10 und drückt dabei das im Verbindungsbereich 13 befestigte Ventil 5 nach unten, wodurch sich der Ventilteller 15 im eingebauten Zustand von der Ventilaufnahme löst. Bei der Bewegung des Schwenkhebels 4 bleibt die Lage der Verbindungsstelle gleich relativ zum Schwenklager 10, der Verbindungsstelle 18 und dem Koppelpunkt zum Umschließungselement 2, d.h. der Koppelrolle 6'. Der Nocken 1 wandert in seiner Drehbewegung weiter bis die Koppelrolle 6' den vom Mittelpunkt M entferntesten Punkt auf der Nockenbahn erreicht, bei dem das Ventil seine größte Offenstellung erreicht. Während der Druckbewegung des Nockens 1 auf die Koppeleinrichtung ist der Verbindungsbolzen 8 formschlüssig in der Aufnahme 19 gedrückt.

[0032] Sobald sich der Nocken 1 über den entferntesten Punkt hinaus bewegt, wird der Schwenkhebel 4 durch die Verbindungslasche 3 in Richtung auf den Mittelpunkt M der Nockenwelle zurückgezogen, wodurch sich das Ventil wieder langsam schließt. In Zugrichtung des Umschließungselements 2 ist der Verbindungsbolzen 8 gegen die Blattfeder 20 federnd in der Aufnahme 19 gelagert, um das verbleibende Restspiel im Umschließungselement 2 auszugleichen. Der Nocken 1 dreht sich mit der Nockenwelle weiter bis die Koppelrolle 6' wieder den kreisförmigen Bereich der Nockenbahn um den Mittelpunkt M der Nockenwelle erreicht, bei dem das Ventil in seine Schließposition zurückgezogen ist.

[0033] Der Schwenkhebel 4 stützt sich mit seinem Schwenklager 10 auf dem Stützelement 11 ab, dass durch das Einstellelement 12 in seiner Position zum Stützelement veränderbar ist. Durch die Einstellung der Position des Schwenklagers 10 kann das Ventilspiel ausgeglichen werden, wobei neben einer mechanischen auch die hydraulische Verstellung der Position möglich ist. Das Stützelement 11 kann auch als Dehnstoffelement ausgebildet sein, das beispielsweise in Abhängigkeit der Temperatur, bzw. der Temperaturänderung, die Position des Schwenklagers verändert.

[0034] Der Schwenkhebel 4 für einen erfindungsgemäßen zwangsgesteuerten Ventiltriebs ist als Kulisse ausgebildet, um den Längenausgleich bei der kreisabschnittsförmigen Bewegung des Schwenkhebels 4 um das Schwenklager 10 zur linearen Bewegung des Ventils 5 auszugleichen. Dazu ist der Ventilstift 17 in dem Langloch 16 des Schwenkhebels 4 geführt, wodurch das Ventil in Druck- und Zugrichtung formschlüssig mit dem Schwenkhebel 4 verbunden ist.


Ansprüche

1. Zwangsgesteuerter Ventiltrieb mit einem Ventil (5), einem angetriebenen Nocken (1), einem flexiblen, den Nocken (1) eng umschlingendes Umschließungselement (2) und einer Koppeleinrichtung, die das Ventil (5) mit dem Umschließungselement (2) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung einen Schwenkhebel (4) umfasst, der um ein Schwenklager (10) schwenkbar ist, und das Umschließungselement (2) an einer von dem Schwenklager (10) beabstandeten Verbindungsstelle (18) mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.
 
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung eine Verbindungslasche (3) umfasst, die das Umschließungselement (2) mit dem Schwenkhebel (4) verbindet, wobei die Verbindungslasche (3) mit dem Umschließungselement (2) und an der Verbindungsstelle (18) mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.
 
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung eine Hebelrolle (9) umfasst, die an der Verbindungsstelle (18) mit dem Schwenkhebel verbunden ist und mit dem Umschließungselement (2) in Kontakt steht.
 
4. Ventiltrieb nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (3) und die Hebelrolle (9) an der Verbindungsstelle (18) mittels eines Bolzens (8) mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.
 
5. Ventiltrieb nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) gegen die Federkraft eines Federelements, insbesondere einer Blattfeder (20) , beweglich am Schwenkhebel (4) angeordnet ist.
 
6. Ventiltrieb nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) seitlich über den Schwenkhebel (4) übersteht und die Verbindungslasche (3) an dem seitlich überstehenden Abschnitt mit dem Bolzen (8) verbunden ist.
 
7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (4) eine Aussparung (21) aufweist, die durch zwei seitliche Abschnitte des Schwenkhebels (4) begrenzt ist und in der die Hebelrolle (9) angeordnet ist.
 
8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelrolle (9) als Wälzlager ausgebildet ist.
 
9. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (4) weiter einen Verbindungsbereich (13) zum Ventil (5) umfasst, und der Verbindungsbereich (13) mit einem verschiebbaren Drehpunkt zum Ventil (5) ausgebildet ist.
 
10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (10) sich gegen ein Stützelement (11) abstützt, und die Position des Schwenklagers (10) gegenüber dem Stützelement (11) einstellbar ist.
 
11. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umschließungselement (2) als Rollenkette ausgebildet ist.
 
12. Ventiltrieb nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (3) an einem Gelenkbolzen (7) der Rollenkette befestigt ist.
 
13. Ventiltrieb nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette seitliche Laschen aufweist, wobei die Laschen seitlich über den Nocken (1) und gegenüber der Führungsbahn des Nockens (1) überstehen.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.


1. Zwangsgesteuerter Ventiltrieb mit einem Ventil (5), einem angetriebenen Nocken (1), einem flexiblen, den Nocken (1) eng umschlingendes Umschließungselement (2) und einer Koppeleinrichtung, die das Ventil (5) mit dem Umschließungselement (2) verbindet, wobei die Koppeleinrichtung einen Schwenkhebel (4) umfasst, der um ein Schwenklager (10) schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung weiter eine Verbindungslasche (3) umfasst, wobei die Verbindungslasche (3) mit dem Umschließungselement (2) und an einer von dem Schwenklager (10) beabstandeten Verbindungsstelle (18) mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.
 
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung eine Hebelrolle (9) umfasst, die an der Verbindungsstelle (18) mit dem Schwenkhebel verbunden ist und mit dem Umschließungselement (2) in Kontakt steht.
 
3. Ventiltrieb nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (3) und die Hebelrolle (9) an der Verbindungsstelle (18) mittels eines Bolzens (8) mit dem Schwenkhebel (4) verbunden ist.
 
4. Ventiltrieb nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) gegen die Federkraft eines Federelements, insbesondere einer Blattfeder (20), beweglich am Schwenkhebel (4) angeordnet ist.
 
5. Ventiltrieb nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) seitlich über den Schwenkhebel (4) übersteht und die Verbindungslasche (3) an dem seitlich überstehenden Abschnitt mit dem Bolzen (8) verbunden ist.
 
6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (4) eine Aussparung (21) aufweist, die durch zwei seitliche Abschnitte des Schwenkhebels (4) begrenzt ist und in der die Hebelrolle (9) angeordnet ist.
 
7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelrolle (9) als Wälzlager ausgebildet ist.
 
8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (4) weiter einen Verbindungsbereich (13) zum Ventil (5) umfasst, und der Verbindungsbereich (13) mit einem verschiebbaren Drehpunkt zum Ventil (5) ausgebildet ist.
 
9. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (10) sich gegen ein Stützelement (11) abstützt, und die Position des Schwenklagers (10) gegenüber dem Stützelement (11) einstellbar ist.
 
10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Umschließungselement (2) als Rollenkette ausgebildet ist.
 
11. Ventiltrieb nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (3) an einem Gelenkbolzen (7) der Rollenkette befestigt ist.
 
12. Ventiltrieb nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenkette seitliche Laschen aufweist, wobei die Laschen seitlich über den Nocken (1) und gegenüber der Führungsbahn des Nockens (1) überstehen.
 




Zeichnung













Recherchenbericht