Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigungsvorrichtung zur Betätigung zumindest eines Ventils einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem ersten Schlepphebel und einem zweiten Schlepphebel, wobei die beiden Schlepphebel um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sind, zumindest einer Stoßstange, welche mit dem ersten Schlepphebel in der Weise verbunden ist, um eine Betätigungsbewegung des ersten Schlepphebels an ein Ventil zu übertragen, einem ersten Nocken und einem zweiten Nocken, wobei die beiden Nocken an einer Welle angeordnet sind und der erste Schlepphebel eine Kontur des ersten Nockens abgreift und der zweite Schlepphebel eine Kontur des zweiten Nockens abgreift.

Gattungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtungen sowie Brennkraftmaschinen mit derartigen Ventilbetätigungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.

Aufgrund der immer höheren Anforderungen in Bezug auf Leistung, Effizienz und Emission gewinnen variable Ventiltriebe, d.h. Ventiltriebe mit veränderlichem Ventilhub, bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen im Vier- Takt-Betrieb und im Sechs-Takt-Betrieb, mehr und mehr an Bedeutung.

Mit variablen Ventiltrieben kann dabei der Notwendigkeit der Konstrukteure der Brennkraftmaschinen und dem Wunsch der Thermodynamik entsprochen werden, alternativ verschiedene Ventilerhebungskurven auf ein oder mehrere Ventile zu übertragen, insbesondere je nach Betriebssituation der Brennkraftmaschine, wobei sowohl der Ventilhub als auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte angepasst werden können.

Dies wird im Allgemeinen durch eine Umschaltung im Übertragungsweg des Ventiltriebs erreicht. Hubum- und Hubabschaltungssysteme mit schaltbaren Nockenfolgern, wie Tassenstößeln, Rollenstößeln oder Kipphebeln, sind in verschiedenen Anwendungen in Serie. Dabei gilt, dass für jeden weiteren alternativen Ventilhub auch ein entsprechender Nocken als hub-gebendes Element vorhanden sein muss - es sei denn, der Alternativ-Hub ist ein Null- Hub.

Es gibt unterschiedliche Anwendungsbereiche für den Einsatz von Ventiltrieben mit veränderlichem bzw. variablem Ventilhub. Einige Beispiele werden im Folgenden aufgezählt:

Hubumschaltung: Die Hubumschaltung ermöglicht die betriebspunktabhängige Nutzung von mindestens zwei verschiedenen Ventilerhebungen. Hierbei kommt ein speziell auf den Teillastbereich abgestimmter, kleinerer Ventilhub zum Einsatz, welcher den Drehmomentverlauf verbessert und den Verbrauch und die Emission reduziert. Der große Ventilhub kann auf weitere Leistungssteigerung optimiert werden. Ein kleinerer Ventilhub mit geringerem Maximal-Hub und kürzerer Länge des Ereignisses ermöglicht durch einen deutlich früheren Einlass-Schließzeitpunkt und der Entdrosselung im Ansaugtrakt eine Verringerung der Ladungswechsel-Arbeit (Miller-Zyklus). Ähnliche Resultate sind mit dem Atkinson-Zyklus, das heißt extrem spätem Einlass-Schluss, möglich. Eine optimale Füllung des Verbrennungsraums bewirkt dabei im Teillastbereich noch eine Drehmomentsteigerung.

Zylinderabschaltung: Die Zylinderabschaltung wird vorwiegend bei großvolumigen, vierzylindrigen Motoren (zum Beispiel mit vier, acht, zehn oder zwölf Motorzylindern) eingesetzt. Dabei werden ausgewählte Motorzylinder durch Hubabschaltung an den Ein- und Auslassventilen stillgelegt; es findet dabei eine komplette Entkopplung vom Nockenhub statt. Aufgrund von äquidistanten Zündfolgen lassen sich dabei gängige V8- und V12-Triebwerke auf A4- bzw. R6-Motoren umschalten. Der Zweck der Motorzylinderabschaltung liegt darin, die Ladungswechsel-Verluste zu minimieren und eine Betriebspunkt-Verlagerung hin zu höheren Mitteldrücken und damit höheren thermodynamischen Wirkungsgraden durchzuführen, wodurch erhebliche Kraftstoffeinsparungen erreicht werden können.

Motorbremsbetrieb: Motorbremssysteme, die einen Motorbremsbetrieb ermöglichen, erlangen in Fahrzeug-Brennkraftmaschinen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zunehmend an Bedeutung, da es sich bei diesen um kostengünstige und platzsparende Zusatzbremssysteme handelt, welche die Radbremsen, insbesondere bei längeren abschüssigen Fahrten, entlasten können. Zusätzlich bedingt die Steigerung der spezifischen Leistung moderner Nutzfahrzeugmotoren auch die Anhebung der zu erreichenden Bremsleistung.

Zum Erzielen einer Motorbremswirkung ist bekannt, in den Motorzylindern einer Brennkraftmaschine zusätzliche Makroventile vorzusehen, mit welchen ein sogenanntes Dekompressionsbremsen durchgeführt werden kann, indem am Ende des Verdichtungstakts, insbesondere bei einem Vier-Takt-Motor oder einem Sechs-Takt-Motors, eine Dekompression des Zylinders über die zusätzlichen Motorventile durchgeführt wird. Hierdurch entweicht die an dem verdichteten Gas verrichtete Arbeit über das Abgassystem der Brennkraftmaschine. Weiterhin muss die Brennkraftmaschine wiederum Arbeit aufwenden, um den Zylinder von Neuem mit Gas zu befüllen. Unter anderem ist bekannt, eine Motorbremswirkung über einen variablen Ventiltrieb der eigentlichen Auslassventile zu erzeugen.

Zur Änderung des Ventilhubs sind verschiedene Systeme und Konzepte bekannt. Insbesondere ist bekannt, zwischen ein oder mehreren, einen Nockenhub übertragenden Ventilbetätigungselementen einer Ventilbetätigungsvorrichtung eine mechanische oder hydraulische Kopplungsvorrichtung vorzusehen, mittels welcher eine Umschaltung im Übertragungsweg des Ventiltriebs erreicht werden kann.

Beispielsweise zeigt das Dokument US 2014/0326212 A1 ein System zur variablen Ventilsteuerung, ins-besondere zum Erzeugen einer Motorbremswirkung, welches eine „Lost- Motion“-Einrichtung mit hydraulisch betätigbaren Sperrelementen aufweist, um wahlweise einen Ventilbetätigungsmechanismus zu sperren oder freizugeben, so dass Ventilbetätigungsbewegungen wahlweise übertragen oder nicht übertragen werden zu einem oder mehreren Ventilen, um den Ventilhub zu verändern und dadurch insbesondere eine Motorbremswirkung zu erzeugen.

In dem Dokument WO 2015/022071 A1 ist eine Ventilbetätigungseinrichtung zur Betätigung zumindest eines ersten Ventils einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, offenbart, welche insbesondere zur Motorbremsung verwendbar ist und welche einen ersten Kipphebelteil, einen zweiten Kipphebelteil, und ein erstes Schaltelement zur Veränderung des Ventilhubs des zumindest einen ersten Ventils aufweist, wobei der erste Kipphebelteil und der zweite Kipphebelteil schwenkbar gelagert sind und in der Weise angeordnet sind, dass zumindest eine erste Ventilsteuerungsbewegung von einer ersten Nockenwelle über den ersten Kipphebelteil und den zweiten Kipphebelteil zu dem zumindest einen ersten Ventil übertragbar ist.

Das Dokument WO 2019/02551 1 A1 betrifft eine Kopplungsvorrichtung für eine Ventilbetätigungsvorrichtung zur Betätigung wenigstens eines Ventils einer Hubkolbenmaschine mit veränderlichem Ventilhub, insbesondere für eine Ventilbetätigungsvorrichtung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, eine Ventilbetätigungsvorrichtung und eine Hubkolbenmaschine, wobei die Kopplungsvorrichtung ein erstes Kopplungselement, ein zweites Kopplungselement und eine Sperreinrichtung aufweist. Das erste Kopplungselement und das zweite Kopplungselement sind zumindest innerhalb definierter Grenzen entlang einer ersten Achse relativ zueinander verschiebbar, wobei mittels der Sperreinrichtung die Relativverschiebung der beiden Kopplungselemente zueinander entlang der ersten Achse zumindest in eine erste Richtung blockierbar ist. Die Sperreinrichtung weist ein zumindest in einem definierten Bereich in Umfangsrichtung um die erste Achse drehbares Sperrelement auf, wobei die Relativverschiebung der beiden Kopplungselemente entlang der ersten Achse zumindest in die erste Richtung blockiert ist, wenn sich das Sperrelement in einer Blockier-Position befindet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ventilbetätigungsvorrichtung zur variablen Ventilsteuerung bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung eine variable Ventilbetätigungsvorrichtung bereitzustellen, welche dieselben Kräfte übertragen kann wie eine vergleichbare Ventilbetätigungsvorrichtung mit unveränderlicher Ventilsteuerung.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilbetätigungsvorrichtung und eine Brennkraftmaschine gemäß der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Ventilbetätigungsvorrichtung zur Betätigung zumindest eines Ventils einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine, aufweisend: einen ersten Schlepphebel und einen zweiten Schlepphebel, wobei die beiden Schlepphebel um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sind; zumindest eine Stoßstange, welche mit dem ersten Schlepphebel in der Weise verbunden ist, um eine Betätigungsbewegung des ersten Schlepphebels an ein Ventil zu übertragen; einen ersten Nocken und einen zweiten Nocken, wobei die beiden Nocken an einer Welle angeordnet sind und der erste Schlepphebel eine Kontur des ersten Nockens abgreift und der zweite Schlepphebel eine Kontur des zweiten Nockens abgreift, wobei der erste Schlepphebel und der zweite Schlepphebel über eine mechanische Kopplungsvorrichtung miteinander verbunden sind, wobei die Kopplungsvorrichtung ein in zumindest eine erste Position und eine zweite Position bringbares Sperrelement aufweist und eingerichtet ist, zumindest in der ersten Position des Sperrelements eine Betätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels auf den ersten Schlepphebel zu übertragen; und eine Schaltvorrichtung mit einem Kulissenführungselement, wobei das Kulissenführungselement ausgebildet ist, das Sperrelement der Kopplungsvorrichtung zumindest von der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt zu bringen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Ventilbetätigungsvorrichtung.

Die Erfindung beruht auf dem Ansatz, eine variable Ventilsteuerung mittels zweier Schlepphebel zu realisieren, wobei der erste Schlepphebel permanent eine Ventilbetätigungsbewegung erzeugt und der zweite Schlepphebel bei Bedarf mittels einer Schaltvorrichtung zugeschaltet werden kann, so dass sich die durch den zweiten Schlepphebel erzeugte Ventilbetätigungsbewegung mit der Ventilbetätigungsbewegung des ersten Schlepphebels überlagert. Dabei wird die Ventilbetätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels über die Kopplungsvorrichtung auf den ersten Schlepphebel übertragen, so dass immer nur der erste Schlepphebel über die Stoßstange das Ventil betätigt.

Vorzugsweise ist ein erster Kraftübertragungspfad über den ersten Schlepphebel dabei nicht von dem Vorhandensein des zweiten Schlepphebels beeinträchtigt. Die Kopplungsvorrichtung leitet den zweiten Kraftübertragungspfad vom zweiten Schlepphebel am ersten Schlepphebel ein, von wo aus dieser identisch zu dem ersten Kraftübertragungspfad bis zum Ventil verläuft.

Die Erfindung vereint auf diese Weise die Vorteile eines starren Schlepphebels mit den Vorteilen einer verstellbaren Ventilsteuerung. Einerseits können große Kräfte zur Betätigung des Ventils allein über den ersten Schlepphebel übertragen werden. Eine Feineinstellung der Ventilhebungskurve und/oder ergänzende Betätigung des Ventils kann hingegen durch ein Hinzuschalten des zweiten Schlepphebels erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung weist der erste Schlepphebel einen Kopplungsabschnitt auf, welcher den zweiten Schlepphebel in der Weise umgreift, dass er für den zweiten Schlepphebel und/oder die Kopplungsvorrichtung einen Anschlag bildet, wenn sich der zweite Schlepphebel weiter um die gemeinsame Drehachse dreht als der erste Schlepphebel. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Art der Kraftübertragung vom ersten Schlepphebel auf den zweiten Schlepphebel verwirklicht werden. Insbesondere kann die Ventilbetätigungsvorrichtung besonders platzsparend gebaut werden, da alle zusätzlichen Bauteile an dem zweiten Schlepphebel dort vorgesehen werden können, wo bei dem ersten Schlepphebel die Stoßstange verläuft.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung steigt eine Flanke des zweiten Nockens in Bezug auf eine betriebsmäßige Drehrichtung der Welle später an als eine Flanke des ersten Nockens und vorzugsweise sind Konturen des ersten Nockens und des zweiten Nockens in der Weise ausgebildet, dass die Betätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels eine größere und/oder zeitlich längere Ventilerhebungskurve erzeugt als die Ventilerhebungskurve, welche durch die Betätigungsbewegung des ersten Schlepphebels erzeugt wird. Aufgrund des früheren Anstiegs der Flanke des ersten Nockens liegen die vergleichsweise großen Kräfte, welche beim Öffnen eines Ventils an entstehen, am ersten Schlepphebel an, welcher vorzugsweise starr ausgeführt ist und daher eine größere Festigkeit aufweist als der zweite Schlepphebel. Zudem kann der zweite Schlepphebel gezielt weniger robust ausgelegt werden, wodurch Gewicht und Platz eingespart werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung ist die Kopplungsvorrichtung an dem oder in dem zweiten Schlepphebel angeordnet und weist des Weiteren ein erstes Kopplungselement auf, welches mit dem Sperrelement zusammenwirkt, und das erste Kopplungselement und das Sperrelement sind in der ersten Position des Sperrelements in der Weise gegeneinander blockiert, dass die Kopplungsvorrichtung eine definierte Länge in ihrer axialen Richtung nicht unterschreitet und das erste Kopplungselement und das Sperrelement in der zweiten Position des Sperrelements in der Weise gegeneinander, insbesondere ineinander, verschiebbar sind, dass sich die Kopplungsvorrichtung in ihrer axialen Richtung gegenüber der definierten Länge verkürzt. Durch diese Anordnung und Ausgestaltung der Kopplungsvorrichtung kann die Ventilbetätigungsvorrichtung besonders kompakt ausgeführt werden und ist besonders gut durch die Schaltvorrichtung betätigbar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung ist eine Längsachse der Kopplungsvorrichtung wenigstens im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Stoßstange ausgerichtet. Diese Anordnung gewährleistet, dass möglichst geringe Querkräfte an der Kopplungsvorrichtung auftreten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung weist das erste Kopplungselement einen ersten Abschnitt mit einer Außen-Längsverzahnung und einen zweiten, insbesondere an den ersten Abschnitt angrenzenden, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitt auf, und das Sperrelement weist einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt mit einer zur Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts des Kopplungselements korrespondierend ausgebildeten Innen-Längsverzahnung auf, wobei die Innen-Längsverzahnung an einer Innenseite des ringförmigen und/oder hülsenförmigen Abschnitts des Sperrelements angeordnet ist. Durch das Vorsehen einer Verzahnung an der Kopplungsvorrichtung kann eine besonders gute und zuverlässige Schaltbarkeit gewährleistet werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung ist, in der ersten Position des Sperrelements, das Kopplungselement mit der Außen-Längsverzahnung in axialer Richtung derart relativ zum Sperrelement axial verschoben ist, dass sich die Innen- Längsverzahnung nicht mit der Außen-Längsverzahnung des Kopplungselements im Eingriff befindet, sondern sich die Innen-Längsverzahnung des Sperrelements auf Höhe des zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitts befindet, und das Sperrelement ist in Umfangsrichtung derart verdreht ist, dass wenigstens ein Zahn, insbesondere sämtliche Zähne, der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts des Kopplungselements mit wenigstens einem Zahn, insbesondere mit sämtlichen Zähnen, der Innen-Längsverzahnung des Sperrelements zumindest teilweise in axialer Richtung fluchtet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung ist, in der zweiten Position des Sperrelements, das Sperrelement derart verdreht, dass sämtliche Zähne der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts des Kopplungselements zu sämtlichen Zähnen der Innen-Längsverzahnung des Sperrelements derart versetzt angeordnet sind, dass sich die Zähne der Außen-Längsverzahnung des ersten Kopplungselements zu mit den Zähnen der Innen-Längsverzahnung zumindest über einen Teil ihrer axialen Länge im Eingriff befinden oder durch eine axiale Relativverschiebung zwischen dem Kopplungselement und dem Sperrelement miteinander in Eingriff gebracht werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Ventilbetätigungsvorrichtung ist das Sperrelement um eine Längsachse der Kopplungsvorrichtung drehbar, insbesondere wenn das Kopplungselement mit der Außen-Längsverzahnung in axialer Richtung derart relativ zum Sperrelement axial verschoben ist, dass sich die Innen-Längsverzahnung nicht mit der Außen- Längsverzahnung des ersten Kopplungselements im Eingriff befindet, sondern sich auf Höhe des zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitts befindet. Ein Drehen des Sperrelements ist besonders einfach mechanisch zu realisieren und mittels der Schaltvorrichtung von außerhalb der sich bewegenden Schlepphebel gut zu betätigen.

Die im Vorhergehenden in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für den zweiten Aspekt der Erfindung und umgekehrt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und in Bezug auf die Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Ventilbetätigungsvorrichtung;

Figur 2 eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 ;

Figur 3 eine Schnittdarstellung eines zweiten Schlepphebels des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 entlang einer Linie l-l in Fig. 2;

Figur 4 eine weitere Schnittdarstellung des zweiten Schlepphebels des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 entlang einer Linie ll-ll in Fig. 3;

Figur 5 ein Ausschnitt einer Vergrößerung der perspektivischen Ansicht nach Fig. 1 des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung;

Figur 6 eine weitere Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 in einem ersten Zustand; Figur 7 die Draufsicht nach Fig. 6 des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 am Anfang eines Schaltfensters in einem zweiten Zustand;

Figur 8 die Draufsicht nach Fig. 6 und 7 des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 am Ende eines Schaltfensters in einem zweiten Zustand;

Figur 9 eine vergrößerte Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 am Ende eines Schaltfensters in einem zweiten Zustand;

Figur 10 eine vergrößerte Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 nach dem Schaltfenster; und

Figur 11 ein Ausführungsbeispiel von zwei verschiedenen Ventilerhebungskurven, welche mit der Ventilbetätigungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 realisiert werden können.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ventilbetätigungsvorrichtung 100 in perspektivischer Darstellung, wobei die Ventilbetätigungsvorrichtung 100 zur Betätigung eines hier nicht dargestellten Ventils einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.

Die Ventilbetätigungsvorrichtung 100 weist einen ersten Schlepphebel 210 sowie ein zweiten Schlepphebel 21 1 auf, wobei die beiden Schlepphebel 210, 211 drehbar um eine, vorzugsweise gemeinsame, Drehachse 213 gelagert sind. Eine Stoßstange 220 ist mit dem ersten Schlepphebel 210 verbunden, um eine Betätigungsbewegung von dem ersten Schlepphebel 210 und/oder dem zweiten Schlepphebel 211 an das Ventil zu übertragen. Anstatt von Schlepphebel kann die Erfindung auch mit anderen Übertragungselementen, z.B. Kipphebeln, umgesetzt werden.

Der erste Schlepphebel 210 ist dazu ausgebildet, eine Kontur eines ersten Nockens 214 abzugreifen, der zweite Schlepphebel 21 1 ist dazu ausgebildet, eine Kontur eines zweiten Nockens 215 abzugreifen. Die beiden Nocken 214, 215 sind an einer, insbesondere gemeinsamen, Welle 216 drehtest gelagert. Vorzugsweise weist der erste Nocken 214 in Umfangsrichtung der Welle 216 eine andere Kontur auf als der zweite Nocken 215 und/oder sind die Nockenerhebungen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt.

Der erste Schlepphebel 210 und der zweite Schlepphebel 21 1 sind über eine Kopplungsvorrichtung 10 miteinander verbunden. Die Kopplungsvorrichtung 10 ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Betätigungsbewegung von dem zweiten Schlepphebel 211 an den ersten Schlepphebel 210 zu übertragen, wenn sich die Kopplungsvorrichtung 10 in einem Blockier-Zustand befindet oder eine Bewegung des zweiten Schlepphebels 21 1 in eine sogenannte Lost-Motion-Bewegung umzusetzen, wenn sich die Kopplungsvorrichtung 10 in einem Freigabe-Zustand befindet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kopplungsvorrichtung 10 an dem zweiten Schlepphebel 211 angeordnet bzw. ein Bestandteil des zweiten Schlepphebels 211. Vorzugsweise liegt eine Längsachse A (siehe Fig. 3) der Kopplungsvorrichtung 10, entlang derer die Kopplungsvorrichtung 10 längenverstellbar ist, tangential an einer Trajektorie des zweiten Schlepphebels 21 1 um die Drehachse an. Im Wesentlichen verläuft die Längsachse A entlang bzw. parallel zu einer radialen Richtung hinsichtlich der Welle 216.

Der erste Schlepphebel 210 weist insbesondere einen Kopplungsabschnitt 217 auf, der sich vorzugsweise in die Trajektorie des zweiten Schlepphebels 21 1 hinein erstreckt und mit dem zweiten Schlepphebel 21 1 bzw. der Kopplungsvorrichtung 10 zur Übertragung der Betätigungsbewegung wirkverbunden ist, beispielsweise über ein zweites Kopplungselement 12, das über eine Sicherungsmutter 221 in dem Kopplungsabschnitt 217 befestigbar und justierbar ist.

Zur Längenverstellung weist die Kopplungsvorrichtung 10 vorzugsweise ein erstes Kopplungselement 1 1 (in Fig. 1 nicht dargestellt - siehe z.B. Fig. 3) sowie ein, vorzugsweise hülsenförmiges, Sperrelement 13B auf. Das Kopplungselement 11 und das Sperrelement 13B sind in einer ersten Position, die dem oben beschriebenen Freigabe-Zustand der Kopplungsvorrichtung 10 entspricht, vorzugsweise teleskopstangenartig relativ zueinander in axialer Richtung entlang der Längsachse A der Kopplungsvorrichtung 10 verschiebbar.

Um die Kopplungsvorrichtung 10 zwischen dem Freigabe-Zustand und dem Blockier-Zustand zu schalten, ist das Sperrelement 13B schwenkbar, vorzugsweise in Umfangsrichtung um die Längsachse der Kopplungsvorrichtung 10, und so zumindest in die dem Freigabe-Zustand entsprechende erste Position und in eine dem Blockier-Zustand der Kopplungsvorrichtung 10 entsprechende zweite Position bringbar. Die Relativverschiebung des ersten Kopplungselements 11 (Fig. 3) und des Sperrelements 13B ist entlang der Längsachse A blockiert und die Kopplungsvorrichtung 10 somit in dem Blockier-Zustand, wenn sich das Sperrelement 13B in der ersten Position, nachfolgend Blockier-Position genannt, befindet. Entsprechend ist die Relativverschiebung des ersten Kopplungselements 11 und des Sperrelements 13B entlang der Längsachse A freigegeben, die Kopplungsvorrichtung 10 befindet sich also in dem Freigabe-Zustand, wenn sich das Sperrelement 13B in der zweiten Position, nachfolgend Freigabe-Position genannt, befindet.

Das Sperrelement 13B weist vorzugsweise einen sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden Zapfen 13A auf, welcher zum Betätigen des Sperrelements 13B mittels einer Schaltvorrichtung 110 dient. Vorzugsweise bildet das Sperrelement 13B mit dem Zapfen 13A eine Sperrvorrichtung. Der Zapfen 13A ist vorzugsweise in der Weise angeordnet, um mit einer, vorzugsweise korrespondierend zum Zapfen 13A ausgebildeten, Kulisse 85 eines Kulissenführungselement 84 der Schaltvorrichtung 1 10 zusammenzuwirken.

Die Schaltvorrichtung 1 10 ist dabei unabhängig von den Schlepphebeln 210, 21 1 gelagert und vorzugsweise gehäusefest zur Brennkraftmaschine, deren Ventile gesteuert werden (beide nicht dargestellt). Die Schaltvorrichtung 1 10 wird vorzugsweise hydraulisch oder elektromechanisch mittels eines nicht dargestellten Aktors betrieben und weiter vorzugsweise von einer Steuerung (ECU) einer Brennkraftmaschine gesteuert.

Eine Sperrscheibe 1 12 ist drehtest mit der Welle 216 verbunden. Diese dient, wie später erläutert wird, zum Blockieren oder Freigeben einer Betätigung der Kopplungsvorrichtung 10 durch die Schaltvorrichtung 1 10.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die von der Drehachse 213 abgewandte Seite der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Auf der linken Seite der Darstellung von Fig. 2 ist der erste Schlepphebel 210 gezeigt. Ein als durchgezogener Pfeil dargestellter erster Pfad Fi der Kraftübertragung vom ersten Nocken 214 über einen ersten Abnehmer 218 auf den ersten Schlepphebel 210 zu der Stoßstange 220 verläuft vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsrichtung des ersten Schlepphebels 210.

Auf der rechten Seite der Fig. 2 ist der zweite Schlepphebel 211 dargestellt. Eine Kraftübertragung von dem zweiten Schlepphebel 21 1 zu dem ersten Schlepphebel 210 erfolgt nur, wenn sich die Kopplungsvorrichtung 10 in dem Blockier-Zustand befindet. Ist die Kopplungsvorrichtung 10 in dem Blockier-Zustand, verläuft ein zweiter Pfad F2 der Kraftübertragung vom zweiten Nocken 215, über einen zweiten Abnehmer 219 und den zweiten Schlepphebel 210 bis zur Kopplungsvorrichtung 10 im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsrichtung des zweiten Schlepphebels 21 1. Von der Kopplungsvorrichtung 10 verläuft der zweite Pfad F ₂ der Kraftübertragung vorzugsweise über den Kopplungsabschnitt 217, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsachse des zweiten Schlepphebels 211 , bis zu dem ersten Schlepphebel 210 und zur Stoßstange 220.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, dass der Pfad Fi in dem gezeigten Ausführungsbeispiel stets aktiviert ist. Der Pfad F ₂ wird dagegen, je nach Zustand der Kopplungsvorrichtung 10, selektiv hinzugeschaltet.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des zweiten

Schlepphebels 211 der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 in der Ebene l-l aus Fig. 2, in welcher die Mittelachse A der Kopplungsvorrichtung 10 liegt. Wie bereits teilweise in Bezug auf Fig. 1 erläutert und nunmehr in Fig. 3 vollständig ersichtlich, weist die Kopplungsvorrichtung 10 das erste Kopplungselement 11 , das Sperrelement 13B mit dem Zapfen 13A und zusätzlich ein zweites Kopplungselement 12 auf.

Das erste Kopplungselement 11 ist kraftübertragend an dem zweiten Schlepphebel 211 befestigt, das zweite Kopplungselement 12 ist kraftübertragend an dem ersten Schlepphebel 210, vorzugsweise an dessen Kopplungsabschnitt 217 befestigt, weiter vorzugsweise mittels eines Gewindes eingeschraubt und/oder mit einer Sicherungsmutter 221 fixiert bzw. hinsichtlich seiner Position relativ zum ersten Kopplungselement 11 bzw. dem Sperrelement 13B adjustierbar.

Das Sperrelement 13B umgreift bei diesem Ausführungsbeispiel dabei das erste Kopplungselement 11 vollständig, d.h. das Sperrelement 13B ist bei diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 10 in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet.

Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung durch die Betätigungsvorrichtung 100 in der Ebene ll-ll der Fig. 3 im Bereich der Kopplungsvorrichtung 10. Um eine Blockierung zu bewirken und wieder freigeben zu können, weist das erste Kopplungselement 11 der Kopplungsvorrichtung 10 einen ersten, sich in Längsrichtung des ersten Kopplungselementes 11 erstreckenden ersten Abschnitt 16 mit einer Außen-Längsverzahnung sowie einen zweiten, sich ebenfalls in Längsrichtung des ersten Kopplungselementes 11 erstreckenden und unmittelbar an den ersten Abschnitt 16 angrenzenden, zweiten Abschnitt 18 ohne Verzahnung auf. Ferner ist ein weiterer, an den zweiten Abschnitt 18 angrenzender dritter Abschnitt 19 vorgesehen, welcher sich ebenfalls in Längsrichtung des ersten Kopplungselementes 11 erstreckt und ebenfalls eine Außen-Längsverzahnung aufweist. Längsverzahnung bedeutet hier, dass im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung A der Kopplungsvorrichtung 10 verlaufende Strukturen vorgesehen sind, beispielsweise Nuten, prismatische Erhebungen oder ähnliches.

Das hülsenförmige Sperrelement 13B weist über einen Teil seiner Länge in axialer Richtung (insbesondere parallel zur Längsachse A der Kopplungsvorrichtung 10) eine korrespondierend zur Verzahnungsgeometrie des ersten Abschnitts 16 und des dritten Abschnitts 19 ausgebildete Innen-Längsverzahnung 17 auf. Die Innen- Längsverzahnung 17 erstreckt sich in axialer Richtung lediglich über einen Bereich mit einer Länge, welcher höchstens der Breite des zweiten Abschnitts 18 ohne Verzahnung entspricht, so dass das Sperrelement 13B um die erste Achse (entspricht im Wesentlichen der Längsachse A der Kopplungsvorrichtung 10) drehbar ist, wenn das erste Kopplungselement 11 mit der Außen-Längsverzahnung in axialer Richtung derart relativ zum Sperrelement 13B axial verschoben ist, dass sich die Innen-Längsverzahnung 17 des Sperrelementes 13B nicht mit der Außen-Längsverzahnung des ersten Kopplungselements 11 im Eingriff befindet, sondern sich auf Höhe des zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitts 18 befindet, d.h. zwischen den Abschnitten 16 und 19.

Dabei ist ein Außendurchmesser des zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitts 18 des ersten Kopplungselements 11 bei dieser Kopplungsvorrichtung 10 kleiner als ein Kopfkreisdurchmesser der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts 16 des ersten Kopplungselements 11 , wobei insbesondere der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 18 kleiner oder gleich dem Fußkreisdurchmesser der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts 16 ist.

Die Außen-Längsverzahnung des dritten Abschnitts 19 dient zur Verbesserung der Führung des ersten Kopplungselements 11 im Sperrelement 13B, wobei die Verzahnungsgeometrie der Außen-Längsverzahnung des dritten Abschnitts 19 vorzugsweise identisch zur Verzahnungsgeometrie der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts 18 ausgebildet ist.

Der dritte Abschnitt 19 ist bei diesem Ausführungsbeispiel dabei unmittelbar angrenzend an den zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitt 18 und am freien Ende des ersten Kopplungselements 11 angeordnet, wobei die einzelnen Zähne des dritten Abschnitts 19 fluchtend mit den Zähnen der Außen-Längsverzahnung im ersten Abschnitt 16 angeordnet sind.

Das Sperrelement 13B befindet sich dabei in der Blockier-Position, wenn das Kopplungselement 11 mit der Außen-Längsverzahnung in axialer Richtung derart relativ zum Sperrelement 13B axial verschoben ist, dass sich die Innen-Längsverzahnung 17 nicht mit der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnitts 16 des ersten Kopplungselementes 11 in Eingriff befindet, sondern sich die Innen-Längsverzahnung 17 des Sperrelements 13B in axialer Richtung auf Höhe des zweiten, ohne Verzahnung ausgebildeten Abschnitts 18 befindet, und wenn das Sperrelement 13B in Umfangsrichtung derart verdreht ist, d.h. derart um die erste Achse (entspricht der Längsachse A) verdreht ist, dass wenigstens ein Zahn, insbesondere sämtliche Zähne, der Außen-Längsverzahnung des ersten Abschnittes 16 des ersten Kopplungselementes 11 mit wenigstens einem Zahn, insbesondere mit sämtlichen Zähnen, der Innen-Längsverzahnung 17 des Sperrelements 13B zumindest teilweise in axialer Richtung fluchtet, insbesondere in der Weise, dass ihre Stirnseiten aneinander anliegen.

Es erfolgt eine Übertragung der Betätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels 211 auf den ersten Schlepphebel 210, wenn sich das Sperrelement 13B in der Blockier- Position befindet und eine axiale Relativverschiebung der des Kopplungselements 11 und des Sperrelements 13B zueinander blockiert ist. In dieser Blockier-Position folgt das Sperrelement 13B der Bewegung des fest mit dem zweiten Schlepphebel 211 verbundenen ersten Kopplungselements 11 und überträgt somit die Betätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels 211 an das zweite Kopplungselement 12.

Entsprechend befindet sich das Sperrelement 13B in der Freigabe-Position, wenn das Sperrelement 13B in Umfangsrichtung so verdreht ist, dass sämtliche Zähne der Außen- Längsverzahnung des ersten Abschnitts 16 des ersten Kopplungselements 11 zu sämtlichen Zähnen der Innen-Längsverzahnung 17 des Sperrelementes 13B derart versetzt angeordnet sind, dass sich die Zähne der Außen-Längsverzahnung des ersten Kopplungselementes 11 mit den Zähnen der Innen-Längsverzahnung 17 zumindest über einen Teil ihrer axialen Länge im Eingriff befinden. Eine Bewegung des zweiten Schlepphebels 211 wird dagegen dissipiert bzw. ins Leere geführt, wenn sich das Sperrelement 13B in der Freigabe-Position befindet, so dass das erste Kopplungselement 11 ungehindert in den zylinderartigen Abschnitt des Sperrelements 13B eintauchen kann, ohne dass eine Bewegung des ersten Kopplungselements 11 auf das zweite Kopplungselement 12 übertragen wird.

Das Sperrelement 13B ist vorzugsweise mittels eines Federelementes 49 axial gegen das zweite Kopplungselement 12 verspannt, wenn sich das Sperrelement 13B in der Freigabe- Position befindet. Für eine verbesserte Führung durch das zweite Kopplungselement 12 ist der Zylinderboden des Sperrelementes 13B vorzugsweise nach innen gewölbt und ein freies Ende des zweiten Kopplungselementes 12 korrespondierend konvex gewölbt ausgebildet. Auf diese Weise kann durch eine mechanische Schaltvorrichtung eine definierte Ventilerhebung selektiv aktiviert oder deaktiviert werden.

Figur 5 zeigt eine Vergrößerung der perspektivische Darstellung von Fig.1 , wobei insbesondere eine Ausgestaltung der Schaltvorrichtung 1 10 der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 dargestellt wird.

Die Schaltvorrichtung 110 weist ein Kulissenführungselement 84 und ein Auslöseelement 11 1 auf, wobei das Kulissenführungselement 84 dazu eingerichtet ist, die Kopplungsvorrichtung 10 zu betätigen. Um hierfür eine Drehung des Sperrelements 13B um die Längsachse A der Kopplungsvorrichtung 10 zu bewirken, ist der Zapfen 13A mittels des Kulissenführungselements 84 verschiebbar. Das Kulissenführungselement 84 ist dazu vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Welle 216 (in Fig. 5 nicht dargestellt) und/oder der Drehachse 213 verschiebbar. Zum verbesserten Zusammenwirken des Kulissenführungselements 84 und des Sperrelements 13B weist das Kulissenführungselement 84 an seinem, dem Zapfen 13A zugewandten Ende vorzugsweise eine Klaue 85 auf, die dazu ausgebildet ist, mit dem Zapfen 13A des Sperrelements 13B zusammenzuwirken und vorzugsweise als U-Profil ausgebildet ist.

Das Kulissenführungselement 84 ist vorzugsweise an einer Führungsstange 83 und einer Betätigungsstange 81 beweglich gelagert, das Auslöseelement 1 11 ist wenigstens an der Betätigungsstange 81 gelagert. Die Längsachsen der Führungsstange 83 und der Betätigungsstange 81 verlaufen parallel zueinander, vorzugsweise auch parallel zur Drehachse 213 und zur Welle 216, aber senkrecht zur Betätigungsbewegung und zur Längsachse A der Kopplungsvorrichtung 10. Die Betätigungsstange 81 ist dazu eingerichtet, um das Kulissenführungselement 84 auf der Führungsstange 83 zu verschieben.

Dazu sind das Kulissenführungselement 84 und das Auslöseelement 11 1 mittels zweier Federelemente 93, 94 zwischen zwei an der Betätigungsstange 81 angeordneten Anschlägen 89 eingespannt (ein Anschlag ist in Fig. 5 verdeckt). Die Anschläge 89 sind dabei vorzugsweise als Ringscheiben ausgebildet, die fest an der Betätigungsstange 81 angeordnet sind, um eine axiale Verschiebung der Federelemente 93, 94 entlang der Längsachse der Betätigungsstange 81 zu blockieren, um ein Vorspannen der Federelemente 93, 94 hinsichtlich des Kulissenführungselements 84 zu ermöglichen.

Die Schaltvorrichtung 1 10 weist ein Blockierelement 112 auf, welches dazu ausgebildet ist, mit dem Auslöseelement 111 in der Weise zusammenzuwirken, um eine axiale Verschiebung des Kulissenführungselements 84 zu blockieren oder freizugeben. Das Blockierelement 1 12 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in Gestalt einer Sperrscheibe ausgebildet. Daher wird nachfolgend bzw. insgesamt das Bezugszeichen 1 12 für Blockierelement und Sperrscheibe verwendet. Die Sperrscheibe 112 ist axial versetzt zu dem ersten und dem zweiten Nocken 214, 215 an der Welle 216 gelagert und ist somit synchron zu den beiden Nocken 214, 215 drehbar.

Das Auslöseelement 1 11 des dargestellten Ausführungsbeispiels weist einen Auslösezapfen 1 15 auf, welcher in radialer Richtung von der Betätigungsstange 81 abstehend angeordnet ist und mit der Sperrscheibe 112 Zusammenwirken kann. Der Auslösezapfen 115 oder das gesamte Auslöseelement sind vorzugsweise um die Betätigungsstange 81 schwenkbar gelagert und werden weiter vorzugsweise von einer Rückstellfeder 114 in einer definierten Anordnung in Bezug auf das Kulissenführungselement 84 gehalten. Unter einer definierten Anordnung ist hier insbesondere die Richtung zu verstehen, in der der Auslösezapfen 115 radial von der Betätigungsstange 81 absteht.

In einer ersten Stellung ist der Auslösezapfen 115 auf einer ersten, der Kopplungsvorrichtung 10 abgewandten, Seite der Sperrscheibe 1 12 angeordnet. Vorzugsweise ist der Auslösezapfen 1 15 derart ausgebildet, dass dieser gegebenenfalls entlang der sich mit der Welle 216 drehenden Sperrscheibe 1 12 abrollbar ist.

Bei einer Verlagerung der Betätigungsstange 81 in ihrer axialen Richtung hin zu dem Kopplungselement 10 zum Schalten der Schaltvorrichtung 10 blockiert der Auslösezapfen 115 an der Sperrscheibe 1 12. Damit wird auch eine Verschiebung des Auslöseelements 1 11 und des Kulissenführungselements 84 entlang der Betätigungsstange 81 bzw. der Führungsstange 83 blockiert. Ein erstes Federelement 93, welches auf der, dem Kopplungselement 10 abgewandten Seite des Kulissenführungselements 84, angeordnet ist, wird hierdurch vorgespannt.

Die Sperrscheibe 112 weist an ihrem äußeren Umfang ein Schaltfenster 113 in Form einer Auslassung auf. Das Schaltfenster 1 13 ist derart ausgestaltet, dass das Auslöseelement 111 , insbesondere der Auslösezapfen 1 15, das Schaltfenster 1 13 durchtreten kann, wenn sich das Schaltfenster 1 13 bei einer Drehung der Sperrscheibe 112 um die Welle 216 im Bereich des Auslösezapfens 1 15 befindet. Durch die Längenerstreckung des Schaltfensters 113 entlang des Umfangs der Sperrscheibe 1 12 wird somit ein Zeitfenster definiert, in den eine Betätigung der Kopplungsvorrichtung 10 durch die Schaltvorrichtung 1 10 möglich ist.

Durchtritt das Auslöseelement 1 11 , insbesondere der Auslösezapfen 1 15, das Schaltfenster 1 13 in Folge der Vorspannung des Federelements 93, wird eine Verschiebung des Auslöseelements 11 1 und des Kulissenführungselements 84 freigegeben. Das Auslöseelement 11 1 und das Kulissenführungselement 84 werden dann entlang der Betätigungsstange 83 in axialer Richtung, hier in Richtung zu der Kopplungsvorrichtung 10 hin, verschoben. Die axiale Verschiebung des Kulissenführungselements 84 bewirkt, insbesondere über den Zapfen 13A, eine Drehbewegung des Sperrelements 13B und versetzt das Sperrelement 13B somit aus einer Blockier-Position in eine Freigabe-Position oder umgekehrt.

In einer zweiten Stellung ist der Auslösezapfen 1 15 auf einer zweiten, der Kopplungsvorrichtung 10 zugewandten, Seite der Sperrscheibe 1 12 angeordnet. Bei einer Verlagerung der Betätigungsstange 81 in ihrer axialen Richtung weg von dem Kopplungselement 10, blockiert der Auslösezapfen 115 an der Sperrscheibe 1 12, insofern es außerhalb des Schaltfensters 1 13 auf die Sperrscheibe 1 12 trifft. Damit wird eine axiale Verschiebung des Auslöseelements 1 11 und des Kulissenführungselements 84 entlang der Betätigungsstange 81 bzw. der Führungsstange 83 blockiert. Ein zweites Federelement 94, welches auf der dem Kopplungselement 10 zugewandten Seite des Kulissenführungselements 84, angeordnet ist, wird hierdurch vorgespannt.

Durchtritt das Auslöseelement 11 1 , insbesondere der Auslösezapfen 1 15 das Schaltfenster 1 13 in Folge der Vorspannung des Federelements 93, wird eine Verschiebung des Auslöseelements 11 1 und des Kulissenführungselements 84 freigegeben. Das Auslöseelement 1 11 und das Kulissenführungselement 84 werden an der Betätigungsstange 83 in axialer Richtung, hier in Richtung von der Kopplungsvorrichtung 10 weg, verschoben. Die axiale Verschiebung des Kulissenführungselements 84 bewirkt, insbesondere über den Zapfen 13A, eine Drehbewegung des Sperrelements 13B und schaltet das Sperrelement 13B somit aus einer Blockier-Position in eine Freigabe-Position oder umgekehrt.

Figuren 6 bis 8 stellen eine weitere Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Ventilbetätigungsvorrichtung entlang der Drehachse 213 bzw. der Welle 216 dar, welche jeweils normal zur Blattebene verlaufen, wobei die Draufsicht diesmal von der Seite, welche dem Kulissenführungselements 84 abgewandt ist, erfolgt. Der Auslösezapfen 1 15 befindet sich dabei wahlweise in der ersten Stellung (Fig. 6, verdeckt durch die Sperrscheibe 1 12) oder in der zweiten Stellung (Fig. 7 und 8). Anhand dieser Figuren wird ein Schaltvorgang durch die Schaltvorrichtung 1 10 beschrieben.

In Fig. 6 ist der Auslösezapfen 115 in der ersten Stellung. Da die Betätigungsstange 81 ein Umschalten der Schaltvorrichtung 110 vorgibt, wird über die Federelemente (nicht dargestellt) eine Kraft auf das Auslöseelement 1 11 und damit den Auslösezapfen 115 ausübt, um in die zweite Stellung zu gelangen. Da die Sperrscheibe 1 12 ein Verschieben des Auslösezapfens und damit des Auslöseelements 11 1 und des Kulissenführungselements 84 blockiert, liegt der Auslösezapfen 115 an der Sperrscheibe 112 an, wobei eine an dem Auslösezapfen 115 angebrachte Rolle auf einer nicht sichtbaren Seite der Sperrscheibe 112 abrollt, welche zusammen mit dem ersten Nocken 214 rotiert.

Erreicht der Auslösezapfen die Auslassung bzw. das Schaltfenster 1 13 der Sperrscheibe 1 12, so tritt der Auslösezapfen 115 durch die Auslassung 1 13 und gelangt in die zweite Stellung. Mit dem Auslösezapfen 1 15 verschiebt sich das Auslöseelement 11 1 und die Kulissenführungselement 84, welche mit dem Auslöseelement 1 11 gekoppelt ist, auf der Führungsstange 83 und der Betätigungsstange 81 . Dieser Zustand ist in Fig. 7 dargestellt.

In Fig. 8 haben sich Nocken 214 und Sperrscheibe 112 weitergedreht, so dass der Auslösezapfen am Ende der Auslassung des Schaltfensters 113 angelangt ist. Der Auslösezapfen 115 sollte sich zu diesem Zeitpunkt in der zweiten Stellung befinden und fängt dann an, auf der sichtbaren Seite der Sperrscheibe 1 12 abzurollen. Dann ist das Auslöseelement 11 1 und die Kulissenführungselement 84 blockiert und beide können wieder durch die Betätigungsstange 81 , diesmal in entgegengesetzter Richtung, vorgespannt werden.

Befindet sich der Auslösezapfen aber in einer Zwischenstellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung, so bestünde die Gefahr, dass dieser durch die Flanke der Sperrscheibe 112, welche am Ende der Auslassung des Schaltfensters 113 auftritt, eine Belastung in Drehrichtung der Sperrscheibe 1 12 erfährt und infolge dessen abbricht.

Dies wird dadurch verhindert, dass der Auslösezapfen 1 15 oder das gesamte Auslöseelement 1 11 schwenkbar gelagert sind, insbesondere gegen die Kraft der Schutzfeder 1 14. Vorzugsweise, wie in den Figuren gezeigt, wird hierfür das Auslöseelement 11 1 schwenkbar an der Betätigungsstange 81 gelagert. Durch die Schutzfeder 1 14 wird der Auslösezapfen 115 jeweils wieder in seine Ausgangsposition zurückgebracht.

Wie in Fig. 9 und Fig. 10 noch weiter vergrößert dargestellt ist, kann der Auslösezapfen 1 15, wenn er aufgrund einer Fehlstellung von der Flanke des Schaltfensters 113 getroffen wird, wegschwenken. Erreicht das Auslöseelement 1 11 schließlich die zweite Stellung, so wird dieses wieder durch eine von der Rückstell- bzw. Schutzfeder 114 (in Fig. 9 und Fig. 10 nicht dargestellt) bereitgestellte Kraft zurückgeschwenkt. Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel von zwei verschiedenen Ventilerhebungskurven, welche mit der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 nach Fig. 1 und 2 realisiert werden können. Eine Ventilöffnung wird dabei im Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel angegeben.

Die Ventilhebungskurve IVC - 480 gehört zu einem Miller-Zyklus und wird in dem in den vorhergehenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 durch den ersten Nocken 214, mithin einem sogenannten Miller-Nocken, hervorgerufen.

Ein Miller-Betrieb einer Brennkraftmaschine ist insbesondere verbrauchsoptimiert, allerdings lässt sich diese im Miller-Betrieb nicht starten, da die Füllung der Zylinder zu gering ist.

Die Ventilhebungskurve IVC - 580 gehört zu einem anderen Verbrennungs-Zyklus, bei welchem die Ventile sowohl länger öffnen als auch einen größeren Ventilhub, 8,7 mm mehr als bei gezeigten Miller-Zyklus, aufweisen. Diese Ventilhebungskurve IVC - 580 wird durch den zweiten Nocken 215 hervorgerufen. Die Ventilhebungskurve IVC - 580 überdeckt mithin die Ventilhebungskurve IVC - 480.

Wie in Fig. 1 1 angedeutet ist, ist der Anstieg der Ventilhebungskurve IVC - 580 dem Anstieg der Ventilhebungskurve IVC - 480 zeitlich nachgeordnet. Hierdurch wird bei der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 gewährleistet, dass ein Großteil der auftretenden Kräfte beim Öffnen der Ventile über den festeren, starren ersten Schlepphebel 210 (Kraftfluss Fi) übertragen wird. Auf den variablen bzw. verstellbaren Schlepphebel 211 wirken dann nur etwa ein Drittel der Kräfte. Daher kann dieser weniger fest und mit geringeren Abmessungen, insbesondere schmäler, ausgelegt werden.

Entsprechend ist bei der Ventilbetätigungsvorrichtung 100 steigt eine Flanke des zweiten Nocken 215 in Bezug auf eine betriebsmäßige Drehrichtung der Welle 216 später an als die Flanke des ersten Nocken 214. Hierdurch wird eine Betätigungsbewegung des ersten Schlepphebels 210 zu einem anderen, vorzugsweise einem zeitlich früher liegenden, Zeitpunkt bewirkt wird als eine Betätigungsbewegung des zweiten Schlepphebels 211. Die Brennkraftmaschine, insbesondere ein sogenannter Großmotor, wird vorzugsweise über 90% der Betriebsdauer im Miller-Zyklus betrieben. Die Ventilhebungskurve IVC - 580 kommt vorzugsweise lediglich beim Anfahren und bei einem zwischenzeitlichen Segel-Betrieb (auch Coasting-Betrieb genannt) zum Einsatz.

Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt. Insbesondere kann die Ventilbetätigungsvorrichtung auch ein Stößel oder ein Kipphebel oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Schaltvorrichtung kann darüber hinaus auch anders ausgebildet sein, insbesondere gemäß der Varianten, welche in dem Dokument WO 2019/025511 A1 gezeigt sind.

Bezugszeichenliste

Kopplungsvorrichtung erstes Kopplungselement zweites Kopplungselement A Zapfen B Sperrelement erster Abschnitt des ersten Kopplungselements 11

Innen-Längsverzahnung des hülsenförmigen Sperrelements 13B zweiter Abschnitt des ersten Kopplungselements 11 dritter Abschnitt des ersten Kopplungselements 11

Betätigungsstange

Führungsstange

Kulissenführungselement

Kulisse, Klaue, U-Profil

Anschlag , 94 Federelement 0 Ventilbetätigungsvorrichtung 0 Schaltvorrichtung 1 Auslöseelement 2 Blockierelement (Sperrscheibe) 3 Schaltfenster 4 Schutzfeder 5 Auslösezapfen 0 erster Schlepphebel 1 zweiter Schlepphebel 3 Drehachse 4 erster Nocken 5 zweiter Nocken 6 Welle 7 Kopplungsabschnitt 8 erster Abnehmer 9 zweiter Abnehmer 220 Stoßstange

221 Sicherungsmutter

A Längsachse der Kopplungsvorrichtung 10

Fi erster Pfad der Kraftübertragung

F ₂ zweiter Pfad der Kraftübertragung