DE10155801A1

DE10155801A1 - Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10155801A1
Application number: DE10155801A
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Martin Rauch; Bodo Roerig; Dieter Schmidt; Jens Artmann
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-22

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Schlepphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der auf unterschiedliche Ventilhübe für wenigstens ein Gaswechselventil umschaltbar ist, mit einem Außenhebel (2), zwischen dessen Armen (3a, b) ein zu diesem relativ verschwenkbeweglicher Innenhebel (4) positioniert ist und beide Hebel (2, 4) über Koppelmittel (10) miteinander koppelbar sind, wobei der Außenhebel (2) an seinem einen geschlossenen Ende (5) eine Anlage (6) für ein Gaswechselventil aufweist und der Schlepphebel (1) am gegenüberliegenden Ende (7) eine Drehfläche (8) und der Innenhebel (4) dort sein Schwenkzentrum (9) hat, über welche Drehfläche (8) der Schlepphebel (1) auf einem Abstützelement lagerbar ist, wobei der Innenhebel (4) eine Anlauffläche (11) für einen Nocken aufweist und durch wenigstens eine sich am Außenhebel (2) in Richtung zum Gaswechselventil oder durch eine sich auf der Brennkraftmaschine abstützende Lost-Motion-Feder (12) in Nockenrichtung beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß ist die Lost-Motion-Feder (12) als Drehfeder oder Torsionsfeder ausgebildet. Diese kann auf einer seitlich am Schlepphebel (1) angeordneten Achse (14) positioniert sein und über Finger (15, 18) auf den Außenhebel (2) und den Innenhebel (4) im gegenläufigen Verschwenksinn einwirken. DOLLAR A Hierdurch liegt ein Schlepphebel (1) vor, der kompakt aufgebaut ist und insbesondere in Ventilrichtung nicht unnötig hoch baut.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlepphebel eines Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der auf unterschiedliche Ventilhübe für wenigstens ein Gaswechselventil umschaltbar ist, mit einem Außenhebel, zwischen dessen Armen ein zu diesem relativ verschwenkbeweglicher Innenhebel positioniert ist und beide Hebel über Koppelmittel miteinander koppelbar sind, wobei der Außenhebel an seinem einen geschlossenen Ende eine Anlage für ein Gaswechselventil aufweist und der Schlepphebel am gegenüberliegenden Ende eine Drehfläche und der Innenhebel dort sein Schwenkzentrum hat, über welche Drehfläche der Schlepphebel auf einem Abstützelement lagerbar ist, wobei der Innenhebel eine Anlauffläche für einen Nocken aufweist und durch wenigstens eine sich am Außenhebel in Richtung zum Gaswechselventil oder durch eine sich auf der Brennkraftmaschine abstützende Lost-Motion-Feder in Nockenrichtung beaufschlagt ist bzw. betrifft die Erfindung einen Schlepphebel nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 4.

Hintergrund der Erfindung

Ein gattungsgemäßer Schlepphebel geht aus Fig. 4 der DE-OS 27 53 197 hervor. Dessen Lost-Motion-Feder ist hier als Schraubendruckfeder gefertigt, die in etwa im Bereich einer Quermittelebene des Schlepphebels an seiner Ventilseite angeordnet ist. Sie wirkt einenends auf einen Innenhebel und ist anderenends an einem Absatz des Außenhebels ventilseitig abgestützt.

Nachteilig ist es bei dem vorbekannten schaltbaren Schlepphebel, daß dieser aufgrund der untenliegenden Schraubendruckfeder als Lost-Motion-Feder in diesem Bereich relativ viel Bauraum benötigt. Möglicherweise muß bei einer nachträglichen Implementierung des Schlepphebels in an sich vorhandene Zylinderköpfe dort eine aufwändige Designänderung realisiert werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schlepphebel der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind. Insbesondere soll ein einfacher Lost-Motion-Federmechanismus geschaffen werden, der kompakt aufgebaut ist und insbesondere in Ventilrichtung nicht hoch baut.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lost-Motion- Feder als Drehfeder oder Torsionsfeder ausgebildet ist, bzw. wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 4 gelöst, nach denen die Drehfläche am Innenhebel appliziert ist und die Druckfeder auf der Seite des gegenüberliegenden Endes hinter der Drehfläche verläuft, wobei von einer Oberseite des Außenhebels in diesem Bereich ein Kragarm sich über das gegenüberliegende Ende hinweg erstreckt, an dessen Unterseite die Druckfeder einenends anliegt, wobei sie anderenends gegen einen Absatz einer Stirnseite des Innenhebels wirkt.

Somit liegt ein Lost-Motion-Federmechanismus vor, bei welchem die vorhergehend genannten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind. Der gesamte Schlepphebel benötigt durch die vorzugsweise in diesen komplett integrierte Lost-Motion-Feder (Drehfeder oder Druckfeder) keinen oder keinen signifikant größeren Bauraum als bisher ausgeführte Schlepphebel. Aufwändige Änderungen an bisher ausgeführten Zylinderköpfen erübrigen sich somit in aller Regel.

Der untergeordnete Anspruch 2 bezieht sich auf die spezielle Ausbildung und Anordnung der Drehfeder als Lost-Motion-Feder am Schlepphebel. Hier ist eine seitliche Applizierung vorgeschlagen. Diese Lost-Motion-Feder kann so stark ausgelegt werden, daß ein "Aufpumpen" des in aller Regel hydraulisch ausgelegten Abstützelements verhindert wird. Somit kann auf Gegenlaufflächen für Grundkreisnocken am Außenhebel o. ä. Anschläge verzichtet werden.

Denkbar ist es, daß die Achse zur Lagerung der Drehfeder in Flucht mit einer Schwenkachse des Schlepphebels bzw. Innen- oder Außenhebels am anderen Ende ist. Auch kann es vorgesehen sein, sich diametral gegenüberliegende Lost-Motion-Federn zu positionieren. Gegebenenfalls kann auch der Innenhebel eine Drehfläche zur Abstützung auf dem Abstützelement besitzen, wobei dann auf dessen Drehfläche der Außenhebel verschwenkbeweglich gelagert ist. Zudem kann ein Schenkel der Torsionsfeder auch gegenüber dem Zylinderkopf abgestützt werden. Gleiches gilt für die Druckfeder.

Der vom Innenhebel ausgehende Quersteg für den weiteren Finger der Lost- Motion-Feder kann ein- oder mehrteilig mit dem Innenhebel verbunden sein. Der Quersteg mit seinem Ansatz bildet somit in Draufsicht auf den Innenhebel gesehen insgesamt mit letzterem ein U-ähnliches Profil, wodurch somit seine kräftemäßig gut beherrschbare Verschwenkbarkeit in Nockenrichtung gegeben ist.

Die Anlauffläche für den Nocken im Innenhebel ist als nicht näher ausgeführte wälzgelagerte Rolle vorgeschlagen. Ein Gleitabgriff ist jedoch auch vorgesehen.

Ein besonders kompakt bauender Schlepphebel geht aus Anspruch 3 hervor. Dieser bezieht sich auf eine Lösung, bei der wahlweise der Innen- oder Außenhebel die Drehfläche zur Abstützung auf dem Abstützelement hat. Dabei soll erfindungsgemäß die als Drehfeder ausgebildete Lost-Motion-Feder auf einer Achse innerhalb der Arme des Außenhebels verlaufen, auf welcher Achse der Innenhebel über Gabelarme verschwenkbeweglich gelagert ist.

Der nebengeordnete Anspruch 4 betrifft wenigstens eine Schraubendruckfeder als Lost-Motion-Feder. Diese soll in Längsrichtung gesehen hinter dem Schlepphebel positioniert sein und einenends auf einen Kragarm oder ein ähnliches Bauteil einwirken, welches vom Außenhebel ausgeht und anderenends in Verschwenkrichtung auf den Innenhebel über einen Absatz o. ä. einwirken. Denkbar ist es an dieser Stelle jedoch auch, die Druckfeder einenends gegenüber dem Zylinderkopf abzustützen. Auch sind an dieser Stelle weitere Maßnahmen einer Positionierung der Druckfeder im Schlepphebel denkbar. So kann diese im Bereich des geschlossenen Endes des Außenhebels positioniert sein und dort auf eine Anlagefläche des Innenhebels in geeigneter Art und Weise einwirken.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer räumlichen Ansicht einen erfindungsgemäßen Schlepphebel mit Drehfeder als Lost-Motion-Feder;
Fig. 2 einen Schnitt quer durch den Schlepphebel nach Fig. 1 im Bereich dessen Koppelmittel;
Fig. 3 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Schlepphebel mit Drehfeder im Bereich des Schwenkzentrums und
Fig. 4 eine alternative Lösung mit einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten Lost-Motion-Feder.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 offenbart einen schaltbaren Schlepphebel 1 mit einem Außenhebel 2, der zwischen seinen Armen 3a, b verschwenkbeweglich einen Innenhebel 4 einschließt. Der Außenhebel 2 wirkt im Bereich seines einen geschlossenen Endes 5 über eine Anlage 6 auf ein Ende eines zeichnerisch nicht dargestellten Gaswechselventils ein (ggf können auch mehrere Gaswechselventile gleichzeitig beaufschlagt werden).
An seinem gegenüberliegenden Ende 7 liegt der Außenhebel 2 über eine nicht näher dargestellte Drehfläche 8 auf einem Kopf eines vorzugsweise hydraulischen Abstützelements auf. Eine Nockenseite der Drehfläche 8 ist als Anlage für ein Schwenkzentrum 9 des Innenhebels 4 gefertigt.
Der Schlepphebel 1 nach den Fig. 1, 2 ist in seinem gekoppelten Zustand dargestellt, d. h. der Innenhebel 4 ist über nicht näher zu beschreibende Koppelmittel 10 (Pins) formschlüssig mit dem Außenhebel 2 verbunden. Wie zu erkennen, hat der Innenhebel 4 des weiteren eine als wälzgelagerte Rolle ausgebildete Anlauffläche 11 für einen Nocken.
Zur Sicherung einer permanenten Anlage des Innenhebels 4 im entkoppelten Zustand vom Außenhebel 2 (Abschaltmodus) am Nocken hat der Schlepphebel 1 eine seitlich applizierte Lost-Motion-Feder 12, die hier als Drehfeder 13 ausgebildet ist (siehe Fig. 1, 2). Dabei geht seitlich vom Arm 3b eine Achse 14 aus, die in Flucht mit dem Schwenkzentrum 9 sein kann. Die Achse 14 ist von der Drehfeder 13 umschlossen. Parallel zum Arm 3b erstreckt sich von der Drehfeder 13 ausgehend ein Finger 15, welcher auf ein Mitnehmerteil 16 des Außenhebels 2 in Ventilrichtung einwirkt. Des weiteren geht von einer Oberseite des Innenhebels 4 im Bereich des Schwenkzentrums 9 ein parallel zur Achse 14 verlaufender Quersteg 16a aus, der axial außen einen parallel zum Finger 15 verlaufenden Ansatz 17 hat. Mit dem Ansatz 17 ist ein weiterer Finger 18 der Drehfeder 13 verbunden. Im entkoppelten Zustand des Schlepphebels 1 beaufschlagt somit die Lost-Motion-Feder 12 den Innenhebel 4 in Verschwenkrichtung derart, daß dieser stets der Nockenkontur folgt.
Fig. 3 zeigt eine alternative Anordnung der als Drehfeder 13 ausgebildeten Lost-Motion-Feder 12. Diese ist vollkommen innerhalb des Schlepphebels 1 positioniert. Dabei ist das Schwenkzentrum 9 des Innenhebels 4 als Bolzen 19 gefertigt. Dieser ist beidendig in die Arme 3a, b des Außenhebels 2 gesteckt. Um den Bolzen 19 herum verläuft somit die Drehfeder 13, wobei gleichzeitig der Innenhebel 4 über zwei an die Arme 3a, b des Außenhebels 2 angrenzende Gabelarme 20a, b auf dem Bolzen 19 verschwenkbeweglich gelagert ist. Die Drehfeder 13 hat zwei stirnseitig in Hebelrichtung abstehende Finger 21a, b, welche hier den Innenhebel 4 so untergreifen, daß dieser in Nockenrichtung angelenkt ist. Am anderen Ende ist die Drehfeder 13 über nicht näher gezeigte Maßnahmen am Außenhebel 2 befestigt.
Schließlich offenbart Fig. 4 eine Möglichkeit einer Anordnung einer Druckfeder 22 als Lost-Motion-Feder 12 im Schlepphebel 1. Dabei ist die Drehfläche 8 an einer Unterseite des Innenhebels 4 positioniert, so daß der Außenhebel 2 hier auf Achsstümpfen 23a, b des Innenhebels 4 gelagert ist.
Von einer Oberseite des Außenhebels 2 geht ein Kragarm 24 weg, welcher sich in Hebellängsrichtung hinter das gegenüberliegende Ende 7 erstreckt. Gegen eine Unterseite des Kragarms 24 wirkt die Druckfeder 22, wobei sie sich anderenends an einem Absatz 25 einer Stirnseite 26 des Innenhebels 4 abstützt. Somit ist der Innenhebel 4 im Abschaltmodus hervorragend am gegenlaufenden Nocken geführt. Bezugszahlenliste 1 Schlepphebel
2 Außenhebel
3a, b Arm
4 Innenhebel
5 Ende
6 Anlage
7 Ende
8 Drehfläche
9 Schwenkzentrum
10 Koppelmittel
11 Anlauffläche
12 Lost-Motion-Feder
13 Drehfeder
14 Achse
15 Finger
16 Mitnehmerteil
16a Quersteg
17 Ansatz
18 Finger
19 Bolzen
20a, b Gabelarm
21a, b Finger
22 Druckfeder
23a, b Achsstumpf
24 Kragarm
25 Absatz
26 Stirnseite
27 Ölzuführung Koppelmittel

Claims

1. Schlepphebel (1) eines Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der auf unterschiedliche Ventilhübe für wenigstens ein Gaswechselventil umschaltbar ist, mit einem Außenhebel (2), zwischen dessen Armen (3a, b) ein zu diesem relativ verschwenkbeweglicher Innenhebel (4) positioniert ist und beide Hebel (2, 4) über Koppelmittel (10) miteinander koppelbar sind, wobei der Außenhebel (2) an seinem einen geschlossenen Ende (5) eine Anlage (6) für ein Gaswechselventil aufweist und der Schlepphebel (1) am gegenüberliegenden Ende (7) eine Drehfläche (8) und der Innenhebel (4) dort sein Schwenkzentrum (9) hat, über welche Drehfläche (8) der Schlepphebel (1) auf einem Abstützelement lagerbar ist, wobei der Innenhebel (4) eine Anlauffläche (11) für einen Nocken aufweist und durch wenigstens eine sich am Außenhebel (2) in Richtung zum Gaswechselventil oder durch eine sich auf der Brennkraftmaschine abstützende Lost-Motion-Feder (12) in Nockenrichtung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lost-Motion- Feder (12) als Drehfeder (13) oder Torsionsfeder ausgebildet ist.

2. Schlepphebel nach Anspruch 1, bei dem die Drehfläche (8) am Außenhebel (2) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Nockenseite der Drehfläche (8) der Innenhebel (4) mit seinem Schwenkzentrum (9) abgestützt ist, wobei wenigstens eines der Arme (3a, b) des Außenhebels (2) am gegenüberliegenden Ende (7) orthogonal von einer Achse (14) überragt ist, welche Achse (14) von der Drehfeder (13) zumindest abschnittsweise umschlossen ist, wobei ein Finger (15) der Drehfeder (13) parallel zum angrenzenden Arm (3b) des Außenhebels (2) verläuft und auf ein mit diesem verbundenes Mitnehmerteil (16) wie einen Absatz einwirkt und ein weiterer Finger (18) der Drehfeder (13) mit einer Seite eines ebenfalls parallel zum angrenzenden Arm (3b) verlaufenden Ansatzes (17) zusammenwirkt, der mit einem Quersteg (16a) verbunden ist, welcher vom Innenhebel (4) oder von einer Nockenseite des Innenhebels (4) im Bereich des gegenüberliegenden Endes (7) ausgeht (Fig. 1, 2).

3. Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkzentrum (9) des Innenhebels (4) als Bolzen ausgebildet ist, der beidendig in die Arme (3a, b) des Außenhebels (2) gesteckt ist, wobei der Innenhebel (4) über zwei an die Arme (3a, b) angrenzende Gabelarme (20a, b) auf dem Bolzen gelagert ist, zwischen denen der Bolzen von der Drehfeder (13) umschlossen ist, wobei die Drehfeder (13) zwei stirnseitig in Hebelrichtung abstehende Finger (21a, b) hat, welche im Verschwenksinn den Innenhebel (4) unter- bzw. in diesen eingreifen und wobei die Drehfeder (13) zumindest mittelbar an ihrem den Fingern (21a, b) entfernten Ende gegenüber dem Außenhebel (2) abgestützt ist. (Fig. 3).

4. Schlepphebel nach dem Obergriff des Anspruchs 1, bei dem die Lost- Motion-Feder (12) als wenigstens eine Druckfeder (22) wie eine Schraubendruckfeder ausgebildet ist, die einenends am Außenhebel (2) abgestützt ist und anderenends auf den Innenhebel (4) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfläche (8) am Innenhebel (4) appliziert ist und die Druckfeder (22) auf der Seite des gegenüberliegenden Endes (7) hinter der Drehfläche (8) verläuft, wobei von einer Oberseite des Außenhebels (2) in diesem Bereich ein Kragarm (24) sich über das gegenüberliegende Ende (7) hinweg erstreckt, an dessen Unterseite die Druckfeder (22) einenends anliegt, wobei sie anderenends gegen einen Absatz (25) einer Stirnseite (26) des Innenhebels (4) wirkt (Fig. 4).