DE102004046599A1

DE102004046599A1 - Verfahren zur Montage eines schaltbaren Schlepphebels und schaltbarer Schlepphebel

Info

Publication number: DE102004046599A1
Application number: DE102004046599A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Gemein
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2006-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines schaltbaren Schlepphebels (1), mit einem Außen- und einem dazwischen verlaufenden Innenhebel (3, 4). Der Außenhebel (3) ist an einem Endbereich (5) von einer Querachse (6) durchragt, auf der relativ verschwenkbeweglich der Innenhebel (4) gelagert ist. Die Querachse (6) ist von wenigstens einer Drehschenkelfeder (14) als Lost-Motion-Feder umschlossen, deren eines Ende (15) gegen einen Anschlag (16) des Außenhebels (3) und deren anderes Ende (17) gegen einen Anschlag (18) des Innenhebels (4) gespannt ist. Erfindungsgemäß wird die Drehschenkelfeder (14) im ungespannten Zustand montiert. Es werden lediglich deren Enden (15) hinter einen bügelartigen Anschlag (16) des Außenhebels (12) gelegt. Erst am Ende des Montageprozesses, nachdem die Querachse (6) montiert wurde, werden die anderen Enden (17) der Drehschenkelfeder (14) hinter einen Anschlag (18) des Innenhebels (4) gespannt. Dieses Montageverfahren ist fertigungstechnisch günstig darstellbar, da sich die nicht vorgespannte Drehschenkelfeder (14), im Gegensatz zum Stand der Technik, automatisiert montieren lässt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines schaltbaren Schlepphebels für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel aus einem Außen- und einem zwischen dessen Armen verlaufenden Innenhebel besteht, welcher Außenhebel an einem Endbereich von einer Querachse durchragt ist, auf der relativ verschwenkbeweglich zum Außen- der Innenhebel mit gabelartigen Endstücken gelagert ist, wobei die Hebel über Koppelmittel so miteinander verbindbar sind, dass ein großer und bei Entkopplung ein demgegenüber kleinerer Ventilhub generiert ist, wobei an einer Unterseite des Schlepphebels an einem Längsende eine Anlage für ein Gaswechselventil und am anderen Längsende eine Komplementärfläche für eine Abstützung gegenüber einem Zylinderkopf verläuft und wobei die Querachse von wenigstens einer Drehschenkelfeder als Lost-Motion-Feder umragt ist, deren eines Ende gegen einen Anschlag des Außenhebels und deren anderes Ende gegen einen Anschlag des Innenhebels gespannt ist, bzw. betrifft die Erfindung einen schaltbaren Schlepphebel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.

Hintergrund der Erfindung

Ein gattungsgemäßer Schlepphebel geht aus der DE 103 10 226 A1 hervor. Dieser hat wenigstens eine Drehschenkelfeder als Lost-Motion-Feder, die auf einer Querachse angeordnet ist. Die Querachse dient als Lagerung für einen Außen- und Innenhebel. Der Außenhebel kommuniziert mit einem Großhubnocken, so dass dieser im Entkoppelfall eine Relativbewegung zum Innenhebel in Ventilrichtung vollzieht.

Zu erkennen ist bei dem vorgenannten Schlepphebel, dass die Drehschenkelfeder mit ihrem gegen den Innenhebel wirkenden Ende auf einer Oberseite eines Seitenwände des Innenhebels verbindenden Querbalkens aufliegt. Das andere Ende der Drehschenkelfeder wirkt gegen einen Querbalken am einen Endbereich des Außenhebels, welcher den Außenhebel somit verlängert.

Nachteilig ist es bei der vorgenannten Ausführungsform, dass sich die wenigstens eine Lost-Motion-Feder je Querachse und Schlepphebel nicht automatisiert bzw. maschinell montieren lässt. Ein Zusammenbau erfolgt in deren gespannten Zustand. Dies erhöht unnötig die Fertigungskosten in der Großserienfertigung.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur kostengünstigen Montage eines schaltbaren Schlepphebels zu schaffen bzw. ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schlepphebel hinsichtlich seines Aufbaus zu vereinfachen, so dass dieser sich kostengünstig montieren lässt.

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorgeschlagen sind folgende Schritte:

a) Fluchtende Anordnung von Aufnahmen der Hebel für die Querachse zueinander;
b) Bereithalten der Drehschenkelfeder zwischen den gabelartigen Endstücken des Innenhebels und Anlegen eines von deren Enden an den entsprechenden Anschlag eines der Hebel derartig, dass die Drehschenkelfeder nicht tordiert ist;
c) Durchstecken der Querachse durch sämtliche Aufnahmen und durch die Drehschenkelfeder;
d) Befestigen der Querachse gegenüber den Aufnahmen der Arme des Außenhebels und
e) Spannen des anderen Endes der Drehschenkelfeder gegen deren Anschlag am anderen Hebel.

Alternativ wird diese Aufgabe durch die Sachmerkmale des gleichrangigen Anspruchs 7 gelöst, wonach das eine Ende der Drehschenkelfeder gegen eine Hebelseite eines Querbügels als Anschlag anliegt, welcher Querbügel die Arme des Außenhebels an einer Oberseite oder dem einen Längsende des Schlepphebels verbindet, wobei das andere Ende der Drehschenkelfeder an eine Innenseite einer Verlängerung des Endstücks des Innenhebels als Anschlag gespannt ist, welche Verlängerung quer zur Längsmittelebene des Schlepphebels, auf diese zu, verläuft.

Durch das erfindungsgemäße Montageverfahren, bei dem es auf den Zusammenbau der Drehschenkelfeder mit den weiteren Bauteile in deren ungespannten Zustand ankommt, ist es möglich, zumindest die Verfahrensschritte a) bis d), jedoch vorzugsweise a) bis e), automatisiert zu vollziehen. Ggf. kann auch der Verfahrensschritt e) von Hand oder mittels eines einfachen Hilfswerkzeugs vollzogen werden.

Der Anschlag, gegen den das andere Ende der Drehschenkelfeder zuletzt gespannt wird, ist bevorzugt einteiliger Bestandteil des Innenhebels. Er ist gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung, die sich als zweckmäßig darstellt, als quer zur Längsmittelebene des Schlepphebels sich erstreckende Verlängerung eines Endstücks des Innenhebels ausgebildet.

Im bevorzugten Fall einer Anordnung von zwei Drehschenkelfedern auf der Querachse verlaufen die vorgenannten Verlängerungen aufeinander zu. Sie lassen sich durch Biegen oder Bördeln einfach darstellen.

Auch ist vom Schutzbereich der Erfindung eine Lösung eingeschlossen, bei welcher die Verfahrensschritte d) und e) in ihrer Reihenfolge vertauscht werden bzw. welchen Verfahrensschritten a) bis e) weitere Schritte zwischengelagert sind.

Eine einfache Variante einer Befestigung der Querachse geht aus einem weiteren Anspruch hervor. Demzufolge soll diese beispielsweise durch eine ring- oder segmentartige Verstemmung in einer entsprechenden Aufnahme des Außenhebels befestigt sein. Denkbar ist es auch, die Querachse in den Aufnahmen des Innenhebels zu befestigen und gegenüber den Aufnahmen des Außenhebels verdrehbar darzustellen.

Anstelle der vorgenannten Verstemmung ist auch an eine Schweißverbindung bzw. generell an eine form- oder kraftschlüssige Verbindung, auch eine Schrumpfverbindung, gedacht.

Vorteilhafterweise verläuft der Querbügel des Außenhebels nach dem Unteranspruch 3 in ventilferne Richtung, d.h. auf einer Oberseite des Schlepphebels. Somit wird der Schlepphebel in Längsrichtung nicht unnötig vergrößert. Je nach zur Verfügung stehendem Bauraum kann der Querbügel auch, wie im eingangs beschriebenen Stand der Technik, als den Schlepphebel verlängernd dargestellt sein. Zudem ist es denkbar, diesen Querbügel nicht geschlossen auszuführen, sondern lediglich Anlagen für das eine Ende der Drehschenkelfeder zu schaffen.

Der nebengeordnete Anspruch 7 bezieht sich wie genannt auf einen zweckmäßig ausgebildeten schaltbaren Schlepphebel im Bereich der Querachse. Aufgrund dieser Ausbildung ist die Drehschenkelfeder einfach montierbar, ggf. auch von Hand.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die Anlage für das Gaswechselventil sowie die Komplementärfläche am Innenhebel anzuordnen und die Querachse auf der Seite der Anlage auszubilden. Je nach Anwendungsfall kann die Querachse auch am anderen Längsende des Schlepphebels verlaufen bzw. kann zumindest eines der Bauteile (Anlage, Komplementärfläche) am Außenhebel positioniert sein.

Der Schlepphebel kann wahlweise aus Blech oder urformtechnisch, wie beispielsweise aus Feinguss, kreiert werden. Im Falle dessen Blechausbildung (wobei auch nur eines dessen Hebelteile aus Blech dargestellt sein kann) können die Verlängerungen des Innenhebels durch einfaches Biegen oder Bördeln dargestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 In einer räumlichen Ansicht einen schaltbaren Schlepphebel und die
2 eine Teilansicht nach 1, jedoch mit hinter den Anschlag am Innenhebel gespannten anderen Enden der Drehschenkelfeder.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 offenbart einen schaltbaren Schlepphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Schlepphebel 1 hat einen Außenhebel 3, zwischen dessen Armen 2 ein Innenhebel 4 verschwenkbeweglich verläuft. Der Außenhebel 3 ist an einem Endbereich 5 von einer Querachse 6 durchragt, auf welcher Querachse 6 relativ verschwenkbeweglich zum Außenhebel 3 der Innenhebel 4 mit gabelartigen Endstücken 7 gelagert ist. Die Hebel 3, 4 sind über nicht näher dargestellte Koppelmittel 8 (hier Längsschieber) für einen großen Ventilhub miteinander koppelbar. Bei Entkopplung wird ein kleiner Ventilhub bzw. ein Null-Ventilhub kreiert.
An einer Unterseite 9 des Schlepphebels 1 ist an einem Längsende 10 eine Anlage 11 für ein Gaswechselventil appliziert. Am anderen Längsende 12 verläuft eine angedeutete Komplementärfläche 13 für eine Abstützung (beispielsweise ein hydraulisches Abstützelement) gegenüber einem Zylinderkopf.
Der Fachmann erkennt zudem, dass die Querachse 6 von zwei Drehschenkelfedern 14 als Lost-Motion-Federn innerhalb der Endstücke 7 des Innenhebels 4 umschlossen ist. Die Drehschenkelfedern 14 haben Enden 15, die im montierten Zustand hinter eine Hebelseite 22 eines Anschlags 16 des Außenhebels 3 greifen. Der Anschlag 16 ist als Verbindungsbügel der Arme 2 des Außenhebels 3 dargestellt.
Die anderen Enden 17 der Drehschenkelfedern 14 sind im montierten Zustand hinter Anschläge 18 am Innenhebel 4 gespannt. Diese Anschläge 18 gehen von den Endstücken 7 des Innenhebels 4 aus und sind als nach innen gebogene Verlängerungen 25 dargestellt.
Angedeutet ist weiterhin, dass die Querachse 6 über eine ringförmige Verstemmung 21 in entsprechenden Aufnahmen 19 der Arme 2 des Außenhebels 3 befestigt ist. Gegenüber Aufnahmen 20 des Innenhebels 4 verläuft die Querachse 6 hingegen verdrehbeweglich.
Die Drehschenkelfedern 14 werden in ihrem ungespannten Zustand montiert. Dabei erfolgt zuerst eine fluchtende Anordnung der Aufnahmen 19, 20 der Hebel 3, 4 für die Querachse 6 zueinander. Die bereitgehaltenen Drehschenkelfedern 14 werden dann zwischen den gabelartigen Endstücken 7 des Innenhebels 4 positioniert. Anschließend werden deren Enden 15 an die Hebelseite 22 des Anschlags 16 des Außenhebels 3 einfach angelegt, ohne dass die Drehschenkelfedern 14 tordiert werden. Danach wird die Querachse 6 durch sämtliche Aufnahmen 19, 20 und durch die Drehschenkelfedern 14 gesteckt. Anschließend wird die Querachse 6 gegenüber den Aufnahmen 19 der Arme 2 des Außenhebels 3 verstemmt und es erfolgt ein Spannen der anderen Enden 17 der Drehschenkelfedern 14 gegen deren Anschläge 18 am Innenhebel 4. Unter Spannen ist hier ein einfaches Herunterbiegen und Schnappen hinter Innenseiten 24 der Verlängerungen 25 gemeint.
Dadurch, dass die Drehschenkelfedern 14 in ihrem ungespannten Zustand montiert werden, wird eine automatisierte Fertigung ermöglicht, wobei auch der letztgenannte Verfahrensschritt des Spannens automatisiert vollzogen werden kann.
Zu erkennen ist, dass sich der bügelartige Anschlag 16 des Außenhebels 3 über eine Oberseite 23 des Schlepphebels 1 erstreckt. Somit benötigt der Schlepphebel 1 in Längsrichtung nicht unnötig viel Bauraum.

1): Schlepphebel
2): Arm (Außenhebel)
3): Außenhebel
4): Innenhebel
5): Endbereich (Außenhebel)
6): Querachse
7): Endstück (Innenhebel)
8): Koppelmittel
9): Unterseite
10): eines Längsende (Schlepphebel)
11): Anlage
12): anderes Längsende (Schlepphebel)
13): Komplementärfläche
14): Drehschenkelfeder
15): eines Ende (Drehschenkelfeder)
16): Anschlag (Außenhebel)
17): anderes Ende (Drehschenkelfeder)
18): Anschlag (Innenhebel)
19): Aufnahme (Außenhebel)
20): Aufnahme (Innenhebel)
21): Verstemmung
22): Hebelseite
23): Oberseite
24): Innenseite
25): Verlängerung Endstück

Claims

Verfahren zur Montage eines schaltbaren Schlepphebels (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel (1) aus einem Außen- und einem zwischen dessen Armen (2) verlaufenden Innenhebel (3, 4) besteht, welcher Außenhebel (3) an einem Endbereich (5) von einer Querachse (6) durchragt ist, auf der relativ verschwenkbeweglich zum Außen- der Innenhebel (3, 4) mit gabelartigen Endstücken (7) gelagert ist, wobei die Hebel (3, 4) über Koppelmittel (8) so miteinander verbindbar sind, dass ein großer und bei Entkopplung ein demgegenüber kleinerer Ventilhub generiert ist, wobei an einer Unterseite (9) des Schlepphebels (1) an einem Längsende (10) eine Anlage (11) für ein Gaswechselventil und am anderen Längsende (12) eine Komplementärfläche (13) für eine Abstützung gegenüber einem Zylinderkopf verläuft und wobei die Querachse (6) von wenigstens einer Drehschenkelfeder (14) als Lost-Motion-Feder umragt ist, deren eines Ende (15) gegen einen Anschlag (16) des Außenhebels (3) und deren anderes Ende (17) gegen einen Anschlag (18) des Innenhebels (4) gespannt ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) fluchtende Anordnung von Aufnahmen (19, 20) der Hebel (3, 4) für die Querachse (6) zueinander; b) Bereithalten der Drehschenkelfeder (14) zwischen den gabelartigen Endstücken (7) des Innenhebels (4) und Anlegen eines von deren Enden (15 oder 17) an den entsprechenden Anschlag (16 oder 18) eines der Hebel (3 oder 4), derartig, dass die Drehschenkelfeder (14) nicht tordiert ist; c) Durchstecken der Querachse (6) durch sämtliche Aufnahmen (19, 20) und durch die Drehschenkelfeder (14); d) Befestigen der Querachse (6) gegenüber den Aufnahmen (19) der Arme (2) des Außenhebels (3) und e) Spannen des anderen Endes (17 oder 15) der Drehschenkelfeder (14) gegen deren Anschlag (18 oder 16) am anderen Hebel (4 oder 3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querachse (6) in den Armen (2) des Außenhebels (3) durch eine ring- oder segmentartige Verstemmung (21) befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt b) das eine Ende (15) der Drehschenkelfeder (14) gegen eine Hebelseite (22) eines Querbügels als Anschlag (16) angelegt wird, welcher Querbügel die Arme (2) des Außenhebels (3) an einer Oberseite (23) oder dem einen Längsende (10) des Schlepphebels (1) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt e) das andere Ende (17) der Drehschenkelfeder (14) an eine Innenseite (24) einer Verlängerung (25) des Endstückes (7) des Innenhebels (4) als Anschlag (18) gespannt wird, welche Verlängerung (25) quer zur Längsmittelebene des Schlepphebels (1), auf diese zu, verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Schritte a)–d) oder sämtliche Schritte automatisiert vollzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Drehschenkelfedern (14) auf der Querachse (6) appliziert werden, deren andere Enden (17), bezogen auf diese Querachse (6), axial außen liegen.
Schaltbarer Schlepphebel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel (1) aus einem Außen- und einem zwischen dessen Armen (2) verlaufenden Innenhebel (3, 4) besteht, welcher Außenhebel (3) an einem Endbereich (5) von einer Querachse (6) durchragt ist, auf der relativ verschwenkbeweglich zum Außen- der Innenhebel (3, 4) mit gabelartigen Endstücken (7) gelagert ist, wobei die Hebel (3, 4) über Koppelmittel (8) so miteinander verbindbar sind, dass ein großer und bei Entkopplung ein demgegenüber kleinerer Ventilhub generiert ist, wobei an einer Unterseite (9) des Schlepphebels (1) an einem Längsende (10) eine Anlage (11) für ein Gaswechselventil und am anderen Längsende (12) eine Komplementärfläche (13) für eine Abstützung gegenüber einem Zylinderkopf verläuft und wobei die Querachse (6) von wenigstens einer Drehschenkelfeder (14) als Lost-Motion-Feder umragt ist, deren eines Ende (15) gegen einen Anschlag (16) des Außenhebels (3) und deren anderes Ende (17) gegen einen Anschlag (18) des Innenhebels (4) gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende (15) der Drehschenkelfeder (14) gegen eine Hebelseite (22) eines Querbügels als Anschlag (16) anliegt, welcher Querbügel die Arme (2) des Außenhebels (3) an einer Oberseite (23) oder dem einen Längsende (10) des Schlepphebels (1) verbindet, wobei das andere Ende (17) der Drehschenkelfeder (14) an eine Innenseite (24) einer Verlängerung (25) des Endstückes (7) des Innenhebels (4) als Anschlag (18) gespannt ist, welche Verlängerung (25) quer zur Längsmittelebene des Schlepphebels (1), auf diese zu, verläuft.
Schlepphebel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (11) für das Gaswechselventil und die Komplementärfläche (13) am Innenhebel (4) verlaufen, wobei die Querachse (6) auf der Seite der Anlage (11) angeordnet ist.
Schlepphebel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (25) einteilig mit dem Innenhebel (4) ausgeführt ist, wobei im Falle dessen Blechausbildung diese durch Biegen oder Bördeln dargestellt ist.