DE102006013566A1 - Switchable lever for a valve drive of an internal combustion engine comprises an outer lever having a recess for an inner lever arranged on an axle which is arranged on one end of the outer lever - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Außenhebel, in dessen Aussparung ein auf einer Achse angeordneter Innenhebel verläuft, welche Achse an einem Ende des Außenhebels angeordnet ist, wobei Außen- zu Innenhebel relativ verschwenkbeweglich zueinander vorliegen und an einer Unterseite des Außenhebels einerseits an dem einen Ende eine Anlage für wenigstens ein Gaswechselventil sowie andererseits an einem anderen Ende eine Kontaktfläche für einen Kopf eines Abstützelements appliziert sind, wobei der Außenhebel oberhalb dieser Kontaktfläche eine Längsaussparung mit einem Koppelkolben besitzt, der für den Koppelfall unter ein achsabgewandtes, freies Ende eines Querstegs des Innenhebels verlagerbar ist und wobei wenigstens der Innenhebel an einer Oberseite eine Anlauffläche für einen Hubnocken aufweist.The The invention relates to a switchable cam follower of a valve train an internal combustion engine, with an outer lever, in its recess a arranged on an axis inner lever extends, which axis at a End of the outer lever is arranged, whereby outside to inner lever are relatively pivotable to each other and to a bottom of the outer lever on the one hand at the one end a system for at least one gas exchange valve and on the other hand at another end a contact surface for a Head of a support element are applied, with the outer lever above this contact surface a longitudinal recess having a coupling piston, which for the coupling case under a Achsabgewandtes, free end of a transverse web of the inner lever displaced is and wherein at least the inner lever on a top one approach surface for one Hub cam has.
Derartige Schlepphebel sind der Fachwelt hinreichend bekannt und müssen an dieser Stelle nicht näher erläutert werden. Deren Längsaussparung für den Koppelkolben verläuft parallel zur Längserstreckung des Schlepphebels. Schon allein diese Anordnung birgt Nachteile in sich. So wird relativ viel Bauraum oberhalb der Kontaktfläche (Kalotte) benötigt. Der Schlepphebel baut zumindest an seinem anderen Ende mit der Kontaktfläche relativ hoch, wodurch es ggf. zu konstruktiven Beschränkungen wegen einer Kollisionsgefahr mit gegenlaufenden Nocken kommen kann. Um dieser Kollisionsgefahr zu begegnen, hat der Quersteg am freien Ende des abschwenkbaren Innenhebels dann ggf. nur eine ungenügende Bauhöhe. Dies kann zu Steifigkeitsproblemen, unerwünschten Spannungsspitzen etc. führen.such Drag levers are well known in the art and must not closer to this point explained become. Their longitudinal recess for the Coupling piston runs parallel to the longitudinal extent of the rocker arm. Alone this arrangement has disadvantages in itself. Thus, a relatively large amount of space above the contact surface (dome) is needed. Of the Drag lever builds relatively high at least at its other end with the contact surface, whereby it may be constructive restrictions due to a risk of collision can come with counter-rotating cam. To this collision danger To meet, the crosspiece has at the free end of the swinging Inner lever then possibly only an insufficient height. This can lead to stiffness problems, undesirable Lead voltage spikes, etc.
Des Weiteren wird festgestellt, dass, vereinfacht gesagt, bei dem vorgenannten Schlepphebel mit „gerade" verlaufender Längsaussparung eine Kraftwirkungslinie einer Kontaktkraft bei Kopplung des Koppelkolbens unter den Quersteg des Innenhebels am gegenüber liegenden „Auflager" nicht durch das Material des Außenhebels verläuft. Somit ist für den Fachmann klar, dass der Koppelkolben nach dem Stand der Technik bei Kopplung unerwünscht in seiner Längsaussparung verkippt. Es kommt zu Kantenbelastungen bzw. Spannungen im Bereich der Längsaussparung. Zudem ist damit zu rechnen, dass sich das Spiel der Kopplung/der Verschleiß über die Betriebsdauer des Schlepphebels hinweg unerwünscht stark vergrößert.Of Furthermore, it is found that, in simple terms, in the aforementioned Drag lever with "straight" running longitudinal recess a force action line of a contact force when coupling the coupling piston under the crossbar of the inner lever on the opposite "support" not by the Material of the outer lever runs. Thus, for the It is clear to the person skilled in the art that the coupling piston according to the prior art undesirable in coupling in its longitudinal recess tilted. It comes to edge loads or stresses in the area the longitudinal recess. In addition, it can be expected that the game of coupling / Wear over the service life the drag lever away undesirable greatly enlarged.
Aufgabe der Erfindungtask the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Schlepphebel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.task The invention is therefore a switchable drag lever of the aforementioned To create kind, in which the cited disadvantages with simple means are eliminated.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die neuen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach verläuft die Längsaussparung mit dem Koppelkolben in Hebellängsrichtung und vom anderen Ende aus gesehen schräg auf die Unterseite zu, wobei der bügelartige Quersteg des Innenhebels eine durchgehend (in Bewegungsrichtung des Koppelkolbens gesehen) offene, schalenähnliche Mitnehmerfläche hat, der im Querschnitt durch den Quersteg ein zylindrisch ausgewölbter (bombierter) Verlauf immanent ist und wobei eine Kraftwirkungslinie einer Kontaktkraft am Berührpunkt zwischen der Mitnehmerfläche des Querstegs und dem Koppelkolben geradlinig durch ein dem Berührpunkt gegenüber liegendes „Auflager" am Außenhebel bei der Kontaktfläche verläuft.According to the invention this Problem solved by the novel features of claim 1. Therefore extends the longitudinal recess with the coupling piston in the lever longitudinal direction and seen from the other end obliquely towards the bottom, wherein the bow-shaped Crosspiece of the inner lever a continuous (in the direction of movement the coupling piston seen) open, shell-like driving surface has, the in cross-section through the crossbar a cylindrically arched (cambered) Course is immanent and wherein a force line of action of a contact force on contact point between the driving surface of the transverse web and the coupling piston in a straight line through a point of contact across from lying "support" on the outer lever at the contact surface runs.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, denen auch selbständig schutzfähige Merkmale immanent. sein können.Advantageous embodiments The invention are the subject of the dependent claims, which also independently protectable features immanent. could be.
Somit sind die eingangs genannten Nachteile wirkungsvoll beseitigt. Die Kraftwirkungslinie der Kontaktkraft verläuft vereinfacht gesagt durch das Material des Außenhebels im Bereich der Kontaktfläche. Somit ist eine hervorragende Abstützung des Koppelkolbens bei Kopplung gegeben und dessen Verkippen mit den eingangs genannten Nachteilen wie Kantenverschleiß, Setzen, etc. vermieden.Consequently the disadvantages mentioned above are effectively eliminated. The Kraftwirkungslinie the contact force runs through a simple way the material of the outer lever in the area of the contact surface. Thus, an excellent support of the coupling piston is at Given coupling and its tilting with the aforementioned Disadvantages such as edge wear, Setting, etc. avoided.
Eine zusätzliche Vermeidung von Verschleiß und Belastungen wie Spannungsspitzen ist dadurch herbeigeführt, indem die Mitnehmerfläche am Quersteg des Innenhebels zylindrisch ausgewölbt, wie dargelegt, verläuft. Dabei soll diese Mitnehmerfläche den Koppelkolben halbschalenähnlich umgreifen, so dass hier die Kontaktpressung reduziert ist.A additional Avoiding wear and tear Stress such as voltage peaks is thereby brought about by the driving surface cylindrically bulged at the crosspiece of the inner lever, as set forth, runs. there should this Mitnehmerfläche the Coupling piston half shell similar embrace, so that here the contact pressure is reduced.
Im Zusammenwirken hiermit garantiert der vorbeschriebene schräge Verlauf der Längsaussparung für den vorzugsweise hydraulisch in wenigstens eine Verschieberichtung verlagerbaren Koppelkolben, dass der Außenhebel zumindest an dem anderen Ende ausreichend niedrig baut und dass andererseits der Quersteg am freien Ende des Innenhebels eine ausreichende Bauhöhe besitzt.in the Interaction with this guarantees the above-described oblique course the longitudinal recess for the preferably hydraulically displaceable in at least one direction of displacement Coupling piston that the outer lever at least at the other end is building sufficiently low and that on the other hand, the crosspiece at the free end of the inner lever sufficient height has.
Summa summarum liegt durch die vorgenannten Maßnahmen ein optimierter Koppelbereich am anderen Ende des Schlepphebels vor.Summa In summary, the measures mentioned above provide for an optimized coupling area on other end of the rocker arm.
Einfache Maßnahmen einer hydraulischen Beaufschlagung des Koppelkolbens in dessen Koppelrichtung sowie einer Darstellung eines Anschlags für dessen Koppelrichtung sind Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach wird das Hydraulikmittel über eine kurze Stichbohrung aus der Kontaktfläche unmittelbar in einen Ringraum hinter eine Stirnfläche des Koppelkolbens geleitet. Dieser Ringraum ist axial nach außen durch eine separate Buchse begrenzt, durch die ein Rohransatz des Koppelkolbens, ausgehend von dessen vorgenannter Stirnfläche, geführt ist. Der Rohransatz hat axial außen einen tellerartigen Radialansatz, der sich im Anschlagfall (Koppelfall) an einer äußeren Stirn des Außenhebels im Bereich des anderen Endes abstützt.Simple measures of a hydraulic actuation of the coupling piston in the coupling direction and a representation of a stop for the coupling direction are the subject of another subclaim. Accordingly, the hydraulic fluid is passed through a short tap hole from the contact surface directly into an annular space behind an end face of the coupling piston. This annulus is bounded axially outwardly by a separate bushing, through which a pipe socket of the coupling piston, starting from the aforementioned end face, is guided. The pipe socket has axially outside a plate-like radial projection, which is supported in the stop case (coupling case) on an outer end of the outer lever in the region of the other end.
In der letztgenannten Buchse kann ein Druckfedermittel angeordnet sein, das einenends gegen einen Grund der Buchse wirkt und sich anderenends am Radialansatz abstützt, so dass bei drucklosem Zustand an Hydraulikmittel eine Rückverlagerung des Koppelkolbens in dessen Entkoppelposition in der Längsaussparung möglich ist.In the last-mentioned bush can be arranged a compression spring means, which acts at one end against a base of the bush and at the other end supported at the radial approach, so that when depressurized state of hydraulic fluid a back displacement of the coupling piston in its decoupling position in the longitudinal recess possible is.
Vorzugsweise soll der Koppelkolben in der Längsaussparung frei rotationsbeweglich vorliegen und kann in einem preiswerten Centerless-Schleifverfahren in Großserie feinbearbeitet sein. Aufgrund dessen freier Rotationsbeweglichkeit kann auf zusätzliche Verdrehsicherungsmaßnahmen verzichtet werden, außerdem wird ein Außenmantel des Koppelkolbens gleichmäßiger belastet.Preferably should the coupling piston in the longitudinal recess freely rotatably present and can be in a cheap Centerless grinding process in mass production be finished. Due to its free rotation mobility can be additional Verdrehsicherungsmaßnahmen be waived, as well becomes an outer jacket loaded more uniformly of the coupling piston.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, als Gegenlauffläche am abschwenkbaren Innenhebel eine wälzgelagerte Rolle oder eine Gleitfläche vorzusehen. Der Außenhebel hat dann im Bereich seiner Oberseite beispielsweise Gleitflächen als einfache Stützflächen. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, den schaltbaren Schlepphebel als „Umschalter" auszubilden, wobei dann der Innenhebel eine Gegenlauffläche für einen Großhubnocken und der Außenhebel Gegenlaufflächen für Niedrighubnocken aufweist. Wenigstens eine dieser Gegenlaufflächen kann wiederum als wälzgelagerte Rolle ausgebildet sein.In Fortbildung the invention, it is proposed as a mating surface on swing-away inner lever a roller bearing Roll or a sliding surface provided. The outside lever has then in the area of its top, for example, sliding surfaces as simple support surfaces. alternative It may also be provided to form the switchable drag lever as a "switch", wherein then the inner lever a mating surface for a Großhubnocken and the outer lever Mating surfaces for low-lift cams having. At least one of these mating surfaces can turn as a roller bearing roller be educated.
Ein weiterer Beitrag hinsichtlich Leichtbau und Absenkung der oszillierenden Ventiltriebsmassen ist dann geleistet, wenn wenigstens eines der Hebelbauteile gemäß einem weiteren Unteranspruch aus einem Leichtbauwerkstoff wie Tiefziehblech oder dergleichen hergestellt ist.One further contribution in terms of lightweight construction and lowering of the oscillating Valve drive masses is done when at least one of the lever components according to one further subclaim from a lightweight material such as deep-drawn sheet metal or the like.
Eine zusätzliche Maßnahme betrifft eine integrierte Lost-Motion-Feder. Hierbei ist an eine Drehschenkelfeder gedacht, die im Bereich der Achse am einen Ende appliziert ist.A additional measure concerns an integrated lost-motion spring. This is to a Torsion spring thought in the area of the axis at one end is applied.
Kurze Beschreibung der Zeichnungshort Description of the drawing
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The Invention is suitably closer to the drawing explained. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungFull Description of the drawing
Die
Figuren offenbaren einen schaltbaren Schlepphebel
Im
Bereich eines Endes
Die
vorgenannte Achse
Wie
des Weiteren zu erkennen ist, hat der Innenhebel
An
einer Unterseite
Der
Koppelkolben
Gemäß der hier
dargestellten Variante ist der Koppelkolben
Von
der Stirnfläche
In
dem zeichnerisch angedeuteten Ringraum (Strich-Strich-Linie) der
Buchse
Wie
vorgenannt, hat die Längsaussparung
Zeichnerisch
dargestellt ist zudem, dass eine Kraftwirkungslinie LK (Strich-Punkt-Linie) einer
Kontaktkraft FK am Berührpunkt P zwischen der Mitnehmerfläche
- 11
- Schlepphebelcam follower
- 22
- Außenhebelexternal lever
- 33
- Aussparungrecess
- 44
- Achseaxis
- 55
- Innenhebelinternal lever
- 66
- eines Endeone The End
- 77
- Unterseitebottom
- 88th
- Anlageinvestment
- 99
- anderes Endeother The End
- 1010
- Kontaktflächecontact area
- 1111
- Längsaussparunglongitudinal recess
- 1212
- Koppelkolbencoupling pistons
- 1313
- freies Endefree The End
- 1414
- Querstegcrosspiece
- 1515
- Unterseitebottom
- 15a15a
- Außenmantelouter sheath
- 1616
- Mitnehmerflächeentraining
- 1717
- Oberseitetop
- 1818
- Anlaufflächeapproach surface
- 1919
- Stichbohrungbranch bore
- 2020
- Ringraumannulus
- 2121
- Stirnflächeface
- 2222
- Rohransatzpipe extension
- 2323
- Öffnungopening
- 2424
- BuchseRifle
- 2525
- Stirnforehead
- 25a25a
- Außenstirnouter end
- 2626
- Radialansatzradial approach
- 2727
- Stirnforehead
- 2828
- Oberseitetop
- 2929
- Anlaufflächeapproach surface
- 3030
- Lost-Motion-FederLost-motion spring
- 3131
- Schenkelleg
- 3232
- Schenkelleg
- 3333
- Querbalkencrossbeam
- LK L K
- KraftwirkungslinieLine of action
- FK F K
- Kontaktkraftcontact force
- PP
- Berührpunktcontact point
- AA
- AuflagerIn stock
- PP
- Berührpunktcontact point
Claims (9)
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