DE102010010732A1 - Switching cam follower for valve train of internal combustion engine, has lever parts that are coupled by coupling unit and are deformed in rotational direction by spring unit, where lever parts are arranged to each other in pivoting manner - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Schaltschlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit verschwenkbeweglich zueinander angeordneten und über Federmittel in Schwenkrichtung verspannten sowie über Koppelmittel koppelbaren Hebelteilen, die zur Übertragung von unterschiedlichen Hubcharakteristiken mit Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkende Abgriffselemente aufweisen.The invention relates to a shift rocker arm for a valve train of an internal combustion engine with pivotally arranged mutually and clamped by spring means in the pivoting direction and coupled via coupling means lever parts having cooperating for transmitting different stroke characteristics with cams of a camshaft tap elements.
Heutige Schaltschlepphebel weisen zur Übertragung zweier unterschiedlicher Hubbewegungen drei Abgriffselemente, insbesondere Nockenrollen oder Gleitflächen, auf, die jeweils mit einem Nocken der Nockenwelle zusammenwirken. Diese Anordnung erfordert somit ein aus drei Nocken bestehendes Nockenpaket an der Nockenwelle. Ein derartiger Schaltschlepphebel ist aus
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Schaltschlepphebel der vorgenannten Art den Aufbau zu vereinfachen, den Bauraumbedarf zu minimieren und eine kostengünstige Gestaltung zu erreichen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The invention is therefore based on the object at a Schaltschlepphebel of the aforementioned type to simplify the structure to minimize the space requirement and to achieve a cost-effective design. The object is solved by the features of
Da erfindungsgemäß zur Übertragung jeweils einer Hubcharakteristik jeweils ein Abgriffselement vorgesehen ist, wird die Anzahl der erforderlichen Abgriffselemente an einem Schaltschlepphebel gegenüber dem Stand der Technik verringert. Dadurch kann der Schaltschlepphebel einfach aufgebaut und bauraumsparend ausgebildet sowie materialsparend und kostengünstig hergestellt werden.Since a respective tap element is provided according to the invention for transmitting one stroke characteristic in each case, the number of required tap elements on a shift rocker lever is reduced compared with the prior art. As a result, the shift rocker lever can be constructed in a simple manner and designed to save space, and can be produced in a material-saving and cost-effective manner.
Eine solche Anordnung lässt sich auf einfache Weise erreichen, wenn die zueinander verschwenkbeweglichen Hebelteile mit ihren Hebellängsachsen parallel nebeneinander angeordnet sind und jeweils ein Abgriffselement aufweisen.Such an arrangement can be achieved in a simple manner if the lever parts pivotable relative to one another are arranged parallel to one another with their lever longitudinal axes and each have a tapping element.
Bevorzugt sind zur Übertragung von zwei unterschiedlichen Hubcharakteristiken zwei jeweils an einem Hebelteil angeordnete Abgriffselemente vorgesehen, von denen jedes jeweils mit einer von zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik zusammenwirkt. Auf diese Weise können am Schaltschlepphebel zwei unterschiedliche Hubcharakteristiken mit nur zwei Abgriffselementen übertragen werden.Preferably, two each arranged on a lever part tap elements are provided for the transmission of two different stroke characteristics, each of which cooperates with one of two cams of different stroke characteristics. In this way, two different stroke characteristics can be transmitted with only two pick-off elements on the shift rocker arm.
Vorzugsweise sind die Abgriffselemente reibungs- und verschleißoptimiert jeweils als Nockenrolle ausgeführt. Hierdurch wird ein optimierter dualer Rollenabgriff am Schaltschlepphebel erreicht. Alternativ können an den Hebelteilen Nockengleitflächen vorgesehen sein. Möglich ist auch eine Anordnung von Nockenrollen und Gleitflächen jeweils an verschiedenen Hebelteilen.Preferably, the tapping elements are designed friction and wear-optimized respectively as a cam roller. As a result, an optimized dual Rollenabgriff the shift cam follower is achieved. Alternatively, cam sliding surfaces can be provided on the lever parts. Also possible is an arrangement of cam rollers and sliding surfaces each at different lever parts.
Sind die Hebelteile in Blech ausgeführt, können diese besonders einfach und kostengünstig durch blechverarbeitende Verfahren, beispielsweise durch Stanzen und Biegen, hergestellt werden.If the lever parts are made of sheet metal, they can be produced in a particularly simple and cost-effective manner by sheet metal processing methods, for example by stamping and bending.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Hebelteile jeweils ein im Wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil auf. Bevorzugt bilden dabei dessen U-Schenkel parallele Laschen, zwischen denen jeweils eine an diesen drehbar gelagert abgestützte Nockenrolle angeordnete ist.In a particularly preferred embodiment of the invention, the lever parts each have a substantially U-shaped cross-sectional profile. Preferably, its U-legs form parallel lugs, between each of which a rotatably mounted on this supported cam roller is arranged.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein erstes Hebelteil mit der offenen U-Seite seines U-förmigen Querschnittsprofils den Nocken zugewandt angeordnet und wirkt an seiner von den Nocken abgewandten geschlossenen U-Seite an seinem ventilseitigen Endbereich an einer Ventilauflage mit einem Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zusammen.In a further preferred embodiment of the invention, a first lever part with the open U-side of its U-shaped cross-sectional profile facing the cam is arranged and acts on its side facing away from the cam closed U-side at its valve end portion of a valve seat with a gas exchange valve of the internal combustion engine together.
Vorzugsweise ist die Ventilauflage am ersten Hebelteil als Vertiefung an dessen von den Nocken abgewandten Unterseite integriert ausgeführt und ist beispielsweise durch Einprägen spanlos herstellbar. Zugleich wird eine zusätzliche Montage der Ventilauflage am Hebelteil vermieden.Preferably, the valve seat on the first lever part is designed as a recess on its side facing away from the cam underside and is produced, for example, by impressing without cutting. At the same time an additional assembly of the valve seat on the lever part is avoided.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein parallel zum ersten Hebelteil angeordnetes, zu diesem verschwenkbewegliches zweites Hebelteil vorgesehen. Bevorzugt ist dieses mit der geschlossenen U-Seite seines U-förmigen Querschnittsprofils den Nocken zugewandt angeordnet, wodurch die Krafteinleitung an der Nockenrolle des zweiten Hebeteils optimiert wird. Vorzugsweise ist das zweite Hebelteil an seinem ventilseitigen Endbereich über eine erste Querachse mit dem ersten Hebelteil und an seinem vom Gaswechselventil abgewandten Endbereich über eine zweite Querachse mit einer Abstützung verschwenkbeweglich verbunden.According to a further preferred embodiment of the invention, a second lever part arranged parallel to the first lever part and pivotable relative thereto is provided. Preferably, this is arranged facing the cam with the closed U-side of its U-shaped cross-sectional profile, whereby the introduction of force is optimized at the cam roller of the second lifting part. Preferably, the second lever part is pivotally connected at its valve-side end region via a first transverse axis with the first lever part and at its end remote from the gas exchange valve end portion via a second transverse axis with a support.
Bevorzugt ist ein parallel zum ersten Hebelteil angeordnetes zweites Hebelteil mit der geschlossenen U-Seite seines U-förmigen Querschnittsprofils den Nocken zugewandt angeordnet. Vorzugsweise ist dabei das zweite Hebelteil an seinem ventilseitigen Endbereich über eine erste Querachse mit dem ersten Hebelteil verschwenkbeweglich verbunden und an seinem von der Ventilseite abgewandten Endbereich verschwenkbeweglich abgestützt.Preferably, a parallel to the first lever part arranged second lever member with the closed U-side of its U-shaped cross-sectional profile facing the cam is arranged. Preferably, the second lever part is pivotally connected at its valve-side end region via a first transverse axis with the first lever part and pivotally supported at its end remote from the valve side end.
Vorzugsweise ist hierbei die erste Querachse an ihren beiden Endabschnitten jeweils durch ein axiales Sicherungselement, insbesondere einen Sprengring, an den Durchgangsöffnungen der Hebelteile axial fixiert. Alternativ kann die erste Querachse an den Durchgangsöffnungen jeweils durch eine Niet- oder Steckverbindung oder durch Verstemmen axial gesichert werden.Preferably, in this case, the first transverse axis is axially fixed at its two end portions in each case by an axial securing element, in particular a snap ring, to the passage openings of the lever parts. Alternatively, the first transverse axis can be axially secured to the through openings in each case by a rivet or plug connection or by caulking.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Hebelteile an ihren abstützseitigen Endbereichen jeweils gekröpft ausgebildet sind. Vorzugsweise ist das erste Hebelteil in Querachsenrichtung vom zweiten Hebelteil abgewandt nach außen gekröpft, während das erste Hebelteil an seiner äußeren Lasche dem ersten Hebelteil zugewandt nach innen gekröpft ist. Hierdurch wird jeweils an den abstützseitigen Endbereichen der Hebelteile Bauraum geschaffen zur Anordnung der abstützseitigen Querachsverbindung an einer Abstützung und deren Aufnahme sowie zur Anordnung des Koppelmechanismus zur Koppelung der Hebelteile und zur abstützseitigen Anordnung der zum Verspannen der Hebelteile erforderlichen Federmittel. Auf diese Weise wird eine effiziente Bauraumausnutzung am Schaltschlepphebel erreicht und der Bauraumbedarf weiter minimiert. Die Hebelteile können dabei angepasst an den Bauraumbedarf an beiden Laschen oder nur an einer Lasche oder nur an einem Hebelteil gekröpft ausgeführt werden.A further preferred embodiment of the invention provides that the lever parts are each formed offset at their support end portions. Preferably, the first lever part facing away from the second lever part in the transverse axis direction is bent outward, while the first lever part is bent inwardly on its outer flap facing the first lever part. As a result, space is created in each case on the support-side end regions of the lever parts for arranging the abstützseitigen Querachsverbindung on a support and their inclusion and the arrangement of the coupling mechanism for coupling the lever parts and the support-side arrangement of the spring parts required for clamping the lever parts. In this way, an efficient space utilization is achieved on the Schaltschlepphebel and further minimizes the space requirement. The lever parts can be carried out adapted to the space requirement on both tabs or cranked only on a tab or only on a lever part.
Bevorzugt weist das zweite Hebelteil an seinem vom Gaswechselventil abgewandten abstützseitigen Endbereich an beiden seiner Laschen jeweils eine fluchtend ausgebildete Durchgangsöffnung auf, in die die zweite Querachse aufgenommen ist.Preferably, the second lever part at its side facing away from the gas exchange valve support-side end region on both its tabs in each case an aligned passage opening, in which the second transverse axis is added.
Vorzugsweise weist die zweite Querachse an ihrer dem ersten Hebelteil zugewandten Seite einen zur Verbindung mit einer Abstützung verlängerten Endabschnitt auf. An diesem kann das zweite Hebelteil über die zweite Querachse an einer Aufnahme, insbesondere eine Bohrung, mit einer Abstützung, beispielsweise einem hydraulischen Abstützelement, am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt werden. Bevorzugt ist an der zweiten Querachse ausgehend von ihrem dem ersten Hebelteil axial zugewandten stirnseitigen Ende eine Axialbohrung vorgesehen, in die ein axial verschiebbares Verriegelungselement, beispielsweise ein Verriegelungsbolzen, aufgenommen ist. Vorzugsweise ist dabei das Verriegelungselement in der Axialbohrung durch Druckmittelbeaufschlagung axial verschiebbar und in herausgeschobener Lage mit dem, insbesondere abgeknöpften Endbereich des ersten Hebelteils an dessen den Nocken abgewandten Unterseite formschlüssig koppelbar. Auf diese Weise können die Koppelmittel zur Koppelung der Hebelteile bauraumsparend in der zweiten Querachse quer zur Hebellängsachse angeordnet werden.Preferably, the second transverse axis on its side facing the first lever part on an extended end for connection to a support end portion. At this, the second lever part on the second transverse axis on a receptacle, in particular a bore, with a support, for example a hydraulic support element, be supported on the cylinder head of the internal combustion engine. Preferably, an axial bore is provided on the second transverse axis, starting from its front end facing the first lever part, into which an axially displaceable locking element, for example a locking bolt, is received. Preferably, the locking element in the axial bore is axially displaceable by Druckmittelbeaufschlagung and pushed out in the pushed-out position with the, in particular buttoned end portion of the first lever part at its side facing away from the cam bottom form-fitting manner. In this way, the coupling means for coupling the lever parts can be arranged to save space in the second transverse axis transversely to the longitudinal axis of the lever.
Bevorzugt ist an der Unterseite des ersten Hebelteils ausgehend von dem dem stirnseitigen Ende der zweiten Querachse gegenüberliegenden Rand eine Vertiefung ausgebildet, an der das Verriegelungselement in herausgeschobener Lage in Schwenkrichtung anlegbar ist.Preferably, on the underside of the first lever part, starting from the edge opposite the front end of the second transverse axis, a recess is formed on which the locking element can be placed in the pushed-out position in the pivoting direction.
Zur Druckmittelversorgung kann im Bereich der Axialbohrung am Außenumfang des verlängerten Endabschnitts der Querachse eine die Axialbohrung mit dem Außenumfang verbindende Querbohrung vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Querbohrung im Bereich der Aufnahme am Abstützelement ausgebildet. Auf diese Weise ist es möglich, das Verriegelungselement in der Axialbohrung, beispielsweise über ein hydraulisches Abstützelement, an dessen Aufnahmen mit Druckmittel zu versorgen.For pressure medium supply may be provided in the region of the axial bore on the outer circumference of the extended end portion of the transverse axis connecting the axial bore with the outer circumference transverse bore. Preferably, the transverse bore is formed in the region of the receptacle on the support element. In this way it is possible to supply the locking element in the axial bore, for example via a hydraulic support element, to the receptacles with pressure medium.
Bevorzugt sind die Federmittel als zumindest eine Drehschenkelfeder ausgebildet, die mit ihrem Wickelkörper am abstützseitigen vom Gaswechselventil abgewandten Endbereich frei vorstehend und achsenparallel zur zweiten Querachse angeordnete ist. Die Drehschenkelfeder ist dabei einerseits mit ihrem dem ersten Hebelteil zugewandten ersten Schenkel am ersten Hebelteil an dessen von den Nocken abgewandter Unterseite und mit ihrem dem zweiten Hebelteil zugewandten zweiten Schenkel am abstützseitigen Endbereich des zweiten Hebelteils an dessen den Nocken zugewandter Oberseite formschlüssig und/oder kraftschlüssig verspannt abgestützt. Vorzugsweise ist dabei zugleich der Endabschnitt des zweiten Schenkels der Drehschenkelfeder an der dem zweiten Hebelteil zugewandten Seite der zweiten Querachse verbunden. Bei dieser Anordnung ist die Drehschenkelfeder über ihre beiden Schenkel an den Hebelteilen mit dem Wickelkörper fliegend gelagert. Eine Abstützung des Wickelkörpers an der Querachse wird so vermieden. Zugleich wird durch die abstützseitige Anordnung der Drehschenkelfeder gegenüber einer ventilseitigen Anordnung die bewegte Masse des Schaltschlepphebels verringert.Preferably, the spring means are formed as at least one torsion spring, which is arranged with its winding body on the support side remote from the gas exchange valve end portion freely projecting and axially parallel to the second transverse axis. The torsion leg spring is on the one hand with its first leg facing the first leg on the first lever part on its side facing away from the cam bottom and with the second lever part facing the second leg on the support side end portion of the second lever portion at the cam facing Top positively and / or non-positively braced supported. Preferably, at the same time the end portion of the second leg of the torsion leg spring is connected to the side of the second transverse axis facing the second lever part. In this arrangement, the rotary leg spring is mounted over its two legs on the lever parts with the winding body flying. A support of the winding body on the transverse axis is thus avoided. At the same time is reduced by the support-side arrangement of the rotary leg spring against a valve-side arrangement, the moving mass of Schaltschlepphebels.
Vorzugsweise ist an der Unterseite des ersten Hebelteils ausgehend von dessen abstützseitigem Ende eine Vertiefung ausgeführt, an der ersten Schenkels der Drehschenkelfeder an seinem Endabschnitt formschlüssig angelegt ist.Preferably, a recess is made on the underside of the first lever part, starting from its end abstützseitigem, is applied to the first leg of the torsion leg spring at its end portion form-fitting manner.
Bevorzugterweise bilden am abstützseitigen Endbereich des zweiten Hebelteils die Laschen an ihren Oberseiten jeweils eine in Querachsenrichtung fluchtend angeordnete, hakenförmige Vertiefung, in die jeweils ein sich parallel zur zweiten Querachse erstreckender Abschnitt des zweite Schenkels der Drehschenkelfeder verspannt eingelegt ist. Zur Befestigung des Endabschnitts des zweiten Schenkels kann dieser den an der äußeren Lasche des zweiten Hebelteils vorstehenden Endabschnitt der zweiten Querachse mit zumindest einer Windung umschließen.Preferably, at the support-side end region of the second lever part, the tabs on their upper sides each have a cross-axis aligned alignment, hook-shaped recess, in each of which a parallel to the second transverse axis extending portion of the second leg of the torsion leg spring is inserted clamped. For attachment of the end portion of the second leg of this can enclose the protruding on the outer tab of the second lever part end portion of the second transverse axis with at least one turn.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of the invention is shown in simplified form. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Am ventilseitigen Endbereich ist das zweite Hebelteil
In
An seinem abstützseitigen Endbereich ist das erste Hebelteil
Die am abstützseitigen Endbereich des Schaltschlepphebels vorgesehene Drehschenkelfeder ist mit ihrem Wickelkörper
Dabei ist der dem ersten Hebelteil
Weiterhin kann ein nicht dargestellter, die Schwenkbewegung zwischen den Hebelteilen
In
An der Unterseite des ersten Hebelteils
In
Die innere Lasche
An der Oberseite des zweiten Hebelteils
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hebelteillever part
- 22
- Hebelteillever part
- 33
- Abgriffselementtapping element
- 44
- Abgriffselementtapping element
- 55
- Lascheflap
- 66
- Lascheflap
- 77
- Lascheflap
- 88th
- Lascheflap
- 99
- Ventilauflagevalve mounting
- 1010
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1111
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1212
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1313
- Querachsetransverse axis
- 1414
- Sicherungselementfuse element
- 1515
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1616
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1717
- Querachsetransverse axis
- 1818
- Verriegelungselementlocking element
- 1919
- Vertiefungdeepening
- 2020
- Wickelkörperbobbin
- 2121
- Endabschnittend
- 2222
- Vertiefungdeepening
- 2323
- Endabschnittend
- 2424
- Vertiefungdeepening
- 2525
- Querbohrungcross hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102010010732A DE102010010732A1 (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Switching cam follower for valve train of internal combustion engine, has lever parts that are coupled by coupling unit and are deformed in rotational direction by spring unit, where lever parts are arranged to each other in pivoting manner |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150402 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |