DE102011003898B4 - Zwischenhebel - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Zwischenhebel für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei im Wesentlichen aufrechten Seitenwänden, welche in einem Mittenabschnitt von einer Achse überbrückt sind, auf der, von den Seitenwänden kastenartig eingeschlossen, eine Gegenlaufrolle für einen Hubnocken angeordnet ist, wobei an einem Stirnende eine Fläche zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes sitzt, wobei an einem weiteren Stirnende die Seitenwände von einer weiteren Achse durchragt sind, auf welcher zwei Stützrollen für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn appliziert sind, an welchem weiteren Stirnende zudem eine mittige Anlauffläche für einen Kontakt mit einer Kurvenscheibe verläuft.
- Ein Beispiel für einen derartigen Zwischenhebel geht aus den
1 ,2 derDE 10 2005 040 959 A1 hervor und wurde zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Erfindung von den Bayerischen Motorenwerken in deren vollvariablen Ventiltrieben mit der internen Bezeichnung „Valvetronic Generation 3“ als Zwischenhebel verbaut. - Nachteilig ist es bei der vorgenannten Gestaltung, dass der Zwischenhebel zu kompliziert baut. So ist bspw. an dem Stirnende bei den Gegenlaufrollen ein die Seitenwände verbindender Querbügel vorgesehen. Dieser schränkt die Freigängigkeit des Zwischenhebels ein. Zudem liegt auf der Hand, dass durch die außen liegenden, die Rollen umfassenden Seitenwände an diesem Ende der Zwischenhebel relativ breit baut und dass durch das dreifache, nadelgelagerte Rollenpaket an diesem Endbereich der Bau- und Kostenaufwand relativ hoch ist.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zwischenhebel der eingangs zitierten Art zu schaffen, bei dem die aufgeführten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll ein kostengünstig in Massenfertigung darstellbarer sowie bauraumoptimierter Zwischenhebel kreiert werden, der eine ausreichend gute Steifigkeit hat.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Seitenwände, in Längsrichtung zum weiteren Stirnende gesehen, nach der Gegenlaufrolle aus aufeinander zu gekröpften Abschnitten bestehen, die am weiteren Stirnende bei der weiteren Achse in plan aneinander liegende Abschnitte übergehen, so dass die Stützrollen an Außenseiten der Seitenwände auf abstehenden Stümpfen der weiteren Achse angeordnet sind, wobei die Anlauffläche als zylindersegmentartige Auswölbung des Materials des Zwischenhebels an dem einen Stirnende vorliegt.
- Somit ist ein Zwischenhebel ohne die vorgenannten Nachteile geschaffen. Durch die Außenlage der Rollen an dem am weiteren eingezogenen Stirnende baut der Zwischenhebel vergleichsweise schmal. Eine Montage der Achsen und Rollen gestaltet sich denkbar einfach. Auf den eingangs genannten Querbügel wird außerdem verzichtet. Lediglich der Gegenlauf zur Kulissenbahn wird durch Rollen (Stützrollen) realisiert, wohingegen ein Kurvenscheibenkontakt mittels dazwischen liegendem Hebelmaterial realisiert ist.
- Der Zwischenhebel kann in einem vollvariablen Ventiltrieb zur drosselfreien Laststeuerung Anwendung finden, so wie er von den Bayerischen Motorenwerken unter der Bezeichnung „Valvetronic“ verbaut wird.
- Alternativ hierzu ist es denkbar und vorgesehen, über die außen liegenden Rollen den Kurvenscheibenkontakt sowie über die mittige, am weiteren Stirnende des Hebels liegende Gleitfläche den Gegenlauf an der Kulissenbahn zu realisieren, wobei, im Fall des Gegenlaufs an der Kulissenbahn über die außen liegenden Rollen, der Zwischenhebel sehr kippsicher geführt ist.
- Als bevorzugte Lagerung für die weitere Achse im Zwischenhebel am weiteren Ende kommt eine Wälz- oder Gleitlagerung infrage. Dabei sollen die Stützrollen auf den abstehenden Achsstümpfen der weiteren Achse beispielsweise aufgepresst oder angeschweißt oder durch eine Verstemmung gehalten sein. Vom Schutzbereich der Erfindung ist auch eine Lösung umfasst, bei welcher die weitere Achse mittig fest im Zwischenhebel sitzt und die Stützrollen drehbar gegenüber den respektiven Achsstümpfen vorliegen.
- Es ist gleichfalls vorgesehen, die zwischen den Seitenwänden verlaufende Nockengegenlaufrolle auf deren Achse über eine Wälz- oder Gleitlagerung anzuordnen.
- Der vorschlagsgemäße Zwischenhebel besteht beispielsweise aus dünnwandigem Stahlblech und ist stanz-biegetechnisch hergestellt.
- Eine Axiallinie der zylindersegmentartigen Auswölbung liegt nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung auf der Axiallinie der weiteren Achse an dem einen Ende.
- Die Fläche zur variablen Übertragung des Nockenhubes an dem weiteren Ende besteht aus einem Nullhub- und einem Hubbereich. Sie ist einteilig an den Zwischenhebel angebunden und verläuft an Unterseiten von beidseitig in Hebelverschwenkrichtung bügelartig abstehenden Verlängerungen. Ggf. ist in diesem Bereich auch eine gefügte Variante denkbar oder eine Ausgestaltung, bei welcher nur eine Verlängerung absteht.
- Bevorzugt sollen Laschen zur Führung einer auf den Zwischenhebel einwirkenden Nockenrückstellfeder einteilig von einer Oberseite oder Endstirn einer der Verlängerungen abstehen. Diese Laschen können bspw. durch Prägen, Biegen oder Spanen dargestellt werden.
- Es ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs, die aneinander liegenden Abschnitte der Seitenwände an dem weiteren Stirnende durch eine Schweißverbindung oder Klebeverbindung oder Schraubverbindung oder Nietverbindung oder Schnappverbindung fest zu verbinden. Ggf. kann auf diese Sicherungsmaßnahmen auch verzichtet werden. Diese Zusatzfixierung erhöht die Steifigkeit des Zwischenhebels.
- Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- •
1 eine räumliche Ansicht einer ersten Variante eines Zwischenhebels mit radial über die Stützrollen hinausstehender Anlauffläche und - •
2 eine Ansicht wie vorgenannt, jedoch mit Stützrollen, welche die Anlauffläche überragen. - In
1 dargestellt ist ein Zwischenhebel1 für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der aus dünnwandigem Stahlblech bestehende Zwischenhebel1 weist zwei im Wesentlichen aufrechte Seitenwände2 auf. Diese sind in einem ausgebauchten Mittenabschnitt3 von einer Achse4 überbrückt. Auf Letztgenannter ist eine Gegenlaufrolle5 für einen Hubnocken angeordnet. - An einem unteren Stirnende
6 des Zwischenhebels1 verläuft eine Fläche7 zur variablen Übertragung eines Hubes eines Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes, bestehend hieraus einem linksseitigen Nullhubabschnitt und einem sich rechts daran anschließenden Hubbereich, welches Folgeglied i. d. R. ein Schlepphebel ist. Zur Bildung der Fläche7 sind an dem einen Stirnende6 beidseitig in Hebelverschwenkrichtung abstehende Verlängerungen18 ,19 appliziert. - Von einer Endstirn
21 der Verlängerung18 stehen zwei einteilig angebundene Laschen22 ab, zwischen denen ein Ende einer den Zwischenhebel1 beaufschlagenden Nockenrückstellfeder führbar ist. - An einem weiteren oberen Stirnende
8 sind die Seitenwände2 von einer weiteren Achse9 durchragt. Auf deren abstehenden Stümpfen17 verlaufen zwei Stützrollen10 für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn. - Zu erkennen ist des Weiteren, dass die Seitenwände
2 , in Längsrichtung zum weiteren Stirnende8 gesehen, nach der Gegenlaufrolle5 aus aufeinander zu gekröpften Abschnitten12 bestehen, die am weiteren Stirnende8 bei der weiteren Achse9 in plan aneinander liegende Abschnitte13 übergehen. Eine feste Verbindung der Abschnitte13 ist durch eine zeichnerisch nicht offenbarte Schweißverbindung geschaffen. - An dem weiteren Stirnende
8 ist eine mittige Anlauffläche11 für einen Kontakt mit einer Kurvenscheibe gebildet. Diese Anlauffläche11 liegt als zylindersegmentartige, die Stützrollen10 überragende Auswölbung des Materials des Zwischenhebels1 vor. Eine Axiallinie der zylindersegmentartigen Auswölbung sowie der weiteren Achse9 fallen hierbei zusammen. Ggf. kann die zylindersegmentartige Auswölbung mit einer Verschleißschutzmaßnahme wie einer Wärmebehandlung u./o. einer aufgetragen Schicht versehen sein. - Die vorgenannte weitere Achse
9 ist über eine nicht näher gezeigte Wälzlagerung (Nadellagerung) im Zwischenhebel1 aufgenommen. Die Stützrollen10 sind hierbei auf die abstehenden Stümpfe17 der weiteren Achse9 aufgepresst. - Aus
2 geht ein Zwischenhebel1 wie vorgenannt hervor, bei dem jedoch die Stützrollen10 die Kontur der Anlauffläche11 überragen. - Bezugszeichenliste
-
- 1)
- Zwischenhebel
- 2)
- Seitenwand
- 3)
- Mittenabschnitt
- 4)
- Achse
- 5)
- Gegenlaufrolle
- 6)
- eines Stirnende
- 7)
- Fläche zur Hubübertragung
- 8)
- weiteres Stirnende
- 9)
- weitere Achse
- 10)
- Stützrolle
- 11)
- Anlauffläche
- 12)
- Arm
- 13)
- Abschnitt
- 14)
- Außenseite
- 15)
- Außenmantel
- 16)
- nicht vergeben
- 17)
- Stumpf
- 18)
- Verlängerung
- 19)
- Verlängerung
- 20)
- Unterseite
- 21)
- Endstirn
- 22)
- Lasche
- 23)
- Außenwand
Claims (9)
- Zwischenhebel (1) für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei im Wesentlichen aufrechten Seitenwänden (2), welche in einem Mittenabschnitt (3) von einer Achse (4) überbrückt sind, auf der, von den Seitenwänden (2) kastenartig eingeschlossen, eine Gegenlaufrolle (5) für einen Hubnocken angeordnet ist, wobei an einem Stirnende (6) eine Fläche (7) zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes sitzt, wobei an einem weiteren Stirnende (8) die Seitenwände (2) von einer weiteren Achse (9) durchragt sind, auf welcher zwei Stützrollen (10) für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn appliziert sind, an welchem weiteren Stirnende (8) zudem eine mittige Anlauffläche (11) für einen Kontakt mit einer Kurvenscheibe verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2), in Längsrichtung zum weiteren Stirnende (8) gesehen, nach der Gegenlaufrolle (5) aus aufeinander zu gekröpften Abschnitten (12) bestehen, die am weiteren Stirnende (8) bei der weiteren Achse (9) in plan aneinander liegende Abschnitte (13) übergehen, so dass die Stützrollen (10) an Außenseiten (14) der Seitenwände (2) auf abstehenden Stümpfen (17) der weiteren Achse (9) angeordnet sind, wobei die Anlauffläche (11) als zylindersegmentartige Auswölbung des Materials des Zwischenhebels (1) an dem einen Stirnende (8) vorliegt.
- Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als zylindersegmentartige Auswölbung dargestellte Anlauffläche (11) entweder über einen Außenmantel (15) der Stützrollen (10) radial hin- aussteht oder von den Stützrollen (10) radial überragt ist. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Axiallinie der als zylindersegmentartige Auswölbung ausgebildeten Anlauffläche (11) mit der Axiallinie der weiteren Achse (9) für die Stützrollen (10) koinzidiert. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (7) zur variablen Übertragung des Nockenhubs an dem einen Stirnende (6) einteilig mit den Seitenwänden (2) verbunden ist. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (1) aus dünnwandigem Stahlblech stanz-biegetechnisch hergestellt ist. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander liegenden Abschnitte (13) der Seitenwände (2) an dem weiteren Stirnende (8) durch eine Schweißverbindung oder Klebeverbindung oder Schraubverbindung oder Nietverbindung oder Schnappverbindung miteinander verbunden sind. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass entweder die weitere Achse (9) durch eine Wälz- oder Gleitlagerung im Zwischenhebel (1) gelagert ist, wobei die Stützrollen (10) durch eine drehfeste Verbindung auf den abstehenden Stümpfen (17) der weiteren Achse (9) befestigt sind, die als Pressung oder Verstemmung oder Verschweißung oder Verklebung oder Verschraubung vorliegt, oder dass die Stützrollen (10) über eine Wälz- oder Gleitlagerung auf den abstehenden Stümpfen (17) der weiteren Achse (9) gelagert sind. - Zwischenhebel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass, zur Bildung der Fläche (7) zur variablen Übertragung des Nockenhubes an dem einen Stirnende (6), Letztgenanntes beidseitig in Hebelverschwenkrichtung abstehende Verlängerungen (18, 19) hat, an deren gemeinsamer Unterseite (20) die Fläche (7) vorliegt, wobei an einer Endstirn (21) oder Oberseite einer der Verlängerungen (18, 19) zwei einteilig angebundene Laschen (22) abstehen, zwischen denen ein Ende einer den Zwischenhebel (1) beaufschlagenden Nockenrückstellfeder führbar ist. - Zwischenhebel nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass Außenwände (23) der beiden Laschen (22) entweder zu den Außenseiten (14) der Seitenwände (2) des Zwischenhebels (1) fluchten oder diese Außenseiten (14) geringfügig ein- oder ausgesetzt verlängern.
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