DE102012222374A1

DE102012222374A1 - Zwischenhebel

Info

Publication number: DE102012222374A1
Application number: DE102012222374.6A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Christgen; Michael Schober
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-06-12
Also published as: CN104854317A; WO2014086346A1; EP2929152A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Zwischenhebel (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten sowie zueinander beabstandeten Seitenplatten (2), die a) an einem ersten Stirnende (3) einerseits eine Stützfläche (4) für eine Kulissenbahn sowie andererseits eine Anlauffläche (5) für eine Kurvenscheibe haben, die b) in einem Längsmittenabschnitt (6) eine Gegenlauffläche (7) für einen Hubnocken besitzen und die c) an einem weiteren Stirnende (8) über einen einteilig angebundenen Querbalken (9) verbunden sind, dessen Außenseite (10) zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes dient, wobei eine in Verschwenkrichtung des Zwischenhebels (1) liegende Endstirn (11) des Querbalkens (9) als Anlage für ein Ende einer den Zwischenhebel (1) beaufschlagenden Nockenrückstellfeder vorgesehen ist, wobei von dieser Endstirn (11) zwei Laschen (12) zur lateralen Führung der Nockenrückstellfeder abstehen, welche Laschen (12) Bestandteil eines separat mit dem Zwischenhebel (1) gefügten bügelähnlichen Bauteils (13) sind, wobei das Bauteil (13) die eine Endstirn (11), zur Darstellung einer unmittelbaren Anlage der Nockenrückstellfeder am Material des Zwischenhebels (1), nicht überstreicht.

Description

Die Erfindung betrifft Zwischenhebel für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten sowie zueinander beabstandeten Seitenplatten, die a) an einem ersten Stirnende einerseits eine Stützfläche für eine Kulissenbahn sowie andererseits eine Anlauffläche für eine Kurvenscheibe haben, die b) in einem Längsmittenabschnitt eine Gegenlauffläche für einen Hubnocken besitzen und die c) an einem weiteren Stirnende über einen einteilig angebundenen Querbalken verbunden sind, dessen Außenseite zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes dient, wobei eine in Verschwenkrichtung des Zwischenhebels liegende Endstirn des Querbalkens als Anlage für ein Ende einer den Zwischenhebel beaufschlagenden Nockenrückstellfeder vorgesehen ist und wobei von dieser Endstirn zwei Laschen zur lateralen Führung der Nockenrückstellfeder abstehen.
Ein derartiger Zwischenhebel geht aus 2 der DE 102011003898 A1 hervor. Nachteilig ist, dass dessen Laschen zur Führung der Nockenrückstellfeder an dem weiteren Stirnende einteilig angebunden sind. Dieser Bereich stellt sich aufgrund seiner vergleichsweise komplizierten Ausbildung als problematisch in der Großserienfertigung dar. Gerade eine genaue und saubere Ausbildung der zwischen den einteilig angebundenen Laschen liegenden Endstirn zur Anlage eines Schenkels der Nockenrückstellfeder ist unter Umständen hierbei nicht prozesssicher und zu aufwändig. Ggf. muss dieser Bereich aufwändig nachgearbeitet werden. Auch ist klar, dass, abhängig vom Fertigungsprozess, eine Ausbildung von besonders hoch von der Endstirn beabstandeten Laschen kompliziert ist. Außerdem wird festgestellt, dass der teilweise Gleitabgriff (Stütz- oder Anlauffläche) am ersten Stirnende unnötig die Ventiltriebsreibung erhöht.
Aufgabe ist es, einen Zwischenhebel ohne die aufgezeigten Nachteile zu kreieren. Insbesondere soll mit einfachen Mitteln ein „sauberer“ Führungsbereich für die Nockenrückstellfeder am Zwischenhebel geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Laschen Bestandteil eines separat mit dem Zwischenhebel gefügten bügelähnlichen Bauteils sind, welches die eine Endstirn, zur Darstellung einer unmittelbaren Anlage der Nockenrückstellfeder am Material des Zwischenhebels, nicht überstreicht.
Somit wird eine laterale Führung der Nockenrückstellfeder am Zwischenhebel ohne aufwändigen Herstellvorgang dargestellt. Die Werkzeuge zur Fertigung des vorzugsweise aus dünnwandigem Stahlblech stanz-biegetechnisch dargestellten Zwischenhebels fallen einfacher aus. Es ist mit weniger Werkzeugverschleiß bzw. Ausschuss zu rechnen. Ggf. kann für unterschiedliche Zwischenhebel ein einheitliches bügelähnliches Bauteil vorgehalten werden.
Es liegt auf der Hand, dass es aufgrund des separaten Bauteils nunmehr deutlich einfacher ist, vergleichsweise lange oder eng zusammen liegende Laschen am Bauteil darzustellen.
Der vorgeschlagene Zwischenhebel kann u. a. in einem vollvariablen Ventiltrieb zur drosselfreien Laststeuerung eingesetzt werden, so wie er von den Bayerischen Motorenwerken unter der Bezeichnung „Valvetronic“ verbaut wird.
Der Zwischenhebel kann neben dessen bevorzugter Blechausbildung auch spanend oder durch Gießen / Sintern o. dgl. dargestellt sein.
Der erfindungsgemäße Zwischenhebel kann zur weiteren Gewichtsersparnis im Bereich dessen Seitenplatten auch gelocht oder mit anderweitigen, fensterartigen Aussparungen versehen sein. Durch geschickt angebrachte Sicken bzw. erhabene Bereiche erhält er trotz dessen dünnwandiger Ausbildung eine gute Steifigkeit.
Anstelle der anspruchsgemäß aufgeführten zwei Verlängerungen am weiteren Stirnende des Zwischenhebels ist es denkbar und vorgesehen, dass lediglich nur eine oder keine Verlängerung an diesem Stirnende vorliegt, so dass die Unterseite zur variablen Hubübertragung ggf. auch lediglich die untere Stirn des Zwischenhebels sein kann.
Das bügelähnliche Bauteil mit Querstrebe, auf welches es in dieser Erfindung hauptsächlich ankommt und über dessen Laschen nunmehr die seitliche Führung der Nockenrückstellfeder (Lost-Motion-Feder) realisiert ist, lässt sich bspw. in einem einfachen Stanz-Biegvorgang aus Blech herstellen. Ggf. ist jedoch auch eine Vollmaterialausbildung aus Guss o. dgl. denkbar und vorgesehen.
Auch kann je eine separate Lasche direkt an einer Außenseite der jeweiligen Seitenplatte des Zwischenhebels befestigt sein, wobei diese Laschen hierbei nicht über die vorgenannte Querstrebe miteinander verbunden sein müssen. Sie können in diesem Fall an die Seitenplatte u. a. angeschweißt, angeklipst oder dgl. sein.
Nach der Erfindung bleibt, so wie vorhergehend genannt, der eigentliche Anlagebereich der Nockenrückstellfeder am Zwischenhebel erhalten. Das bügelähnliche Bauteil spart in diesem Bereich die Anlage aus. Es ist jedoch alternativ auch denkbar und vorgesehen, über einen Querabschnitt des Bauteils die Anlage separat zu schaffen.
Für einen reibungsarmen Kontakt eines Schenkels der Nockenrückstellfeder am Material des Zwischenhebels steht von einem Querende des Querbalkens des Zwischenhebels bei dem Bauteil einteilig ein hakenartiger, nach außen gewölbter Ansatz ab. Im Kontaktbereich kann ein Evolventenprofil oder ein diesem zumindest ähnliches Profil vorliegen. Ggf. kann der hakenartige Ansatz auch als separat mit dem Zwischenhebel gefügtes Bauteil vorliegen, so dass der Grundkörper des Zwischenhebels noch einfacher herzustellen ist.
Die Stütz- oder Anlauffläche des Zwischenhebels am ersten Stirnende oder dessen Nähe kann als wenigstens eine Rolle oder Gleitfläche vorliegen. Gleiches gilt für die Nockengegenlauffläche. Bei Letztgenannter kann im Falle einer Gleitfläche diese deckelartig nockenzugewandte Stirnen der Seitenplatten überbrücken. Bei einem Rollenkontakt für die Stütz-, Anlauf- o. Nockengegenlauffläche läuft die jeweilige Rolle über eine Wälz- oder Gleitlagerung auf einer die Seitenplatten überbrückenden Achse.
Zweckmäßige Maßnahmen einer Befestigung des bügelähnlichen Bauteils am Zwischenhebel sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. So ist es vorgeschlagen, die Querstrebe des Bauteils fest zwischen einer Innenfläche des hakenartigen Ansatzes und freien Enden der einen Verlängerung der Seitenplatten anzuordnen.
Gemäß einem weiteren Unteranspruch sind die Seitenplatten an dem ersten Stirnende über einen versteifenden Bügel miteinander verbunden, wobei auch mehrere Bügel denkbar sind. Der Bügel kann einteilig vom Zwischenhebel ausgehen. Er ist jedoch auch als separates Bauteil denkbar. Ggf. erstreckt sich von jeder Seitenplatte ein Bügelstück, welche Bügelstücken im Bereich ihrer dann aufeinander zu weisenden Enden miteinander verbunden sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine räumliche Ansicht eines Zwischenhebels;
2 eine Detailansicht des bügelähnlichen Bauteils und
3 eine Detailansicht des Zwischenhebels im Bereich dessen weiteren Stirnendes.
1 offenbart einen Zwischenhebel 1 für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Dieser liegt als Blechbauteil vor. Er hat zwei zueinander beabstandete Seitenplatten 2. Diese fassen an einem ersten Stirnende 3 eine als Doppelrolle ausgebildete Stützfläche 4 für eine Kulissenbahn ein. Die Doppelrollen schließen eine als Rolle ausgebildete, mittige Anlauffläche 5 für eine Kurvenscheibe ein. Stütz- und Anlauffläche 4, 5 verlaufen auf einer die Seitenplatten 2 an dem ersten Stirnende 3 verbindenden Achse 24.
In einem Längsmittenabschnitt 6 hat der Zwischenhebel 1 eine zwischen seinen Seitenplatten 2 positionierte sowie als Rolle ausgebildete Gegenlauffläche 7 für einen hier von rechts angreifenden, nicht dargestellten Hubnocken. Die Gegenlauffläche 7 sitzt wiederum auf einer Achse 23.
An einem weiteren Stirnende 8 sind die Seitenplatten 2 über einen einteilig angebundenen Querbalken 9 miteinander verbunden. Eine Außenseite 10 des Querbalkens 9 dient zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Schlepphebels als Folgeglied, wobei der hier links eingezeichnete Bereich der Außenseite als Nullhub- und der rechts dargestellte Bereich der Außenseite als Hubabschnitt vorliegen.
Zu erkennen ist außerdem, dass jede Seitenplatte 2 an dem weiteren Stirnende 8 in eine in Hebelverschwenkrichtung jeweils abstehende, über den Querbalken 9 an ihrer Unterstirn 14 verbundene Verlängerung 15, 16 übergeht. In Seitenansicht auf den Zwischenhebel 1 ist somit ein T-ähnliches Profil gebildet.
Die Verlängerung 15 hat eine hier links liegende Endstirn 11. Diese dient als Anlage für ein Ende einer den Zwischenhebel 1 beaufschlagenden Nockenrückstellfeder und ist an einer Außenfläche 22 eines hakenartigen Ansatzes 18 gebildet, welcher von einem Querende 17 des Querbalkens 9 einteilig abragt.
Hervorzuheben ist, dass an der vorgenannten Endstirn 11 ein separates, bügelähnliches Bauteil 13 befestigt ist, welches Bauteil in 2 als Einzelheit gezeichnet ist. Das Bauteil 13 hat eine Querstrebe 19, von der zwei Laschen 12 abstehen. Die Querstrebe 19 sitzt fest zwischen einer Innenfläche 20 des Ansatzes 18 und freien Enden 21 der Verlängerung 15 der Seitenplatten 2 (s. a. 3). Die Laschen 12 dienen einer lateralen Führung eines Schenkels der Nockenrückstellfeder, d. h. sie schließen den Schenkel ein (siehe hierzu bspw. DE 102 35 402 A1 , 1).
Bezugszeichenliste

1: Zwischenhebel
2: Seitenplatte
3: Stirnende
4: Stützfläche
5: Anlauffläche
6: Längsmittenabschnitt
7: Gegenlauffläche
8: Stirnende
9: Querbalken
10: Außenseite
11: Endstirn
12: Laschen
13: Bauteil
14: Unterstirn
15: Verlängerung
16: Verlängerung
17: Querende
18: Ansatz
19: Querstrebe
20: Innenfläche
21: Ende
22: Außenfläche
23: Achse
24: Achse
25: Querbügel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011003898 A1 [0002]
DE 10235402 A1 [0027]

Claims

Zwischenhebel (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei aufrechten sowie zueinander beabstandeten Seitenplatten (2), die a) an einem ersten Stirnende (3) einerseits eine Stützfläche (4) für eine Kulissenbahn sowie andererseits eine Anlauffläche (5) für eine Kurvenscheibe haben, die b) in einem Längsmittenabschnitt (6) eine Gegenlauffläche (7) für einen Hubnocken besitzen und die c) an einem weiteren Stirnende (8) über einen einteilig angebundenen Querbalken (9) verbunden sind, dessen Außenseite (10) zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes dient, wobei eine in Verschwenkrichtung des Zwischenhebels (1) liegende Endstirn (11) des Querbalkens (9) als Anlage für ein Ende einer den Zwischenhebel (1) beaufschlagenden Nockenrückstellfeder vorgesehen ist und wobei von dieser Endstirn (11) zwei Laschen (12) zur lateralen Führung der Nockenrückstellfeder abstehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (12) Bestandteil eines separat mit dem Zwischenhebel (1) gefügten bügelähnlichen Bauteils (13) sind, welches die eine Endstirn (11), zur Darstellung einer unmittelbaren Anlage der Nockenrückstellfeder am Material des Zwischenhebels (1), nicht überstreicht.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenplatte (2) an dem weiteren Stirnende (8) des Zwischenhebels (1) in eine in Hebelverschwenkrichtung beidseitig abstehende, über den Querbalken (9) an ihrer Unterstirn (14) verbundene Verlängerung (15, 16) übergeht, so dass in Seitenansicht auf den Zwischenhebel (1) ein Tähnliches Profil gebildet ist und wobei eine der Verlängerungen (15, 16) die eine Endstirn (11) mit dem bügelähnlichen Bauteil (13) hat.
Zwischenhebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Querende (17) des Querbalkens (9) bei dem bügelähnlichen Bauteil (13) ein hakenartiger Ansatz (18) einteilig wegragt, dessen Außenfläche (22) die Endstirn (11) für die Anlage der Nockenrückstellfeder darstellt, wobei das bügelähnliche Bauteil (13) über seine dessen zwei Laschen (12) verbindende Querstrebe (19) zwischen eine Innenfläche (20) des Ansatzes (18) und freien Enden (21) der einen Verlängerung (15, 16) der Seitenplatten (2) fest sitzt.
Zwischenhebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (22) des hakenartigen Ansatzes (18) einen ausgewölbten Verlauf hat.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenlauffläche (7) für den Hubnocken im Längsmittenabschnitt (6) des Zwischenhebels (1) als wälz- oder gleitgelagerte Rolle vorliegt, welche auf einer die Seitenplatten (2) verbindenden Achse (23) verläuft oder dass die Gegenlauffläche (7) als eine die Seitenplatten (2) überbrückende Gleitfläche dargestellt ist.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- als auch die Anlauffläche (4, 5) wälz- oder gleitgelagerte Rollen sind, welche auf einer die Seitenplatten (2) an dem ersten Stirnende (3) verbindenden Achse (24) verlaufen, wobei zumindest eines der Elemente Stützfläche / Anlauffläche (4, 5) innerhalb der Seitenplatten (2) auf der Achse (24) positioniert ist.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (2) an dem ersten Stirnende (3) über einen Querbügel (25) miteinander verbunden sind.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (1) ein stanz-biegetechnisch hergestelltes Blechteil ist.