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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Sekundärhebel für einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Sekundärhebels für einen schaltbaren Schlepphebel gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 2 näher definierten Art.
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Aus
DE 10 2005 046 061 A1 ist ein Hebel für eine Schlepphebelvorrichtung bekannt, der zumindest aus einem Grundträgerbauteil und einem Gleitflächenbauteil besteht, wobei die Bauteile fest miteinander verbunden und aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Die mehrteilige Herstellung des Hebels aus verschiedenen Materialien ist aufwendig und kostenintensiv.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sekundärhebel und ein Verfahren der vorgenannten Art zu vereinfachen und kostengünstig zu gestalten.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es wird ein Sekundärhebel für einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, der aus Blech hergestellt ist und zwei gegenüberliegende Seitenwände aufweist. Diese sind an einem Hebelendbereich an den Seitenwänden mit zwei fluchtend gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen zur Aufnahme einer Achse zur schwenkbeweglichen Abstützung an einem Primärhebel des Schlepphebels ausgebildet. Dabei bilden die Seitenwände im Bereich der Durchgangsbohrungen jeweils einen ringförmigen Anlagebereich zur Anlage einer auf der Achse axialfest angeordneten Buchse. Zur Vermeidung eines Stanzschnittes im Anlagebereich verlaufen die Schnittkanten der Seitenwände im Bereich der Durchgangsbohrungen jeweils beabstandet zum Anlagebereich in einem nach außen gewölbten Bogen. Eine spanende Nachbearbeitung des Anlagebereichs wird so vermieden. Auf diese Weise ist der Sekundärhebel durch blechverarbeitende Verfahren als Blechumformteil, insbesondere durch Stanzen und Biegen, einfach und kostengünstig herstellbar.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sekundärhebels für einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Sekundärhebel vollkommen aus Blech herzustellen. Dabei werden die Seitenwände des Sekundärhebels jeweils aus Blech mit einer Kontur zur Führung an einem Primärhebel des Schlepphebels ausgestanzt. Hierzu kann beispielsweise den Seitenwänden ein Vorsprung mit einer Kontaktfläche zum schwenkbeweglichen Kontakt mit dem Primärhebel fertig ausgestanzt werden. Dadurch wird eine Nachbearbeitung der Kontur vermieden. Außerdem ist es so möglich, am Sekundärhebel die Kontur zur Führung am Primärhebel im Vergleich zu einer spanenden Nachbearbeitung präziser herzustellen.
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Die Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der Achse zur schwenkbeweglichen Abstützung am Primärhebel können an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Sekundärhebels einfach ausgestanzt werden. Für eine eventuelle spanende Nachbearbeitung der Durchgangsbohrungen ist es dabei zudem möglich, das Aufmaß reduzieren.
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Durch Stanzen und Biegen ist eine einfache Herstellung von Gleitflächen zum Abgriff einer Nockenhubbewegung an den Oberseiten der Seitenwände des Sekundärhebels möglich. Hierzu wird vorzugsweise an der Oberseite der Seitenwände jeweils eine Lasche zusammen mit diesen ausgestanzt und anschließend seitlich entsprechend umgebogen. Dadurch kann eine spanende Vorbearbeitung der Gleitflächen entfallen.
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Diese können gegebenenfalls nach dem Härten des Sekundärhebels ohne Zwischenbearbeitung zur Feinbearbeitung geschliffen werden.
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Ergänzend oder alternativ kann an der von der Oberseite abgewandten Unterseite der Seitenwände jeweils eine Vertiefung mit einer Anlagefläche für einen Endanschlag am Primärhebel zur Begrenzung der Schwenkbewegung angeprägt werden.
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In einer besonders einfachen Ausgestaltung werden die Seitenwände an den Hebelenden jeweils durch einen zusammen mit diesen ausgestanzten Quersteg verbunden hergestellt. Hierbei ist es möglich, an der Unterseite eines Querstegs eine Verriegelungsfläche für ein Koppelelement eines Koppelmechanismus zum Koppeln von Sekundär- und Primärhebel anzuprägen.
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Für eine eventuelle spanende Nachbearbeitung von Anlagefläche und Verriegelungsfläche kann durch das Ausstanzen bzw. Anprägen das Aufmaß in der Vorbearbeitung reduziert werden.
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Eine Weichbearbeitung des Sekundärhebels kann auf diese Weise entfallen. Die finalen Abmaße können in einer Hartbearbeitung hergestellt werden, so dass ein eventuell beim Härten auftretender Härteverzug keinen Einfluss auf das fertige Bauteil hat.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sekundärhebel als Außenhebel für einen schaltbaren Schlepphebel mit einem als Innenhebel ausgeführten Primärhebel ausgebildet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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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:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sekundärhebels für einen schaltbaren Schlepphebel,
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2 bis 5 verschiedene Ansichten des Sekundärhebels,
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6 bis 8 den Sekundärhebel in Anordnung mit einem schaltbaren Schlepphebel.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Der in 1 bis 5 dargestellte erfindungsgemäße Sekundärhebel für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine ist vollkommen aus Blech hergestellt. Er weist zwei parallel gegenüberliegende Seitenwände 1, 2 auf, die an einem ersten Hebelendbereich, der der Abstützung an einem nicht dargestellten Primärhebel des Schlepphebels dient, leicht nach innen eingezogen sind (3 und 4). An den Hebelenden sind die Seitenwände 1, 2 über Querstege miteinander verbunden (1, 3 und 4). Am ersten Hebelendbereich sind die Seitenwände 1, 2 mit zwei fluchtend gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen 3, 4 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Achse zur schwenkbeweglichen Abstützung am Primärhebel ausgeführt (1 und 2). An dem vom ersten Hebelendbereich abgewandten zweiten Hebelendbereich ist an der Unterseite des Querstegs eine Vertiefung mit einer Verriegelungsfläche 5 zur Anlage eines Koppelelements eines nicht dargestellten Koppelmechanismus zum Koppeln von Sekundär- und Primärhebel angeprägt (1 und 5). In einem zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich ist an den Oberseiten der Seitenwände 1, 2 jeweils an einer einteilig mit diesen angeformten Lasche eine Gleitfläche 6 zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle ausgebildet. Die Lasche ist dabei seitlich an den Seitenwänden 1, 2 senkrecht zu diesen umgebogen, so dass die Gleitflächen 6 an der Oberseite senkrecht zu den Seitenwänden 1, 2 in Schwenkrichtung ausgerichtet sind (1 und 3). An den von den Gleitflächen 6 abgewandten Unterseiten der Laschen sind jeweils ausgehend von der dem ersten Hebelendbereich zugewandten Seite eine Vertiefung zur Anlage eines Federendes einer nicht dargestellten Rückstellfeder angeprägt, die zur Rückstellung des Sekundärhebels diesen und den Primärhebel gegeneinander in Schwenkrichtung verspannt.
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An ihren voneinander abgewandten axialen Außenseiten bilden die Seitenwände 1, 2 des Außenhebels im Bereich der Durchgangsbohrungen 3, 4 jeweils einen ringförmiger Anlagebereich 7 zur Anlage einer auf der Achse zur Abstützung am Primärhebel axialfest angeordneten nicht dargestellten Buchse (2). Die Seitenwände 1, 2 werden durch Stanzen hergestellt. Zur Vermeidung eines Stanzschnittes im Anlagebereich 7 verlaufen die Schnittkanten an den Oberseiten der Seitenwände 1, 2 jeweils entsprechend beabstandet zum Anlagebereich 7 in einem nach außen gekrümmten Bogen 8 (1 und 2). Die Schnittkanten bildet dabei jeweils eine schmale Materialstärkeseite der Seitenwände 1, 2.
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Ausgehend von der von der Oberseite abgewandten Unterseite der Seitenwände 1, 2 des Außenhebels sind an den Innenseiten der Seitenwände 1, 2 vorstehend zwei axial gegenüberliegende Konturen 9 zur Führung am Primärhebel ausgestanzt (1 und 4). Diese sind als axiale Vorsprünge mit Gleit- oder Führungsflächen an den Innenseiten zur Anlage am Primärhebel ausgeführt.
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Zur Begrenzung der Schwenkbewegung sind am Sekundärhebel ausgehend von den Unterseiten der Seitenwände 1, 2 zwei axial gegenüberliegend Vertiefungen mit jeweils einer in Schwenkrichtung ausgerichteten Anlagefläche 10 für einen Endanschlag des Primärhebels angeprägt (1 und 4).
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6, 7 und 8 zeigen den Sekundärhebel in Anordnung mit einem schaltbaren Schlepphebel. Dieser besteht aus dem als Außenhebel ausgebildeten Sekundärhebel und einem von diesem umfassten als Innenhebel ausgeführten Primärhebel. Der Primärhebel weist eine zwischen dessen Seitenwänden und an diesen über einen Bolzen abgestützte Nockenrolle zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle auf. Der Primärhebel befindet sich an einem ventilseitigen Hebelendbereich in ständigem Kontakt mit dem zu betätigenden Gaswechselventil der Brennkraftmaschine und ist an einem abstützseitigen Hebelendbereich schwenkbeweglich an einem nicht dargestellten Abstützelement abstützbar. Der Sekundärhebel kann bei Bedarf, vorzugsweise bei einer Forderung nach einem großen Ventilhub, über einen Koppelmechanismus zugeschaltet werden. In abgeschaltetem Modus ist der Sekundärhebel gegenüber dem Primärhebel verschwenkbar und führt eine sogenannte Lost-Motion-Bewegung aus. Alternativ kann der Sekundärhebel als Innenhebel und den Primärhebel als Außenhebel ausgeführt sein.
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Der Sekundärhebel ist am ersten Hebelendbereich verschwenkbar über eine Achse 11 am Primärhebel abgestützt. Hierbei weist der Primärhebel parallele Seitenwände auf, die parallel zu den Seitenwänden 1, 2 des Sekundärhebels angeordnet, von diesen an den Außenseiten umfasst und am ersten Hebelendbereich leicht nach innen eingezogen sind. Am ersten Hebelendbereich sind an den Seitenwänden des Innenhebels Durchgangsbohrungen 12, 13 vorgesehen, die mit den Durchgangsbohrungen 3, 4 der Seitenwände 1, 2 des Sekundärhebels fluchten. Die Achse 11 ist an den Durchgangsbohrungen 3, 4, 12, 13 hindurchgeführt und steht mit ihren Endabschnitten an den Außenseiten der Durchgangsbohrungen 3, 4 der Seitenwänden 1, 2 am Sekundärhebel vor. Auf den vorstehenden Endabschnitten der Achse 11 ist jeweils eine Buchse 14 angeordnet. Die Buchsen 14 dienen jeweils als Auflage für eine auf den vorstehenden Endabschnitten der Achse 11 koaxial angeordnete Rückstellfeder, hier eine Drehschenkelfeder. Diese bewirkt als sogenannte Lost-Motion-Feder in entkoppeltem Zustand von Sekundär- und Primärhebel die Rückstellung des Sekundärhebels aus seinem gegenüber dem Innenhebel verschwenkten Zustand. Die Buchsen 14 dienen zugleich zur beidseitigen axialen Sicherung der Achse 11 an den Außenseiten der Seitenwände 1, 2 des Sekundärhebels. Hierzu sind die Buchsen 14 axialfest auf der Achse 11 angeordnet und liegen mit ihren axial inneren Stirnseiten jeweils ringförmig am Anlagebereichen 7 der Außenseiten der Seitenwände 1, 2 des Sekundärhebels an. Im Bereich der Durchgangsbohrungen 3, 4 überragen dabei die Seitenwände 1, 2 an ihren Oberseiten an dem durch die ausgebauchten Schnittkante gebildeten Bogen 8 die auf den Buchsen 14 angeordnete Rückstellfeder (7).
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Am zweiten Hebelendbereich ist am Primärhebel ein Koppelmechanismus zum Koppeln von Innen- und Sekundärhebel mit einem in einer Bohrung verschiebbar angeordneten Koppelelement 15, hier einem Verriegelungsbolzen, vorgesehen (6). In gekoppeltem Zustand befindet sich das Koppelelement 15 in ausgefahrener Stellung und liegt mit seiner Oberseite an der Verriegelungsfläche 5 an der Unterseite des Querstegs am zweiten Hebelendbereich des Sekundärhebels an. Die Verriegelungsfläche 5 ist dabei an die Form des Koppelelements 15 zylindrisch angepasst ausgebildet.
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Ausgehend von der Unterseite des Primärhebels sind an dessen axialen Außenseiten der Seitenwände zwei voneinander abgewandt gegenüberliegende Vorsprünge ausgeführt, die an ihren Oberseiten Anschlagflächen als Endanschlag bilden, der mit den Anlageflächen 10 der Vertiefungen des Sekundärhebels korrespondieren (8).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seitenwand
- 2
- Seitenwand
- 3
- Durchgangsbohrung
- 4
- Durchgangsbohrung
- 5
- Verriegelungsfläche
- 6
- Gleitfläche
- 7
- Anlagebereich
- 8
- Bogen
- 9
- Kontur
- 10
- Anlagefläche
- 11
- Achse
- 12
- Durchgangsbohrung
- 13
- Durchgangsbohrung
- 14
- Buchse
- 15
- Koppelelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005046061 A1 [0002]
