DE102015221037A1

DE102015221037A1 - Schaltbarer Schlepphebel

Info

Publication number: DE102015221037A1
Application number: DE102015221037.5A
Authority: DE
Inventors: Kilian Dummer; Michael Kugler; Michael Kress; Philipp Streit
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-08-11

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Schlepphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Kleinhubnocken an einer Kontaktfläche (2) einer Hebeloberseite (3) kontaktierbaren Haupthebel (4), der an einer Unterseite (5) an einem Ende (6) eine Ventilabstützfläche (7) sowie an einem anderen Ende (8) eine Komplementärfläche (9) für ein Abstützelement hat und lateral von Armen (10) eines Nebenhebels (11) eingefasst ist, welche Arme (10) an der Hebeloberseite (3) eine Anlauffläche (12) für einen Großhubnocken aufweisen, wobei der Haupt- und Nebenhebel (4, 11) am einen Ende (6) auf einer gemeinsamen Achse (13) relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, im Abschnitt des anderen Endes (8) über Schiebermittel (14) miteinander koppelbar sowie über Nockenrückstellfedermittel (15) gegeneinander verspannt sind und wobei der Haupthebel (4) am einen Ende (6) durch einen dessen Breite einnehmenden Massivabschnitt (16) gebildet ist, welcher Massivabschnitt (16) die Achse (13) vollständig umfasst und an dessen Unterfläche (26) einteilig angebunden die Ventilabstützfläche (7) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Klein- oder Nullhubnocken an einer Kontaktfläche einer Hebeloberseite kontaktierbaren Haupthebel, der an einer Unterseite an einem Ende eine Ventilabstützfläche sowie an einem anderen Ende eine Komplementärfläche für ein Abstützelement hat und lateral von Armen eines Nebenhebels eingefasst ist, welche Arme an der Hebeloberseite eine Anlauffläche für einen Großhubnocken aufweisen, wobei der Haupt- und Nebenhebel am einen Ende auf einer gemeinsamen Achse relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, im Abschnitt des anderen Endes über Schiebermittel miteinander koppelbar sowie über Nockenrückstellfedermittel gegeneinander verspannt sind.
Ein gattungsgemäßer Schlepphebel geht aus 2 der DE 10 2006 046 573 A1 hervor. Zu erkennen ist, dass dessen Ventilabstützfläche am einen Ende als dünnwandige Querstrebe zwischen beabstandeten Wandabschnitten des Haupthebels vorliegt. Der Schlepphebel baut zwar somit an dessen Schwenkende vergleichsweise leicht, was positiv in das Massenträgheitsmoment eingeht. Jedoch erweist sich eine derartige Gestaltung bei den heutzutage im Einsatz befindlichen aufgeladenen sowie hochdrehenden Brennkraftmaschinen als nicht haltbar. Es ist mit Durchbiegungen oder im worst-case mit einer Zerstörung der Ventilabstützfläche zu rechnen. Hinzu kommt, dass der Schlepphebel durch die beabstandet zur Achse dargestellte Ventilabstützfläche in diesem Endbereich unerwünscht hoch baut. Hier kann es, bspw. bei kompakten, downgesizten Brennkraftmaschinen, zur Kollision mit Umgebungsbauteilen im Zylinderkopfbereich kommen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen schaltbaren Schlepphebel zu kreieren, welcher einen steifen und zugleich wenig Bauraum umfassenden Ventilkontaktbereich aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Haupthebel am einen Ende durch einen dessen Breite einnehmenden Massivabschnitt gebildet ist, welcher Massivabschnitt die Achse vollständig umfasst und an dessen Unterfläche einteilig angebunden die Ventilabstützfläche aufweist.
Somit liegt ein um- oder abschaltbarer Schlepphebel ohne die vorgenannten Nachteile vor. Zum einen ist dessen Ventilabstützfläche ausreichend steif und zum anderen baut der Schlepphebel in diesem Abschnitt vergleichsweise niedrig und einfach.
Vom Schutzumfang dieser Erfindung ist auch eine Lösung umfasst, bei welcher der Nebenhebel mit nur lediglich einem Arm eine der Längsseiten des Haupthebels flankiert. Ggf. kann der gesamte Hebel auch als Schwing- oder Kipphebel vorliegen.
Vorteilhaft ist es, wenn der statistisch gesehen häufigste Kontakt als reibungsarmer Rollenkontakt am Schlepphebel vorliegt, so wie hierbei für den Haupthebel vorgeschlagen. Der volle und somit große Nockenhub wird über Gleitflächen am (äußeren) Nebenhebel abgenommen. Ein solcher Schlepphebel stellt einen guten Kompromiss hinsichtlich Kosten, Bauraum und Reibarbeit dar. Alternativ können anstelle der Gleitpads am Nebenhebel auch Rollen appliziert sein oder der Haupthebel besitzt eine Gleitfläche.
In Fortbildung der Erfindung sollen die Arme des Nebenhebels am anderen Ende durch einen diese versteifenden Querbügel verbunden sein, welcher gleichzeitig als Koppelfläche für einen vom Haupthebel, bspw. oberhalb dessen Komplementärfläche, ausfahrbaren Kolben als Schiebermittel fungiert. Letztgenanntes kann allerdings auch quer verlagerbar sein oder in dessen Entkoppelzustand auch im Nebenhebel sitzen.
Ein weiterer Unteranspruch betrifft eine zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildung des Nockenrückstellfedermittels. Letztgenanntes ist bspw. als wenigstens eine Drehschenkelfedergruppe vorgeschlagen, wobei je ein Windungspaket dieser auf je einem seitlich abragenden Stumpf der Achse ruht. Vorteilhafterweise überragen die Windungspakete mit ihren Stümpfen eine äußere Kontur des Schlepphebels nicht oder nur geringfügig. Ggf. kann auch lediglich eine der Seiten des Schlepphebels ein Windungspaket aufweisen.
Zur Zeichnung:
Es zeigt die einzige Figur einen Längsmittelschnitt durch einen schaltbaren Schlepphebel.
Dargestellt ist ein schaltbarer Schlepphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
Der Schlepphebel 1 besteht aus einem innen liegenden Haupthebel 4 balkenförmiger Geometrie. Der Haupthebel 4 hat eine in etwa mittige Rolle als Kontaktfläche 2 für einen Kleinhubnocken an einer Hebeloberseite 3, welche Rolle in einer durchgehenden Aussparung 17 des Haupthebels 4 verläuft. An einer Unterseite 5 an einem Ende 6 weist der Haupthebel 4 eine später erläuterte Ventilabstützfläche 7 sowie an einem anderen Ende 8 eine Komplementärfläche 9 für ein Abstützelement auf.
Der Haupthebel 4 ist lateral von Armen 10 eines Nebenhebels 11 eingefasst. Zu erkennen ist, dass jeder Arm 10 an der Hebeloberseite 3 eine als zylindrisch ausgewölbtes Gleitpad ausgebildete Anlauffläche 12 für einen Großhubnocken hat.
Der Haupt- und Nebenhebel 4, 11 verlaufen am einen Ende 6 auf einer gemeinsamen Achse 13 relativ verschwenkbeweglich zueinander. Die Achse 13 ragt hierbei mit beidendigen, durch eine Strich-Punkt-Linie angedeuteten Stümpfen 21 über die Arme 10 des Nebenhebels 11. Jeder Stumpf 21 ist von einem Windungspaket 22 einer Drehschenkelfeder als Nockenrückstellfedermittel 15 umfasst, durch welches die Hebel 4, 11 gegeneinander verspannt sind. Zu erkennen ist, dass ein Endschenkel 23 des Nockenrückstellfedermittels 15 unter einen Arm 10 des Nebenhebels 11 greift. Ein anderer Endschenkel 24 ist unter einen nasenartigen und einteilig angebundenen Längsfortsatz 25 des Haupthebels 4 am einen Ende 6 gespannt.
Im Abschnitt des anderen Endes 8 sind die Arme 10 des Nebenhebels 11 durch einen Querbügel 18 verbunden. Der Haupthebel 4 hat hierbei oberhalb dessen Komplementärfläche 9 eine Längsaufnahme 19 für einen Kolben als Schiebermittel 14. Der Kolben 14 ist in seiner eingefahrenen Entkoppelposition gezeichnet. Er kann für einen Koppelfall der Hebel 4, 11 miteinander (großer Ventilhub) unter eine teilzylindrische Mitnehmerfläche 20 des Querbügels 18 verlagert werden.
Des Weiteren ist aus der Zeichnung entnehmbar, dass der Haupthebel 4 am einen Ende 6 durch einen dessen Breite einnehmenden Massivabschnitt 16 gebildet ist, welcher die Achse 13 vollständig umfasst. Zugleich ist an einer Unterfläche 26 des Massivabschnitts 16 die Ventilabstützfläche 7 dargestellt.
Bezugszeichenliste

1: Schlepphebel
2: Kontaktfläche
3: Hebeloberseite
4: Haupthebel
5: Unterseite
6: eines Ende
7: Ventilabstützfläche
8: anderes Ende
9: Komplementärfläche
10: Arm
11: Nebenhebel
12: Anlauffläche
13: Achse
14: Schiebermittel, Kolben
15: Nockenrückstellfedermittel
16: Massivabschnitt
17: Aussparung
18: Querbügel
19: Längsaufnahme
20: Mitnehmerfläche
21: Stumpf
22: Windungspaket
23: einer Endschenkel
24: anderer Endschenkel
25: Längsfortsatz
26: Unterfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006046573 A1 [0002]

Claims

Schaltbarer Schlepphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Klein- oder Nullhubnocken an einer Kontaktfläche (2) einer Hebeloberseite (3) kontaktierbaren Haupthebel (4), der an einer Unterseite (5) an einem Ende (6) eine Ventilabstützfläche (7) sowie an einem anderen Ende (8) eine Komplementärfläche (9) für ein Abstützelement hat und lateral von Armen (10) eines Nebenhebels (11) eingefasst ist, welche Arme (10) an der Hebeloberseite (3) eine Anlauffläche (12) für einen Großhubnocken aufweisen, wobei der Haupt- und Nebenhebel (4, 11) am einen Ende (6) auf einer gemeinsamen Achse (13) relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, im Abschnitt des anderen Endes (8) über Schiebermittel (14) miteinander koppelbar sowie über Nockenrückstellfedermittel (15) gegeneinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupthebel (4) am einen Ende (6) durch einen dessen Breite einnehmenden Massivabschnitt (16) gebildet ist, welcher Massivabschnitt (16) die Achse (13) vollständig umfasst und an dessen Unterfläche (26) einteilig angebunden die Ventilabstützfläche (7) aufweist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupthebel (4) zwischen den Ende (6, 8) eine Aussparung (17) hat, in welcher eine Rolle als die Kontaktfläche (2) verläuft, wobei die Anlaufflächen (12) des Nebenhebels (11) entweder als Gleitpads oder als Rollen dargestellt sind.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (10) des Nebenhebels (11) am anderen Ende (8) durch einen Querbügel (18) verbunden sind, wobei der Haupthebel (4) seitlich oder oberhalb dessen Komplementärfläche (9) eine Längsaufnahme (19) für einen Kolben als Schiebermittel (14) besitzt, welcher Kolben (14) für einen Koppelfall der Hebel (4, 11) miteinander in oder unter eine Mitnehmerfläche (20) des Querbügels (18) verlagerbar ist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (13) mit beidendigen Stümpfen (21) über die Arme (10) des Nebenhebels (11) ragt, wobei jeder Stumpf (21) von einem Windungspaket (22) einer Drehschenkelfeder als Nockenrückstellfedermittel (15) umfasst ist, deren einer Endschenkel (23) unter den respektiven Arm (10) des Nebenhebels (11) und deren anderer Endschenkel (24) unter einen nasenartigen Längsfortsatz (25) des Haupthebels (4) am einen Ende (6) greift.