DE102015221609A1 - Switchable cam follower - Google Patents
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Abstract
Eine Vereinfachung der Fertigung eines schaltbaren Nockenfolgers (1) für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere Schlepphebel, bestehend aus einem Innenhebel (3) und einem diesen umschließenden Außenhebel (2), wobei der Außenhebel (2) mit seinem einen Ende mit einem Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zusammenwirkt und an seinem dem Gaswechselventil abgewandten Ende im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist, und wobei der Innenhebel (3) zumindest eine Anlauffläche (Rolle 12) für einen Hubnocken aufweist und an seinem einen Ende drehbar und an seinem anderen Ende über eine schaltbare Koppeleinrichtung (14) und über mindestens eine Drehfeder (15 bzw. 16) mit dem Außenhebel (2) verbunden ist, wobei ein freier Schenkel (17 bzw. 19) der Drehfeder (15 bzw. 16) an dem Außenhebel (2) und der andere freie Schenkel (18 bzw. 20) an dem Innenhebel (2) mit einer Gleit- und Abstützfläche (27) zusammenwirkt, dadurch erzielt, dass mindestens eine Gleit- und Abstützfläche (27) des freien Schenkels (17, 18 bzw.19, 20) der Drehfeder (15 bzw. 16) als Gerade ausgebildet ist und der mit der Gleit- und Abstützfläche (27) zusammenwirkende Schenkel (17, 18 bzw. 19, 20) der Drehfeder (15 bzw. 16) eine Evolventenkontur aufweist.A simplification of the production of a switchable cam follower (1) for the valve train of an internal combustion engine, in particular drag lever, consisting of an inner lever (3) and a surrounding this outer lever (2), wherein the outer lever (2) with its one end with a gas exchange valve of the internal combustion engine cooperates and is supported at its end facing away from the gas exchange valve in the cylinder head of the internal combustion engine, and wherein the inner lever (3) has at least one contact surface (roller 12) for a lifting cam and rotatably at one end and at its other end via a switchable coupling device (14 ) and at least one torsion spring (15 or 16) is connected to the outer lever (2), wherein a free leg (17 or 19) of the torsion spring (15 or 16) on the outer lever (2) and the other free leg (18 or 20) on the inner lever (2) with a sliding and supporting surface (27) cooperates, achieved in that at least one sliding and Supporting surface (27) of the free leg (17, 18 or 19, 20) of the torsion spring (15 or 16) is formed as a straight line and with the sliding and supporting surface (27) cooperating legs (17, 18 and 19, 20) of the torsion spring (15 or 16) has an involute contour.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen schaltbarer Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere einen Schlepphebel, bestehend aus einem Innenhebel und einem diesen umschließenden Außenhebel, wobei der Außenhebel mit seinem einen Ende mit einem Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zusammenwirkt und an seinem dem Gaswechselventil abgewandten Ende im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist und wobei der Innenhebel zumindest eine Anlauffläche für einen Hubnocken aufweist und an seinem einen Ende drehbar und an seinem anderen Ende über eine schaltbare Koppeleinrichtung und über mindestens eine Drehfeder mit dem Außenhebel verbunden ist, wobei sich ein freier Schenkel der Drehfeder an dem Außenhebel und der andere freie Schenkel an dem Innenhebel an einer Gleit- und Abstützfläche abstützt.The invention relates to a switchable cam follower for the valve train of an internal combustion engine, in particular a drag lever, consisting of an inner lever and a surrounding outer lever, wherein the outer lever cooperates with its one end with a gas exchange valve of the internal combustion engine and at its end facing away from the gas exchange valve in the cylinder head of the internal combustion engine is supported and wherein the inner lever has at least one contact surface for a lifting cam and is rotatably connected at its one end and at its other end via a switchable coupling device and at least one torsion spring with the outer lever, wherein a free leg of the torsion spring on the outer lever and the other free leg is supported on the inner lever on a sliding and supporting surface.
Stand der TechnikState of the art
Schaltbare Schlepphebel werden bei Brennkraftmaschinen dazu verwendet, den Hub der Gaswechselventile zu beeinflussen. Im einfachsten Fall wird ein sogenannter Nullhub realisiert, d.h. das zugeordnete Gaswechselventil öffnet nicht, obwohl ein Nocken einer sich drehenden Nockenwelle den Schlepphebel betätigt. Auch sind – je nach Ausgestaltung des schaltbaren Schlepphebels – Änderungen des Ventilhubes realisierbar.Switchable drag levers are used in internal combustion engines to influence the stroke of the gas exchange valves. In the simplest case, a so-called zero stroke is realized, i. the associated gas exchange valve does not open even though a cam of a rotating camshaft actuates the cam follower. Also - depending on the design of the switchable drag lever - changes in the valve can be realized.
Die
Die Drehfedern dienen zum Rückstellen des Innenhebels aus einer entkoppelten Position. Hierbei ist es wesentlich, dass die Bewegung des Innenhebels möglichst reibungsarm geschieht. Ein Reibungspunkt ist der Kontaktpunkt der Schenkel der Drehfedern mit ihren korrespondierenden Gleit- und Abstützflächen.The torsion springs are used to reset the inner lever from a decoupled position. It is essential that the movement of the inner lever happens to be as low-friction as possible. A friction point is the contact point of the legs of the torsion springs with their corresponding sliding and supporting surfaces.
Hierzu ist es aus der
Allerdings ist es aufwändig, an mehreren Bauteilen eine Evolventenkontur herzustellen, insbesondere in der Prototypenphase, in der wiederholt Änderungen und Optimierungen auch an diesen Kontaktpartnern notwendig werden. Damit werden aufwändige Neugestaltungen der Herstellwerkzeuge erforderlich, was zeit- und kostenintensiv ist.However, it is costly to produce an involute contour on several components, in particular in the prototype phase, in which repeated changes and optimizations are also necessary at these contact partners. This requires expensive redesigns of the production tools, which is time-consuming and expensive.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei schaltbaren Nockenfolgern die Kontaktfläche der freien Schenkel der Drehfeder mit ihren korrespondierenden Gleit- und Abstützflächen weiter zu optimieren.It is an object of the present invention, with switchable cam followers, to further optimize the contact surface of the free legs of the torsion spring with their corresponding sliding and supporting surfaces.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den von diesem abhängigen Patentansprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedenen Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is achieved by the features of the characterizing part of independent claim 1. Advantageous embodiments are given in the claims dependent thereon, which in themselves or in various combinations with each other may constitute an aspect of the invention.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine wesentliche Erleichterung in der Herstellung eines schaltbaren Nockenfolgers dann erzielt wird, wenn mindestens eine Gleit- und Abstützfläche des freien Schenkels der Drehfeder als Gerade ausgebildet ist und der mit der Gleit- und Abstützfläche zusammenwirkende Schenkel der Drehfeder eine Evolventenkontur aufweist. Eine notwendige Änderung der Kontur der Gleit- und Abstützfläche kann einfach und schnell durchgeführt werden, beispielsweise durch eine spanende Bearbeitung oder einen Biegevorgang. Eine Änderung der Evolventenkontur an der Drehfeder ist ebenfalls leicht bei deren Herstellung möglich. Damit kann gerade in der Prototypenphase einfach und kostengünstig eine Optimierung der Schenkel der Drehfeder und deren Gleit- und Abstützfläche erzielt werde.The invention is based on the recognition that a substantial facilitation in the production of a switchable cam follower is achieved if at least one sliding and supporting surface of the free leg of the torsion spring is formed as a straight line and the legs of the torsion spring cooperating with the sliding and supporting surface Involute contour. A necessary change in the contour of the sliding and supporting surface can be easily and quickly performed, for example, by a machining or a bending operation. A change in the involute contour on the torsion spring is also easily possible in their manufacture. Thus, just in the prototype phase easy and cost optimization of the legs of the torsion spring and its sliding and supporting surface will be achieved.
Da die größte Bewegung des Schenkels der Drehfeder an ihrer Gleit- und Abstützfläche an dem Innenhebel stattfindet, wird bevorzugt dort die gerade Gleit- und Abstützfläche erzeugt.Since the largest movement of the leg of the torsion spring takes place on its sliding and supporting surface on the inner lever, the straight sliding and supporting surface is preferably generated there.
Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch denkbar, nur oder zusätzlich auch die Gleit- und Abstützfläche am Außenhebel als Gerade auszubilden.In the context of the invention, it is of course also possible to form only or additionally also the sliding and supporting surface on the outer lever as a straight line.
Vorteilhaft ist es, den freien Schenkel der Drehfeder abzuwinkeln und nur an dem abgewinkelten Teil auf dem der Gleit- und Abstützfläche zugewandten Fläche des Schenkels eine Evolventenkontur auszubilden. Dies verringert die Länge der Evolventenkontur. Hierbei ist der Knickpunkt so gelegt, dass der nicht abgewinkelte Teil des Schenkels sich an der Gleit- und Abstützfläche abstützen kann, wenn der entkoppelte Innenhebel seine größte Auslenkung durch den Nocken der Nockenwelle erfährt. Dadurch wird ein Zurückschwenken des Innenhebels erleichtert, wenn der Nocken weitergedreht ist. It is advantageous to angle the free leg of the torsion spring and to form an involute contour only on the angled part on the surface of the leg facing the sliding and supporting surface. This reduces the length of the involute contour. Here, the break point is placed so that the non-angled portion of the leg can be supported on the sliding and supporting surface when the decoupled inner lever undergoes its greatest deflection by the cam of the camshaft. As a result, a pivoting back of the inner lever is facilitated when the cam is further rotated.
Einen gleichmäßigen Gleitvorgang zwischen dem Schenkel der Drehfeder und seinem Kontaktpunkt auf der Gleit- und Abstützfläche wird dadurch gewährleistet, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Kontaktpunktes auf der Gleit- und Abstützfläche mit seinem Radius zum Drehpunkt des Innenhebels im gleichen Verhältnis wächst wie die des Kontaktpunktes des Schenkels der Drehfeder kleiner wird oder mit anderen Worten, die Evolventenkontur ist derart ausgestaltet, dass beim Gleiten des Schenkels der Drehfeder auf der Gleit- und Abstützfläche die Umfangsgeschwindigkeit des Kontaktpunktes an der Gleit- und Abstützfläche mit seinem Radius zum Drehpunkt des Innenhebels am Außenhebel in dem Verhältnis sich vergrößert wie die Umfangsgeschwindigkeit des Kontaktpunktes auf dem Schenkel sich verkleinert.A smooth sliding between the legs of the torsion spring and its contact point on the sliding and supporting surface is ensured by the fact that the peripheral speed of the contact point on the sliding and supporting surface with its radius to the pivot point of the inner lever in the same ratio grows as that of the contact point of the leg Torsion spring is smaller or in other words, the involute contour is designed such that when sliding the leg of the torsion spring on the sliding and supporting surface, the peripheral speed of the contact point on the sliding and supporting surface with its radius to the pivot point of the inner lever on the outer lever in the ratio itself increases as the peripheral speed of the contact point on the leg decreases.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 mit den von diesem abhängigen Patentansprüchen beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Möglichkeiten, einzelne Merkmale, insbesondere dann, wenn sie sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder unmittelbar aus den Figuren ergeben, miteinander zu kombinieren. Außerdem soll die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Figuren durch die Verwendung von Bezugszeichen den Schutzumfang der Patentansprüche auf keinen Fall auf die dargestellten Ausgestaltungsbeispiele beschränken.The invention is not limited to the specified combination of the features of independent claim 1 with the claims dependent thereon. In addition, there are further possibilities of combining individual features, in particular if they result from the patent claims, the following description of the exemplary embodiments or directly from the figures. In addition, the reference of the claims to the figures by the use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims to the illustrated embodiment examples.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein bevorzugtes vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:For further explanation of the invention reference is made to the drawing, in which a preferred simplified. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
In
Der Schlepphebel ist eine mögliche Form eines Nockenfolgers. Die Erfindung lässt sich aber auch auf schaltbare Kipphebel anwenden.The cam follower is a possible form of cam follower. However, the invention can also be applied to switchable rocker arms.
Der schaltbare Schlepphebel
In der Lasche
Auf der der Lasche
In dem Innenhebel
Der Außenhebel
Weiterhin ist an dem Außenhebel
Die beiden Drehfedern
In
Das freie Ende
Erfindungsgemäß ist diese Gleit- und Abstützfläche als Gerade ausgebildet, während die mit der Gleit- und Abstützfläche
Wird der Innenhebel
Wird die Koppeleinrichtung
Sobald der Nocken die Rolle
Das vorhin für den Schenkel
Um einen gleichmäßigen Gleitvorgang des Kontaktpunktes zwischen den Schenkel
Wird die beschriebene Anordnung an einem Schlepphebel bei Prototypen angewandt und ist es aufgrund von Versuchen erforderlich, die Drehfedern zu ändern, so ist dies wesentlich einfacher und kostengünstiger möglich, weil die Evolventenkontur an der Drehfeder und nicht an dem Vorsprung an dem Innenhebel vorgesehen ist. Im letzteren Fall müsste nämlich das Werkzeug für den Innenhebel zusätzlich geändert werden.If the described arrangement is applied to a rocker arm in prototypes and it is due to attempts to change the torsion springs, this is much easier and cheaper possible because the involute contour is provided on the torsion spring and not on the projection on the inner lever. In the latter case, namely, the tool for the inner lever would have to be additionally changed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schlepphebel cam follower
- 22
- Außenhebel external lever
- 33
- Innenhebel internal lever
- 44
-
Längsarm von
2 Long arm of2 - 55
-
Längsarm von
2 Long arm of2 - 66
-
Längsarm von
3 Long arm of3 - 77
-
Längsarm von
3 Long arm of3 - 88th
-
gekröpfte Lasche von
2 cranked flap of2 - 99
-
gekröpfte Lasche von
3 cranked flap of3 - 1010
- Bolzen bolt
- 1111
- Querjoch crosshead
- 1212
- Rolle role
- 1313
- Lagerstelle depository
- 1414
- Koppeleinrichtung coupling device
- 1515
- Drehfeder torsion spring
- 1616
- Drehfeder torsion spring
- 1717
-
freier Schenkel von
15 free leg of15 - 1818
-
freier Schenkel von
15 free leg of15 - 1919
-
freier Schenkel von
16 free leg of16 - 2020
-
freier Schenkel von
16 free leg of16 - 2121
-
Vorsprung an
2 Ahead2 - 2222
-
Vorsprung an
2 Ahead2 - 2323
-
Vorsprung an
3 Ahead3 - 2424
-
Vorsprung an
3 Ahead3 - 2525
-
freies Ende von
20 free end of20 - 2626
-
abgewinkelter Teil von
25 angled part of25 - 2727
-
Gleitfläche von
24 Sliding surface of24
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010015733 A1 [0003] DE 102010015733 A1 [0003]
- DE 102010015719 A1 [0005] DE 102010015719 A1 [0005]
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015221609.8A DE102015221609A1 (en) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | Switchable cam follower |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015221609.8A DE102015221609A1 (en) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | Switchable cam follower |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015221609A1 true DE102015221609A1 (en) | 2017-05-04 |
Family
ID=58545661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015221609.8A Withdrawn DE102015221609A1 (en) | 2015-11-04 | 2015-11-04 | Switchable cam follower |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015221609A1 (en) |
Citations (2)
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DE102010015733A1 (en) | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Daimler Ag | Coupling connection for transmitting torque between crankshaft of drive machine and transmission unit of motor vehicle, has torque transmission plate, torque receiving plate and damping device |
-
2015
- 2015-11-04 DE DE102015221609.8A patent/DE102015221609A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |