-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
-
Aus
DE 10 2015 215 278 A1 ist eine Verdrehsicherung für einen Kuppelbolzen in einem schaltbaren Bauteil eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Verdrehsicherung ist ein Stift vorgesehen, der in zumindest einer Öffnung angeordnet und an einem aus dieser herausreichenden Kopfende an dem Bauteil verschweißt ist. Nachteilig wirkt sich hierbei der beim Verschweißen auftretende Wärmeeinfluss aus, der zum Bauteilverzug führen kann. Die beim Schweißen stattfindende Gefügeumwandlung kann auch zu Eigenspannungen und zu Rissen führen. Außerdem ist die Herstellung durch Schweißen kostenintensiv. Ähnliches gilt für ein Löten oder Kleben.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen schaltbaren Schlepphebel der vorgenannten Art vorzuschlagen, bei dem die beschriebenen Nachteile vermieden werden.
-
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Es wird ein schaltbarer Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Primärhebel und einem an diesem schwenkbeweglich abgestützten Sekundärhebel vorgeschlagen. Zum Schalten sind Primär- und Sekundärhebel durch ein in einer Bohrung verschiebbar angeordnetes Verriegelungselement koppelbar, das durch ein in zumindest einer die Bohrung schneidenden Aufnahmeöffnung angeordnetes Verdrehsicherungselement gegen Verdrehen gesichert ist. Erfindungsgemäß ist zur Sicherung gegen Auswandern des Verdrehsicherungselements aus der Aufnahmeöffnung an zumindest einer Seitenwand zumindest ein Sicherungsblech mit zumindest einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung formschlüssig aufgesteckt, derart dass das Sicherungsblech das Verdrehsicherungselement an der Aufnahmeöffnung nach außen überdeckt. Auf diese Weise wird eine einfache und kostengünstige hebelseitige formschlüssige Befestigung des Sicherungsblechs erreicht, die Schäden an den Bauteilen, insbesondere durch einen Stoffschluss, sicher vermeidet.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verdrehsicherungselement in zwei die Bohrung schneidenden zueinander fluchtenden Aufnahmeöffnungen angeordnet. Vorzugsweise ist dabei zur Sicherung gegen Auswandern aus den Aufnahmeöffnungen an zwei Seitenwänden jeweils ein Sicherungsblech mit zumindest einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung formschlüssig aufgesteckt, derart, dass die Sicherungsbleche das Verdrehsicherungselement an der jeweiligen Aufnahmeöffnung nach außen überdecken.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Verdrehsicherungselement stabförmig, insbesondere als Stift oder Nadel bzw. Nadelrolle, in zumindest einer bevorzugt als Aufnahmebohrung ausgeführten Aufnahmeöffnung angeordnet.
-
Eine besonders einfache hebelseitige Befestigung wird erreicht, wenn das Sicherungsblech einen ersten Befestigungsabschnitt mit einer Montageöffnung aufweist, mit der es an einer an der jeweiligen Seitenwand vorstehenden Achse koaxial aufgesteckt ist. Der erste Befestigungsabschnitt kann dabei auf besonders einfache Weise durch Stanzen hergestellt werden.
-
Es ist von Vorteil, wenn das Sicherungsblech mit dem ersten Befestigungsabschnitt zugleich die Aufnahmeöffnung mit dem Verdrehsicherungselement überdeckt.
-
Das Sicherungsblech kann auf einfache Weise mit einem zweiten Befestigungsabschnitt gegen ein Verdrehen um die Achse hebelseitig gesichert werden.
-
Vorzugsweise ist der zweite Befestigungsabschnitt rechtwinklig zum ersten Befestigungsabschnitt angeordnet.
-
In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist der zweite Befestigungsabschnitt als Lasche ausgeführt ist, die am ersten Befestigungsabschnitt an einer Seite absteht.
-
Der zweite Befestigungsabschnitt kann auf diese Weise besonders einfach durch Stanzen und Umformen, insbesondere Biegen, hergestellt werden.
-
Bevorzugt sind erster und zweiter Befestigungsabschnitt plan ausgeführt.
-
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn auf der vorgenannten Achse Drehfedermittel angeordnet sind, die Primär- und Sekundärhebel in Schwenkrichtung gegeneinander vorspannen und zugleich das Sicherungsblech an der Außenseite auf der Achse durch die Federvorspannung gegen die Seitenwand verspannen. Auf diese Weise werden zusätzliche Bauteile zur Befestigung vermieden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Drehfedermittel durch zumindest eine koaxial auf der Achse angeordnete Drehschenkelfeder gebildet, wobei der zweite Befestigungsabschnitt die Drehschenkelfeder an einem Federschenkel untergreift und durch die Federvorspannung an diesen hebelseitig verklemmt ist.
-
Figurenliste
-
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:
- 1 einen erfindungsgemäßen schaltbaren Schlepphebel in perspektivischer Darstellung,
- 2 eine längsgeschnittene Teilansicht des Schlepphebels,
- 3 einen Querschnitt des Schlepphebels,
- 4 eine Teilansicht des Schlepphebels in einer Draufsicht,
- 5 und 6 Einzelansichten eines erfindungsgemäßen Sicherungsblechs,
- 7 einen ersten Montagezustand des Schlepphebels,
- 8 einen zweiten Montagezustand des Schlepphebels.
-
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
-
In 1 ist ein erfindungsgemäßer schaltbarer Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine beispielhaft dargestellt. Der Schlepphebel weist einen sogenannten Primärhebel 1 und einen an diesem schwenkbeweglich abgestützten sogenannten Sekundärhebel 2 auf. Zum Schalten sind Primär- und Sekundärhebel 1, 2 koppelbar. Der Primärhebel 1 ist hier als Außenhebel ausgeführt, der den Sekundärhebel 2 als Innenhebel zumindest teilweise umfasst. Denkbar ist auch, den Sekundärhebel 2 als Außenhebel auszuführen, der den Primärhebel 1 als Innenhebel zumindest teilweise umfasst. Der Schlepphebel ist mit einem abstützseitigen Hebelendbereich schwenkbeweglich abstützbar. Hierzu ist an der Hebelunterseite des Primärhebels 1 eine kalottenförmig ausgebildete Auflagerfläche 3 zur Abstützung an einem nicht dargestellten Abstützelement vorgesehen (2).
-
In einen am abstützseitigen Hebelendbereich ausgebildeten gehäuseartigen Abschnitt 33 des Primärhebels 1 ist ein Verriegelungsmechanismus integriert, der ein in einer in Hebellängsrichtung verlaufenden Bohrung 4 zum Schalten des Schlepphebels verschiebbar angeordnetes Verriegelungselement 5 umfasst, durch das Primär- und Sekundärhebel 1, 2 koppelbar sind (2). Das Verriegelungselement 5 ist als zylindrischer Koppelbolzen ausgeführt, der am Außendurchmesser mehrfach abgesetzt in der Bohrung 4 geführt ist. In dieser ist im Verschiebeweg des Verriegelungselements 5 ein stabförmiges Verdrehsicherungselement 6, insbesondere ein Stift oder eine Nadel, quer durch die Bohrung 4 verlaufend angeordnet (3). Das Verdrehsicherungselement 6 dient zur Verhinderung einer Verdrehung des Verriegelungselements 5 um seine Längsachse in der Bohrung 4 verhindern und wirkt mit einer Abflachung 7 am koppelseitigen Endabschnitt des Verriegelungselements 5 zusammen (2). Dieses ist auf diese Weise durch das Verdrehsicherungselement 6 bei der Verschiebung formschlüssig verdrehgesichert geführt. Durch die Verdrehsicherung wird eine genaue Lagezuordnung bzw. Ausrichtung einer am koppelseitigen Ende der Abflachung 7 ausgebildeten Koppelfläche 8 zu einer am Sekundärhebel 2 korrespondierend ausgeführten Anlage- bzw. Mitnehmerfläche 9 im Koppelfall gewährleistet (2).
-
Das Verdrehsicherungselement 6 ist in zwei in Hebelquerrichtung d.h. quer zur Bohrung 4 verlaufenden Aufnahmeöffnungen 10 des gehäuseartigen Abschnitts 33 des Primärhebels 1 mit geringfügigem Spiel beweglich angeordnet. Die Aufnahmeöffnungen 10 schneiden die Bohrung 4 und sind fluchtend zueinander ausgeführt (2 und 3). Sie verlaufen jeweils zwischen zwei Seitenwänden 11, 12 des gehäuseartigen Abschnitts 33 und der Bohrung 4 als durchgehende Aufnahmebohrungen.
-
Zur beidseitigen Sicherung des Verdrehsicherungselements 6 gegen Auswandern aus der Aufnahmeöffnungen 10 ist an den Seitenwänden 11, 12 des gehäuseartigen Abschnitts 33 im Bereich der Bohrungsöffnungen 13, 14 jeweils ein Sicherungsblech 15, 16 mit einem planen ersten Befestigungsabschnitt 17, 18 an den Seitenwänden 11, 12 an jeweils einer vorstehenden Achsen 21, 22 formschlüssig aufgesteckt. Dabei überdecken die Sicherungsbleche 15, 16 mit den den Seitenwänden 11, 12 zugewandten Innenseiten der ersten Befestigungsabschnitte 17, 18 die Enden 13, 14 des Verdrehsicherungselements 6 in den jeweiligen Aufnahmeöffnungen 10 beabstandet mit geringfügigem Spiel (3 und 4).
-
An den ersten Befestigungsabschnitte 17, 18 ist jeweils eine durchgehende Montageöffnung 19, 20 vorgesehen, mit der die Sicherungsbleche 15, 16 jeweils an den an den Seitenwänden 11, 12 mit einem freien Ende vorstehenden Achse 21, 22 koaxial aufgesteckt sind (3 und 4). Auf den Achsen 21, 22 sind Drehfedermittel 23, 24 angeordnet, die Primär- und Sekundärhebel 1, 2 zur Rückstellung aus einer zueinander verschwenkten Stellung in eine zueinander unverschwenkte Grundstellung gegeneinander vorspannen (1 bis 4). Hierzu sind die Drehfedermittel 23, 24 jeweils als eine Drehschenkelfeder ausgebildet. Die Drehschenkelfedern sind koaxial an den freien Enden der Achsen 21, 22 aufgesteckt ist und jeweils mit einem außenliegenden ersten Federschenkel 25, 26 am außenliegenden Primärhebel 1 und mit einem innenliegenden zweiten Federschenkel 27, 28 am innenliegenden Sekundärhebel 2 verspannt abgestützt. Durch die Vorspannung der Drehschenkelfedern der Drehfedermittel 23, 24 werden die Sicherungsbleche 15, 16 an ihren von den Seitenwänden 11, 12 abgewandten Außenseiten gegen erstere gedrückt und auf diese Weise auf den Achsen 21, 22 fixiert.
-
Die Sicherungsbleche 15, 16 sind mit einem zweiten Befestigungsabschnitt 29, 30 gegen ein Verdrehen um die Achsen 21, 22 hebelseitig gesichert. Hierzu sind die zweiten Befestigungsabschnitte 29, 30 jeweils als eine plane Lasche ausgeführt, die an den von den Montageöffnungen 19, 20 abgewandten Enden der ersten Befestigungsabschnitte 17, 18 jeweils an den Außenseiten derselben senkrecht zu diesen mit einem freien Ende abstehend angeordnet ist (3). Dabei sind die zweiten Befestigungsabschnitte 29, 30 unter den innenliegenden zweiten Federschenkeln 26, 27 der Drehfedermittel 23, 24 in Schwenkrichtung beabstandet zu diesen in Hebelquerrichtung nach außen hindurchgeführt. Sie untergreifen mit den freien Enden der Laschen mit an diesen gebildeten planen Anlageflächen 34, 35 die auf Seitenwandabschnitten 31, 32 des Primärhebels verspannt aufliegenden außenliegenden Federschenkel 25, 26, derart, dass sie zwischen diesen und den Seitenwandabschnitten 31, 32 durch die Federvorspannung an den Anlageflächen 34, 35 verklemmt sind.
-
Das in 5 und 6 beispielhaft dargestellte einteilig ausgeführte Sicherungsblech 15, 16 weist zwei plan ausgebildete senkrecht zueinander angeordnete Befestigungsabschnitte 17, 18, 29, 30 auf. Ein erster Befestigungsabschnitt 17, 18 ist an einem Ende mit einer kreisrunden Montageöffnung 19, 20 zum Aufstecken auf den Achsen 21, 22 ausgeführt. Das andere Ende dient mit seiner flachen Innenseite zur Überdeckung der Aufnahmeöffnungen 10 an den Seitenwänden 11, 12 zur Sicherung des Verdrehsicherungselements 6. An diesem sicherungsseitigen Ende ist der zweite Befestigungsabschnitt 29, 30 als eine vom Rand ausgehende rechtwinklig an der flachen Außenseite des ersten Befestigungsabschnitts 17, 18 vorstehende rechteckige Lasche angeformt. Die Lasche bildet an ihren zum ersten Befestigungsabschnitt 17, 18 senkrecht ausgerichteten flachen Seiten plane Anlageflächen 34, 35. Im Bereich der Montageöffnung 19, 20 ist der erste Befestigungsabschnitt 17, 18 an den flachen Seiten aufgeweitet und verjüngt sich zum sicherungsseitigen Ende hin. Die Enden des ersten Befestigungsabschnitts 17, 18 sind dabei an den Rändern jeweils halbkreisförmig abgerundet, wobei der Radius im Bereich der Montageöffnung 19, 20 erheblich größer ist als der Radius am sicherungsseitigen Ende. Das Sicherungsblech 15, 16 ist durch Stanzen und Umformen besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Dabei kann insbesondere der zweite Befestigungsabschnitt 29, 30 als rechteckige Lasche einfach am Rand des ersten Befestigungsabschnitts 17, 18 ausgestanzt und an den Außenseiten desselben mit ihrem freien Ende rechtwinklig umgebogen werden.
-
Gemäß 7 wird zur Montage zunächst das Verdrehsicherungselement 6 in die Aufnahmeöffnungen 10 am gehäuseartigen Abschnitt 33 des Primärhebels 1 eingesteckt. In einem weiteren Montageschritt gemäß 8 werden die Sicherungsbleche 15, 16 mit den Montageöffnungen 19, 20 an den freien Enden der Achsen 21, 22 mit den Innenseiten an den Seitenwänden 11, 12 des gehäuseartigen Abschnitts 33 anliegend aufgesteckt, so dass die Enden 13, 14 des Verriegelungselements 6 in den Aufnahmeöffnungen 10 mit den Innenseiten der Sicherungsbleche 15, 16 überdeckt sind. Dabei weisen die zweiten Befestigungsabschnitte 29, 30 in Hebelquerrichtung nach außen und liegen mit den freien Enden mit den Anlageflächen 34, 35 an den Hebeloberseiten der Seitenwandabschnitten 31, 32 des Primärhebels 1 auf. In einem weiteren Montageschritt werden die Drehfedermittel 23, 24 mit den beiden Drehschenkelfedern koaxial auf die Achsen 21, 22 aufgesteckt, so dass diese mit ihren Innenseiten an den flachen Außenseiten der Sicherungsbleche 15, 16 im Bereich der Montageöffnungen 19, 20 anliegen (1, 3 und 4). Die innenliegenden Federschenkel 26, 27 werden dabei am innenliegenden Sekundärhebel 2 und die außenliegende Federschenkel 25, 26 auf den an den außenliegenden Seitenwandabschnitten 31, 32 des Primärhebels 1 an den Hebeloberseiten aufliegenden zweiten Befestigungsabschnitte 29, 30 verspannt. Dadurch werden letztere am Primärhebel 1 verklemmt.
-
Die Seitenwandabschnitten 31, 32 des Primärhebels 1 erstrecken sich in Hebellängsrichtung abschnittsweise parallel zueinander (1 und 4). Zwischen den Seitenwandabschnitten 31, 32 ist der Sekundärhebel 2 in der Bildebene verschwenkbar angeordnet ist (1 und 3). An einem ventilseitigen Hebelendbereich ist der Schlepphebel, hier der Primärhebel 1, an der Hebelunterseite mit einer Ventilauflage zur Betätigung zumindest eines nicht dargestellten Gaswechselventils der Brennkraftmaschine ausgeführt.
-
Die Bohrung 4 ist am abstützseitigen Hebelendbereich im gehäuseartigen Abschnitt 33 des Primärhebels 1 ausgehend vom stirnseitigen Hebelende als axiale Durchgangsbohrung ausgebildet. Diese liegt mit einem inneren koppelseitigen Ende dem frei verschwenkbaren stirnseitigen Ende des Sekundärhebels 2 gegenüber ( 2). Zum Koppeln ist das Verriegelungselement 5 mit der Koppelfläche 8 aus dem koppelseitigen Ende der Bohrung 4 herausschiebbar und in einer unverschwenkten Ausgangsstellung von Primär- und Sekundärhebel 1, 2 an der korrespondierenden Mitnehmer- und Anlagefläche 9 an letzterem zum Koppeln anlegbar (2). Dabei befindet sich der Schlepphebel 1 im sogenannten Verriegelungszustand, in der Primär- und Sekundärhebel 1, 2 gekoppelt sind. Zum entriegeln werden Primär- und Sekundärhebel 1, 2 entkoppelt und der Schlepphebel 1 in den sogenannten Entriegelungszustand geschaltet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement 5 zum Koppeln in der Bohrung 4 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar und gegen in der Bohrung angeordnete Rückstellfedermittel, hier eine Schraubendruckfeder, in den Verriegelungszustand verschiebbar. Durch Beendigung der Hydraulikmittelbeaufschlagung ist das Verriegelungselement 5 durch die Federkraft der Rückstellfedermittel wieder in den Entriegelungszustand verschiebbar. Im Entriegelungszustand kann der Sekundärhebel 2 mit seinem freien Ende zwischen den Seitenwandabschnitte 31, 32 des Primärhebels 1 zur Unterseite durchschwingen und ist durch die am abstützseitigen Hebelendbereich angeordnete Drehfedermittel 23, 24 in die unverschwenkte Ausgangstellung rückstellbar. Auf diese Weise sind Primär- und Sekundärhebel 1, 2 zum Schalten des Schlepphebels 1 koppel- und entkoppelbar. In entkoppeltem Zustand führt der Sekundärhebel 2 im Allgemeinen eine Leerhubbewegung als sogenannte Lost-Motion-Bewegung aus. Der Sekundärhebel 2 ist so zu- oder abschaltbar, wodurch eine Ventilhubumschaltung oder eine Ventilabschaltung zur Zylinderabschaltung möglich ist.
-
Je nach Ausführung können am Schlepphebel 1 an der Hebeloberseite Abgriffsmittel, insbesondere eine Nockenrolle und/oder Gleitflächen, zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle vorgesehen sein. Hier ist eine Nockenrolle am Sekundärhebel 2 angeordnet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Primärhebel
- 2
- Sekundärhebel
- 3
- Auflagerfläche
- 4
- Bohrung
- 5
- Verriegelungselement
- 6
- Verdrehsicherungselement
- 7
- Abflachung
- 8
- Koppelfläche
- 9
- Anlage- bzw. Mitnehmerfläche
- 10
- Aufnahmeöffnung
- 11
- Seitenwand
- 12
- Seitenwand
- 13
- Ende
- 14
- Ende
- 15
- Sicherungsblech
- 16
- Sicherungsblech
- 17
- Befestigungsabschnitt
- 18
- Befestigungsabschnitt
- 19
- Montageöffnung
- 20
- Montageöffnung
- 21
- Achse
- 22
- Achse
- 23
- Drehfedermittel
- 24
- Drehfedermittel
- 25
- Federschenkel
- 26
- Federschenkel
- 27
- Federschenkel
- 28
- Federschenkel
- 29
- Befestigungsabschnitt
- 30
- Befestigungsabschnitt
- 31
- Seitenwandabschnitt
- 32
- Seitenwandabschnitt
- 33
- Abschnitt
- 34
- Anlagefläche
- 35
- Anlagefläche
-
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 102015215278 A1 [0002]
