DE102019132597A1

DE102019132597A1 - Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel

Info

Publication number: DE102019132597A1
Application number: DE102019132597.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Biermann; Stephan Wurm
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Primärhebel (1) und einem zu diesem schwenkbeweglich gelagerten Sekundärhebel (2), wobei der Sekundärhebel (2) eine Anlauffläche für einen Nocken einer Nockenwelle aufweist, während an einem Ende des Primärhebels (1) eine Anlagefläche für zumindest ein Gaswechselventil und an dessen anderem Ende ein Schwenklager für ein Abstützelement ausgebildet sind, mit einem Gehäuse (13), das einen Koppelbolzen (5) aufweist, wobei der Koppelbolzen (5) in einer Stellung den Sekundärhebel (2) vom Primärhebel (1) trennt und in einer anderen Stellung verbindet, wobei zum Bewegen des Koppelbolzens (5) ein mittels einer Aktuatorik betätigter Steuerschieber (7) vorgesehen ist, der in einer Führungsbohrung (4) im Gehäuse (13), von einer Feder abgestützt, angeordnet ist und mittels eines Führungsmittels zur Steuerung des Koppelbolzens (5) dient und wobei die Führungsmittel als am Koppelbolzen (5) oder alternativ am Steuerschieber (7) ausgebildete schräg zur Bewegungsrichtung ausgeführte Nut (9) und mit der Nut (9) in Wirkverbindung stehender Führungsstift (6) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schaltbaren Schlepp- oder Schwinghebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Primärhebel und einem zu diesem über eine Schwenkachse schwenkbeweglich gelagerten Sekundärhebel, wobei zumindest der Sekundärhebel auf seiner Oberseite eine Nockenanlauffläche für einen Nocken der Nockenwelle aufweist, während an einem Ende des Primärhebels, an dessen Unterseite, eine Anlagefläche für zumindest ein Gaswechselventil und an dessen anderem Ende ein Schwenklager für ein Abstützelement ausgebildet sind, mit einem Gehäuse, das an dem von der Schwenkachse abgewandten Ende des Primärhebels vorgesehen ist und einen im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse verschiebbaren Koppelbolzen aufweist, wobei der Koppelbolzen in einer entriegelten Stellung den Sekundärhebel bewegungsmäßig vom Primärhebel trennt und in einer verriegelten Stellung den Sekundärhebel bewegungsmäßig mit dem Primärhebel verbindet, und wobei zum Bewegen des Koppelbolzens ein parallel zur Schwenkachse verschiebbarer, mittels einer Aktuatorik betätigter Steuerschieber vorgesehen ist, der in einer quer zum Gehäuse ausgebildeten Führungsbohrung, von einer Feder abgestützt, angeordnet ist und mittels zumindest eines jeweils an diesem sowie am Koppelbolzen ausgebildeten Führungsmittels zur Steuerung des Koppelbolzens in die verriegelte oder entriegelte Stellung dient.
Ein derartiger schaltbarer Schlepphebel ist aus der DE 10 2018 102 779 A1 bekannt. Bei dieser Ausgestaltung weist der Steuerschieber eine schlitzartige Ausgestaltung auf, die den Koppelbolzen umgreift, wobei der Koppelbolzen in diesem Bereich abgeflacht ist. Sowohl der Steuerschieber als auch der Koppelbolzen weisen einander zugewandte Schrägen auf, die eine Freigabe des Koppelbolzens in die entriegelte Stellung beherrschen. Die Bewegung des Koppelbolzens in die Verriegelungsstellung wird durch eine Druckfeder am Steuerschieber bewirkt, während die Bewegung des Koppelbolzens in die Endkuppelstellung ebenfalls durch eine Druckfeder am Koppelbolzen verursacht wird. Dies kann insbesondere bei kurzen Schaltzeiten zu unerwünschten Fehlsteuerungen führen, zumal das Verriegeln des Koppelbolzens durch die Federkraft am Steuerschieber gegen die Druckkraft der Feder am Koppelbolzen erfolgen muss. Des Weiteren ist die Herstellung der Bauteile mit Schlitz und Abflachung aufwändig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen schaltbaren Schlepp- oder Schwinghebel zur Verfügung zu stellen, bei dem die angesprochenen Nachteile behoben sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Führungsmittel als am Koppelbolzen oder alternativ am Steuerschieber ausgebildete schräg zur Bewegungsrichtung ausgeführte Nut und mit der Nut in Wirkverbindung stehender Führungsstift ausgebildet sind. Durch diese Ausgestaltung wird eine Verschiebung des Koppelbolzens erreicht, die in beiden Richtungen vom Steuerschieber zwangsgesteuert ist. Dadurch ist keine Feder am Koppelbolzen erforderlich. Die Verschiebung des Koppelbolzens erfolgt einerseits durch die Feder am Steuerschieber und andererseits durch einen Betätigungshebel der Aktuatorik.
In vorteilhafter Weise ist der Führungsstift am Koppelbolzen befestigt, vorzugsweise einstückig mit diesem hergestellt. Die einstückige Herstellung kann mit einem dafür vorgesehenen Werkzeug erfolgen, sodass in einer Bearbeitung ein zapfenartiger Führungsstift auf der abgeflachten Seite des Koppelbolzens stehen bleibt. Die Herstellung eines solchen Koppelbolzens ist kostenmäßig günstig. Der Steuerschieber ist als Hohlkörper ausgeführt, der dem Koppelbolzen benachbart abgeflacht ist und dort die Nut für den Führungsstift aufweist. Die Herstellung eines solchen hohlen Steuerschiebers ist kostenmäßig sehr günstig und lässt sich exakt und einfach bearbeiten. Dabei ist der Steuerschieber an seinem der Führungsbohrung benachbarten Ende ringförmig ausgeführt und weist dort einen zylindrischen Abschnitt auf. Der Steuerschieber ist in vorteilhafter Weise aus einem Rohrstück hergestellt. Er kann als Blechteil, als Umformteil, als Sinterteil und auch als Kunststoff-Spritzteil ausgeführt sein. Weiterhin weist der Steuerschieber vorzugsweise an der der Nut abgewandten Seite Öffnungen auf, die zur Entlüftung und Reduzierung der Reibung dienen.
Um einen guten, reibungsgeringen Kontakt zu der Aktuatorik zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass am ringförmigen Ende des Steuerschiebers eine Kugel befestigt ist. Alternativ zu der Kugel kann auch am Ende eine Befestigungskappe vorgesehen sein, die am Steuerschieber gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ausgeführt ist.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines schaltbaren Schlepphebels mit Schnitt durch die Führungsbohrung für den Steuerschieber,
• 2 zeigt eine perspektivische Wirkansicht zwischen dem Koppelbolzen und dem Steuerschieber,
• 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines hohl ausgebildeten Steuerschiebers,
• 4 zeigt eine ähnliche Ansicht des Steuerschiebers wie in 3, wobei zusätzliche Öffnungen sichtbar sind,
• 5 zeigt eine perspektivische Ansicht ähnlich 1 mit modifiziertem Steuerschieber,
• 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schlepphebels ähnlich 1 mit weiter modifiziertem Steuerschieber und
• 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schlepphebels wiederum ähnlich 1 mit nochmals modifiziertem Steuerschieber.

In den 1 bis 7 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Primärhebel bezeichnet, an dem ein Sekundärhebel 2 schwenkbar gelagert ist. An den beiden Hebeln sind zwei Nockenrückstellfedern 3 angeordnet, die den Sekundärhebel 2 gegenüber dem Primärhebel 1 in Richtung zum Nocken der Nockenwelle belasten. Die beiden Nockenrückstellfedern 3 sind auf einem rohrförmigen Gehäuseteil gelagert, das in seinem Inneren eine quer zur Bewegungsrichtung des Hebels ausgerichtete Führungsbohrung 4 aufweist. Quer zur Führungsbohrung 4 ist im Gehäuse ein Koppelbolzen 5 axial verschiebbar gelagert, der mit seinem inneren Ende ein Verriegeln bzw. Entriegeln des Sekundärhebels 2 mit dem Primärhebel 1 bewirkt. Der Koppelbolzen 5 ragt mit seinem äußeren Ende in die Führungsbohrung 4 und hat dort eine Abflachung, aus der ein Führungsstift 6 ragt. In der Führungsbohrung 4 ist ein Steuerschieber 7 axial beweglich geführt, der sich an einer Druckfeder 8 abstützt. Der Steuerschieber 7 weist an seiner dem Koppelbolzen 5 benachbarten Wand eine Nut 9 auf, die schräg zur Bewegungsrichtung des Steuerschiebers 7 ausgerichtet ist. Der Führungsstift 6 reicht in die Nut 9, so dass eine Axialverschiebung des Steuerschiebers 7 eine Axialbewegung des Koppelbolzens 5 bewirkt. Dabei ist die Nut 9 so ausgerichtet, dass die durch die Kraft der Druckfeder 8 verursachte Verschiebung des Steuerschiebers 7 eine Verschiebung des Koppelbolzens 5 zum Verriegeln des Sekundärteils 2 mit dem Primärteil 1 bewirkt, während die durch die Aktuatorik hervorgerufene Verschiebung des Steuerschiebers 7 ein Entriegeln des Koppelbolzens 5 verursacht.
In den perspektivischen Ansichten der 3 und 4 des Steuerschiebers 7 sind abgesehen von der Nut 9 noch Öffnungen 10 sichtbar, die zur Entlüftung des Innenraumes des Steuerschiebers 7 und zur Reibreduzierung dienen.
Der 2, in der die kinematische Kopplung zwischen Steuerschieber 7 und Koppelbolzen 5 ersichtlich ist, ist auch zu entnehmen, dass der Koppelbolzen an seinem inneren Ende eine Abflachung aufweist, die, nicht dargestellt, mit einer Mitnehmerfläche am Sekundärhebel 2 in Wirkverbindung verschoben werden kann.
Die Ausgestaltung gemäß 5 unterscheidet sich dadurch von der Ausgestaltung nach 1, dass am Ende des Steuerschiebers 7 im ringförmigen Bereich eine Kugel 11 befestigt ist, die den Kontakt zu einem Betätigungshebel der Aktuatorik verbessert. Die Kugel 11 ist durch Kleben, Fügen, Umspritzen oder Bördeln am Steuerschieber befestigt.
Alternativ zu der Kugel 11 kann der Steuerschieber 7 an seinem Ende, wie in den 6 und 7 dargestellt, eine Betätigungskappe 12 aufweisen, die im Steuerschieber 7 oder der Führungsbohrung 4 geführt und gegen eine Feder abgestützt ist. Aufgrund der Feder kann die Aktuatorik mit ihrem Betätigungshebel die Betätigungskappe 12 bereits dann verschieben, wenn der Steuerschieber 7 noch an einer Schiebebewegung verhindert ist. Wie weiterhin 7 zu entnehmen ist, kann der Steuerschieber 7 auch als Vollmaterial-Bauteil ausgeführt sein, das vorzugsweise durch Pressen und/oder Tiefziehen hergestellt ist.
Bezugszeichenliste

1): Primärhebel
2): Sekundärhebel
3): Nockenrückstellfeder
4): Führungsbohrung
5): Koppelbolzen
6): Führungsstift
7): Steuerschieber
8): Druckfeder
9): Nut
10): Öffnungen
11): Kugel
12): Betätigungskappe
13): Gehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018102779 A1 [0002]

Claims

Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Primärhebel (1) und einem zu diesem über eine Schwenkachse schwenkbeweglich gelagerten Sekundärhebel (2), wobei zumindest der Sekundärhebel (2) auf seiner Oberseite eine Nockenanlauffläche für einen Nocken einer Nockenwelle aufweist, während an einem Ende des Primärhebels (1), an dessen Unterseite, eine Anlagefläche für zumindest ein Gaswechselventil und an dessen anderem Ende ein Schwenklager für ein Abstützelement ausgebildet sind, mit einem Gehäuse (13), das an dem von der Schwenkachse abgewandten Ende des Primärhebels (1) vorgesehen ist und einen im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse verschiebbaren Koppelbolzen (5) aufweist, wobei der Koppelbolzen (5) in einer entriegelten Stellung den Sekundärhebel (2) bewegungsmäßig vom Primärhebel (1) trennt und in einer verriegelten Stellung den Sekundärhebel (2) bewegungsmäßig mit dem Primärhebel (1) verbindet, und wobei zum Bewegen des Koppelbolzens (5) ein parallel zur Schwenkachse verschiebbarer, mittels einer Aktuatorik betätigter Steuerschieber (7) vorgesehen ist, der in einer im Gehäuse (13) parallel zur Schwenkachse ausgebildeten Führungsbohrung (4), von einer Feder abgestützt, angeordnet ist und mittels zumindest eines jeweils an diesem sowie am Koppelbolzen (5) ausgebildeten Führungsmittels zur Steuerung des Koppelbolzens (5) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel als am Koppelbolzen (5) oder alternativ am Steuerschieber (7) ausgebildete schräg zur Bewegungsrichtung ausgeführte Nut (9) und mit der Nut (9) in Wirkverbindung stehender Führungsstift (6) ausgebildet sind.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (6) am Koppelbolzen (5) befestigt ist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsstift (6) und der Koppelbolzen (5) einstückig / einteilig als ein Bauteil ausgeführt sind.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (7) als Hohlkörper ausgeführt ist, der dem Koppelbolzen (5) benachbart abgeflacht ist und dort die Nut (9) aufweist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (7) am Ende der Führungsbohrung (4) ringförmig ausgeführt ist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (7) als Blechteil, als Umformteil, als Sinterteil oder als Kunststoff-Spritzteil ausgebildet ist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Steuerschieber (7) zumindest eine Öffnung (10) eingearbeitet ist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am ringförmigen Ende des Steuerschiebers (7) eine Kugel (11) befestigt ist.
Schaltbarer Schlepp- oder Schwinghebel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende oder am ringförmigen Ende des Steuerschiebers (7) eine Betätigungskappe (12) angeordnet ist, die gegen die Kraft einer Feder am Steuerschieber (7) oder in der Führungsbohrung (4) verschiebbar geführt ist.