DE102022118400B3 - Switchable rocker arm for a variable valve train of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Schlepphebel (1) für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Außenhebel (2), der einen klinkenartigen Innenhebel (11) einfasst, wobei auf der Seite eines Schwenklager (9) des Schlepphebels (1) quer ein als Rohrstück vorliegendes Achsmittel (15) liegt, welches von einem Rohrabschnitt (32) orthogonal geschnitten ist, wobei das Achsmittel (15) einen ersten Schieber (33) und der Rohrabschnitt (32) einen zweiten Schieber (34) zum wahlweisen Verbinden von Innen- und Außenhebel (11, 2) einfassen, wobei das Achsmittel (15) von je einem Windungspaket (18, 19) einer Drehschenkelfeder (20, 21) als Nockenrückstellfeder umfasst ist, wobei einerseits von einer außenseitigen Stirn (22) jedes Windungspakets (18, 19) ein Endarm (40, 41) einwärts in Richtung auf eine Längsmittelebene des Schlepphebels (1) zu gekröpft verläuft und unter eine Mitnehmerfläche (25, 26) bei oder nahe einem freien Schwenkende (27) des Innenhebels (11) gespannt ist und wobei sich andererseits von einer innenseitigen Stirn (23) jedes Windungspakets (18, 19) ein Endarm (42, 43) in Längsrichtung des Schlepphebels (1) erstreckt und gegen eine Auflage (28) des Außenhebels (2) gespannt ist.What is proposed is a switchable rocker arm (1) for a variable valve train of an internal combustion engine, with an outer lever (2) which encloses a pawl-like inner lever (11), with a piece of pipe present transversely on the side of a pivot bearing (9) of the rocker arm (1). Axle means (15) is located, which is cut orthogonally by a tube section (32), the axle means (15) having a first slide (33) and the tube section (32) having a second slide (34) for selectively connecting the inner and outer levers ( 11 End arm (40, 41) extends inwardly in the direction of a longitudinal center plane of the rocker arm (1) and is tensioned under a driving surface (25, 26) at or near a free pivoting end (27) of the inner lever (11) and on the other hand from an inside forehead (23) of each winding package (18, 19), an end arm (42, 43) extends in the longitudinal direction of the rocker arm (1) and is tensioned against a support (28) of the outer lever (2).
Description
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem zwei Längsarme aufweisenden Außenhebel, die bei jedem Hebelende durch einen Quersteg verbunden sind, wobei an einer Unterseite des Schlepphebels der eine Quersteg bei dem einen Hebelende ein Schwenklager für ein Abstützelement und der andere Quersteg bei dem anderen Hebelende eine Gaswechselventilkontaktfläche haben, welcher Außenhebel einen klinkenartigen Innenhebel einfasst, der bei dem anderen Quersteg über ein Drehgelenk relativ verschwenkbeweglich zum Außenhebel an diesen angebunden ist und dieser Innenhebel zwischen seinen beiden Außenwänden eine Rolle als Nockenanlauffläche aufweist, wobei an dem einen Quersteg mit dem Schwenklager ein parallel zu diesem verlaufendes, als Rohrstück ausgebildetes Achsmittel liegt, das im Abschnitt der Längsmittelebene des Schlepphebels von einem sich in Richtung zu einem freien, als Querbalken vorliegenden Schwenkende des Innenhebels erstreckenden Rohrabschnitt orthogonal geschnitten ist, wobei das Achsmittel einen ersten Schieber und der Rohrabschnitt einen zweiten Schieber als Bestandteile von Koppelmitteln zum wahlweisen Verbinden von Innen- und Außenhebel einfassen, welche Schieber über Kulissen- oder Keilmittel trieblich miteinander verbunden sind und der zweite Schieber über sein dem Innenhebel zugewandtes Ende mit einer Gegenkontur an dem Schwenkende des Innenhebel koppelbar ist, wobei eine Betätigung der beiden Schieber über einen an eine Au-ßenstirn des ersten Schiebers mittel- oder unmittelbar angreifenden e-Aktor vorgesehen ist, wobei ein Außenmantel des Achsmittels an seinen beiden Außenabschnitten von je einem Windungspaket einer Drehschenkelfeder als Nockenrückstellfeder umfasst ist.The invention relates to a switchable rocker arm for a variable valve train of an internal combustion engine, with an outer lever having two longitudinal arms, which are connected by a crossbar at each lever end, with a pivot bearing for a support element and the one crossbar at one end of the lever on the underside of the rocker arm other crossbar at the other end of the lever have a gas exchange valve contact surface, which outer lever encloses a pawl-like inner lever, which in the other crossbar is connected to the outer lever in a relatively pivotable manner via a swivel joint and this inner lever has a roller between its two outer walls as a cam contact surface, on one of which Crossbar with the pivot bearing has an axle means running parallel to it and designed as a pipe section, which is cut orthogonally in the section of the longitudinal center plane of the rocker arm by a pipe section extending in the direction of a free pivoting end of the inner lever, which is present as a cross beam, the axle means having a first slide and the pipe section enclose a second slide as components of coupling means for selectively connecting the inner and outer levers, which slides are drivingly connected to one another via link or wedge means and the second slide can be coupled to a counter contour on the pivoting end of the inner lever via its end facing the inner lever is, wherein an actuation of the two slides is provided via an e-actuator which acts directly or indirectly on an outer face of the first slide, an outer jacket of the axle means being surrounded on its two outer sections by a winding package of a torsion leg spring as a cam return spring.
Aus der
Die
Aus der
Weitere Schlepphebel, ähnlich aufgebaut wie der Schlepphebel nach der vorgenannten
Aufgabe ist es, einen hinsichtlich seiner Baubreite reduzierten schaltbaren Schlepphebel zu entwerfen.The task is to design a switchable rocker arm that is reduced in terms of its overall width.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die neuen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist es vorgesehen, dass einerseits von einer außenseitigen Stirn jedes Windungspakets, bei einer Oberseite des Schlepphebels, ein Endarm einwärts in Richtung auf eine Längsmittelebene des Schlepphebels zu gekröpft verläuft und unter eine Mitnehmerfläche bei oder nahe einem freien Schwenkende des Innenhebels gespannt ist, wobei sich andererseits von einer innenseitigen Stirn jedes Windungspakets ein Endarm in Längsrichtung des Schlepphebels erstreckt und gegen eine Auflage des Außenhebels gespannt ist, welcher Endarm dem außenstirnseitigen Endarm seines Windungspakets diametral am Achsmittel darunter gegenüberliegt.According to the invention, this object is achieved by the new features of
Somit liegt ein schaltbarer Schlepphebel mit über einen e-Aktor verlagerbaren Koppelmitteln vor, welcher Schlepphebel durch die optimierte Anbindung seiner beiden Drehschenkelfedern eine reduzierte Baubreite hat. Die gegen den Außenhebel wirkenden Endarme können auch vereinigt sein, so dass in Summe lediglich eine Drehschenkelfeder vorliegt. Die beiden Rohrstücke beherbergen zugleich die Koppelmittel (Schieber).This means that there is a switchable rocker arm with coupling means that can be moved via an e-actuator, which rocker arm has a reduced overall width due to the optimized connection of its two torsion springs. The end arms acting against the outer lever can also be combined, so that in total there is only one torsion spring. The two pieces of pipe also house the coupling means (sliders).
Die bis dato bei einem Schlepphebel mit in dessen Achsmittel integriertem und über einen e-Aktor beaufschlagbaren Schieber vorzufindende Anbindung der außenstirnseitigen Endarme der Drehschenkelfeder an den Außenhebel, bei gleichzeitiger Anlage der innenstirnseitigen Endarme der Drehschenkelfeder an den Innenhebel, wird mit dieser Erfindung einfach gesagt umgekehrt. Somit gelingt es im Abschnitt zumindest dieses Endes des Schlepphebels dessen Breite deutlich zu reduzieren. Ein Einbau des Schlepphebels kommt nunmehr auch bei beengten Einbausituationen an Zylinderköpfen ohne Kollisionsgefahr mit Umgebungsbauteilen wie Stegen, Einspritzdüsen etc. infrage. Zudem hat der neuartige Schlepphebel weniger Masse, so dass auch die bewegten Ventiltriebsmassen abgesenkt sind.The connection of the outer end arms of the torsion spring to the outer lever, which was previously found in a rocker arm with a slider integrated into its axis center and actuated via an e-actuator, is the same The early contact of the inner end arms of the torsion leg spring with the inner lever is, to put it simply, reversed with this invention. This makes it possible to significantly reduce the width of at least this end of the rocker arm. The rocker arm can now also be installed in tight installation situations on cylinder heads without the risk of collision with surrounding components such as webs, injection nozzles, etc. In addition, the new rocker arm has less mass, so that the moving valve train masses are also lowered.
Der Schlepphebel kann als Hubabschalter oder Hubumschalter vorliegen. Bei erstgenannter Lösung weist lediglich dessen Innenhebel eine Nockenanlauffläche wie eine Rolle auf. Bei zweitgenannter Gestaltung haben auch die Längsarme des Außenhebels oberseitig respektive Nockenkontaktzonen wie Gleitflächen oder Rollen / Scheiben.The rocker arm can be in the form of a stroke switch or stroke changeover switch. In the first solution mentioned, only the inner lever has a cam contact surface like a roller. In the second design mentioned, the longitudinal arms of the outer lever also have cam contact zones such as sliding surfaces or rollers/discs on the top side.
Eine einfache Anlage für die außenstirnseitigen Endarme der zwei Drehschenkelfedern am Innenhebel ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach gehen von einer Außenwand des Innenhebels bei / nahe dessen freiem Schwenkende entsprechend seitlich abragende Ansätze für einen Untergriff der beiden Endarme aus. Für ein reibungsarmes „Abrollen“ der Endarme sind die Ansätze mit einem gekrümmten Kontaktprofil versehen. Ggf. können die Endarme auch einen gekrümmten Verlauf haben.A simple system for the outer end arms of the two torsion springs on the inner lever is the subject of a further subclaim. Accordingly, from an outer wall of the inner lever at / near its free pivoting end, corresponding laterally projecting approaches for an underhand grip of the two end arms extend. To ensure low-friction “rolling” of the end arms, the approaches are provided with a curved contact profile. If necessary, the end arms can also have a curved course.
Eine gute seitliche Führung der außenstirnseitigen Endarme am Innenhebel ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach soll deren Kontaktbereich an den Mitnehmerflächen kanalartig sein. Anders gesagt haben die Ansätze außen einen Ringbord.Good lateral guidance of the outer end arms on the inner lever is the subject of a further subclaim. Accordingly, their contact area on the driving surfaces should be channel-like. In other words, the approaches have a ring border on the outside.
Zwar kann der Innenhebel über eine Lagerschale oder dergleichen am Außenhebel angelenkt sein. Bevorzugt ist dieser jedoch auf einem Bolzen gelagert, welcher in einem vom Außenhebel in Nockenrichtung abragenden Lagerbock sitzt. Der Bolzen kann auch direkt in den Längsarmen des Außenhebels aufgenommen sein.The inner lever can be articulated to the outer lever via a bearing shell or the like. However, this is preferably mounted on a bolt which sits in a bearing block that projects from the outer lever in the cam direction. The bolt can also be accommodated directly in the longitudinal arms of the outer lever.
Zur Zeichnung:
- •
1 zeigt in einer räumlichen Ansicht den Schlepphebel und - •
2 zeigt den Schlepphebel in einer Draufsicht.
- •
1 shows a spatial view of the rocker arm and - •
2 shows the rocker arm in a top view.
Aus den Figuren geht ein schaltbarer Schlepphebel 1 für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine hervor. Der Schlepphebel 1 besteht aus einem kastenartigen Außenhebel 2, der mit einem klinkenähnlichen Innenhebel 11 gefügt ist. Der Au-ßenhebel 2 weist zwei keilartig in Richtung Hebelmitte ansteigende Längsarme 3 auf, die bei jedem Hebelende 4, 5 durch einen Quersteg 6, 7 verbunden sind. Der Außenhebel 2 hat an seiner Unterseite 8 an einem hier links gezeichneten Hebelende 4 den Quersteg 6 mit einem Schwenklager 9 für ein Abstützelement hierin. An einem rechts dargestellten weiteren Hebelende 5 liegt der Quersteg 7 mit einer unterseitigen Gaswechselventilkontaktfläche 10.The figures show a
Der Innenhebel 11 ist bei dem Quersteg 7 über ein Drehgelenk 12 verschwenkbeweglich an den Außenhebel 2 angebunden. Hierbei ragt, wie am besten aus
Bei dem anderenendigen Quersteg 6 verläuft quer ein Rohrstück als Achsmittel 15. Jeder Außenabschnitt 16, 17 des Achsmittels 15 ist von einem Windungspaket 18, 19 einer Drehschenkelfeder 20, 21 als Nockenrückstellfeder umfasst.At the other end crossbar 6, a piece of pipe runs transversely as an axle means 15. Each
Von einer außenseitigen Stirn 22 jedes Windungspakets 18, 19 erstreckt sich ein „obenliegender“ Endarm 40, 41 in Längsrichtung des Schlepphebels 1. Jeder Endarm 40, 41 hat einen einwärts in Richtung auf eine Längsmittelebene des Schlepphebels 1 zu gekröpften Verlauf und „überschneidet“ somit sein Windungspaket 18, 19. Endseitig greift jeder Endarm 40, 41 unter eine Mitnehmerfläche 25, 26 vor einem freien Schwenkende 27 des Innenhebels 11. Die Mitnehmerflächen 25, 26 liegen, wie
Von einer innenseitigen Stirn 23 jedes Windungspakets 18, 19 erstreckt sich ein „untenliegender“ Endarm 42, 43 in Längsrichtung des Schlepphebels 1. Jeder Endarm 42, 43 steht gerade weg und ist gegen eine Oberseite des Querstegs 6 gespannt. Die innenstirnseitigen Endarme 42, 43 liegen somit den außenstirnseitigen Endarmen 40, 41 diametral am Achsmittel 15 gegenüber.An “underlying”
Das als Rohrstück ausgebildete und quer verlaufende Achsmittel 15 ist im Abschnitt der Längsmittelebene des Schlepphebels 1 von einem sich in Richtung zum freien Schwenkende 27 des Innenhebels 11 erstreckenden Rohrabschnitt 32 orthogonal geschnitten. In dem Achsmittel 15 verläuft ein erster Schieber 33 als Koppelmittel. Dieser ist über nicht näher gezeigte Kulissenmittel oder Keilflächen mit einem in dem Rohrabschnitt 32 angeordneten zweiten Schieber 34 als weiteren Bestandteil der Koppelmittel 14 trieblich verbunden. Der zweite Schieber 34 ist hierbei über sein dem Innenhebel 11 zugewandtes Ende 35 mit einer Gegenkontur 36 am freien Schwenkende 27 des Innenhebels 11 koppelbar.The transverse axle means 15, which is designed as a pipe section, is orthogonal in the section of the longitudinal center plane of the
Eine Betätigung der Gruppe der Schieber 33, 34 erfolgt bspw. über einen an eine Au-ßenstirn 44 des ersten Schiebers 33 mittel- oder unmittelbar angreifenden e-Aktor, was an dieser Stelle nicht näher erläutert werden muss.The group of slides 33, 34 is actuated, for example, via an e-actuator that directly or indirectly acts on an outer face 44 of the first slide 33, which does not need to be explained in more detail at this point.
Liste der BezugszahlenList of reference numbers
- 11
- SchlepphebelRocker arm
- 22
- AußenhebelOutside lever
- 33
- LängsarmLongitudinal arm
- 44
- HebelendeLever end
- 55
- HebelendeLever end
- 66
- Querstegcross bar
- 77
- Querstegcross bar
- 88th
- Unterseitebottom
- 99
- SchwenklagerPivot bearing
- 1010
- GaswechselventilkontaktflächeGas exchange valve contact surface
- 1111
- InnenhebelInside lever
- 1212
- DrehgelenkSwivel joint
- 1313
- NockenanlaufflächeCam contact surface
- 1414
- Koppelmittelcoupling agent
- 1515
- Achsmittelaxle means
- 1616
- AußenabschnittExterior section
- 1717
- AußenabschnittExterior section
- 1818
- Windungspaketwinding package
- 1919
- Windungspaketwinding package
- 2020
- DrehschenkelfederTorsion spring
- 2121
- DrehschenkelfederTorsion spring
- 2222
- Stirn außenseitigOn the outside of the forehead
- 2323
- Stirn innenseitigInside forehead
- 2424
- OberseiteTop
- 2525
- MitnehmerflächeDriver surface
- 2626
- MitnehmerflächeDriver surface
- 2727
- SchwenkendePivoting
- 2828
- Auflageedition
- 2929
- Außenwandexternal wall
- 3030
- Einsenkungdepression
- 3131
- AußenmantelOuter jacket
- 3232
- Rohrabschnittpipe section
- 3333
- erster Schieberfirst slider
- 3434
- zweiter Schiebersecond slider
- 3535
- EndeEnd
- 3636
- GegenkonturCounter contour
- 3737
- Lagerbockbearing block
- 3838
- Bolzenbolt
- 3939
- AugeEye
- 4040
- außenstirnseitiger Endarmexternal end arm
- 4141
- außenstirnseitiger Endarmexternal end arm
- 4242
- innenstirnseitiger Endarminner frontal end arm
- 4343
- innenstirnseitiger Endarminner frontal end arm
- 4444
- AußenstirnOuter forehead
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |