EP1573174B1 - Zwischenhebel für einen variablen ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a variable valve train for an internal combustion engine, with an intermediate lever, which has a Beaufschlagungsende and a pivot end and a cam contact surface and a system for a return spring, the Beaufschlagungsende the front side of the intermediate lever and provided with a sliding surface for contact with a lever-like valve opener is, wherein in the region of the pivot end to its change in position eccentric means are provided and wherein the cam contact surface between the loading end and the pivot end is arranged.
- the document EP-A-1 143 118 likewise shows a valvetrain of the type mentioned in the opening paragraph.
- the intermediate lever designed as a pivoting lever has at one end a control track which is provided for line contact with a transmission element designed as a lever-type valve opener.
- the control track includes a Leerhubkurve and a lift curve.
- the object of the invention is therefore to provide an intermediate lever of the aforementioned type, in which the disadvantages mentioned are eliminated by simple means.
- the intermediate lever consists of a thin-walled sheet metal material and essentially in one Punching and bending process is prepared in which a stamped blank is formed with lateral wing-like projections and then the approaches are bent while maintaining a base surface of the blank to form the sliding surface for the valve opener such that they form side walls of the intermediate lever.
- the system is positioned on an upper or lower side of the intermediate lever at the edge region to the Beauftschungsende and extending in the direction of the top or bottom a spherical extension for a contact of a leg Torsion spring has as a return spring, the system is bounded laterally by two guide plates.
- the system for the return spring which is designed as a torsion leg spring, wherein on the system, a leg of the aforementioned spring should come to rest, preferably in the longitudinal direction of the intermediate lever has a convex profile and is in one piece from its Beaufschlagungsende.
- the inventively proposed guide tabs for limiting the system give the intermediate lever excellent leadership in its clamped state in the valve train. Due to the crown of the system also edge contact of the corresponding leg of the torsion spring is avoided in a pivoting movement of the intermediate lever.
- a claim relates to a solution in which the guide plates are formed from side surfaces of the system.
- the system must laterally each have a wing-like approach, which approaches are then bent towards each other.
- the following additional fixation measures can be omitted. This embodiment is otherwise not shown in detail drawing.
- the cam contact surface is produced as a preferably roller bearing roller, the friction work in this area is additionally minimized.
- the intermediate lever 1 consists of thin-walled sheet metal (sheet steel) and is manufactured in a stamping and bending process. Reference is made to FIG. 2, which shows the punch blank. If the wing-like projections lying laterally of the line of symmetry are bent while forming a base surface to form a loading end 2 or a sliding surface 7, the final design of the intermediate lever 1 essentially results from FIGS. 3 to 5. However, it is before the bending process mentioned still necessary to make the system marked "5" in approximately orthogonal to the board, so that after bending this Appendix 5 already between thus formed guide plates 12, 13 (design of Figure 5) is present.
- the intermediate lever 1 generally consists of 2 parallel side walls 19, 20, wherein it has a Beauftschungs- and a pivot end 2, 3.
- the Beauftschungsende 2 is formed here over its entire length as a sliding surface 7 for contact with a lever-like valve opener such as a rocker arm or rocker arm and arranged on the front side of the intermediate lever 1.
- the pivoting end 3, however, is here designed with a rotatable roller for engagement in or from eccentric means (s) for changing the position of the intermediate lever 1 (BMW Valvetronic system).
- the lever has a cam contact surface 4 designed here as a rotatable roller.
- a return spring 6 (see Figure 1) is provided, which is designed here as a torsion spring, wherein one leg 11 abuts against the plant 5.
- the use of the torsion spring has several advantages, for example, even space-consuming, as they have already been described in the introduction.
- the intermediate lever 1 is made of a thin-walled sheet metal material in a stamping and bending process.
- the system 5 is provided for the leg 11 of the return spring 6 with lateral guide plates 12, 13 without the use of separate components. Characterized in that the system 5 preferably has a convex profile, it comes with a pivoting movement of the intermediate lever 1 is not an edge contact with unwanted wear, etc.
- each guide lug 12, 13 consists of a strip-like projection, which starts from an end face 14 of the installation 5 and extends like a horn back onto the installation 5 in the direction of the loading end 2.
- each guide lug 12, 13 is produced as a section projecting away from the upper side 8.
- the guide tabs are approximately orthogonal away from the top 8.
- embossed recesses 17, 18 are generated on inner sides of the guide plates 12, 13. In these, the system 5 is held with their respective sides 15, 16. Thus, if necessary, a bending of the system 5 is prevented during operation of the intermediate lever 1.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einem Zwischenhebel, welcher ein Beaufschlagungsende und ein Schwenkende sowie eine Nockenanlauffläche und eine Anlage für eine Rückstellfeder aufweist, wobei das Beaufschlagungsende stirnseitig am Zwischenhebel verläuft und mit einer Gleitfläche für einen Kontakt mit einem hebelartigen Ventilöffner versehen ist, wobei im Bereich des Schwenkendes zu dessen Lageänderung Exzentermittel vorgesehen sind und wobei die Nockenanlauffläche zwischen dem Beaufschlagungsende und dem Schwenkende angeordnet ist.
- Ein derartiger Ventiltrieb mit einem Zwischenhebel geht aus dem Dokument EP-A-0 638 706 hervor. Diesem sind mehrere Nachteile immanent. Zum einen ist der Zwischenhebel gießtechnisch gefertigt. Dies wirkt sich negativ auf die Fertigungskosten sowie die Masse aus. Des Weiteren ist festzustellen, dass als Rückstellfeder eine recht aufwendig quer angreifende Schraubenfeder appliziert ist, die endseitig an einer Platte befestigt ist. Diese Schraubenfeder vergrößert in Querrichtung des Zylinderkopfes unnötig den Bauraum. Ggf. kann es bei sehr engen Bauraumverhältnissen am oder im Zylinderkopf vorkommen, dass die Schraubenfeder nur äußerst schwer unterzubringen ist. Schließlich wird festgestellt, dass, da der vorgenannte Zwischenhebel lediglich zwischen die Bauteile Nocken der Nockenwelle, Exzenter, Rückstellfeder und hebelartiger Ventilöffnereingespannt ist, diesem somit eine ausreichend gute Führung, beispielsweise in Seitenrichtung, fehlt.
- Das Dokument EP-A-1 143 118 zeigt ebenfalls einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art. Bei diesem weist der als Schwenkhebel ausgebildete Zwischenhebel an einem Ende eine Steuerbahn auf, welche für eine Linienberührung mit einem als hebelartiger Ventilöffner ausgebildeten Übertragungselement vorgesehen ist. Die Steuerbahn umfasst eine Leerhubkurve und eine Hubkurve. Über die Herstellung des Zwischenhebels sind in dem Text keine Angaben enthalten. Wie der Zeichnung entnehmbar ist, weist der Zwischenhebel jedoch einen komplizierten Aufbau auf. Er scheint aus mehreren einzelnen Bauteilen zusammengesetzt zu sein, welche aneinander befestigt werden mussten.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zwischenhebel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zwischenhebel aus einem dünnwandigen Blechwerkstoff besteht und im Wesentlichen in einem Stanz- und Biegevorgang hergestellt ist, bei dem ein gestanzter Rohling mit seitlichen flügelartigen Ansätzen gebildet ist und anschließend die Ansätze unter Beibehaltung einer Grundfläche des Rohlings zur Bildung der Gleitfläche für den Ventilöffner derart hochgebogen sind, dass sie Seitenwände des Zwischenhebels bilden.
- Dabei ist es gemäß einer ersten, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anlage an einer Ober- oder Unterseite des Zwischenhebels am Kantenbereich zu dem Beaufschlagungsende positioniert ist und in Richtung der Ober- oder Unterseite verlaufend eine ballige Erstreckung für einen Kontakt eines Schenkels einer Drehfeder als Rückstellfeder hat, wobei die Anlage lateral von zwei Führungslaschen begrenzt ist.
- Somit sind die eingangs beschriebenen Nachteile wirkungsvoll eliminiert. Durch die Blechausbildung des Zwischenhebels ist dieser zum einen vergleichsweise leicht. Zum anderen erkennt der Fachmann, dass sich eine derartige Fertigung aus Blechwerkstoff, ausreichende Steifigkeit und Bauteilbelastbarkeit vorausgesetzt, deutlich billiger darstellen lässt, als die gießtechnische Variante.
- Die Anlage für die Rückstellfeder, die als Drehschenkelfeder ausgebildet ist, wobei auf der Anlage ein Schenkel der vorgenannten Feder zur Anlage kommen soll, hat vorzugsweise in Längsrichtung des Zwischenhebels einen balligen Verlauf und geht einteilig von dessen Beaufschlagungsende aus.
- Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Führungslaschen zur Begrenzung der Anlage geben dem Zwischenhebel eine hervorragende Führung in seinem in den Ventiltrieb eingespannten Zustand. Aufgrund der Balligkeit der Anlage wird zudem ein Kantenkontakt des entsprechenden Schenkels der Drehfeder bei einer Verschwenkbewegung des Zwischenhebels vermieden.
- Weitere Unteransprüche betreffen zweckmäßige Gestaltungsvarianten der Führungslaschen. Einerseits können diese aus einer Stirnseite der Anlage herausgehen und hörnerartig auf die Anlage zurückgebogen verlaufen. Andererseits ist es vorgesehen, die Führungslaschen als senkrecht von der Ober- oder Unterseite des Zwischenhebels wegstehende Ansätze auszubilden.
- Bei letztgenannter Variante kann es gemäß einer zweckmäßigen Konkretisierung vorgesehen sein, die Anlage in Vertiefungen der Führungslaschen zu befestigen. Aufgrund dieser Gestaltung ist wirkungsvoll ein unerwünschtes Verbiegen der Anlage im Beaufschlagungsfall vermieden.
- Auch bezieht sich ein Anspruch auf eine Lösung, bei welcher die Führungslaschen aus Seitenflächen der Anlage gebildet sind. Hierzu muß die Anlage seitlich je einen flügelartigen Ansatz aufweisen, welche Ansätze dann aufeinander zu gebogen sind. Hier können ggf. die nachfolgend genannten zusätzlichen Fixiermaßnahmen entfallen. Diese Ausgestaltung ist im übrigen zeichnerisch nicht näher ausgeführt.
- Ggf. kann es bei dieser aber auch bei der erstgenannten Variante vorgesehen sein, die Führungslaschen mit der Anlage beispielsweise über eine Schweißverbindung zusätzlich zu sichern.
- Die genannten Vertiefungen können z. B. unmittelbar nach einem Ausstanzen der Kontur des Zwischenhebels, beispielsweise durch einen Prägevorgang, eingebracht werden. Denkbar ist jedoch auch ein leichtes Durchstellen bzw. ein spanabhebender Vorgang.
- Wird, wie zusätzlich vorgeschlagen, die Nockenanlauffläche als vorzugsweise wälzgelagerte Rolle hergestellt, so ist die Reibarbeit in diesem Bereich zusätzlich minimiert.
- Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- in einer Seitenansicht einen Zwischenhebel mit als Drehschenkel ausgebildeter Rückstellfeder;
- Figur 2
- den Zwischenhebel als Stanzrohling vor dessen Biegevorgang;
- und die Figuren 3 - 5
- in einer räumlichen Ansicht den Zwischenhebel mit erfindungsgemäßer Anlage und den Führungslaschen.
- Der Zwischenhebel 1 besteht erfindungsgemäß aus dünnwandigem Blech (Stahlblech) und ist in einem Stanz- Biegevorgang gefertigt. Hierzu wird auf die Figur 2 verwiesen, welche den Stanzrohling zeigt. Werden die seitlich der Symmetrielinie liegenden flügelartigen Ansätze unter Beibehaltung einer Grundfläche zur Bildung eines Beaufschlagungsendes 2 bzw. einer Gleitfläche 7 hochgebogen, so ergibt sich im Wesentlichen die aus den Figuren 3 bis 5 ersichtliche endgültige Gestaltung des Zwischenhebels 1. Vor dem genannten Biegevorgang allerdings ist es noch notwendig, die mit "5" gekennzeichnete Anlage in etwa orthogonal zur Platine anzustellen, so dass nach dem Biegen diese Anlage 5 schon zwischen somit gebildeten Führungslaschen 12, 13 (Design nach Figur 5) vorliegt.
- Der Zwischenhebel 1 besteht generell aus 2 parallelen Seitenwänden 19, 20, wobei er ein Beaufschlagungs- und ein Schwenkende 2, 3 hat. Das Beaufschlagungsende 2 ist hier über dessen gesamte Länge als Gleitfläche 7 für einen Kontakt mit einem hebelartigen Ventilöffner wie einem Schwing- oder Schlepphebel ausgebildet und stirnseitig am Zwischenhebel 1 angeordnet. Das Schwenkende 3 hingegen ist hier mit einer drehbaren Rolle für einen Eingriff in bzw. von Exzentermittel(n) zur Lageänderung des Zwischenhebels 1 ausgebildet (System BMW-Valvetronic).
- Zwischen dem Beaufschlagungs- und dem Schwenkende 2, 3 hat der Hebel eine hier als drehbare Rolle ausgebildete Nockenanlauffläche 4.
- Um eine permanente Nockenanlage des Zwischenhebels 1 zu garantieren, ist eine Rückstellfeder 6 (siehe Figur 1) vorgesehen, die hier als Drehfeder ausgebildet ist, wobei deren einer Schenkel 11 an der Anlage 5 anliegt. Die Verwendung der Drehfeder hat mehrere Vorteile, beispielsweise auch bauraummäßige, so wie sie beschreibungseinleitend schon genannt wurden.
- Wie genannt ist der Zwischenhebel 1 aus einem dünnwandigen Blechwerkstoff in einem Stanz- Biegevorgang gefertigt. Dabei ist ohne Verwendung separater Bauteile die Anlage 5 für den Schenkel 11 der Rückstellfeder 6 mit seitlichen Führungslaschen 12, 13 geschaffen. Dadurch, dass die Anlage 5 vorzugsweise einen balligen Verlauf hat, kommt es bei einer Verschwenkbewegung des Zwischenhebels 1 nicht zu einem Kantenkontakt mit unerwünschtem Verschleiß etc. Die Anlage 5 ist, wie aus den Figuren 3 bis 5 hervorgeht, als in Richtung der Oberseite 8 gebogene Verlängerung des Beaufschlagungsendes 2 hergestellt.
- Nach dem in den Figuren 3, 4 Offenbarten besteht jede Führungslasche 12, 13 aus einem streifenartigen Ansatz, welcher von einer Stirnseite 14 der Anlage 5 ausgeht und hörnerartig auf die Anlage 5 in Richtung zum Beaufschlagungsende 2 zurückgebogen verläuft.
- Gemäß alternativer Ausgestaltung nach Figur 5 ist jede Führungslasche 12, 13 als von der Oberseite 8 weg ragender Abschnitt hergestellt. In diesem Fall weisen die Führungslaschen in etwa orthogonal von der Oberseite 8 weg. Zu erkennen ist zudem, dass an Innenseiten der Führungslaschen 12, 13 beispielsweise geprägte Vertiefungen 17, 18 generiert sind. In diesen ist die Anlage 5 mit ihren entsprechenden Seiten 15, 16 gehalten. Somit wird bei Betrieb des Zwischenhebels 1 ggf. ein Verbiegen der Anlage 5 verhindert.
- Über eine zusätzliche Verschweißung o. ä im Übergangsbereich von den Führungslaschen 12, 13 zur Anlage 5 kann ein zusätzlicher Halt erzeugt werden.
- Alles in allem liegt somit ein Zwischenhebel 1 vor, der auf die bisher im Stand der Technik verwendete Gußausbildung verzichtet und somit Massevorteile hat. Gleichfalls sind durch die Blechausbildung die Fertigungskosten absenkbar. Des weiteren wird durch die einteilig mit dem Zwischenhebel 1 verbundene Anlage 5 mit begrenzenden Führungslaschen 12, 13 eine hervorragende Anlage für den Schenkel 11 der Rückstellfeder 6 geschaffen und der Zwischenhebel 1 erfährt eine zusätzliche Führung in seinem "eingespannten" Zustand im variablen, vorzugsweise vollvariablen, Ventiltrieb.
-
- 1
- Zwischenhebel
- 2
- Beaufschlagungsende
- 3
- Schwenkende
- 4
- Nockenanlauffläche
- 5
- Anlage
- 6
- Rückstellfeder
- 7
- Gleitfläche
- 8
- Oberseite
- 9
- Unterseite
- 10
- Kantenbereich
- 11
- Schenkel
- 12
- Führungslasche
- 13
- Führungslasche
- 14.
- Stirnseite
- 15
- Seite
- 16
- Seite
- 17
- Vertiefung
- 18
- Vertiefung
- 19
- Seitenwand
- 20
- Seitenwand
Claims (10)
- Variabler Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einem Zwischenhebel (1), welcher ein Beaufschlagungsende (2) und ein Schwenkende (3) sowie eine Nockenanlauffläche (4) und eine Anlage (5) für eine Rückstellfeder (6) aufweist, wobei das Beaufschlagungsende (2) stirnseitig am Zwischenhebel (1) verläuft und mit einer Gleitfläche (7) für einen Kontakt mit einem hebelartigen Ventilöffner versehen ist, wobei im Bereich des Schwenkhebels (3) zu dessen Lageänderung Exzentermittel vorgesehen sind und wobei die Nockenanlauffläche (4) zwischen dem Beaufschlagungsende (2) und dem Schwenkende (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (1) aus einem dünnwandigen Blechwerkstoff besteht und im Wesentlichen in einem Stanz- und Biegevorgang hergestellt ist, bei dem ein gestanzter Rohling mit seitlichen flügelartigen Ansätzen gebildet ist und anschließend die Ansätze unter Beibehaltung einer Grundfläche des Rohlings zur Bildung der Gleitfläche (7) für den Ventilöffner derart hochgebogen sind, dass sie Seitenwände (19, 20) des Zwischenhebels (1) bilden.
- Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) an einer Ober- oder Unterseite (8, 9) des Zwischenhebels (1) am Kantenbereich (10) zu dem Beaufschlagungsende (2) positioniert ist und in Richtung der Ober- oder Unterseite (8, 9) verlaufend eine ballige Erstreckung für einen Kontakt eines Schenkels (11) einer Drehfeder als Rückstellfeder (6) hat und wobei die Anlage (5) lateral von zwei Führungslaschen (12, 13) begrenzt ist.
- Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) mit ihren Führungslaschen (12, 13) einteilig mit dem Zwischenhebel (1) verbunden ist.
- Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) als in Richtung der Ober- oder Unterseite (8, 9) gebogene Verlängerung des Beaufschlagungsendes (2) gebildet ist, wobei jede Führungslasche (12, 13) aus einem streifenartigen Ansatz in Verlaufsrichtung der Anlage (5) besteht, der von einer Stirnseite (14) der Anlage (5) ausgeht und hörnerartig auf die Anlage (5), vorzugsweise in Richtung zum Beaufschlagungsende (2), zurückgebogen verläuft (Fig. 3, 4).
- Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) als in Richtung der Ober- oder Unterseite (8, 9) gebogene Verlängerung des Beaufschlagungsendes (2) gebildet ist, wobei jede Führungslasche (12, 13) aus einem von der Ober- oder Unterseite (8, 9) wegragenden Abschnitt besteht (Fig. 5).
- Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungslasche (12, 13) eine zu der gegenüberliegenden Seite (15, 16) der Anlage (5) komplementäre Vertiefung (17, 18) besitzt, in welcher die entsprechende Seite (15, 16) gehalten ist.
- Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (17, 18) durch ein spanloses Verfahren wie Prägen oder ansatzweises Durchstellen hergestellt sind.
- Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) als in Richtung der Ober- oder Unterseite (8, 9) gebogene Verlängerung des Beaufschlagungsendes (2) gebildet ist, wobei jede Führungslasche aus einem seitlich von der Anlage (5) wegstehenden Ansatz hergestellt ist, welche Ansätze in etwa um 90° derartig zueinander gebogen verlaufen, dass sie von der Ober- oder Unterseite (8, 9) wegragen.
- Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenanlauffläche (4) als drehbare Rolle hergestellt ist, die wahlweise auf einer Wälzlagerung verläuft.
- Ventiltrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (5) und die Führungslaschen (12, 13) über eine Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindung aneinander fixiert sind.
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