EP1711691B1 - Verbindungsvorrichtung für einen betätigungshebel und ein abstützelement einer ventilsteuerung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verbindungsvorrichtung für einen betätigungshebel und ein abstützelement einer ventilsteuerung einer brennkraftmaschine Download PDF

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EP1711691B1
EP1711691B1 EP05714915A EP05714915A EP1711691B1 EP 1711691 B1 EP1711691 B1 EP 1711691B1 EP 05714915 A EP05714915 A EP 05714915A EP 05714915 A EP05714915 A EP 05714915A EP 1711691 B1 EP1711691 B1 EP 1711691B1
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EP
European Patent Office
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connecting apparatus
actuating lever
opening
supporting element
lower limb
Prior art date
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EP05714915A
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Manfred GÜNTHNER
Martin JÄKEL
Stephan Ernstberger
Franz-Holger Woitowitz
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IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L2001/187—Clips, e.g. for retaining rocker arm on pivot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L2301/00—Using particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention relates to a connecting device for the pivotable and captive connection of an actuating lever and a support element of a mechanical valve control of an internal combustion engine.
  • a connecting device in which such an actuating lever and a support member associated therewith are pivotally and captively connected by means of a securing element.
  • This connecting device is of particular advantage, since these assembly problems in the production of a mechanical valve control of an internal combustion engine can be avoided.
  • the fuse element known from this document is designed as a sheet holding clamp, wire retaining bracket or plastic retaining cap, which inter alia engages in an undercut in the support element below the spherical end of the same.
  • this securing element has a substantially U-shaped cross-sectional geometry and comprises two legs which are interconnected via a connecting portion. The first, closed surface formed leg is attached to the rocker arm above a receiving dome, while the second, fork-shaped leg engages in the undercut of projecting into the calotte support element.
  • both legs have at their free ends retaining lugs, with which the securing element can be captively clamped to the drag lever and the support element.
  • connection device has a number of advantages, it must nevertheless be regarded as disadvantageous that correspondingly adapted securing elements are required for different rocker lever geometries.
  • the two legs in the region of their free ends on circular or U-shaped receiving openings. While the lower leg of this securing element acts on the support element, the upper leg with its receiving opening comprises a part of the spherical top of that receiving dome in which the likewise spherically shaped upper side of the support element is mounted in the sense of a ball joint.
  • connection device is estimated that the support member is held by the sheet holding clamp only pliers and by means of frictional engagement. Since an intervention in a not existing here undercut of the support element is not provided, must be at higher mechanical loads be expected with a falling apart of rocker arm and support.
  • the invention has for its object to provide a connecting device for a finger lever-support element connection, which is suitable for rocker arms with different rocker arms geometries in the connection region to the support element.
  • this connection device should ensure a secure articulated and captive connection between the drag lever and the support even with stronger mechanical loads.
  • the securing element of the connecting device which implements the mechanical connection between these two components, should have a low tendency to hook when stored with other securing elements in a container, be automatically mountable and inexpensive to produce.
  • the invention relates to a connecting device for the pivotable and captive connection of an actuating lever and a support member associated therewith a valve control of an internal combustion engine, wherein the actuating lever in a support portion has a dome-shaped recess in which the spherical end of the support element is arranged at below its spherical End in the support an undercut is formed, wherein the actuating lever in the support portion above the dome-shaped recess has a spherical geometry, and in which a securing element connects the actuating lever and the support element together.
  • the securing element has a U-shaped cross-sectional geometry, wherein an upper and a lower leg are connected to each other via a connecting portion.
  • the legs also geometrically closed openings for receiving the undercut of the support element or the spherical top of the support portion of the actuating lever are formed.
  • the opening in the upper leg is substantially round and substantially slit-shaped in the lower leg.
  • the actuating lever is designed as a drag lever and the support element as an axially movable piston.
  • the securing element it is considered advantageous if its material thickness is below the width of the undercut, so that it is freely movable in all pivot positions of the operating lever in the backward pass.
  • the legs and in particular the connecting portion of the securing element are smooth-surfaced, whereby the Verhakungsne Trent of such a securing element reduced in a mounting reservoir and easy attachment to the operating lever and on the support element is favored.
  • the closed surface of the connecting portion allows the gripping of this component with an automatic assembly suction pads.
  • a further ease of assembly when assembling the actuating lever and the support element can be achieved in a further development of the invention in that the free ends of the legs are formed facing away from each other.
  • the fixation of the securing element on the support element is also favored in a further development of the invention if the slot-shaped opening in the lower leg has a stadium-like geometry, in which two mutually parallel opening sections are connected by semicircular opening sections.
  • the opening in the upper leg of the securing element is designed such that it finds a secure hold on the spherical, that is, for example, ball-head-shaped upper side of the supporting section of the actuating lever.
  • the opening width in the lower leg transverse to its longitudinal extent is smaller than the diameter of the opening of the upper leg.
  • the upper leg is axially shorter than the lower leg.
  • Another aspect relates to the distance between the two legs of the fuse element.
  • the connecting radius between the lower leg and the connecting portion is smaller than the connecting radius between the same and the upper leg.
  • the invention provides that the distance between the lower leg and the upper leg of the securing element is greater near the connecting portion than in the region of the free end of the two legs.
  • FIGS. 1 to 3 show a trained as a finger lever 1 actuating lever of a known and initially described mechanical valve control of an internal combustion engine.
  • This drag lever 1 is pivotable about a pivot axis 2 and has a support section 3, in which between two wall sections of the rocker arm 1, a spherical upper surface 4 of a dome-shaped recess 5 is formed.
  • the cross section AA through the finger lever 1 in FIG. 3 can be removed, takes the dome-shaped recess 5, a support member 6 for the finger lever 1, which is designed here as an axially movable piston of a not-shown piston-cylinder assembly.
  • the support element 6 has a spherically shaped upper side 7, which fits exactly into the dome-shaped recess 5 of the finger lever 1. Below this top 7 an undercut 8 is formed in the support member 6, which is for receiving the in Fig. 4 illustrated fuse element 9 is used.
  • This securing element 9 is designed here as a sheet metal component and has an upper leg 10 and a lower leg 11, which are connected to each other via a connecting portion 12.
  • FIGS. 5 to 7 are in the two legs 10, 11 geometrically closed openings whose function is based on the FIGS. 5 to 7 is explained. It is important that the opening in the upper leg 10 is substantially circular and formed in the lower leg 11 is substantially slot-shaped. In addition, it is clear that the material webs on both sides of the elongated opening in the lower leg 11 engage in the undercut 8 of the support element 6, while the circular opening in the upper leg 10 is supported on the spherical upper side 4 of the finger lever 1.
  • the securing element 9 consists of a curved and smooth-surfaced sheet, in which a connecting portion 12 connects an upper leg 10 and a lower leg 11 with each other.
  • the securing element 9 is formed from a flat piece of sheet metal in such a way that the bending or connecting radius between the lower leg 11 and the connecting section 12 is smaller than the bending radius between the same and the upper leg 10.
  • the securing element 9 is shaped such that the distance L2 between the upper leg 10 and the lower leg 11 in the region of the connecting portion 12 is greater than the distance L1 in the region of the free ends 15, 16 thereof.
  • FIG. 5 shows that the free ends 15, 16 of the two legs 10, 11 face away from each other, which makes it easier to mount this securing element for the pivotable and captive connection of an actuating lever 1 to the supporting element 6.
  • the receiving openings in the two legs 10, 11 of the securing element 9 different diameters and geometries, but both openings are not formed fork-shaped, but geometrically closed.
  • the opening 13 in the upper leg 10 has a substantially circular geometry, whereby the spherically shaped top 4 of the support portion 3 of the finger lever 1 are well received there, or the fuse element 9 can be supported there safely.
  • the opening 14 in the lower leg 11 is substantially slot-shaped and in the embodiment shown here in the manner of a stadium, wherein two substantially parallel opening sections are connected to each other via two semicircular opening sections.
  • slot-like extensions 21, 22 are additionally formed on the semicircular opening portions, which ensure a slight slipping over of the support element 6 and a trouble clipping this lower leg 11 in the undercut 8 thereof.
  • the diameter D1 of the opening 13 in the upper leg 10 is selected to be greater than the opening width D2 in the lower leg 11 transverse to its longitudinal extent. This combination ensures that a sufficient hold on the spherical upper side of the drag lever is realized for a given undercut depth, or for a given diameter of the opening 13 on the upper side of the drag lever 1, a sufficiently large undercut depth can be used.
  • FIGS. 5 to 7 show FIGS. 5 to 7 in that the upper leg 10 is axially shorter than the lower leg 11. This advantageously a weight and cost reduction over the same length legs is achieved, while the secure grip on the spherical top 4 of the support section 3 of the finger lever 6 is guaranteed even if the fuse element 9 with the opening 13 of its upper leg 10 is not exactly the pole of the spherical top 4 of the support section 3 surrounds or this is not only approximately spherical.
  • slightly longer trained lower leg 11 allows a comparatively long slot-shaped opening 14, whereby the centering of securing element 6 and drag lever 1 is favored.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur schwenkbeweglichen und verliersicheren Verbindung eines Betätigungshebels (1) und eines diesem zugeord­neten Abstützelementes (6) einer Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, bei der der Betätigungshebel (1) in einem Abstützabschnitt (3) eine kalottenförmige Aussparung (5) aufweist, in der das sphärische Ende (7) des Abstützelements (6) angeordnet ist, bei der unterhalb des sphärischen Endes (7) im Abstützelement (6) ein Hinterstich (8) ausgebildet ist, bei der Betätigungshebel (1) im Abstützabschnitt (3) oberhalb der kalottenförmige Aussparung (5) eine sphärische Oberseite (4) auf­weist, und bei der ein Sicherungselement (9) den Betätigungshebel (1) und das Ab­stützelement (6) miteinander verbindet, wobei das Sicherungselement (9) eine U­förmige Querschnittsgeometrie mit einem oberen und einen unteren Schenkel (10, 11) aufweist, die durch einen Verbindungsabschnitt (12) miteinander verbunden sind, sowie in den beiden Schenkeln (10, 11) geometrisch geschlossene Öffnungen (13, 14) zur Aufnahme des Hinterstichs (8) des Abstützelements (6) beziehungswei­se der sphärischen Oberseite (4) des Abstützabschnitts (3) des Betätigungshebels (1) ausgebildet sind, wobei die Öffnung (13) im oberen Schenkel (10) im wesentli­chen rund, sowie die dem Abstützelement (6) zugeordnete Öffnung (14) im unteren Schenkel (11) im wesentlichen schlitzförmig ist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur schwenkbeweglichen und verliersicheren Verbindung eines Betätigungshebels und eines Abstützelementes einer mechanischen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Aus der DE 196 17 523 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung bekannt, bei der ein solcher Betätigungshebel sowie ein diesem zugeordnetes Abstützelement schwenkbeweglichen und verliersicher mittels eines Sicherungselementes verbunden sind. Diese Verbindungsvorrichtung ist von besonderem Vorteil, da durch diese Montageprobleme bei der Herstellung einer mechanischen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine vermeidbar sind.
  • Das aus dieser Druckschrift bekannte Sicherungselement ist als Blechhalteklammer, Drahthaltebügel oder Kunststoffhaltekappe ausgebildet, welches u.a. in einen Hinterstich im Abstützelement unterhalb des sphärischen Endes desselben eingreift. Bei der hier näher zu erläuternden Variante der Blechhalteklammer weist dieses Sicherungselement eine im wesentlichen U-förmig Querschnittgeometrie auf und umfasst zwei Schenkel, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Der erste, geschlossenflächig ausgebildete Schenkel ist am Schlepphebel oberhalb einer Aufnahmekalotte befestigt, während der zweite, gabelförmige Schenkel in den Hinterstich des in die Kalotte hineinragenden Abstützelementes eingreift. Zudem weisen beide Schenkel an ihren freien Enden Haltenasen auf, mit denen sich das Sicherungselement an dem Schlepphebel sowie am Abstützelement verliersicher festklemmen lässt.
  • Wenngleich diese bekannte Verbindungsvorrichtung eine Vielzahl von Vorteilen aufweist, so muss doch als nachteilig angesehen werden, dass für unterschiedlichen Schlepphebelgeometrien auch entsprechend angepasste Sicherungselemente benötigt werden.
  • Aus der US 6,047,675 B2 und der US 6,543,402 B2 ist jeweils eine weitere Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei denen ebenfalls drahtförmige oder als Blechteile ausgebildete Sicherungselemente zur Verbindung von Schlepphebel und Abstützelement genutzt werden. Auch hier ist die Blechhalteklammer U-förmig ausgebildet, wobei die beiden zueinander parallelen Blechschenkel über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind.
  • Außerdem weisen abweichend zur DE 196 17 523 A1 die beiden Schenkel im Bereich ihrer freien Enden kreisförmige oder U-förmige Aufnahmeöffnungen auf. Während der untere Schenkel dieses Sicherungselementes am Abstützelement angreift, umfasst der obere Schenkel mit seiner Aufnahmeöffnung einen Teil der sphärischen Oberseite derjenigen Aufnahmekalotte, in der die ebenfalls sphärisch geformte Oberseite des Abstützelements im Sinne eines Kugelgelenks gelagert ist.
  • Von besonderer Bedeutung bei der Blechhalteklammer mit den geometrisch geschlossenen Öffnungen in den Schenkeln ist, dass in diese Aufnahmeöffnungen jeweils Vorsprünge hineinragen, die reibschlüssig an dem hinterschnittfreien zylindrischen Teil des Abstützelementes anliegen und dieses zangenartig festhalten bzw. auf die sphärische Oberseite des Abstützelementes aufgepresst werden.
  • Als nachteilig an dieser Verbindungsvorrichtung wird eingeschätzt, dass das Abstützelement von der Blechhalteklammer nur zangenartig und mittels Reibschluss gehalten wird. Da ein Eingreifen in einen hier nicht vorhandenen Hinterschnitt des Abstützelementes nicht vorgesehen ist, muss bei stärkeren mechanischen Belastungen mit einem Auseinanderfallen von Schlepphebel und Abstützelement gerechnet werden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung für eine Schlepphebel-Abstützelement-Verbindung zu schaffen, welche für Schlepphebel mit unterschiedlichen Schlepphebelgeometrien im Verbindungsbereich zu dem Abstützelement geeignet ist. Zudem soll diese Verbindungsvorrichtung auch bei stärkeren mechanischen Belastungen eine sichere gelenkige und verliersichere Verbindung zwischen dem Schlepphebel und dem Abstützelement gewährleisten. Schließlich soll das Sicherungselement der Verbindungsvorrichtung, welches die mechanische Verbindung zwischen diesen beiden Bauteilen realisiert, eine geringe Verhakungsneigung aufweisen, wenn dieses mit anderen Sicherungselementen in einem Behälter aufbewahrt ist, automatisch montierbar sowie kostengünstig herstellbar sein.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt aus den Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
  • Demnach betrifft die Erfindung eine Verbindungsvorrichtung zur schwenkbeweglichen und verliersicheren Verbindung eines Betätigungshebels und eines diesem zugeordneten Abstützelementes einer Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, bei der der Betätigungshebel in einem Abstützabschnitt eine kalottenförmige Aussparung aufweist, in der das sphärische Ende des Abstützelements angeordnet ist, bei der unterhalb seines sphärischen Endes im Abstützelement ein Hinterstich ausgebildet ist, bei der der Betätigungshebel im Abstützabschnitt oberhalb der kalottenförmigen Aussparung eine sphärische Geometrie aufweist, und bei der ein Sicherungselement den Betätigungshebel und das Abstützelement miteinander verbindet.
  • Hinsichtlich des Sicherungselementes ist zudem vorgesehen, dass dieses eine U-förmige Querschnittsgeometrie aufweist, wobei ein oberer und ein unterer Schenkel über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. In den Schenkeln sind außerdem geometrisch geschlossene Öffnungen zur Aufnahme des Hinterstichs des Abstützelements beziehungsweise der sphärische Oberseite des Abstützabschnitts des Betätigungshebels ausgebildet. Dabei ist die Öffnung in dem oberen Schenkel im wesentlichen rund sowie im unteren Schenkel im wesentlichen schlitzförmig.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Betätigungshebel als Schlepphebel sowie das Abstützelement als axial beweglicher Kolben ausgebildet ist.
  • Hinsichtlich des Sicherungselementes wird es als vorteilhaft angesehen, wenn dessen Materialstärke unter der Breite des Hinterstichs liegt, so dass dieses in allen Schwenkstellungen des Betätigungshebels im Hinterstich frei bewegbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Sicherungselementes sind die Schenkel und insbesondere der Verbindungsabschnitt des Sicherungselements glattflächig ausgebildet, wodurch die Verhakungsneigung eines solchen Sicherungselementes in einem Montagevorratsbehälter reduziert sowie ein leichtes Aufstecken auf den Betätigungshebel und auf das Abstützelement begünstigt wird. Insbesondere die geschlossene Fläche des Verbindungsabschnitts erlaubt das Greifen dieses Bauteils mit einem automatischen Montage-Sauggreifer.
  • Vor allem das Aufstecken des Sicherungselementes auf den Betätigungshebel zwischen dessen Seitenwände wird erleichtert, wenn die Schenkel des Sicherungselements im Bereich ihrer freien Enden Einführschrägen aufweisen, durch die diese Schenkel quasi angespitzt sind.
  • Eine weitere Montageerleichterung beim Zusammensetzen von Betätigungshebel und Abstützelement lässt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, dass die freien Enden der Schenkel voneinander wegweisend ausgebildet sind.
  • Die Fixierung des Sicherungselementes auf dem Abstützelement wird in Weiterbildung der Erfindung zudem begünstigt, wenn die schlitzförmige Öffnung in dem unteren Schenkel eine stadionartige Geometrie aufweist, bei der zwei zueinander parallele Öffnungsabschnitte durch halbkreisförmige Öffnungsabschnitte verbunden sind.
  • Das zum Aufstecken des Sicherungselementes auf das Abstützelement notwendige Aufweiten dieser Öffnung in dem unteren Schenkel wird weiter erleichtert, wenn an wenigstens einem der genannten halbkreisförmigen Öffnungsabschnitte eine langlochartige Verlängerung der Öffnung mit vorzugsweise geringer Öffnungsbreite ausgebildet ist. Dadurch können sich die Teilabschnitte des unteren Schenkels beim axialen Aufstecken auf das Abstützelement gegeneinander leichter verdrehen, so dass sich der Öffnungsquerschnitt kurzzeitig vergrößert. Nach dem erwähnten Aufstecken bildet sich die ursprüngliche glatte Oberfläche des unteren Schenkels wieder zurück, so dass dieser Schenkel dann im Hinterstich des Abstützelementes verliersicher eingreift.
  • Zudem ist die Öffnung in dem oberen Schenkel des Sicherungselementes derart ausgebildet, dass dieser auf der sphärische, also beispielsweise kugelkopfförmigen Oberseite des Abstützabschnitts des Betätigungshebels sicheren Halt findet.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnungsbreite im unteren Schenkel quer zu dessen Längserstreckung kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung des oberen Schenkels. Durch diese Kombination wird erreicht, dass bei vorgegebener Hinterstichtiefe ein ausreichender Halt auf der sphärischen Oberseite des Betätigungshebels gegeben ist, beziehungsweise bei vorgegebenem Öffnungsdurchmesser im oberen Schenkel eine ausreichend große Hinterschnitttiefe nutzbar ist. Dabei ist es für einen sicheren Halt wesentlich, dass die Breite der Öffnung im unteren Schenkel quer zur Längserstreckung desselben kleiner ist als der Durchmesser des Abstützelementes ober- und unterhalb des Hinterstichs.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, dass bei diesem Sicherungselement der obere Schenkel axial kürzer als der untere Schenkel ist. Damit wird vorteilhaft eine Gewichts- und Kostenreduzierung gegenüber gleichlangen Schenkeln erreicht, während der sichere Halt auf der sphärischen Oberseite des Abstützabschnitts des Betätigungshebels auch dann gewährleistet ist, wenn das Sicherungselement mit der Öffnung seines oberen Schenkels nicht exakt den Polbereich der sphärischen Oberseite des Abstützabschnitts umgreift.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft den Abstand der beiden Schenkel des Sicherungselementes. So ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verbindungsradius zwischen dem unteren Schenkel und dem Verbindungsabschnitt kleiner ist als der Verbindungsradius zwischen demselben und dem oberen Schenkel. Dadurch legt sich das Sicherungselement im montierten Zustand, also etwas aufgebogen, mit seinem Verbindungsabschnitt dicht an die eine Stirnseite des Betätigungshebels sowie an die sphärische Oberseite des Abstützabschnitts.
  • Schließlich sieht die Erfindung vor, dass der Abstand zwischen dem unteren Schenkel und dem oberen Schenkel des Sicherungselementes nahe dem Verbindungsabschnitt größer ist als im Bereich des freien Endes der beiden Schenkel. Dadurch wird bei Wahl eines geeigneten, vorzugsweise Blechmaterials für das Sicherungselement erreicht, dass im Montagezustand eine erhöhte federnde Haltkraft den Betätigungshebel und das Abstützelement zusammenhalten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht eines Schlepphebels,
    Figur 2
    eine Draufsicht auf den Schlepphebel gemäß Fig. 1,
    Figur 3
    eine Querschnittsansicht A-A gemäß Fig. 2,
    Figur 4
    eine perspektivische Ansicht eines Sicherungselementes zur Verbindung des Schlepphebels mit einem Abstützelement,
    Figur 5
    eine Seitenansicht des Sicherungselementes gemäß Fig. 4,
    Figur 6
    eine Draufsicht auf die Oberseite des Sicherungselementes gemäß Fig. 4, und
    Figur 7
    eine Draufsicht auf die Unterseite des Sicherungselementes gemäß Fig. 4.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen als Schlepphebel 1 ausgebildeten Betätigungshebel einer an sich bekannten und eingangs geschilderten mechanischen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine. Dieser Schlepphebel 1 ist um eine Schenkachse 2 schwenkbar und weist einen Abstützabschnitt 3 auf, in dem zwischen zwei Wandabschnitten des Schlepphebels 1 eine sphärische Oberseite 4 einer kalottenförmige Aussparung 5 ausgebildet ist.
  • Wie insbesondere dem Querschnitt A-A durch den Schlepphebel 1 in Figur 3 entnehmbar ist, nimmt die kalottenförmige Aussparung 5 ein Abstützelement 6 für den Schlepphebel 1 auf, welches hier als axial beweglicher Kolben einer nicht weiter dargestellten Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet ist.
  • Das Abstützelement 6 weist eine sphärisch geformte Oberseite 7 auf, welche genau in die kalottenförmige Aussparung 5 des Schlepphebels 1 passt. Unterhalb dieser Oberseite 7 ist in dem Abstützelement 6 ein Hinterschnitt 8 ausgebildet, welcher zur Aufnahme des in Fig. 4 dargestellten Sicherungselementes 9 dient.
  • Dieses Sicherungselement 9 ist hier als Blechbauteil ausgebildet und verfügt über einen oberen Schenkel 10 sowie einen unteren Schenkel 11, die über einen Verbindungsabschnitt 12 miteinander verbunden sind.
  • Wie die perspektivische Darstellung des Sicherungselementes 9 gemäß Fig. 4 verdeutlicht, sind in den beiden Schenkeln 10, 11 geometrisch geschlossene Öffnungen ausgebildet, deren Funktion anhand der Figuren 5 bis 7 erläutert wird. Wichtig ist dabei, dass die Öffnung im oberen Schenkel 10 im wesentlichen kreisförmig und im unteren Schenkel 11 im wesentlichen schlitzförmig ausgebildet ist. Zudem wird deutlich, dass die Materialstege beidseitig der langgestreckten Öffnung im unteren Schenkel 11 in den Hinterstich 8 des Abstützelementes 6 eingreifen, während sich die kreisförmige Öffnung in dem oberen Schenkel 10 an der sphärischen Oberseite 4 des Schlepphebels 1 abstützt.
  • Wie insbesondere Figur 5 zeigt, besteht das Sicherungselement 9 aus einem gebogenen und in sich glattflächigen Blech, bei dem ein Verbindungsabschnitt 12 einen oberen Schenkel 10 und einen unteren Schenkel 11 miteinander verbindet. Wie dieser Darstellung leicht entnommen werden kann, ist das Sicherungselement 9 derart aus einem flachen Blechstück geformt, dass der Biege- bzw. Verbindungsradius zwischen dem unteren Schenkel 11 und dem Verbindungsabschnitt 12 kleiner ist als der Biege- bzw. Verbindungsradius zwischen demselben und dem oberen Schenkel 10. Dadurch wird im montierten Zustand einerseits ein enges Anliegen des Sicherungselementes 9 an dem Schlepphebel 1 erreicht, und andererseits dafür gesorgt, dass sich der Verbindungsabschnitt 12 zur Erzeugung einer erhöhten Aufliegevorspannung in Richtung zu der sphärischen Oberseite 4 des Schlepphebels vorgebeugt.
  • Zudem offenbart Figur 5, dass das Sicherungselement 9 derart geformt ist, dass der Abstand L2 zwischen dem oberen Schenkel 10 und dem unteren Schenkel 11 im Bereich des Verbindungsabschnittes 12 größer ist als der Abstand L1 im Bereich der freien Enden 15, 16 derselben. Durch diese nichtparallele Ausrichtung der beiden Schenkel 10, 11 wird eine weiter vergrößerte mechanische Vorspannung des Sicherungselements 9 zur Verbindung von Schlepphebel 1 und Abstützelement 6 erreicht.
  • Außerdem zeigt Figur 5, dass die freien Enden 15, 16 der beiden Schenkel 10, 11 voneinander wegweisen, welches ein leichteres Montieren dieses Sicherungselementes zur schwenkbeweglichen und verliersicheren Verbindung eines Betätigungshebels 1 mit dem Abstützelement 6 ermöglicht.
  • Wie insbesondere den Figuren 6 und 7 entnehmbar ist, weisen die Aufnahmeöffnungen in den beiden Schenkeln 10, 11 des Sicherungselementes 9 unterschiedliche Durchmesser und Geometrien auf, wobei jedoch beide Öffnungen nicht gabelförmig, sondern geometrisch geschlossen ausgebildet sind. So hat die Öffnung 13 in dem oberen Schenkel 10 eine im wesentlichen kreisförmige Geometrie, wodurch die sphärisch geformte Oberseite 4 des Abstützabschnittes 3 des Schlepphebels 1 dort gut aufgenommen werden, beziehungsweise sich das Sicherungselement 9 dort sicher abstützen kann.
  • Abweichend davon ist die Öffnung 14 in dem unteren Schenkel 11 im wesentlichen schlitzförmig und in der hier dargestellten Ausführungsform stadionartig ausgebildet, wobei zwei im wesentlichen parallele Öffnungsabschnitte über zwei halbkreisförmige Öffnungsabschnitte miteinander verbunden sind. Wie Figur 7 verdeutlicht, sind an den halbkreisförmigen Öffnungsabschnitten zusätzlich langlochartige Verlängerungen 21, 22 ausgebildet, die ein leichtes Überstülpen des Abstützelementes 6 sowie ein problemloses Einklipsen dieses unteren Schenkels 11 in den Hinterstich 8 desselben gewährleisten.
  • Erkennbar ist auch, dass an den freien Enden 15, 16 der beiden Schenkel 10, 11 Einführschrägen 17, 18, 19, 20 ausgebildet sind, die ein leichtes Einführen des Sicherungselementes 9 zwischen die insbesondere in Fig. 3 deutlich erkennbaren Seitenwände des Schlepphebels 1 gestatten.
  • Wie Figur 6 verdeutlicht, ist der Durchmesser D1 der Öffnung 13 in dem oberen Schenkel 10 größer gewählt als die Öffnungsbreite D2 im unteren Schenkel 11 quer zu dessen Längserstreckung. Durch diese Kombination wird erreicht, dass bei vorgegebener Hinterstichtiefe ein ausreichender Halt auf der sphärischen Oberseite des Schlepphebels realisiert wird, beziehungsweise bei vorgegebenem Durchmesser der Öffnung 13 an der Oberseite des Schlepphebels 1 eine ausreichend große Hinterschnitttiefe nutzbar ist.
  • Schließlich zeigen die Figuren 5 bis 7, dass der obere Schenkel 10 axial kürzer als der untere Schenkel 11 ist. Damit wird vorteilhaft eine Gewichts- und Kostenreduzierung gegenüber gleichlangen Schenkeln erreicht, während der sichere Halt auf der sphärischen Oberseite 4 des Abstützabschnitts 3 des Schlepphebels 6 auch dann gewährleistet ist, wenn das Sicherungselement 9 mit der Öffnung 13 seines oberen Schenkels 10 nicht exakt den Polbereich der sphärischen Oberseite 4 des Abstützabschnitts 3 umgreift oder diese nicht nur angenähert sphärisch ausgebildet ist.
  • Zudem ermöglicht der etwas länger ausgebildete untere Schenkel 11 eine vergleichsweise lange schlitzförmige Öffnung 14, wodurch die Zentrierung von Sicherungselement 6 und Schlepphebel 1 begünstigt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schlepphebel
    2
    Schwenkachse
    3
    Abstützabschnitt
    4
    Sphärische Oberseite
    5
    Kalottenfömige Aussparung
    6
    Abstützelement
    7
    Sphärisches Ende des Abstützelements
    8
    Hinterstich
    9
    Sicherungselement
    10
    Oberer Schenkel
    11
    Unterer Schenkel
    12
    Verbindungsabschnitt
    13
    Öffnung oben
    14
    Öffnung unten
    15
    Freies Ende des oberen Schenkels
    16
    Freies Ende des unteren Schenkels
    17
    Einführschräge
    18
    Einführschräge
    19
    Einführschräge
    20
    Einführschräge
    21
    Langlochartige Verlängerung
    22
    Langlochartige Verlängerung
    D1
    Durchmesser der oberen Öffnung
    D2
    Öffnungsbreite im unteren Schenkel quer zu dessen Längserstreckung
    L1
    Abstand nahe dem freien Ende der Schenkel
    L2
    Abstand nahe dem Verbindungsabschnitt

Claims (15)

  1. Verbindungsvorrichtung zur schwenkbeweglichen und verliersicheren Verbindung eines Betätigungshebels (1) und eines diesem zugeordneten Abstützelementes (6) einer Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine,
    bei der der Betätigungshebel (1) in einem Abstützabschnitt (3) eine kalottenförmige Aussparung (5) aufweist, in der das sphärische Ende (7) des Abstützelements (6) angeordnet ist,
    bei der unterhalb des sphärischen Endes (7) im Abstützelement (6) ein Hinterstich (8) ausgebildet ist,
    bei der der Betätigungshebel (1) im Abstützabschnitt (3) oberhalb der kalottenförmige Aussparung (5) eine sphärische Oberseite (4) aufweist,
    und bei der ein Sicherungselement (9) den Betätigungshebel (1) und das Abstützelement (6) miteinander verbindet,
    wobei das Sicherungselement (9) eine U-förmige Querschnittsgeometrie mit einem oberen und einen unteren Schenkel (10, 11) aufweist, die durch einen Verbindungsabschnitt (12) miteinander verbunden sind,
    sowie in den beiden Schenkeln (10, 11) geometrisch geschlossene Öffnungen (13, 14) zur Aufnahme des Hinterstichs (8) des Abstützelements (6) beziehungsweise der sphärischen Oberseite (4) des Abstützabschnitts (3) des Betätigungshebels (1) ausgebildet sind,
    wobei die Öffnung (13) im oberen Schenkel (10) im wesentlichen rund sowie die dem Abstützelement (6) zugeordnete Öffnung (14) im unteren Schenkel (11) im wesentlichen schlitzförmig ist.
  2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (1) als Schlepphebel ausgebildet ist.
  3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) als axial beweglicher Kolben ausgebildet ist.
  4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) eine Materialstärke aufweist, die unter der axialen Breite des Hinterstichs (8) liegt, so dass dieses in allen Schwenkstellungen des Betätigungshebels (1) im Hinterstich frei bewegbar ist.
  5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10, 11) und der Verbindungsabschnitt (12) des Sicherungselements (9) glattflächig ausgebildet sind.
  6. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10,11) des Sicherungselements (9) im Bereich ihrer freien Enden (15, 16) Einführschrägen (17, 18, 19, 20) aufweisen.
  7. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (15, 16) der Schenkel (10, 11) voneinander wegweisen.
  8. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (14) in dem unteren Schenkel (11) eine stadionartige Geometrie aufweist, bei der zwei zueinander parallele Öffnungsabschnitte durch halbkreisförmige Öffnungsabschnitte verbunden sind.
  9. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Schenkel (11) an wenigstens einem der halbkreisförmigen Öffnungsabschnitte eine langlochartige Verlängerung (21, 22) der Öffnung (14) ausgebildet ist.
  10. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (13) in dem oberen Schenkel (10) derart groß ausgebildet ist, dass dieser auf der sphärischen Oberseite (4) des Abstützabschnitts (3) des Betätigungshebels (1) sicheren Halt findet.
  11. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (D2) der Öffnung (14) im unteren Schenkel (11) quer zur Längserstreckung desselben kleiner ist als der Durchmesser (D1) der Öffnung (13) des oberen Schenkels (10).
  12. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (D2) der Öffnung (14) im unteren Schenkel (11) quer zur Längserstreckung desselben kleiner ist als der Durchmesser des Abstützelementes (6) ober- und unterhalb des Hinterstichs (8).
  13. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Schenkel (10) axial kürzer ist als der untere Schenkel (11).
  14. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsradius zwischen dem unteren Schenkel (11) und dem Verbindungsabschnitt (12) kleiner ist als der Verbindungsradius zwischen demselben (12) und dem oberen Schenkel (10).
  15. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem unteren Schenkel (11) und dem oberen Schenkel (10) nahe dem Verbindungsabschnitt (12) größer ist als im Bereich des freien Endes (15, 16) der beiden Schenkel (10, 11).
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