DE102011002566A1

DE102011002566A1 - Schaltbarer Schlepphebel

Info

Publication number: DE102011002566A1
Application number: DE102011002566A
Authority: DE
Inventors: Joachim Krause; Stefan Gemein; Ronny Günnel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-07-12
Also published as: US20120174886A1; US8607753B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Schlepphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Innenhebel (2), der von Armen (3) eines Außenhebels (4) umschlossen ist, wobei die Hebel (2, 4) über Bohrungen (8, 9) auf einer gemeinsamen Achse (10) relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, welche Achse (10) an Außenseiten (11) des Außenhebels (4) mit je einem Stumpf (12) abragt, welcher jeweilige Stumpf (12) von einem Windungspaket (13) einer Drehschenkelfeder (14) umfasst ist, wobei ein von einer Stirn (15) des Windungspakets (13) abragender Schenkel (16) auf den Außenhebel (4) und ein von einer weiteren Stirn (17) des Windungspakets (13) abragender weiterer Schenkel (18) auf den Innenhebel (2) im Verdrehsinn derartig einwirken, dass die Hebel (2, 4) aufeinander zu verspannt sind, wobei das Windungspaket (13) eine einen Außenmantel (19) des Stumpfs (12) mit ihrer Bohrung (20) umfassende Buchse (21) umschließt, wobei die Buchse (21) den Stumpf (12) mit Spielpassung umfasst und wobei zum Fixierungszweck der Achse (10), innerhalb der Bohrung (20) der Buchse (21), eine Ringnut (22) mit einem Sicherungsring (23) appliziert ist, der abschnittsweise in eine radial innen gegenüberliegende Ringnut (24) im Außenmantel (19) des Stumpfs (12) eingreift, derart, dass die Achse (10) zerstörungsfrei demontierbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Innenhebel, der von Armen eines Außenhebels umschlossen ist, wobei einem der Hebel an einer Oberseite eine Anlauffläche für wenigstens einen Großhubnocken immanent ist und die Hebel über Koppelmittel wahlweise miteinander verbindbar sind sowie über Bohrungen auf einer gemeinsamen Achse relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, welche Achse an zumindest einer Außenseite des Außenhebels mit einem Stumpf abragt, welcher jeweilige Stumpf von einem Windungspaket einer Drehschenkelfeder umfasst ist, wobei ein von einer Stirn des Windungspakets abragender Schenkel auf den Außenhebel und ein von einer weiteren Stirn des Windungspakets abragender weiterer Schenkel auf den Innenhebel im Verdrehsinn derartig einwirken, dass die Hebel aufeinander zu verspannt sind, wobei das Windungspaket eine einen Außenmantel des Stumpfs mit ihrer Bohrung umfassende Buchse umschließt.
Ein gattungsgemäßer Schlepphebel geht aus 3 der DE 10 2006 046 574 A1 hervor. Zu erkennen ist, dass die von dem Windungspaket der Drehschenkelfeder umfasste Buchse mit deutlicher Radialluft um den Stumpf der Achse greift. Im Entkoppelbetrieb, d. h. wenn der Innen- relativ zum Außenhebel gegen die Kraft der Drehschenkelfeder verdreht wird, kann es zu einem unerwünschten Verkippen des Buchse kommen. Dies rührt daher, dass, je nach Auslegung, die jeweils axial am weitesten innen oder außen liegende Windung am stärksten verdreht wird und somit stärker als die sich innen anschließenden Windungen auf die Buchse einwirkt. Das Verkippen führt zu unerwünschtem, verschleißbehafteten Kantenkontakt auf dem Stumpf sowie ungünstigstenfalls zu einem Lösen/Auswandern der Achse.
Des Weiteren sind Gestaltungen bekannt, bei welchen die vorgenannte Achse mit ihrer Umgebungskonstruktion verstemmt, vernietet oder verschweißt wird. Eine derartige Verbindung ist nicht zerstörungsfrei, bspw. in der Erstmontage, wieder lösbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schlepphebel der vorgenannten Art zu schaffen, dessen Achse über einfache Maßnahmen kipp- und verschleißfrei gehalten sowie leicht montier- und demontierbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Buchse den Stumpf der Achse mit Spielpassung umfasst, wobei zum Fixierungszweck der Achse, innerhalb der Bohrung der Buchse, eine Ringnut mit einem Sicherungsring appliziert ist, der abschnittsweise in eine radial innen gegenüberliegende Ringnut im Außenmantel des Stumpfs eingreift, derart, dass die Achse zerstörungsfrei demontierbar ist.
Aufgrund dieser einfachen Sprengring-Nut-Verbindung sind die eingangs genannten Nachteile beseitigt. Die Buchse kann im Lost-Motion-Betrieb nicht mehr verkippen und trägt mit ihrer Bohrung über eine deutlich vergrößerte Länge. Ein Auswandern der Achse tritt nicht mehr auf.
Gleichzeitig wird festgestellt, dass die vorgenannte Verbindung preiswert darstellbar ist und dass sich eine Montage/Demontage der Achse durch einfaches Durchstecken dieser durch die Bohrung der Buchse mit vormontiertem Sicherungsring denkbar simpel gestaltet.
Wird, so wie in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, der Stumpf, ausgehend von dessen Außenstirn, mit einem konischen Übergangsstück versehen, welches auch als Schlupffase bezeichnet werden kann, so wird die vorgenannte Montage zusätzlich erleichtert.
Zwar bezieht sich der Schutz der Erfindung auf wenigstens ein Windungspaket an nur einem abragenden Stumpf der Achse. Bevorzugt ist es jedoch, zwei Stümpfe abragen zu lassen, auf jedem von diesen ein Windungspaket je einer Drehschenkelfeder oder einer gemeinsamen Drehschenkelfeder sitzt.
Durch die in Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagene, spiegelsymmetrisch zu ihrer Quermittelebene vorliegende Buchse (mittige Ringnut) erübrigt sich deren gerichteter Einbau. Alternativ zum Vorgenannten kann der Buchse auch beidseits an ihre Stirnen angrenzend die Ringnut immanent sein.
Eine gute Axialführung für die Buchse liegt dann vor, wenn, wie es Gegenstand einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist, diese axial innen unmittelbar an der respektiven Außenstirn des Außenhebels verläuft.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine räumliche Gesamtansicht des Schlepphebels;
2 den Schlepphebel vom Ventilende her, mit quer geschnittenem Achsbereich sowie Buchsen mit jeweils außen liegenden Ringnuten;
3 den Schlepphebel wie vorgenannt, jedoch mit Buchsen mit jeweils mittiger Ringnut und
4 einen vergrößert dargestellten Querschnitt durch den Schlepphebel im Bereich der Achse.
Dargestellt ist ein schaltbarer Schlepphebel 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem länglichen Innenhebel 2 mit einer Nockenanlaufrolle 29. Der Innenhebel 2 ist von Armen 3 eines Außenhebels 4 umschlossen. An Oberseiten 5 der Arme 3 des Außenhebels 4 sind als Gleitflächen ausgebildete Anlaufflächen 6 für Hubnocken dargestellt.
Dabei kann der bspw. auslassventilseitig montierte Schlepphebel 1 zur internen Abgasrückführung in einer qualitätsgeregelten Brennkraftmaschine verwendet werden, indem, über Anlauf eines versetzten Nockens geringer Erhebung auf der Nockenanlaufrolle 29 des Innenhebels 2, im Ansaugtakt Restgas in den Brennraum zurückgesaugt wird. Gleichfalls ist eine Ventilhubum- oder Abschaltung denkbar und vorgesehen. Hierbei würde bspw. ein Großhubnocken die Nockenanlauffläche 29 kontaktieren und Kleinhubnocken würden auf den Anlaufflächen 6 des Außenhebels 4 gegenlaufen.
Die Hebel 2, 4 sind über nicht näher dargestellte, längs verlagerbare Koppelmittel 7 wahlweise miteinander verbindbar.
Die Hebel 2, 4 verlaufen über Bohrungen 8, 9 relativ verschwenkbeweglich zueinander auf einer gemeinsamen Achse 10. Letztgenannte ragt an Außenseiten 11 des Außenhebels 4 mit je einem Stumpf 12 ab. Jeder Stumpf 12 ist von einem Windungspaket 13 einer Drehschenkelfeder 14 umfasst. Ein von einer äußeren Stirn 15 des Windungspakets 13 unten abragender Schenkel 16 wirkt auf den Außenhebel 4 und ein von einer inneren Stirn 17 des Windungspakets 13 oben abragender weiterer Schenkel 18 wirkt auf eine nasenartige Verlängerung 30 des Innenhebel 2 im Verdrehsinn derartig ein, dass die Hebel 2, 4 aufeinander zu verspannt sind.
Jedes Windungspaket 13 umschließt eine einen Außenmantel 19 des Stumpfs 12 mit ihrer Bohrung 20 umfassende Buchse 21. Die jeweilige Buchse 21 umfasst den Stumpf 12 mit Spielpassung, so dass keine Radialluft vorliegt. Zur Fixierung der Achse 10, innerhalb der Bohrung 20 der Buchse 21, ist eine Ringnut 22 mit einem Sicherungsring 23 appliziert. Letztgenannter greift abschnittsweise in eine radial innen gegenüberliegende Ringnut 24 im Außenmantel 19 des Stumpfs 12 ein. Die Achse 10 ist somit auch zerstörungsfrei demontierbar, zumal bei deren Montage nicht mit einer Materialverformung wie im Falle einer Verstemmung etc. gerechnet werden muss.
Wie am besten aus 4 ersichtlich ist, hat jeder Stumpf 12, ausgehend von dessen Außenstirn 25 bis zu seinem Außenmantel 19, ein konisches Übergangsstück 26. Dieses kann auch als „Schlupffase” bezeichnet werden, über welche eine seitliche Montage der Achse 10 durch Einführen in die Bohrungen 9, 8 der Buchsen 21 und des Innenhebels 2 erleichtert wird.
Aus 2 geht hervor, dass jede Buchse 21, beidseits an ihre Stirnen 27, 28 angrenzend, eine Ringnut hat, wobei die axial außen liegende Ringnut die Ringnut 22 mit dem Sicherungsring 23 darstellt. Die Buchsen 21 sind zudem zu ihrer Quermittelebene spiegelsymmetrisch, so dass kein gerichteter Einbau erforderlich ist.
3 offenbart eine mittig in der Bohrung 20 der jeweiligen Buchse 21 sitzende Ringnut 22 mit Sicherungsring 23. Die Buchse 21 ist zu ihrer Quermittelebene wiederum spiegelsymmetrisch.
Zu erkennen ist zudem in den 2–4, dass die jeweilige Buchse 21 mit ihrer inneren Stirn 27 an der jeweiligen Außenseite 11 des Außenhebels 4 anläuft sowie sich mit ihrer äußeren Stirn 28 axial außen bis zum Übergangsstück 26 erstreckt, so dass sich ein gutes Tragbild ergibt.
Bezugszeichenliste

1: Schlepphebel
2: Innenhebel
3: Arm
4: Außenhebel
5: Oberseite
6: Anlauffläche
7: Koppelmittel
8: Bohrung
9: Bohrung
10: Achse
11: Außenseite
12: Stumpf
13: Windungspaket
14: Drehschenkelfeder
15: Stirn
16: Schenkel
17: Stirn
18: Schenkel
19: Außenmantel
20: Bohrung
22: Buchse
22: Ringnut
23: Sicherungsring
24: Ringnut
25: Außenstirn
26: Übergangsstück
27: Stirn
28: Stirn
29: Nockenanlaufrolle
30: Verlängerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006046574 A1 [0002]

Claims

Schaltbarer Schlepphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Innenhebel (2), der von Armen (3) eines Außenhebels (4) umschlossen ist, wobei einem der Hebel (2, 4) an einer Oberseite (5) eine Anlauffläche (6) für wenigstens einen Großhubnocken immanent ist und die Hebel (2, 4) über Koppelmittel (7) wahlweise miteinander verbindbar sind sowie über Bohrungen (8, 9) auf einer gemeinsamen Achse (10) relativ verschwenkbeweglich zueinander verlaufen, welche Achse (10) an zumindest einer Außenseite (11) des Außenhebels (4) mit einem Stumpf (12) abragt, welcher jeweilige Stumpf (12) von einem Windungspaket (13) einer Drehschenkelfeder (14) umfasst ist, wobei ein von einer Stirn (15) des Windungspakets (13) abragender Schenkel (16) auf den Außenhebel (4) und ein von einer weiteren Stirn (17) des Windungspakets (13) abragender weiterer Schenkel (18) auf den Innenhebel (2) im Verdrehsinn derartig einwirken, dass die Hebel (2, 4) aufeinander zu verspannt sind, wobei das Windungspaket (13) eine einen Außenmantel (19) des Stumpfs (12) mit ihrer Bohrung (20) umfassende Buchse (21) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) den Stumpf (12) mit Spielpassung umfasst, wobei zum Fixierungszweck der Achse (10), innerhalb der Bohrung (20) der Buchse (21), eine Ringnut (22) mit einem Sicherungsring (23) appliziert ist, der abschnittsweise in eine radial innen gegenüberliegende Ringnut (24) im Außenmantel (19) des Stumpfs (12) eingreift, derart, dass die Achse (10) zerstörungsfrei demontierbar ist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stumpf (12), ausgehend von dessen Außenstirn (25) bis zu seinem Außenmantel (19), mit einem konischen Übergangsstück (26) versehen ist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (22) in der Bohrung (20) der Buchse (21) genau mittig sitzt, welche Buchse (21) zu ihrer Quermittelebene spiegelsymmetrisch ist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) beidseits an ihre Stirnen (27, 28) angrenzend eine Ringnut hat, wobei eine dieser Ringnuten die Ringnut (22) mit dem Sicherungsring (23) darstellt, wobei die Buchse (21) zu ihrer Quermittelebene spiegelsymmetrisch ist.
Schlepphebel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (10) an beiden Außenseiten (11) des Außenhebels (4) mit einem Stumpf (12) abragt.
Schlepphebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) mit ihrer inneren Stirn (27) an der respektiven Außenseite (11) des Außenhebels (4) läuft sowie mit ihrer äußeren Stirn (28) sich zumindest bis zum Übergangsstück (26) erstreckt.