DE102011003900A1

DE102011003900A1 - Zwischenhebel

Info

Publication number: DE102011003900A1
Application number: DE102011003900A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Christgen; Michael Schober
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2012-08-16
Also published as: WO2012107121A1; CN103328777B; CN103328777A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Zwischenhebel (1) für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an einem Stirnende (2) auf einer Achse (3) verlaufenden Stützrollen (4) für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn, welche Stützrollen (4) eine Anlauffläche (5) für eine Kurvenscheibe einschließen, wobei in einem Mittenabschnitt (6) des Zwischenhebels (1) zwei auf einer weiteren Achse (7) positionierte Gegenlaufrollen (8) für einen Hubnocken angeordnet sind, wobei an einem weiteren Stirnende (9) eine Fläche (10) zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes sitzt, wobei je eine Gegenlauf- und je eine Stützrolle (8, 4) an einer Außenwand (11) des Zwischenhebels (1) verlaufen und wobei der Zwischenhebel (1) von dessen Außenkontur her betrachtet als zumindest im Wesentlichen geschlossener Klotz vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwischenhebel für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an einem Stirnende auf einer Achse verlaufenden Stützrollen, welche Stützrollen eine Anlauffläche einschließen, wobei in einem Mittenabschnitt des Zwischenhebels wenigstens eine auf einer weiteren Achse positionierte Gegenlaufrolle für einen Hubnocken angeordnet ist und wobei. an einem weiteren Stirnende eine Fläche zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes sitzt.
Ein derartiger Zwischenhebel geht aus den 5, 6 der DE 10 2006 018 512 A1 hervor. Dieser hat zwei balkenförmige Seitenwände. An einem Stirnende schließen die Seitenwände insgesamt drei wälzgelagerte Rollen ein, von denen zwei Rollen als Stützrollen für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn und die zwischen diesen liegende Rolle als Anlaufrolle für eine Kurvenscheibe fungieren. In einem Mittenabschnitt hat der Zwischenhebel eine weitere wälzgelagerte Rolle für einen Nockenanlauf. An einem weiteren Stirnende laufen die Seitenwände zur Bildung einer diese verbindenden Hubübertragungsfläche aufeinander zu.
Nachteilig ist bei der vorgenannten Ausgestaltung deren relativ komplizierter Aufbau. Der Zwischenhebel wird aus Blech in einem aufwändigen, aus zu vielen Bearbeitungsschritten bestehenden und somit in Massenfertigung noch zu teuren Stanz-Biegeprozess dargestellt. Da die Seitenwände die Rollen außen umfassen, baut der Zwischenhebel ggf. zu breit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zwischenhebel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.
Insbesondere soll ein sehr preiswert herstellbarer sowie einfach aufgebauter Zwischenhebel kreiert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei Gegenlaufrollen für den Hubnocken vorgesehen sind, wobei je eine Gegenlauf- und je eine Stützrolle an einer Außenwand des Zwischenhebels verlaufen und wobei der Zwischenhebel von dessen Außenkontur her betrachtet als zumindest im wesentlichen geschlossener Klotz vorliegt.
Somit ist ein Zwischenhebel ohne die vorgenannten Nachteile geschaffen. Der Zwischenhebel ist beispielsweise einfach aus einer Blechplatine, deren Dicke bevorzugt die Breite des Zwischenhebels hat, ausgestanzt oder in einem Schmiedeverfahren hergestellt. Alternativ kann er auch spanend (Fräsen o. dgl.) oder zumindest spanend nachbearbeitet oder durch Gießen/Sintern dargestellt sein. An eine MIM-Ausbildung ist auch gedacht. Der Zwischenhebel liegt somit als einfacher Klotz oder als Massivteil vor. Die vorgenannten Biegeprozesse fallen weg. Durch die Außenlage der Rollen baut der Zwischenhebel zudem vergleichsweise schmal. Eine Montage der Achsen und Rollen gestaltet sich denkbar einfach.
Der Zwischenhebel kann in einem vollvariablen Ventiltrieb zur drosselfreien Laststeuerung Anwendung finden, so wie er von den Bayerischen Motorenwerken unter der Bezeichnung „Valvetronic” verbaut wird.
Zweckmäßig ist es, entweder die Anlauffläche für die Kurvenscheibe oder für die Kulissenbahn mittig direkt an dem einen Ende als Materialauswölbung darzustellen. Somit wird auf einen aufwändigen Rollenabgriff verzichtet. Im Fall der mittigen Anordnung der Anlauffläche für die Kurvenscheibe erfolgt über die außenwändigen Rollen eine gute, kippsichere Führung des Zwischenhebels an der Kulissenbahn.
Eine Axiallinie der Auswölbung verläuft nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung koaxial zur Axiallinie der Stützrollen an dem einen Ende.
Gemäß einer weiteren Konkretisierung der Erfindung erfolgt eine Lagerung der Achsen im Zwischenhebel über eine Wälzlagerung wie eine Nadellagerung. Die Rollen selbst werden auf die abstehenden Achsstümpfe bspw. einfach aufgepresst. Es kommen jedoch auch alternative Befestigungsformen wie stirnseitige Verstemmungen, Verschweißungen oder Feder-Nut-Verbindungen infrage. Alternativ ist auch an eine Gleitlagerung gedacht. Auch können die Stützrollen auf den abstehenden Achsstumpfen wälz- oder gleitgelagert sein.
Die Fläche zur variablen Übertragung des Nockenhubes an dem weiteren Ende besteht aus einem Nullhub- und einem Hubbereich. Sie ist einteilig an den Zwischenhebel angebunden und verläuft an Unterseiten von beidseitig in Hebelverschwenkrichtung bügelartig abstehenden Verlängerungen. Ggf. ist in diesem Bereich auch eine gefügte Variante denkbar oder eine Ausgestaltung, bei welcher nur eine Verlängerung absteht.
Bevorzugt sollen Laschen zur Führung einer auf den Zwischenhebel einwirkenden Nockenrückstellfeder einteilig von einer Oberseite oder Endstirn einer der Verlängerungen abstehen. Diese Laschen können bspw. durch Prägen, Biegen oder Spanen dargestellt werden.
Bevorzugt ragen die Gegenlaufrollen für den Hubnocken über die Kontur des Zwischenhebels hinaus. Somit muss der Hubnocken nicht geteilt werden und kann mit voller Breite gegenlaufen.
Der Schutz der Erfindung bezieht sich auch auf Zwischenhebel, bei den nur insgesamt eine Stütz- oder Gegenlaufrolle appliziert ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
1 eine räumliche Ansicht einer ersten Variante eines Zwischenhebels und
2 einen mittigen Längsschnitt durch eine zweite Variante eines Zwischenhebels.
Dargestellt ist in 1 ein als geschlossener Klotz vorliegender Zwischenhebel 1 für einen vollvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zur drosselfreien Laststeuerung. Der Zwischenhebel 1 ist aus einer Blechplatine oder einem Blechband ausgestanzt.
Der Zwischenhebel 1 nach 1 hat zwei an einem Stirnende 2 auf einer Achse 3 verlaufende Stützrollen 4 für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn (s. a. 6 der DE 10 2006 018 512 A1 ). Die Achse 3 ist im Zwischenhebel 1 über eine Wälzlagerung 13 aufgenommen. Auf deren abstehenden Stümpfen sind die Stützrollen 4 aufgepresst.
Die Stützrollen 4 schließen eine Anlauffläche 5 für eine Kurvenscheibe ein. Die Anlauffläche 5 ist als zylindersegmentähnliche Auswölbung des Materials des Zwischenhebels 1 an dem einen Stirnende 2 ausgebildet, wobei die Auswölbung über einen Außenmantel 12 der Stützrollen 4 radial hinaussteht.
In einem Mittenabschnitt 6 des Zwischenhebels 1 sind zwei diesen flankierende und auf einer weiteren Achse 7 positionierte Gegenlaufrollen 8 für einen Hubnocken angeordnet. Die Achse 7 verläuft wiederum über eine Wälzlagerung 14 im Zwischenhebel 1, wobei die beidseitigen Gegenlaufrollen 8 auf der Achse 7 aufgepresst sind.
An einem weiteren Stirnende 9 sind beidseitig in Hebelverschwenkrichtung einteilig abstehende Verlängerungen 15, 16 appliziert. Deren gemeinsame Unterseite 20 bildet eine Fläche 10 zur variablen Übertragung des Nockenhubes. Diese Fläche 10 weist in bekannter Art und Weise einen Nullhubabschnitt 21 auf, an welchen ein Hubabschnitt 22 angeschlossen ist. In Einbaulage kommuniziert diese Fläche 10 mit einem Ventilöffner wie einem Schlepphebel.
Von einer Endstirn 17 der hier links dargestellten Verlängerung 15 stehen zwei einteilig angebundene Laschen 18 ab. Zwischen diesen ist ein Ende einer den Zwischenhebel 1 im Einbau beaufschlagenden Nockenrückstellfeder führbar (hier entgegen dem Uhrzeigersinn).
Gemäß 2 dienen die außenwändigen Stützrollen 4 einem Anlauf einer Kurvenscheibe (s. a. 4 der DE 10 2008 018 512 A1 ). Sie schließen eine Anlauffläche 5 für einen Kontakt einer Kulissenbahn ein. Letztgenannte, mittige Anlauffläche 5 ist wiederum als zylindersegmentähnliche Auswölbung des Materials des Zwischenhebels 1 an dem einen Stirnende 2 ausgebildet, wobei diese Auswölbung von den Stützrollen 4 überragt ist.
Bezugszeichenliste

1: Zwischenhebel
2: eines Stirnende
3: Achse
4: Stützrolle
5: Anlauffläche
6: Mittenabschnitt
7: Achse
8: Gegenlaufrolle
9: weiteres Stirnende
10: Fläche
11: Außenwand
12: Außenmantel
13: Wälzlagerung
14: Wälzlagerung
15: Verlängerung
16: Verlängerung
17: Endstirn
18: Lasche
19: Außenseite
20: Unterseite
21: Nullhubabschnitt
22: Hubabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006018512 A1 [0002, 0021]
DE 102008018512 A1 [0026]

Claims

Zwischenhebel (1) für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an einem Stirnende (2) auf einer Achse (3) verlaufenden Stützrollen (4) und mit einer Anlauffläche (5), wobei in einem Mittenabschnitt (6) des Zwischenhebels (1) wenigstens eine auf einer weiteren Achse (7) positionierte Gegenlaufrolle (8) für einen Hubnocken angeordnet ist und wobei an einem weiteren Stirnende (9) eine Fläche (10) zur variablen Übertragung eines Hubes des Hubnockens auf einen Abgriff eines Folgegliedes sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gegenlaufrollen (8) für den Hubnocken vorgesehen sind, wobei je eine Gegenlauf- und je eine Stützrolle (8, 4) an einer Außenwand (11) des Zwischenhebels (1) verlaufen und wobei der Zwischenhebel (1) von dessen Außenkontur her betrachtet als zumindest im Wesentlichen geschlossener Klotz vorliegt.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die außenwändigen Stützrollen (4) für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn vorgesehen sind, wobei die Anlauffläche (5) einem Kontakt mit einer Kurvenscheibe dient (1).
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die außenwändigen Stützrollen (4) für einen Gegenlauf an einer Kurvenscheibe vorgesehen sind, wobei die Anlauffläche (5) einem Kontakt mit einer Kulissenbahn dient. (2).
Zwischenhebel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittige Anlauffläche (5) als zylindersegmentähnliche Auswölbung des Materials des Zwischenhebels (1) an dem einen Stirnende (2) vorliegt, welche Auswölbung über einen Außenmantel (12) der Stützrollen (4) radial hinaussteht.
Zwischenhebel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittige Anlauffläche (5) als zylindersegmentähnliche Auswölbung des Materials des Zwischenhebels (1) an dem einen Stirnende (2) vorliegt, welche Auswölbung von den Stützrollen (4) überragt ist.
Zwischenhebel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Axiallinie der als Auswölbung des Materials des Zwischenhebels (1) ausgebildeten Anlauffläche (5) mit der Axiallinie der Achse (3) für die Stützrollen (4) koinzidiert.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (1) durch ein Spanlosverfahren wie Stanzen/Schmieden/Gießen/Sintern/Metallpulverspritzgießen (MIM) oder durch ein Spanverfahren wie Fräsen dargestellt ist.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Achsen (3, 7) über eine Wälz- oder Gleitlagerung (13, 14) im Zwischenhebel (1) verlaufen, wobei die entsprechenden Stütz- oder Gegenlaufrollen (8, 4) über eine drehfeste Verbindung wie eine Pressung/Verstemmung/Verschweißung/Verklebung/Verschraubung auf der jeweiligen Achse (3, 7) befestigt sind oder dass die entsprechenden Stütz- oder Gegenlaufrollen (8, 4) über eine Wälz- oder Gleitlagerung auf den Achsen (3, 7) verlaufen.
Zwischenhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Bildung der Fläche (10) zur variablen Übertragung, des Nockenhubes an dem weiteren Stirnende (9), das Stirnende (9) beidseitig, in Hebelverschwenkrichtung abstehende Verlängerungen (15, 16) hat, an deren gemeinsamer Unterseite (20) die Fläche (10) vorliegt, wobei an einer Endstirn (17) oder Oberseite einer der Verlängerungen (15, 16) zwei einteilig angebundene Laschen (18) abstehen, zwischen denen ein Ende einer den Zwischenhebel (1) beaufschlagenden Nockenrückstellfeder führbar ist.
Zwischenhebel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Außenseiten (19) der beiden Laschen (18) die Außenwände (11) des Zwischenhebels (1) fluchtend oder geringfügig ein- oder ausgesetzt verlängern.