WO2012107121A1 - Zwischenhebel - Google Patents
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- F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
- F01L2305/02—Mounting of rollers
Definitions
- the invention relates to an intermediate lever for a variable valve train of an internal combustion engine, with two at one end on a shaft extending support rollers, which support rollers include a stop surface, wherein in a center portion of the intermediate lever at least one positioned on a further axis counter roller for a lift cam is arranged and wherein at a further end face a surface for variable transmission of a stroke of the lifting cam sits on a tap of a follower member.
- Such an intermediate lever is shown in FIGS. 5, 6 of DE 10 2006 018 512 A1.
- This has two bar-shaped side walls.
- the side walls include a total of three roller bearings, of which two rollers act as support rollers for a counter-rotation on a slide track and the roller lying between them as a starting roller for a cam.
- the intermediate lever has another roller bearing roller for a cam start.
- the side walls converge toward one another to form a hub transmission surface connecting them.
- the intermediate lever is made of sheet metal in a complex, consisting of too many processing steps and thus in mass production still too expensive punch-bending process. Since the side walls comprise the rollers on the outside, the intermediate lever may build too wide.
- the invention is therefore based on the object to provide an intermediate lever of the aforementioned type, in which the indicated disadvantages are eliminated.
- a very inexpensive producible and simply constructed intermediate lever to be created.
- this object is achieved in that two mating rollers are provided for the lifting cam, wherein each run a counter-rotating and one support roller on an outer wall of the intermediate lever and wherein the intermediate lever viewed from the outer contour ago as at least substantially closed block is present.
- the intermediate lever for example, simply from a sheet metal blank, whose thickness preferably has the width of the intermediate lever punched or made in a forging process. Alternatively, it can also be machined (milling or the like) or at least machined or represented by casting / sintering. An MIM training is also thought.
- the intermediate lever is thus available as a simple block or as a solid part. The aforementioned bending processes are eliminated. Due to the outer layer of the rollers, the intermediate lever also builds comparatively narrow. Mounting the axles and rollers is extremely easy.
- the intermediate lever can be used in a fully variable valve train for throttle-free load control, as it is installed by the Bavarian Motor Works under the name "Valvetronic.” It is useful, either the start-up surface for the cam or for the slide track in the middle directly at one end In the case of the central arrangement of the contact surface for the cam disk, a good, tilt-proof guidance of the intermediate lever on the slide track takes place via the outer-walled rollers.
- An axial line of the bulge runs according to a further development of the invention coaxially to the axial line of the support rollers at one end.
- a storage of the axes in the intermediate lever via a roller bearing such as a needle bearing.
- the rollers themselves are simply pressed onto the projecting axle stumps, for example.
- there are also alternative forms of attachment such as end-side caulking, welding or tongue and groove connections in question.
- the support rollers on the projecting stub axle be rolling or sliding bearings.
- the surface for variably transmitting the cam lift at the other end consists of a zero stroke and a stroke range. It is connected in one piece to the intermediate lever and runs on undersides of bilaterally Hebelverschwenkraum bow-like protruding extensions. Possibly. In this area, a variant is also conceivable or an embodiment in which only one extension is projected.
- tabs for guiding a force acting on the intermediate lever cam return spring should project in one piece from an upper side or end face of one of the extensions.
- These tabs can be represented, for example, by embossing, bending or cutting.
- the mating rollers for the lifting cam protrude beyond the contour of the intermediate lever.
- the lift cam does not need to be split and can counter full width.
- the protection of the invention also relates to intermediate lever, in which only a total of a support or counter-rotating roller is applied.
- FIG. 1 is a perspective view of a first variant of an intermediate lever
- FIG. 2 shows a central longitudinal section through a second variant of an intermediate lever.
- FIG. 1 Shown in Fig. 1 as a closed block present intermediate lever 1 for a fully variable valve train of an internal combustion engine for throttle-free load control.
- the intermediate lever 1 is punched out of a sheet metal blank or a sheet metal strip.
- the intermediate lever 1 according to FIG. 1 has two support rollers 4 running on an end face 2 on an axle 3 for a counter-rotation on a slide track (see, eg, FIG. 6 of DE 10 2006 018 512 A1).
- the axis 3 is received in the intermediate lever 1 via a rolling bearing 13.
- the support rollers 4 include a contact surface 5 for a cam.
- the contact surface 5 is formed as a cylinder-segment-like bulge of the material of the intermediate lever 1 at the one end face 2, wherein the bulge protrudes radially beyond an outer shell 12 of the support rollers 4.
- two counter-rotating rollers 8, which are flanking and positioned on a further axis 7, are arranged for a lifting cam.
- the axis 7 passes over a rolling bearing 14 in the intermediate lever 1, wherein the two-sided counter-rotating rollers 8 are pressed onto the axis 7.
- the external support rollers 4 serve to start up a cam (see also FIG. 4 of DE 10 2008 018 512 A1). They include a contact surface 5 for contact of a slide track. The latter, central contact surface 5 is again formed as a cylinder-segment-like bulge of the material of the intermediate lever 1 at the one end face 2, wherein this bulge is surmounted by the support rollers 4.
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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
Bezeichnung der Erfindung
Zwischenhebel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Zwischenhebel für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an einem Stirnende auf einer Achse verlaufen- den 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 Fig. 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 Gegenlaufrol- len 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 dar- gestellt 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 aufge- presst. 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 Achsstümpfen 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 wel- eher 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:
• Fig. 1 eine räumliche Ansicht einer ersten Variante eines Zwischenhebels und
• Fig. 2 einen mittigen Längsschnitt durch eine zweite Variante eines Zwischenhebels.
Dargestellt ist in Fig. 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 Fig. 1 hat zwei an einem Stirnende 2 auf einer Ach- se 3 verlaufende Stützrollen 4 für einen Gegenlauf an einer Kulissenbahn (s. a. Fig. 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 Fig. 2 dienen die außenwändigen Stützrollen 4 einem Anlauf einer Kurvenscheibe (s. a. Fig. 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.
Liste der Bezugszahlen ) Zwischenhebel
) eines Stirnende
) Achse
) Stützrolle
) Anlauffläche
) Mittenabschnitt
) Achse
) Gegenlaufrolle
) weiteres Stirnende
0) Fläche
1) Außenwand
2) Außenmantel
3) Wälzlagerung
4) Wälzlagerung
5) Verlängerung
6) Verlängerung
7) Endstirn
8) Lasche
9) Außenseite
0) Unterseite
1 ) Nullhubabschnitt
2) Hubabschnitt
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 (1 1 ) 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 (Fig. 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. (Fig. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Zwischenhebel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Außenseiten (19) der beiden Laschen (18) die Außenwände (1 1) des Zwischenhebels (1) fluchtend oder geringfügig ein- oder ausgesetzt verlän- gern.
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