Schaltbarer Schlepphebel

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Außen- und einem zwischen dessen Armen verlaufenden Innenhebel, wobei beide Hebel zueinander relativ verschwenk- beweglich sind und einer der Hebel einenends an seiner Unterseite eine Kon¬ taktfläche für einen Kopf eines Abstützelements besitzt, wobei im Bereich die¬ ser Kontaktfläche eine Längsaussparung für ein Koppelmittel verläuft, das für einen Koppelfall der Hebel abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche an einer Stirnseite des jeweils anderen Hebels in Eingriff bringbar ist und wobei an einer Oberseite des Schlepphebels wenigstens eine Anlauffläche für einen Großhub¬ nocken appliziert ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Schlepphebel geht aus der als gattungsbildend betrachteten U.S. 5,544,626 hervor. Dieser ist als Abschalthebel dargestellt, wobei dessen Kop¬ pelmittel für den Koppelfall in Hebellängsrichtung gesehen nach innen, unter eine Mitnehmerfläche eines abschwenkbaren Innenhebels, verlagerbar ist. Das Koppelmittel verläuft oberhalb einer Kontaktfläche für ein Abstützelement im Außenhebel. Zu erkennen ist, dass im Koppelbereich flache Eingriffsstrukturen

vorgesehen sind. Auße rdem ist das Koppelmittel mit einer separaten Verdreh¬ sicherung versehen.

Der vorgenannten Ausgestaltung sind mehrere Nachteile immanent. Die Abfla- chung am Koppelmittel sowie die entsprechend flache Mitnehmerfläche an der Unterseite des Innenhebels erfordern einen unnötigen Fertigungsaufwand und erhöhen somit die Kosten in der Großserienfertigung. Zum anderen ist klar, dass sich die separate Verdrehsicherung ebenfalls ungünstig auf die Gesamt¬ kosten des vorgenannten Schlepphebels auswirkt. Besonderer Nachteil beim eben zitierten Schlepphebel ist es jedoch, dass aufgrund der fest ausgerichte¬ ten Koppelglieder eine Kopplung stets an einer gleichen Kontaktstelle realisiert ist. Somit ist beim Betrieb des Schlepphebels damit zu rechnen, dass sich die¬ se feste Kontaktstelle peu ä peu einschlägt und es ggf. auch zu einer uner¬ wünschten Verformung bzw. Kerbbildung in diesem Bereich kommt.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Schlepphebel der vor- genannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Koppelrnittel als Kreis- oder Hohlzylinder ausgebildet ist, welcher in dessen als Bohrung ge¬ fertigter Längsaussparung frei rotationsbeweglich vorliegt, wobei die Mitneh¬ merfläche am jeweils anderen Hebel zumindest im Eingriffsbereich an ihrer Unterseite als zum Außenmantel des Koppelmittels komplementär dargestellt ist.

Somit liegt ein schaltbarer Schlepphebel mit einer Längsverriegelung vor, bei dem die eingangs zitierten Nachteile wirkungsvoll beseitigt sind. Insbesondere ist durch das frei rotationsbewegliche Koppelmittel, welche Rotationsbewegung während des Betriebs des Schlepphebels zufällig oder durch die Kraft einer Druckfeder verursacht (s. u.) auftreten kan n, dafür gesorgt, dass der Schlepp¬ hebel im Koppelbereich mit einer höheren Dauerhaltbarkeit versehen ist. Ein Einschlagen im Kontaktbereich bzw. eine plastische Verformung und/oder Kerbbildung ist nicht mehr zu verzeichnen.

Durch den Entfall der im Stand der Technik zu verzeichnenden Abflachungen kann das Koppelmittel kreis- oder hohlzylindrisch dargestellt und somit in einem preiswerten Centerless-Schleifverfahren in Großserienfertigung bearbeitet wer¬ den.

Die Mitnehmerfläche am jeweils anderen Hebel, welche das Koppelmittel im Koppelfall untergreift, kann beispielsweise kreissegmentartig hergestellt sein. Der Fachmann wird durch im geläufige Auslegungsmethoden dafür sorgen, dass einerseits eine gute Schmiegung im Kontaktbereich vorliegt und anderer¬ seits ein notwendiges Koppelspiel gegeben ist. Aufgrund der Radienkonturen im Koppelbereich ist mit verringerten Kontaktpressungen gegenüber dem Stand der Technik zu rechnen.

Alternativ kann die Mitnehmerfläche am jeweils anderen Hebel auch als Boh¬ rung gefertigt sein. Im Falle einer Ausbildung des Schlepphebels als Abschalt- hebel können Arme des Außenhebels den Innenhebel umgreifen. Das schie¬ berartige Koppelmittel wird für den Koppelfall in seiner vorzugsweise durchge¬ bohrten, ungestuften Längsaussparung axial nach innen unter oder in die Mit¬ nehmerfläche der entsprechenden Stirnseite des abschwenkenden Innenhe¬ bels verlagert.

Ein weiterer Unteranspruch bezieht sich auf eine zweckmäßige Fortbild ung des erfindungsgemäßen Schlepphebels. Demnach soll dieser in Koppel richtung über Hydraulikmittel und in Entkoppelrichtung über die Kraft wenigstens einer Schraubendruckfeder verlagert werden. Das Koppelmittel wird zweckmäßiger- weise über eine sehr kurze Stichbohrung unmittelbar aus der bspw. als Kalotte ausgebildeten Kontaktfläche hinter eine äußere Stirnseite des Koppelmittels herangeführt.

Zum Zwecke einer einfachen Rückverlagerung des Koppelmittels bei nachlas- sendem Hydraulikmitteldruck, beispielsweise für einen kompletten Abschaltfall des Schlepphebels, geht von der äußeren Stirnfläche des Koppelmittels ein dünnwandiger Körper aus, der axial außen in einem Ringkragen endet. Gegen den Ringkragen ist mit einem Ende die Schraubendruckfeder abgestützt, die mit ihrem anderen Ende gegen einen Grund einer Anschlagbuchse wirkt, die wiederum in der Längsaussparung außen befestigt ist.

Ggf. ist auch an eine Verlagerung des Koppelmittels in beide Richtung über Hydraulikmittel gedacht bzw. können auch andere Federmittel als Seh rauben- druckfedem zum Einsatz kommen. Auch kann anstelle des Hydraulikmittels eine Verlagerung des Koppelmittels in wenigstens eine Richtung über Magne¬ ten, Elektromagneten und andere externe bzw. interne Ansteuerungsmittel ge¬ schaffen werden.

Eine einfache Befestigungsmaßnahme des vorgenannten dünnwandigen Kör- pers am Koppelmittel ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach soll dieser, auch aus Gewichtsgründen, als dünnwandiger Blechkörper ausge¬ bildet sein, der an einem stumpfartigen Ansatz des Koppelmittels beispielswei¬ se anrolliert ist. Ggf. kann in diesem Bereich auch eine Klips-, Schnapp-, Kleb-, Löt- oder Schweißverbindung oder dgl. vorgesehen sein. Auch kann anstelle des Röhrchens ein Körper aus Vollmaterial appliziert werden.

Vorteilhaft ist es, einen Boden der Mitnehmerfläche des Innenhebels (für den Fall, für den die Längsaussparung mit dem Koppelmittel im Außenhebel ver¬ läuft) als Anschlag für eine innere Stirnfläche des Koppelmittels auszubilden. Somit liegt eine einfache Wegbegrenzung für das Koppelmittel in dessen Kop- pelrichtung vor. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, über eine Anlage des vor¬ genannten Ringkragens an einer äußeren Stirn der Anschlagbuchse einen An¬ schlag für das Koppelmittel in dessen Koppelrichtung zu schaffen.

Vorzugsweise soll der Schlepphebel als Abschalthebel ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar und vorgesehen, diesen als Umschalthebel darzustellen. Die Anlauffläche am Innenhebel kann wahlweise als Rolle oder als Gleitfläcfie ausgebildet sein. Im Falle einer Anwendung der Rolle ist ein besonders rei¬ bungsarmer Nockenabgriff generiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

• Die Figuren 1 und 2 den erfindungsgemäßen Schlepphebel in einem Teillängsschnitt mit unterschiedlichen Anschlägen für dessen Kop- pelrnittel.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figuren offenbaren einen schaltbaren Schlepphebel 1 , so wie er von sei¬ nem grundsätzlichen Aufbau und der Wirkungsweise her in der eingangs zitier- ten U.S. 5,544,626 beschrieben ist. Der Schlepphebel 1 besteht aus einem Außenhebel 3 mit zwei gabelartigen Armen 2. Diese schließen einen relativ zum Außenhebel 3 verschwenkbeweglichen Innenhebel 4 ein. Beide Hebel 3, 4

sind auf der nicht dargestellten linken Bildseite beispielsweise auf einer ge¬ meinsamen Schwer» kachse gelagert.

Der Außenhebel 3 hat an seiner Unterseite 5 eine hier als Kalotte ausgebildete Kontaktfläche 6 für einen Kopf eines zeichnerisch nicht dargestellten Abstütz¬ elements. Über diesen Kopf kann, wie nachfolgend näher erläutert wird, Hyd¬ raulikmittel über eine kurze Stichbohrung 15 in einen Ringraum 16 hinter eine äußere Stirnfläche 17 eines kolbenartigen Koppelmittels 8 geleitet werden.

Oberhalb der Kontaktfläche 6 verläuft im Außenhebel 3 eine durchgebohrte, glattflächige Längsaussparung 7. In dieser ist axial beweglich das Koppelmittel 8 positioniert. Letzteres hat an seiner äußeren Stirnfläche 17 einen stumpfarti¬ gen Ansatz 27. Mit diesem Ansatz 27 ist ein dünnwandiger Körper 18 fest ver¬ bunden, der hier als Röhrchen ausgebildet ist. Dieser Körper 18 wiederum ist durch eine Öffnung 1 9 einer Anschlagbuchse 20 geführt und gegenüber dieser Öffnung 19 längsbeweglich. Die Anschlagbuchse 20 ist axial außen in der Längsaussparung 7 befestigt. Sie hat, ausgehend von ihrer äußeren Stirn 22, eine Bohrung 23. An einem Grund 25 der Bohrung 23 verläuft einenends ein e Schraubendruckfeder 24. Diese wirkt anderenends gegen einen Ringkragen 26 des Körpers 18.

Nach Figur 1 , welche den Koppelzustand des Koppelmittels 8 offenbart, liegt der Ringkragen 26 an der äußeren Stirn 22 der Anschlagbuchse 20 an. Som ϊt ist eine Wegbegrenzung für das Koppelmittel 8 in dessen Koppelrichtung dar- gestellt.

Wie des weiteren den Figuren zu entnehmen ist, ist das Koppelmittel 8 als Kreiszylinder gefertigt. Somit kann dieses beispielsweise in einem preiswerten Centerless-Schleifverfahren an seinem Außenmantel 14 bearbeitet werden.

Im Bereich einer Stirnseite 10 des im Entkoppelfall abschwenkenden Innenhe¬ bels 4 ist eine als Kreissegment ausgebildete Mitnehmerfläche 9 an einer Un¬ terseite 13 ausgebildet. Bei im Ringraum 16 ausreichend anliegendem Hydrau¬ likmitteldruck wird das Koppelmittel 8 somit in einer Nockengrundkreisphase abschnittsweise aus seiner Längsaussparung 7 unter die Mitnehmerfläche 9 geschoben, die komplementär zum Außenmantel 14 des Koppelmittels 8 aus¬ gebildet ist.

Aufgrund der freien Rotationsbeweglichkeit des Koppelmittels 8 kommt über viele Koppelzyklen hinweg stets ein anderer Bereich dessen Außenmantels 14 in Kontakt mit dem entsprechenden Abschnitt der Mitnehmerfläche 9. Somit ist ein Einschlagen in diesem Kontaktbereich mit den eingangs beschriebenen Nachteilen vermieden. Die Dauerhaltbarkeit der gesamten Vorrichtung in die¬ sem Bereich ist deutlich verbessert. Gegenüber dem im vorbeschriebenen Stand der Technik vorliegenden flachen Koppelbereich liegt eine bessere Schmiegung mit reduzierten Kontaktpressungen vor.

Der Unterschied der in Figur 2 dargestellten Lösung gegenüber Figur 1 besteht darin, dass hier eine Wegbegrenzung für das Koppelmittel 8 in Koppelrichtung über einen Boden 28 der als Kreissegment ausgebildeten Mitnehmerfläche 9 am Innenhebel 4 geschaffen ist. An diesen Boden 28 kommt im Koppelfall eine innere Stirnfläche 29 des Koppelmittels 8 zur Anlage.

Liste der Bezugszahlen

1) Schlepphebel

2) Arm 3) Außenhebel

4) Innenhebel

5) Unterseite

6) Kontaktfläche

7) Längsaussparung 8) Koppelmittel

9) Mitnehmerfläche

10) Stirnseite

11 ) Oberseite

12) Anlauffläche 13) Unterseite

14) Außenmantel

15) Stichbohrung

16) Ringraum

17) äußere Stirnfläche 18) Körper

19) Öffnung

20) Anschlagbuchse

21) innere Stirn

22) äußere Stirn 23) Bohrung

24) Schraubendruckfeder

25) Grund

26) Ringkragen

27) Ansatz 28) Boden

29) innere Stirnfläche