Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SWITCHABLE CAM FOLLOWER OF A VALVE TRAIN ASSEMBLY OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/122105
Kind Code:
A1
Abstract:
A switchable cam follower (1) of a valve train assembly of an internal combustion engine is proposed, with an external lever (2) that encloses an internal lever (4) with its arms (3), of which components (2, 4), that can deviate from each other flexibly, run on an axis (6) that is attached to a valve side end, and the internal lever (4) on an underside (7) on the valve side end (9) possesses a mechanism (8) for a gas exchange valve (8a) as well as a complementary surface (10) at the other end (9) for storage on a head of a support element. A special characteristic is that guidance plates (12) for the gas exchange valve (8a) come out from the underside (7) of the external lever (2). That way, the switchable cam follower (1) can be made narrower at least on the valve side. In addition, development of the mechanism (8) for the gas exchange valve (8a) on the internal lever (4) is simplified.

Inventors:
MANTHER DEBORA (US)
Application Number:
PCT/EP2007/053495
Publication Date:
November 01, 2007
Filing Date:
April 11, 2007
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER KG (DE)
MANTHER DEBORA (US)
International Classes:
F01L13/00; F01L1/18
Foreign References:
DE10318295A12004-11-11
DE102004029555A12006-01-05
US6925978B12005-08-09
US5615647A1997-04-01
US20030209217A12003-11-13
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFFLER KG (Herzogenaurach, DE)
Download PDF:
Claims:

Patentansprüche

1. Schaltbarer Schlepphebel (1 ) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Außenhebel (2), der mit seinen Armen (3) einen Innenhe- bei (4) einschließt, welche Bauteile (2, 4) relativ zueinander verschwenk- beweglich auf einer gemeinsamen, an einem ventilseitigen Ende (5) applizierten Achse (6) verlaufen und der Innenhebel (4) an einer Unterseite (7) an dem ventilseitigen Ende (5) eine Anlage (8) für ein Gaswechselventil (8a) sowie am anderen Ende (9) eine Komplementärfläche (10) zur Lagerung auf einem Kopf eines Abstützelements besitzt, wobei Außen- und Innenhebel (2, 4) über Koppelmittel zur Erzielung eines großen Ventilhubes wahlweise miteinander verbindbar sind, wobei bei Entkopplung ein kleiner oder O-Ventilhub darstellbar ist, wobei zumindest der Außenhebel (2) an seiner Oberseite (10a) wenigstens eine Anlauffläche (1 1 ) für einen Hubnocken aufweist und wobei die Anlage (8) lateral durch zwei vom Schlepphebel (1 ) in Ventilrichtung abstehende Führungslaschen (12) für das Gaswechselventil (8a) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslaschen (12) von der Unterseite (7) des Außenhebels (2) ausgehen.

2. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Außenseiten (13) der Führungslaschen (12) zu Außenflächen (14) der Arme (3) des Außenhebels (2) an dem ventilseitigen Ende (5) fluchten oder ge- ringfügig eingezogen verlaufen.

3. Schlepphebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslaschen (12) einteilig mit dem Außenhebel (2) ausgebildet sind.

4. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Außenhebel (2) in Längsrichtung gesehen breitengestuft oder sich verjüngend mit jeweils geringster Gesamtbreite am ventilseitigen Ende (5) dargestellt ist.

5. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (6) in einem Bereich oberhalb der Anlage (8) für das Gaswechselventil (8a) den Schlepphebel (1 ) durchragt und über die Außenflächen (14) der Arme (3) des Außenhebels (2) mit je einem Stumpf (15) hinaussteht, wobei wenigstens ein Stumpf (15) von einer Drehschenkelfeder als Lost-Motion-Feder umschlossen ist.

6. Schlepphebel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (14) der Arme (3) des Außenhebels (2) im Umgebungsbereich der Achse (6), bis auf deren dem anderen Ende (9) zugewandten Sektor, glattflächig dargestellt sind, wobei im Bereich dieses Sektors die Außenflächen (14) sich über eine Stufe (16) erweitern, welche Achse (6) durch die Stufe (16) halbschalenartig umschlossen ist.

7. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (3) des Außenhebels (2) ein- oder beidendig durch einen Querbü- gel (17, 18) verbunden sind.

8. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass, im Falle der Ausbildung des Innenhebels (4) ebenfalls mit einer Anlauffläche (19) für einen Hubnocken (Niedrighubnocken), die Anlauffläche (19) als

Rolle ausgebildet ist, wobei die Anlauffläche (1 1 ) des Außenhebels (2)

als Gleitfläche an den Oberseiten (10a) eines oder beider Arme (3) oder ebenfalls als jeweilige Rolle vorliegt.

9. Schlepphebel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Ausbildung der Anlaufflächen (1 1 ) am Außenhebel (2) als Gleitflächen, diese, die Oberseiten (10a) verbreiternd, als dünnwandige Längskragen abstehen.

10. Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Bauteile Außenhebel (2) / Innenhebel (4) zumindest abschnittsweise stanz-biegetechnisch aus Stahlblech oder einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff oder faser- bzw. partikelverstärktem Kunst- Stoff gefertigt ist.

Description:

Bezeichnung der Erfindung

Schaltbarer Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Außenhebel, der mit seinen Armen einen Innenhebel einschließt, welche Bauteile relativ zueinander verschwenkbeweglich auf einer gemeinsamen, an einem ventilseitigen Ende applizierten Achse verlaufen und der Innenhebel an einer Unterseite an dem ventilseitigen Ende eine Anlage für ein Gaswechselventil sowie am anderen Ende eine Komplementärfläche zur Lagerung auf einem Kopf eines Abstützelements besitzt, wobei Außen- und Innenhebel über Koppelmittel zur Erzielung eines großen Ventilhubes wahlweise miteinander verbindbar sind, wobei bei Entkopplung ein kleiner oder O-Ventilhub darstellbar ist, wobei zumindest der Außenhebel an seiner Oberseite wenigstens eine Anlauffläche für einen Hubnocken aufweist und wobei die Anlage lateral durch zwei vom Schlepphebel in Ventilrichtung abstehende Führungslaschen für das Gaswechselventil begrenzt ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Schlepphebel sind der Fachwelt hinreichend bekannt und müssen an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden. Dabei stehen genau von dem

Hebelteil mit der Anlage, hier Innenhebel, die Laschen zur lateralen Führung auf dem Ventilschaft in Ventilrichtung ab. Aufgrund dieser Ausbildung baut der

schaltbare Schlepphebel an dem einen ventilseitigen Ende unnötig breit. Somit wird mehr Bauraum beansprucht und der Hebel besitzt eine größere Masse. Das Massenträgheitsmoment ist unnötig erhöht. Außerdem wird festgestellt, dass aufgrunde der vom Innenhebel abstehenden Führungslaschen eine Bear- beitung / Feinbearbeitung der Anlage an der Unterseite des Innenhebels erschwert ist.

Aufgabe der Erfindung

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

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Führungslaschen von der Unterseite des Außenhebels ausgehen. Vorzugsweise sollen diese Laschen einteilig mit dem Innenhebel ausgebildet sein und deren Außen- Seiten zu Außenflächen der Arme des Außenhebels fluchten. Gegebenenfalls können die Führungslaschen am Außenhebel auch als separate Bauteile ausgebildet und durch ein geeignetes Verbindungsverfahren wie Schweißen, Fügen etc. mit dem Außenhebel verbunden werden.

Aufgrund der Anordnung der Führungslaschen am anderen Bauteil, nämlich am Außenhebel, kann der Innenhebel und somit der gesamte Schlepphebel zumindest am ventilseitigen Ende schmaler ausgebildet werden. Somit wird weniger Bauraum beansprucht, so dass auch ein nachträglicher Einbau in beengte Zylinderkopfkonzepte möglich ist. Außerdem ist die Gesamtmasse des Schlepp- hebeis absenkbar. Das Massenträgheitsmoment ist gegenüber bisherigen Ausführungen verringert.

Da durch den Wegfall der Führungslaschen am Innenhebel die Anlage für das Gaswechselventil quasi „offen" vorliegt, ist eine Bearbeitung dieser Fläche deutlich vereinfacht.

Zudem ist es vorgeschlagen, die Hebelteile stanz- biegetechnisch bspw. aus Stahlblech / Stahlband zu generieren, wobei die abstehenden Führungslaschen in einem Arbeitsgang mit ausgestanzt bzw. gebogen werden können.

Die Achse, auf welcher die Hebelteile relativ zueinander verschwenkbeweglich gelagert sein sollen, verläuft gemäß einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung unmittelbar oberhalb des Ventilschafts. Gegebenenfalls ist auch eine weiter in Richtung Hebelmitte gerückte Variante denkbar.

Zudem kann es zweckmäßig sein, dass die Achse mit beidendigen Stümpfen (insgesamt nur ein Stumpf ist auch denkbar und vorgesehen) über die Außenflächen der Arme des Außenhebels hinaussteht und dass genau an diesem hinausstehenden Bereich wenigstens eine Lost Motion Feder wie eine Drehschenkelfeder in an sich bekannter Art und Weise appliziert ist. Dies kann einen weiteren Beitrag in Richtung „Schmalbau" des Schlepphebels an seiner Ventil- seite darstellen (im Vergleich zu einem Einbau der Lost-Motion-Federn um die Achse zwischen Außenflächen des Innenhebels und Innenseiten der Arme des Außenhebels oder generell innerhalb der Arme des Außenhebels).

Zudem ist es zweckmäßig und vorgesehen, die Außenfläche des jeweiligen Armes dickengestuft auszubilden. Die geringste Dicke liegt somit im Bereich der Ventilseite vor.

Die Anlaufflächen für die Großhubnocken am Außenhebel sind als von dessen Oberseiten nach außen abstehende Kragen ausgebildet, die somit eine Gleit- fläche als Kontaktpartner darstellen. Alternativ kann hier jeweils eine Rolle appliziert werden.

Im Falle einer Ausbildung des Schlepphebels als Hubumschalter kann der Innenhebel eine Rolle als Anlauffläche aufweisen. Gegebenenfalls kann hier auch eine Gleitfläche appliziert werden.

Zudem ist es erfindungsgemäß hervorgesehen, den Außenhebel kastenartig auszubilden, so dass er durch je einen beidendigen Querbügel verbunden ist. Diese Ausbildung hat Vorteile hinsichtlich Steifigkeit und Stabilität des Außenhebels. Gegebenenfalls kann auf einen der Querbügel verzichtet werden.

Für den besonders bevorzugten Fall, dass die Arme des Außenhebels im Bereich des anderen Endes (abstützelementseitig) durch einen Querbügel verbunden sind, kann dieser für den Koppelfall von einem längs vom Innenhebel ausgehenden Schieber als Koppelmittel Untergriffen werden. Dieser Schieber verläuft oberhalb der Komplementärfläche des Innenhebels für das Abstützele- ment.

Anstelle der bevorzugten Blechausbildung der Schlepphebelteile oder wenigstens eines der Arme (ggf. bis auf ein Einsatzteil mit der Komplementärfläche) kann der Schlepphebel auch gießtechnisch hergestellt sein. Jedoch ist es auch denkbar und vorgesehen, diesen aus einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff darzustellen, der optional faser- oder partikelverstärkt ist.

Ein besonders schmalbauender Schlepphebel liegt dann vor, wenn auf die vor- genannten Kragen, welche von den Oberseite der Arme abstehen, verzichtet und somit lediglich die Breite der Oberseite der Arme als Nockenanlauffläche benutzt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 in einer räumlichen Ansicht einen erfindungsgemäßen

Schlepphebel und

Figur 2 den Schlepphebel nach Figur 1 , teilgeschnitten und aus einer anderen Perspektive.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Dargestellt ist ein schaltbarer Schlepphebel 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem kastenartigen Außenhebel 2 mit zwei Armen 3. Die Arme 3 sind an einem ventilseitigen Ende 5 und an einem gegenüberliegenden anderen Ende 9 durch je einen Querbügel 17, 18 verbunden. Der Außenhebel 2 schließt einen Innenhebel 4 ein, wobei beide Hebel 2, 4 relativ zueinander verschwenkbeweglich sind. Hierzu verlaufen sie auf einer Achse 6, die in etwa im Bereich oberhalb eines Gaswechselventils 8a appliziert ist. Die Achse 6 überragt mit je einem Stumpf 15 Außenflächen 14 der Arme 3 des Außenhebels 2. Genau in diesem Bereich kann jeder Stumpf 15 von einer Dreh- schenkelfeder o. dgl. als Lost-Motion-Feder in an sich bekannter Art und Weise umschlossen sein.

Der Innenhebel 4 hat im Bereich des ventilseitigen Endes 5 an einer Unterseite 7 eine Anlage 8 für das Gaswechselventil 8a. Am gegenüberliegenden anderen Ende 9 hat der Innenhebel 4 eine hier kalottenförmig ausgebildete Komplementärfläche 10 zur Lagerung auf einem Kopf eines Abstützelements. Oberhalb

dieser Komplementärfläche 10 kann im Innenhebel 4 ein hydraulisch in wenigstens eine Richtung verlagerbarer Schieber als Koppelmittel vorgesehen sein.

Wie des Weiteren zu erkennen ist, besitzt der Innenhebel 4 eine Rolle als An- lauffläche 19 für einen Niedrighubnocken. Diese ist beidseitig flankiert von Gleitflächen als Anlaufflächen 1 1 an Oberseiten 10a der Arme 3 des Außenhebels 2. Die Anlaufflächen 1 1 sind als nach außen abstehende, dünnwandige Längskragen ausgebildet, die vorzugsweise einteilig mit dem Außenhebel 2 verbunden sind. Gegen diese Anlaufflächen 1 1 laufen respektive Großhubnocken.

Zudem ist dargestellt, dass die Außenflächen 14 der Arme 3 des Außenhebels 2 dickengestuft sind. Im Bereich des ventilseitigen Endes 5 haben sie ihre geringste Dicke. Hinter der Achse 6, in Richtung zum anderen Ende 9 betrachtet, verdicken sich die Außenflächen 14 über je eine Stufe 16. Wie aus Figur 2 nä- her hervorgeht, umschließt die jeweilige Stufe 16 den entsprechenden Stumpf 15 halbschalenähnlich mit geringem Abstand.

Von Unterseiten 7 der Arme 3 geht im Bereich der Anlage 8 für das Gaswechselventil am Innenhebel 4 je eine Führungslasche 12 für das Gaswechselventil einteilig aus. Aufgrund dieser „Verlagerung" der Führungslaschen 12 vom eigentlichen Bauteil (Innenhebel 4) mit der Anlage 8 „nach außen" kann der Schlepphebel 1 zumindest im Bereich des ventilseitigen Endes 5 deutlich schmaler als bisherig ausgeführte Schlepphebel gebaut werden. Aufgrund dieser insgesamt schmaleren Ausbildung hat er eine geringere Masse und ein ge- ringeres Massenträgheitsmoment. Außerdem kann die somit nunmehr „offenliegende" Anlage 8 an der Unterseite 7 des Innenhebels 4 einfacher feinbearbeitet (schleifen etc.) werden. Hierdurch sind die Fertigungskosten absenkbar.

Liste der Bezugszahlen

1 ) Schlepphebel

2) Außenhebel 3) Arm

4) Innenhebel

5) ventilseitiges Ende

6) Achse

7) Unterseite 8) Anlage

8a)Gaswechselventil

9) anderes Ende

10) Komplementärfläche 10a)0berseite 11 )Anlauffläche Außenhebel

12) Führungslasche

13)Außenseite Führungslasche

14) Außenfläche Arm

15)Stumpf 16) Stufe

17)Querbügel

18)Querbügel

19)Anlauffläche Innenhebel