KRAUSE JOACHIM (DE)
DE10345307A1 | 2005-04-14 | |||
DE19606796A1 | 1996-11-07 | |||
US20040103869A1 | 2004-06-03 | |||
DE102004007766A1 | 2004-09-30 | |||
DE102004048289A1 | 2006-04-27 | |||
US20040003789A1 | 2004-01-08 |
Patentansprüche
1. Schaltbarer Schlepphebel (1 ) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftma- schine, mit einem Außen- und einem Innenhebel (2, 3), die auf einer gemeinsamen Achse (4) gelagert sowie relativ zueinander verschwenkbe- weglich sind, wobei an einer Unterseite (5) des Schlepphebels (1 ) einerseits eine Anlage (6) für ein Gaswechselventil und andererseits eine Komplementärfläche (7) für ein Abstützelement appliziert ist, wobei we- nigstens der im Entkoppelfall abschwenkende Hebel (3, 2) eine Nockenanlauffläche (8) hat, wobei in einer durchgehenden Längsbohrung (9) eines der Hebel (2, 3) ein Ring- oder Stufenkolben als Koppelmittel (10) angeordnet ist, der für den Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (11 ) des jeweils anderen Hebels (3, 2) in Eingriff bringbar ist, welches Koppelmittel (10) an seiner koppelferner Stirn (11 a) mit einer
Bohrung (12) versehen ist, aus der sich heraus ein zylindrischer Ansatz (13) erstreckt, welcher durch eine öffnung (14) einer in der Längsbohrung (9) befestigten Anschlagbuchse (15) geführt und hinter deren Außenstirn (16) endseitig mit einem Ringkragen (17) versehen ist, wobei zwischen der koppelfernen Stirn (1 1 a) des Koppelmittels (10) und einer
Innenstirn (18) der Anschlagbuchse (15) ein erstes Beaufschlagungsmittel (19) zur Verlagerung des Koppelmittels (10) in Koppelrichtung und zwischen der Außenstirn (16) der Anschlagbuchse (15) und dem Ringkragen (17) des Ansatzes (13) ein zweites Beaufschlagungsmittel (20) zur Verlagerung des Koppelmittels (10) in Entkoppelrichtung verläuft und wobei der Ansatz (13) über eine Rastier- Schnappverbindung (21 ) in der Bohrung (12) des Koppelmittels (10) befestigt ist.
2. Schlepphebel nach Anspruch 1 , wobei zur Darstellung der Rastier- Schnappverbindung (21 ) wenigstens ein Sicherungselement wie ein Sprengring (22) vorgesehen ist, der einerseits in einer Ringnut (23) am Außenmantel (24) des zylindrischen Ansatzes (13) und andererseits in einem Einstich (25) der Bohrung (12) des Koppelmittels (10) sitzt.
3. Schlepphebel nach Anspruch 1 , wobei zur Darstellung der Rastier- Schnappverbindung (21 ) wenigstens ein Element wie eine Kugel / ein Keil vorgesehen ist, die / der in einer Radialbohrung des einen Bauteils (Bohrung (12) des Koppelmittels (10) / Außenmantel (24) des zylindrischen Ansatzes (13)) verläuft und aus dieser heraus in Richtung zum je- weils anderen Bauteil (13, 10) durch ein Federmittel beaufschlagt ist und abschnittsweise in einer komplementären Einformung des anderen Bauteils (13, 10) sitzt.
4. Schlepphebel nach Anspruch 1 , wobei die Bohrung (12) im Koppelmittel (10) als Sackbohrung dargestellt ist.
5. Schlepphebel nach Anspruch 1 , wobei der zylindrische Ansatz (13) ent- weder rohrartig oder vollzylindrisch vorliegt.
6. Schlepphebel nach Anspruch 1 , wobei der Innenhebel (3) als der im Entkoppelfall abschwenkende Hebel ausgebildet ist, wobei an der Unterseite (5) des Außenhebels (2) an einem Ende (26) die Anlage (6) für das
Gaswechselventil und am anderen Ende (27) die Komplementärfläche (7) für das Abstützelement angeordnet ist, wobei oberhalb der Komplementärfläche (7) (von der Unterseite (5) aus gesehen) die Längsbohrung (9) mit dem Koppelmittel (10) verläuft, welches für den Koppelfall ab- schnittsweise unter oder in eine Außenstirn (28) des Innenhebels (3) verlagerbar ist, der an dem einen Ende (26) auf der Achse (4) gemeinsam mit dem Außenhebel (2) gelagert ist.
7. Schlepphebel nach Anspruch 1 oder 7, wobei als erstes Beaufschlagungsmittel (19) Hydraulikmittel vorgesehen ist, welches, zumindest im Fall des Rückbezugs nach Anspruch 6, aus dem Abstützelement über die Komplementärfläche (7) durch einen Kanal (29) in einen Ringraum
(30) vor dem Koppelmittel (10) leitbar ist, wobei als zweites Beaufschlagungsmittel (20) wenigstens ein Federmittel wie eine Schraubendruckfeder vorgesehen ist, die zwischen dem Ringkragen (17) des Ansatzes (13) und der Außenstirn (16) der Anschlagbuche (15) oder einem Sack- loch (31 ) an der Außenstirn (16) der Anschlagbuchse (15) verläuft.
8. Schlepphebel nach Anspruch 7, wobei der Ringkragen (17) des Ansatzes (13) im Koppelfall an eine Stirnfläche (32) des Außenhebels (2) am anderen Ende (27) anschlägt.
9. Schlepphebel nach Anspruch 1 oder 6, wobei als Nockenanlauffläche (8) eine drehbare Rolle vorgesehen ist. |
Bezeichnung der Erfindung
Schaltbarer Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Außen- und einem Innenhebel, die auf einer gemeinsamen Achse gelagert sowie relativ zueinander verschwenkbeweglich sind, wobei an einer Unterseite des Schlepphebels einerseits eine Anlage für ein Gaswechselventil und andererseits eine Komplementärfläche für ein Abstützelement appliziert ist, wobei wenigstens der im Entkoppelfall abschwenkende Hebel eine Nockenanlauffläche hat, wobei in einer durchgehenden Längsbohrung eines der Hebel ein Ring- oder Stufenkolben als Koppelmittel angeordnet ist, der für den Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des jeweils anderen Hebels in Eingriff bringbar ist, welches Koppelmittel an seiner koppelfernen Stirn mit einer Bohrung versehen ist, aus der sich heraus ein zylindrischer Ansatz erstreckt, welcher durch eine öffnung einer in der Längsbohrung befestigten Anschlagbuchse geführt und hinter deren Außenstirn endseitig mit einem Ringkragen versehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein schaltbarer Schlepphebel mit der vorgenannten Koppelvorrichtung geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 10 2004 039 503 A1 hervor. Das dort dargestellte Radialspreizmittel zur Verbindung des Ansatzes mit einer Ringer-
Weiterung einer Bohrung seines Koppelkolbens erweist sich als äußerst aufwändig. Hier sind mehrere Arbeitsgänge und Spezialwerkzeuge erforderlich, um die vorgenannte betriebssichere Verbindung herzustellen. In Summe erweist sich die Koppeleinheit somit als relativ kostenintensiv, bei problematischer Pro- zesssicherheit.
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 durch die neuen Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen der Erfindung Gegenstand der Unteransprüche sind, denen auch selbständig schutzfähige Maßnahmen immanent sein können.
Durch die somit vorgeschlagene einfache Rastier- Schnappverbindung zur Kopplung des Kolbens mit dem zylindrischen Ansatz sind die vorbeschriebenen Nachteile beseitigt. Bei dieser Verbindung wird zweckmäßigerweise auf einen einfachen Massenartikel wie einen Sicherungsring (Sprengring etc.) zurückge- griffen, der im Verbindungsfall einerseits in einem Einstich am Außenmantel des zylindrischen Ansatzes und andererseits in einer Ringnut der Bohrung des Kolbens zur Kopplung sitzt.
Dem Fachmann bieten sich an dieser Stelle auch weitere Rastier- Schnappver- bindungen an, wie auch derartige über federbelastete Kugeln, Keile etc., die radial (bezogen auf die Axiallinie des Kolbens) vorgespannt sind und in eine entsprechende Gegenfläche am jeweils anderen Bauteil greifen. Ggf. kann in
diesem Bereich auch eine Klebe-, Löt- bzw. Schweißverbindung oder dergleichen appliziert werden.
Zweckmäßig kann es sein, den zylindrischen Ansatz aus Vollmaterial darzustel- len. Hier kann auf einen Leichtbauwerkstoff, aber auch auf einen „klassischen" Stahlwerkstoff zurückgegriffen werden. Bei der Ausbildung aus Vollmaterial ist im Montagefall mit geringsten Verformungen zu rechnen. Alternativ kann der Ansatz jedoch auch hohlzylindrisch, demnach als dünnwandiges Rohrteil oder dergleichen hergestellt werden.
Vorzugsweise soll der Ansatz im Bereich seines dem Koppelkolben abgewandten Endes mit einem diesen erweiternden Ringkragen versehen sein, an dem zweckmäßigerweise einenends eine Druckfeder als zweites Beaufschlagungsmittel abgestützt ist.
Der Schlepphebel kann als Um- oder Abschalthebel vorliegen, wobei zumindest bei dessen Auslegung als Abschalthebel der im Koppelfall abschwenkende Innenhebel mit einer wälzgelagerten Rolle versehen ist.
Wird, so wie es Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs ist, die Bohrung im Koppelmittel als Sackbohrung dargestellt, liegt dieses Koppelmittel besonders steif vor. Ggf. kann das Koppelmittel auch rohrartig ausgebildet sein.
Ein weiterer Unteranspruch betrifft eine zweckmäßige Ausbildung und Anord- nung der Anlage und Komplementärfläche. Demnach können die vorgenannten Bauteile an der Unterseite des Außenhebels angeordnet sein, wobei die Achse im Bereiche der Anlage verlaufen und der Innenhebel von Armen des Außenhebels umschlossen sein kann.
In Konkretisierung der Erfindung ist es ausgeführt, dass die Längsbohrung für die Koppeleinrichtung oberhalb der Komplementärfläche für das Abstützelement verlaufen soll. Somit ist hier eine so genannte „Längsverriegelung" appli-
ziert, bei der relativ einfach und auf kurzem Weg Hydraulikmittel zur Verlagerung des Koppelmittels in wenigstens eine Richtung (beispielsweise Koppelrichtung) heranleitbar ist.
Eine Rückverlagerung des Koppelmittels kann über die Kraft einer Druckfeder realisiert werden, die sich einenends an einer Außenstirn oder einem Boden eines Sacklochs der Anschlagbuchse abstützt, welche Buchse fest in der Längsbohrung für das Koppelmittel sitzt. Anderenends liegt die Druckfeder an dem vorgenannten Ringkragen an.
Es ist auch denkbar und vorgesehen, das Koppelmittel in beide Verlagerungsrichtungen hydraulisch oder aber auch in wenigstens eine Verlagerungsrichtung elektromagnetisch, magnetisch oder dergleichen zu verlagern.
In Fortbildung ist eine Determinierung einer Endposition des Koppelmittels im Koppelfall über den Ringkragen vorgesehen. Somit kann auf Anschläge an der Koppelseite im Bereich der Mitnehmerfläche verzichtet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen schaltbaren
Schlepphebel und die
Figur 2 den Koppelbereich des vorgenannten Schlepphebels.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein schaltbarer Schlepphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem in Draufsicht kastenähnlichen Außen- hebel 2, der einen Innenhebel 3 einschließt. Beide Hebel 2, 3 sind im Bereich eines Endes 26 auf einer gemeinsamen Achse 4 gelagert. Der Innenhebel 3 hat an seiner Oberseite außerdem eine wälzgelagerte Rolle als Nockenanlauffläche 8 für einen Hubnocken.
An einer Unterseite 5 des Außenhebels 2 ist an dem einen Ende 26 eine Anlage 6 für ein Gaswechselventil generiert. Am anderen Ende 27 verläuft an der Unterseite 5 eine Komplementärfläche 7 zur Lagerung auf einem Kopf eines Abstützelements. Von dieser Komplementärfläche 7 geht ein kurzer Kanal 29 für Hydraulikmittel aus, der eine hier schräg verlaufende Längsbohrung 9 schneidet.
Die vorgenannte Längsbohrung 9 ist als Durchgangsbohrung dargestellt. In dieser verläuft, wie auch Figur 2 näher offenbart, ein Kolben 10 als Koppelmittel. Dieser ist gemäß Figur 1 in seiner Koppelposition unter einer Mitnehmerflä- che 1 1 einer Außenstirn 28 des abschwenkbaren Innenhebels 3 verlagert.
Das Koppelmittel 10 hat an seiner koppelfernen Stirn 1 1 a eine hier als Sackbohrung ausgebildete Bohrung 12. In dieser ist eine Ringnut 23 eingebracht. In der Ringnut 23 verläuft abschnittsweise ein Sprengring 22 als Bestandteil einer Rastier- Schnappverbindung 21. Dieser Sprengring 22 sitzt radial innen in einem Einstich 25 eines Außenmantels 24 eines hier vollzylindrischen Ansatzes 13. Somit ist über die Rastier- Schnappverbindung 21 eine äußerst einfache und prozesssichere Verbindung des Koppelmittels 10 mit dem Ansatz 13 geschaffen.
Der Ansatz 13 ist axial hinter der koppelfernen Stirn 1 1 a durch eine öffnung 14 einer Anschlagbuchse 15 geführt. Die Anschlagbuchse 15 wiederum sitzt fest in der Längsbohrung 9. Dabei geht der Ansatz 13 axial hinter einer Außenstirn 16 der Anschlagbuchse 15 in einen tellerartigen Ringkragen 17 über. Wie Figur 1 hierzu näher offenbart, liegt der Ringkragen 17 im Koppelfall direkt an einer Stirnfläche 32 des Außenhebels 2 am anderen Ende 27 an. Somit ist sehr einfach eine Koppelposition des Koppelmittels 10 bestimmt.
Eine Verlagerung des Paketes Koppelmittel 10 / Ansatz 13 in Koppelrichtung wird über Hydraulikmitteldruck bewerkstelligt. Das Hydraulikmittel ist über den vorgenannten Kanal 29 in einen Ringraum 30 zwischen der koppelfernen Stirn 11 a des Koppelmittels 10 und der Innenstirn 18 der Anschlagbuchse 15 leitbar. Dieses Koppelmittel dient somit als erstes Beaufschlagungsmittel 19.
Als zweites Beaufschlagungsmittel 20 dient die aus Figur 2 hervorgehende Druckfeder 20. Diese ist zwischen dem Ringkragen 17 und einem Grund eines Sacklochs 31 auf der Seite der Außenstirn 16 der Anschlagbuchse 15 eingespannt. Eine Verlagerung des Koppelmittels 10 im Koppelfall erfolgt somit über in den Ringraum 30 eingeleitetes Hydraulikmittel. Eine Rückverlagerung, bei abgeschaltetem Hydraulikmitteldruck, erfolgt über die Kraft des zweiten Beaufschlagungsmittels (Druckfeder).
Aufgrund der aus Figur 1 hervorgehenden „schrägen" Anordnung der Längsbohrung 9 wird Bauhöhe gespart.
Liste der Bezugszahlen
1 ) Schlepphebel 29) Kanal
2) Außenhebel 30)Ringraum 3) Innenhebel 35 31 )Sackloch
4) Achse 32)Stirnfläche
5) Unterseite
6) Anlage
7) Komplementärfläche 8) Nockenanlauffläche
9) Längsbohrung
10) Koppelmittel 1 1 )Mitnehmerfläche 1 1 a)koppelferne Stirn 12)Bohrung
13)Ansatz
14)öffnung
15)Anschlagbuchse
16)Außenstim 17) Ringkragen
18)lnnenstirn
19)erstes Beaufschlagungsmittel
20)zweites Beaufschlagungsmittel 21 ) Rastier- Schnappverbindung
22)Sprenghng
23)Ringnut
24)Außenmantel
25) Einstich 26)eines Ende
27)anderes Ende
28)Außenstim
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