DE9401047U1

DE9401047U1 - Blechkipp- bzw. Schlepphebel

Info

Publication number: DE9401047U1
Application number: DE9401047U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-01-22
Filing date: 1994-01-22
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2004-01-23

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

2557-11-DE

Blechkipp- bzw. Schlepphebel

Die Erfindung betrifft einen Kipp- oder Schlepphebel zur Betätigung von Gaswechsel ventilen in einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des jeweiligen Oberbegriffs der Patentansprüche 1 und 8.

Kipp- oder Schlepphebel sind im Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine eingesetzt zur Übertragung einer oszillierenden Bewegung eines Nockens auf ein Gaswechselventil.

Aus der US-PS 48 29 647 ist ein gattungsbildender Schlepphebel bekannt. Der durch ein Formbiegen aus einem Blechstreifen hergestellte Schlepphebel weist an jedem Endbereich einen speziellen Kontaktbereich auf, über den er sich an einem Abstütztelement und an einem Ventilschaftende abstützten kann. Diese Blechumformung erfordert eine hohe Fertigungsgüte zur Erreichung von paßgenauen Kontaktflächen. Außerdem ist ein Lagerbolzen, auf dem eine Nockenrolle drehbar gelagert ist, unmittelbar in Wangen eingepaßt; damit ergibt sich aufgrund der geringen Wandstärke der Wangen eine relativ große Flächenpressung, die sich nachteilig auf die Dauerfestigkeit des Kipphebels auswirken kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsbildenden Kipp- oder Schlepphebel derart auszubilden, daß bei einer Verringerung des Fertigungsaufwandes und bei einer Beibehaltung eines gewichtsoptimierten Hebels die mit dem Abstützelement und Ventil schaftende sowie einem Nockenabgriffsteil in Verbindung stehenden Bereiche verschleißfester ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 8 genannten Merkmale gelöst.

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Gemäß Anspruch 1 ist der Kipp- oder Schlepphebel mit Zusatzteilen kombinierbar, die in den Ausnehmungen der Wangen sowie in den Endbereichen des Hebels einsetzbar sind. Als Zusatzteile können z. B. vorgefertigte und mit einer höheren Festigkeit gegenüber dem Tragkörper des Kipp- oder Schlepphebels versehene Bauteile eingesetzt werden, durch die ein entsprechend ausgerüsteter Kipp- oder Schlepphebel eine verbesserte Verschleißfestigkeit erhält. Die Erfindung ermöglicht, daß alle Bauteile, die mit dem Kipp- oder Schlepphebel in Wirkverbindung stehen, d. h. zum Beispiel ein Abstützelement oder das Schaftende eines Gaswechselventils nicht unmittelbar am Tragkörper des Hebels anliegen. Für diese insbesondere durch Reibung und Flächenpressung belasteten Bereiche wird mit Hilfe der Zusatzteile, die einen der Beanspruchung angepaßten Werkstoff und eine entsprechende Formgebung aufweisen, ein verschleißfester, kostengünstiger Kipp- oder Schlepphebel geschaffen.

Damit kann als Basiswerkstoff für den Tragkörper des Kipp- oder Schlepphebels ein ausschließlich nach den Gesichtspunkten eines guten Formbiegeverhaltens bzw. einer spanlosen Verformung ausgewählter Werkstoff eingesetzt werden.

Durch die Verwendung eines Zusatzteils kann vorteilhaft auf eine Härtung des gesamten Hebels oder auf eine partielle Härtezone verzichtet werden. Bei Bedarf sieht der Erfindungsgedanke ebenfalls vor, daß der Kipp- oder Schlepphebel auch so ausführbar ist, daß ein Endbereich mit einem Zusatzteil und der gegenüberliegende Endbereich partiell gehärtet sind.

In einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß in die Bohrung jeder Wange jeweils ein Rohrabschnitt eingesetzt ist. Vorteilhaft kann durch die Rohrabschnitte, in denen der Lagerbolzen geführt ist, die Flächenpressung in den Wangen reduziert werden.

Gemäß Anspruch 3 ist ein beide Wangen verbindender Rohrabschnitt vorgesehen. Diese Anordnung bietet sich für eine Kipphebel lagerung an,

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bei der zwei nebeneinander angeordnete Kipphebel über eine gemeinsame Lagerung verfügen.

Zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung verfügt das Zusatzteil nach Anspruch 4 über einen nach innen gewölbten, kalottenartig geformten Kontaktbereich. Nach Anspruch 5 kann der Kontaktbereich des Zusatzteils alternativ als Kugelsegment gestaltet sein oder verfügt gemäß Anspruch 6 über einen zylindrischen Kontaktbereich.

Das im Anspruch 7 unter Schutz gestellte Zusatzteil ist versehen mit zwei Wandungen, zwischen denen sich ein konvex geformter Kontaktbereich befindet. Diese Ausgestaltung bewirkt zum einen eine wirksame Seitenführung des Kipp- oder Schlepphebels, z. B. auf dem Schaftende eines Gaswechselventils und weiterhin eine vorteilhafte Linienberührung der Kontaktpartner.

In dem weiteren unabhängigen Anspruch 8 sind zur Schaffung einer vergrößerten Lagerbreite des Lagerbolzens in den Wangen, im Bereich der Ausnehmungen, diese, d. h. die Bohrungen jeweils mit einer radial umschließenden axial nach außen gerichteten Umbördelung versehen. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere für Lagerbolzen an, die unmittelbar in den Wangen geführt sind, wodurch die Umbördelung eine vorteilhafte Vergrößerung der projizierten Lagerfläche bewirkt, verbunden mit einer gewünschten Reduzierung der Flächenpressung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der beiden Erfindungen ist nach Anspruch 9 eine Wange mit einem Blechstreifen versehen, der bei dem fertig geformten Tragkörper des Kipp- oder Schlepphebels an der gegenüberliegenden Wange unlösbar befestigt ist. Durch den Blechstreifen ist ein teilweises Kastenprofil geschaffen, das eine zusätzliche Versteifung bewirkt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und den dazugehörigen Figurenbeschreibungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Schlepphebel in einer Ansicht;

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Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A gemäß Figur 1;

Figur 3 eine Seitenansicht entsprechend dem Schnitt B-B in Figur 2;

Figur 4 die Abwicklung einer ausgestanzten Blechplatine für einen erfindungsgemäßen Schlepphebel;

Figur 5 die Draufsicht der in Figur 4 abgebildeten Blechplatine;

Figur 6 einen Ausschnitt einer Blechplatine, die mit einem

zusätzlichen Blechstreifen versehen ist;
15

Figur 7 ein Querschnittsprofil eines Schlepphebels, der mit einem in Figur 6 abgebildeten Blechstreifen versehen ist;

Figur 8 einen Kipphebelausschnitt, der ein die Wangen verbindendes Rohrprofil aufweist;

Figur 9 einen Endbereich des Schlepphebels, der mit einem separaten Zusatzteil versehen ist, das eine kalottenartige Innenkontur aufweist;

Figur 9a in einer Einzelteilzeichnung ein Zusatzteil mit einer halbrundartig gestalteten Außenkontur;

Figur 10 einen Endbereich eines Schlepphebels, der eine Ausformung aufweist zur Aufnahme der in den Figuren 10a und 10b abgebildeten Zusatzteile;

Figur 10a in einer Ansicht das Zusatzteil, das in dem in Figur 10 abgebildeten Schlepphebel einsetzbar ist;

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Figur 10b eine Seitenansicht entlang der Linie D-D des in Figur 10a abgebildeten Zusatzteils.

Anhand der Figuren 1 bis 3 wird zunächst ein erfindungsgemäßer Schlepphebel 1 beschrieben, der aus einem kaltgeformten, einstückig ausgebildeten Tragkörper 2 gebildet wird. Die freien Enden des Schlepphebels 1 bilden jeweils einen Endbereich 3 und 4, zwischen denen ein Mittelbereich 5 für eine Nockenrolle 6 vorgesehen ist. Der annähernd im Querschnitt U-förmig gestaltete Tragkörper 2 besitzt zwei parallel beabstandet verlaufende Wangen 7, 8, wobei die Beabstandung der Breite der Nockenrolle 6 angepaßt ist. Durch einen Quersteg 9 sind die Wangen 7, 8 verbunden, der eine rechteckige Aussparung aufweist, in die die Nockenrolle 6 ragt. Die Nockenrolle 6 ist über ein Wälzlager 10 auf einem Lagerbolzen 11 drehbar gelagert, wobei der Lagerbolzen 11 in Bohrungen 21, 22 der Wangen 7, 8 geführt ist. Zur Verbesserung der Steifigkeit des Tragkörpers 2 und zur Vergrößerung der Lagerbreite des Lagerbolzens 11 in den Wangen 7, 8 sind diese im Bereich der Bohrungen 21, 22 jeweils mit axial nach außen gerichteten Umbördelungen 12, 13 versehen.

Ebenfalls zur Verbesserung der Steifigkeit überdecken die Wangen 8, 9 einseitig radial die Nockenrolle 6. Die Wangen 7, 8 sind zur Schaffung einer Seitenführung des Schlepphebels 1 im Endbereich 4 in Richtung einer Symmetrieachse 14 versetzt geformt, wodurch sich für jede Wange ein gestufter Bereich bildet. Außerdem weist der Quersteg 9 im Endbereich 4 eine in Richtung der Wangen 7, 8 zeigende Durchsetzung 15 auf, wodurch eine Linienberührung zu dem mit dem Schlepphebel 1 verbundenen Bauteil, z. B. einem Schaftende eines GaswechselventiIs erreichbar ist. Der Endbereich 3 weist eine von den Wangen 7, 8 abweisende Durch-Setzung 16 im Quersteg 19 auf, die eine halbrundartige Innenkontur besitzt und eine Bohrung 17, die insbesondere zur Führung und Befestigung eines Zusatzteiles dient, z. B. einem Abstützelement für den Schlepphebel 1.

Die Figuren 4 und 5 zeigen ein Blechstanzteil 18, das als Ausgangsplatine zur Schaffung des Tragkörpers 2 dient. Durch ein rechtwinkeliges Formbiegen der seitlichen Abschnitte des Blechstreifens 23 entlang

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der Biegelinien 19, 20 werden die Wangen 7, 8 gebildet, deren Umbördelungen 12, 13 und Durchsetzungen 15, 16 bereits zuvor im Blechstanzteil 18 eingebracht wurden.

Die Figur 6 zeigt einen Ausschnitt des Blechstanzteils 18, dessen Wange 8 an der Außenkontur einen rechtwinkelig nach außen gerichteten Blechstreifen 23 aufweist. Der im Endzustand rechtwinkelig zur Wange 8 abgekantete, an der Wange 7 befestigte Blechstreifen 23 schafft örtlich ein Kastenprofil 24, siehe Figur 7, mit dem die Steifigkeit des Tragkörpers 2 verbessert werden kann.

Die Figur 8 zeigt einen Rohrabschnitt 25, der in die Bohrungen 21, 22 eingesetzt ist und der die Wangen 7, 8 verbindet. Die Verwendung eines Rohrabschnitts 25 bietet sich insbesondere für eine erfindungsgemäße Kipphebel lagerung an, bei der zwei nebeneinander angeordnete Kipphebel 34 über eine gemeinsame Lagerung verfügen. Die Gestaltung des Endbereichs 3 eines Tragkörpers 2 für einen Schlepphebel 1, der mit einem Zusatzteil 26 versehen ist, zeigt die Figur 9. Über das eine kalottenförmige Ausnehmung aufweisende Zusatzteil 26 kann der Schlepphebel 1 beispielsweise auf einem Abstützelement anliegen. Das Zusatzteil 26 ist über einen zylindrischen Ansatz 27 im Quersteg 9 eingesetzt. In der Figur 9a ist ein alternativ gestaltetes Zusatzteil 28 abgebildet, das über eine halbrundartig gestaltete Außenkontur an dem Bauteil anliegt, welches mit dem Schlepphebel 1 in Wirkverbindung steht.

Den Endbereich 4 im Längsschnitt zeigt die Figur 10. Vergleicht man diesen mit der Figur 9, ist auch das in Figur 10 gezeigte Zusatzteil 29 über einen zylindrischen Ansatz 30 im Quersteg 9 befestigt. Die Formgebung des Zusatzteils 29 verdeutlichen die Einzelteilzeichnungen, Figur 10a und Figur 10b. Danach ist das Zusatzteil 29 in der Einbaulage umgekehrt U-förmig gestaltet und der Kontaktbereich 31 zwischen den Wandungen 32, 33 konvex geformt. Das Zusatzteil 29 eignet sich insbesondere zur Schaffung einer exakten Seitenführung des Schlepphebels 1 auf einem Schaftende eines Gaswechselventils, wobei diese Bauteile über eine Punktberührung in Verbindung stehen.

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Bezugszahleniiste

1 Schlepphebel

2 Tragkörper

3 Endbereich

4 Endbereich

5 Mittelbereich

6 Nockenrolle

7 Wange

8 Wange

9 Quersteg 10 Wälzlager

11 Lagerbolzen

12 Umbördelung

13 Umbördelung

14 Symmetrieachse 15 Durchsetzung

16 Durchsetzung

17 Bohrung

18 Blechstanzteil

19 Biegelinie

20 Biegelinie

21 Bohrung

22 Bohrung

23 Blechstreifen

24 Kastenprofil

25 Rohrabschnitt

26 Zusatzteil

27 Ansatz

28 Zusatzteil

29 Zusatzteil

30 Ansatz

31 Kontaktbereich

32 Wandung

33 Wandung

34 Kipphebel

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach ANR 17 17 332 2557-11-DE Ansprüche

1. Kipp- oder Schlepphebel zur Betätigung von Gaswechsel ventilen in einer Brennkraftmaschine, der aus einem Blechstreifen durch ein Formbiegen herstellbar ist, dessen Biegelinien im wesentlichen parallel zu einer Symmetrieachse verlaufen, so daß der Kipp- oder Schlepphebel zwei parallel beabstandet verlaufende, in eine Richtung zeigende Wangen aufweist, die über einen Quersteg verbunden sind und die jeweils eine Bohrung zur Aufnahme eines Nockenabgriffteiles aufweisen und der Kipp- oder Schlepphebel über einen ersten und einen zweiten Endbereich verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipp- oder Schlepphebel mit Zusatzteilen (26, 28, 29) oder einem Rohrabschnitt (25) kombinierbar ist, die in die Bohrungen (21, 22) und/oder in zumindest einer Endbereich (3, 4) einsetzbar sind.

2. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausnehmungen Bohrungen (21, 22) in die Wangen (7, 8) eingebracht sind, in die jeweils ein Rohrabschnitt eingesetzt ist (Fig. 4

3. Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (1) einen beide Wangen (7, 8) verbindenden Rohrabschnitt (25) aufweist (Fig. 8).

4. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzteil (26) einen kalottenartig geformten Kontaktbereich

(31) aufweist (Fig. 10a).

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5. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzteil (28) mit einem Kugelsegment in den Endbereich (3) eingesetzt ist (Fig. 9a).

6. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzteil mit einem zylindrischen Kontaktbereich in einem Endbereich (3, 4) eingefügt ist.

7. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzteil (29) zwei Wandungen (32, 33) aufweist, zwischen denen ein Kontaktbereich (31) konvex gestaltet ist (Fig. 10b).

8. Kipp- oder Schlepphebel zur Betätigung von Gaswechsel ventilen in einer Brennkraftmaschine, der aus einem Blechstreifen durch ein Formbiegen herstellbar ist, dessen Biege!inien im wesentlichen parallel zu einer Symmetrieachse verlaufen, so daß der Kipp- oder Schlepphebel zwei parallel beabstandet verlaufende, in eine Richtung zeigende Wangen aufweist, die über einen Quersteg verbunden sind und die jeweils eine Bohrung zur Aufnahme eines Nockenabgriffteiles aufweisen und der Kipp- oder Schlepphebel über einen ersten und einen zweiten Endbereich verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipp- oder Schlepphebel an den Wangen (7, 8) im Bereich der Ausnehmungen jeweils mit einer die Bohrung (21, 22) radial umschließenden, axial nach außen gerichteten Umbördelung (12, 13) versehen ist.

9. Kipp- oder Schlepphebel nach Anspruch 1 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wange (8) einstückig mit einem Blechstreifen (23) versehen ist, der zur Bildung eines Kastenprofils (24) für den fertigen Tragkörper (2) dient.