WO1998011327A1

WO1998011327A1 - Schlepphebel für einen ventiltrieb einer hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: WO1998011327A1
Application number: PCT/EP1997/003088
Authority: WO
Inventors: Steffen Hertrich
Original assignee: INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1998-03-19
Also published as: DE19780946D2; KR20000036004A; JP2001500207A

Abstract

Ein Schlepphebel (1) ist als Bletchteil spanlos hergestellt, wobei er ein im Querschnitt gesehen nach unten offenes U-förmiges Profil aufweist. Eine obere Querwand dieses Schlepphebels (1) weist in der Draufsicht eine im wesentlichen rechteckige Öffnung (10) auf, in welcher eine Rolle (3), die von einem Nocken (6) beaufschlagbar ist, angeordnet ist. Seitenwände (8 und 9), die sich von der Querwand (7) nach unten erstrecken, nehmen einen Bolzen (5) auf, der zur Lagerung der Rolle (3) dient. Obere Ränder (11 und 12) der Seitenwände (8 und 9) weisen einen konvexen Verlauf auf. Die Steifigkeit eines entsprechenden Schlepphebels (1) wird dadurch erhöht, daß die Seitenwände in ihrer vertikalen Erstreckung soweit vergrößert werden, daß die Rolle (3) völlig innerhalb dieser vertikalen Erstreckung der Seitenwände (8 und 9) liegt.

Description

Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen als Blechteil spanlos hergestellten Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, der, im Querschnitt gesehen, ein U-förmiges Profil aufweist, dessen einem Nocken zugewandte obere Querwand in einem mittleren Abschnitt des Schlepphebels eine in einer Draufsicht im wesentlichen rechteckige Öffnung zur Aufnahme einer am Umfang des Nockens abwälzenden Rolle aufweist, und dessen sich von der Quer- wand nach unten erstreckenden Seitenwände einen Bolzen zur Lagerung der Rolle aufnehmen, wobei die Seitenwände an ihren die Öffnung begrenzenden Rändern konvex verlaufen.

Hintergrund der Erfindung

Kipphebel für den Ventiltrieb von Hubkolbenbrennkraftmaschinen wurden in der Vergangenheit zumeist als Gußteile ausgebildet, und zur Verringerung der am Angriffspunkt des Nockens am Kipphebel auftretenden Reibung mit einer wälzgelagerten Rolle versehen. Diese Bauform des Schlepphebels konnte auch bei seiner Herstellung aus Blech eingehalten werden, wobei dieser Blechschlepphebel spanlos durch eine Kaltumformung des Blechs hergestellt wurde. Probleme bei einem derartigen gegenüber einem Gußschlepphebel relativ dünnwandigen und damit leichteren und kostengünstigeren Schlepphebel ergaben sich aber, da dieser Schlepphebel nicht ausreichend steif ausgebildet werden konnte.

Aus der DE-A 39 29 486 ist ein entsprechender kaltgeformter Schlepphebel gemäß dem Gattungsbegriff bekannt. Zur Versteifung dieses Blechschlepphebels sind die Seitenwände unterhalb der Bolzenanordnung mit nach außen vorstehenden Rippen versehen. Zum einen hat sich herausgestellt, daß diese Rippen den Schlepphebel nicht ausreichend versteifen, und zum anderen vergrößern diese Rippen die Breite des Schlepphebels. Da aber gerade bei mehrventiligen Zylindereinheiten nur ein geringer Raum für die nebeneinanderliegenden Schlepphebel vorhanden ist, können die Schlepphebel nicht mit entsprechenden Rippen versehen werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den durch ein spanloses Verfahren aus Blech hergestellten Schlepphebel zu versteifen, ohne daß dadurch die Breite des Schlepphebels beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Veränderung der vertikalen Erstreckung der Seitenwände gelöst, die soweit vergrößert ist, daß die Rolle innerhalb dieser Erstreckung der Seitenwände liegt. Somit kann die Steifigkeit des Schlepphebels durch eine Vergrößerung der Seitenwände in Richtung des Nockens erhöht werden. Alle übrigen Abmessungen des Schlepphebels ver- ändern sich nicht, so daß diese bauliche Veränderung die übrigen baulichen Abmessungen des Schlepphebels nicht beeinflußt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll ein Radius der konvex verlaufenden Ränder einem Radius der Rolle entsprechen. Somit würden die Seitenwände, deren konvex verlaufende Ränder einen Scheitelpunkt im Bereich einer durch eine Längsmittelachse des Bolzens gelegten Ebene aufweisen, mit dem Radius der Rolle abschließen. Es besteht darüberhinaus aber auch die Möglichkeit, die Seitenwände so weit zu verlängern, daß sich ein Abstand von den Rändern zu dem tieferliegendem Umfang der Rolle ergibt. In diesem Fall müßte der Nocken in die rechteckige Öffnung eintauchen.

Weiterhin sollen in Flächen der Ränder, die den beiden Stirnseiten der Rolle benachbart sind, Ausnehmungen vorhanden sein. Mittels dieser Ausnehmungen kann auf sichere Weise verhindert werden, daß der den Schlepphebel betätigende Nocken aufgrund geringfügiger Axialbewegungen des Schlepphebels an dessen Seitenwänden anläuft. Diese Ausnehmungen haben außerdem den Vorteil, daß sich in ihnen Spritzöl sammeln kann, welches an die Stirnseiten der Rolle und somit in das Wälzlager geleitet wird.

Alternativ zu der vorgenannten Lösung, bei der Ausnehmungen in den Seitenwänden vorhanden sind, können die Seitenwände aber auch im Bereich der Öffnung oberhalb der Bolzenanordnung in vertikaler Richtung Z-förmig ver- laufen. Ein Z-förmiger Verlauf bedeutet, daß die Seitenwände, ausgehend von ihrem vertikalen Verlauf zunächst horizontal abgewinkelt und anschließend nochmal vertikal abgewinkelt sind. Durch diesen Z-förmigen Verlauf wird eine Schwächung des Querschnitts, die bei der Anordnung von Ausnehmung eintreten würde, verhindert. Wenngleich durch den Z-förmigen Verlauf der Seiten- wände an deren Außenseite Rippen entstehen, weisen diese Rippen nicht den Nachteil der nach dem Stand der Technik vorgesehenen Rippen am unteren Rand des Schlepphebels auf. Es ist nämlich zu beachten, daß die Seitenwände an ihrer Außenfläche im Bereich der oberen Ränder eine Krümmung aufweisen, so daß auch im Falle dieser vorgeschlagenen Verformung nicht das Risiko besteht, daß unmittelbar benachbarte Schlepphebel aufgrund dieser Rippen im oberen Bereich der Seitenwände mit größerem Abstand angeordnet werden müssen.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Ausnehmungen mit einem Radius an ihrem Grund auszubilden, der größer ist als der Radius der Ränder. Dadurch sind diese Ausnehmung sichelförmig ausgebildet. Die gleichen Verhältnisse können auch bei einer Z-förmigen Formgebung der Seitenwände an den Rändern eingehalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schlepphebels,

Figur 2 einen Längsschnitt durch den Schlepphebel nach Figur 1 ,

Figur 3 einen Schnitt gemäß Linie MI-MI in Figur 2 und

Figur 4 eine weitere Ausbildung eines Schlepphebels mit einem Schnitt durch diesen Schlepphebel im Bereich einer darin angeordneten Rolle.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Figur 1 ist mit 1 ein Schlepphebel bezeichnet, der in einem ersten Endbereich 2 an einem nicht dargestellten Abstützelement abstützbar ist, der in einem mittleren Bereich eine Rolle 3 aufnimmt und der in einem zweiten Endbereich 4 an einem ebenfalls nicht dargestellten Ventilschaftende eines Gaswechselventils angreift. Die Rolle 3 ist über einen Bolzen 5 in dem Schlepphebel 1 drehbar gelagert und über einen Nocken 6 einer Nockenwelle beaufschlagbar. Der gesamte Schlepphebel ist U-förmig ausgebildet, d. h., daß das U-förmige Profil in dieser bevorzugten Ausführung an der dem Nocken 6 abgewandten Seite offen ist. Darüberhinaus besteht aber auch die Möglichkeit, einen Schlepphebel mit in Richtung des Nockens 6 offenem Profil zu verwenden, wie er beispielsweise aus der US-A 4,796,483 hervorgeht. Auch bei dieser Bauweise des Schlepphebels ist es sinnvoll, die nachfolgend erläuterten Maßnahmen zu seiner Versteifung zu verwenden.

In der Schnittdarstellung in Figur 2, die den Schlepphebel 1 ohne Rolle 3 zeigt, ist zu erkennen, daß der Schlepphebel 1 eine obere Querwand 7 und Seitenwände 8, 9, die im einzelnen der weiteren Figur 3 zu entnehmen sind, besteht. Die Querwand 7 ist im mittleren Abschnitt des Schlepphebels 1 mit einer rechteckigen Öffnung 10 versehen. In den Seitenwänden 8 und 9, die Ränder 1 1 und 12 mit einem konvexen Verlauf aufweisen, ist über den Bolzen 5 in entsprechenden Bohrung 13 und 14 die Rolle 3 gelagert, wobei ein nicht näher dargestelltes Nadellager zwischen dem Bolzen 5 und der Rolle 3 angeordnet ist.

Wie bereits aus der Figur 1 hervorgeht, liegt die Rolle 3 innerhalb der vertikalen Erstreckung der Seitenwände 8 und 9. Dadurch läßt sich der Schlepphebel in vorteilhafter Weise versteifen. Im Bereich der Ränder 1 1 und 12 sind aber die Seitenwände um ein bestimmtes Maß parallel nach außen verformt, so daß sich insgesamt ein Z-förmiger Verlauf ergibt. Dadurch entstehen an den Flächen der Ränder 1 1 und 12, die den Stirnseiten der Rolle 3 zugewandt sind, Ausnehmungen 1 5 und 16. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, soll ein Radius R, an den Rändern 1 1 und 12 kleiner sein als ein Radius R₂ am Grund der Ausnehmun- gen. Dadurch ergeben sich im Längsschnitt sichelförmige Ausnehmungen 15 und 16. Diese Ausnehmungen verhindern, daß der Nocken aufgrund eines axialen Spiels in der Lagerung der Nockenwelle oder einer Führung des Schlepphebels an den Seitenwänden 8 oder 9 anläuft.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Figur 4 sind Seitenwände 1 7 und 18 mit Ausnehmungen 19 und 20 versehen, die mittels eines spanlosesen Prägevorgangs in diesen Seitenwänden 1 7 und 18 ausgebildet werden. Diese Ausnehmungen 1 9 und 20 haben die gleiche Funktion wie die durch die Z-förmige Verformung des Schlepphebels hergestellten Ausnehmungen der Figur 3.

Bezugszahlenliste

I Schlepphebel 2 erster Endbereich

3 Rolle

4 zweiter Endbereich

5 Bolzen

6 Nocken 7 obere Querwand

8 Seitenwand

9 Seiten wand

10 rechteckige Öffnung

I I Rand 1 2 Rand

13 Bohrung

14 Bohrung

1 5 Ausnehmung

16 Ausnehmung 1 7 Seitenwand

18 Seitenwand

19 Ausnehmung

20 Ausnehmung

R, Radius an den Rändern 1 1 und 12

R₂ Radius am Grund der Ausnehmungen 14 und 15

Claims

Ansprüche

1. Als Blechteil spanlos hergestellter Schlepphebel (1 ) für einen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, der, im Querschnitt gesehen, ein U-förmiges Profil aufweist, dessen einem Nocken (6) zugewandte obere Querwand (7) in einem mittleren Abschnitt des Schlepphebels (1 ) eine in einer Draufsicht im wesentlichen rechteckige Öffnung (10) zur Aufnahme einer am Umfang des Nockens (6) abwälzenden Rolle (3) aufweist, und dessen sich von der Querwand (7) nach unten erstreckenden Seitenwände (8, 9, 17, 18) einen Bolzen (5) zur Lagerung der Rolle (3) aufnehmen, wobei die Seitenwände (8, 9, 1 7, 18) an ihren die Öffnung (10) begrenzenden Rändern (1 1 , 12) konvex verlaufen, da- durch gekennzeichnet, daß die Rolle (3) völlig innerhalb der vertikalen Erstreckung der Seitenwände (8, 9, 1 7, 18) angeordnet ist.

2. Als Blechteil spanlos hergestellter Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Radius (R,) der konvexen Ränder (1 1 , 12) einem Radius der Rolle (3) entspricht.

3. Als Blechteil spanlos hergestellter Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in den Rändern (1 1 , 12) benachbarten Flächen der Seitenwände (8, 9, 17, 18), die den beiden Stirnseiten der Rolle (3) gegenüberliegen, Ausnehmungen (15, 16, 19, 20) vorgesehen sind.

4. Als Blechtei! spanlos hergestellter Schlepphebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (8, 9) im Bereich der Öffnung (10) oberhalb der Bolzenanordnung in vertikaler Richtung Z-förmig verlaufen.

5. Als Blechteil spanlos hergestellter Schlepphebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R,) der Ränder (1 1 , 12) kleiner ist als ein Radius (R₂) am Grund der Ausnehmungen (1 5, 16).

6. Als Blechteil spanlos hergestellter Schlepphebel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R,) der Ränder (1 1 , 12) kleiner ist als ein Radius (R₂) an einem horizontalen Abschnitt des Z-förmigen Bereichs der Seitenwände (8, 9).