DE102004012142A1

DE102004012142A1 - Hebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenmaschine

Info

Publication number: DE102004012142A1
Application number: DE102004012142A
Authority: DE
Inventors: Christof Dipl.-Ing. Faria; Frank Dipl.-Ing. Himsel
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-29
Also published as: CN100410499C; WO2005088083A1; US7444972B2; CN1930376A; EP1723317A1; DE502005000903D1; EP1723317B1; US20070151533A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenmaschine in der Ausführung als Schwing-, Kipp- oder Schlepphebel, wobei in einem Zwischenraum (5) des Hebels eine auf einem Lagerbolzen (7) drehbar gelagerte Rolle (6) angeordnet ist. die Seitenteile (1, 2) erhalten im Bereich einer Bohrung (14) zur Aufnahme eines Lagerbolzens (7) eine Verjüngung (8, 9, 10, 16), wodurch die Summe der tragenden Breiten (12, 13) der Seitenteile (1, 2) kleiner ist als die Gesamtbreite (11) des Zwischenraums (5) und ein gegenläufiges Lochen der Bohrung (14) möglich ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Hebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenmaschine, vorzugsweise für die Hubventilsteuerung einer Brennkraft-Kolbenmaschine, wie Schwing-, Kipp- oder Schlepphebel, mit einer Rolle, die in einem Zwischenraum zwischen zwei Seitenteilen des Hebels angeordnet und auf einem im Hebel befestigtem Lagerbolzen gelagert ist.
Hintergrund der Erfindung
Hebel der oben genannten Art werden vorzugsweise bei Hubventilsteuerungen von Brennkraft-Kolbenmaschinen verwendet. Bei der Herstellung eines solchen Hebels ist in dessen Seitenteile jeweils eine Bohrung für den Einbau des Lagerbolzens so einzubringen, dass diese koaxial zueinander liegen. Üblicherweise erfolgt dies bei einem spanlos geformten (Blech-)Hebel durch gegenläufiges Lochen der beiden Hebelseitenteile, wobei die beim Lochen herausgelösten Materialstücke zunächst in die zwischen beiden Seitenteilen liegende Rol lentasche gedrückt und anschließend von dort entfernt werden. Die Anwendung dieses Verfahrens ist dann nicht möglich, wenn die Summe der Dicken der herausgelösten Materialstücke größer ist als die Breite der im Hebel vorhandenen Rollentasche.

Vor diesem Hintergrund ist es bekannt, an den Außenseiten der Seitenteile im Bohrungsbereich Senkungen einzubringen, die mit weiteren Maßnahmen eine formschlüssige Verdrehsicherung des Lagerbolzens ermöglichen sollen. So ist gemäß der DE 197 42 778 A1 eine diesbezügliche Zylindersenkung vorbekannt. Gemäß der WO 03/064821 A1 soll an einem Hebel eine Fase zur Aufnahme von Mitteln zur Verdrehsicherung für den Lagerbolzen einsetzbar sein. In beiden Fällen muss jedoch deren Herstellung bei der Endbearbeitung der Bohrung für den Lagerbolzen erfolgen. Eine Herstellung der Senkungen beim oder vor dem Lochen ist ausgeschlossen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenläufiges Lochen zur Herstellung der Bohrungen in beiden Seitenteilen des Hebels auch bei solchen Hebeln sicherzustellen, die konstruktiv bedingt eine Breite der Rollentasche aufweisen, die kleiner ist als die Summe der Dicken beider Seitenteile.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Verfahren des gegenläufigen Lochens bei derartigen Hebeln unter der Bedingung anwendbar ist, dass die Summe der Dicken der beim Lochen herausgelösten Materialstücke kleiner ist als die Breite der Rollentasche.

Die Erfindung geht daher aus von einem Hebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenmaschine, wie Schwing-, Kipp- oder Schlepphebel, mit einer für die Ab stützung an einem drehbaren Nocken vorgesehenen Rolle, die in einer von einem linken und einem rechten Seitenteil eingeschlossenen Rollentasche liegt und auf einem im Hebel gelagerten Lagerbolzen drehbar gelagert ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist zudem vorgesehen, im Umgebungsbereich der späteren Bohrung zur Aufnahme des Lagerbolzens eine Reduzierung der Wandstärke der Seitenteile auszuführen. Dabei sollen die Wanddicken soweit reduziert werden, dass die Breite der Rollentasche gleich oder größer ist als die Summe der lokal reduzierten Hebelwandstärken des linken und des rechten Seitenteils.

Solcher Art Verjüngungen verringern zugleich die Tragbreite der Seitenteile gegenüber dem Lagerbolzen. Letztlich bedarf es deshalb einer Optimierung der Maßverhältnisse bei gleichzeitiger Einhaltung der erfindungsgemäßen Bedingung.

Die Verjüngung der Seitenteile kann durch Ur-, Umform- oder werkstoffabtragende Verfahren ausgeführt werden. Sie kann zugleich die bei bekannten Hebeln häufig nachträglich eingebrachten Senkungen zum Verstemmen der Lagerbolzen vorteilhaft ersetzen. Die Form der Verjüngung ist freigestellt, sofern die maximal zulässige Dicke der Hebelwandstärken im Bereich dieser Verjüngungen nicht überschritten wird.

Zudem kann vorgesehen sein, die genannten Verjüngungen der Hebelseitenwände bereits bei der Herstellung der Rohform des Hebels mit einzuarbeiten und diese durch Umformvorgänge zu erzeugen. Ein zusätzlicher Vorteil kann sich daraus ergeben, dass durch nachträgliche Materialumformung eine Verfestigung des Grundwerkstoffes eintritt.

Ebenso kann vorgesehen sein, die Verjüngungen durch materialabtragende Verfahren zu erzeugen.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Verjüngungen nach fertigungstechnischen Erfordernissen an den Außenseiten, den Innenseiten der Seitenteile oder beidseitig anzuordnen. So kann beispielsweise eine Verjüngung an der Außenseite des linken Seitenteils mit einer Verjüngung an der Innenseite des rechten Seitenteils gepaart sein. Ebenso kann eine Verjüngung an der Innenseite des linken Seitenteils mit einer Verjüngung an der Innenseite im rechten Seitenteil kombiniert werden. Weitere Möglichkeiten bestehen darin, die vier möglichen Positionen der Verjüngungen miteinander zu kombinieren. Die Wahl der Kombinationen kann sich dabei nach konstruktiven Erfordernissen, aus dem Einsatzfall resultierenden Betriebsbedingungen oder fertigungstechnischen Randbedingungen ergeben.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, in den beiden Seitenteilen jeweils außen liegend die Verjüngungen anzubringen. Damit wird die Möglichkeit erhalten, im Bereich der Verjüngung jeweils die Verstemmung des Lagerbolzens vorzunehmen, wobei die Verbindungstechniken zwischen Seitenteilen und dem Lagerbolzen beibehalten werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Darin zeigen
1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Hebels;
2 eine Schnittdarstellung des Hebels in der Ebene der Lagerung (Schnitt A-A).
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Rollenschlepphebel, wie er bei der Hubventilsteuerung von Brennkraft-Kolbenmotoren Verwendung finden kann. Derselbe besteht im Wesentlichen aus einem linken Seitenteil 1, einem rechten Seitenteil 2, einem Verbindungssteg 3 (Lagerpfanne) und einem Verbindungssteg 4 (Bügel). In der Rollentasche 5 zwischen dem linken Seitenteil 1 und dem rechten Seitenteil 2 befindet sich eine Rolle 6, die auf einem Lagerbolzen 7 drehbar gelagert ist. Zudem ist erkennbar, dass zumindest an der Außenseite des linken Seitenteils 1 eine Verjüngung 8 desselben ausgebildet ist.
Wie insbesondere 2 verdeutlicht, ist es möglich, an jeden der beiden Seitenteile 1, 2 zwei solche Verjüngungen auszubilden, so dass maximal vier Verjüngungen 8, 9, 10 und 16 beliebig miteinander kombiniert sein können. In jedem Fall ist dabei dafür gesorgt, dass die den Lagerbolzen 7 tragende Breite 12 im linken Seitenteil 1 sowie die tragende Breite 13 im rechten Seitenteil 2 hinsichtlich ihrer mechanisch notwendigen Abmessungen aufeinander abgestimmt sind.
Die Verjüngungen 8, 9, 10 und 16 sind so tief ausgeführt, dass die Summe aus der tragenden Breite 12 des linken Seitenteils 1 und der tragenden Breite 13 des rechten Seitenteils 2 für den Lagerbolzen 7 kleiner oder maximal gleich groß ist, wie die Gesamtbreite 11 der Rollentasche 5. Daraus ergibt sich, dass die Summe der Dicken der beim gegenläufigen Lochen herausgelösten Materialstücke gleichfalls kleiner oder allenfalls gleich der Gesamtbreite 11 der Rollentasche 5 ist.
Dadurch kann das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Bohrungen 14 für den Lagerbolzen 7 in den Seitenteilen 1, 2 durch gegenläufiges Lochen trotz Verkleinerung der Rollentasche 5 beibehalten werden.
Der oben beschriebene Aufbau ermöglicht es, die Rollentasche 5 in ihrer Gesamtbreite 11 so weit zu verringern, wie konstruktive, technologische und be triebstechnische Erfordernisse dieses zulassen. Der Materialeinsatz für den Hebel und für die Rolle 6 kann dadurch ebenso wie dessen Baugröße verringert werden. Damit ist auch eine Reduzierung der zu bewegenden Masse zu erreichen, welches Möglichkeiten zur Optimierung des Betriebsverhaltens der betreffenden Kolbenmaschinen eröffnet. Diese Minimierung ist lediglich durch Festigkeitserfordernisse begrenzt.
Bei der Herstellung eines Hebels ausschließlich mit den außen liegenden Verjüngungen 8 und 16 besteht die Möglichkeit, den vorhandenen Freiraum für eine Verstemmung 15 des Lagerbolzens 7 zu nutzen, wobei diese nach den bekannten Bearbeitungsarten ausgeführt werden kann.

1: Linkes Seitenteil
2: Rechtes Seitenteil
3: Verbindungssteg (Schale)
4: Verbindungssteg (Bügel)
5: Rollentasche
6: Rolle
7: Lagerbolzen
8: Außen liegende Verjüngung im linken Seitenteil 1
9: Innen liegende Verjüngung im linken Seitenteil 1
10: Innen liegende Verjüngung im rechten Seitenteil 2
11: Gesamtbreite der Rollentasche 5
12: Tragende Breite im Seitenteil 1
13: Tragende Breite im Seitenteil 2
14: Bohrung
15: Verstemmung
16: Außen liegende Verjüngung im rechten Seitenteil 2

Claims

Hebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenmaschine, wie Schwing-, Kipp- oder Schlepphebel, mit einer Rolle (6), die in einer von einem linken Seitenteil (1) und einem rechten Seitenteil (2) des Hebels gebildeten Rollentasche (5) angeordnet und auf einem im Hebel angeordneten Lagerbolzen (7) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (11) der Rollentasche (5) kleiner ist als die Summe der Gesamtdicken des linken Seitenteils (1) und des rechten Seitenteils (2) des Hebels, wobei das linke Seitenteil (1) sowie das rechte Seitenteil (2) im Bereich einer Bohrung (14) zur Aufnahme des Lagerbolzen (7) soweit verjüngt (Verjüngungen 8, 9, 10, 16) sind, dass die Summe der den Lagerbolzen (7) tragenden Breite (12) des linken Seitenteils (1) und der tragenden Breite (13) des rechten Seitenteils (2) kleiner als die Breite (11) der Rollentasche (5) ist.
Hebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verjüngungen (8, 9, 10, 16) in den Seitenteilen (1, 2) des Hebels durch Umformen erzeugt sind.
Hebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verjüngungen (8, 9, 10, 16) in den Seitenteilen (1, 2) des Hebels durch Materialabtragung erzeugt sind.
Hebel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung (8, 10) im linken Seitenteil (1) und im rechten Seitenteil (2) jeweils außen oder innen (Verjüngung 9, 16) angeordnet ist.
Hebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (7) im Bereich wenigstens einer der äußeren Verjüngungen (8, 16) Mittel der Verdreh- und/oder Lagesicherung, vorzugsweise eine Verstemmung (15), aufweist.
Hebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenteil (1) eine außen angeordnete Verjüngung (8 bzw. 16) aufweist, während an dem anderen Seitenteil (2) die Verjüngung (9 bzw. 10) an der zur Rollentasche (5) weisenden Seite ausgebildet ist.