DE102010012472A1 - Valve drive for use in internal combustion engine, has bifurcated component arranged between contact surface of cam follower and valve stem, where component secures position of cam follower in valve stem - Google Patents

Valve drive for use in internal combustion engine, has bifurcated component arranged between contact surface of cam follower and valve stem, where component secures position of cam follower in valve stem Download PDF

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Abstract

The valve drive has a lever-type cam follower (12) e.g. rocker arm, with a contact surface provided for an end of a valve stem (23). The cam follower is formed as a casting component or a valve train component and made of a metal sheet. Side walls (13, 14) of the cam follower comprise two holes (17, 18) to receive a bearing bolt (19) when the holes are aligned with one another. A bifurcated component (24) i.e. flow pressing member, is arranged between the contact surface of the cam follower and the valve stem, and secures a position of the cam follower in the valve stem.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem hebelartigen Nockenfolger, wie Schlepphebel, Kipphebel od. dgl., mit einer Kontaktfläche des Nockenfolgers für das Ende eines Ventilschaftes.The invention relates to a valve train of an internal combustion engine with a lever-like cam follower, such as drag lever, rocker arm od. Like., With a contact surface of the cam follower for the end of a valve stem.

Bei einem solchen Ventiltrieb kann der Nockenfolger eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweisen, welche einen Zwischenraum einschließen und durch zwei Querbalken, jeweils bei Bildung einer U-Form im Querschnitt, miteinander verbunden sind, wobei der eine Querbalken die Kontaktfläche des Nockenfolgers für das Ende des Ventilschaftes aufweist, während der andere Querbalken ein Widerlager für ein Abstützelement bildet, und wobei an den Seitenwänden zwei miteinander fluchtende Bohrungen zur Aufnahme eines Lagerbolzens angeordnet sind. Der Lagerbolzen kann dabei zwischen den Seitenwänden eine Laufbahn für Wälzkörper einer Nockenrolle bilden.In such a valvetrain, the cam follower may have a first sidewall and a second sidewall which include a space and are interconnected by two crossbeams, each forming a U-shape in cross section, one of the crossbeams contacting the cam follower for the end the valve stem, while the other cross bar forms an abutment for a support element, and wherein on the side walls two aligned bores for receiving a bearing pin are arranged. The bearing pin can form a raceway for rolling elements of a cam roller between the side walls.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Es ist bekannt, die Positionierung des Ventilschaftes durch ein seitliches Vorhalten von Nockenfolgerwerkstoff durchzuführen. Eine solche Ausführung ist jedoch in nachteiliger Weise mit einem großen technischen Werkzeugaufwand und einem hohen Werkstoff- und Energieverbrauch verbunden. Unter ungünstigen Bedingungen kann es dabei durch thermische und/oder mechanische Einflüsse zu Beschädigungen der Kontaktfläche kommen, was zum vorzeitigen Ausfall des Nockenfolgers führen kann. Außerdem kann es bei Öldruckschwankungen zu Ablaufproblemen kommen, die von der üblichen Nockenfolger-Geometrie nicht ausgeglichen werden können.It is known to perform the positioning of the valve stem by a lateral Vorhalte of cam follower material. However, such a design is disadvantageously associated with a great technical tooling and high material and energy consumption. Under unfavorable conditions, thermal and / or mechanical influences can damage the contact surface, which can lead to premature failure of the cam follower. In addition, there may be problems with oil pressure fluctuations, which can not be compensated by the usual cam follower geometry.

Ein als Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine ausgebildeter Nockenfolger der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE 199 50 990 A1 bekannt. Dieser hat jedoch den Nachteil, dass er für die Zuleitung von Schmierstoff zu seiner Anlagefläche für den Ventilschaft eines Gaswechselventils ein zusätzliches brückenartiges Bauteil benötigt, welches in dem von den Seitenwänden umschlossenen Raum auf der Oberseite der Querbalken angeordnet und mit Schmierstoffkanälen versehen ist.A trained as a rocker arm for a valve train of an internal combustion engine cam follower of the type mentioned is from the document DE 199 50 990 A1 known. However, this has the disadvantage that it requires an additional bridge-like component for the supply of lubricant to its contact surface for the valve stem of a gas exchange valve, which is arranged in the space enclosed by the side walls space on the upper side of the crossbar and provided with lubricant channels.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, durch dessen Verwendung die genannten Nachteile vermieden werden und der eine hohe Funktionssicherheit, auch bei Öldruckverlust, aufweist.The invention has for its object to provide a valve train for an internal combustion engine, by the use of which said disadvantages are avoided and a high reliability, even with oil pressure loss has.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der Kontaktfläche des Nockenfolgers und dem Ventilschaft ein zusätzliches, die Positionierung des Nockenfolgers am Ventilschaft sicherndes, gabelförmiges Bauteil angeordnet ist.This object is achieved in that between the contact surface of the cam follower and the valve stem an additional, the positioning of the cam follower on the valve stem securing, fork-shaped component is arranged.

Das gabelförmige Bauteil kann als Fließpressteil ausgeführt sein. Seine Aufgabe ist es, die Bewegung des Nockenfolgers und die dabei auftretende Kraft auf den Ventilschaft zu übertragen, die Ausrichtung des Nockenfolgers sicherzustellen und die Funktionssicherheit des Ventiltriebes bei Öldruckverlust zu erhöhen. Zu diesem Zweck kann das gabelförmige Bauteil mit einer inneren Kontaktfläche, welche von zwei seitlichen Führungsleisten begrenzt ist, an der Kontaktfläche des Nockenfolgers anliegen. An einem solchen Bauteil ist ein Aufnahmeraum gebildet, in welchem der Nockenfolger dann im Bereich seiner Kontaktfläche passend eingesetzt sein kann.The fork-shaped component can be designed as extruded part. Its task is to transfer the movement of the cam follower and the force occurring on the valve stem, to ensure the alignment of the cam follower and to increase the reliability of the valve train in oil pressure loss. For this purpose, the fork-shaped component with an inner contact surface, which is bounded by two lateral guide strips, bear against the contact surface of the cam follower. On such a component, a receiving space is formed, in which the cam follower can then be used appropriately in the region of its contact surface.

Der Nockenfolger kann beispielsweise ein Gussbauteil oder eine aus einem Blech hergestellte Ventiltriebskomponente sein. Die einfachere Herstellung eines als Blechteil ausgeführten Nockenfolgers ergibt einen Herstellungs-Kostenvorteil und eine durch das gabelförmige Bauteil erhöhte Funktionssicherheit. Bei der Verwendung eines Nockenfolgers, der aus zwei Seitenwänden mit Querbalken besteht, können also die Seitenwände und einer der Querbalken derart ausgebildet sein, dass sie die Bewegung und die Kraft des Nockenfolgers über das zusätzliche gabelförmige Bauteil auf den Ventilschaft übertragen. Das gabelförmige Bauteil positioniert und sichert dann gleichzeitig den Nockenfolger in Bezug auf die Nockenwelle und den Ventilschaft.The cam follower may be, for example, a cast component or a valve train component made of a sheet metal. The simpler production of a sheet metal part designed as a cam follower results in a manufacturing cost advantage and increased by the fork-shaped component reliability. When using a cam follower, which consists of two side walls with crossbars, so the side walls and one of the crossbars can be designed such that they transmit the movement and the force of the cam follower on the additional fork-shaped member on the valve stem. The fork-shaped member then simultaneously positions and secures the cam follower with respect to the camshaft and valve stem.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Vergleich mit dem Nockenfolger eines Ventiltriebes nach dem vorbekannten Stand der Technik im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils in perspektivischer DarstellungAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below in comparison with the cam follower of a valve train according to the prior art. Each show in perspective

1 einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit einem Nockenfolger, der auf einen Ventilschaft einwirkt, in einer Seitenansicht; 1 a valve train according to the invention with a cam follower, which acts on a valve stem, in a side view;

2 den Nockenfolger gemäß 1, in einer Unteransicht; 2 the cam follower according to 1 in a bottom view;

3 ein für die Anordnung zwischen dem Nockenfolger und dem Ventilschaft gemäß 1 vorgesehenes gabelförmiges Bauteil, in einer Seitenansicht; 3 a for the arrangement between the cam follower and the valve stem according to 1 provided fork-shaped component, in a side view;

4 das gabelförmige Bauteil gemäß 3, in einer Unteransicht; 4 the fork-shaped component according to 3 in a bottom view;

5 einen Nockenfolger nach dem vorbekannten Stand der Technik. 5 a cam follower according to the prior art.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Ein in 5 dargestellter vorbekannter Nockenfolger 1 besteht aus zwei parallelen Seitenwänden 2 und 3, welche durch zwei Querbalken 4 miteinander verbunden sind. Die Querbalken befinden sich in dem Zwischenraum, der von den Seitenwänden 2 und 3 begrenzt ist. Im Querschnitt bilden die Seitenwände mit den Querbalken jeweils ein U-ähnliches Profil. Etwa im Bereich einer Quermittelebene des Nockenfolgers 1 besitzt jede Seitenwand 2 bzw. 3 einen Lagerring 5 bzw. 6. Die Lagerringe dienen zur Aufnahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten Lagerbolzens, an welchem der Nockenfolger 1 schwenkbar gelagert ist. Der Lagerbolzen ist auf einem ebenfalls nicht dargestellten Lagerbock gegenüber dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt.An in 5 illustrated prior art cam follower 1 consists of two parallel side walls 2 and 3 , which by two transom 4 connected to each other. The crossbeams are located in the space between the side walls 2 and 3 is limited. In cross section, the side walls with the crossbars each form a U-like profile. For example in the area of a transverse center plane of the cam follower 1 owns every sidewall 2 respectively. 3 a bearing ring 5 respectively. 6 , The bearing rings serve to receive a bearing pin, not shown in the drawing, on which the cam follower 1 is pivotally mounted. The bearing pin is mounted on a bearing block, also not shown, relative to the cylinder head of the internal combustion engine.

Im Bereich des Endes 7 des einen Querbalkens ist an dessen Unterseite 8 ein Widerlager für ein Ende eines Abstützelementes ausgebildet. Das Widerlager ist als Kalotte geformt. Im Bereich des Endes 9 des anderen Querbalkens 4 ist an der Unterseite eine Kontaktfläche 10 für das Ende des Ventilschaftes eines Gaswechselventils ausgebildet. Der Nockenfolger 1 ist aus einem dünnwandigen Werkstoff hergestellt und kann beispielsweise aus Stahlblech bestehen. Für die Zuleitung von Schmierstoff zu der Kontaktfläche 10 ist in dem Raum zwischen den Seitenwänden 2 und 3 an den Oberseiten der Querbalken 4 ein zusätzliches brückenartiges Bauteil 11 angeordnet, welches mit Schmierstoffkanälen versehen ist.In the area of the end 7 of a crossbeam is at the bottom 8th formed an abutment for one end of a support element. The abutment is shaped as a dome. In the area of the end 9 of the other crossbeam 4 is at the bottom of a contact surface 10 formed for the end of the valve stem of a gas exchange valve. The cam follower 1 is made of a thin-walled material and may for example consist of sheet steel. For the supply of lubricant to the contact surface 10 is in the space between the side walls 2 and 3 on the tops of the transom 4 an additional bridge-like component 11 arranged, which is provided with lubricant channels.

Der erfindungsgemäße Ventiltrieb gemäß den 1 bis 4 weist einen Nockenfolger 12 mit einer ersten Seitenwand 13 und einer zweiten Seitenwand 14 sowie mit zwei zwischen den Seitenwänden angeordneten Querbalken 15 und 16 auf und ist damit ähnlich aufgebaut wie der Nockenfolger in 5. Die Seitenwände 13 und 14 bilden mit dem Querbalken 15 und dem Querbalken 16 jeweils ein U-förmiges Profil. Sie weisen im Bereich ihrer Quermittelebene zwei fluchtenden Bohrungen 17 und 18 auf, in welchen ein Lagerbolzen 19 eingesetzt ist. Dieser bildet zwischen den Seitenwänden 13 und 14 die innere Laufbahn für ein Radialwälzlager einer Nockenrolle 20, deren innere Oberfläche eine äußere Laufbahn des Radialwälzlagers ist.The valve gear according to the invention according to the 1 to 4 has a cam follower 12 with a first side wall 13 and a second side wall 14 as well as with two transverse bars arranged between the side walls 15 and 16 on and is thus similar in structure as the cam follower in 5 , The side walls 13 and 14 make with the crossbeam 15 and the crossbeam 16 each a U-shaped profile. They have two aligned bores in the region of their transverse center plane 17 and 18 in which a bearing pin 19 is used. This forms between the sidewalls 13 and 14 the inner race for a radial roller bearing of a cam roller 20 whose inner surface is an outer race of the radial roller bearing.

An der Unterseite des Nockenfolgers 12 ist an dem in der Zeichnung linksseitigen Ende ein Widerlager 21 für ein nicht dargestelltes Abstützelement ausgebildet, welches die Form einer Kalotte hat. An dem in der Zeichnung rechtsseitigen Ende des Nockenfolgers 12 befindet sich an dessen Unterseite eine Kontaktfläche 22. Hier ist zwischen dem Nockenfolger 12 und einem von dem Nockenfolger zu bewegenden Ventilschaft 23 erfindungsgemäß ein gabelförmiges Bauteil 24 angeordnet, welches die Positionierung des Nockenfolgers 12 zum Ventilschaft 23 hin sichert.At the bottom of the cam follower 12 is at the left-hand end in the drawing an abutment 21 formed for a support, not shown, which has the shape of a dome. At the right in the drawing end of the cam follower 12 is located on the underside of a contact surface 22 , Here is between the cam follower 12 and a valve stem to be moved by the cam follower 23 According to the invention, a fork-shaped component 24 arranged, which is the positioning of the cam follower 12 to the valve stem 23 backs up.

Das gabelförmige Bauteil 24 ist ein Fließpressteil mit einem zylindrischen Schaft 25. An dem oberen Ende des Schaftes befindet sich ein Bauteilelement mit zwei seitlichen Führungsleisten 26 und 27. Diese sind miteinander über einen Querbalken, der eine obere innere Kontaktfläche 28 aufweist, verbunden. Mit dem Querbalken ist eine zentrale Bohrung 29 des zylindrischen Schaftes 25 an dessen oberem Ende verschlossen. Am unteren Ende des zylindrischen Schaftes 25 ist die Bohrung 29 nach außen offen.The forked component 24 is a extruded part with a cylindrical shaft 25 , At the upper end of the shaft is a component element with two lateral guide rails 26 and 27 , These are interconnected by a crossbar, which has an upper inner contact surface 28 has connected. The crossbeam is a central hole 29 of the cylindrical shaft 25 closed at its upper end. At the lower end of the cylindrical shaft 25 is the hole 29 open to the outside.

Aufgrund dieser Form läßt sich das gabelförmige Bauteil 24 als Verbindungs- und Führungselement zwischen dem Ende des Nockenfolgers 12 auf der rechten Seite in 1 und dem dort angrenzenden Ventilschaft 23 anordnen. Der zylindrische Schaft 25 ist mit seiner Bohrung 29 auf das obere Ende des Ventilschaftes 23 passend aufgesteckt. Die innere Kontaktfläche 28 des gabelförmigen Bauteils 24 liegt am rechtsseitigen Ende des Nockenfolgers 12 an dessen Kontaktfläche 22 an. Dabei umgreifen die seitlichen Führungsleisten 26 und 27 des gabelförmigen Bauteils 24 den Nockenfolger 12 und liegen an seinen Seitenwänden 13 und 14 an, so dass der Nockenfolger 12 hier in das gabelförmige Bauteil 24 passend eingesteckt ist.Due to this shape, the fork-shaped component can be 24 as a connecting and guiding element between the end of the cam follower 12 on the right in 1 and the valve stem adjacent thereto 23 Arrange. The cylindrical shaft 25 is with his hole 29 on the upper end of the valve stem 23 fitting attached. The inner contact surface 28 of the fork-shaped component 24 lies on the right-hand end of the cam follower 12 at its contact surface 22 at. The lateral guide rails grip around here 26 and 27 of the fork-shaped component 24 the cam follower 12 and lie on its side walls 13 and 14 on, so the cam follower 12 here in the fork-shaped component 24 is inserted appropriately.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Nockenfolgercam followers
22
SeitenwandSide wall
33
SeitenwandSide wall
44
Querbalkencrossbeam
55
Lagerringbearing ring
66
Lagerringbearing ring
77
Ende des einen QuerbalkensEnd of a crossbeam
88th
Unterseitebottom
99
Ende des anderen QuerbalkensEnd of the other crossbeam
1010
Kontaktflächecontact area
1111
brückenartiges Bauteilbridge-like component
1212
Nockenfolgercam follower
1313
erste Seitenwandfirst sidewall
1414
zweite Seitenwandsecond side wall
1515
Querbalkencrossbeam
1616
Querbalkencrossbeam
1717
Bohrungdrilling
1818
Bohrungdrilling
1919
Lagerbolzenbearing bolt
2020
Nockenrollecam roller
2121
Widerlagerabutment
22 22
Kontaktflächecontact area
2323
Ventilschaftvalve stem
2424
gabelförmiges Bauteilfork-shaped component
2525
zylindrischer Schaftcylindrical shaft
2626
Führungsleisteguide rail
2727
Führungsleisteguide rail
2828
innere Kontaktflächeinner contact surface
2929
Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19950990 A1 [0004] DE 19950990 A1 [0004]

Claims (9)

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem hebelartigen Nockenfolger (12), wie Schlepphebel, Kipphebel od. dgl., mit einer Kontaktfläche (22) des Nockenfolgers (12) für das Ende eines Ventilschaftes (23), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kontaktfläche (22) des Nockenfolgers (12) und dem Ventilschaft (23) ein zusätzliches, die Positionierung des Nockenfolgers (12) am Ventilschaft (23) sicherndes, gabelförmiges Bauteil (24) angeordnet ist.Valve train of an internal combustion engine with a lever-like cam follower ( 12 ), such as drag lever, rocker arm od. Like., With a contact surface ( 22 ) of the cam follower ( 12 ) for the end of a valve stem ( 23 ), characterized in that between the contact surface ( 22 ) of the cam follower ( 12 ) and the valve stem ( 23 ) an additional, the positioning of the cam follower ( 12 ) on the valve stem ( 23 ) securing, fork-shaped component ( 24 ) is arranged. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hebelartige Nockenfolger (12) eine erste Seitenwand (13) und eine zweite Seitenwand (14) aufweist, welche einen Zwischenraum einschließen und durch zwei Querbalken (15, 16), jeweils bei Bildung einer U-Form im Querschnitt, miteinander verbunden sind, wobei der eine Querbalken (15) die Kontaktfläche (22) des Nockenfolgers (12) für das Ende des Ventilschaftes (23) aufweist, während der andere Querbalken (16) ein Widerlager (21) für ein Abstützelement bildet, und wobei an den Seitenwänden (13, 14) zwei miteinander fluchtende Bohrungen (17, 18) zur Aufnahme eines Lagerbolzens (19) angeordnet sind.Valve gear according to claim 1, characterized in that the lever-like cam follower ( 12 ) a first side wall ( 13 ) and a second side wall ( 14 ), which include a gap and by two transversal bars ( 15 . 16 ), in each case when forming a U-shape in cross-section, are interconnected, wherein the one transverse bar ( 15 ) the contact surface ( 22 ) of the cam follower ( 12 ) for the end of the valve stem ( 23 ), while the other transom ( 16 ) an abutment ( 21 ) forms a support element, and wherein on the side walls ( 13 . 14 ) two aligned holes ( 17 . 18 ) for receiving a bearing pin ( 19 ) are arranged. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbolzen (19) zwischen den Seitenwänden (13, 14) eine Laufbahn für Wälzkörper einer Nockenrolle (20) bildet.Valve gear according to claim 2, characterized in that the bearing pin ( 19 ) between the side walls ( 13 . 14 ) a raceway for rolling elements of a cam roller ( 20 ). Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gabelförmige Bauteil (24) mit einer inneren Kontaktfläche (28), welche von zwei seitlichen Führungsleisten (26, 27) begrenzt ist, an der Kontaktfläche (22) des Nockenfolgers (12) anliegt.Valve gear according to claim 1, characterized in that the fork-shaped component ( 24 ) with an inner contact surface ( 28 ), which consists of two lateral guide rails ( 26 . 27 ) is limited at the contact surface ( 22 ) of the cam follower ( 12 ) is present. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem gabelförmigen Bauteil (24) mit der inneren Kontaktfläche (28) und den beiden seitlichen Führungsleisten (26, 27) ein Aufnahmeraum gebildet ist, in welchem der Nockenfolger (12) im Bereich seiner Kontaktfläche (22) passend eingesetzt ist.Valve gear according to claim 3, characterized in that on the fork-shaped component ( 24 ) with the inner contact surface ( 28 ) and the two lateral guide rails ( 26 . 27 ) a receiving space is formed, in which the cam follower ( 12 ) in the region of its contact surface ( 22 ) is inserted appropriately. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gabelförmige Bauteil (24) einen mit dem Ventilschaft (23) koaxialen zylindrischen Schaft (25) aufweist, in dessen Bohrung (29) das Ende des Ventilschaftes (23) formschlüssig eingesteckt ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the fork-shaped component ( 24 ) one with the valve stem ( 23 ) coaxial cylindrical shaft ( 25 ), in whose bore ( 29 ) the end of the valve stem ( 23 ) is inserted positively. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gabelförmige Bauteil (24) ein Fließpressteil ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the fork-shaped component ( 24 ) is a Fließpressteil. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (12) ein Gussbauteil ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the cam follower ( 12 ) is a cast component. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (12) eine aus einem Blech hergestellte Ventiltriebskomponente ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the cam follower ( 12 ) is a valve train component made of a sheet metal.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19950990A1 (en) 1999-02-19 2000-08-24 Schaeffler Waelzlager Ohg Rocker lever for valve gear of internal combustion engine has separate oil carrying passage on upper side of cross member connecting side walls and originates from end of oil path from pushrod and leads to end of valve

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DE19950990A1 (en) 1999-02-19 2000-08-24 Schaeffler Waelzlager Ohg Rocker lever for valve gear of internal combustion engine has separate oil carrying passage on upper side of cross member connecting side walls and originates from end of oil path from pushrod and leads to end of valve

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