DE102014206314A1

DE102014206314A1 - Verfahren zur Herstellung eines Zwischenhebels

Info

Publication number: DE102014206314A1
Application number: DE102014206314.0A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Christgen; Michael Schober
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-10-08
Also published as: WO2015149758A1; CN106132584A

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenhebels (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Zwischenhebel (1) eine Anlauffläche (2) für eine Kurvenscheibe an einem ersten Stirnende (3), eine Gegenlauffläche (4) für einen Hubnocken in einem Mittenbereich (5), eine einteilig angebundene Hubübertragungsfläche (6) auf ein Folgeglied an einem zweiten Stirnende, welche Hubübertragungsfläche als Gleitfläche vorliegt und sich in Hebelverschwenkrichtung erstreckt sowie eine Anlage (7) für eine Nockenrückstellfeder aufweist. Hierbei ist eine eine Endkontur der Hubübertragungsfläche (6) nachbearbeitungsfrei durch Prägen hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenhebels für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Zwischenhebel eine Anlauffläche für eine Kurvenscheibe an einem ersten Stirnende, eine Gegenlauffläche für einen Hubnocken in einem Mittenbereich, eine einteilig angebundene Hubübertragungsfläche auf ein Folgeglied an einem zweiten Stirnende, welche Hubübertragungsfläche als Gleitfläche vorliegt und sich in Hebelverschwenkrichtung erstreckt sowie eine Anlage für eine Nockenrückstellfeder aufweist.
Ein derartiger Zwischenhebel ist für einen vollvariablen Ventiltrieb zur drosselfreien Laststeuerung vorgesehen, so wie er von den Bayerischen Motorenwerken unter der internen Bezeichnung „Valvetronic“ verbaut wird (s. a. DE 10 2011 003 898 A1 ). Der Zwischenhebel besteht hierbei aus Stahlblech.
Nachteilig ist, daß dessen Hubübertragungsfläche mit Nullhub- und Hubbahn, welche an dem weiteren Stirnende nach einem Aufrichten der Seitenwände sich ausbildet, noch einer spanenden Feinbearbeitung durch Schleifen unterzogen wird. Das Werkstück muß hierbei aufwändig umgespannt werden. In Summe erhöht dieser Spannvorgang unnötig die Fertigungskosten, was gerade in der Massenfertigung zum Tragen kommt. Gleichzeitig wird festgestellt, daß die Hubübertragungsfläche in ihre Querrichtung gesehen im Wesentlichen, bis auf notwendige Kantenfasen – o. rundungen, plan ist. Somit kann es bei ungünstiger Toleranzlage u./o. Verschleiß im Betrieb zu sogenannten „Kantenträgern“ kommen, welche wiederum zu Verschleiß an der Hubübertragungsfläche oder dem Folgeglied (Rolle eines Schlepp- oder Schwinghebels) führen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Fertigungskosten für einen Nockenfolger wie vorgenannt sowie dessen Verschleißanfälligkeit zu senken.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Endkontur der Hubübertragungsfläche nachbearbeitungsfrei druckumgeformt ist.
Durch die vorgeschlagene Druckumformung der Hubübertragungsfläche, wobei bevorzugt an Prägen, jedoch auch an Schmieden, Fließpressen, Stauchen etc., oder auch Mischformen hiervon, gedacht ist, sind die Fertigungskosten gesenkt. Vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, ist der Zwischenhebel aus Stahlblech stanz-biegetechnisch erzeugt, wobei hierbei das bspw. Prägen dessen Hubübertragungsfläche in „einem Zug“ beim Stanzen der Kontur aus bspw. Blechband, jedoch vor einem Aufrichten dessen Seitenwände, erfolgt. Ein aufwändiges Umspannen des Werkstücks wie im St. d. Technik, ebenso eine spanende Nachbearbeitung der Hubübertragungsfläche, erübrigen sich. Alternativ kann die Hubübertragungsfläche auch erst nach einem Aufrichten der Seitenwände (Blechvariante) bspw. geprägt werden.
Besonders bevorzugt soll während des Druckumformprozesses gleichzeitig der Hubübertragungsfläche eine Balligkeit oder Profilierung in Querrichtung verliehen werden. Unter „Profilierung“ ist hierbei eine über eine standardisierte Anfasung oder Verrundung hinausgehende Ausbildung eines Radius im Kantenbereich zu verstehen. Somit kommt es nicht mehr bei einem bspw. unerwünschten „Verkippen“ des Zwischenhebels in Bezug auf sein Folgeglied zu den eingangs erläuterten Kantenträgern mit Verschleißmarken an der Hubübertragungsfläche oder dem Folgeglied.
Das vorschlagsgemäße Verfahren kann auch bei einem klotzartigen Zwischenhebel aus Vollmaterial appliziert werden kann, so wie er bspw. aus der DE 10 2011 003 900 A1 hervorgeht.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine räumliche Ansicht eines Zwischenhebels aus Stahlblech und
2 in einer schematischen Ansicht einen Querschnitt durch die Hubübertragungsfläche des Nockenfolgers mit Profilierung.
1 offenbart einen Zwischenhebel 1 für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
Der Zwischenhebel 1 ist im Wesentlichen stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestellt und hat zwei ein kastenähnliches Profil bildende Längswände 9. Er ist bei einem ersten Stirnende 3 von einer Achse 10 durchragt, auf welcher mittig eine als Rolle ausgebildete Anlauffläche 2 für eine Kurvenscheibe verläuft. Die Anlauffläche 2 ist von einem Rollenpaket als Gegenlauffläche 11 für eine Kulissenbahn eingefasst. Gleichzeitig sind die Längswände 9 bei dem ersten Stirnende 3 über einen einteilig angebundenen Versteifungsbügel 15 verbunden, welcher auch als separate Klammer vorliegen kann.
Die Längswände 9 sind in ihrem Mittenbereich 5 von einer weitere Achse 12 überbrückt. Auf dieser ist eine Rolle als Gegenlauffläche 4 für einen Hubnocken gelagert.
Bei einem zweiten Stirnende 16 weisen die Längswände 9 eine einteilig angebundene sowie als Gleitfläche ausgebildete Hubübertragungsfläche 6 auf, welche eine hier rechts zu erkennende Nullhubbahn 17 sowie einer sich hieran links anschließende Hubbahn 18 hat. Die Hubübertragungsfläche 6 überragt mit ihren beiden Enden 13, 14 die Längswände 9. Das hier rechts gezeichnete Ende 14 ist mit einer klammerartigen Anlage 7 für eine Nockenrückstellfeder versehen.
Der Zwischenhebel 1 wird im Wesentlichen stanz-biegetechnisch aus Stahlblech gefertigt. – Ein Beispiel für eine Geometrie des Stanzrohlings geht im Übrigen gut aus 2 der EP 1 573 174 B1 hervor. –
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die aus 1 ersichtliche Endkontur der Hubübertragungsfläche 6, nach oder bei einem Stanzen eines flachen Rohlings, geprägt und kommt ohne jedwede Nachbearbeitung aus. Während des Prägevorgangs wird die Hubübertragungsfläche 6 gleichzeitig mit einer Profilierung 8 versehen, so wie sie aus 2 näher hervorgeht. Die Profilierung 8 ist somit Bestandteil des Prägestempels. Anschließend werden die Längswände 9 aufgerichtet und mit den Achsen 10, 12 versehen.
Bezugszeichenliste

1: Zwischenhebel
2: Anlauffläche, Rolle
3: erstes Stirnende
4: Gegenlauffläche, Rolle
5: Mittenbereich
6: Hubübertragungsfläche
7: Anlage
8: Profilierung
9: Längswand
10: Achse
11: Gegenlauffläche Rollenpaket
12: Achse
13: Ende
14: Ende
15: Versteifungsbügel
16: zweites Stirnende
17: Nullhubbahn
18: Hubbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011003989 A1 [0002]
DE 102011003900 A1 [0008]
EP 1573174 B1 [0016]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Zwischenhebels (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Zwischenhebel (1) eine Anlauffläche (2) für eine Kurvenscheibe an einem ersten Stirnende (3), eine Gegenlauffläche (4) für einen Hubnocken in einem Mittenbereich (5), eine einteilig angebundene Hubübertragungsfläche (6) auf ein Folgeglied an einem zweiten Stirnende (16), welche Hubübertragungsfläche als Gleitfläche vorliegt und sich in Hebelverschwenkrichtung erstreckt sowie eine Anlage (7) für eine Nockenrückstellfeder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endkontur der Hubübertragungsfläche (6) nachbearbeitungsfrei druckumgeformt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubübertragungsfläche (6) geprägt, geschmiedet, fließgepresst, gestaucht oder tiefgezogen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Druckumformen der Hubübertragungsfläche (6) diese gleichzeitig mit einer aus einem Radius oder mehreren Radien zusammengesetzten Balligkeit oder einer Profilierung (8) jeweils in ihre Querrichtung versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkontur an einem Zwischenhebel (1) realisiert ist, welcher stanzbiegetechnisch aus Stahlblech hergestellt ist, und zwei ein kastenähnliches Profil bildende Längswände (9) hat, welche bei dem ersten Stirnende (3) von einer Achse (10) durchragt sind, auf der eine erste Rolle oder ein Rollenpaket als die Anlauffläche (2) für die Kurvenscheibe sowie eine zweite Rolle oder ein Rollenpaket als Gegenlauffläche (11) für eine Kulissenbahn sitzen, wobei die Längswände (9) in dem Mittenbereich (5) eine weitere Achse (12) aufnehmen, auf der eine weitere Rolle als die Gegenlauffläche (4) für den Hubnocken gelagert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkontur der Hubübertragungsfläche (6) nach einem Stanzen / Ausschneiden einer Platine des Zwischenhebels (1) und vor einem Hochbiegen der Längswände (9) zu ihrem kastenähnlichen Profil eingebracht wird.