DE102016224267A1 - Lever element for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry or an exhaust gas recirculation valve - Google Patents

Lever element for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry or an exhaust gas recirculation valve Download PDF

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Bernhard Nestmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hebelelement (1) für einen Aktuator einer Wastegate-Einrichtung oder einer variablen Turbinengeometrie,mit einem Bauteil (2), in welchem eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung (3a, 3b) ausgebildet sind,mit einem einen Grundkörper (7) aufweisenden Anbindungskörper (4), der im Bereich eines axialen Befestigungsabschnitts (5), welcher zumindest teilweise in der ersten Durchgangsöffnung (3a) des Bauteils (2) angeordnet ist, mittels einer Nietverbindung (11) mit dem Bauteil (2) verbunden ist,wobei auf einer Stirnseite (9) des Anbindungskörpers (4) eine Ausnehmung (6) vorgesehen ist, die sich im Bereich des Befestigungsabschnitts (5) innerhalb des Grundkörpers (7) erstreckt.The invention relates to a lever element (1) for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry, having a component (2) in which a first and a second passage opening (3a, 3b) are formed, with a base body (7). having connecting body (4) which is in the region of an axial mounting portion (5) which is at least partially disposed in the first passage opening (3a) of the component (2), connected by means of a rivet connection (11) with the component (2) on a front side (9) of the connection body (4) a recess (6) is provided, which extends in the region of the fastening portion (5) within the base body (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hebelelement für einen Aktuator einer Wastegate-Einrichtung oder einer variablen Turbinengeometrie (VTG) oder eines Abgas-Rückführungsventils. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Abgasturbolader mit einer variablen Turbinengeometrie oder mit einem solchen Wastegate-Ventil, welcher ein solches Hebelelement aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hebelelements.The invention relates to a lever element for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry (VTG) or an exhaust gas recirculation valve. Furthermore, the invention relates to an exhaust gas turbocharger with a variable turbine geometry or with such a wastegate valve, which has such a lever element. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a lever element.

Hebelelemente kommen in Abgasturboladern zum als Teil eines Aktuators zum Einsatz, mit welchem verstellbare Komponenten eines im Abgasturbolader vorhandenen Wastegate-Ventils oder einer im Abgasturbolader vorhandene variable Turbinengeometrie betätigt werden kann.Lever elements are used in exhaust gas turbochargers for use as part of an actuator with which adjustable components of a wastegate valve present in the exhaust gas turbocharger or a variable turbine geometry present in the exhaust gas turbocharger can be actuated.

Ein solches Hebelelement ist dabei üblicherweise mittels einer Koppelstange mit einer Wastegate- bzw. VTG-seitigen Antriebsschwinge verbunden. Das Hebelelement besteht in der Regel aus einem als Hebel dienenden Bauteil mit zwei Durchgangsöffnungen und aus einem mit dem Bauteil verschweißten und somit drehfest verbundenen Anbindungskörper. Zur Ausbildung der Schweißverbindung ist der Anbindungskörper in einer ersten der beiden Durchgangsöffnungen des Bauteils aufgenommen; in der zweite Durchgangsöffnung kann eine sogenannte Aktuatorwelle aufgenommen und drehfest - typischerweise ebenfalls mittels einer Schweißverbindung - an dem Bauteil befestigt sein. An dem Anbindungskörper kann drehbar die bereits erwähnte Koppelstange befestigt werden.Such a lever element is usually connected by means of a coupling rod with a wastegate or VTG side drive rocker. The lever element is usually made of a serving as a lever component with two through holes and a welded to the component and thus rotatably connected to the connection body. To form the welded connection, the connection body is received in a first of the two passage openings of the component; In the second passage opening, a so-called actuator shaft can be accommodated and secured in a rotationally fixed manner-typically likewise by means of a welded connection-to the component. The already mentioned coupling rod can be rotatably attached to the attachment body.

Als nachteilig bei herkömmlichen Hebelelementen erweist sich oftmals, dass im Zuge des Schweißverfahrens zum Drehfesten Befestigen des Anbindungskörpers an besagtem Bauteil Oberflächenbereiche des Anbindungskörpers beschädigt werden können. Dies erweist sich insbesondere als kritisch, wenn es sich dabei um gehärtete Oberflächenbereiche handelt, die im Betrieb des Hebelelements besonders hohen tribologischen Belastungen ausgesetzt werden können, so dass sich eine Beschädigung besonders nachteilig auf die Lebensdauer des Hebelelements auswirkt.A disadvantage of conventional lever elements often proves that in the course of the welding process for rotationally fixed fastening of the connection body to said component surface areas of the connection body can be damaged. This proves particularly critical when it comes to hardened surface areas, which can be exposed during operation of the lever member particularly high tribological loads, so that damage has a particularly adverse effect on the life of the lever member.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Hebelelement sowie für ein Herstellungsverfahren zum Herstellen eines solchen Hebelelements zu schaffen, bei welchem obige Problematik nicht mehr oder nur mehr in stark abgeschwächter Form auftritt.It is therefore an object of the present invention to provide an improved embodiment for a lever element and for a manufacturing method for producing such a lever element, in which the above problem no longer occurs or only in a much attenuated form.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Grundgedanke der Erfindung ist demnach, einen Anbindungskörper eines Hebelelements, der vorzugsweise als Zapfen oder Pin ausgebildet sein kann, derart auszubilden, dass er mittels einer Nietverbindung dauerhaft mit einem weiteren Bauteil verbunden werden kann, welches vorzugsweise plattenartig ausgebildet und als Stanzteil realisiert ist. Zur Ausbildung einer solchen Nietverbindung ist am besagten, weiteren Bauteil eine Durchgangsöffnung vorgesehen, in welcher ein axialer Befestigungsabschnitt des Anbindungskörpers angeordnet werden kann.The basic idea of the invention is accordingly to design a connecting element of a lever element, which may be preferably designed as a pin or pin, in such a way that it can be permanently connected to a further component by means of a riveted connection, which is preferably plate-like and realized as a stamped part. To form such a rivet connection, a passage opening is provided on said further component in which an axial fastening section of the connection body can be arranged.

In dem Anbindungskörper ist stirnseitig eine Ausnehmung ausgebildet, die sich axial in den Befestigungsabschnitt des Anbindungskörpers hinein erstreckt. Durch Hineinpressen eines Stempels oder eines anderen geeigneten Nietwerkzeugs in die Ausnehmung wird der Anbindungskörper im Bereich des Befestigungsabschnitts unter Ausbildung einer Nietverbindung dauerhaft mit dem weiteren Bauteil verbunden.In the attachment body, a recess is formed on the end face which extends axially into the attachment portion of the attachment body. By pressing in a punch or another suitable riveting tool into the recess, the connecting body is permanently connected to the further component in the region of the fastening portion to form a riveted joint.

Die technisch sehr aufwändige Ausbildung einer Schweißverbindung oder Lötverbindung, wie sie aus herkömmlichen Hebelelementen bekannt ist, kann beim erfindungsgemäßen Hebelelement also entfallen. Dies erweist sich auch als vorteilhaft, wenn der Anbindungskörper in bestimmten axialen Abschnitten, die im Betrieb des Hebelelements als Teil eines Aktuators tribologisch besonders hohen Belastungen ausgesetzt werden, mittels Nitrierens oder einer dazu alternativen geeigneten Methode ausgehärtet wird: Die Gefahr einer Beschädigung dieser ausgehärteten Abschnitte des Anbindungskörpers im Zuge des Verschweißens mit dem weiteren Bauteil ist beim erfindungsgemäßen Hebelelement, bei welchem eine Nietverbindung besagte Schweißverbindung ersetzt, ausgeschlossen.The technically very complex design of a welded joint or solder joint, as is known from conventional lever elements, can therefore be dispensed with in the lever element according to the invention. This also proves to be advantageous if the attachment body is cured in certain axial sections, which are subjected to tribologically particularly high loads during operation of the lever member as part of an actuator, by nitriding or an alternative suitable method: The risk of damage to these cured sections of the Connection body in the course of welding with the other component is excluded in the lever element according to the invention, in which a riveted joint replaces said welded joint.

Ein erfindungsgemäßes Hebelelement für einen Aktuator einer Wastegate-Einrichtung oder einer variablen Turbinengeometrie umfasst ein Bauteil, in welchem eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung ausgebildet sind. Weiterhin umfasst das Hebelelement einen Anbindungskörper, der einen Grundkörper aufweist. Dieser Grundkörper ist im Bereich eines Befestigungsabschnitts, welcher zumindest teilweise in der ersten Durchgangsöffnung des Bauteils angeordnet ist, mittels einer Nietverbindung mit dem Bauteil verbunden. Auf einer Stirnseite des Anbindungskörpers ist eine Ausnehmung vorgesehen, die sich im Bereich des Befestigungsabschnitts innerhalb des Grundkörpers erstreckt.An inventive lever element for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry comprises a component in which a first and a second passage opening are formed. Furthermore, the lever element comprises a connection body, which has a base body. This base body is connected to the component in the region of a fastening section, which is arranged at least partially in the first passage opening of the component, by means of a riveted connection. On a front side of the connection body, a recess is provided which extends in the region of the fastening portion within the base body.

Bevorzugt ist der Anbindungskörper als Zapfen oder als Pin ausgebildet. Mit diesen Varianten gehen besonders geringe Fertigungskosten für den Anbindungskörper einher.Preferably, the attachment body is designed as a pin or as a pin. These variants are accompanied by particularly low production costs for the connection body.

Besonders bevorzugt ist das Bauteil als Stanzteil ausgebildet. Auch mit dieser Variante gehen besonders geringe Fertigungskosten für den Anbindungskörper einher. Particularly preferably, the component is formed as a stamped part. Also with this variant are particularly low production costs associated with the connection body.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Grundkörper ein die Ausnehmung einfassender Körperkragen gebildet. Mittels des Körperkragens ist der Grundkörper zur Ausbildung der Nietverbindung formschlüssig mit dem Bauteil verbunden. Ein solcher Körperkragen erleichtert die Ausbildung einer Nietverbindung zwischen dem Anbindungskörper und dem Bauteil durch Einpressen eines geeignet dimensionierten Stempels in die am Anbindungskörper vorhandene Ausnehmung.In a preferred embodiment, a recess enclosing the body collar is formed in the body. By means of the body collar of the main body to form the rivet connection is positively connected to the component. Such a body collar facilitates the formation of a riveted joint between the attachment body and the component by pressing a suitably dimensioned punch into the recess provided on the attachment body.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Ausnehmung einen ersten axialen Ausnehmungsabschnitt mit konstantem Durchmesser auf. Der erste axiale Ausnehmungsabschnitt geht in axialer Richtung von der Stirnseite des Anbindungskörpers weg in einen sich konisch verjüngenden, zweiten axialen Ausnehmungsabschnitt über. Eine solche Geometrie führt zu einer besonders langlebigen Nietverbindung zwischen Bauteil und Anbindungskörper.In an advantageous development, the recess has a first axial recess section with a constant diameter. The first axial recess section merges in the axial direction from the end face of the connection body into a conically tapering, second axial recess section. Such geometry leads to a particularly durable rivet connection between the component and the connection body.

Besonders bevorzugt kann die Ausnehmung in einem Längsschnitt entlang der axialen Achse des Anbindungskörpers mit der Geometrie eines Kreissegments ausgestattet sein, vorzugsweise mit der Geometrie eines Ellipsen-Segments. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer solchen Geometrie eine besonders stabile Nietverbindung erzeugen lässt.Particularly preferably, the recess can be equipped in a longitudinal section along the axial axis of the connection body with the geometry of a circle segment, preferably with the geometry of an ellipse segment. Experimental investigations have shown that with such a geometry a particularly stable riveted joint can be produced.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anbindungskörper zumindest in einem vom Befestigungsabschnitt verschiedenen axialen Abschnitt, der nicht in der ersten Durchgangsöffnung des Bauteils aufgenommen ist, in einem Oberflächenbereich mit einer vorbestimmten, von der Oberfläche gemessenen Tiefe, gehärtet ausgebildet. Bevorzugt ist der axiale Abschnitt in dem Oberflächenbereich nitriert. Auf diese Weise kann der im Betrieb des Hebelelements in einem Abgasturbolader besonders hohen tribologischen Belastungen ausgesetzte Bereich des Hebelelements besonders wirksam gegen Verschleiß geschützt werden.In a further preferred embodiment, the attachment body is hardened in a surface area having a predetermined depth measured from the surface, at least in an axial section which is different from the attachment section and which is not accommodated in the first passage opening of the component. Preferably, the axial section is nitrided in the surface region. In this way, the area exposed during operation of the lever element in an exhaust gas turbocharger particularly high tribological loads area of the lever element can be particularly effectively protected against wear.

Zweckmäßig kann der im Oberflächenbereich mit vorbestimmter Tiefe gehärtete axiale Abschnitt auf einer von der Stirnseite mit der Ausnehmung abgewandten Seite axial an den Befestigungsabschnitt anschließen. Diese Variante des Hebelelements benötigt besonders wenig Bauraum in axialer Richtung.Suitably, the axial portion hardened in the surface region with a predetermined depth can axially adjoin the fastening portion on a side remote from the end face with the recess. This variant of the lever member requires very little space in the axial direction.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Abgasturbolader mit einem Wastegate-Ventil sowie mit einem vorangehend vorgestellten Hebelelement zum Verstellen des Wastegate-Ventils zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung. Die vorangehend erläuterten Vorteile des Hebelelements übertragen sich daher auch auf den erfindungsgemäßen Abgasturbolader.The invention further relates to an exhaust gas turbocharger with a wastegate valve and with a previously presented lever element for adjusting the wastegate valve between an open position and a closed position. The above-explained advantages of the lever element are therefore also transferred to the exhaust gas turbocharger according to the invention.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Abgasturbolader mit einer variablen Turbinengeometrie, die verstellbare Leitschaufeln umfasst, sowie mit einem vorangehend vorgestellten Hebelelement. Die vorangehend erläuterten Vorteile des Hebelelements übertragen sich daher auch auf den erfindungsgemäßen Abgasturbolader.The invention further relates to an exhaust-gas turbocharger with a variable turbine geometry, which comprises adjustable guide vanes, and to a previously presented lever element. The above-explained advantages of the lever element are therefore also transferred to the exhaust gas turbocharger according to the invention.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Hebelelements, insbesondere eines vorangehend vorgestellten erläuterten Hebelelements. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst einen Schritt a) gemäß welchem ein Bauteil bereitgestellt wird, in welchem zumindest eine (erste) Durchgangsöffnung vorhanden ist. In einem Schritt b) wird ein Anbindungskörper mit einem Grundkörper bereitgestellt, der einen Befestigungsabschnitt zum dauerhaften Verbinden des Anbindungskörpers mit dem Bauteil aufweist. Dabei ist auf einer Stirnseite des Anbindungskörpers eine Ausnehmung vorgesehen, die sich im Bereich des Befestigungsabschnitts innerhalb des Grundkörpers erstreckt. Besagte Ausnehmung von ist von einem Körperkragen des Grundkörpers eingefasst. In einem Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun der Befestigungsabschnitt des Grundkörpers in der (ersten) Durchgangsöffnung des Bauteils angeordnet. Schließlich wird in einem weiteren Schritt d) der Befestigungsabschnitt des Anbindungskörpers mit dem Bauteil vernietet.The invention further relates to a method for producing a lever element, in particular a lever element explained above. The inventive method comprises a step a) according to which a component is provided, in which at least one (first) through-hole is present. In a step b), a connection body having a base body is provided which has a fastening section for permanently connecting the connection body to the component. In this case, a recess is provided on an end face of the attachment body, which extends in the region of the attachment portion within the base body. Said recess is bordered by a body collar of the body. In a step c) of the method according to the invention, the fastening section of the base body is now arranged in the (first) passage opening of the component. Finally, in a further step d) of the attachment portion of the connection body is riveted to the component.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird zur Ausbildung der Nietverbindung ein Stempel in die Ausnehmung eingebracht. Mittels eines solchen Stempels lässt sich die erfindungswesentliche Nietverbindung zwischen Bauteil und Anbindungskörper besonders einfach realisieren.In a preferred embodiment of the method, a punch is introduced into the recess to form the riveted joint. By means of such a punch, the rivet connection between the component and the connection body which is essential to the invention can be realized particularly easily.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Anbindungskörper zumindest in einem vom Befestigungsabschnitt verschiedenen axialen Bereich in einem Oberflächenbereich gehärtet, vorzugsweise nitriert. Auf diese Weise kann der im Betrieb im Abgasturbolader besonders hohen tribologischen Belastungen ausgesetzte Bereich des Anbindungskörpers besonders gut gegen Verschleiß geschützt werden.In a further preferred embodiment, the attachment body is hardened, preferably nitrided, at least in an axial region different from the attachment section in a surface region. In this way, the exposed during operation in the exhaust gas turbocharger particularly high tribological loads area of the connection body can be particularly well protected against wear.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the abovementioned and those still to be explained below Characteristics can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch:

  • 1 einen Anbindungskörper des erfindungsgemäßen Hebelelements in einem Längsschnitt entlang seiner axialen Achse,
  • 2 ein als Stanzteil ausgebildetes Bauteil des erfindungsgemäßen Hebelelements in einer Draufsicht,
  • 3a, 3b den mit dem Bauteil der 2 vernieteten Anbindungskörper der 1 in unterschiedlichen perspektivischen Ansichten,
  • 4 eine schematische Darstellung, welche die prinzipielle Funktionsweise eines Aktuators mit einem erfindungsgemäßen Hebelelement in einem Abgasturbolader erläutert.
It show, each schematically:
  • 1 a connection body of the lever element according to the invention in a longitudinal section along its axial axis,
  • 2 a formed as a stamped part of the inventive lever element in a plan view,
  • 3a . 3b with the component of 2 riveted connection body of the 1 in different perspective views,
  • 4 a schematic representation which illustrates the basic operation of an actuator with a lever element according to the invention in an exhaust gas turbocharger.

Zunächst soll die Funktionsweise des hier vorgestellten, erfindungsgemäßen Hebelelements als Teil eines Aktuators in einem Abgasturbolader anhand der schematischen Darstellung der 4 erläutert werden.First, the operation of the here presented, the lever element according to the invention as part of an actuator in an exhaust gas turbocharger based on the schematic representation of 4 be explained.

4 zeigt ein sogenanntes 4-Gelenk-Koppelgetriebe 20 zur Steuerung eines Wastegate-Ventils (nicht gezeigt) eines Abgasturboladers. Das 4-Gelenk-Koppelgetriebe 20 umfasst eine Wastegate-seitige Abtriebsschwinge 21. Von der Abtriebsschwinge 21 steht ein Befestigungsbolzen 22 ab, an welchem drehbar eine Koppelstange 23 angebracht ist, welche mit einem Aktuator zum Drehverstellen der Abtriebsschwinge 21 verbunden ist. Der Aktuator umfasst eine ein Hebelelement 1 ausbildende Antriebsschwinge 24, an welchem die Koppelstange 23 ebenfalls drehbar befestigt ist. Eine Drehverstellung des als Antriebsschwinge 24 ausgebildeten Hebelelements 1 führt über die Koppelstange 23 somit zu einer Drehbewegung der Abtriebsschwinge 21. Durch eine solche Drehbewegung der Abtriebsschwinge 21 können Komponenten einer variablen Turbinengeometrie oder eines Wastegate-Ventils des Abgasturboladers verstellt werden. 4 shows a so-called 4-joint coupling gear 20 for controlling a wastegate valve (not shown) of an exhaust gas turbocharger. The 4-joint linkage 20 includes a wastegate side output rocker 21 , From the output swing 21 is a mounting bolt 22 from which rotates a coupling rod 23 attached, which with an actuator for Drehverstellen the output swing 21 connected is. The actuator comprises a lever element 1 forming drive swingarm 24 on which the coupling rod 23 is also rotatably mounted. A rotary adjustment of the drive rocker 24 trained lever element 1 leads over the coupling rod 23 thus to a rotational movement of the output rocker 21 , By such a rotational movement of the output swing 21 Components of a variable turbine geometry or a wastegate valve of the exhaust gas turbocharger can be adjusted.

Im Folgenden wird nun das erfindungsgemäße Hebelelement 1, welches in einem Aktuator eines Abgasturboladers als Antriebsschwinge 24 gemäß 4 verwendet werden kann, anhand der 1 bis 3 erläutert.The lever element according to the invention will now be described below 1 , which in an actuator of an exhaust gas turbocharger as a drive rocker 24 according to 4 can be used on the basis of 1 to 3 explained.

Die 1 und 2 illustrieren dabei den prinzipiellen Aufbau der beiden wesentlichen Bauteile des Hebelelements 1: Das Hebelelement 1 umfasst demnach einen in 1 gezeigten Anbindungskörper 4 sowie ein in 2 gezeigtes Bauteil 2.The 1 and 2 illustrate the basic structure of the two essential components of the lever element 1 : The lever element 1 therefore includes a in 1 shown connection body 4 as well as an in 2 shown component 2 ,

Entsprechend 1, welche den Anbindungskörper 4 des Hebelelements 1 in einem Längsschnitt entlang seiner Mittellängsachse M zeigt, kann der Anbindungskörper 4 des Hebelelements 1 als Zapfen 14 oder als Pin ausgebildet sein. Durch die Mittellängsachse M des Anbindungskörpers 4 wird dabei eine axiale Richtung A definiert. Der Anbindungskörper 4 umfasst einen Grundkörper 7, der wiederum einen axialen Befestigungsabschnitt 5 aufweist, mittels welchem der Anbindungskörper 4 an dem weiteren, noch anhand der 2 zu erläuternden Bauteil 2 des Hebelelements 1 befestigt werden kann. Wie 1 erkennen lässt, ist auf einer Stirnseite 9 des Anbindungskörpers 4 eine Ausnehmung 6 vorgesehen, die sich im Befestigungsabschnitt 5 innerhalb des Grundkörpers 7 erstreckt. Auf diese Weise wird in dem Grundkörper 7 ein die Ausnehmung 6 einfassender Körperkragen 8 gebildet. Mittels des Körperkragens 8 kann der Grundkörper 7 des Anbindungskörpers 4 mit dem Bauteil 2 gemäß 2 vernietet werden, was nachfolgend bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens noch genauer erörtert werden wird.Corresponding 1 which the connection body 4 of the lever element 1 in a longitudinal section along its central longitudinal axis M, the attachment body 4 of the lever element 1 as a cone 14 or be designed as a pin. Through the central longitudinal axis M of the connection body 4 In this case, an axial direction A is defined. The connection body 4 includes a main body 7 which in turn has an axial attachment section 5 has, by means of which the connection body 4 at the further, still on the basis of 2 to be explained component 2 of the lever element 1 can be attached. As 1 lets recognize is on a front page 9 of the connection body 4 a recess 6 provided in the attachment section 5 within the body 7 extends. In this way, in the main body 7 a the recess 6 enclosing body collar 8th educated. By means of the body collar 8th can the basic body 7 of the connection body 4 with the component 2 according to 2 riveted, which will be discussed in more detail below in the explanation of the manufacturing method according to the invention.

Besagte Ausnehmung 6 besitzt einen ersten axialen Ausnehmungsabschnitt 6a mit konstantem Durchmesser d, der von der Stirnseite 9 des Anbindungskörpers 4 weg in einen sich konisch verjüngenden, zweiten axialen Ausnehmungsabschnitt 6b übergeht.Said recess 6 has a first axial recess portion 6a with constant diameter d, from the front side 9 of the connection body 4 away in a conically tapered second axial recess portion 6b passes.

Die 2 zeigt ein weiteres Bauteil 2 des Hebelelements 1, in welchem eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung 3a, 3b ausgebildet sind. Das Bauteil 2 kann eine plattenartige Geometrie aufweisen und als Stanzteil 13 ausgebildet sein. Die erste Durchgangsöffnung 3a dient zur Aufnahme des Befestigungsabschnitts 5 des Anbindungskörpers 4.The 2 shows another component 2 of the lever element 1 in which a first and a second passage opening 3a . 3b are formed. The component 2 may have a plate-like geometry and as a stamped part 13 be educated. The first passage opening 3a serves to receive the attachment section 5 of the connection body 4 ,

Betrachtet man nun nochmals die 1, so erkennt man, dass der Anbindungskörper 4 ferner einen vom Befestigungsabschnitt 5 verschiedenen axialen Abschnitt 12 aufweist, der in einem am Bauteil 2 befestigten Zustand des Anbindungskörpers 4 nicht in der ersten Durchgangsöffnung 3a des Bauteils 2 aufgenommen ist. Der axiale Abschnitt 12 ist in einem Oberflächenbereich 10 mittels Nitrierens oder eines anderen geeigneten Härtungsverfahrens gehärtet. Der im Oberflächenbereich 10 gehärtete axiale Abschnitt 12 schließt entsprechend 1 auf einer von der die Ausnehmung 6 aufweisenden Stirnseite 9 abgewandten Seite axial an den Befestigungsabschnitt 5 an.Looking again at the 1 , one recognizes that the attachment body 4 further from the attachment portion 5 different axial section 12 having, in one on the component 2 fastened state of the connection body 4 not in the first through hole 3a of the component 2 is included. The axial section 12 is in a surface area 10 cured by nitriding or other suitable curing process. The in the surface area 10 hardened axial section 12 closes accordingly 1 on one of the recess 6 having front side 9 axially facing away from the attachment portion 5 at.

Im Folgenden wird beispielhaft die Herstellung des Hebelelements 1 aus dem Anbindungskörper der 1 und dem Bauteil der 2 beschrieben unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.The following is an example of the production of the lever element 1 from the connection body of the 1 and the component of 2 described in carrying out the method according to the invention.

Demnach wird in einem Verfahrensschritt a) zunächst das Bauteil 2 mit seinen beiden Durchgangsöffnungen 3a, 3b bereitgestellt. Im Verfahrensschritt b) wird der Anbindungskörper 4, der mit seinem Befestigungsabschnitt 5 am Anbindungskörpers 4 am Bauteil 2 befestigt werden soll, bereitgestellt. Wie bereits erläutert ist auf der Stirnseite 9 des Anbindungskörpers 4 eine Ausnehmung 6 vorgesehen. Die Ausnehmung 6 erstreckt sich von besagter Stirnseite 9 axial bis in den Befestigungsabschnitt hinein, und zwar derart, dass besagte Ausnehmung 6 von einem Körperkragen 8 des Anbindungskörpers 4 eingefasst wird.Accordingly, in a method step a) first the component 2 with its two through holes 3a . 3b provided. In process step b), the attachment body 4 , with its attachment section 5 at the connection body 4 on the component 2 should be attached, provided. As already explained is on the front page 9 of the connection body 4 a recess 6 intended. The recess 6 extends from said end face 9 axially into the mounting portion, in such a way that said recess 6 from a body collar 8th of the connection body 4 is enclosed.

In einem weiteren Verfahrensschritt c) wird nun der Befestigungsabschnitt 5 des Anbindungskörpers 4 in der ersten Durchgangsöffnung 3a des Bauteils 2 angeordnet.In a further method step c) is now the attachment portion 5 of the connection body 4 in the first passage opening 3a of the component 2 arranged.

In einem weiteren Verfahrensschritt d) wird der Befestigungsabschnitt 5 des Anbindungskörpers 4 mit dem Bauteil 2 vernietet. Diese Nietverbindung 11 zwischen dem Anbindungskörper 4 und dem Bauteil 2 kann unter Verwendung eines in den Figuren nicht dargestellten Stempels, der in die Ausnehmung 6 gepresst wird, erzeugt werden.In a further method step d), the fastening section 5 of the connection body 4 with the component 2 riveted. This riveted joint 11 between the connection body 4 and the component 2 can, using a punch, not shown in the figures, in the recess 6 is pressed.

Im Zuge des Herstellungsverfahrens, insbesondere vor oder nach Durchführung der Verfahrensschritte a) bis d) kann der Anbindungskörper 4 in einem zum Befestigungsabschnitt 5 verschiedenen axialen Abschnitt 12, der nicht in der ersten Durchgangsöffnung 3a des Bauteils 2 aufgenommen ist, zumindest in einem Oberflächenbereich 10 mittels Nitrierens oder eines anderen geeigneten Härtungsverfahrens gehärtet werden.In the course of the production process, in particular before or after carrying out the process steps a) to d), the attachment body 4 in one to the attachment section 5 different axial section 12 that is not in the first through hole 3a of the component 2 is included, at least in a surface area 10 be hardened by nitriding or other suitable curing process.

Das Bauteil 2 kann in Schritt a) mittels eines Stanzvorgangs hergestellt werden. Hierzu kann das Bauteil 2 in eine Stanzvorrichtung (nicht gezeigt) eingebracht werden, die Arbeitsstationen aufweist, welche vom Bauteil 2 sukzessive durchlaufen werden. In diesen Arbeitsstationen können die äußere Kontur des Bauteils 2, die erste Durchgangsöffnung 3a sowie die zweite Durchgangsöffnung 3b mittels sukzessiven Stanzens erzeugt werden. Das Stanzen kann dabei mittels einer Hubbewegung wenigstens einer der Arbeitsstationen der Stanzvorrichtung erfolgen. Zur anschließenden Ausbildung der Nietverbindung 11 zwischen dem Anbindungskörpers 4 und dem gestanzten Bauteil 2 kann der Anbindungskörper 4 zunächst mittels einer geeigneten Justiereinrichtung relativ zum Bauteil 2 ausgerichtet werden, so dass der Anbindungskörper 4 mit seinem Befestigungsabschnitt 5 in der ersten Durchgangsöffnung 3a des gestanzten Bauteils 2 positioniert wird. Anschließend wird durch die Hubbewegung eines an der Stanzvorrichtung vorgesehenen Stempels dieser Stempel in die Ausnehmung 6 des Anbindungskörpers 4 gepresst, so dass die gewünschte Nietverbindung 11 zwischen Anbindungskörper 4 und Bauteil 2 erzeugt wird.The component 2 can be produced in step a) by means of a punching process. For this purpose, the component 2 in a punching device (not shown) having work stations, which from the component 2 be passed through successively. In these workstations, the outer contour of the component 2 , the first through hole 3a and the second passage opening 3b be generated by means of successive punching. The punching can take place by means of a lifting movement of at least one of the work stations of the punching device. For the subsequent formation of the riveted joint 11 between the connection body 4 and the stamped component 2 can the attachment body 4 first by means of a suitable adjusting device relative to the component 2 be aligned so that the attachment body 4 with its attachment portion 5 in the first passage opening 3a of the stamped component 2 is positioned. Subsequently, by the lifting movement of a punch provided on the punch this stamp in the recess 6 of the connection body 4 is pressed, so that the desired riveted connection 11 between connection body 4 and component 2 is produced.

Die beim Stanzen ausgeführte Hubbewegung der wenigstens einen Arbeitsstation kann also auch zur Erzeugung der gewünschten Nietverbindung 11 genutzt werden. Eine Beschädigung des Anbindungskörpers 4, insbesondere des gehärteten Oberflächenbereichs 10 des Anbindungskörpers, 4 kann auf diese Weise vermieden werden.The executed during punching stroke movement of at least one workstation can therefore also for generating the desired rivet connection 11 be used. Damage to the connection body 4 , in particular the hardened surface area 10 of the connection body, 4 can be avoided in this way.

Claims (14)

Hebelelement (1) für einen Aktuator einer Wastegate-Einrichtung oder einer variablen Turbinengeometrie oder eines Abgas-Rückführungsventils, - mit einem Bauteil (2), in welchem eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung (3a, 3b) ausgebildet sind, - mit einem einen Grundkörper (7) aufweisenden Anbindungskörper (4), der im Bereich eines axialen Befestigungsabschnitts (5), welcher zumindest teilweise in der ersten Durchgangsöffnung (3a) des Bauteils (2) angeordnet ist, mittels einer Nietverbindung (11) mit dem Bauteil (2) verbunden ist, - wobei auf einer Stirnseite (9) des Anbindungskörpers (4) eine Ausnehmung (6) vorgesehen ist, die sich im Bereich des Befestigungsabschnitts (5) innerhalb des Grundkörpers (7) erstreckt.Lever element (1) for an actuator of a wastegate device or a variable turbine geometry or an exhaust gas recirculation valve, - With a component (2), in which a first and a second passage opening (3a, 3b) are formed, - having a base body (7) having a connection body (4), which in the region of an axial mounting portion (5), which is at least partially in the first passage opening (3a) of the component (2), by means of a rivet connection (11) with the Component (2) is connected, - Wherein on a front side (9) of the connection body (4) has a recess (6) is provided, which extends in the region of the fastening portion (5) within the base body (7). Hebelelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungskörper (4) als Zapfen (14) oder als Pin ausgebildet ist.Lever element after Claim 1 , characterized in that the connection body (4) is designed as a pin (14) or as a pin. Hebelelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) als Stanzteil (13) ausgebildet ist.Lever element after Claim 1 or 2 , characterized in that the component (2) is formed as a stamped part (13). Hebelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (7) ein die Ausnehmung (6) einfassender Körperkragen (8) gebildet ist, mittels welchem der Grundkörper (7) zur Ausbildung der Nietverbindung formschlüssig mit dem Bauteil (2) verbunden ist.Lever element according to one of the preceding claims, characterized in that in the base body (7) a recess (6) enclosing body collar (8) is formed, by means of which the base body (7) for forming the rivet connection positively connected to the component (2) is. Hebelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (6) einen ersten axialen Ausnehmungsabschnitt (6a) mit konstantem Durchmesser (d) aufweist, der von der Stirnseite (9) des Anbindungskörpers (4) weg in einen sich konisch verjüngenden, zweiten axialen Ausnehmungsabschnitt (6b) übergeht. Lever element according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (6) has a first axial recessed portion (6a) of constant diameter (d), which from the end face (9) of the connection body (4) away in a conically tapering, second axial recess portion (6b) passes. Hebelelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungskörper (4) zumindest in einem vom Befestigungsabschnitt (5) verschiedenen axialen Abschnitt (12), der nicht in der ersten Durchgangsöffnung (3a) des Bauteils (2) aufgenommen ist, in einem Oberflächenbereich (10), insbesondere mittels Nitrierens, gehärtet ist.Lever element according to one of the preceding claims, characterized in that the attachment body (4) at least in one of the attachment portion (5) different axial portion (12) which is not received in the first passage opening (3a) of the component (2) in one Surface area (10), in particular by means of nitriding, is cured. Hebelelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der im Oberflächenbereich (10) gehärtete axiale Abschnitt (12) auf einer von der Stirnseite (9) mit der Ausnehmung (6) abgewandten Seite axial an den Befestigungsabschnitt (5) anschließt.Lever element after Claim 6 , characterized in that in the surface region (10) hardened axial portion (12) on one of the end face (9) with the recess (6) facing away from the axial side of the attachment portion (5). Abgasturbolader, - mit einem Wastegate-Ventil, - mit einem Hebelelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verstellen des Wastegate-Ventils zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung.Turbocharger, - with a wastegate valve, - With a lever element (1) according to one of the preceding claims for adjusting the wastegate valve between an open position and a closed position. Abgasturbolader, - mit einer verstellbare Leitschaufeln umfassenden variablen Turbinengeometrie, - mit einem Hebelelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Verstellen der Leitschaufeln der variablen Turbinengeometrie oder des Wastegate-Ventils der Wastegate-Einrichtung.Exhaust gas turbocharger, - with variable turbine geometry comprising variable guide vanes, - with a lever element (1) according to one of Claims 1 to 7 for adjusting the vanes of the variable turbine geometry or the wastegate valve of the wastegate device. Brennkraftmaschine, - mit einer Vorrichtung zur Abgasrückführung, welche ein zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellbares Abgasrückführungsventil aufweist, - mit einem Hebelelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Verstellen des verstellbaren Abgasrückführungsventils.Internal combustion engine, with a device for exhaust gas recirculation, which has an adjustable between an open position and a closed position exhaust gas recirculation valve, - with a lever element (1) according to one of Claims 1 to 7 for adjusting the adjustable exhaust gas recirculation valve. Verfahren zum Herstellen eines Hebelelements (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Bauteils (2), in welchem zumindest eine (erste) Durchgangsöffnung (3a) vorhanden ist, b) Bereitstellen eines Anbindungskörpers (4) mit einem Grundkörper (7), der einen Befestigungsabschnitt (5) zum dauerhaften Verbinden des Anbindungskörpers (4) mit dem Bauteil (2) aufweist, wobei auf einer Stirnseite (9) des Anbindungskörpers (4) eine Ausnehmung (6) vorgesehen ist, die sich im Bereich des Befestigungsabschnitts (5) innerhalb des Grundkörpers (7) erstreckt, wobei die Ausnehmung (6) von einem Körperkragen (8) des Grundkörpers (7) eingefasst ist, c) Anordnen des Befestigungsabschnitts (5) des Grundkörpers (7) in der (ersten) Durchgangsöffnung (3a) des Bauteils (2), d) Vernieten des Befestigungsabschnitts (5) des Anbindungskörpers (4) mit dem Bauteil (2).Method for producing a lever element (1), in particular according to one of the Claims 1 to 7 comprising the following steps: a) providing a component (2) in which at least one (first) through-opening (3a) is present, b) providing a connection body (4) with a base body (7) having a fastening section (5) for permanent connection of the connection body (4) to the component (2), wherein on a front side (9) of the connection body (4) a recess (6) is provided, which in the region of the attachment portion (5) within the base body (7 ), wherein the recess (6) by a body collar (8) of the base body (7) is enclosed, c) arranging the mounting portion (5) of the base body (7) in the (first) through hole (3a) of the component (2) , d) riveting the attachment portion (5) of the attachment body (4) with the component (2). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Nietverbindung (11) ein Stempel in die Ausnehmung (9) eingebracht wird.Method according to Claim 11 , characterized in that for forming the rivet connection (11) a punch is introduced into the recess (9). Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungskörper (4) zumindest in einem vom Befestigungsabschnitt (5) verschiedenen axialen Bereich (12) in einem Oberflächenbereich (10) gehärtet, vorzugsweise nitriert, wird.Method according to Claim 11 or 12 , characterized in that the attachment body (4) is hardened, preferably nitrided, at least in an axial region (12) different from the attachment section (5) in a surface region (10). Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass - das Bauteil (2) einschließlich der ersten Durchgangsöffnung (3a) in Schritt a) mittels eines Stanzvorgangs hergestellt wird, wobei das Stanzen mittels einer Hubbewegung einer Stanzvorrichtung erfolgt, - zur Ausbildung der Nietverbindung (11) zwischen dem Anbindungskörper (4) und dem Bauteil (2) der Anbindungskörper (4) mit seinem Befestigungsabschnitt (5) in der ersten Durchgangsöffnung (3a) des gestanzten Bauteils (2) positioniert wird, - durch die Hubbewegung eines an der Stanzvorrichtung vorgesehenen Stempels dieser Stempel zur Ausbildung der Nietverbindung (11) zwischen Anbindungskörper (4) und Bauteil (2) in die Ausnehmung (6) des Anbindungskörpers (4) gepresst wird.Method according to one of Claims 11 to 13 , characterized in that - the component (2) including the first passage opening (3a) is produced in step a) by means of a punching operation, wherein the punching is effected by means of a lifting movement of a punching device, - for forming the rivet connection (11) between the connecting body ( 4) and the component (2) of the attachment body (4) with its attachment portion (5) in the first through hole (3a) of the stamped component (2) is positioned, - by the lifting movement of a provided on the punching punch of this stamp to form the Rivet (11) between the connection body (4) and component (2) in the recess (6) of the connection body (4) is pressed.
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