DE102019115095A1

DE102019115095A1 - Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102019115095A1
Application number: DE102019115095.7A
Authority: DE
Inventors: Ion Lucian Buzea
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2020-12-10

Abstract

Vorgeschlagen ist ein aus Stahlblech hergestellter Schlepphebel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an ihren Unterflächen (2) durch einen Querbalken (3) verbundenen Seitenwänden (4), welcher Querbalken (3) an seiner freien Unterseite (5) an einem Ende (6) eine Lagerfläche (7) für ein Abstützelement und an einem anderen Ende (8) zwei Stege (9) zur Führung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils hierzwischen aufweist, welche Stege (9) als unter die Unterseite (5) des Querbalkens (3) gebogene Verlängerungen von Endstirnen (11) der Seitenwände (4) an dem anderen Ende (8) vorliegen, wobei die Seitenwände (4), ausgehend von ihren Endstirnen (11), mit je einer keilartigen Queraufspaltung (12) in Hebellängsrichtung versehen sind, deren oberer Schenkel (13) die den jeweiligen Steg (9) bildende Verlängerung darstellt, wobei der Querbalken (3) zwischen den Endstirnen (11) der Seitenwände (4) mit einem von den oberen Schenkeln (13) eingefassten Ansatz (14) fortsteht und wobei die oberen Schenkel (13), mit ihren Innenwänden (15) an Außenwänden (16) des Ansatzes (14) anliegend, soweit auf untere Schenkel (17) der Queraufspaltung (12) zu gebogen sind, dass sie abschnittsweise unter dem Ansatz (14) des Querbalkens (3) unter Bildung der Stege (9) hierzwischen verlaufen.

Description

Die Erfindung betrifft einen stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestellten Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an ihren Unterflächen durch einen Querbalken verbundenen Seitenwänden, welcher Querbalken an seiner freien Unterseite an einem Ende eine Lagerfläche für ein Abstützelement und an einem anderen Ende zwei Stege zur Führung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils hierzwischen aufweist, wobei die Seitenwände zwischen der Lagerfläche und den Stegen zwei Öffnungen für einen Bolzen einer Nockenanlaufrolle haben, welche Stege als unter die Unterseite des Querbalkens gebogene Verlängerungen von Endstirnen der Seitenwände an dem anderen Ende vorliegen.
Ein derartiger Schlepphebel geht aus der DE 198 11 658 B4 hervor. Hierbei sind die Seitenwände am anderen Ende in einem oberen Abschnitt der Endstirnen längs verlängert und U-förmig auf die Unterseite des Querbalkens des Schlepphebels gebogen.
Nach der EP 1 956 198 B1 gehen die Stege von einem Querbalken einer Tasche für die Nockenanlaufrolle aus. Wie aus der EP 1 122 408 A1 ersichtlich, sind die Stege durch Prägen erzielt. Schließlich offenbart die DE 196 22 888 B4 „hörnerartig“ auf die Unterseite des Querbalkens vom anderen Ende aus abgebogene Stege.
Aufgabe ist es, einen Schlepphebel wie vorgenannt zu kreieren, dessen Stege sich sehr simpel und spannungsarm mit vergleichsweise großer Führungshöhe herstellen lassen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Seitenwände, ausgehend von ihren Endstirnen, mit je einer keilartigen Queraufspaltung in Hebellängsrichtung versehen sind, deren oberer Schenkel die den jeweiligen Steg bildende Verlängerung darstellt, wobei der Querbalken zwischen den Endstirnen der Seitenwände mit einem von den oberen Schenkeln eingefassten Ansatz fortsteht und wobei die oberen Schenkel, mit ihren Innenwänden an Außenwänden des Ansatzes anliegend, soweit auf untere Schenkel der Queraufspaltung zu gebogen sind, dass sie abschnittsweise unter dem Ansatz des Querbalkens unter Bildung der Stege hierzwischen verlaufen.
Die erfindungsgemäßen Stege werden somit sehr einfach nur durch Stanz-Biegen geschaffen. Besonderer Clou der Erfindung ist es, dass durch die kragarm- oder cantileverartige Ausbildung der oberen Schenkel der endseitigen Queraufspaltungen mit vergleichsweise wenig Biege- oder Kerbspannungen zu rechnen ist und dass zugleich große Führungshöhen der Stege für das Gaswechselventil hierzwischen erzielt werden können. Die Führungshöhe wird, bei gleichem Stanzausschnitt, somit über die „Tiefe“ der auf den unteren Schenkel zu gebogenen oberen Schenkel determiniert. Somit kann für unterschiedliche Führungshöhen im best-case zumindest ein identisches Werkzeug zum Stanzen der Platine verwendet werden, bevor es zum Aufbiegen der Seitenwände und Abbiegen der oberen Schenkel kommt.
Zugleich erfahren die oberen Schenkel eine gute Fixierung in Richtung auf eine Längsmittelebene des Schlepphebels an Außenwänden des den Querbalken verlängernden Ansatzes.
Gemäß einer Fortbildung der Erfindung ist der jeweilige obere Schenkel mit seinem unterhalb des Ansatzes somit geschaffenen Steg in einer „Tasche“ aufgenommen, gebildet durch eine Außenwand des Ansatzes, einen Querbalken am Längsende des Ansatzes und der Endstirn der Seitenwand. Ggf. kann diese Tasche auch außenwandig geschlossen vorliegen. Hierbei muss der Ansatz einfach gesagt längsgeschlitzt sein.
Zur Biegebegrenzung der oberen in Richtung auf die unteren Schenkel zu ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, die oberen Schenkel über endseitig abkragende Finger auf den Querbalken des Ansatzes aufliegen zu lassen.
Alternativ hierzu kann in der jeweiligen Queraufspaltung ein Stoppmittel wie ein vom einen zum anderen Schenkel weisender Ansatz oder dergleichen vorgesehen sein.
Schließlich ist es vorgeschlagen, die Schenkel mit dem Ansatz zu verschweißen oder über einen Bügel zu verbinden, so dass bei hohen Belastungen im Betrieb deren Aufbiegen mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
Zur Zeichnung:

• 1 zeigt in einer räumlichen Ansicht einen fertigen Schlepphebel;
• 2 zeigt eine Draufsicht auf die gestanzte Platine des Schlepphebels vor einem Aufbiegen der Seitenwände und Abbiegen der oberen Schenkel der Queraufspaltungen und
• 3 zeigt den Schlepphebel nach 1, jedoch mit noch nicht abgebogenen oberen Schenkeln der Queraufspaltungen.

Die 1, 3 zeigen einen stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestellten Schlepphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Schlepphebel 1 hat zwei an ihren Unterflächen 2 durch einen Querbalken 3 verbundene Seitenwänden 4. Im Querschnitt liegt somit auf aufrechtes U-Profil vor.
Der Querbalken 3 weist an seiner freien, nockenabgewandten Unterseite 5 an einem Ende 6 eine als Kalotte ausgebildete Lagerfläche 7 für ein Abstützelement und an einem anderen Ende 8 zwei aus Endstirnen 11 der Seitenwände 4 herausgehende Stege 9 zur Führung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils hierzwischen auf (s. a. unten). In etwa in einem Mittenbereich haben die Seitenwände 4 zwei als Bohrungen vorliegende Öffnungen 10 für einen Bolzens einer Nockenanlaufrolle (nicht dargestellt), welche Bauteile den Schlepphebel 1 letztlich komplettieren. Ein Nockenanlauf würde somit im Betrieb „von oben“ erfolgen.
Die Seitenwände 4 sind, ausgehend von ihren Endstirnen 11, mit je einer keilartigen Queraufspaltung 12 in Hebellängsrichtung versehen. Jede Queraufspaltung 12 hat somit einen oberen und einen unteren Schenkel 13, 17. Der jeweils obere Schenkel 13, welcher den Steg 9 aufweist und bildet, verlängert seine Seitenwand 4. Zu erkennen ist in den 1, 3, dass der Querbalken 3 zwischen den Endstirnen 11 der Seitenwände 4 mit einem von den oberen Schenkeln 13 eingefassten Ansatz 14 fortsteht. Dabei liegen die oberen Schenkel 13 mit ihren Innenwänden 15 an Außenwänden 16 des Ansatzes 14 an (s. 1).
3 offenbart einen Zustand des Schlepphebels 1, wie er vor dessen endgültiger Formgebung, nach einem Aufbiegen der Seitenwände 4 aus der gestanzten Platine 25 (s. a. 2), vorliegt. Die Stege 9 der oberen Schenkel 13 sind noch nicht nach unten abgebogen. Letzterer Endzustand ist in 1 gezeichnet. Dabei erfolgt über ein auf die oberen Schenkel 13 angesetztes Biegewerkzeug ein Biegen dieser soweit in Richtung auf die unteren Schenkel 17 der Queraufspaltung 12 zu, dass sie abschnittsweise unter dem Ansatz 14 des Querbalkens 3 unter Bildung der Stege 9 hierzwischen verlaufen.
Der Ansatz 14 des Querbalkens 3 hat an seinem freien Ende 18 einen Querträger 19. In Draufsicht bildet das Ganze somit ein T-Profil. Eine Führung der oberen Schenkel 13 mit den Stegen 9 erfolgt in einer von den Endstirnen 11 der Seitenwände 4, Außenwänden 16 des Ansatzes 14 und Innenwänden 20 des Querträgers 19 begrenzten Tasche 21.
Jeder obere Schenkel 13 hat an seinem freien Längsende 22 einen über den Querträger 19 des Ansatzes 14 kragenden Finger 23. Dadurch ist, wie aus 1 ersichtlich, der obere Schenkel 13 biegebegrenzt gegenüber dem Querträger 19 oder anders gesagt, erfährt er hierauf einen Anschlag.
Eine alternative Maßnahme zur letztgenannten Anschlaglösung ist ebenfalls aus der Zeichnung ersichtlich. Zu erkennen ist in allen Figuren, dass innerhalb der jeweiligen Queraufspaltung 12, vom oberen Schenkel 13 in Richtung zum unteren Schenkel 17, ein Fortsatz 24 fortsteht. Über diesen kann ebenfalls eine Biegebegrenzung der Schenkel 13, 17 aufeinander zu realisiert sein. Außerdem verleiht dieser Fortsatz 14 der Konstruktion ggf. mehr Steifigkeit.
Nicht gezeichnet ist, dass die Schenkel 13, 17 mit dem Ansatz 14 des Querbalkens 3 verschweißt sind. Hier kommen entweder eine Punktverschweißung oder eine Schweißnaht infrage. Die Schenkel 13, 17 sind somit im Betrieb auch besonders starken Belastungen gewachsen, ohne dass es zu deren Aufbiegen kommt.
Bezugszeichenliste

1): Schlepphebel
2): Unterfläche
3): Querbalken
4): Seitenwand
5): Unterseite
6): Ende
7): Lagerfläche
8): Ende
9): Steg
10): Öffnung
11): Endstirn
12): Queraufspaltung
13): oberer Schenkel
14): Ansatz
15): Innenwand
16): Außenwand
17): unterer Schenkel
18): freies Ende
19): Querträger
20): Innenwand
21): Tasche
22): Längsende
23): Finger
24): Fortsatz
25): Platine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19811658 B4 [0002]
EP 1956198 B1 [0003]
EP 1122408 A1 [0003]
DE 19622888 B4 [0003]

Claims

Stanz-biegetechnisch aus Stahlblech hergestellter Schlepphebel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit zwei an ihren Unterflächen (2) durch einen Querbalken (3) verbundenen Seitenwänden (4), welcher Querbalken (3) an seiner freien Unterseite (5) an einem Ende (6) eine Lagerfläche (7) für ein Abstützelement und an einem anderen Ende (8) zwei Stege (9) zur Führung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils hierzwischen aufweist, wobei die Seitenwände (4) zwischen der Lagerfläche (7) und den Stegen (9) zwei Öffnungen (10) für einen Bolzen einer Nockenanlaufrolle haben, welche Stege (9) als unter die Unterseite (5) des Querbalkens (3) gebogene Verlängerungen von Endstirnen (11) der Seitenwände (4) an dem anderen Ende (8) vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (4), ausgehend von ihren Endstirnen (11), mit je einer keilartigen Queraufspaltung (12) in Hebellängsrichtung versehen sind, deren oberer Schenkel (13) die den jeweiligen Steg (9) bildende Verlängerung darstellt, wobei der Querbalken (3) zwischen den Endstirnen (11) der Seitenwände (4) mit einem von den oberen Schenkeln (13) eingefassten Ansatz (14) fortsteht und wobei die oberen Schenkel (13), mit ihren Innenwänden (15) an Außenwänden (16) des Ansatzes (14) anliegend, soweit auf untere Schenkel (17) der Queraufspaltung (12) zu gebogen sind, dass sie abschnittsweise unter dem Ansatz (14) des Querbalkens (3) unter Bildung der Stege (9) hierzwischen verlaufen.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den Außenwänden (16) des Ansatzes (14) des Querbalkens (3), an seinem freien Ende (18), je ein Querträger (19) absteht, so dass eine von den Endstirnen (11) der Seitenwände (4), Außenwänden (16) des Ansatzes (14) und Innenwänden (20) des Querträgers (19) begrenzte Tasche (21) gebildet ist, in welcher der jeweilige obere Schenkel (13) geführt ist und welcher obere Schenkel (13) an seinem freien Längsende (22) einen über den Querträger (19) des Ansatzes (14) kragenden Finger (23) hat, über den der obere Schenkel (13) biegebegrenzt auf dem Querträger (19) liegt.
Schlepphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, innerhalb der Queraufspaltung (12) der jeweiligen Seitenwand (4), von einem der Schenkel (13, 17) ein in Richtung zum anderen Schenkel (17, 13) weisender Fortsatz (24) zur Biegebegrenzung der Schenkel (13, 17) aufeinander zu wegsteht.
Schlepphebel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (13, 17) mit dem Ansatz (14) des Querbalkens (3) verschweißt sind.