DE102020100924A1

DE102020100924A1 - Schlepphebel aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102020100924A1
Application number: DE102020100924.0A
Authority: DE
Inventors: Ralph Teichgräber; Jochen Viertel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-07-22

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Schlepphebel (1) aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel (1) zwei Seitenwände (2) hat, die bei einem Endstück (3) durch einen ersten unteren Querbalken (4) u-förmig nach oben offen verbunden sind, welcher erste Querbalken (4) an dessen Unterseite (5) eine Abstützelementkalotte (6) besitzt, wobei die Seitenwände (2) in einem Längsmittenstück (7) entweder je eine Bohrung (8) zur Aufnahme eines eine Nockenanlaufrolle tragenden Bolzens haben oder über eine Nockengleitfläche überbrückt sind und bei ihrem anderen Endstück (9) durch einen zweiten unteren Querbalken (10) u-förmig nach oben offen verbunden vorliegen, dessen Unterseite (11) als Gaswechselventilanlage (12) dient, wobei zur Darstellung einer alleinigen lateralen Führung für das Gaswechselventil an Innenlängsstreifen (14) der Seitenwände (2), ausgehend von einer Endstirn (13) des Schlepphebels (1) bei dem anderen Endstück (9), der zweite Querbalken (10) um einen Betrag (A), der kleiner als eine Dicke des Stahlblechs und lediglich 0,5 - 2 mm ist, in Richtung zu einer Oberseite (15) des Schlepphebels (1), parallel zu dessen Unterseite (20) bei dem anderen Endstück (9), versetzt ist und wobei die Innenlängsstreifen (14) die Unterseite (20) des Schlepphebels (1) bei dem anderen Endstück plan schneiden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlepphebel aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel zwei Seitenwände hat, die bei einem Endstück durch einen ersten unteren Querbalken u-förmig nach oben offen verbunden sind, welcher erste Querbalken an dessen Unterseite eine Abstützelementkalotte besitzt, wobei die Seitenwände in einem Längsmittenstück entweder je eine Bohrung zur Aufnahme eines eine Nockenanlaufrolle tragenden Bolzens haben oder über eine Nockengleitfläche überbrückt sind und bei ihrem anderen Endstück durch einen zweiten unteren Querbalken u-förmig nach oben offen verbunden vorliegen, dessen Unterseite als Gaswechselventilanlage dient.
Blechschlepphebel nach heutigem Stand sind für eine Vielzahl von Verwendungen gleich designt. So kommen, was eine Kostenfrage in der Massenproduktion ist und bspw. auch hilft, Zuordnungsaufwand in der Montage des Ventiltriebs zu verringern, identische Schlepphebel in schaltbaren Ventiltrieben wie Schiebenockenventiltrieben und zugleich in Standardventiltrieben zum Einsatz.
Im Hinblick auf die bei Schiebenockenventiltrieben bspw. auftretenden hohen Seitenführungsanforderungen des Schlepphebels (Stichwort: „Absprungsicherheit“) muss die Ventilschaftführung eine vergleichsweise große Höhe haben und ist dann für Standardventiltriebe mit geringeren Seitenführungsanforderungen zu hoch ausgelegt. Diese Anforderungen gelten ähnlich auch bei Ventiltrieben mit gedrückten Schlepphebeln. Hierunter sind Ventiltriebe mit Schlepphebeln zu verstehen, auf deren Nockenkontaktfläche der Nocken in Richtung zum einen Ende bei dem Abstützelement läuft, demnach „drückt“. Hingegen bei gezogenen Ventiltrieben laufen die Nocken auf den Schlepphebeln in Richtung zum anderen Ende mit der Ventilschaftanlage gegen.
Schlepphebel mit separaten Laschen zur Ventilschaftführung zeigen die Dokumente DE 196 17 523 A1 , 7 und DE 198 30 427 A1 , 1. Ein Schlepphebel mit einer zweifachen Ventilschaftführung, bestehend aus den vorgenannten Laschen und einem zusätzlichen Materialeinzug in der Unterseite des respektiven Querbalkens, offenbart die DE 103 54 683 A1 . Zudem ist aus der DE 10 2012 218 661 A1 ein Schlepphebel bekannt, dessen Ventilschaftführung über gedoppelte Seitenwände, demnach laschenfrei, realisiert ist, wobei der Querbalken bis zu einer Oberseite der Seitenwände eingerückt verläuft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen extrem preiswerten und leicht fertigbaren Blechschlepphebel zu kreieren.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass, zur Darstellung einer alleinigen lateralen Führung für das Gaswechselventil an Innenlängsstreifen der Seitenwände, ausgehend von einer Endstirn des Schlepphebels bei dem anderen Endstück, der zweite Querbalken um einen Betrag, der kleiner als eine Dicke des Stahlblechs und lediglich 0,5 - 2 mm ist, in Richtung zu einer Oberseite des Schlepphebels, parallel zu dessen Unterseite bei dem anderen Endstück, versetzt ist und wobei die Innenlängsstreifen die Unterseite des Schlepphebels bei dem anderen Endstück plan schneiden.
Die nunmehr erstmalig gegenüber dem Stand der Technik deutlich verkleinerte Höhe der Ventilschaftführung, wobei im Stand der Technik Führungshöhen >2 mm vorliegen, verbilligt und vereinfacht das Design des Schlepphebels erheblich und reduziert dessen Masse. Die Gefahr einer Quetschfaltenbildung oder von Rissen des Blechs im Bereich der Anlage ist reduziert. Umformwerkzeugkosten können gesenkt und Stückzahlen können erhöht werden.
Vorschlagsgemäß soll der zweite Querbalken durch „Durchstellen“ nur geringfügig versetzt werden, wobei die Fachwelt hierfür auch den Begriff des „Prägens“ verwendet. Hierbei greift nach einem Aufbiegen der Seitenwände aus dem Blechzuschnitt ein simpler Stempel von unten an den Querbalken an. Ggf. kann der Einzug auch durch einen lateralen Quetschvorgang erzielt werden. Gleichzeitig sollen die Innenlängsstreifen zur seitlichen Führung des Gaswechselventils als aufrechte Planplatten vorliegen, welche, bis auf einen notwendigen Kantenbruch, weitestgehend „scharfkantig“ bzw. mit leichtem Materialeinzug in eine Unterseite des Schlepphebels übergehen.
Gemäß einer Fortbildung der Erfindung kann sich an den zweiten Querbalken in Hebelrichtung gesehen eine Querwand anschließen. Diese verleiht dem Schlepphebel zusätzlich Steifigkeit und begrenzt eine optionale Tasche im Abschnitt des Längsmittelstücks des Schlepphebels, in welche Tasche eine Rolle als Nockengegenläufer einragen kann.
In Konkretisierung hiervon kann die Querwand auf der Seite des anderen Endes mit einer Einbuchtung versehen sein, die zweckmäßigerweise komplementär zum Ventilschaft im Verbau ist. Diese Gestaltung erlaubt dem Schlepphebel vergleichsweise große Verschwenkwinkel.
Der im Mittelstück des Schlepphebels ausgebauchte Verlauf der Seitenwände gemäß einem weiteren Unteranspruch schafft notwendige Seitenwandhöhe für die Steifigkeit u./o. garantiert eine seitliche Führung einer, wenn verwendet, Rolle als Nockengegenläufer.
Auch ist ein vorteilhaftes Verhältnis eines Abstandes einer Oberseite des zweiten Querbalkens von der Oberseite des Schlepphebels und eines Abstandes der Unterseite des zweiten Querbalkens von einer Unterseite des Schlepphebels bei dem anderen Endstück Gegenstand eines Unteranspruchs.
Schließlich ist eine spezielle Verwendung des Schlepphebels in einem nichtvariablen Ventiltrieb mit ziehendem Nockengegenlauf einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Gerade hierbei, jedoch nicht ausschließlich, sind die Anforderungen an Seitenführung vergleichsweise (im Vergleich bspw. mit Schiebenockenventiltrieben) gering.
Zur Zeichnung:

• 1 zeigt eine räumliche Ansicht auf einen Schlepphebel schräg von unten und
• 2 zeigt einen Querschnitt durch den Schlepphebel im Bereich des anderen Endstücks mit der Gaswechselventilanlage.

1 zeigt einen Schlepphebel 1 aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Schlepphebel 1 ist gleichermaßen für einen nichtvariablen oder variablen Ventiltrieb mit jeweils ziehendem oder drückendem Nockengegenlauf vorgesehen und gestaltet.
Der Schlepphebel 1 hat zwei Seitenwände 2, die bei einem Endstück 3 durch einen ersten unteren Querbalken 4 u-förmig nach oben offen verbunden sind. Der erste Querbalken 4 besitzt an dessen Unterseite 5 eine Abstützelementkalotte 6. In einem hieran angeschlossenen Längsmittelstück 7 weisen die Seitenwände 2 je eine Bohrung 8 zur Aufnahme eines eine Nockenanlaufrolle tragenden Bolzens (nicht gezeichnet) auf und haben einen nach unten ausgebauchten, querbalkenfreien Verlauf.
Bei ihrem anderen Endstück 9 liegen die Seitenwände 2 ebenfalls durch einen zweiten unteren Querbalken 10 u-förmig nach oben offen verbunden vor. Eine Unterseite 11 dieses Querbalkens 10 dient als Gaswechselventilanlage 12.
Eine Endstirn 13 des Schlepphebels 1 bei dem anderen Endstück 9 ist „offen“ gestaltet. Zur Darstellung einer simplen und völlig ausreichenden lateralen Führung für das Gaswechselventil an Innenlängsstreifen 14 der Seitenwände 2 ist der zweite Querbalken 10 lediglich um 0,5 - 2 mm in Richtung zu einer Oberseite 15 des Schlepphebels 1 durchgestellt (s. Abstand / Betrag (A) in 2). Der Materialversatz soll dabei geringer sein, als eine Dicke des Stahlblechs.
Aus 1 ist zudem entnehmbar, dass der zweite Querbalken 10 an seinem der Endstirn 13 des Schlepphebels 1 abgewandten Ende 16 in eine außenseitig mit den Seitenwänden 2 verbundene, von der Unterseite 11 wegstehende Querwand 17 mit einer Einbuchtung 18 übergeht. In die Einbuchtung 18 kann der Ventilschaft bei einer Verschwenkbewegung des Nockenfolgers im Betrieb eintauchen.
Aufgrund des lediglich sehr geringen Versatzes des Querbalkens 10 am anderen Endstück 9 von max. 2 mm in Richtung zur Oberseite 15 hat der Schlepphebel 1 in diesem Abschnitt letztlich noch ein nahezu reines u-ähnliches Profil.
Bezugszeichenliste

1): Schlepphebel
2): Seitenwand
3): Endstück
4): Querbalken
5): Unterseite
6): Abstützelementkalotte
7): Längsmittelstück
8): Bohrung
9): Endstück
10): Querbalken
11): Unterseite
12): Gaswechselventilanlage
13): Endstirn
14): Innenlängsstreifen
15): Oberseite
16): Ende
17): Querwand
18): Einbuchtung
19): Oberseite
20): Unterseite
A): Abstand / Betrag Unterseite
B): Abstand Oberseite

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 19617523 A1 [0004]
DE 19830427 A1 [0004]
DE 10354683 A1 [0004]
DE 102012218661 A1 [0004]

Claims

Schlepphebel (1) aus Stahlblech für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Schlepphebel (1) zwei Seitenwände (2) hat, die bei einem Endstück (3) durch einen ersten unteren Querbalken (4) u-förmig nach oben offen verbunden sind, welcher erste Querbalken (4) an dessen Unterseite (5) eine Abstützelementkalotte (6) besitzt, wobei die Seitenwände (2) in einem Längsmittenstück (7) entweder je eine Bohrung (8) zur Aufnahme eines eine Nockenanlaufrolle tragenden Bolzens haben oder über eine Nockengleitfläche überbrückt sind und bei ihrem anderen Endstück (9) durch einen zweiten unteren Querbalken (10) u-förmig nach oben offen verbunden vorliegen, dessen Unterseite (11) als Gaswechselventilanlage (12) dient, wobei zur Darstellung einer alleinigen lateralen Führung für das Gaswechselventil an Innenlängsstreifen (14) der Seitenwände (2), ausgehend von einer Endstirn (13) des Schlepphebels (1) bei dem anderen Endstück (9), der zweite Querbalken (10) um einen Betrag (A), der kleiner als eine Dicke des Stahlblechs und lediglich 0,5 - 2 mm ist, in Richtung zu einer Oberseite (15) des Schlepphebels (1), parallel zu dessen Unterseite (20) bei dem anderen Endstück (9), versetzt ist und wobei die Innenlängsstreifen (14) die Unterseite (20) des Schlepphebels (1) bei dem anderen Endstück plan schneiden.
Schlepphebel nach Anspruch 1, wobei das Versetzen des zweiten Querbalkens (10) durch Durchstellen / Einprägen realisiert ist.
Schlepphebel nach Anspruch 1, wobei der zweite Querbalken (10) an seinem der Endstirn (13) des Schlepphebels (1) abgewandten Ende (16) in eine außenseitig mit den Seitenwänden (2) verbundene, von der Unterseite (11) wegstehende Querwand (17) übergeht.
Schlepphebel nach Anspruch 3, wobei der Querwand (17) in Verlängerung der Gaswechselventilanlage (12) in der Unterseite (11) des zweiten Querbalkens (10) eine Einbuchtung (18) immanent ist.
Schlepphebel nach Anspruch 3, dass das Längsmittelstück (7) der Seitenwände (2) querbalkenfrei-unverbunden ist, wobei die Seitenwände (2) in diesem Abschnitt einen von den Unterseiten (5, 11) weg ausgebauchten Verlauf haben.
Schlepphebel nach Anspruch 1, wobei ein Abstand (A) der Unterseite (11) des zweiten Querbalkens (10) von der Unterseite (20) des Schlepphebels (1) bei dem anderen Endstück (9) maximal 1/3 zu einem ein Abstand (B) einer Oberseite (19) des zweiten Querbalkens (10) von der Oberseite (15) des Schlepphebels (1) beträgt.
Schlepphebel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlepphebel für einen nichtvariablen Ventiltrieb mit ziehendem Nockengegenlauf einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist.