DE102021120356A1 - Method for producing a base body for an intermediate lever and an intermediate lever, each for a variable-stroke valve train of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen ist ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörper (1) eines Zwischenhebels (2) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher Grundkörper (1) einteilig aus Blech mit zwei beabstandeten Seitenwänden (3) mit einem Ober- und einem querbügelartig die Seitenwände (3) verbindenden Unterteil (4, 5) geformt ist, welches Unterteil (5) den Grundkörper (1) mit je einem Fußstück (11, 12) verbreitert und außenseitig eine Kulissenbahn (13) für einen Kontakt mit einem Ventilöffner hat und wobei an einem Fußstück (11) eine als Anlage für eine Nockenrückstellfeder fungierende Lasche (19) aus der Kulissenbahn (13) abschnittsweise abgetrennt und in Richtung zum Oberteil (4) gebogen ist. Hervorstehend ist hierbei, dass nach einem Stanzen eines Rohlings (14) aus einer Platine ein mittiges Grundstück (15) hierin zu einem U-Profilstück (16) geformt und die Kulissenbahn (13) geprägt und dass anschließend die Lasche (19) geschnitten und gebogen wird. Proposed is a method for producing a base body (1) of an intermediate lever (2) for a variable-stroke valve train of an internal combustion engine, which base body (1) is made in one piece from sheet metal with two spaced side walls (3) with an upper and a crossbar, the side walls (3) connecting lower part (4, 5), which lower part (5) widens the base body (1) with a base piece (11, 12) each and has a link track (13) on the outside for contact with a valve opener and on a base piece ( 11) a tab (19) acting as an abutment for a cam return spring is cut off in sections from the link track (13) and bent in the direction of the upper part (4). What is outstanding here is that after a blank (14) has been punched out of a circuit board, a central area (15) is formed into a U-profile piece (16) and the link track (13) is stamped and that the tab (19) is then cut and bent will.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Grundkörper aus Blech eines Zwischenhebels für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung einen Zwischenhebel mit einem Grundkörper aus Blech für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 2.The invention relates to a method for producing a base body made of sheet metal for an intermediate lever for a variable-lift valve train of an internal combustion engine according to the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to an intermediate lever with a base body made of sheet metal for a variable-lift valve train of an internal combustion engine according to the features of the
Ein Zwischenhebel, vorgesehen für einen vollvariablen Ventiltrieb zur drosselfreien Laststeuerung, und das prinzipielle Verfahren zur Herstellung dessen Grundkörpers aus einer Blechplatine, sind in der
Einen weiteren Zwischenhebel zeigt die
Auch geht aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Grundkörper aus Blech eines Zwischenhebels oder einen Zwischenhebel mit einem Grundkörper aus Blech mit optimierter Lasche zu schaffen.The object of the invention is to create a base body made of sheet metal for an intermediate lever or an intermediate lever with a base body made of sheet metal with an optimized tab.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 gelöst:
- A) Stanzen eines Rohlings aus einer Platine, aufweisend ein mittiges Grundstück, von dessen Flanken lateral je ein flügelartiger Ansatz weg steht;
- B) Tiefziehen des Grundstücks zu einem U-Profilstück zur Darstellung einer standfußartigen Grundkontur des Unterteils und Prägen der Kulissenbahn;
- C) Einschneiden der Kontur der Lasche in die Kulissenbahn und Hochbiegen der Lasche von der Kulissenbahn weg, wobei einerseits Schnittlinien in der Kulissenbahn für die Lasche, in Kulissenrichtung zum anderen Fußstück hin gesehen, hinter einem Biegeradius der Lasche auslaufen und wobei andererseits die Lasche derartig lang ist, dass sie über das Unterteil hinaus in den für die Rolle vorgesehenen Längsmittenbereich ragt und
- D) Aufbiegen der flügelartigen Ansätze zur Bildung der Seitenwände.
- A) Punching a blank from a circuit board, having a central property, from the flanks of which a wing-like attachment protrudes laterally;
- B) Deep-drawing of the property to form a U-profile piece to represent a base-like base contour of the lower part and embossing of the link track;
- C) Cutting the contour of the tab into the link track and bending the tab up away from the link track, with on the one hand cutting lines in the link track for the tab, seen in the direction of the link towards the other foot piece, running out behind a bending radius of the tab and on the other hand the tab being so long is that it protrudes beyond the lower part into the longitudinal center area provided for the roll and
- D) Bending up the wing-like projections to form the side walls.
Durch dieses optimierte Verfahren ist ein Grundkörper für einen Zwischenhebel herstellbar, bei dem es im „Anschlussbereich“ der Lasche an die Kulissenbahn zu vergleichsweise geringen Spannungen kommt. Es ist nicht mit Vorschädigungen des Blechs in diesem Bereich durch Tordierungen, Verwerfungen etc. zu rechnen. Das Grundstück füllt bei dessen Tiefziehen wünschenswert gut dessen Gegenform in der Matrize aus, was scharfkantige Übergänge von der Kulissenbahn zu dessen Seitenwänden erbringt. Die erst „hinter“ dem Beginn des Biegeradius für die Lasche auslaufenden Schnittkanten verleihen der gegenüber dem Stand der Technik sichtbar verlängerten Lasche eine zusätzliche Elastizität, da einfach gesagt bei Federangriff ein längerer Hebelarm vorliegt. Der Prägevorgang der Kulissenbahn kann gleichzeitig oder im Anschluss an den Ziehvorgang erfolgen. Ggf. kann die Kulissenbahn auch durch ein anderes, bspw. erst im Anschluss an den Schritt D) durchgeführtes Verfahren wie Schleifen oder dergleichen dargestellt werden.This optimized process makes it possible to produce a base body for an intermediate lever in which there is comparatively little stress in the "connection area" of the link plate to the link track. There is no pre-damage to the sheet metal in this area due to torsion, warping, etc. When deep-drawing, the property fills out its counter-mold in the die as well as it should, which results in sharp-edged transitions from the link track to its side walls. The cut edges, which only come to an end "behind" the beginning of the bending radius for the tab, give the tab, which is visibly longer than in the prior art, additional elasticity because, simply put, there is a longer lever arm when the spring acts. The embossing process of the slotted link track can take place at the same time as or after the drawing process. If necessary, the link path can also be represented by another method, such as grinding or the like, for example only carried out after step D).
Clou ist somit eine Umkehr der bis dato angewendeten Verfahrensschritte, bei welchen zuerst die Lasche aus der Platine geschnitten und gebogen und anschließend das Grundstück zu einem U-förmigen Profilstück gezogen wurde, was zu hohen Spannungen im eben beschriebenen Kantenbereich mit Materialverwerfungen etc. führte.The highlight is therefore a reversal of the process steps used to date, in which the tab was first cut out of the plate and bent and then the property was pulled into a U-shaped profile piece, which led to high stresses in the edge area just described with material distortions etc.
Ggf. kann der Verfahrensschritt D) auch vor dem Schritt C) durchgeführt werden. Dies hat keinen Einfluss auf die Güte des o. g. Kantenbereichs.Optionally, process step D) can also be carried out before step C). This has no influence on the quality of the above edge area.
Aufgrund der verlängerten Lasche, welche in Fortbildung der Erfindung (beide Varianten) die Kontur der mittigen Rolle im Verbau schneidet, ist ein solcher Zwischenhebel universell einsetzbar. Er eignet sich zwar insbesondere für eine nunmehrige Querauflage eines Schenkels einer Drehschenkelfeder (Stichwort: „Auswanderung“). Unter Umständen kann jedoch der Schenkel, in Abhängigkeit des Ventiltriebs-Layouts, auch in Verlaufsrichtung der Lasche auf dieser liegen.Such an intermediate lever can be used universally because of the extended lug, which in a further development of the invention (both variants) intersects the contour of the central roller in the shoring. Although it is particularly suitable for a now transverse support of a leg of a torsion spring (keyword: "emigration"). Under certain circumstances, however, depending on the valve train layout, the leg can also lie on the tab in the direction in which it extends.
Alternativ wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des nebengeordneten Sachanspruchs 2 gelöst. Hiernach ist ein Übergangsbereich der Kulissenbahn zur Lasche, welcher einen Endbereich des Nullhubabschnitts aufweist, mit Schnittlinien versehen, die, in Kulissenrichtung vom einen zum anderen Fußstück hin gesehen, hinter einem Biegeradius der Lasche auslaufen.Alternatively, this object is achieved by the features of the characterizing part of
Somit hat dieser Übergangsbereich, welcher ein Endstück des Nullhubbereichs, von dem einen Fußstück aus gesehen, aufweist, eine gewisse Elastizität oder Federeigenschaft in Hebellängsrichtung. Sprunghafte Kraftanstiege beim Überlauf des Zwischenhebels mit dem Nullhubabschnitt der Kulissenbahn auf der endprofilierten Rolle des Ventilöffners, bspw. im Abschaltmodus des betreffenden Gaswechselventils, sind hierdurch dramatisch verringert bzw. eliminiert. Derartige Kraftanstiege können ansonsten, aufgrund eines geringfügigen Einragens der balligen Rolle mit ihrer Mitte zwischen einen durch die Lasche erzeugten Freiraum am einen Fußstück, beim Überlauf der Rolle über den Beginn des „festen“ Bereichs der Kulissenbahn (in Richtung zum anderen, die Hubkurve tragenden Bereich), zu einem unerwünschten Belasten der Ventilfeder des jeweiligen (geschlossenen) Gaswechselventils und / oder zu einem geringfügigen „Einfahren“ des „steifen“ hydraulischen Abstützelements führen.Thus, this transition area, which has an end piece of the zero lift area, seen from the one base piece, has a certain elasticity or spring property in the longitudinal direction of the lever. Sudden increases in force when the intermediate lever overruns with the zero lift section of the link track on the end-profiled roller of the valve opener, for example in the shut-off mode of the gas exchange valve in question, are thereby dramatically reduced or eliminated. Such increases in force can otherwise, due to a slight protrusion of the convex roller with its center between a free space created by the strap on one foot piece, when the roller overruns over the beginning of the "fixed" area of the link track (in the direction of the other area carrying the lifting curve ), lead to undesired loading of the valve spring of the respective (closed) gas exchange valve and/or to a slight "retraction" of the "stiff" hydraulic support element.
Weitere Unteransprüche beziehen sich auf eine breitengestufte Ausbildung des Grundkörpers bzw. Zwischenhebels mit Grundkörper. Demnach hat dieser im Bereich des stützfußartigen Unterteils seine geringste Breite. Der Längsmittenbereich bei der Rolle, wobei ggf. auch eine Gleitfläche denkbar und vorgesehen ist, kann demgegenüber „ausgebaucht“ sein. Zudem kann wiederum der Abschnitt des Oberteils gegenüber dem Längsmittenbereich erweitert sein. Die Verbindung erfolgt jeweils über gekröpfte Seitenwandabschnitte.Further dependent claims relate to a width-graded design of the base body or intermediate lever with base body. Accordingly, this has its smallest width in the area of the supporting foot-like lower part. In contrast, the longitudinal central area of the roller, in which case a sliding surface is also conceivable and provided, can be “bulged out”. In addition, the section of the upper part can in turn be expanded compared to the longitudinal center area. The connection is made via cranked side wall sections.
Schließlich ist es vorgeschlagen, die Seitenwände über miteinander gefügte Querbügel im Bereich des Oberteils zu versteifen. Im Hinblick auf den Bauraum ist es dabei zweckmäßig, diese Versteifung auf einer der Lasche abgewandten Längsseite des Grundkörpers vorzusehen.Finally, it is proposed to stiffen the side walls in the area of the upper part by means of crossbars that are joined together. With regard to the installation space, it is expedient to provide this stiffening on a longitudinal side of the base body facing away from the lug.
Als vom Zwischenhebel zu beaufschlagender Ventilöffner, dessen Kontaktpartner zum Zwischenhebel wie üblich eine Rolle ist, kommt insbesondere ein hebelartiger Nockenfolger wie ein Schlepp- oder Schwinghebel infrage. Denkbar und vorgesehen ist jedoch auch ein Gegenlauf auf einer Rolle eines Stößels.A lever-type cam follower such as a rocker arm or rocker arm is particularly suitable as the valve opener to be acted upon by the intermediate lever, whose contact partner to the intermediate lever is, as usual, a roller. However, counter-rotation on a roller of a tappet is also conceivable and provided for.
Zur Zeichnung:
- •
1 zeigt eine räumliche Seitenansicht auf einen fertig montierten Zwischenhebel mit Grundkörper; - •
2 zeigt den Hebel wie vorgenannt kopfüber; - •
3 zeigt den gestanzten Rohling; - •
4 zeigt den Rohling mit tiefgezogenem Grundstück und angeschnittener Kulissenbahn und - •
5 zeigt den Rohling mit abgebogener Lasche und aufgestellten Seitenwänden.
- •
1 shows a three-dimensional side view of a fully assembled intermediate lever with base; - •
2 shows the lever upside down as above; - •
3 shows the stamped blank; - •
4 shows the blank with a deep-drawn base and cut link track and - •
5 shows the blank with a bent flap and erected side walls.
Anhand der
- Der Grundkörper 1 besteht aus Stahlblech. Er hat zwei
beabstandete Seitenwände 3. Diese liegen bei seinemOberteil 4 gabelartig offen vor. Im Abschnitt seinesUnterteils 5 ist der Grundkörper 1 querbügelartig geschlossen ausgeführt.
- The base body 1 consists of sheet steel. It has two spaced
side walls 3. These are open in the form of a fork at itsupper part 4. In the section of itslower part 5, the base body 1 is closed in the manner of a crossbar.
Der Grundkörper 1 hat bei dem Oberteil 4 zwei Bohrungen 6, in denen eine Achse 8 sitzt, die eine Stützrolle 7, genauer gesagt ein Stützrollenpaket, trägt. Ein Längsmittenbereich 9 des Grundkörpers 1 beherbergt eine Rolle 10 für einen Gegenlauf eines Hubnockens. Die Rolle 10 verläuft auf einem Bolzen 21, der in Bohrungen 22 des Längsmittenbereichs 9 aufgenommen ist.The base body 1 has two
Wie aus den
Das Unterteil 5 hat an seiner freien Außenseite eine Kulissenbahn 13, auch Arbeitskurve genannt, für einen Kontakt mit einer endprofilierten Rolle eines Schlepphebels. Aus dem in
Die Seitenwände 3 sind bei dem Oberteil 4, auf der Längsseite des mittigen Nockenangriffs, durch einteilig von diesen ausgehende, miteinander verschweißte Querbügel 18 versteift.The
Anhand der
- Zunächst
wird ein Rohling 14 aus einem Blechstreifen gestanzt. Dieser Rohling 14 (s.3 ) hatein mittiges Grundstück 15, von dessen Flanken lateral je ein flügelartiger Ansatz 20 (die späteren Seitenwände 3) weg steht. Danachwird das Grundstück 15 im Gesenk zu einem U-Profilstück 16 tiefgezogen, sodass es zur Ausbildung der standfußartigen Grundkontur des Unterteils 5 kommt. Zugleich oder in einem folgenden Arbeitsschritt wird die Kontur der Kulissenbahn 13 geprägt.
- First, a blank 14 is stamped from a metal strip. This blank 14 (p.
3 ) has acentral plot 15, from the flanks of which a wing-like extension 20 (the later side walls 3) protrudes laterally. Thereafter, thesite 15 is deep-drawn in the die to form a U-profile piece 16, so that it forms the pedestal-like Grundkon door of thelower part 5 comes. At the same time or in a subsequent work step, the contour of thelink path 13 is embossed.
Wie
Die vorgenannten und gut aus der Zeichnung ersichtlichen Einschnitte 17 verleihen der Kulissenbahn 13 im Übergangsbereich an der Lasche 19, welcher den einen Endbereich des Nullhubabschnitts aufweist, eine gewisse federnde Nachgiebigkeit (s. a. Vorteilsangaben zum nebengeordneten Anspruch 2). Kraftspitzen (Belastung des Gaswechselventils) beim Überlauf des Zwischenhebels 2 auf der endprofilierten Rolle des Schlepphebels sind stark reduziert oder ausgeschlossen.The
BezugszeichenlisteReference List
- 1)1)
- Grundkörperbody
- 2)2)
- Zwischenhebelintermediate lever
- 3)3)
- SeitenwandSide wall
- 4)4)
- Oberteiltop
- 5)5)
- Unterteillower part
- 6)6)
- Bohrungdrilling
- 7)7)
- Stützrollesupport roller
- 8)8th)
- Achseaxis
- 9)9)
- LängsmittenbereichLongitudinal center area
- 10)10)
- Rollerole
- 11)11)
- Fußstückbase
- 12)12)
- Fußstückbase
- 13)13)
- Kulissenbahnslide track
- 14)14)
- Rohlingblank
- 15)15)
- Grundstückproperty
- 16)16)
- Profilstückprofile piece
- 17)17)
- Schnittliniecutting line
- 18)18)
- Querbügelcrossbar
- 19)19)
- Laschetab
- 20)20)
- Ansatzapproach
- 21)21)
- Bolzenbolt
- 22)22)
- Bohrung drilling
- RB)RB)
- Biegeradius LascheBending radius tab
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 1573174 B1 [0002]EP 1573174 B1 [0002]
- DE 102011003898 A1 [0003]DE 102011003898 A1 [0003]
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