DE19730567C2 - Rocker arm for an internal combustion engine equipped with multi-valve technology - Google Patents
Rocker arm for an internal combustion engine equipped with multi-valve technologyInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwinghebel nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1, 2, 3 und 4, der in Verbindung mit einer Nockenwelle zur Betätigung von zumindest zwei gleichen Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine dient, wobei der gabelförmig ausgebildete, aus mehreren Armen bestehende Schwinghebel an seinem einen Ende schwenkbar auf einer Achse gelagert ist und an seinen gegenüberliegenden Enden mit je einem Gaswechselventil in Wirkverbindung steht.The invention relates to a rocker arm according to the preambles of independent claims 1, 2, 3 and 4, in connection with a Camshaft for actuating at least two identical gas exchange valves one Internal combustion engine is used, the fork-shaped, made of several Poor existing rocker arm pivoted at one end on one Axis is mounted and at its opposite ends with one each Gas exchange valve is in operative connection.
Derartige gabelförmige Betätigungshebel werden für solche Brennkraftmaschi nen eingesetzt, die zumindest zwei Einlaß- und/oder Auslaßventile für den Ladungswechsel je Zylindereinheit besitzen. Dadurch wird gegenüber der Verwendung von nur jeweils einem Ventil eine Vergrößerung des Strömungs querschnitts und damit eine Verringerung des Strömungswiderstandes während des Ladungswechsels erzielt.Such fork-shaped actuating levers are used for such internal combustion engines NEN used, the at least two inlet and / or outlet valves for the Have charge changes per cylinder unit. This is compared to the Using only one valve at a time increases the flow cross section and thus a reduction in flow resistance during of the gas exchange achieved.
Ein solch gattungsgemäßer Schwinghebel ist aus Fig. 1 der US 48 25 822 vorbekannt. Nachteilig dabei ist, daß ein sich veränderndes Ventilspiel mecha nisch durch Betätigen von Stellschrauben ausgeglichen werden muß.Such a generic rocker arm is previously known from Fig. 1 of US 48 25 822. The disadvantage here is that a changing valve clearance has to be compensated mechanically by actuating set screws.
In diesem Zusammenhang ist aus der nachveröffentlichten DE 196 21 463 A1 ein Schwinghebel bekannt, dessen Einsteckelemente von einer Hülse aufgenommen sind, die im Schwinghebel eingesetzt ist. Dieser Nachveröffentlichung ist jedoch keinerlei Hinweis auf die Befestigung der Hülse im Betätigungshebel entnehmbar.In this context is from the post-published DE 196 21 463 A1 discloses a rocker arm, the Insert elements are received by a sleeve, which is in the rocker arm is used. However, this post-publication is no reference to the Attachment of the sleeve in the operating lever can be removed.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwinghebel zur Betätigung von mehreren gleichen Gawechselventilen einer Brennkraftmaschine so auszubilden, daß einerseits eine automatische Einstellung des Ventilspiels erfolgt und andererseits dieser Betätigungshebel sich mit möglichst geringem Aufwand fertigen läßt.The invention is therefore based on the object of a rocker arm Actuation of several identical gas exchange valves in an internal combustion engine train that on the one hand an automatic adjustment of the valve clearance takes place and on the other hand this operating lever itself with as little as possible Can make effort.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß jedes Gaswechselventil über in je eine Aufnahmebohrung des Schwinghebels eingesetzte hydraulische Einsteckelemente betätigbar ist, wobei ein Außenteil des hydraulischen Einsteckelements gleitend in einer Aufnahmebohrung einer Führungshülse geführt ist, und dass die Führungshülse an ihrem oberen Ende eine Aussparung aufweist und verdrehgesichert in die Aufnahmebohrung des Schwinghebels eingepreßt ist, wobei sie mit einer Rändelung versehen ist.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that each gas exchange valve in one each Hydraulic lever mounting hole used hydraulic Insert elements can be actuated, an outer part of the hydraulic Sliding element sliding in a receiving bore of a guide sleeve is guided, and that the guide sleeve has a recess at its upper end has and secured against rotation in the receiving bore of the rocker arm is pressed in, it is provided with knurling.
Unter Rändelung versteht der Fachmann ein spanloses Aufrauhverfahren, bei dem eine gehärtete, an ihrem Umfang eine feine Zahnung aufweisende Stahlrolle gegen die Führungshülse angedrückt wird, so dass auf deren Mantelfläche ein entsprechendes Muster, d. h. Zahneindrücke, erzielt wird. Durch diese Rändelung wird das Einpressen der Führungshülse durch eine Materialverquetschung unterstützt, so dass ein Verdrehen der Führungshülse auch bei erhöhten Temperaturen ausgeschlossen ist.Knurling is understood by experts to be a non-cutting roughening process, at one is hardened and has fine serrations on its circumference Steel roller is pressed against the guide sleeve, so that on the Lateral surface a corresponding pattern, d. H. Tooth impressions is achieved. Due to this knurling, the guide sleeve is pressed in by a Material crushing supports, so that a twisting of the guide sleeve is excluded even at elevated temperatures.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mehrfachbetätigungshebels wird einerseits durch Einbau der hydraulischen Einsteckelemente eine kon tinuierliche Einstellung des vorgegebenen Ventilspiels gesichert. Andererseits wird durch den Einbau der Führungshülse der Fertigungsaufwand zur Her stellung der Aufnahmebohrung im Betätigungshebel zur Aufnahme der hydraulischen Einsteckelemente verringert. Es ist möglich, am Betätigungshebel bei der Aufnahmebohrung aufwendige Bearbeitungsmaßnah men einzusparen und stattdessen die Aufnahmebohrung als eine einfache Bohrung zu fertigen, an die lediglich hinsichtlich Rundheit und Durchmessergenauigkeit gewisse Anforderungen gestellt werden müssen, die jedoch mit heutigen Bearbeitungsmaschinen leicht einzuhalten sind.Due to the design of the multiple actuation lever according to the invention on the one hand, a con guaranteed setting of the specified valve clearance. on the other hand is the manufacturing effort by installing the guide sleeve position of the mounting hole in the operating lever for mounting the hydraulic insertion elements reduced. It is possible on Actuating lever in the mounting hole complex machining measures and save the location hole as a simple one To produce a hole to which only roundness and Diameter accuracy must meet certain requirements are easy to maintain with today's processing machines.
Die vorzusehenden Aufnahmebohrungen im Schwinghebel müssen weder eine besondere Oberflächenqualität noch eine Oberflächenhärte aufweisen. Diese werden vielmehr durch die eingepreßte Führungshülse eingebracht. Ist der Schwinghebel zur Verringerung der Masseträgheit aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung gefertigt, so besteht aufgrund einer größeren Wärmedehnung des Aluminiums die Gefahr, daß die Führungshülse in der Aufnahmebohrung ihre Lage ändert und die Zuführungswege für Hydraulik mittel in die Einsteckelemente blockiert sind. Dies wurde zu deren Ausfall führen. Dies ist der Grund dafür, daß die Führungshülsen im Schwinghebel verdrehgesichert angeordnet sein müssen.The mounting holes to be provided in the rocker arm do not have to be one have special surface quality and surface hardness. This are rather introduced through the pressed-in guide sleeve. Is the Rocker arm to reduce inertia made of aluminum or made of an aluminum alloy, so there is a larger one Thermal expansion of the aluminum the risk that the guide sleeve in the Location hole changes its position and the feed paths for hydraulics medium are blocked in the insertion elements. This became their failure to lead. This is the reason that the guide sleeves in the rocker arm must be arranged to prevent rotation.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der Befestigung der Führungshülse nach dem unabhängigen Anspruch 2 auch dadurch gelöst, dass diese an einer Umfangsstelle oder an mehreren voneinander beabstandeten Umfangsstellen jeweils mit einer radial nach außen weisenden Ausbauchung versehen ist. Beim Einpressen der Führungshülse in die Aufnahmebohrung werden diese Ausbauchungen wiederum verquetscht und sorgen so für deren sicheren Halt. The object of the invention is with regard to the attachment of the guide sleeve according to the independent claim 2 also solved in that this on a Circumferential point or at a plurality of circumferential points spaced apart from one another is provided with a bulge pointing radially outwards. When the guide sleeve is pressed into the mounting hole, it becomes Bulges in turn are squashed and thus ensure their secure hold.
Die Aufgabe der Erfindung wird hinsichtlich der Befestigung der Führungshülse ebenfalls nach dem unabhängigen Anspruch 3 dadurch gelöst, dass diese an einer Umfangsstelle oder an mehreren voneinander beabstandeten Umfangsstellen jeweils mit einer radial nach außen weisenden elastischen Haltezunge versehen ist, die in eine zugehörige Ausnehmung im Schwinghebel einfedert. Durch dieses Einfedern der Haltezungen ist ein huntertprozentig sicherer Verdrehschutz der Führungshülse gewährleistet.The object of the invention is with regard to the attachment of the guide sleeve also solved according to independent claim 3 in that these a circumferential point or at several spaced apart Circumferential points each with a radially outward-pointing elastic Retaining tongue is provided, which in an associated recess in the rocker arm compressed. This deflection of the retaining tongues is one hundred percent guaranteed protection against rotation of the guide sleeve.
Schließlich wird diese Aufgabe der Erfindung hinsichtlich der Befestigung der Führungshülse durch den unabhängigen Anspruch 4 dadurch gelöst, dass diese mit einer Ausnehmung versehen ist, in die ein zugehöriger Vorsprung des Schwinghebels eingreift.Finally, this object of the invention with regard to the attachment of the Guide sleeve solved by the independent claim 4 in that this is provided with a recess into which an associated projection of the Swing lever engages.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen dreiarmigen Schwinghebel von oben, teilweise geschnitten; Figure 1 is a plan view of a three-armed rocker arm, partially cut from above.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 1;
Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 Führungshülsen mit verschiedenartig gestalteten Verdrehsicherungen. Fig. 4, 5, 6, 7 and 8, guide sleeves having differently designed anti-rotation devices.
Der in Fig. 1 dargestellte Schwinghebel besteht aus einem hohlzylindrischen Teil 1 mit einer sich über dessen gesamte Länge erstreckenden Durchgangs bohrung 2, mittels der er schwenkbeweglich auf einer nicht dargestellten Achse gelagert ist. Vom hohlzylindrischen Teil 1 erstrecken sich in radialer Richtung ein mittlerer Arm 3 und zwei äußere Arme 4 und 5, die in axialer Richtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die Arme 3, 4 und 5 mit je einer Aufnahmebohrung 6 versehen, in der ein hydraulisches Einsteckelement 7 eingesetzt ist, das mit einem nicht dargestellten Gaswechselventil in Wirkverbindung steht.The rocker arm shown in Fig. 1 consists of a hollow cylindrical part 1 with a bore 2 extending over its entire length, by means of which it is pivotally mounted on an axis, not shown. A central arm 3 and two outer arms 4 and 5 extend from the hollow cylindrical part 1 in the radial direction and are evenly spaced apart from one another in the axial direction. As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, the arms 3 , 4 and 5 are each provided with a receiving bore 6 , in which a hydraulic insertion element 7 is inserted, which is operatively connected to a gas exchange valve, not shown.
Das hydraulische Einsteckelement 7 besteht in bekannter Weise aus einem Außenteil 8, das gleitend in einer Bohrung einer Führungshülse 9 geführt ist, die wiederum in die Aufnahmebohrung 6 eingepreßt ist. Die anderen Bestandteile des hydraulischen Einsteckelements 7 sind im Zusammenhang mit der Erfindung nicht von Bedeutung und darüber hinaus dem Fachmann bekannt, so daß sie hier nicht näher erläutert werden brauchen.The hydraulic insertion element 7 consists in a known manner of an outer part 8 which is slidably guided in a bore of a guide sleeve 9 , which in turn is pressed into the receiving bore 6 . The other components of the hydraulic insertion element 7 are of no importance in connection with the invention and, moreover, are known to the person skilled in the art, so that they do not need to be explained in more detail here.
Parallel zur Schwenkachse 10 des Schwinghebels erstreckt sich durch die Arme 3, 4 und 5 eine Durchgangsbohrung 11, in der zwei Hohlbolzen 12 befestigt sind, auf denen je eine Rolle 13 drehbeweglich gelagert ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 weiter entnehmbar, weist die nach beiden Seiten offene Füh rungshülse 9 an ihrem oberen Ende eine Aussparung 14 auf und ist mit dieser in den beiden äußeren Armen 4 und 5 so gerichtet eingepreßt, daß die Aus sparungen 14 auf einer Verbindungslinie 15 liegend einander zugewandt sind. Dadurch wird die Durchgangsbohrung 11 in den beiden äußeren Armen 4 und 5 nach außen durch die Führungshülse 9 verschlossen. Das ist im mittleren Arm 3 befindliche hydraulische Einsteckelement 7 ist gegenüber der die beiden äußeren Einsteckelement 7 verbindenden Linie 15 radial nach rechts versetzt, so daß in der Durchgangsbohrung 11 ein Freiraum 16 gebildet ist, der von den beiden Hohlbolzen 12 und der mittleren Führungshülse 9 begrenzt ist. Dabei ist die Führungshülse 9 im mittleren Arm 3 so angeordnet, daß deren Aus sparung 14 in den Freiraum 16 hineinragt. Wie aus den Fig. 1 und 3 auch ersichtlich, geht von der Durchgangsbohrung 2 in radialer Richtung eine Zufüh rungsbohrung 17 ab, die in die Durchgangsbohrung 11 mündet. Auf diese Weise ist die Versorgung der Einsteckelemente 7 mit Hydraulikmittel von der Bohrung 2 über die Zuführungsbohrung 17, den Freiraum 16 und durch die beiden Hohlbolzen 12 hindurch gesichert.Parallel to the pivot axis 10 of the rocker arm, a through hole 11 extends through the arms 3 , 4 and 5 , in which two hollow bolts 12 are fastened, on each of which a roller 13 is rotatably mounted. As can be seen from Figs. 1 and 2 further, the open to both sides Füh approximately 9 sleeve at its upper end a recess 14 and is pressed with this in the two outer arms 4 and 5 so directed that the savings 14 from a connecting line 15 are facing each other. Characterized the through hole 11 in the two outer arms 4 and 5 is closed to the outside by the guide sleeve 9 . That is located in the middle arm 3 hydraulic insertion element 7 is offset radially to the right relative to the line 15 connecting the two outer insertion element 7 , so that a clearance 16 is formed in the through hole 11, which is delimited by the two hollow bolts 12 and the middle guide sleeve 9 is. The guide sleeve 9 is arranged in the middle arm 3 so that from the savings 14 protrudes into the free space 16 . As can also be seen from FIGS . 1 and 3, a feed bore 17 goes from the through bore 2 in the radial direction, which opens into the through bore 11 . In this way, the supply of the insertion elements 7 with hydraulic fluid from the bore 2 via the feed bore 17 , the free space 16 and through the two hollow bolts 12 is secured.
In den Fig. 4 bis 8 sind verschiedene Möglichkeiten der Verdrehsicherung der Führungshülse 9 gezeigt. In Fig. 4 weist die Führungshülse 9 in ihrem unteren Bereich eine Rändelung 18 auf, die über ihren gesamten Umfang vorhanden ist. Fig. 5 zeigt eine Führungshülse 9, die wiederum im unteren Bereich gleichmäßig voneinander beabstandete Ausbauchungen 19 aufweist, die ebenso wie die Rändelung 18 beim Einpressen in die Aufnahmebohrung 6 verquetscht werden. Fig. 6 zeigt eine Führungshülse 9 mit elastisch radial nach außen gerichteten Haltezungen 20, die ebenfalls ein Verdrehen der Führungs hülse 9 verhindern sollen. In Fig. 7 ist eine Führungshülse 9 gezeigt, die als spanlos geformtes Ziehteil hergestellt ist und an einem Ende einen radial nach innen gerichteten Vorsprung 21 aufweist, der in einen radial nach außen gerich teten Vorsprung 22 übergeht. Dabei liegt der Durchmesser D2 des Vorsprunges 22 geringfügig über dem Durchmesser D1 der Führungshülse 9, so daß diese ebenfalls durch Materialverquetschung gerichtet in die Aufnahmebohrung 6 eingepreßt werden kann. Schließlich ist in Fig. 8 eine Führungshülse 9 gezeigt, die mit einer Ausnehmung 23 ausgestattet ist, in die ein Vorsprung des Schwinghebels eingreift, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Teilen gebildet ist, die ein Verdrehen der Führungshülse 9 verhindert. In Figs. 4 to 8 show various possibilities of rotation of the guide sleeve 9 are shown. In FIG. 4, 9, the guide sleeve in its lower region a knurling 18, which is present over its entire circumference. FIG. 5 shows a guide sleeve 9 , which in turn has bulges 19 which are uniformly spaced apart from one another in the lower region and, like the knurling 18, are squeezed when pressed into the receiving bore 6 . Fig. 6 shows a guide sleeve 9 with elastically radially outward holding tongues 20 , which should also prevent rotation of the guide sleeve 9 . In Fig. 7, a guide sleeve 9 is shown, which is made as a non-cutting drawn part and has at one end a radially inwardly directed projection 21 which merges into a radially outwardly directed projection 22 . The diameter D2 of the projection 22 is slightly above the diameter D1 of the guide sleeve 9 , so that it can also be pressed into the receiving bore 6 in a directed manner by material squeezing. Finally, a guide sleeve 9 is shown in Fig. 8, which is equipped with a recess 23 into which a projection of the rocker arm engages, so that a positive connection is formed between the two parts, which prevents rotation of the guide sleeve 9 .
11
hohlzylindrischer Teil
hollow cylindrical part
22
Durchgangsbohrung
Through Hole
33
mittlerer Arm
middle arm
44
äußerer Arm
outer arm
55
äußerer Arm
outer arm
66
Aufnahmebohrung
location hole
77
hydraulisches Einsteckelement
hydraulic insertion element
88th
Außenteil
outer part
99
Führungshülse
guide sleeve
1010
Schwenkachse
swivel axis
1111
Durchgangsbohrung
Through Hole
1212
Hohlbolzen
hollow pin
1313
Rolle
role
1414
Aussparung
recess
1515
Verbindungslinie
connecting line
1616
Freiraum
free space
1717
Zuführungsbohrung
feed bore
1818
Rändelung
knurling
1919
Ausbauchung
bulge
2020
elastische Haltezunge
elastic holding tongue
2121
radial nach innen gerichteter Vorsprung
radially inward projection
2222
radial nach außen gerichteter Vorsprung
radially outward projection
2323
Ausnehmung
recess
Claims (4)
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Effective date: 20110201 |