DE19817682A1

DE19817682A1 - Cam tracker for valve drive of internal combustion engine

Info

Publication number: DE19817682A1
Application number: DE1998117682
Authority: DE
Inventors: Helmut Engelhardt
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-10-28

Abstract

The cam tracker (1) may be in the form of a traction lever. The side walls (2) extend with the intermediate cavity (10) away from the loaded gas exchange valve. The endfaces (11) of the side walls facing away from the transverse beam (3) are bridged by a web (12). This web serves as a direct can run-up element and runs only in the cam run-up region.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen als Schlepp- oder Schwinghebel ausgebildeten Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine zur Beaufschlagung wenigstens eines Gaswechselventils mit folgenden Merkmalen:
The invention relates to a cam follower of a valve train of an internal combustion engine designed as a rocker arm or rocker arm for acting on at least one gas exchange valve with the following features:

a) the cam follower is thin-walled and finger-like and has in essentially parallel side walls with a connecting these Crossbar;
b) the side walls form a U-shaped cross-section, seen in cross-section Profile and enclose a space between them;
c) the crossbar has the gas exchange valve at a first end of it facing bottom a bearing for at least indirect support against above a cylinder head and at the second end of the underside a system for the gas exchange valve and
d) parallel to the crossbeam or approximately in the direction of extension of the crossbeam kens runs a separate web on the cam follower as an immediate start element for a cam, with a contact surface of the web for the cam is facing away from the bottom.

Background of the Invention

Ein derartiger Nockenfolger geht gattungsbildend aus der US-PS 43 46 678 hervor. Nachteilig ist es bei diesem zum einen, daß er eine relativ geringe Steifigkeit aufweist, da ein Zwischenraum dessen U-Profils in Richtung der Gaswechselventile gewandt ist. Um diesen Nachteil wenigstens teilweise zu kompensieren, verläuft an dem die Seitenwände verbindenden Querbalken ein separater Steg; und zwar über die gesamte Länge des Nockenfolgers. Eine dem Zwischenraum abgewandte Seite des Steges dient gleichzeitig als Anlauffläche für einen Nocken. Da dieser Steg über die gesamte Länge des Nockenfolgers ausgeführt ist, erhöht er nachteilig dessen Masse. Der Aufwand zur Fertigung des aus der US-PS 43 46 678 vorbekannten Nockenfolgers erweist sich als relativ teuer.Such a cam follower is generic from US-PS 43 46 678 forth. The disadvantage of this is that it is relatively small Stiffness has, because an intermediate space of its U-profile in the direction of Gas exchange valves is turned. To at least partially overcome this disadvantage compensate runs in on the crossbar connecting the side walls separate bridge; over the entire length of the cam follower. One of the The side of the web facing away from the space also serves as a contact surface for a cam. Because this web runs the entire length of the cam follower executed, it adversely increases its mass. The effort to manufacture the cam follower known from US-PS 43 46 678 proves to be relative expensive.

Summary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind und der insbesondere bei einer geringen Masse gleichzeitig eine hohe Steifigkeit besitzt und billig herzustellen ist.The invention is therefore based on the object of a cam follower to create the type described above, in which the disadvantages cited are eliminated are and at the same time high, especially with a low mass Has rigidity and is cheap to manufacture.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst. Demnach erstrecken sich die Seitenwände mit dem Zwischenraum von der Unterseite weg und der Steg ist vorzugsweise lediglich in einem Abschnitt des Nockenfolgers vorgesehen, in welchem ein Nocken an dem Nockenfolger an läuft, und verbindet, den Zwischenraum überbrückend, dem Querbalken abgewandte Stirnseiten der Seitenwände. According to the invention, this object is characterized by the features of the Part of the main claim solved. Accordingly, the side walls extend with the space away from the bottom and the web is preferred only provided in a portion of the cam follower in which a Cam on the cam follower runs on and connects the gap bridging, end faces of the side walls facing away from the crossbar.

Dadurch, daß das Lager und die Anlage des Nockenfolgers auf der dem Zwi schenraum abgewandten Unterseite des Querbalkens positioniert sind, weist dieser Nockenfolger eine hohe Steifigkeit auf. Demnach kann er dünnwandiger als bisherig ausgeführte Nockenfolger hergestellt werden bzw. ist er für höhere Ventiltriebskräfte geeignet.The fact that the bearing and the system of the cam follower on the Zwi Bottom of the crossbar facing away from the space, points this cam follower has high rigidity. Accordingly, it can be thin-walled than previous cam followers are manufactured or is for higher Valve driving forces suitable.

Wichtiges erfindungsgemäßes Merkmal ist es, daß der Steg lediglich im Ab schnitt des Nockenanlaufs ausgeführt ist. Dies leistet einen hervorragenden Beitrag zur Masseabsenkung des gesamten Nockenfolgers. Gleichzeitig kann dieser Steg mit geeigneten Verschleißschutzmaßnahmen, wie aufgetragenen Schichten, Wärmebehandlungsverfahren u.ä. versehen sein.An important feature of the invention is that the web only in the Ab cut of the cam start is carried out. This does an excellent job Contribution to lowering the mass of the entire cam follower. At the same time this web with suitable wear protection measures, such as applied Layers, heat treatment processes, etc. be provided.

Zwar ist es denkbar, den Steg einteilig mit den restlichen Bauteilen des Nocken folgers wie den Seitenwänden auszubilden, jedoch ist es insbesondere vor geschlagen, den Steg über eine Schweißverbindung mit den Stirnseiten der Seitenwände zu verbinden. Alternativ zur Schweißverbindung bieten sich derartige Befestigungsmöglichkeiten wie Löten, Kleben, Prägen, Verstemmen und ähnliche dem Fachmann geläufige an.It is conceivable to form the web in one piece with the remaining components of the cam followers like the side walls, but it is particularly important struck the web via a welded connection to the front sides of the Connect side walls. As an alternative to the welded joint fastening options such as soldering, gluing, embossing, caulking and similar ones familiar to the person skilled in the art.

Eine besonders preiswerte Maßnahme zur Herstellung des genannten Nocken folgers ist damit vorgeschlagen, daß dieser aus Stahlblech hergestellt sein soll. Beispielsweise kann er aus einer Platine gestanzt werden und anschließend durch einen spanlosen Formgebungsprozeß seine endgültige Gestalt erhalten. Denkbar ist jedoch auch eine Herstellung eines derartigen Nockenfolgers aus einem anderen Werkstoff, wie einem Leichtbauwerkstoff (Kunststoff), der auch faserverstärkt ausgebildet sein kann. Gleichfalls kann der vorgeschlagene Noc kenfolger durch einen Urformprozeß gefertigt sein.A particularly inexpensive measure for the production of the cams mentioned it is therefore suggested that this should be made of sheet steel. For example, it can be punched out of a board and then get its final shape through a non-cutting shaping process. However, it is also conceivable to manufacture such a cam follower another material, such as a lightweight material (plastic) that also can be fiber-reinforced. Likewise, the proposed Noc ken follower be made by a master process.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, daß das Lager am ersten Ende des Querbalkens als Kalotte gefertigt ist. Diese Kalotte soll einteilig in die Unterseite des Querbalkens geformt sein. Somit ist ein einfach zu fertigendes Abstützstück des Nockenfolgers auf einem beispielsweise hydraulischen Ab stützelement geschaffen. Die Kalotte kann auch mit geeigneten Bohrungen zur Spritzschmierung der Anlauffläche für den Nocken ausgebildet sein.In a further development of the invention it is proposed that the bearing at the first end the crossbeam is made as a spherical cap. This cap should be in one piece in the Be underside of the crossbar shaped. So it is easy to manufacture Supporting piece of the cam follower on, for example, a hydraulic ab support element created. The calotte can also be drilled with suitable holes Spray lubrication of the contact surface for the cam can be formed.

Gleichfalls ist es vorgeschlagen, am zweiten Ende des Querbalkens eine ein teilig vom Nockenfolger ausgehende Führung für das Gaswechselventil auszu bilden. Diese Führung kann beispielsweise durch Seitenwände einer in die Unterseite des Querbalkens gebrachten Sicke geformt sein. Alternativ hierzu sind Balken vorgeschlagen, die wahlweise aus einer Stirnseite der Seitenwände oder einer Stirnseite des Querbalkens geformt sein können und an die Unter seite angelegt sind. Da die Führung für das Gaswechselventil einteilig mit dem Nockenfolger verbunden ist, erübrigen sich zusätzliche und kostenaufwendige, separate Führungsmittel. Im Bedarfsfall können die Balken an der Unterseite durch dem Fachmann geläufige Befestigungsmaßnahmen wie Schweißen, Löten und ähnliches fixiert werden.Likewise, it is proposed to have a one at the second end of the crossbar Part of the cam follower guide for the gas exchange valve form. This guide can for example through side walls in the Underside of the crossbar brought bead. Alternatively beams are proposed, optionally from one end of the side walls or an end face of the crossbar can be shaped and to the lower page are created. Since the guide for the gas exchange valve is in one piece with the Cam followers, additional and costly, separate guide means. If necessary, the bars on the bottom by means of fastening measures familiar to the expert, such as welding, soldering and the like are fixed.

Selbstverständlich bezieht sich der Schutzbereich der Erfindung nicht nur auf einen Nockenfolger, welcher mit einem Gaswechselventil kommuniziert. Vorgeschlagen ist es, den Nockenfolger an seinem weiteren Ende auf wenig stens zwei gleichwirkende Gaswechselventile einwirken zu lassen. Dabei kann er in Ausgestaltung der Erfindung an diesem zweiten Ende gabelförmig erweitert werden, wobei dessen restliche Breite relativ schmal gehalten bleiben soll.Of course, the scope of the invention is not limited to a cam follower, which communicates with a gas exchange valve. It is suggested to follow the cam follower at its further end to allow at least two equivalent gas exchange valves to act. It can he expanded in the embodiment of the invention forked at this second end be, the remaining width should be kept relatively narrow.

Brief description of the drawing

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention is advantageously described in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nocken folger; Fig. 1 shows a longitudinal section through a cam follower;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Nockenfolgers; Fig. 2 is a side view of the cam follower;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Nockenfolger; Fig. 3 is a plan view of the cam follower;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1; Fig. 4 is a cross section through the cam follower along the section line IV-IV of FIG. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie V-V der Fig. 1; Fig. 5 is a cross section through the cam follower along the section line VV of Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie VI-VI der Fig. 1; Fig. 6 is a cross section through the cam follower along the section line VI-VI of FIG. 1;

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie VII-VII der Fig. 1; Fig. 7 is a cross section through the cam follower along the section line VII-VII of FIG. 1;

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Nockenfolger, der auf zwei Gas wechselventile gleichzeitig einwirkbar ausgebildet ist und Fig. 8 is a plan view of a cam follower, which is designed to act on two gas exchange valves simultaneously and

Fig. 9 einen Querschnitt durch den Nockenfolger nach Fig. 8 entlang der Schnittlinie IX-IX. FIG. 9 shows a cross section through the cam follower according to FIG. 8 along the section line IX-IX.

Detailed description of preferred embodiments

Fig. 1 offenbart einen als Schlepphebel ausgebildeten Nockenfolger 1. Dieser besteht aus zwei hier parallelen Seitenwänden 2 (siehe auch Fig. 2), die auf der Seite eines Gaswechselventils durch einen Querbalken 3 verbunden sind. An einem ersten Ende 4 einer Unterseite 5 des Querbalkens 3 befindet sich ein als Kalotte 6 ausgebildetes Lager 7. Über dieses Lager 7 ist der Nockenfolger 1 auf einem nicht dargestellten Ende eines Abstützelements schwenkbeweglich gelagert. Alternativ hierzu kann er im Bereich seines ersten Endes 4 auch eine Bohrung aufweisen, über die er auf einer Achse als Schwinghebel schwenkbe weglich gelagert ist. Fig. 1 discloses a cam follower 1 constructed as drag levers. This consists of two parallel side walls 2 (see also FIG. 2), which are connected on the side of a gas exchange valve by a crossbar 3 . A bearing 7 designed as a spherical cap 6 is located at a first end 4 of an underside 5 of the crossbar 3 . About this bearing 7 , the cam follower 1 is pivotally mounted on an end of a support element, not shown. As an alternative to this, it can also have a bore in the region of its first end 4 , via which it is pivotally mounted on an axis as a rocking lever.

Im Bereich seines zweiten Endes 8 weist der Nockenfolger 1 eine Anlage 9 für ein nicht gezeigtes Gaswechselventil auf.In the area of its second end 8 , the cam follower 1 has a system 9 for a gas exchange valve, not shown.

Die Seitenwände 2 erstrecken sich von dem Gaswechselventil weg und schlie ßen einen Zwischenraum 10 ein. Stirnseiten 11 (siehe auch Fig. 3) der Seiten wände 2 sind erfindungsgemäß lediglich im Bereich eines Nockenanlaufs von einem Steg 12 überbrückt. Der Steg 12 besitzt eine Anlauffläche 13 für den Nocken. Vorzugsweise ist dieser Steg 12 über eine Schweißverbindung 14 mit den Seitenwänden 2 verbunden.The side walls 2 extend away from the gas exchange valve and enclose an intermediate space 10 . End faces 11 (see also Fig. 3) of the side walls 2 are bridged according to the invention only in the region of a cam start by a web 12 . The web 12 has a contact surface 13 for the cam. This web 12 is preferably connected to the side walls 2 via a welded connection 14 .

Dadurch, daß die Seitenwände 2 mit dem Zwischenraum 10 sich von der Unterseite 5 des Querbalkens 3 weg erstrecken, besitzt der Nockenfolger 1 im eingebauten Zustand eine hervorragende Steifigkeit. Gleichzeitig ist der Steg 12 nur derartig lang in bezug auf die Längserstreckung des Nockenfolgers 1 ausge führt, wie es der Nockenanlauf erfordert. Sicherheitshalber bzw. um dem Nockenfolger 1 noch eine gesteigerte Steifigkeit zu verleihen, kann der Steg 12 noch weitere Bereiche der Seitenwände 2 überstreichen (siehe auch Fig. 3).Because the side walls 2 with the intermediate space 10 extend away from the underside 5 of the crossbeam 3 , the cam follower 1 has excellent rigidity when installed. At the same time, the web 12 is only as long in relation to the longitudinal extent of the cam follower 1 as the cam start requires. For the sake of safety or in order to give the cam follower 1 an increased rigidity, the web 12 can cover other areas of the side walls 2 (see also FIG. 3).

Fig. 4 offenbart einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1. Zu erkennen ist hier der prinzipiell U-förmige Querschnitt des Nockenfolgers 1 mit seinen Seitenwänden 2 und aufliegendem Steg 12. FIG. 4 discloses a section along the section line IV-IV of FIG. 1. The basically U-shaped cross section of the cam follower 1 with its side walls 2 and resting web 12 can be seen here .

Aus Fig. 5 geht es hervor, daß das Lager 7 am ersten Ende 4 als einteilig in die Unterseite 5 des Querbalkens 3 geformte Kalotte 6 ausgebildet ist.From Fig. 5 it can be seen that the bearing 7 is formed at the first end 4 as a one-piece in the underside 5 of the crossbar 3 molded dome 6 .

Die Fig. 6 und 7 offenbaren alternative Ausgestaltungen des Nockenfolgers 1 im Bereich seines zweiten Endes 8. Eine seitliche Führung des an der Anlage 9 positionierten Gaswechselventils kann beispielsweise über Balken 15 realisiert sein. Diese Balken 15 können als Verlängerung von Stirnseiten 16 (siehe auch Fig. 3) der Seitenwände 2 bzw. einer Stirnseite 17 des Querbalkens 3 geformt und an die Unterseite 5 des Querbalkens 3 angelegt sein. Alternativ hierzu kann nach Fig. 7 die Anlage 9 auch als in die Unterseite 5 geformte Sicke 18 mit seitlichen Wänden 19 hergestellt werden. Zwischen diesen Wänden 19 wird das Gaswechselventil hervorragend geführt. FIGS. 6 and 7 disclose alternative embodiments of the cam follower 1 in the region of its second end 8. A lateral guidance of the gas exchange valve positioned on the system 9 can be realized, for example, via bars 15 . These bars 15 can be formed as an extension of end faces 16 (see also FIG. 3) of the side walls 2 or an end face 17 of the crossbar 3 and can be placed on the underside 5 of the crossbar 3 . Alternatively, the system 9 can be also manufactured as molded into the underside of the bead 5 18 with side walls 19 according to Fig. 7. The gas exchange valve is excellently guided between these walls 19 .

Die Fig. 8 und 9 offenbaren einen Nockenfolger 1, welcher im Bereich des zweiten Endes 8 gabelförmig erweitert ist. Die Balken 15 dienen als Führung für zwei Gaswechselventile. FIGS. 8 and 9 disclose a cam follower 1 which is extended a fork shape in the region of the second end 8. The bars 15 serve as a guide for two gas exchange valves.

Reference list

11

Nockenfolger
Cam follower

22nd

Seitenwand
Side wall

33rd

Querbalken
Crossbar

44th

erstes Ende
first end

55

Unterseite
bottom

66

Kalotte
Calotte

77

Lager
camp

88th

zweites Ende
second end

99

Anlage
investment

1010th

Zwischenraum
Space

1111

Stirnseite
Face

1212th

Steg
web

1313

Anlauffläche
Contact area

1414

Schweißverbindung
Welded joint

1515

Balken
bar

1616

Stirnseite
Face

1717th

Stirnseite
Face

1818th

Sicke
Surround

1919th

Wand
wall

Claims

1. Cam follower ( 1 ) of a valve drive of an internal combustion engine designed to act as a rocker arm or rocker arm to act on at least one gas exchange valve with the following features:

a) the cam follower ( 1 ) is thin-walled and finger-like and has essentially parallel side walls ( 2 ) with a ver binding crossbar ( 3 );
b) the side walls ( 2 ) form with the crossbar ( 3 ), seen in cross section, U-shaped profile and enclose an intermediate space ( 10 ) between them;
c) the crossbar ( 3 ) has at a first end ( 4 ) of its gas-gas valve facing the bottom ( 5 ) a bearing ( 7 ) for at least indirect support against a cylinder head and at the second end ( 8 ) of the bottom ( 5 ) System for the gas exchange valve and
d) parallel to the crossbeam ( 3 ) or approximately in the direction of extension of the crossbeam ( 3 ) runs on the cam follower ( 1 ) a separate web ( 12 ) as a direct cash starting element for a cam, with a thrust surface ( 13 ) of the web ( 12 ) facing away from the underside ( 5 ) for the cam; characterized by the following features:
e) the side walls ( 2 ) with the intermediate space ( 10 ) extend from the underside ( 5 ) and
f) the web ( 12 ) is preferably only provided in a section of the cam follower ( 1 ), in which a cam on the cam follower ( 1 ) runs, and connects, bridging the intermediate space ( 10 ), the crossbar ( 3 ) facing end faces ( 11 ) of the side walls ( 2 ).

2. cam follower according to claim 1, characterized in that the web ( 12 ) is made as a separate component and is connected to the end faces ( 11 ) via a welded connection ( 14 ) or by a type of fastening such as soldering, gluing, embossing or caulking ( Fig. 2).

3. cam follower according to claim 1, characterized in that the cam follower ( 1 ) consists of sheet steel and is optionally formed from a plate by cold forming.

4. cam follower according to claim 1, characterized in that the bearing ( 7 ) at the first end ( 4 ) of the crossbar ( 3 ) as in the underside ( 5 ) of the Querbal kens ( 3 ) shaped dome ( 6 ) is made ( Fig. 1).

5. cam follower according to claim 1, characterized in that the system ( 9 ) for the gas exchange valve at the second end ( 8 ) of the crossbar ( 3 ) has two parallel to the side walls ( 2 ) walls ( 19 ) between which the gas exchange valve is guided is, wherein the walls ( 19 ) are preferably part of a bead ( 18 ) or a bead-like indentation, which is formed in the underside (S) of the crossbar ( 3 ) towards the intermediate space ( 10 ) ( Fig. 7).

6. cam follower according to claim 1, characterized in that the system ( 9 ) for the gas exchange valve at the second end ( 8 ) of the crossbar ( 3 ) has two parallel to the side walls ( 2 ) extending bars ( 15 ), between which the gas exchange valve is guided is, the beams ( 15 ) are preferably formed from an end face ( 16 ) of the side walls ( 2 ) or an end face ( 17 ) of the crossbeam ( 3 ) and placed on the underside ( 5 ) ( FIG. 6).

7. cam follower according to one of the preceding claims, characterized in that the cam follower ( 1 ) at the second end ( 8 ) has two or more systems ( 9 ) for two or more equivalent gas exchange valves ( Fig. 8, 9).

8. cam follower according to claim 7, characterized in that the cam follower ( 1 ) in the region of the second end ( 8 ) is expanded like a fork.