WO2013189735A1 - Hebelartiger nockenfolger - Google Patents

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WO2013189735A1
WO2013189735A1 PCT/EP2013/061539 EP2013061539W WO2013189735A1 WO 2013189735 A1 WO2013189735 A1 WO 2013189735A1 EP 2013061539 W EP2013061539 W EP 2013061539W WO 2013189735 A1 WO2013189735 A1 WO 2013189735A1
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cam
lever
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contact surface
cam follower
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Stefan Dupke
Jochen Blasch
Reinhard Kick-Rodenbücher
Ralph Teichgräber
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F01L2305/02—Mounting of rollers

Definitions

  • the invention relates to a lever-like cam follower for a valve train of an internal combustion engine.
  • Lever-like cam followers are arranged in internal combustion engines within a valve drive as transmission elements between cams and the gas exchange valves to be actuated.
  • Lever-like cam followers consist of a lever body, which is supported by means of its one end on a support element and engages with its other end via a contact surface on the gas exchange valve to be opened.
  • a cam-tapping surface is provided, against which a cam of a camshaft starts during the operation of an internal combustion engine and effects a pivoting movement of the lever-type cam follower.
  • the cam tapping surface can be designed as a sliding surface or as a cam roller.
  • a cam follower which is designed as a drag lever.
  • the main body of the finger lever has a bottom from which angled two side walls extend. Between the side walls, a cam roller is arranged in a middle-near section.
  • a drag lever for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine is known.
  • the finger follower has two side walls angled away from a bottom, which store a cam roller in a mid-section. Seen in cross section, the drag lever has a U-shaped profile.
  • the drag lever known from DE 10 2008 029 333 A1 is designed as a deep drawing or pressing part. Summary of the invention
  • Object of the present invention is to provide a lever-like cam follower, which has a compact design and increased rigidity.
  • a lever-like cam follower for a valve train of an internal combustion engine with an elongate base body consisting of two side walls which are connected by an overhead cross bar, the cross bar on its underside at a first end portion a contact surface for a support element and at a second end portion having a contact surface for a valve stem end of a gas exchange valve, wherein the cross bar in a mid-section has a contact surface for a cam and a roof-like survey, wherein from a transverse side of the survey a stiffening rib extends along the cross bar wherein the main body is extruded.
  • cam followers for example, towing levers or rocker arms are to be understood.
  • cam followers may have a U-shaped, inverted U-shaped or H-like profile.
  • the invention is not limited to these types of cam followers.
  • the side walls and the cross bar are formed integrally with each other.
  • the crossbar can be the length and width or Have height of the side walls. This is the case above all in the two end sections, ie these are designed as a kind of "solid material.”
  • the crossbar has a raised area, which may be roof-like or triangular in shape. The elevation may simultaneously form a sliding surface which serves as a cam abutting surface.
  • the two end portions are formed such that the sidewalls in these areas are lower in height than in the mid-immediate portion
  • This stiffening rib may extend along the cross bar from one end portion to the other or only partially along the transverse stirrup
  • the stiffening rib may be formed integrally or separately with the base body.
  • the contact surface for a cam is formed by means of a cam roller. It is also possible to provide a sliding surface instead of a cam roller.
  • the cross bar has in the middle-near section a rectangular-like recess, wherein the cam roller is provided in the rectangular recess and wherein the cam roller projects beyond the cross bar.
  • the recess forms a closed space for the cam roller, ie the cam roller is enclosed by four nearly upright walls. Such an arrangement results from the survey in the mid-section and the lower height of the side walls of the two end portions.
  • the shape and size of the rectangular recess is adapted to the cam roller, wherein the recess may for example have a square, rectangular or any other shape.
  • the cam roller can project beyond the cross bar or the main body. However, it is also possible that the cam roller with completes the crossbar and this does not dominate.
  • the recess also serves to save material and consequently the weight reduction.
  • the stiffening rib extends in a wedge shape from the mid-section to the first end section. This means that the stiffening rib tapers in the direction of the first end portion. Furthermore, the stiffening rib has a smaller overall width than the cross bar. The first end portion has the contact surface for a support element. The stiffening rib has the advantage of increasing stiffness in this area to prevent damage and associated malfunction of the cam follower.
  • the walls of the rectangle-like recess run almost perpendicular to the crossbar, so that a box-like elevation is present.
  • the rectangular-like recess can be produced by means of piercing. As a result, the surface quality of the recess can be increased.
  • the ends of the cross bar are rounded.
  • the advantage of this is that space can be saved by the rounded ends of the cross bar and also the rigidity of the entire body can be increased.
  • 1 is a lever-like cam follower according to the invention in a perspective view with a cam roller
  • FIG. 2 shows a lever-type cam follower according to the invention in a perspective view
  • Fig. 3 is a plan view of the lever-like cam follower according to the invention.
  • Figures 1 to 3 show a lever-like cam follower 1 according to the invention, which is designed as a drag lever 2.
  • the drag lever 1 has an elongated base body 3.
  • the main body 3 has side walls 4, which are connected by a cross bar 5.
  • the base body 3 is subdivided into a first end section 6, a mid-section 7 and a second end section 8.
  • the end sections 6, 8 have rounded ends 6a, 8a of the transverse bar 5.
  • the first end portion 6 has on the underside of the cross bar 5 a contact surface 9 for a supporting element, not shown.
  • the contact surface 9 is formed by a molded into the cross bow 5 calotte 10, which rises between the side walls 5.
  • the cap 10 serves to support on a supporting element, not shown.
  • the contact surface 1 1 is provided as a rectangular recess in the cross bar 5.
  • the cross bar 5 has a roof-like elevation 12. At this point, the height H, the side walls 4 is greater than the height H 2 of the side walls 4 in the region of the first and second end portions 6, 8.
  • a rectangle-like che recess 13 is provided in the middle-near section 7 .
  • the walls of the rectangular recess 13 extend in this area almost perpendicular to the cross bar 5, so that there is a box-like elevation.
  • a cam roller 14 is provided which forms a contact surface 15 for a cam, not shown.
  • the cam roller 15 is supported by means of a bearing pin 16.
  • the bearing pin 16 is supported by holes 17 on the side walls 4.
  • a stiffening rib 18 extends from the first end section 6 along the transverse bow 5 as far as the mid-section 7.
  • the stiffening rib 18 is provided centrally on the top of the cross bar 5.
  • the stiffening rib 18 has a wedge-shaped shape.
  • the stiffening rib 18 tapers from the middle-near section 7 in the direction of the first end section 6.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Hebelartiger Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper (3), bestehend aus zwei Seitenwänden (4), die durch einen obenliegenden Querbügel (5) verbunden sind, wobei der Querbügel (5) an seiner Unterseite an einem ersten Endabschnitt (6) eine Anlagefläche (9) für ein Abstützelement und an einem zweiten Endabschnitt (8) eine Kontaktfläche (11) für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist, wobei der Querbügel (5) in einem mittennahen Abschnitt (7) eine Anlauffläche (15) für einen Nocken und eine dachartige Erhebung (12) aufweist, wobei von einer Querseite der Erhebung (12) eine Versteifungsrippe (18) entlang des Querbügels (5) verläuft und wobei der Grundkörper (3) fließgepresst ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Hebelartiger Nockenfolger Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen hebelartigen Nockenfolger für einen Ventiltrieb ei- ner Brennkraftmaschine.
Hintergrund der Erfindung
Hebelartige Nockenfolger werden in Brennkraftmaschinen innerhalb eines Ven- tiltriebs als Übertragungselemente zwischen Nocken und den zu betätigenden Gaswechselventilen angeordnet. Hebelartige Nockenfolger bestehen aus einem Hebelkörper, der mittels seines einen Endes an einem Abstützelement abgestützt ist und mit seinem anderen Ende über eine Kontaktfläche an dem zu öffnenden Gaswechselventil angreift. In einem mittennahen Abschnitt des He- belkörpers ist eine Nockenabgriffsfläche vorgesehen, an der während des Betriebs einer Brennkraftmaschine ein Nocken einer Nockenwelle anläuft und eine Schwenkbewegung des hebelartigen Nockenfolgers bewirkt. Die Nocken- abgriffsfläche kann als Gleitfläche oder als Nockenrolle ausgebildet sein. Unter hebelartigen Nockenfolgern sind beispielsweise Schlepphebel, Kipphebel oder Schwinghebel zu verstehen.
Aus der DE 10 2008 036 056 ist ein Nockenfolger bekannt, welcher als Schlepphebel ausgebildet ist. Der Grundkörper des Schlepphebels weist einen Boden auf, von dem sich abgewinkelt zwei Seitenwände erstrecken. Zwischen den Seitenwänden ist in einem mittennahen Abschnitt eine Nockenrolle angeordnet. Aus der DE 10 2008 029 333 A1 ist ein Schlepphebel zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine bekannt. Der Schlepphebel weist zwei von einem Boden abgewinkelte Seitenwände auf, welche in einem mittennahen Abschnitte eine Nockenrolle lagern. Im Querschnitt gesehen hat der Schlepphebel ein U-förmiges Profil.
Der aus der DE 10 2008 029 333 A1 bekannte Schlepphebel ist als Tiefziehoder Pressteil ausgeführt. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hebelartigen Nockenfolger bereitzustellen, welcher eine kompakte Bauweise und eine erhöhte Steifigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen hebelartigen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper, bestehend aus zwei Seitenwänden, die durch einen obenliegenden Querbügel verbunden sind, wobei der Querbügel an seiner Unterseite an einem ersten Endabschnitt eine Anlagefläche für ein Abstützelement und an einem zweiten Endabschnitt eine Kontaktfläche für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist, wobei der Querbügel in einem mittennahen Abschnitt eine Anlauffläche für einen Nocken und eine dachartige Erhebung aufweist, wobei von einer Querseite der Erhebung eine Versteifungsrippe entlang des Querbügels verläuft wobei der Grundkörper fließgepresst ist.
Unter hebelartigen Nockenfolgern sind beispielsweise Schlepphebel oder Schwinghebel zu verstehen. Im Querschnitt können derartige Nockenfolger ein U-förmiges, umgekehrt U-förmiges oder ein H-ähnliches Profil aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Arten von Nockenfolgern begrenzt.
Bei dem Nockenfolger sind die Seitenwände und der Querbügel einstückig miteinander ausgebildet. Der Querbügel kann dabei die Länge und Breite bzw. Höhe der Seitenwände aufweisen. Dies ist vor allem in den beiden Endabschnitten der Fall, d.h. diese sind als eine Art„Vollmaterial" ausgebildet. Im mittennahen Abschnitt weist der Querbügel eine Erhebung auf, welche dachartig oder dreiecksförmig ausgebildet sein kann. Es ist auch jede andere Form einer Erhebung denkbar. Die Erhebung kann gleichzeitig eine Gleitfläche ausbilden, welche als Anlauffläche für einen Nocken dient. Die beiden Endabschnitte sind derart ausgebildet, dass die Seitenwände in diesen Bereichen eine geringere Höhe aufweisen, als in dem mittennahen Abschnitt. Ferner weist der Grundkörper des Nockenfolgers zur Steifigkeitserhöhung eine Versteifungsrippe auf. Diese Versteifungsrippe kann sich entlang des Querbügels von einem Endabschnitt zu dem anderen oder nur teilweise entlang des Querbügels erstrecken. Die Versteifungsrippe kann einstückig oder separat mit dem Grundkörper ausgebildet sein.
Mittels eines fließgepresst hergestellten Grundkörper wird eine kostengünstige und einfache Fertigung erzielt. Gegenüber einer Blechausbildung können auch teilweise andere Geometrien dargestellt werden. Die Anlauffläche für einen Nocken ist mittels einer Nockenrolle ausgebildet. Es ist auch möglich anstelle einer Nockenrolle eine Gleitfläche vorzusehen.
Der Querbügel weist im mittennahen Abschnitt eine rechteckähnliche Ausnehmung auf, wobei die Nockenrolle in der rechteckähnlichen Ausnehmung vorgesehen ist und wobei die Nockenrolle den Querbügel überragt. Die Ausnehmung bildet dabei einen geschlossenen Raum für die Nockenrolle aus, d.h. die Nockenrolle ist von vier nahezu aufrechten Wänden umschlossen. Eine derartige Anordnung ergibt sich durch die Erhebung im mittennahen Abschnitt und die geringere Höhe der Seitenwände der beiden Endabschnitte. Ferner ist die Form und Größe der rechteckähnlichen Ausnehmung an die Nockenrolle an- gepasst ist, wobei die Ausnehmung beispielweise eine quadratische, rechteckige oder jeder andere Form aufweisen kann. Bei einer Anordnung der Nockenrolle in der Ausnehmung kann die Nockenrolle den Querbügel bzw. den Grundkörper überragen. Jedoch ist es auch möglich, dass die Nockenrolle mit dem Querbügel abschließt und diesen nicht überragt. Neben der Aufnahme der Nockenrolle, dient die Ausnehmung zusätzlich der Materialeinsparung und folglich der Gewichtsreduzierung. Bei dem erfindungsgemäßen Nockenfolger erstreckt sich die Versteifungsrippe keilförmig von dem mittennahen Abschnitt bis zu dem ersten Endabschnitt. Das bedeutet, dass sich die Versteifungsrippe in Richtung des ersten Endabschnitts verjüngt. Ferner weist die Versteifungsrippe insgesamt eine geringere Breite auf als der Querbügel. Der erste Endabschnitt weist die Anlagefläche für ein Abstützelement auf. Die Versteifungsrippe hat den Vorteil, dass sie in diesem Bereich die Steifigkeit erhöht wird, um Beschädigung und damit verbundenen Fehlfunktionen des Nockenfolgers zu vermeiden.
Ferner verlaufen bei dem erfindungsgemäßen Nockenfolger die Wände der rechteckähnlichen Ausnehmung nahezu senkrecht zu dem Querbügel, so dass eine kastenähnliche Erhebung vorliegt. Durch eine derartige Ausführungsform ist es möglich, die Gesamtbreite des hebelartigen Nockenfolgers gering zu halten, um dadurch Bauraum einzusparen. Vorzugsweise ist die rechteckähnliche Ausnehmung mittels Durchstellen herstellbar. Dadurch kann die Oberflächenqualität der Ausnehmung erhöht werden.
In einer Ausgestaltung sind die Enden des Querbügels abgerundet. Vorteilhaft daran ist, dass durch die abgerundeten Enden des Querbügels Bauraum eingespart werden kann und zudem die Steifigkeit des gesamten Grundkörpers erhöht werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von 3 Figuren dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen hebelartigen Nockenfolger in perspektivischer Ansicht mit Nockenrolle,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen hebelartigen Nockenfolger in perspektivi- scher Ansicht, und
Fig. 3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen hebelartigen Nockenfolgers.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen hebelartigen Nockenfolger 1 , welcher als Schlepphebel 2 ausgebildet ist. Der Schlepphebel 1 weist einen länglichen Grundkörper 3 auf. Der Grundkörper 3 weist Seitenwände 4 auf, welche durch einen Querbügel 5 verbunden sind. Ferner ist der Grundkör- per 3 in einen ersten Endabschnitt 6, einen mittennahen Abschnitt 7 und einen zweiten Endabschnitt 8 unterteilt. Die Endabschnitte 6, 8 weisen abgerundete Enden 6a, 8a des Querbügels 5 auf.
Der erste Endabschnitt 6 weist auf der Unterseite des Querbügels 5 eine Anla- gefläche 9 für ein nicht dargestelltes Abstützelement auf. Die Anlagefläche 9 wird durch eine in den Querbügel 5 eingeformte Kalotte 10 ausgebildet, welche sich zwischen die Seitenwände 5 erhebt. Die Kalotte 10 dient zur Abstützung an einem nicht dargestellten Abstützelement. Auf dem am zweiten Endabschnitt 8 des Grundkörpers 3 verlaufenden Teil des Querbügels 5 ist eine Kontaktfläche 1 1 für ein nicht dargestelltes Ventilschaftende eines Gaswechselventils vorgesehen. Die Kontaktfläche 1 1 ist als rechteckige Ausnehmung in dem Querbügel 5 vorgesehen. Im Bereich des mittennahen Abschnitts 7 weist der Querbügel 5 eine dachartige Erhebung 12 auf. An dieser Stelle ist die Höhe H-, der Seitenwände 4 größere als die Höhe H2 der Seitenwände 4 im Bereich des ersten und zweiten Endabschnitts 6, 8. Ferner ist in dem mittennahen Abschnitt 7 eine rechteckähnli- che Ausnehmung 13 vorgesehen. Zudem verlaufen die Wände der rechteckähnlichen Ausnehmung 13 in diesem Bereich nahezu senkrecht zu dem Querbügel 5, so dass eine kastenähnliche Erhebung vorliegt. In der Ausnehmung 13 ist eine Nockenrolle 14 vorgesehen, welche eine Anlauffläche 15 für einen nicht dargestellten Nocken ausbildet. Die Nockenrolle 15 wird mittels eines Lagerbolzens 16 gelagert. Der Lagerbolzen 16 ist durch Bohrungen 17 an den Seitenwänden 4 abgestützt. Ferner ist aus den Figuren ersichtlich, dass sich von dem ersten Endabschnitt 6 entlang des Querbügels 5 bis hin zu dem mittennahen Abschnitt 7 eine Versteifungsrippe 18 erstreckt. Die Versteifungsrippe 18 ist mittig auf der Oberseite des Querbügels 5 vorgesehen. Wie aus Figur 1 und 2 zu erkennen ist, weist die Versteifungsrippe 18 eine keilförmige Form auf. Die Versteifungsrippe 18 verjüngt sich ausgehend von dem mittennahen Abschnitt 7 in Richtung des ersten Endabschnitts 6.
Bezugszeichenliste
1 Hebelartiger Nockenfolger
2 Schlepphebel
3 Hebel körper
4 Seitenwand
5 Querbügel
6 erster Endabschnitt
6a abgerundetes Ende
7 mittennaher Abschnitt
8 zweiter Endabschnitt
8a abgerundetes Ende
9 Anlagefläche
10 Kalotte
1 1 Kontaktfläche
12 Erhebung
13 rechteckähnliche Ausneh- mung
14 Nockenrolle
15 Anlauffläche
16 Lagerbolzen
17 Bohrung
18 Versteifungsrippe
H-i Höhe der Seitenwände im
mittennahen Abschnitt
H2 Höhe der Seitenwände im
Bereich der Endabschnitte

Claims

Patentansprüche
1 . Hebelartiger Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschi- ne, mit einem länglichen Grundkörper (3), bestehend aus zwei Seitenwänden (4), die durch einen obenliegenden Querbügel (5) verbunden sind, wobei der Querbügel (5) an seiner Unterseite an einem ersten Endabschnitt (6) eine Anlagefläche (9) für ein Abstützelement und an einem zweiten Endabschnitt (8) eine Kontaktfläche (1 1 ) für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist, wobei der Querbügel (5) in einem mittennahen Abschnitt (7) eine Anlauffläche (15) für einen Nocken und eine dachartige Erhebung (12) aufweist, wobei von einer Querseite der Erhebung (12) eine Versteifungsrippe (18) entlang des Querbügels (5) verläuft und wobei der Grundkörper (3) fließgepresst ist, wobei die Anlauffläche (15) für einen Nocken mittels einer Nockenrolle (14) ausgebildet ist, wobei der Querbügel (5) im mittennahen Abschnitt (7) eine rechteckähnliche Ausnehmung (13) aufweist und wobei in der rechteckähnlichen Ausnehmung (13) die Nockenrolle (14) vorgesehen ist, wobei die Nockenrolle (14) den Querbügel (5) überragt, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Versteifungsrippe (18) keilförmig von dem mittennahen Abschnitt (7) bis zu dem ersten Endabschnitt (6) erstreckt und wobei die Wände der rechteckähnlichen Ausnehmung (13) nahezu senkrecht zu dem Querbügel (5) verlaufen, so dass eine kastenförmige Erhebung vorliegt.
2. Hebelartiger Nockenfolger nach Anspruch 1 , wobei die rechteckähnliche Ausnehmung (13) mittels Durchstellen herstellbar ist.
3. Hebelartiger Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Enden (6a, 8a) des Querbügels (5) abgerundet sind.
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