WO2014019735A1 - Kipphebel - Google Patents

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WO2014019735A1 PCT/EP2013/061029 EP2013061029W WO2014019735A1 WO 2014019735 A1 WO2014019735 A1 WO 2014019735A1 EP 2013061029 W EP2013061029 W EP 2013061029W WO 2014019735 A1 WO2014019735 A1 WO 2014019735A1
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rocker arm
section
crossbar
side walls
sleeve
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Inventor
Andreas GRÖTSCH
Bernd Friedrich
Claudia Zielinski
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F01L1/182—Centre pivot rocking arms the rocking arm being pivoted about an individual fulcrum, i.e. not about a common shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F01L1/182—Centre pivot rocking arms the rocking arm being pivoted about an individual fulcrum, i.e. not about a common shaft
    • F01L1/183—Centre pivot rocking arms the rocking arm being pivoted about an individual fulcrum, i.e. not about a common shaft of the boat type

Definitions

  • the invention relates to a rocker arm for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine
  • rocker arms are arranged in internal combustion engines within a valve train as transmission elements between the cam and the gas exchange valves to be actuated.
  • Each rocker arm consists of a base body having at one end at one end a Abgriffs constitutional for a cam and at another end a contact surface for a valve stem end of a gas exchange valve.
  • the contact surface can be formed directly on the rocker arm or, for example, indirectly by a screw.
  • In a middle-immediate section of the main body is pivotally fixed on a stationary center of rotation.
  • two mutually aligned bores in the side walls for pivotally receiving the rocker arm are usually provided on a pivot axis.
  • Such rocker arms require a journal bearing to guide the rocker shaft.
  • a rocker arm which has an elongate base body with two side walls connected by a transverse bar. Furthermore, the main body of the rocker arm is cranked. In the middle section of the base body, the side walls on the aforementioned aligned holes, which serve to receive the rocker arm on an axis or a center of rotation. Summary of the invention
  • Object of the present invention is to provide a rocker arm, which is inexpensive and easy to manufacture, according to the invention this object is achieved by a rocker arm for actuating at least one gas exchange valve of an internal combustion engine, with an elongate body having two connected by a cross bar side walls, wherein a the first end portion of the base body has a contact surface for a cam and a second end portion of the base body a contact surface for a valve stem end of the gas exchange valve, wherein the side walls in a middle-near section holes for pivotally mounting on a rocker shaft, said base body an inverted U-like Profile has and wherein the crossbar in the middle section has a roof-like elevation and the crossbeam in the mid-mid-section of its longitudinal center has at least one Oi personally trecsö réelle and in the holes bef pod is estigt is » over which the rocker arm is fastened directly on the rocker shaft.
  • the inverted U-shaped profile is opened in the gas exchange valve direction.
  • the crossbeam in the mid-section has a survey, which may be roof-like or triangular-like design It is also any other shape of a survey conceivable.
  • the two end portions are formed such that the side walls in these areas have a lower height than in the middle near section.
  • the oil passage opening is provided in the crossbar, ie the crossbar is interrupted in sections.
  • the oil passage opening can extend in the region of the mid-section almost over a width of the crossbeam.
  • the oil passage opening may be formed, for example, circular, diamond-shaped or rectangular.
  • a sleeve is provided in the bores of the side walls.
  • the sleeve extends continuously between the two side walls.
  • the sleeve may be tubular and protrude beyond the side walls by a certain amount.
  • end faces of the sleeve can be opened.
  • a lateral surface of the sleeve has a perforation directed towards the respective oil passage opening.
  • the perforation serves as well as the oil passage of the oil supply.
  • the perforation of the sleeve points in the direction of the oil passage opening " to cooperate with this so that the oil can get in the direction of the axle bearing.
  • the size and shape of the perforation are adapted to the size of the sleeve and the size of the oil passage opening.
  • the sleeve via a welding, pressing. Lot or Stemmitati connected with the side winches.
  • Lot or Stemmitati connected with the side winches are any positive, non-positive or cohesive connections conceivable.
  • the connection between the sleeve and side winches can be fixed or detachable.
  • the contact surface for a cam is formed by means of a cam roller.
  • the cam roller can be supported by means of a bearing pin.
  • the side walls may have holes in the area of the first end section. It is also possible to design the contact surface for the cam as a glacier surface. form.
  • the sliding surface may for example be formed integrally with the base body.
  • the crossbar extends in its second end portion plane and has a downwardly directed, integrally connected dome-like approach. Furthermore, the crossbar has in its second end portion on a through opening in the neck for a valve clearance adjusting screw.
  • the opening may for example be designed as a bore with or, without thread.
  • the valve clearance adjustment screw may form the contact surface for a valve stem end of the gas exchange valve.
  • the base body is produced from a sheet metal material by means of stamping bending technology.
  • stamping bending technology there are also other materials, such as. Sintered material, casting material and the like. Possible.
  • the reverse U-like profile can be inexpensively manufactured by bending from a sheet metal blank
  • Fig. 2 is a bottom view of the rocker arm according to the invention.
  • Fig. 3 is a plan view of the rocker arm according to the invention
  • Figures 1 to 3 each show a rocker arm 1 according to the invention in different views
  • the rocker arm 1 has an elongated Grundköfper 2 on. of the two side walls 4. 5 connected by a transverse bar 3 has.
  • the crossbar 3 and the side walls 4, 5 form in cross section an inverted U-like profile.
  • the main body 2 made of a sheet material is divided into a first end section 6, a middle section 7 and a second end section 8.
  • the main body 2 has a cranked profile. In the region of the first end section 6, the distance between the side walls 4, 5 is less than in the other course.
  • the side wall 5 is in the middle section 7 in a bulged portion 9 over.
  • the side wall 4 extends in the region of the first end portion 6 and the central portion 7 almost straight. In the region of the second end portion 8, the side winds 4, 5 are curved and parallel to each other.
  • the first end section 6 has a contact surface 10 for a cam (not shown). As shown in FIGS. 1 to 3, the contact surface 10 is formed by means of a cam roller 11. The cam roller 1 1 is held on a bearing pin 13 via a rolling bearing 12. To support the position bolt 13 holes are provided in the side walls 4, 5.
  • the second end portion 8 has a contact surface 14 for a not shown valve stem end of a gas exchange valve. The contact surface 14 is formed by a screw, not shown. To receive the screw a threaded hole 15 is present. In the region of the second end section 8 of the crossbar 3 is flat and has a dome-like approach 16 in Gas monventilraum.
  • the transverse bar 3 has a roof-like elevation 17.
  • the height of the side walls 4, 5 is greater than the height of the side walls 4, 5 in the region of the first and second end sections 6, 8.
  • the crossbar 3 has an oil passage opening 18 in the section of its longitudinal center 7a.
  • the ⁇ i telltrittsö réelle 18 is diamond-shaped and extends almost almost over the entire width of the crossbar 3, in the middle section 7, the side walls 4, 5 each have a bore 19, which serve for pivoting lent storage on a rocker arm axis, not shown.
  • a sleeve 20 is attached.
  • the sleeve 20 is tube-like and protrudes beyond the side walls 4, 5.
  • a lateral surface 21 of the sleeve 20 has a perforation 22.
  • the sleeve 20 is aligned such that the perforation 22 points in the direction of the oil passage opening 18.
  • the oil passage opening 18 and the perforation 22 are provided to ensure the oil supply to the storage.

Abstract

Kipphebel zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper (2), der zwei durch einen Querbalken (3) verbundene Seitenwände (4, 5) hat, wobei ein erster Endabschnitt (6) des Grundkörpers (2) eine Anlauffläche (10) für einen Nocken und ein zweiter Endabschnitt (8) des Grundkörpers (2) eine Kontaktfläche (14) für ein Ventilschaftende des Gaswechselventils hat und wobei die Seitenwände (4, 5) in einem mittennahen Abschnitt (7) Bohrungen (19) zur schwenkbeweglichen Lagerung auf einer Kipphebefachse besitzen, wobei der Grundkörper (2) ein umgekehrt U-ähnliches Profil hat, wobei der Querbalken (3) im mittennahen Abschnitt (7) eine dachartige Erhebung (17) aufweist, wobei der Querbalken (2) im Abschnitt seiner Längsmitte (7a) zumindest eine Öldurchtrittsöffnung (18) hat und in den Bohrungen (19) eine Hülse (20) befestigt ist, über welche der Kipphebel unmittelbar auf der Kipphebelachse befestigbar ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Kipphebel
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kipphebel zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine,
Hintergrund der Erfindung
Solche Kipphebel werden in Brennkraftmaschinen innerhalb eines Ventiltriebs als Übertragungselemente zwischen Nocken und den zu betätigenden Gaswechselventilen angeordnet. Jeder Kipphebel besteht aus einem Grundkörper, der an einer Unterseite an einem Ende eine Abgriffsfläche für einen Nocken und an einem anderen Ende eine Kontaktfläche für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist Die Kontaktfläche kann dabei direkt an dem Kipphebel oder bspw. mittelbar durch eine Schraube ausgebildet sein. In einem mittennahen Abschnitt ist der Grundkörper verschwenkbar auf einem ortsfesten Drehzentrum fixierbar. Dazu sind meist zwei zueinander fluchtende Bohrungen in den Seitenwänden zur schwenkbeweglichen Aufnahme des Kipphebels auf einer Schwenkachse vorgesehen. Solche Kipphebel benötigen zur Führung der Kipphebelachse eine Achslagerung.
Aus der WO 2007/ 039414 A1 ist ein Kipphebel bekannt, welcher einen länglichen Grundkörper mit zwei durch einen Querbalken verbundene Seitenwände aufweist. Ferner ist der Grundkörper des Kipphebels gekröpft. Im mittennahen Abschnitt des Grundkörpers weisen die Seitenwände die vorgenannten fluchtenden Bohrungen auf, welche zur Aufnahme des Kipphebels auf einer Achse oder einem Drehzentrum dienen. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kipphebel bereitzustellen, welcher kostengünstig und einfach herstellbar ist, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kipphebel zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper, der zwei durch einen Querbalken verbundene Seitenwände hat, wobei ein erster Endabschnitt des Grundkörpers eine Anlauffläche für einen Nocken und ein zweiter Endabschnitt des Grundkörpers eine Kontakt- fläche für ein Ventilschaftende des Gaswechselventils hat, wobei die Seitenwände in einem mittennahen Abschnitt Bohrungen zur schwenkbeweglichen Lagerung auf einer Kipphebelachse besitzen, wobei der Grundkörper ein umgekehrt U-ähnliches Profil hat und wobei der Querbalken im mittennahen Abschnitt eine dachartige Erhebung aufweist und wobei der Querbalken im mit- tennahen Abschnitt seiner Längsmitte zumindest eine Oidurchtrittsöffnung hat und in den Bohrungen eine Hülse befestigt ist» über welche der Kipphebel unmittelbar auf der Kipphebelachse befestigbar ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Kipphebel ist das umgekehrt U-ihnliche Profil in die Gaswechselventilrichtung geöffnet. Zur Steifigkeitserhöhung ist der Kipphebel derart ausgeführt, dass der Querbalken im mittenahen Abschnitt eine Erhebung aufweist, welche dachartig oder dreiecksähnlich ausgebildet sein kann Es ist auch jede andere Form einer Erhebung denkbar. Die beiden Endabschnitte sind derart ausgebildet, dass die Seitenwände in diesen Bereichen eine geringere Höhe aufweisen, als in dem mitten nahen Abschnitt.
Eine derartige Ausbildungsform ermöglicht es, die Wandstärke des Kipphebels zu reduzieren, wodurch das Gewicht des Kipphebels reduziert werden kann. Um eine einfache Ölversorgung der Lagerung sicherzustellen, ist in dem Querbalken die Öldurchtrittsöffnung vorgesehen, d.h. der Querbalken ist abschnittsweise unterbrochen. Die Öldurchtrittsöffnung kann sich dabei im Bereich des mittenahen Abschnitts nahezu über eine Breite des Querbalkens erstrecken. Des Weiteren kann die Öldurchtrittsöffnung beispielsweise kreisförmig, rautenförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein.
Als Lagerung des Kipphebels auf der Kipphebelachse, ist in den Bohrungen der Seitenwände eine Hülse vorgesehen. Die Hülse erstreckt sich durchgehend zwischen den beiden Seitenwänden. Bevorzugt kann die Hülse rohrförmig ausgebildet sein und über ein bestimmtes Maß über die Seitenwände hervorstehen. Des Weiteren können Stirnseiten der Hülse geöffnet sein. Besonders bevorzugt hat eine Mantelfläche der Hülse eine auf die jeweilige Öldurchtrittsöffnung gerichtete Perforierung. Die Perforierung dient ebenso wie die Öldurchtrittsöffnung der Ölversorgung. Die Perforierung der Hülse zeigt in Richtung der Öldurchtrittsöffnung« um mit dieser derart zusammenzuwirken, dass das Öl in Richtung der Achslagerstelle gelangen kann. Größe und Form der Perforierung sind an die Größe der Hülse und an die Größe der Öldurchtrittsöffnung angepasst.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Hülse über eine Schweiß-, Press-. Lot- oder Stemmverbindung mit den Seitenwinden verbun- den. Zur Verbindung der Hülse mit den Seitenwänden sind jegliche form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindungen denkbar. Die Verbindung zwischen Hülse und Seitenwinden kann je nach Anwendung fest oder lösbar ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlauffläche für einen Nocken mittels einer Nockenrolle ausgebildet. Die Nockenrolle kann mittels eines Lagerbolzens gelagert sein. Zur AbStützung des Lagerbolzens können die Seitenwände im Bereich des ersten Endabschnitts Bohrungen aufweisen Ebenso ist es möglich, die Anlauffläche für den Nocken als Glettfläche auszu- bilden. Die Gleitfläche kann beispielsweise einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet sein.
Nach einer Ausbildung der Erfindung verläuft der Querbalken in seinem zweiten Endabschnitt plan und hat einen nach unten gerichteten, einteilig angebundenen domartigen Ansatz. Ferner weist der Querbalken in seinem zweiten Endabschnitt eine durchgehende Öffnung im Ansatz für eine Ventilspieleinstellschraube auf. Die Öffnung kann beispielsweise als Bohrung mit bzw, ohne Gewinde ausgeführt sein. Die Ventilspieleinsteltschraube kann die Kontaktfläche für ein Ventilschaftende des Gaswechseiventils ausbilden.
Vorzugsweise ist der Grundkörper aus einem Blechwerkstoff stanzbiegetech- nisch herstellbar. Es sind jedoch auch weitere Werkstoffe, wie bspw. Sintermaterial, Gußmaterial und dgl. möglich. Das umgekehrt U-ähnliche Profil kann preiswert mittels Biegen aus einem Blechrohling hergestellt werden
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von drei Figu- ren dargestellt. Es zeigen:
Fig 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kipphebel,
Fig. 2 eine Unteransicht des erfindungsgemäßen Kipphebels, und
Fig. 3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Kipphebels
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Kipphebel 1 in verschiedenen Ansichten, Der Kipphebel 1 weist einen länglichen Grundköfper 2 auf. der zwei durch einen Querbalken 3 verbundene Seitenwände 4. 5 auf- weist. Der Querbalken 3 und die Seitenwände 4, 5 bilden im Querschnitt gesehen ein umgekehrt U-ähnliches Profil aus. Ferner ist der aus einem Blechwerkstoff hergestellte Grundkörper 2 in einen ersten Endabschnitt 6. einen mittennahen Abschnitt 7 und einen zweiten Endabschnitt 8 unterteilt.
Der Grundkörper 2 weist ein gekröpftes Profil auf. Im Bereich des ersten Endabschnitts 6 ist der Abstand der Seitenwände 4, 5 zueinander geringer als im sonstigen Verlauf. Die Seitenwand 5 geht im mittennahen Abschnitt 7 in einen ausgebauchten Abschnitt 9 über. Die Seitenwand 4 verläuft im Bereich des ersten Endabschnittes 6 und des mittennahen Abschnittes 7 nahezu geradlinig. Im Bereich des zweiten Endabschnitts 8 verlaufen die Seitenwinde 4, 5 gebogen und sind parallel zueinander.
Der erste Endabschnitt 6 weist eine Anlauffläche 10 für einen nicht dargestell- ten Nocken auf. Wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, ist die Anlauffläche 10 mittels einer Nockenrolle 1 1 ausgebildet. Die Nockenrolle 1 1 wird über ein Wälzlager 12 auf einem Lagerbolzen 13 gehalten. Zur Abstützung des Lagebolzens 13 sind in den Seitenwänden 4, 5 Bohrungen vorgesehen. Der zweite Endabschnitt 8 weist eine Kontaktfläche 14 für ein nicht dargestelltes Ventilschaftende eines Gaswechselventils auf. Die Kontaktfläche 14 ist durch eine nicht dargestellte Schraube ausgebildet. Zur Aufnahme der Schraube ist eine Gewindebohrung 15 vorhanden. Im Bereich des zweiten Endabschnittes 8 verläuft der Querbalken 3 plan und weist in Gaswechselventilrichtung einen domartigen Ansatz 16 auf.
Im Bereich des mittennahen Abschnitts 7 weist der Querbalken 3 eine dachartige Erhebung 17 auf. An dieser Stelle ist die Höhe der Seitenwände 4, 5 grö- ßere als die Höhe der Seitenwände 4, 5 im Bereich des ersten und zweiten Endabschnitts 6, 8. Der Querbalken 3 weist im Abschnitt seiner Längsmitte 7a eine Öidurchtrittsöffnung 18 auf. Die Öidurchtrittsöffnung 18 ist Rautenförmig ausgebildet und erstreckt sich nahezu fast über die gesamte Breite des Querbalkens 3, Im mittennahe Abschnitt 7 weisen die Seitenwände 4, 5 jeweils eine Bohrung 19 auf, welche zur schwenkbeweg liehen Lagerung auf einer nicht dargestellten Kipphebelachse dienen. In den Bohrungen 19 ist eine Hülse 20 befestigt. Die Hülse 20 ist Rohrartig ausgebildet und steht über die Seitenwände 4, 5 hervor. Eine Mantelfläche 21 der Hülse 20 weist eine Perforierung 22 auf. Die Hülse 20 ist derart ausgerichtet, dass die Perforierung 22 in Richtung der Öldurchtrittsöffnung 18 zeigt Die Öldurchtrittsöffnung 18 und die Perforierung 22 sind dazu vorgesehen, die Ölversorgung der Lagerung zu gewährleisten.
Bezugszeichenliste
1 Kipphebel
2 Grundkörper
3 Querbalken
4 Seitenwand
5 Seitenwand
6 erster Endabschnitt
7 mittennaher Abschnitt
7a Abschnitt seiner Längsmitte
8 zweiter Endabschnitt
9 ausgebauchter Abschnitt
10 Anlauffläche
11 Nockenrolle
12 Wälzlager
13 Lagerbolzen
14 Kontaktfläche
15 Gewindebohrung
16 domartiger Ansatz
17 dachartige Erhebung
18 Öldurchtrittsöffnung
19 Bohrung
20 Hülse
21 Mantelfläche
22 Perforierung

Claims

Patentansprüche
1. Kipphebel zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper (2), der zwei durch einen Querbalken (3) verbundene Seitenwände (4, 5) hat, wobei ein erster Endabschnitt (6) des Grundkdrpers (2) eine Anlauffläche (10) für einen Nocken und ein zweiter Endabschnitt (8) des Grundkörpers (2) eine Kontaktfläche (14) für ein Ventilschaftende des Gaswechselventils hat und wobei die Seitenwinde (4, 5) in einem mittennahen Abschnitt (7) Bohrungen (19) zur schwenkbeweglichen Lagerung auf einer Kipphebelachse besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) ein umgekehrt U-ähnliches Profil hat, wobei der Querbalken (3) im mittennahen Abschnitt (7) eine dachartige Erhebung (17) aufweist, wobei der Querbalken (2) im Abschnitt seiner Lingsmitte (7a) zumindest eine Öldurchtrittsöffnung (18) hat und in den Bohrungen (19) eine Hülse (20) befestigt ist, über welche der Kipphebel unmittelbar auf der Kipphebelachse befestigbar ist.
2. Kipphebel nach Anspruch 1. wobei eine Mantelfläche (21 ) der Hülse (20) wenigstens eine auf die jeweilige Öldurchtrittsöffnung (18) gerichtete Perforierung (22) hat.
3. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hülse (20) über eine Schweiß-, Press , Lot- oder Stemmverbindung mit den Seitenwänden (4, 5) verbunden ist.
4. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anlaufflache (10) für einen Nocken mittels einer Nockenrolle (1 1 ) ausgebildet ist.
5. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querbalken (3) im zweiten Endabschnitt (8) plan verläuft und einen nach un- ten gerichteten domartigen Ansatz (16) hat und wobei der Querbalken (3) im zweiten Endabschnitt (8) eine durchgehende Öffnung (15) für eine Ventilspieieinstellschraube aufweist.
6. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (2) aus einem Blechwerkstoff stanzbiegetechnisch herstellbar ist.
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