WO2014063689A1 - Hebelartiger nockenfolger - Google Patents

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valve
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Stefan Dupke
Ralph Teichgräber
Reinhard Kick-Rodenbücher
Jochen Blasch
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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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a lever-type cam follower for a valve train of an internal combustion engine.
  • Lever-type cam followers are arranged in internal combustion engines within a valvetrain 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 Nockenabgriffs phenomenon is provided at which during operation of an internal combustion engine, a cam of a camshaft starts and causes a pivotal movement of the lever-like cam follower.
  • the cam tapping surface can be designed as a sliding surface or as a cam roller.
  • lever-like cam followers for example, towing levers, rocker arms or rocker arms are to be understood.
  • a cam follower which is designed as a sheet metal drag lever.
  • the rocker arm is constructed according to the lever-in-lever principle.
  • An abutment surface for a support element is formed as a separate component and is connected by welding with the cam follower.
  • the finger follower is manufactured by means of a sheet metal forming process.
  • a drag lever for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine is known.
  • the drag lever 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.
  • Object of the present invention is to provide a lever-like cam follower, which is simple and inexpensive to produce.
  • a lever-like cam follower for a valve train of an internal combustion engine having an elongated base body, consisting of two side walls which are connected by a cross bar, wherein the cross bar on its underside at a first end portion a contact surface for a support element and on a second end portion having a contact surface for a valve stem end of a gas exchange valve, wherein the cross bar has a stop surface for a cam in a mid-section, wherein the main body is extruded and wherein the contact surface for the support element as a separate Kalottesatzsatz and the contact surface for the valve stem end as a separate Valve pad insert are formed.
  • cam followers for example, towing levers, rocker arms 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 contact surface for a support element and the contact surface for a valve stem end are formed as separate components.
  • the Kalottenschi and the valve pad insert are pressed against the underside of the cross bar.
  • the inserts can also be connected by other form, force or material connections with the base body. It would be conceivable, for example, to weld, stick, glue, etc.
  • the Kalottenschi is cylindrical on its outer jacket.
  • the main body of the cam follower has at its first end portion on its underside adapted to the Kalotten regards recess, indentation or the like, in which the Kalottendon example, is pressed.
  • a cylindrical outer shell for example, rectangular, square shapes are conceivable.
  • the calotte insert preferably has a dome-shaped indentation in a first surface and an oil supply groove in a second surface, and the second surface faces the crossbrace.
  • the ⁇ lmakerssnut is provided by means provided in the body "channel” with the roller bag connected to supply the cam roller with oil.
  • oil flows from a support element through the calotte insert through the "channel” towards the roller bag, thus ensuring lubrication of the cam follower, thereby reducing wear and increasing service life.
  • valve seat insert on its cam-facing surface has a vertically protruding projection which is pressed into a recess of the cross bar.
  • a high positional accuracy is ensured.
  • several lugs or projections may be provided on the surface, which allow a plug connection.
  • 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 bearing pin can be supported on the side walls.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a lever-type according to the invention
  • Fig. 3 is a Kalottenrud in perspective view
  • FIG. 4 shows a valve seat insert in a perspective view.
  • the drag lever 2 has a longitudinal lent base body 3.
  • the main body 3 has side walls 4, which are connected by a cross bar 5. Furthermore, the main body 3 is divided into a first end section 6, a middle section 7 and a second end section 8.
  • the end portions 6, 8 have rounded ends of the cross bar 5.
  • the cross bar 5 has a roof-like elevation. Furthermore, a half-shell 9 is integrated in this region of the cross bar 5, which supports a cam roller 10. The cam roller 10 forms a contact surface 1 1 for a cam, not shown. In the course of the half-shell 9, a channel 1 1 is provided, which serves for oil supply.
  • the first end portion 6 has on the underside of the cross bar 5 a contact surface 13 for a supporting element, not shown.
  • the contact surface 13 is formed by a separately formed calotte insert 14, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the Kalottennic 14 is pressed into a recess 15 of the base body 3.
  • the Kalottentiv 14 is cylindrical on its outer shell 16. Furthermore, a first surface 17 has a dome-shaped indentation 18, which serves for support on a support element, not shown. A second surface 19 has an oil supply groove 20. The ⁇ lmakerssnut 20 is connected to the channel 12, whereby the half-shell 9 and thus the cam roller 10 can be supplied with oil. The second surface 19 faces the cross bar 5.
  • a contact surface 21 is provided for an unillustrated valve stem end of a gas exchange valve.
  • the contact surface 1 1 is formed as a separate valve pad insert 22, as shown in Figure 4.
  • a cam-facing surface 23 of the valve pad insert 22 has a convex course in the longitudinal direction L of the main body 5.
  • a cam-facing surface 24 has a vertically protruding projection 25.
  • the projection 25 is provided at a first end 26 of the valve pad insert 22. Starting from the projection 25, the cam-facing surface 24 extends in the direction of a second end 27 plan. The thickness of the valve pad insert 22 in the region of the second end 27 is less than the thickness in the region of the first end 26.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Hebelartiger Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem länglichen Grundkörper (3), bestehend aus zwei Seitenwänden (4), die durch einen Querbügel (5) verbunden sind, wobei der Querbügel (5) an seiner Unterseite an einem ersten Endabschnitt (6) eine Anlagefläche (13) für ein Abstützelement und an einem zweiten Endabschnitt (8) eine Kontaktfläche (21) für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist, wobei der Querbügel (5) in einem mittennahen Abschnitt (7) eine Anlauffläche (11) für einen Nocken aufweist, wobei der Grundkörper (3) fließgepresst ist, wobei die Anlagefläche (13) für das Abstützelement als separater Kalotteneinsatz (14) und die Kontaktfläche (21) für das Ventilschaftende als separater Ventilauflageneinsatz (22) ausgebildet sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Hebelartiger Nockenfolger Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft einen hebelartigen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
Hintergrund der Erfindung Hebelartige Nockenfolger werden in Brennkraftmaschinen innerhalb eines Ventiltriebs 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 Hebelkörpers 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 103 10 226 A1 ist ein Nockenfolger bekannt, welcher als Blech- schlepphebel ausgebildet ist. Der Schlepphebel ist nach dem Hebel-in-Hebel- Prinzip aufgebaut. Eine Anlagefläche für ein Abstützelement ist als separates Bauteil ausgebildet und ist schweißtechnisch mit dem Schlepphebel verbunden. Der Schlepphebel wird mittels eines Blechumformverfahrens hergestellt. 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 mitten- nahen 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 einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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 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 aufweist, wobei der Grundkörper fließgepresst ist und wobei die Anlagefläche für das Abstützelement als separater Kalotte- neinsatz und die Kontaktfläche für das Ventilschaftende als separater Ventilauflageneinsatz ausgebildet sind.
Unter hebelartigen Nockenfolgern sind beispielsweise Schlepphebel, Kipphebel oder Schwinghebel zu verstehen. Im Querschnitt können derartige Nocken- folger ein U-förmiges, umgekehrt U-förmiges oder ein H-ähnliches Profil aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Arten von Nockenfolgern begrenzt. Mittels eines fließgepresst hergestellten Grundkörper wird eine kostengünstige und einfache Fertigung erzielt. Gegenüber einer Blechausbildung können auch teilweise andere Geometrien dargestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Nockenfolger werden die Anlagefläche für ein Abstützelement sowie die Kontaktfläche für ein Ventilschaftende als separate Bauteile ausgebildet. Mittels eines derartigen Aufbaus ist es möglich, die Kontaktfläche und/oder die Anlagefläche an individuellen Anforderungen anzupassen, ohne den gesamten Schlepphebel ändern zu müssen. Das bedeutet die Anlagefläche und/oder die Kontaktfläche können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt, unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterzogen oder beispielsweise Beschichtet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden der Kalotteneinsatz und der Ventilauflageneinsatz an der Unterseite des Querbügels eingepresst. Durch das einpressen der Einsätze kann eine hohe Positionsgenauigkeit im Gegensatz zu anderen Verbindungsmöglichkeiten, erzielt werden. Allerdings können die Einsätze auch durch andere Form-, Kraft oder Stoffsschlüssige Verbindungen mit dem Grundkörper verbunden werden. Denkbar wäre bei- spielsweise schweißen, stecken, kleben usw.
Vorzugsweise ist der Kalotteneinsatz an seinem Außenmantel zylinderförmig ausgebildet. Der Grundkörper des Nockenfolger weist an seinem ersten Endabschnitt auf seiner Unterseite eine an den Kalotteneinsatz angepasste Aus- nehmung, Einbuchtung oder ähnliches auf, in welche der Kalotteneinsatz beispielsweise eingepresst wird. Neben einem zylinderförmigen Außenmantel sind auch beispielsweise rechteckige, quadratische Formen denkbar.
Bevorzugterweise weist der Kalotteneinsatz in einer ersten Oberfläche eine kalottenförmige Einformung und in einer zweiten Oberfläche eine Ölversorgungsnut auf und wobei die zweite Oberfläche dem Querbügel zugewandt ist. Im eingebauten Zustand des Kalotteneinsatzes, ist die Ölversorgungsnut mittels eines in dem Grundkörper vorgesehenen „Kanals" mit der Rollentasche verbunden, um die Nockenrolle mit Öl zu versorgen. Dazu fließt Öl von einem Abstützelement durch den Kalotteneinsatz durch den„Kanal" in Richtung der Rollentasche. Somit ist eine Schmierung des Nockenfolgers gewährleistet, wodurch der Verschleiß reduziert und die Lebensdauer erhöht werden kann.
Vorzugsweise weist eine nockenabgewandte Oberfläche des Ventilauflageneinsatzes einen in Längsrichtung des Grundkörpers balligen Verlauf auf. Durch eine derartige Ausbildung des Ventilauflageneinsatzes können Kantenbrechungen am Gaswechselventil verhindert werden.
In einer Ausgestaltung hat der Ventilauflageneinsatz an seiner nockenzugewandten Oberfläche einen senkrecht abstehenden Vorsprung, welcher in eine Ausnehmung des Querbügels eingepresst ist. Demzufolge wird eine hohe Positionsgenauigkeit gewährleistet. Ferner können an der Oberfläche auch mehre- re Nasen oder Vorsprünge vorgesehen sein, welche eine Steckverbindung ermöglichen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlauffläche für einen Nocken mittels einer Nockenrolle ausgebildet. Die Nockenrolle kann mittels eines Lagerbolzens gelagert sein. Der Lagerbolzen kann an den Seitenwänden abgestützt sein. Des Weiteren ist denkbar, in dem Grundkörper eine Halbschale zu integrieren, welche die Nockenrolle lagert. Es ist auch möglich anstelle einer Nockenrolle eine Gleitfläche vorzusehen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von vier Figuren dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen hebelartigen
Nockenfolger, einen Kalotteneinsatz in perspektivischer Ansicht, Fig. 3 einen Kalotteneinsatz in perspektivischer Ansicht, und
Fig. 4 einen Ventilauflageneinsatz in perspektivischer Ansicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen hebelartigen Nockenfolger 1 , welcher als Schlepphebel 2 ausgebildet ist. Der Schlepphebel 2 weist einen läng- liehen Grundkörper 3 auf. Der Grundkörper 3 weist Seitenwände 4 auf, welche durch einen Querbügel 5 verbunden sind. Ferner ist der Grundkörper 3 in einen ersten Endabschnitt 6, einen mittennahen Abschnitt 7 und einen zweiten Endabschnitt 8 unterteilt. Die Endabschnitte 6, 8 weisen abgerundete Enden des Querbügels 5 auf.
Im Bereich des mittennahen Abschnitts 7 weist der Querbügel 5 eine dachartige Erhebung auf. Ferner ist in diesem Bereich des Querbügels 5 eine Halbschale 9 integriert, welche eine Nockenrolle 10 lagert. Die Nockenrolle 10 bildet eine Anlauffläche 1 1 für einen nicht dargestellten Nocken aus. Im Verlauf der Halbschale 9 ist ein Kanal 1 1 vorgesehen, welcher zur Ölversorgung dient.
Der erste Endabschnitt 6 weist auf der Unterseite des Querbügels 5 eine Anlagefläche 13 für ein nicht dargestelltes Abstützelement auf. Die Anlagefläche 13 wird durch einen separat ausgebildeten Kalotteneinsatz 14, wie er in den Figu- ren 2 und 3 dargestellt ist, ausgebildet. Der Kalotteneinsatz 14 wird in eine Ausnehmung 15 des Grundkörpers 3 eingepresst.
Der Kalotteneinsatz 14 ist an seinem Außenmantel 16 zylinderförmig ausgebildet. Ferner hat eine erste Oberfläche 17 eine kalottenförmige Einformung 18, welche zur Abstützung an einem nicht dargestellten Abstützelement dient. Eine zweite Oberfläche 19 weist eine Ölversorgungsnut 20 auf. Die Ölversorgungsnut 20 ist mit dem Kanal 12 verbunden, wodurch die Halbschale 9 und somit die Nockenrolle 10 mit Öl versorgt werden kann. Die zweite Oberfläche 19 ist dem Querbügel 5 zugewandt.
Auf dem am zweiten Endabschnitt 8 des Grundkörpers 3 verlaufenden Teil des Querbügels 5 ist eine Kontaktfläche 21 für ein nicht dargestelltes Ventilschaftende eines Gaswechselventils vorgesehen. Die Kontaktfläche 1 1 ist als separater Ventilauflageneinsatz 22, wie in Figur 4 dargestellt, ausgebildet.
Eine nockenabgewandte Oberfläche 23 des Ventilauflageneinsatzes 22 weist in der Längsrichtung L des Grundkörpers 5 einen balligen Verlauf auf. Eine Nockenzugewandte Oberfläche 24 hat einen senkrecht abstehenden Vorsprung 25. Mittels des Vorsprungs 25 wird der Ventilauflageneinsatz 22 in eine passende Ausnehmung an einer Unterseite des Querbügels 5 im Bereich des zweiten Endabschnitts 8 eingepresst.
Der Vorsprung 25 ist an einem ersten Ende 26 des Ventilauflageneinsatzes 22 vorgesehen. Ausgehend von dem Vorsprung 25 verläuft die nockenzugewandte Oberfläche 24 in Richtung eines zweiten Endes 27 plan. Die Dicke des Ventilauflageneinsatzes 22 ist im Bereich des zweiten Endes 27 ist geringer als die Dicke im Bereich des ersten Endes 26.
Bezugszeichenliste
1 Hebelartiger Nockenfolger 35 L Längsrichtung des Grund-
2 Schlepphebel körpers
3 Grundkörper
4 Seitenwand
5 Querbügel
6 erster Endabschnitt
7 mittennaher Abschnitt
8 zweiter Endabschnitt
9 Halbschale
10 Nockenrolle
1 1 Anlauffläche
12 Kanal
13 Anlagefläche
14 Kalotteneinsatz
15 Ausnehmung
16 Außenmantel
17 erste Oberfläche
18 kalottenförnnige Einfornnung
19 zweite Oberfläche
20 Ölversorgungsnut
21 Kontaktfläche
22 Ventilauflageneinsatz
23 nockenabgewandte Oberfläche
24 nockenzugewandte Oberfläche
25 Vorsprung
26 erstes Ende
27 zweites Ende

Claims

Patentansprüche
Hebelartiger Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschi- ne, mit einem länglichen Grundkörper (3), bestehend aus zwei Seitenwänden (4), die durch einen Querbügel (5) verbunden sind, wobei der Querbügel (5) an seiner Unterseite an einem ersten Endabschnitt (6) eine Anlagefläche (13) für ein Abstützelement und an einem zweiten Endabschnitt (8) eine Kontaktfläche (21 ) für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils aufweist, wobei der Querbügel (5) in einem mittennahen Abschnitt (7) eine Anlauffläche (1 1 ) für einen Nocken aufweist, wobei der Grundkörper (3) fließgepresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (13) für das Abstützelement als separater Kalotteneinsatz (14) und die Kontaktfläche (21 ) für das Ventilschaftende als separater Ventilauflageneinsatz (22) ausgebildet sind.
Hebelartiger Nockenfolger nach Anspruch 1 , wobei der Kalotteneinsatz (14) und der Ventilauflageneinsatz (22) an der Unterseite des Querbügels (5) eingepresst werden.
Hebelartiger Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kalotteneinsatz (14) an seinem Außenmantel (16) zylinderförmig ausgebildet ist.
Hebelartiger Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kalotteneinsatz (14) in einer ersten Oberfläche (17) eine ka- lottenförmige Einformung (18) und in einer zweiten Oberfläche (19) eine Ölversorgungsnut (20) aufweist und wobei die zweite Oberfläche (19) dem Querbügel (5) zugewandt ist.
Hebelartiger Nockenfolger nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, wobei eine nockenabgewandte Oberfläche (23) des Ventilauflagenein- satzes (22) einen in Längsrichtung (L) des Grundkörpers (3) balligen Verlauf aufweist.
6. Hebelartiger Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilauflageneinsatz (22) an seiner nockenzugewandten O- berfläche (24) einen senkrecht abstehenden Vorsprung (25) hat, welcher in eine Ausnehmung des Querbügels (5) eingepresst ist.
7. Hebelartiger Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anlauffläche (1 1 ) für einen Nocken mittels einer Nockenrolle (10) ausgebildet ist.
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