DE19730567C2

DE19730567C2 - Schwinghebel für eine mit Mehrventiltechnik ausgerüstete Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19730567C2
Application number: DE1997130567
Authority: DE
Inventors: Werner Bretting; Peter Sailer; Steffen Hertrich
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: DE19730567A1

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen dreiarmigen Schwinghebel von oben, teilweise geschnitten;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 Führungshülsen mit verschiedenartig gestalteten Verdrehsicherungen.

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.

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.

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.

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.

Bezugszeichen

1

hohlzylindrischer Teil

2

Durchgangsbohrung

3

mittlerer Arm

4

äußerer Arm

5

äußerer Arm

6

Aufnahmebohrung

7

hydraulisches Einsteckelement

8

Außenteil

9

Führungshülse

10

Schwenkachse

11

Durchgangsbohrung

12

Hohlbolzen

13

Rolle

14

Aussparung

15

Verbindungslinie

16

Freiraum

17

Zuführungsbohrung

18

Rändelung

19

Ausbauchung

20

elastische Haltezunge

21

radial nach innen gerichteter Vorsprung

22

radial nach außen gerichteter Vorsprung

23

Ausnehmung

Claims

1. Schwinghebel, der in Verbindung mit einer Nockenwelle zur Betätigung von zumindest zwei gleichen Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine dient, wobei der gabelförmig ausgebildete, aus meheren Armen (3, 4, 5) bestehende Schwinghebel an seinem einen Ende schwenkbar auf einer Achse gelagert ist und an seinen gegenüberliegenden Enden mit je einem Gaswechselventil in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gaswechselventil über in je eine Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingesetzte hydraulische Einsteckelemente (7) betätigbar ist, wobei ein Außenteil (8) des hydrauli schen Einsteckelements (7) gleitend in einer Aufnahmebohrung einer Füh rungshülse (9) geführt ist, und daß die Führungshülse (9) an ihrem oberen Ende eine Aussparung (14) aufweist und verdrehgesichert in die Aufnahmeboh rung (6) des Schwinghebels eingepreßt ist, wobei sie (9) mit einer Rände lung (18) versehen ist (Fig. 4).

2. Schwinghebel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Gaswechselventil über in je ei ne Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingesetzte hydraulische Ein steckelemente (7) betätigbar ist, wobei ein Außenteil (8) des hydraulischen Einsteckelements (7) gleitend in einer Aufnahmebohrung einer Führungs hülse (9) geführt ist, und daß die Führungshülse (9) an ihrem oberen Ende eine Aussparung (14) aufweist und verdrehgesichert in die Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingepreßt ist, wobei sie (9) an einer Umfangsstelle oder an mehreren von einander beabstandeten Umfangsstellen jeweils mit einer radial nach außen weisenden Ausbauchung (19) versehen ist (Fig. 5).

3. Schwinghebel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Gaswechselventil über in je ei ne Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingesetzte hydraulische Ein steckelemente (7) betätigbar ist, wobei ein Außenteil (8) des hydraulischen Einsteckelements (7) gleitend in einer Aufnahmebohrung eine Führungs hülse (9) geführt ist, und daß die Führungshülse (9) an ihrem oberen Ende eine Aussparung (14) aufweist und verdrehgesichert in die Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingepreßt ist, wobei sie (9) an einer Umfangsstelle oder an mehreren voneinander beabstandeten Umfangsstellen jeweils mit einer radial nach außen weisenden elastischen Haltezunge (20) versehen ist, die in eine zugehörige Ausnehmung im Schwinghebel einfedert (Fig. 6).

4. Schwinghebel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Gaswechselventil über in je ei ne Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingesetzte hydraulische Ein steckelemente (7) betätigbar ist, wobei ein Außenteil (8) des hydraulischen Einsteckelements (7) gleitend in einer Aufnahmebohrung einer Führungs hülse (9) geführt ist, und daß die Führungshülse (9) an ihrem oberen Ende eine Aussparung (14) aufweist und verdrehgesichert in die Aufnahmebohrung (6) des Schwinghebels eingepreßt ist, wobei sie (9) mit einer Ausnehmung (23) versehen ist, in die ein zugehöriger Vorsprung des Schwinghebels ein greift (Fig. 8).