Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschinengemäß gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.

Ein derartiger Schlepphebel ist aus DE 10 2014 215 701 A1 bekannt. Dort ist ein Nockenfolger aus Blech beschrieben, der zwei durch einen Querbalken verbundene Seitenwände aufweist Der Querbalken bildet an einem Ende eine Kalotte zur Lagerung des Schlepphebels und zwischen seinen Enden mittig ein Fenster, durch das eine zwischen den Seitenwänden angeordnete Nockenrolle hindurchragt. Da hierbei das Fenster zum kalottenseitigen Ende hin durch eine die Seitenwände verbindende Zwischenwand begrenzt ist, die mit den Seitenwänden von der Hebeloberseite steil in keilartiger Form auf den Querbalken abfällt, steht zwischen Kalotte und Nockenrolle nur geringer Bauraum zum Angriff eines Umformwerkzeugs zur Herstellung der Kalotte am Querbalken zur Verfügung. Ein hierzu entsprechend angepasstes Umform Werkzeug weist eine deutlich reduzierte Werkzeugstandzeit auf. Zudem führt der steile Übergang der Seitenwände und der Zwischenwand zum Querbalken zu einer hohen Beanspruchung durch Schubspannungen mit einer Vorschädigung des Blechs bei der Herstellung und einer dadurch bedingten Minderung der Bauteilfestigkeit und - Steifigkeit.

Zusammenfassung der Erfindung Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Schlepphebel der vorgenannten Art die Herstellung zu vereinfachen und die Festigkeit zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Es wird ein Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem abstützseitigen Hebelendbereich mit einem kalottenförmigen Lagerabschnitt zur schwenkbeweglichen Abstützung und mit einem ventilseitigen Hebelendbereich zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine vorgeschlagen. In einem zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich weist der Schlepphebel zwei gegenüberliegende Seitenwandabschnitte mit einem diese verbindenden Quersteg auf, der eine Aussparung zur Aufnahme einer zwischen den Seitenwandabschnitten angeordneten Nockenrolle bildet, wobei die Seitenwandabschnitte und der Quersteg aus Blech mit einer vorbestimmten Ausgangsblechstärke hergestellt sind. Hierbei ist der Quersteg in Hebellängsrichtung ausgehend von einem Rand der Aussparung als Einbuchtung zwischen den Seitenwandabschnitten umgeformt. Da diese am Grund eine vom Rand der Aussparung ausgehende Auflagefläche für ein Umformwerkzeug zur Herstellung des kalottenförmigen Lagerabschnitts bildet, ist ausreichender Bauraum zwischen dem kalottenförmigen Lagerabschnitt und der Aussparung zum Angriff eines Umform Werkzeugs zur Herstellung des Lagerabschnitts vorhanden, so dass dieses robust mit erhöhter Werkzeugstandzeit ausgelegt werden kann. Weiterhin ist die Auflagefläche in Hebelquerrichtung durch gegenüberliegende Seitenwände der Einbuchtung begrenzt, wobei die Differenz aus dem lichten Abstand der Seitenwandabschnitte und dem lichten Abstand der Seitenwände der Einbuchtung größer ist als die anderthalbfache Ausgangsblechstärke. Auf diese Weise wird ein sanfter Übergang zwischen dem Quersteg und den Seitenwandabschnitten sowohl an der Hebeloberseite als auch an der Hebelunterseite erreicht, wodurch eine hohe Beanspruchung durch Schubkräfte während der Herstellung und eine daraus resultierende Vorschädigung des Blechs und Minderung der Bauteilfestigkeit und -Steifigkeit sicher vermieden wird.

Bevorzugt ist die Auflagefläche für das Umformwerkzeug plan ausgeführt. Alternativ kann diese mit einer geringfügigen Rundung, d.h. mit einem Radius R > 10, ausgeführt sein. Der Quersteg ist im Bereich der Einbuchtung vorzugsweise mit einem U-förmigen Querschnittsprofil ausgeführt und auf diese Weise besonders einfach herstellbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet der kalottenförmige Lagerabschnitt eine sphärische Lagerfläche mit einem vorbestimmten Radius bezogen auf einen Mittelpunkt, der mit einem vorbestimmten Abstand in Hebellängsrichtung zum Außendurchmesser der Nockenrolle angeordnet ist. Vorzugsweise ist hierbei der Abstand des Mittelpunkts zum Außendurchmesser der Nockenrolle kleiner als die Summe aus dem Radius der Lagerfläche und dem 1 ,6-fachen der Ausgangsblechstärke, d.h. es ist X < ΓΚ + 1 ,6 ^* D, mit X: Abstand, ΓΚ: Radius und D: Ausgangsblechstärke.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schlepphebels für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine,

Figur 2 einen Längsschnitt des Schlepphebels,

Figur 3 einen Querschnitt des Schlepphebels.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine ist aus Blech hergestellt. Der Schlepphebel weist einen abstützseitigen Hebelendbereich mit einem kalottenförmigen Lagerabschnitt 1 zur schwenkbeweglichen Abstützung und einen ventilseitigen Hebelendbereich mit einer Ventilkontaktfläche 2 zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine auf. Eine am Lagerabschnitt 1 gebildete Lagerfläche und die Ventilkontaktfläche 2 sind an einer Hebelunterseite angeordnet.

In einem zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich sind zwei gegenüberliegende Seitenwandabschnitte 3, 4 vorgesehen, die an der von der Hebelunterseite abgewandte Hebeloberseite durch einen Quersteg 6 einteilig verbunden sind, wobei dieser und die Seitenwandabschnitte 3, 4 ein U-förmiges Querschnittsprofil bilden. Am Quersteg 6 ist eine Aussparung 8 vorgesehen, in der eine zwischen den Seitenwandabschnitten 3, 4 durch eine in Figur 2 gestrichelte Linie am Außendurchmesser angedeutete Nockenrolle 5 angeordnet ist. Diese überragt die Seitenwandabschnitte 3, 4 an der Hebeloberseite zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle und ist über eine Achse an den Seitenwandabschnitten 3, 4 abgestützt. Der Quersteg 6 bildet am abstützseitigen Hebelendbereich den kalottenförmigen Lagerabschnitt 1 mit einer konkaven halbkugelförmigen Lagerfläche zur schwenkbeweglichen Abstützung an der Hebelunterseite und eine komplementäre konvexe kalottenförmigen Auswölbung an der Hebeloberseite. Im mittleren Bereich begrenzt der Quersteg 6 an der Hebeloberseite mit einem Rand 7 die Aussparung 8 zum abstützseitigen Hebelendbereich hin. Der Quersteg 6 ist hierbei ausgehend vom Rand 7 der Aussparung 8 als Einbuchtung 9 zwischen den Seitenwandabschnitten 3, 4 ausgeformt. Die Einbuchtung 9 weist ein U-förmiges Querschnittsprofil auf und bildet an der Hebeloberseite zwei in Hebelquerrichtung gegenüberliegende Seitenwände 12, 13 und an ihrem Grund eine durch diese in Hebelquerrichtung begrenzte Auflagefläche 10. Diese erstreckt sich an der Hebeloberseite unmittelbar ausgehend vom Rand 7 in Hebellängsrichtung bis zur kalottenförmigen Auswölbung an der Hebeloberseite des Lagerabschnitts 1 durchgehend. Die Einbuchtung 9 ist mit der offenen Seite ihres U- förmiges Querschnittsprofils zur Hebeloberseite und mit der geschlossenen Seite desselben zur Hebelunterseite ausgerichtet. Hierbei ist in Hebelquerrichtung die Einbuchtung 9 mit den innenliegenden Seitenwänden 12, 13 zwischen den außenliegenden Seitenwandabschnitten 3, 4 des Schlepphebels angeordnet. Dabei umfassen an der Hebeloberseite die Seitenwände 12, 13 der Einbuchtung 9 mit ihren Endabschnitten einen Teil der kalottenförmigen Auswölbung des Lagerabschnitts 1 in Hebelquerrichtung, so dass dieser mit dem besagten Teil zwischen den Seitenwänden 12, 13 der Einbuchtung 9 angeordnet ist. Diese verlaufen zum abstützseitigen Hebelendbereich hin mit symmetrisch zur Hebellängsachse bogenförmig in Hebelquerrichtung aufgeweitetem Abstand zueinander. Die Auflagefläche 10 ist plan am Grund der Einbuchtung 9 ausgeführt und dient zum Angriff eines Umformwerkzeugs während der Herstellung des kalottenförmigen Lagerabschnitts 1 . Das Umformwerkzeug kann so an der Hebeloberseite an der in Hebellängsrichtung zwischen der kalottenförmigen Auswölbung des Lagerabschnitts 1 und dem Rand 7 der Aussparung 8 gelegenen planen Auflagefläche 10 angreifen und dabei am Rand 7 überstehend dimensioniert und dadurch entsprechend robust ausgelegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Standzeit des Umformwerkzeugs zu erhöhen.

Der kalottenförmige Lagerabschnitt 1 bildet eine Lagerfläche mit einem vorbestimmten Radius n _< bezogen auf den Mittelpunkt 1 1 der Kalotte. Dieser ist hierbei mit einem vorbestimmten Abstand X in Hebellängsrichtung zum Außendurchmesser der Nockenrolle 5 angeordnet, wobei der Abstand X kleiner ist als die Summe aus dem Radius der Lagerfläche n _< und dem 1 ,6-fachen der Ausgangsblechstärke D des Schlepphebels, so dass der Abstand X bestimmt ist durch X < n _< + 1 , 6 ^* D.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Schlepphebels im Bereich der Einbuchtung 9 des Querstegs 6 nahe des Rands 7 der Aussparung 8 (Figur 1 ). Die gegenüberliegenden Seitenwandabschnitte 3, 4 sind am Übergangsbereich 15 zum Quersteg 6 an der Hebelunterseite mit einem lichten Abstand A zueinander in Hebelquerrichtung angeordnet. Zugleich ist die Auflagefläche 10 in Hebelquerrichtung durch die gegenüberliegenden Seitenwände 12, 13 der Einbuchtung 9 begrenzt ist, die am Übergangsbereich zur Auflagefläche 10 einen lichten Abstand B zueinander in Hebelquerrichtung aufweisen. Hierbei ist die Differenz aus den Abständen A und B größer als das Anderthalbfache der Ausgangsblechstärke D, so dass A - B > 1 ,5 ^* D ist, wobei die Abstände A und B in Hebellängsrichtung variabel sein können.

Hierdurch wird an der Hebeloberseite am Übergangsbereich 14 des Querstegs 6 zu den Seitenwänden 12, 13 der Einbuchtung 9 und an der Hebelunterseite am Übergangsbereich 15 zwischen dem Quersteg und den Seitenwänden 3, 4 durch Umformen ein sanfter Übergang erreicht. In den genannten Übergangsbereichen 14, 15 werden auf diese Weise eine hohe Schubbeanspruch und eine Vorschädigung des Werkstoffs und somit eine Minderung der Bauteilfestig- und -Steifigkeit bei der Herstellung sicher vermieden.

Der Schlepphebel ist vorzugsweise durch Stanzen und Biegen insbesondere durch Tiefziehen aus einer Platine oder aus Bandstahl mit einer Ausgangsblechstärke D hergestellt. Die Aussparung 8 kann dabei in einem Arbeitsschritt am vorgefertigten Quersteg 6 oder bereits an der Platine ausgestanzt werden.

Bezuqszeichenliste

1 Lagerabschnitt

2 Ventilkontaktfläche

3 Seitenwandabschnitt

4 Seitenwandabschnitt

5 Nockenrolle

6 Quersteg

7 Rand

8 Aussparung

9 Einbuchtung

10 Auflagefläche

1 1 Mittelpunkt

12 Seitenwand

13 Seitenwand

14 Übergangsbereich

15 Übergangsbereich

X Abstand

rk Radius

D Ausgangsblechstärke

A Abstand

B Abstand