專利名稱：氣門機(jī)構(gòu)的搖桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣門機(jī)構(gòu)、例如活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿，該搖桿包含杠桿體，該杠桿體在端側(cè)的基礎(chǔ)接片上具有球冠形的支承座以用于鉸接支承在殼體側(cè)的支承元件的以球冠結(jié)束的軸頸上，并且在杠桿體上在所述基礎(chǔ)接片上固定有嵌入所述軸頸的環(huán)形槽中的保持卡具以便將搖 桿可有限運(yùn)動(dòng)地固定在支承元件上。
背景技術(shù)：
搖桿是氣門機(jī)構(gòu)、例如活塞式內(nèi)燃機(jī)的一種傳動(dòng)元件，通過(guò)搖桿可將由凸輪軸的旋轉(zhuǎn)引起的凸輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到行程閥上，行程閥克服氣門彈簧的回復(fù)力在軸向上被打開以便進(jìn)行換氣。為此，搖桿在一個(gè)端部上鉸接支承于殼體側(cè)的支承元件上并且在相反的端部上貼靠在相配的行程閥的桿端上。在兩個(gè)端部之間搖桿在其遠(yuǎn)離支承元件和氣門的一側(cè)上與凸輪軸的相配的凸輪接觸，由此通過(guò)凸輪的輪廓規(guī)定的升程相應(yīng)于有效的杠桿比被放大地傳遞到氣門的桿端上。為了實(shí)現(xiàn)盡可能低摩擦的氣門機(jī)構(gòu)，搖桿常常被構(gòu)造為所謂的滾子搖桿，即設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的滾子，其與凸輪軸的相配的凸輪接觸。當(dāng)前從這樣的搖桿出發(fā)，S卩，其杠桿體優(yōu)選構(gòu)造為由金屬薄板制成的壓制和沖壓構(gòu)件，但也可作為鑄件借助機(jī)械的再加工制造。在杠桿體的支承元件側(cè)的端部上成形用于鉸接支承在殼體側(cè)的支承元件的以球冠結(jié)束的軸頸上的、球冠形的支承座。支承元件例如可以是可軸向運(yùn)動(dòng)地支承在相關(guān)的活塞式內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋的垂直的孔中的活塞，該活塞可在內(nèi)側(cè)的活塞面上加載壓力油，以補(bǔ)償在凸輪軸的凸輪和行程閥的桿端之間出現(xiàn)的與溫度相關(guān)地出現(xiàn)的氣門間隙。由于搖桿和支承元件構(gòu)成彼此協(xié)調(diào)的組件，所以所述構(gòu)件常常通過(guò)保持卡具防丟失地彼此連接，其中，附加的摩擦耗損或彎曲耗損不應(yīng)對(duì)鉸接支承產(chǎn)生不利影響。為此，保持卡具通常這樣固定在杠桿體的相關(guān)的基礎(chǔ)接片上，使得保持卡具從側(cè)面嵌入軸頸的環(huán)形槽中且不會(huì)妨礙搖桿相對(duì)于支承元件在功能方向上的可轉(zhuǎn)動(dòng)性。DE 19617523C2中描述了這類保持卡具的多種實(shí)施方式，其部分被構(gòu)造為金屬薄板保持卡具、金屬絲保持弓形件和塑料保持弓形件。金屬薄板保持卡具的一種優(yōu)選的實(shí)施方式具有U形橫截面，其具有一個(gè)內(nèi)側(cè)支腿的叉形臂和一個(gè)封閉的外側(cè)支腿。金屬薄板保持卡具在縱向方向上從外側(cè)被套到杠桿體的具有支承座的基礎(chǔ)接片上并且以在端部上成形的止動(dòng)鉤卡鎖在基礎(chǔ)接片上。在安裝狀態(tài)中，內(nèi)側(cè)支腿的叉形臂從側(cè)面嵌入軸頸的環(huán)形槽中，由此搖桿和支承元件形鎖合地且具有間隙地彼此連接。在該現(xiàn)有技術(shù)的金屬絲保持弓形件的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，金屬絲保持弓形件具有兩個(gè)平行的弓臂，其在安裝狀態(tài)中從側(cè)面嵌入軸頸的環(huán)形槽中并且在外側(cè)通過(guò)一個(gè)連接弓形部彼此連接。弓臂的自由的內(nèi)端部和通過(guò)連接弓形部彼此連接的外端部都直角地向上折彎并且分別設(shè)有一體成形在其上的止動(dòng)鉤，由此，能夠從支承側(cè)將金屬絲保持弓形件套上并可實(shí)現(xiàn)其形鎖合且力鎖合地固定在杠桿體的相關(guān)的基礎(chǔ)接片上。DE 102006052821A1的附圖中示出搖桿的杠桿體的氣門側(cè)端部的一種特殊構(gòu)型，杠桿體構(gòu)造為由金屬薄板制成的壓制和沖壓構(gòu)件，其中可看到一種金屬薄板保持卡具，其與DE 19617523C2中所公開的金屬薄板保持卡具相似地構(gòu)造。與之的區(qū)別在于當(dāng)前的金屬薄板保持卡具在其內(nèi)側(cè)支腿上具有連接側(cè)向臂的且成型為保持夾的連接接片。由此，金屬薄板保持卡具的內(nèi)側(cè)支腿構(gòu)造為封閉的彈性金屬薄板框架，其具有更高的彎曲剛度和抗扭剛度。DE 102007006695A1的附圖中示出搖桿的杠桿體的氣門側(cè)端部的另一種構(gòu)型，杠桿體構(gòu)造為由金屬薄板制成的壓制和沖壓構(gòu)件，其中可看到一種金屬薄板保持卡具，其實(shí)際上僅由一個(gè)在支承側(cè)設(shè)置在杠桿體的相關(guān)的基礎(chǔ)接片上的彈性金屬薄板框架構(gòu)成，該彈性金屬薄板框架相當(dāng)于由DE 102006052821A1中公開的金屬 保持卡具的內(nèi)側(cè)支腿。與DE19617523C2中公開的金屬絲保持弓形件相似，側(cè)向臂的連接接片分別直角地向上折彎并且在端部上成形為保持夾，由此金屬薄板保持卡具可從支承側(cè)套上并卡鎖在杠桿體的相關(guān)的基礎(chǔ)接片上。經(jīng)驗(yàn)表明，在一般的氣門機(jī)構(gòu)中，公知的保持卡具在安裝時(shí)以及在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障時(shí)、如由于液壓系統(tǒng)的油供應(yīng)中斷時(shí)足以將搖桿防丟失地固定在支承元件上。但是，當(dāng)搖桿和相配的滾子構(gòu)造得相對(duì)窄時(shí)并且被橫向力加載時(shí)，存在杠桿體從支承元件上側(cè)向傾翻和滑落的危險(xiǎn)。這尤其涉及具有滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)的可變氣門機(jī)構(gòu)、如奧迪的氣門升程系統(tǒng)(AVS)和INA滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)，在其中，代替與凸輪軸剛性連接的凸輪，每個(gè)凸輪體分別設(shè)有兩個(gè)或三個(gè)不同的、軸向相鄰的凸輪。凸輪體分別通過(guò)攜動(dòng)齒部不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地并且可軸向移動(dòng)地支承在凸輪軸上并且為了轉(zhuǎn)換到另一凸輪，在凸輪基圓與相配的滾子的接觸區(qū)域中可通過(guò)連桿控制裝置軸向移動(dòng)。由于安裝空間有限，在此情況下杠桿體和滾子構(gòu)造得相對(duì)窄并且在更換有效的凸輪時(shí)分別被加載橫向力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種開頭所提結(jié)構(gòu)類型的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿，其具有杠桿體，該杠桿體在端部上通過(guò)保持卡具固定在支承元件上，其中，保持卡具和其在杠桿體上的固定尤其在防止搖桿從支承元件上側(cè)向傾翻和滑落的支承方面得到改善。本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)當(dāng)保持卡具在拉力方向和橫向方向上至少部分形鎖合地支承在杠桿體上時(shí)，可有效地防止搖桿從支承元件上的側(cè)向傾翻和滑落。本發(fā)明的任務(wù)結(jié)合權(quán)利要求I的前序部分的特征以下述方式得以解決所述保持卡具構(gòu)造為具有下述特征的金屬薄板保持卡具彈性金屬薄板框架，其由兩個(gè)平行的、從側(cè)面嵌入所述軸頸的環(huán)形槽中的縱向臂以及兩個(gè)將所述兩個(gè)縱向臂在端面相連接的連接接片構(gòu)成，該彈性金屬薄板框架在支承側(cè)在支承座的區(qū)域中貼罪在杠桿體的端側(cè)的基礎(chǔ)接片上；一體成形在內(nèi)側(cè)的連接接片上的保持接板，該保持接板具有基本上直角地向上折彎的保持接片以及在該保持接片的端部上一體成形的保持夾并且貼罪和卡鎖在端側(cè)的基礎(chǔ)接片的內(nèi)邊緣上；以及由所述兩個(gè)縱向臂和外側(cè)的連接接片的直角地向上折彎的外端部構(gòu)成的保持弓形部，該保持弓形件包圍嵌接一體成形在端側(cè)的基礎(chǔ)接片的外邊緣上的、在縱向方向上突出的接板。
因此，本發(fā)明從一種公知的氣門機(jī)構(gòu)、例如活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿出發(fā)，其具有杠桿體，杠桿體在端側(cè)的基礎(chǔ)接片上具有球冠形的支承座以用于鉸接支承在殼體側(cè)的支承元件的以球冠結(jié)束的軸頸上。為了將搖桿可有限運(yùn)動(dòng)地固定在支承元件上，在杠桿體的所述基礎(chǔ)接片上固定有嵌入軸頸的環(huán)形槽中的保持卡具。根據(jù)本發(fā)明，保持卡具構(gòu)造為金屬薄板保持卡具，其主要包含彈性金屬薄板框架，其在支承側(cè)在支承座區(qū)域中貼靠在杠桿體的端側(cè)的基礎(chǔ)接片上。該彈性金屬薄板框架具有兩個(gè)平行的縱向臂和兩個(gè)將縱向臂相連接的連接接片 ，所述兩個(gè)縱向臂在安裝狀態(tài)中從側(cè)面嵌入軸頸的環(huán)形槽中。在內(nèi)側(cè)的連接接片上一體成形保持接板，其具有基本上直角地向上折彎的保持接片和在保持接片的端部上一體成形的保持夾并且在安裝狀態(tài)中貼靠及卡鎖在端側(cè)的基礎(chǔ)接片的內(nèi)邊緣上。外側(cè)的連接接片，與所述兩個(gè)縱向臂的外端部一起，直角地向上折彎并構(gòu)成保持弓形部，該保持弓形部在安裝狀態(tài)中包圍嵌接一體成形在端側(cè)的基礎(chǔ)接片的外邊緣上的、在縱向方向上突出的接板。為了進(jìn)行安裝，首先將根據(jù)本發(fā)明的保持卡具傾斜向下即向支承元件的方向以保持弓形部折彎地套到接板上，接著通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)貼靠到基礎(chǔ)接片的支承側(cè)上并且以保持接板卡鎖在基礎(chǔ)接片的內(nèi)邊緣上。尤其由于保持弓形部形鎖合地包圍端側(cè)的基礎(chǔ)接片的接板，特別有效地防止保持卡具在拉力方向上脫落以及側(cè)向滑落和傾翻。因此，借助該保持卡具和其在杠桿體上的固定可在很大程度上杜絕搖桿從支承元件上側(cè)向傾翻和滑落。根據(jù)本發(fā)明的搖桿因此尤為適合用于具有滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)的可變氣門機(jī)構(gòu)。為了進(jìn)一步提聞保持卡具的內(nèi)側(cè)的固定的穩(wěn)定性，有利地在端側(cè)的基礎(chǔ)接片的內(nèi)邊緣上設(shè)置凹口以用于保持卡具的保持接板的嵌入，該凹口的略大于保持接板的寬度。因而可在該區(qū)域中避免保持接板和由此保持卡具從杠桿體上側(cè)向滑落和傾翻。為了特別穩(wěn)定且無(wú)間隙地將保持卡具在外側(cè)固定在端側(cè)的基礎(chǔ)接片上，優(yōu)選規(guī)定所述突出的接板的寬度略小于保持卡具的縱向臂的內(nèi)間距，并且，保持弓形部的內(nèi)高度略大于所述突出的接板的厚度。以下述方式可避免保持卡具的至少一個(gè)縱向臂從軸頸的環(huán)形槽中脫出保持卡具的卡扣尺寸-其規(guī)定保持卡具與軸頸的球冠的兩側(cè)的重疊-比軸頸的球冠的公稱直徑小
0.8mm±0. 1mm。與迄今使用的保持卡具相比,卡扣尺寸減小了 0.2mm。通過(guò)提高保持卡具的金屬薄板厚度可進(jìn)一步提高保持卡具的彎曲剛度和抗扭剛度和由此搖桿的穩(wěn)定性從而避免其從支承元件上側(cè)向傾翻和滑落。因此，所使用的保持卡具的金屬薄板厚度_迄今約為0. 3mm-在0. 4mm至0. 6mm范圍內(nèi)并且優(yōu)選為0. 5mm。


下面借助附圖進(jìn)一步詳述本發(fā)明的一種實(shí)施例。附圖如下圖I為根據(jù)本發(fā)明的安裝有保持卡具的搖桿的透視性局部圖；圖2為根據(jù)圖I的保持卡具的透視性細(xì)節(jié)圖；圖3為從外側(cè)看根據(jù)圖I的搖桿的杠桿體的無(wú)其它構(gòu)件的俯視圖；和圖4為從內(nèi)側(cè)看根據(jù)圖I的安裝有根據(jù)圖2的保持卡具的搖桿的俯視圖。
具體實(shí)施例方式圖I中以支承側(cè)部分的透視性局部圖并且圖4中以從內(nèi)側(cè)在圓柱形殼體側(cè)的支承元件的軸向上看的俯視圖顯示出的氣門機(jī)構(gòu)的一種構(gòu)造為滾子搖桿的搖桿1，該搖桿主要包括構(gòu)造為壓制和沖壓構(gòu)件的杠桿體2，其由金屬薄板制成，在圖1、3和4中僅示出杠桿體2的支承側(cè)的接片區(qū)段。杠桿體2具有U形橫截面，其具有兩個(gè)基本上平行的側(cè)壁3a、3b和一個(gè)連接兩個(gè)側(cè)壁3a、3b的、被滾子窩5中斷的基礎(chǔ)接片4。在側(cè)壁3a、3b之間設(shè)置在一個(gè)銷子上可旋轉(zhuǎn)支承的且穿過(guò)滾子 窩5的滾子6，其在安裝狀態(tài)中與未示出的凸輪軸的相配的凸輪接觸。所述銷子在兩側(cè)分別插入從側(cè)壁3a、3b沖出的孔7中并且在端部上被堵住。在圖I和4中所示的杠桿體2的支承側(cè)部分上在接片區(qū)段4中成形出構(gòu)造為球冠形的支承座的支承輪廓8用于將杠桿體2鉸接支承在未示出的殼體側(cè)的支承元件的以球冠結(jié)束的軸頸上。為了將杠桿體2可有限運(yùn)動(dòng)地固定在支承元件上，在接片區(qū)段4上固定有嵌入軸頸的環(huán)形槽中的保持卡具9。尤其從圖2的細(xì)節(jié)圖中可看出保持卡具9構(gòu)造為金屬薄板保持卡具并且主要具有由兩個(gè)平行的縱向臂10a、10b以及兩個(gè)將兩個(gè)縱向臂10a、IOb在端面相連接的連接接片11、12構(gòu)成的彈性金屬薄板框架13。在內(nèi)側(cè)的連接接片11上一體成形一個(gè)保持接板14，其具有基本上直角地向上折彎的保持接片15和在保持接片的端部上一體成形的保持夾16。外側(cè)的連接接片12與兩個(gè)縱向臂10a、10b的外端部一起直角地向上或者說(shuō)向外折彎以構(gòu)成保持弓形部17。在安裝狀態(tài)中(參見(jiàn)圖I和4)，保持卡具9以彈性金屬薄板框架13在支承側(cè)、SP在面向支承體的內(nèi)側(cè)上在支承座8區(qū)域中貼罪在杠桿體2的端側(cè)的基礎(chǔ)接片或者說(shuō)接片區(qū)段4上。在此，一體成形在內(nèi)部的連接接片11上的保持接板14嵌入設(shè)置在端側(cè)的基礎(chǔ)接片4的內(nèi)邊緣18上的凹口 19中并且通過(guò)保持夾16與端側(cè)的基礎(chǔ)接片4的內(nèi)邊緣18卡鎖。保持卡具9的設(shè)置在外側(cè)的保持弓形部17形鎖合地包圍一體成形在端側(cè)的基礎(chǔ)接片4的外邊緣20上的、在縱向方向上突出的接板21。加工到杠桿體2的端側(cè)的基礎(chǔ)接片4中的凹口 19和一體成形在該基礎(chǔ)接片上的接板21在圖3中尤為清晰可見(jiàn)，圖3示出的從內(nèi)部、SP從支承元件在軸向上看的杠桿體2的無(wú)其他構(gòu)件的俯視圖。為了確保將保持卡具9盡可能無(wú)間隙地固定在端側(cè)的基礎(chǔ)接片4上，凹口 19的寬度bA僅略大于保持接板14的寬度bm。為此目的還規(guī)定接板21的寬度k略小于保持卡具9的縱向臂10a、10b的內(nèi)間距知^，并且，保持弓形部17的內(nèi)高度hm略大于接板21的厚度dL。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的保持卡具9的構(gòu)造和其在杠桿體2上的固定可穩(wěn)定地支承搖桿I以防止其從支承元件上側(cè)向傾翻和滑落。因此，根據(jù)本發(fā)明的搖桿I特別適合用于具有滑動(dòng)凸輪系統(tǒng)的可變氣門機(jī)構(gòu)。附圖標(biāo)記列表I 搖桿2杠桿體3a、3b 側(cè)壁4基礎(chǔ)接片、接片區(qū)段5滾子窩
6 滾子7 孔8支承輪廓、支承座9保持卡具 10a、10b保持卡具的縱向臂11保持卡具的內(nèi)側(cè)的連接接片12保持卡具的外側(cè)的連接接片13彈性金屬薄板框架14保持接板15保持接板的保持接片16保持接板的保持夾17保持弓形部18基礎(chǔ)接片4的內(nèi)邊緣19 凹口20基礎(chǔ)接片4的外邊緣21 接板aLA保持卡具的縱向臂的內(nèi)間距bA凹口 19的寬度bHL保持接板14的寬度bL接片21的寬度A接片21的厚度hm保持弓形部17的高度。
權(quán)利要求
1.氣門機(jī)構(gòu)的搖桿(I)、例如活塞式內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的搖桿，該搖桿包含一個(gè)杠桿體(2)，該杠桿體在端側(cè)的基礎(chǔ)接片(4)上具有球冠形的支承座(8)以用于鉸接支承在殼體側(cè)的支承元件的以球冠結(jié)束的軸頸上，并且在杠桿體上在所述基礎(chǔ)接片(4)上固定有嵌入所述軸頸的環(huán)形槽中的保持卡具(9)以便將搖桿(I)可有限運(yùn)動(dòng)地固定在支承元件上，其特征在于，所述保持卡具(9)構(gòu)造為具有下述特征的金屬薄板保持卡具 弾性金屬薄板框架(13)，其由兩個(gè)平行的、從側(cè)面嵌入所述軸頸的環(huán)形槽中的縱向臂(IOaUOb)以及兩個(gè)將所述兩個(gè)縱向臂(IOaUOb)在端面相連接的連接接片(11、12)構(gòu)成，該彈性金屬薄板框架在支承側(cè)在支承座(8)的區(qū)域中貼靠在杠桿體(2)的端側(cè)的基礎(chǔ)接片(4)上； 一體成形在內(nèi)側(cè)的連接接片(11)上的保持接板(14)，該保持接板具有基本上直角地向上折彎的保持接片(15)以及在該保持接片的端部上一體成形的保持夾(16)并且貼靠和卡鎖在端側(cè)的基礎(chǔ)接片⑷的內(nèi)邊緣(18)上；以及 由所述兩個(gè)縱向臂(IOaUOb)和外側(cè)的連接接片(12)的直角地向上折彎的外端部構(gòu)成的保持弓形部(17)，該保持弓形件包圍嵌接一體成形在端側(cè)的基礎(chǔ)接片(4)的外邊緣(20)上的、在縱向方向上突出的接板(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的搖桿，其特征在于，在端側(cè)的基礎(chǔ)接片(4)的內(nèi)邊緣(18)上設(shè)置凹ロ(19)以用于保持卡具(9)的保持接板(14)的嵌入，該凹ロ的寬度(bA)略大于保持接板(14)的寬度(bHL)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的搖桿，其特征在于，所述突出的接板(21)的寬度(bj略小于保持卡具(9)的縱向臂(10a、10b)的內(nèi)間距(au)，并且保持弓形部(9)的內(nèi)高度(hHB)略大于所述突出的接板(21)的厚度(dj。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的搖桿，其特征在于，所述保持卡具(9)的卡扣尺寸比軸頸的球冠的公稱直徑小0. 8mm±0. 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的搖桿，其特征在于，所述保持卡具(9)的金屬薄板厚度在0. 4至0. 6mm范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搖桿，其特征在于，所述保持卡具(9)的金屬薄板厚度為0.5mmo
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣門機(jī)構(gòu)的搖桿。為了避免搖桿從支承元件上的側(cè)向傾翻和滑落，所述保持卡具(9)構(gòu)造為具有下述特征的金屬薄板保持卡具彈性金屬薄板框架(13)，其由兩個(gè)平行的縱向臂(10a、10b)以及兩個(gè)將所述兩個(gè)縱向臂在端面相連接的連接接片(11、12)構(gòu)成，該彈性金屬薄板框架在支承側(cè)在支承座(8)的區(qū)域中貼靠在杠桿體(2)的端側(cè)的基礎(chǔ)接片(4)上；一體成形在內(nèi)側(cè)的連接接片(11)上的保持接板(14)，該保持接板具有保持接片(15)以及保持夾(16)并且貼靠和卡鎖在基礎(chǔ)接片的內(nèi)邊緣上；以及保持弓形部(17)，其包圍嵌接一體成形在基礎(chǔ)接片(4)的外邊緣(20)上的、在縱向方向上突出的接板。
文檔編號(hào)F01L1/18GK102733878SQ20121007406
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者M·克雷斯, S·莫克 申請(qǐng)人:謝夫勒科技股份兩合公司