专利名称：气门机构的摇杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气门机构、例如活塞式内燃机的气门机构的摇杆，该摇杆包含杠杆体，该杠杆体在端侧的基础接片上具有球冠形的支承座以用于铰接支承在壳体侧的支承元件的以球冠结束的轴颈上，并且在杠杆体上在所述基础接片上固定有嵌入所述轴颈的环形槽中的保持卡具以便将摇 杆可有限运动地固定在支承元件上。
背景技术：
摇杆是气门机构、例如活塞式内燃机的一种传动元件，通过摇杆可将由凸轮轴的旋转引起的凸轮的往复运动传递到行程阀上，行程阀克服气门弹簧的回复力在轴向上被打开以便进行换气。为此，摇杆在一个端部上铰接支承于壳体侧的支承元件上并且在相反的端部上贴靠在相配的行程阀的杆端上。在两个端部之间摇杆在其远离支承元件和气门的一侧上与凸轮轴的相配的凸轮接触，由此通过凸轮的轮廓规定的升程相应于有效的杠杆比被放大地传递到气门的杆端上。为了实现尽可能低摩擦的气门机构，摇杆常常被构造为所谓的滚子摇杆，即设有可转动支承的滚子，其与凸轮轴的相配的凸轮接触。当前从这样的摇杆出发，S卩，其杠杆体优选构造为由金属薄板制成的压制和冲压构件，但也可作为铸件借助机械的再加工制造。在杠杆体的支承元件侧的端部上成形用于铰接支承在壳体侧的支承元件的以球冠结束的轴颈上的、球冠形的支承座。支承元件例如可以是可轴向运动地支承在相关的活塞式内燃机气缸盖的垂直的孔中的活塞，该活塞可在内侧的活塞面上加载压力油，以补偿在凸轮轴的凸轮和行程阀的杆端之间出现的与温度相关地出现的气门间隙。由于摇杆和支承元件构成彼此协调的组件，所以所述构件常常通过保持卡具防丢失地彼此连接，其中，附加的摩擦耗损或弯曲耗损不应对铰接支承产生不利影响。为此，保持卡具通常这样固定在杠杆体的相关的基础接片上，使得保持卡具从侧面嵌入轴颈的环形槽中且不会妨碍摇杆相对于支承元件在功能方向上的可转动性。DE 19617523C2中描述了这类保持卡具的多种实施方式，其部分被构造为金属薄板保持卡具、金属丝保持弓形件和塑料保持弓形件。金属薄板保持卡具的一种优选的实施方式具有U形横截面，其具有一个内侧支腿的叉形臂和一个封闭的外侧支腿。金属薄板保持卡具在纵向方向上从外侧被套到杠杆体的具有支承座的基础接片上并且以在端部上成形的止动钩卡锁在基础接片上。在安装状态中，内侧支腿的叉形臂从侧面嵌入轴颈的环形槽中，由此摇杆和支承元件形锁合地且具有间隙地彼此连接。在该现有技术的金属丝保持弓形件的一种优选的实施方式中，金属丝保持弓形件具有两个平行的弓臂，其在安装状态中从侧面嵌入轴颈的环形槽中并且在外侧通过一个连接弓形部彼此连接。弓臂的自由的内端部和通过连接弓形部彼此连接的外端部都直角地向上折弯并且分别设有一体成形在其上的止动钩，由此，能够从支承侧将金属丝保持弓形件套上并可实现其形锁合且力锁合地固定在杠杆体的相关的基础接片上。DE 102006052821A1的附图中示出摇杆的杠杆体的气门侧端部的一种特殊构型，杠杆体构造为由金属薄板制成的压制和冲压构件，其中可看到一种金属薄板保持卡具，其与DE 19617523C2中所公开的金属薄板保持卡具相似地构造。与之的区别在于当前的金属薄板保持卡具在其内侧支腿上具有连接侧向臂的且成型为保持夹的连接接片。由此，金属薄板保持卡具的内侧支腿构造为封闭的弹性金属薄板框架，其具有更高的弯曲刚度和抗扭刚度。DE 102007006695A1的附图中示出摇杆的杠杆体的气门侧端部的另一种构型，杠杆体构造为由金属薄板制成的压制和冲压构件，其中可看到一种金属薄板保持卡具，其实际上仅由一个在支承侧设置在杠杆体的相关的基础接片上的弹性金属薄板框架构成，该弹性金属薄板框架相当于由DE 102006052821A1中公开的金属 保持卡具的内侧支腿。与DE19617523C2中公开的金属丝保持弓形件相似，侧向臂的连接接片分别直角地向上折弯并且在端部上成形为保持夹，由此金属薄板保持卡具可从支承侧套上并卡锁在杠杆体的相关的基础接片上。经验表明，在一般的气门机构中，公知的保持卡具在安装时以及在运行期间出现故障时、如由于液压系统的油供应中断时足以将摇杆防丢失地固定在支承元件上。但是，当摇杆和相配的滚子构造得相对窄时并且被横向力加载时，存在杠杆体从支承元件上侧向倾翻和滑落的危险。这尤其涉及具有滑动凸轮系统的可变气门机构、如奥迪的气门升程系统(AVS)和INA滑动凸轮系统，在其中，代替与凸轮轴刚性连接的凸轮，每个凸轮体分别设有两个或三个不同的、轴向相邻的凸轮。凸轮体分别通过携动齿部不可相对转动地并且可轴向移动地支承在凸轮轴上并且为了转换到另一凸轮，在凸轮基圆与相配的滚子的接触区域中可通过连杆控制装置轴向移动。由于安装空间有限，在此情况下杠杆体和滚子构造得相对窄并且在更换有效的凸轮时分别被加载横向力。
发明内容
因此，本发明的任务在于提出一种开头所提结构类型的气门机构的摇杆，其具有杠杆体，该杠杆体在端部上通过保持卡具固定在支承元件上，其中，保持卡具和其在杠杆体上的固定尤其在防止摇杆从支承元件上侧向倾翻和滑落的支承方面得到改善。本发明基于这样的认识当保持卡具在拉力方向和横向方向上至少部分形锁合地支承在杠杆体上时，可有效地防止摇杆从支承元件上的侧向倾翻和滑落。本发明的任务结合权利要求I的前序部分的特征以下述方式得以解决所述保持卡具构造为具有下述特征的金属薄板保持卡具弹性金属薄板框架，其由两个平行的、从侧面嵌入所述轴颈的环形槽中的纵向臂以及两个将所述两个纵向臂在端面相连接的连接接片构成，该弹性金属薄板框架在支承侧在支承座的区域中贴罪在杠杆体的端侧的基础接片上；一体成形在内侧的连接接片上的保持接板，该保持接板具有基本上直角地向上折弯的保持接片以及在该保持接片的端部上一体成形的保持夹并且贴罪和卡锁在端侧的基础接片的内边缘上；以及由所述两个纵向臂和外侧的连接接片的直角地向上折弯的外端部构成的保持弓形部，该保持弓形件包围嵌接一体成形在端侧的基础接片的外边缘上的、在纵向方向上突出的接板。
因此，本发明从一种公知的气门机构、例如活塞式内燃机的气门机构的摇杆出发，其具有杠杆体，杠杆体在端侧的基础接片上具有球冠形的支承座以用于铰接支承在壳体侧的支承元件的以球冠结束的轴颈上。为了将摇杆可有限运动地固定在支承元件上，在杠杆体的所述基础接片上固定有嵌入轴颈的环形槽中的保持卡具。根据本发明，保持卡具构造为金属薄板保持卡具，其主要包含弹性金属薄板框架，其在支承侧在支承座区域中贴靠在杠杆体的端侧的基础接片上。该弹性金属薄板框架具有两个平行的纵向臂和两个将纵向臂相连接的连接接片 ，所述两个纵向臂在安装状态中从侧面嵌入轴颈的环形槽中。在内侧的连接接片上一体成形保持接板，其具有基本上直角地向上折弯的保持接片和在保持接片的端部上一体成形的保持夹并且在安装状态中贴靠及卡锁在端侧的基础接片的内边缘上。外侧的连接接片，与所述两个纵向臂的外端部一起，直角地向上折弯并构成保持弓形部，该保持弓形部在安装状态中包围嵌接一体成形在端侧的基础接片的外边缘上的、在纵向方向上突出的接板。为了进行安装，首先将根据本发明的保持卡具倾斜向下即向支承元件的方向以保持弓形部折弯地套到接板上，接着通过转动运动贴靠到基础接片的支承侧上并且以保持接板卡锁在基础接片的内边缘上。尤其由于保持弓形部形锁合地包围端侧的基础接片的接板，特别有效地防止保持卡具在拉力方向上脱落以及侧向滑落和倾翻。因此，借助该保持卡具和其在杠杆体上的固定可在很大程度上杜绝摇杆从支承元件上侧向倾翻和滑落。根据本发明的摇杆因此尤为适合用于具有滑动凸轮系统的可变气门机构。为了进一步提闻保持卡具的内侧的固定的稳定性，有利地在端侧的基础接片的内边缘上设置凹口以用于保持卡具的保持接板的嵌入，该凹口的略大于保持接板的宽度。因而可在该区域中避免保持接板和由此保持卡具从杠杆体上侧向滑落和倾翻。为了特别稳定且无间隙地将保持卡具在外侧固定在端侧的基础接片上，优选规定所述突出的接板的宽度略小于保持卡具的纵向臂的内间距，并且，保持弓形部的内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个纵向臂从轴颈的环形槽中脱出保持卡具的卡扣尺寸-其规定保持卡具与轴颈的球冠的两侧的重叠-比轴颈的球冠的公称直径小
0.8mm±0. 1mm。与迄今使用的保持卡具相比,卡扣尺寸减小了 0.2mm。通过提高保持卡具的金属薄板厚度可进一步提高保持卡具的弯曲刚度和抗扭刚度和由此摇杆的稳定性从而避免其从支承元件上侧向倾翻和滑落。因此，所使用的保持卡具的金属薄板厚度_迄今约为0. 3mm-在0. 4mm至0. 6mm范围内并且优选为0. 5mm。
下面借助附图进一步详述本发明的一种实施例。附图如下图I为根据本发明的安装有保持卡具的摇杆的透视性局部图；图2为根据图I的保持卡具的透视性细节图；图3为从外侧看根据图I的摇杆的杠杆体的无其它构件的俯视图；和图4为从内侧看根据图I的安装有根据图2的保持卡具的摇杆的俯视图。
具体实施例方式图I中以支承侧部分的透视性局部图并且图4中以从内侧在圆柱形壳体侧的支承元件的轴向上看的俯视图显示出的气门机构的一种构造为滚子摇杆的摇杆1，该摇杆主要包括构造为压制和冲压构件的杠杆体2，其由金属薄板制成，在图1、3和4中仅示出杠杆体2的支承侧的接片区段。杠杆体2具有U形横截面，其具有两个基本上平行的侧壁3a、3b和一个连接两个侧壁3a、3b的、被滚子窝5中断的基础接片4。在侧壁3a、3b之间设置在一个销子上可旋转支承的且穿过滚子 窝5的滚子6，其在安装状态中与未示出的凸轮轴的相配的凸轮接触。所述销子在两侧分别插入从侧壁3a、3b冲出的孔7中并且在端部上被堵住。在图I和4中所示的杠杆体2的支承侧部分上在接片区段4中成形出构造为球冠形的支承座的支承轮廓8用于将杠杆体2铰接支承在未示出的壳体侧的支承元件的以球冠结束的轴颈上。为了将杠杆体2可有限运动地固定在支承元件上，在接片区段4上固定有嵌入轴颈的环形槽中的保持卡具9。尤其从图2的细节图中可看出保持卡具9构造为金属薄板保持卡具并且主要具有由两个平行的纵向臂10a、10b以及两个将两个纵向臂10a、IOb在端面相连接的连接接片11、12构成的弹性金属薄板框架13。在内侧的连接接片11上一体成形一个保持接板14，其具有基本上直角地向上折弯的保持接片15和在保持接片的端部上一体成形的保持夹16。外侧的连接接片12与两个纵向臂10a、10b的外端部一起直角地向上或者说向外折弯以构成保持弓形部17。在安装状态中(参见图I和4)，保持卡具9以弹性金属薄板框架13在支承侧、SP在面向支承体的内侧上在支承座8区域中贴罪在杠杆体2的端侧的基础接片或者说接片区段4上。在此，一体成形在内部的连接接片11上的保持接板14嵌入设置在端侧的基础接片4的内边缘18上的凹口 19中并且通过保持夹16与端侧的基础接片4的内边缘18卡锁。保持卡具9的设置在外侧的保持弓形部17形锁合地包围一体成形在端侧的基础接片4的外边缘20上的、在纵向方向上突出的接板21。加工到杠杆体2的端侧的基础接片4中的凹口 19和一体成形在该基础接片上的接板21在图3中尤为清晰可见，图3示出的从内部、SP从支承元件在轴向上看的杠杆体2的无其他构件的俯视图。为了确保将保持卡具9尽可能无间隙地固定在端侧的基础接片4上，凹口 19的宽度bA仅略大于保持接板14的宽度bm。为此目的还规定接板21的宽度k略小于保持卡具9的纵向臂10a、10b的内间距知^，并且，保持弓形部17的内高度hm略大于接板21的厚度dL。通过根据本发明的保持卡具9的构造和其在杠杆体2上的固定可稳定地支承摇杆I以防止其从支承元件上侧向倾翻和滑落。因此，根据本发明的摇杆I特别适合用于具有滑动凸轮系统的可变气门机构。附图标记列表I 摇杆2杠杆体3a、3b 侧壁4基础接片、接片区段5滚子窝
6 滚子7 孔8支承轮廓、支承座9保持卡具 10a、10b保持卡具的纵向臂11保持卡具的内侧的连接接片12保持卡具的外侧的连接接片13弹性金属薄板框架14保持接板15保持接板的保持接片16保持接板的保持夹17保持弓形部18基础接片4的内边缘19 凹口20基础接片4的外边缘21 接板aLA保持卡具的纵向臂的内间距bA凹口 19的宽度bHL保持接板14的宽度bL接片21的宽度A接片21的厚度hm保持弓形部17的高度。
权利要求
1.气门机构的摇杆(I)、例如活塞式内燃机的气门机构的摇杆，该摇杆包含一个杠杆体(2)，该杠杆体在端侧的基础接片(4)上具有球冠形的支承座(8)以用于铰接支承在壳体侧的支承元件的以球冠结束的轴颈上，并且在杠杆体上在所述基础接片(4)上固定有嵌入所述轴颈的环形槽中的保持卡具(9)以便将摇杆(I)可有限运动地固定在支承元件上，其特征在于，所述保持卡具(9)构造为具有下述特征的金属薄板保持卡具 弾性金属薄板框架(13)，其由两个平行的、从侧面嵌入所述轴颈的环形槽中的纵向臂(IOaUOb)以及两个将所述两个纵向臂(IOaUOb)在端面相连接的连接接片(11、12)构成，该弹性金属薄板框架在支承侧在支承座(8)的区域中贴靠在杠杆体(2)的端侧的基础接片(4)上； 一体成形在内侧的连接接片(11)上的保持接板(14)，该保持接板具有基本上直角地向上折弯的保持接片(15)以及在该保持接片的端部上一体成形的保持夹(16)并且贴靠和卡锁在端侧的基础接片⑷的内边缘(18)上；以及 由所述两个纵向臂(IOaUOb)和外侧的连接接片(12)的直角地向上折弯的外端部构成的保持弓形部(17)，该保持弓形件包围嵌接一体成形在端侧的基础接片(4)的外边缘(20)上的、在纵向方向上突出的接板(21)。
2.根据权利要求I所述的摇杆，其特征在于，在端侧的基础接片(4)的内边缘(18)上设置凹ロ(19)以用于保持卡具(9)的保持接板(14)的嵌入，该凹ロ的宽度(bA)略大于保持接板(14)的宽度(bHL)。
3.根据权利要求I或2所述的摇杆，其特征在于，所述突出的接板(21)的宽度(bj略小于保持卡具(9)的纵向臂(10a、10b)的内间距(au)，并且保持弓形部(9)的内高度(hHB)略大于所述突出的接板(21)的厚度(dj。
4.根据权利要求I至3之一所述的摇杆，其特征在于，所述保持卡具(9)的卡扣尺寸比轴颈的球冠的公称直径小0. 8mm±0. 1mm。
5.根据权利要求I至4之一所述的摇杆，其特征在于，所述保持卡具(9)的金属薄板厚度在0. 4至0. 6mm范围内。
6.根据权利要求5所述的摇杆，其特征在于，所述保持卡具(9)的金属薄板厚度为0.5mmo
全文摘要
本发明涉及一种气门机构的摇杆。为了避免摇杆从支承元件上的侧向倾翻和滑落，所述保持卡具(9)构造为具有下述特征的金属薄板保持卡具弹性金属薄板框架(13)，其由两个平行的纵向臂(10a、10b)以及两个将所述两个纵向臂在端面相连接的连接接片(11、12)构成，该弹性金属薄板框架在支承侧在支承座(8)的区域中贴靠在杠杆体(2)的端侧的基础接片(4)上；一体成形在内侧的连接接片(11)上的保持接板(14)，该保持接板具有保持接片(15)以及保持夹(16)并且贴靠和卡锁在基础接片的内边缘上；以及保持弓形部(17)，其包围嵌接一体成形在基础接片(4)的外边缘(20)上的、在纵向方向上突出的接板。
文档编号F01L1/18GK102733878SQ20121007406
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月20日 优先权日2011年4月15日
发明者M·克雷斯, S·莫克 申请人:谢夫勒科技股份两合公司