DE102010034201B4

DE102010034201B4 - Roller rocker arm for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102010034201B4
Application number: DE102010034201.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Möck; Manfred Elbl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2025-10-09
Anticipated expiration: 2030-08-13
Also published as: DE102010034201A1

Abstract

Rollenschlepphebel (1) für eine Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine mit einem an seinem einen Ende schwenkbar abgestützten Hebel (2), an dessen anderem Ende eine Auflage (7) für ein Ventilschaftende des Gaswechselventils ausgebildet ist, und mit einer Nockenrolle (3), an der während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Nocken einer Nockenwelle anläuft und die mittels eines einen Nadelkranz (10) aufweisenden Nadellagers auf einem Achsbolzen (24) gelagert ist, wobei der Achsbolzen (24) in Bohrungen von zueinander beabstandeten Seitenwänden (5 und 6) des Hebels (2) angeordnet ist und wobei die axiale Abmessung des Nadelkranzes (10) größer ist als die Breite der Nockenrolle (3) an ihrer dem Nocken zugewandten Nockenanlauffläche (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelkranz (10) einseitig über eine erste Stirnseite der Nockenrolle (3) vorsteht und unmittelbar der entsprechenden einen Seitenwand (6) des Hebels (2) benachbart endet, dass der Nadelkranz (10) an seinem anderen Ende mit einer Stirnseite der Nockenrolle (3) abschließt, während die andere Seitenwand (5), ausgehend von ihren im Bereich einer zur Abstützung und Schwenklagerung des Hebels (2) dienenden Kalotte (8) und der Auflage (7) liegenden Abschnitten nach innen gekröpft ist, wobei die eine Seitenwand (6) im Bereich des über die Nockenrolle (3) axial vorstehenden Nadelkranzes (10) einen nach außen gekröpften Verlauf aufweist. Roller rocker arm (1) for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine, comprising a lever (2) pivotably supported at one end, at the other end of which a support (7) for a valve stem end of the gas exchange valve is formed, and comprising a cam roller (3), against which a cam of a camshaft engages during operation of the internal combustion engine and which is mounted on an axle pin (24) by means of a needle bearing having a needle ring (10), wherein the axle pin (24) is arranged in bores of spaced-apart side walls (5 and 6) of the lever (2), and wherein the axial dimension of the needle ring (10) is greater than the width of the cam roller (3) at its cam contact surface (20) facing the cam, characterized in that the needle ring (10) projects on one side beyond a first end face of the cam roller (3) and ends directly adjacent to the corresponding side wall (6) of the lever (2), that the needle ring (10) terminates at its other end with an end face of the cam roller (3), while the other side wall (5), starting from its sections located in the region of a calotte (8) serving to support and pivot the lever (2) and the support (7), is cranked inwards, wherein one side wall (6) has an outwards cranked course in the region of the needle ring (10) projecting axially over the cam roller (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenschlepphebel für eine Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine mit einem an seinem einen Ende schwenkbar abgestützten Hebel, an dessen anderem Ende eine Auflage für ein Ventilschaftende des Gaswechselventils ausgebildet ist, und mit einer Nockenrolle, an der während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Nocken einer Nockenwelle anläuft und die mittels eines einen Nadelkranz aufweisenden Nadellagers auf einem Achsbolzen gelagert ist, wobei der Achsbolzen in Bohrungen von zueinander beabstandeten Seitenwänden des Hebels angeordnet ist und wobei die axiale Abmessung des Nadelkranzes größer ist als die Breite der Nockenrolle an ihrer dem Nocken zugewandten Nockenanlauffläche.The invention relates to a roller rocker arm for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine, having a lever pivotably supported at one end, at the other end of which a support for a valve stem end of the gas exchange valve is formed, and having a cam roller, against which a cam of a camshaft runs during operation of the internal combustion engine and which is mounted on an axle bolt by means of a needle bearing having a needle ring, wherein the axle bolt is arranged in bores of spaced-apart side walls of the lever and wherein the axial dimension of the needle ring is greater than the width of the cam roller at its cam contact surface facing the cam.

Gebiet der ErfindungField of the invention

Rollenschlepphebel werden in Brennkraftmaschinen mit oben liegender Nockenwelle innerhalb des Ventiltriebes als Übertragungselemente zwischen den Nocken und den zu betätigenden Gaswechselventilen angeordnet. Sie bestehen aus einem einarmigen Hebel, der mittels seines einen Endes an einem zumeist hydraulisch verstellbaren Abstützelement abgestützt ist und mit seinem anderen Ende über eine Ventilschaftauflage an dem zu öffnenden Gaswechselventil angreift. Im mittleren Abschnitt des Hebels ist eine Nockenrolle angeordnet, die am Umfang des jeweiligen Nockens abrollt. Durch die Verwendung dieser Nockenrolle wird die Reibung im Ventiltrieb erheblich reduziert, so dass sich beim Betrieb der Brennkraftmaschine eine erhebliche Verbrauchsreduzierung erzielen lässt. Alternativ zu diesen Ventiltrieben mit Rollenschlepphebeln sind Bauarten von Brennkraftmaschinen mit oben liegender Nockenwelle bekannt, bei denen als Nockenfolger Kipphebel oder Tassenstößel verwendet werden. Auch diese Nockenfolger sind zum Teil mit einer Nockenrolle versehen.Roller rocker arms are installed in internal combustion engines with overhead camshafts within the valve train as transmission elements between the cams and the gas exchange valves to be actuated. They consist of a single-armed lever, one end of which is supported on a usually hydraulically adjustable support element, and the other end of which engages the gas exchange valve to be opened via a valve stem support. A cam roller is arranged in the middle section of the lever, which rolls along the circumference of the respective cam. The use of this cam roller significantly reduces friction in the valve train, thus enabling a significant reduction in fuel consumption during operation of the internal combustion engine. As an alternative to these valve trains with roller rocker arms, there are designs of internal combustion engines with overhead camshafts that use rocker arms or bucket tappets as cam followers. These cam followers are also sometimes equipped with a cam roller.

Ein Rollenschlepphebel der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist aus der DE 101 21 798 A1 bekannt. Dieser Rollenschlepphebel weist eine Nockenrolle auf, die den gesamten Zwischenraum zwischen den zueinander beabstandeten Seitenwänden des Hebels ausfüllt. Dadurch sollen die Laufbahnen für ein zur Lagerung der Nockenrolle auf einem Achsbolzen dienendes Nadellager breit ausgebildet sein, um die Flächenpressung (Hertz'sche Pressung) an den entsprechenden Laufbahnen zu vermindern. Der Rollenschlepphebel ist für einen hubvariablen Ventiltrieb vorgesehen, bei welchem für jedes zu betätigende Gaswechselventil zumindest zwei Nocken mit unterschiedlicher Außenkontur sowie einheitlichem Nockengrundkreis vorgesehen sind. Zu der unterschiedlichen Nockenkontur gehören auch Unterschiede in der Nockenerhebung, d. h., es gibt einen Nocken mit großer Nockenerhebung und einen Nocken mit kleiner Nockenerhebung, wobei das Nockenpaket auf der Nockenwelle verschiebbar angeordnet ist, so dass selektiv einer der beiden Nocken am Außenumfang der Nockenrolle angreift. An ihrem Außenumfang ist die Nockenrolle jeweils im Randbereich mit umlaufenden Ausnehmungen versehen, wodurch ein Freiraum geschaffen wird, in welchem sich der Nocken mit großer Nockenerhebung frei bewegen kann, wenn der benachbarte Nocken mit kleiner Nockenerhebung den Rollenschlepphebel an der Nockenrolle betätigt. Bei dieser Ausbildung der Nockenrolle sind folglich deren Laufbahnen breiter ausgebildet als deren am Außenumfang vorgesehene Anlauffläche.A roller rocker arm of the type described in the preamble of patent claim 1 is known from DE 101 21 798 A1 known. This roller rocker arm has a cam roller that fills the entire space between the spaced-apart side walls of the lever. This means that the raceways for a needle bearing that supports the cam roller on an axle pin are designed to be wide in order to reduce the surface pressure (Hertzian pressure) on the corresponding raceways. The roller rocker arm is intended for a variable-stroke valve train in which at least two cams with different outer contours and a uniform cam base circle are provided for each gas exchange valve to be actuated. The different cam contours also include differences in the cam lift, i.e. there is a cam with a large cam lift and a cam with a small cam lift, with the cam package being arranged so that it can be moved on the camshaft so that one of the two cams selectively engages the outer circumference of the cam roller. On its outer circumference, the cam roller is provided with circumferential recesses in the edge area, creating a space in which the cam with a large cam lobe can move freely when the adjacent cam with a small cam lobe actuates the roller rocker arm on the cam roller. With this design of the cam roller, its raceways are therefore wider than its contact surface provided on the outer circumference.

Die Druckschrift DE 10 2010 024 196 A1 betrifft einen Schlepphebel für eine Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, der einen Hebel aufweist, der an seinem einen Ende schwenkbar abgestützt und an seinem anderen Ende mit einer Ventilschaftauflage für ein Ventilschaftende eines Gaswechselventils ausgebildet ist. Weiterhin weist der Schlepphebel eine Nockenrolle auf, an der während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Nocken einer Nockenwelle anläuft und die mittels eines Nadelkranzes auf einem Achsbolzen gelagert ist. Dabei ist der Achsbolzen in Bohrungen von zueinander beabstandeten Seitenwänden des Hebels angeordnet, und zur Reduzierung der Hertz'schen Pressung ist eine axiale Abmessung des Nadelkranzes größer als die Breite der Nockenrolle an ihrer dem Nocken zugewandten Nockenanlauffläche. Dabei soll ein erstes Ende des Nadelkranzes einseitig über eine erste Stirnseite der Nockenrolle vorstehen und unmittelbar der entsprechenden Seitenwand des Hebels benachbart enden beziehungsweise an dieser anliegen. Außerdem soll der Nadelkranz an seinem zweiten Ende im Wesentlichen mit einer zweiten Stirnseite der Nockenrolle abschließen. Zwischen diesem zweiten Ende des Nadelkranzes und der diesem zugewandten Seitenwand soll eine Distanzhülse angeordnet sein.The printed matter DE 10 2010 024 196 A1 relates to a rocker arm for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine, comprising a lever pivotably supported at one end and formed at its other end with a valve stem support for a valve stem end of a gas exchange valve. Furthermore, the rocker arm comprises a cam roller, against which a cam of a camshaft engages during operation of the internal combustion engine and which is mounted on an axle pin by means of a needle roller and a pin. The axle pin is arranged in bores in spaced-apart side walls of the lever, and to reduce Hertzian pressure, an axial dimension of the needle roller is larger than the width of the cam roller at its cam contact surface facing the cam. A first end of the needle roller is intended to protrude on one side beyond a first end face of the cam roller and end directly adjacent to the corresponding side wall of the lever or to bear against it. Furthermore, the needle roller is intended to substantially terminate at its second end face of the cam roller. A spacer sleeve should be arranged between this second end of the needle roller and the side wall facing it.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin die Druckschriften EP 1 548 145 A1 , DE 10 2005 047 234 A1 , DE 10 2007 012 734 A1 , DE 10 2004 002 290 A1 und DE 10 2010 005 606 A1 bekannt.The printed publications EP 1 548 145 A1 , DE 10 2005 047 234 A1 , DE 10 2007 012 734 A1 , DE 10 2004 002 290 A1 and DE 10 2010 005 606 A1 known.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenschlepphebel der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass das Gewicht dieses Hebels und sein Fertigungsaufwand reduziert sind.The invention is based on the object of developing a roller rocker arm of the type mentioned at the outset in such a way that the weight of this arm and its manufacturing costs are reduced.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Nadelkranz einseitig über eine erste Stirnseite der Nockenrolle vorsteht und unmittelbar der entsprechenden Seitenwand des Hebels benachbart endet, dass der Nadelkranz an seinem anderen Ende im wesentlichen mit einer Stirnseite der Nockenrolle abschließt und dass die eine Seitenwand im Bereich des über die Nockenrolle axial vorstehenden Nadelkranzes einen nach außen gekröpften Verlauf aufweist, während die andere Seitenwand, ausgehend von ihren im Bereich einer zur Abstützung und Schwenklagerung des Hebels dienende Kalotte und der Auflage liegenden Abschnitten nach innen gekröpft ist. Im Gegensatz zum gattungsbildenden Stand der Technik soll der Nadelkranz des käfiglosen vollrolligen oder käfiggeführten Nadellagers einseitig über die Nockenrolle vorstehen. Grundlage für diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist der Umstand, dass die Hertz'sche Pressung deutlich größer ist an der Innenlaufbahn, die einen kleinen Krümmungsradius aufweist, als an der Außenlaufbahn, die einen großen Krümmungsradius aufweist. Daher sollen die Nadeln, die über die Außenlaufbahn vorstehen, über ihre gesamte Länge an der Innenlaufbahn abwälzen. Dadurch wird die Flächenpressung an der Innenlaufbahn wirkungsvoll reduziert.This object is achieved according to the characterizing part of patent claim 1 in that the needle roller and cage protrude on one side beyond a first end face of the cam roller and end immediately adjacent to the corresponding side wall of the lever, that the needle roller and cage essentially terminate at its other end with an end face of the cam roller, and that one side wall has an outwardly offset profile in the region of the needle roller and cage protruding axially beyond the cam roller, while the other side wall, starting from its sections located in the region of a calotte serving to support and pivot the lever and the support, is offset inward. In contrast to the generic prior art, the needle roller and cage of the cageless full complement or cage-guided needle bearing is intended to protrude on one side beyond the cam roller. The basis for this inventive design is the fact that the Hertzian pressure is significantly greater on the inner raceway, which has a small radius of curvature, than on the outer raceway, which has a large radius of curvature. Therefore, the needles that protrude beyond the outer raceway should roll along the inner raceway along their entire length. This effectively reduces the surface pressure on the inner raceway.

Auf der Seite der Nockenrolle, auf welcher der Nadelkranz axial über diese vorsteht, wird ein dafür nötiger Freiraum dadurch geschaffen, dass die entsprechende Seitenwand nach außen gekröpft ist. In diesem Bereich ist die gegenüber liegende Seitenwand nach innen gekröpft, so dass sie nahe der Stirnseite der Nockenrolle verläuft.On the side of the cam roller where the needle roller and cage protrude axially, the necessary clearance is created by offsetting the corresponding side wall outward. In this area, the opposite side wall is offset inward, so that it runs close to the end face of the cam roller.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen Nadeln des Nadelkranzes stirnseitig gleitend an den Seitenwänden geführt sein. Dabei kann auch der Außenring der Nockenrolle an diesem nach innen gekröpften Wandabschnitt der Seitenwand gleitend geführt sein.In a further embodiment of the invention, the needles of the needle roller and cage are to be guided along the side walls in a sliding manner at the end face. The outer ring of the cam roller can also be guided along this inwardly bent section of the side wall.

Weiterhin kann eine Innenlaufbahn für die Nadeln des Nadelkranzes unmittelbar auf dem Achsbolzen ausgebildet sein. Die axial über die Nockenrolle vorstehenden Nadeln wälzen dabei über ihre gesamte Länge auf dem Achsbolzen ab. Alternativ dazu besteht aber die Möglichkeit, einen separaten Innenring auf dem Achsbolzen anzuordnen, der die Innenlaufbahn mit der Breite des Nadelkranzes bildet.Furthermore, an inner raceway for the needle roller and cage needles can be formed directly on the axle pin. The needle rollers, which protrude axially beyond the cam roller, roll along the axle pin along their entire length. Alternatively, a separate inner ring can be arranged on the axle pin, forming the inner raceway with the width of the needle roller and cage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hebel, im Querschnitt gesehen, U-förmig ausgebildet ist, wobei die Seitenwände durch eine Querwand miteinander verbunden sind, in der eine zur Aufnahme der Nockenrolle dienende Ausnehmung angeordnet ist, und wobei Längsmittelebenen der rechteckig ausgebildeten Ausnehmung, der der Abstützung des Hebels dienenden Kalotte und der Auflage einen identischen Verlauf aufweisen. Dieses Hebelprofil weist eine ausreichende Steifigkeit auf und lässt sich in vorteilhafter Weise durch einen spanlosen Formgebungsprozess, insbesondere durch Kaltverformung, aus einer ausgestanzten Blechplatine herstellen. Die Nockenrolle kann dabei stirnseitig an den Rändern der Ausnehmung geführt sein. Außerdem soll der entsprechend ausgebildete Rollenschlepphebel derart im Ventiltrieb angeordnet sein, dass das offene U-förmige Profil von dem Abstützelement und vom Gaswechselventil abgewandt ist. An einer äußeren Mantelfläche der Querwand sind folglich die Kalotte und die Auflage, die unmittelbar auf das Ende eines Ventilschafts wirkt, ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the lever is U-shaped in cross-section, with the side walls being connected to one another by a transverse wall in which a recess is arranged to accommodate the cam roller, and with the longitudinal center planes of the rectangular recess, the spherical cap serving to support the lever, and the support having an identical profile. This lever profile has sufficient rigidity and can advantageously be produced from a punched sheet metal blank using a non-cutting forming process, in particular by cold forming. The cam roller can be guided on the end face along the edges of the recess. Furthermore, the correspondingly designed roller rocker arm should be arranged in the valve train such that the open U-shaped profile faces away from the support element and the gas exchange valve. The spherical cap and the support, which acts directly on the end of a valve stem, are therefore formed on an outer circumferential surface of the transverse wall.

Die Querwand kann dabei einen Verlauf, radial zu dem Nadelkranz aufweisen, so dass ein ausreichender Freiraum für diesen geschaffen und die Steifigkeit des Hebels dadurch nicht beeinträchtigt ist. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, neben der Ausnehmung für die Rolle eine rechteckige Freistellung für die vorstehenden Nadeln vorzusehen, die bis an die Seitenwand reicht und deren Erstreckung in Längsrichtung des Hebels größer ist als ein Innendurchmesser des Außenrings der Nockenrolle.The transverse wall can extend radially to the needle roller and cage assembly, thus creating sufficient clearance for the roller and not compromising the lever's rigidity. Alternatively, it is possible to provide a rectangular recess for the protruding needles next to the roller recess. This recess extends to the side wall and is larger in the longitudinal direction of the lever than the inner diameter of the outer ring of the cam roller.

Weiterhin soll in Weiterbildung der Lehre nach dem Patentanspruch die axiale Abmessung des Nadelkranzes um 30% bis 60% größer als die Breite der Nockenrolle sein. Eine entsprechende Relation der Breite der Nockenrolle zur Breite des Nadelkranzes führt dazu, dass die Hertz'sche Pressung in ausreichendem Maße reduziert wird und dass die baulichen Abmessungen des Rollenschlepphebels nach wie vor dessen raumsparende Anordnung im Ventiltrieb zulassen.Furthermore, in a further development of the teaching according to the patent claim, the axial dimension of the needle roller assembly should be 30% to 60% larger than the width of the cam roller. A corresponding ratio of the width of the cam roller to the width of the needle roller assembly results in a sufficient reduction in Hertzian pressure, while the structural dimensions of the roller rocker arm still allow for its space-saving arrangement in the valve train.

Schließlich ist vorgesehen, dass der Rollenschlepphebel für einen schaltbaren Ventiltrieb vorgesehen ist, bei welchem auf der Nockenwelle zumindest zwei axial verschiebbare Nocken mit unterschiedlichen Nockenkonturen wahlweise am Außenumfang der Nockenrolle abwälzen. Ein entsprechender Ventiltrieb ist im Einzelnen in der DE 100 54 623 A1 erläutert. Durch die asymmetrische Ausbildung des Hebels mit seiner nach innen gekröpften Seitenwand wird ein erforderlicher Freigang für einen mit einer großen Nockenerhebung ausgebildeten Nocken geschaffen, wenn der Rollenschlepphebel über den Nocken mit kleinerer Nockenerhebung betätigt wird. Wenn aufgrund der Breite der Nocken des Nockenpaares ein entsprechender Freigang des großen Nockens alleine durch die nach innen gekröpfte Seitenwand nicht erzielbar ist, kann diese Seitenwand mit einer Abflachung oder Ausnehmung versehen sein.Finally, it is intended that the roller rocker arm is provided for a switchable valve train, in which at least two axially movable cams with different cam contours roll on the camshaft, selectively on the outer circumference of the cam roller. A corresponding valve train is described in detail in the DE 100 54 623 A1 The asymmetric design of the lever with its inwardly bent side wall creates the necessary clearance for a cam with a large cam lobe when the roller rocker arm is actuated via the cam with a smaller cam lobe. If, due to the width of the cams of the cam pair, a corresponding clearance of the large cam cannot be achieved solely by the inwardly bent side wall, This side wall may be provided with a flattening or recess.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rollenschlepphebel,
2 eine Seitenansicht des Rollenschlepphebels nach 1,
3 eine Ansicht von unten auf den Rollenschlepphebel nach 1 und
4 einen Längsschnitt durch den Rollenschlepphebel nach 1 gemäß Linie IV-IV.

For further explanation of the invention, reference is made to the drawing, which shows a simplified embodiment. Shown are:

1 a plan view of a roller rocker arm according to the invention,
2 a side view of the roller rocker arm after 1 ,
3 a view from below of the roller rocker arm 1 and
4 a longitudinal section through the roller rocker arm 1 according to line IV-IV.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In den 1 bis 4 ist mit 1 ein Rollenschlepphebel bezeichnet, der im Wesentlichen aus einem U-förmigen Hebel 2 und einer Nockenrolle 3 besteht. Der U-förmige Hebel 2 ist als spanlos hergestelltes Blechteil ausgebildet, wobei im Rahmen des Umformprozesses zunächst eine Platine aus Blech ausgestanzt und anschließend kalt verformt wird. Somit weist der Hebel 2 eine Querwand 4 und davon ausgehende Seitenwände 5 und 6 auf.In the 1 to 4 1 denotes a roller-type rocker arm, which essentially consists of a U-shaped lever 2 and a cam roller 3. The U-shaped lever 2 is designed as a non-cutting sheet metal part, whereby, as part of the forming process, a blank is first punched out of sheet metal and then cold-formed. Thus, the lever 2 has a transverse wall 4 and side walls 5 and 6 extending therefrom.

An einem Ende des Hebels 2 ist die Querwand 4 als Auflage 7, mit der der Hebel 2 auf einem Ende eines nicht näher dargestellten Ventilschaftes eines Gaswechselventils aufliegt, ausgebildet. Am entgegengesetzten Ende des Hebels 2 ist, wie insbesondere den 1, 3 und 4 entnommen werden kann, in die Querwand 4 eine Kalotte 8 eingeformt, über welche sich der im Ventiltrieb verwendete Hebel 2 an einem ebenfalls nicht dargestellten Abstützelement abstützt. Dieses Abstützelement ist vorzugsweise hydraulisch längenveränderlich ausgebildet, so dass sich der Anlenkpunkt des Hebels 2 derart verändern lässt, dass dadurch ein eventuell auftretendes Ventilspiel ausgeglichen werden kann. Im Bereich der Kalotte 8 ist der Abstand der Seitenwände 5 und 6 zueinander vergrößert, damit ein ausreichender Platz für deren Anordnung geschaffen ist.At one end of the lever 2, the transverse wall 4 is designed as a support 7, with which the lever 2 rests on one end of a valve stem (not shown in detail) of a gas exchange valve. At the opposite end of the lever 2, as can be seen in particular from the 1 , 3 and 4 can be removed, a spherical cap 8 is formed into the transverse wall 4, via which the lever 2 used in the valve train is supported on a support element (also not shown). This support element is preferably designed to be hydraulically variable in length, so that the articulation point of the lever 2 can be changed in such a way that any valve play that may occur can be compensated for. In the area of the spherical cap 8, the distance between the side walls 5 and 6 is increased to create sufficient space for their arrangement.

Wie insbesondere den 1 und 3 entnommen werden kann, ist die Nockenrolle 3 in einer im Wesentlichen mit rechteckiger Außenkontur gestalteten Ausnehmung 9 in der Querwand 4 angeordnet. Dabei steht gemäß 1 ein Nadelkranz 10, von welchem in der Darstellung nach 1 einzelne Nadeln 11 zu sehen sind, einseitig über die axiale Erstreckung der Nockenrolle 3 vor. Die Enden der Nadeln 11 sind dabei bis an eine innere Mantelfläche 12 der Seitenwand 6 reichend und an dieser gleitend geführt. In diesem Bereich weist diese Seitenwand 6 eine Kröpfung 13 nach außen auf, wodurch ein ausreichender Raum für den vorstehenden Nadelkranz 10 geschaffen wird.As in particular the 1 and 3 can be removed, the cam roller 3 is arranged in a recess 9 in the transverse wall 4 which is essentially designed with a rectangular outer contour. 1 a needle ring 10, of which in the illustration according to 1 Individual needles 11 can be seen, project on one side over the axial extent of the cam roller 3. The ends of the needles 11 extend to an inner surface 12 of the side wall 6 and slide along it. In this area, this side wall 6 has an outward offset 13, which creates sufficient space for the protruding needle roller assembly 10.

Die gegenüberliegende Seitenwand 5 ist dagegen in diesem Bereich mit einer Kröpfung 14 nach innen versehen, wodurch eine Mantelfläche 15 dieser Seitenwand 5 bis an eine Stirnfläche 16 der Nockenrolle 3 geführt ist. Sowohl die Ausnehmung 9 als auch die darin angeordnete Nockenrolle 3 weisen eine auf der in 1 eingezeichneten Schnittlinie IV-IV liegende Quermittelebene auf, die durch die Auflage 7 als auch durch die Kalotte 8 mittig verläuft. Da, wie bereits dargelegt, die Seitenwände 5 und 6 mit Kröpfungen 13 und 14 nach außen und nach innen versehen sind, ist der Hebel 2 asymmetrisch ausgebildet. Dadurch wird ein ausreichender Freiraum für die Bewegung eines großen Nockens, der Bestandteil eines längsverschieblichen Nockenpakets ist, geschaffen. Weiterhin ist der 1 entnehmbar, dass an der Kalotte 8 eine auf die Nockenrolle 3 gerichtete Spritzöffnung 17 vorgesehen ist, über welche Schmieröl auf die Nockenrolle 3 aufgetragen wird. Im Bereich der vorstehenden Enden des Nadelkranzes 10 ist, wie aus der 3 hervorgeht, die Querwand 4 mit einer Ausbauchung 18 nach unten versehen, d. h., die Querwand 4 verläuft radial zum Nadelkranz 10 und schafft somit einen ausreichenden Freiraum für die vorstehenden Nadeln 11.The opposite side wall 5, however, is provided in this area with an inwardly directed offset 14, whereby a circumferential surface 15 of this side wall 5 is guided up to an end face 16 of the cam roller 3. Both the recess 9 and the cam roller 3 arranged therein have a 1 The lever 2 has a transverse center plane located along the section line IV-IV, which runs centrally through the support 7 and the calotte 8. Since, as already explained, the side walls 5 and 6 are provided with offsets 13 and 14 to the outside and inside, the lever 2 is designed asymmetrically. This creates sufficient space for the movement of a large cam, which is part of a longitudinally displaceable cam package. Furthermore, the 1 It can be seen that a spray opening 17 is provided on the calotte 8, directed towards the cam roller 3, through which lubricating oil is applied to the cam roller 3. In the area of the projecting ends of the needle roller 10, as can be seen from the 3 As can be seen, the transverse wall 4 is provided with a bulge 18 downwards, ie the transverse wall 4 runs radially to the needle ring 10 and thus creates sufficient space for the protruding needles 11.

In der Seitenansicht und in der Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Rollenschlepphebels 1 nach den 2 und 4 ist erkennbar, dass die Nockenrolle 3 einen Außenring 19 mit einer Nockenanlauffläche 20 und eine Außenlaufbahn 21 für den Nadelkranz 10 aufweist. Weiterhin sind die Nadeln 11 des Nadelkranzes auf einer an einem Innenring ausgebildeten Innenlaufbahn geführt, wobei dieser Innenring und somit die gesamte Nockenrolle 3 mittels eines Achsbolzens 24 gegenüber den Seitenwänden 5 und 6 gelagert ist.In the side view and in the sectional view of the roller rocker arm 1 according to the invention according to the 2 and 4 It can be seen that the cam roller 3 has an outer ring 19 with a cam contact surface 20 and an outer raceway 21 for the needle roller and cage assembly 10. Furthermore, the needles 11 of the needle roller and cage assembly are guided on an inner raceway formed on an inner ring, wherein this inner ring and thus the entire cam roller 3 is mounted relative to the side walls 5 and 6 by means of an axle bolt 24.

Die Seitenwände 5 und 6 sind im Übrigen mit Abflachungen 25 versehen, so dass bei einem schaltbaren Ventiltrieb mit einem auf einer Nockenwelle längsverschieblichen Nockenpaar für einen ausreichenden Freigang des großen Nockens gesorgt wird. Weiterhin weisen die Seitenwände 5 und 6 im Bereich der Kalotte 8 Nuten 26 und 27 auf, in denen eine nicht dargestellte Klammer an den Seitenwänden 5 und 6 fixiert werden kann. Diese Klammer dient dazu, den Rollenschlepphebel 1 mit dem Abstützelement zu einer vormontierten Einheit zu verbinden, die für die Montage in den entsprechenden Zylinderkopf angeliefert werden kann. Zur Führung des Rollenschlepphebels 1 am Ventilschaftende des Gaswechselventils ist der Hebel 2 im Bereich der Auflage 7 mit Laschen 28 und 29 versehen, die von den Seitenwänden 5 und 6 ausgehen und bis unter die Querwand 4 gebogen sind. Diese umgebogenen Laschen 28 und 29 sind mit einem Maß zueinander beabstandet, das etwa dem Durchmesser des Ventilschaltendes entspricht.The side walls 5 and 6 are also provided with flattened portions 25, ensuring sufficient clearance for the large cam in a switchable valve train with a pair of cams that can be moved longitudinally on a camshaft. Furthermore, the side walls 5 and 6 have grooves 26 and 27 in the area of the calotte 8, in which a clamp (not shown) can be fixed to the side walls 5 and 6. This clamp serves to connect the roller rocker arm 1 to the support element to form a preassembled unit that can be delivered for installation in the corresponding cylinder head. To guide the roller rocker arm 1 at the valve stem end of the gas exchange valve, the lever 2 is provided with tabs 28 and 29 in the area of the support 7, which extend from the side walls 5 and 6. and are bent below the transverse wall 4. These bent tabs 28 and 29 are spaced apart by a distance that approximately corresponds to the diameter of the valve switching end.

Den 1 bis 4 ist zu entnehmen, dass die verhältnismäßig schmal ausgebildete Nockenrolle 3 mit einem erheblich breiteren Nadelkranz 10 versehen ist, der die Nockenrolle 3 einseitig überragt, so dass die Flächenpressung der als Nadeln 11 ausgebildeten Wälzkörper auf den Innenring deutlich reduziert werden kann. Zu diesem Zweck ist der Hebel 2 asymmetrisch ausbildet, d. h., durch eine Kröpfung 13 der Seitenwand 6 nach außen wird ein ausreichender Raum für den vorstehenden Nadelkranz 10 geschaffen.The 1 to 4 It can be seen that the relatively narrow cam roller 3 is provided with a considerably wider needle roller and cage assembly 10, which projects beyond the cam roller 3 on one side, so that the surface pressure of the rolling elements, designed as needles 11, on the inner ring can be significantly reduced. For this purpose, the lever 2 is designed asymmetrically, i.e., an outward offset 13 of the side wall 6 creates sufficient space for the protruding needle roller and cage assembly 10.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: RollenschlepphebelRoller rocker arm
22: Hebellever
33: NockenrolleCam roller
44: Querwandtransverse wall
55: Seitenwandside wall
66: Seitenwandside wall
77: AuflageEdition
88: Kalottedome
99: Ausnehmungrecess
1010: NadelkranzNeedle wreath
1111: Nadelnneedles
1212: innere Mantelfläche von 6inner surface of 6
1313: Kröpfung nach außenOutward bend
1414: Kröpfung nach innenInward bend
1515: Mantelfläche von 5Surface area of 5
1616: Stirnfläche von 3Frontal area of 3
1717: SpritzöffnungSpray opening
1818: Ausbauchung von 4Bulge of 4
1919: Außenringouter ring
2020: NockenanlaufflächeCam contact surface
2121: Außenlaufbahnoutdoor track
2424: Achsbolzenaxle bolt
2525: AbflachungenFlattenings
2626: NutNut
2727: NutNut
2828: Laschetab
2929: Laschetab

Claims

Roller rocker arm (1) for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine, comprising a lever (2) pivotably supported at one end, at the other end of which a support (7) for a valve stem end of the gas exchange valve is formed, and comprising a cam roller (3) against which a cam of a camshaft engages during operation of the internal combustion engine and which is mounted on an axle pin (24) by means of a needle bearing having a needle ring (10), wherein the axle pin (24) is arranged in bores of spaced-apart side walls (5 and 6) of the lever (2), and wherein the axial dimension of the needle ring (10) is greater than the width of the cam roller (3) at its cam contact surface (20) facing the cam, characterized in that the needle ring (10) projects on one side beyond a first end face of the cam roller (3) and ends directly adjacent to the corresponding side wall (6) of the lever (2), that the Needle ring (10) terminates at its other end with an end face of the cam roller (3), while the other side wall (5), starting from its sections lying in the region of a calotte (8) serving to support and pivot the lever (2) and the support (7), is cranked inwards, wherein one side wall (6) has an outwards cranked course in the region of the needle ring (10) projecting axially over the cam roller (3).

Roller rocker arm after Claim 1 , characterized in that needles (11) of the needle ring (10) are guided on the front side in a sliding manner on the side walls (5 and 6).

Roller rocker arm after Claim 2 , characterized in that an inner raceway for the needles (11) of the needle ring (10) is formed on an inner ring arranged on the axle bolt (24), which inner ring projects on one side beyond the cam roller (3).

Roller rocker arm after Claim 1 , characterized in that the lever (2), seen in cross-section, is U-shaped, the side walls (5 and 6) being connected to one another by a transverse wall (4) in which a recess (9) serving to receive the cam roller (3) is arranged, and a longitudinal center plane of the rectangular recess (9) extending centrally through the calotte (8) and the support (7).

Roller rocker arm after Claim 4 , characterized in that the transverse wall (4) has a bulge (18) in the region of the projecting needles (11) which extends to the side wall (6) and whose radius relative to a longitudinal axis of the axle bolt (24) is greater than a radius of an outer raceway (21) on the outer ring (19) of the cam roller (3).

Roller rocker arm after Claim 1 , characterized in that the lever (2) is designed as a non-cutting sheet metal part.

Roller rocker arm after Claim 4 , characterized in that the transverse wall (4) of the U-shaped lever (2) is provided with the cap (8) and the support (7) on its outer surface facing away from the open profile of the lever (2).

Roller rocker arm after Claim 1 , characterized in that the axial dimension of the needle roller (10) is 30% to 60% larger than the width of the cam roller (3).