DE10007087A1 - Stössellageraufbau für einen Kipphebelaufbau und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kipphebelaufbau mit einem Lageraufbau für einen zugeordneten Ventilaufbau vorgeschlagen. Der Lageraufbau umfaßt eine Halterung, die in einer Öffnung eines Hebelarms durch ein eingepresstes Kugelelement verklemmt ist. Die Halterung bildet einen vorstehenden Käfig für eine Lagerpfanne, die zur Kraftübertragung mit dem Kugelelement zusammenwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Hebelaufbauten und insbesondere Stößel­ lageraufbauten für Hebelaufbauten in Verbrennungsmotoren.

Kipphebelaufbauten werden in Verbrennungsmotoren verwendet, um das Öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßventile zu steuern. Ein Beispiel für ein solches Kipphebelsystem ist der US-PS 5,636,600 offenbart. Kipphebelaufbauten weisen ty­ pischerweise einen Kipphebel mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm auf, die beide um eine Drehachse herum schwenkbar sind. Das Ende des Hebelarms greift an einem Ventilkreuzkopf eines oder mehrerer Einlaß- oder Auslaßventile an. Während der nach unten gerichteten Schwenkbewegung des Hebelarms drückt der Hebelarm den Ventilkreuzkopf und somit das Ventil linear nach unten, um das Ventil zu öffnen. Während der nach oben gerichteten Schwenkbewegung des Hebelarms drückt eine Feder den Kreuzkopf nach oben gegen den Hebelarm, um das Ventil zu schließen.

Das Umwandeln der teilweisen Drehbewegung des Kipphebels in eine lineare Hin- und Herbewegung des Ventils verursacht eine schräg verlaufende Gleitbewegung zwischen dem Ventilkreuzkopf und dem Ende des Hebelarms. Demgemäß wird ein Stößelaufbau, der im allgemeinen auch als "Elefantenfuß" bekannt ist, dazu verwen­ det, um auf antreibende Weise den Hebelarm mit dem Ventilkreuzkopf zu verbinden, um die hin- und hergerichtete lineare Bewegung des Ventils zu ermöglichen, während eine schräg verlaufende Gleitbewegung zwischen dem Ventilkreuzkopf und dem Endabschnitt des Hebelarms ermöglicht wird. Verschiedene Versuche im Hinblick auf Stößelaufbauten oder andere damit in Verbindung stehende Kugelkopfgelenke für Kipphebelaufbauten und andere Hebelaufbauten sind generell aus den US-Patenten 1,958,264, 1,699,657, 1,504,496, 1,521,623, 1,515,201, 3,016,887, 4,905,577 bekannt.

Eine häufige Art und Weise der Schaffung eines Lageraufbaus besteht darin, eine Gewindeschraube mit einem Halbkugelende in Kombination mit einer Lagerpfanne vorzusehen. Die Lagerpfanne weist typischerweise eine halbkugelförmige Ausspa­ rung, welche das Kugelende aufnimmt, und eine flache Einrückfläche für den Eingriff mit einer entsprechenden Fläche des Ventilkreuzkopfs auf. Vom Standpunkt eines er­ sten Zusammenbaus des Kipphebelaufbaus und des Auseinanderbaus und neuer­ lichen Zusammenbaus des Kipphebelaufbaus für Reparaturarbeiten ist es höchst wünschenswert, daß die Lagerpfanne, die typischerweise relativ klein ist, an einer größeren Komponente gehalten wird, um zu verhindern, daß die Lagerpfanne heraus­ fallen oder verschoben werden kann. Für manche Anwendungen ist es auch erfor­ derlich, daß der Lageraufbau genügend Platz bieten muß, um das Spiel im System ein­ zustellen.

Um die Lagerpfanne zu halten, wurde unter anderem versucht, die Lagerpfanne mit einem Gewindeverbindungselement (das ein Kugelende besitzt) mit Hilfe eines flexi­ blen Verbinders oder durch Verformung einer Außenkante der Pfanne rund um das Kugelende des Verbindungselements zu verbinden. Diese Versuche haben sich je­ doch sowohl im Hinblick auf die Teilkosten als auch auf die Montage- bzw. Herstel­ lungskosten als wirtschaftlich nachteilig erwiesen. Einige dieser Versuche des Stan­ des der Technik wiesen auch Nachteile im Hinblick auf die Zuverlässigkeit auf oder benötigten unerwünschterweise übermäßig viel Platz.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine kostengünstigere Möglich­ keit zu schaffen, um auf schwenkbare Weise eine Lagerpfanne mit einem Hebelarm zu verbinden, während gleichzeitig eine Sicherung der Lagerpfanne bzw. des Lagerauf­ baus am Hebelarm ermöglicht wird, und insbesondere einen Stößellageraufbau zu schaffen, der sehr zuverlässig ist, der kompakter ist und der das Einstellen des Spiels im System ermöglicht.

Die obige Aufgabe wird durch eine Hebelaufbau gemäß Anspruch 1, einen Ventilhe­ belaufbau gemäß Anspruch 10 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 21 gelöst. Vor­ teilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Hebelaufbau, der einen Hebel­ arm, eine Haltevorrichtung, eine Pfanne und ein Lager aufweist. Der Hebelarm besitzt eine Öffnung und ist um eine Drehachse schwenkbar. Die Haltevorrichtung weist einen Einführungsabschnitt auf, der sicher in der Öffnung befestigt ist, und einen Kä­ figabschnitt, in welchem die Pfanne gehalten wird. Der Einführungsabschnitt weist einen Hohlraum auf, der teilweise das Lager aufnimmt, so daß das Lager einen freilie­ genden Abschnitt außerhalb des Hohlraums aufweist. Der freiliegende Abschnitt des Lagers weist eine konvexe Stirnfläche auf. Die Pfanne weist eine Aussparung auf, welche die konvexe Stirnfläche und eine Eingriffsfläche zur Übertragung der Kraft auf den Hebel aufnimmt.

Gemäß einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung einen Kipphebel­ aufbau für die Hin- und Herbewegung eines Ventilaufbaus. Der Ventilaufbau weist einen Ventilkreuzkopf auf, der den Kipphebelaufbau entlang einer flachen Eingriffs­ oberfläche berührt, und der durch die Wirkung einer Feder gegen den Kipphebelauf­ bau vorgespannt ist. Der Kipphebelaufbau weist einen Kipphebel, eine Haltevorrich­ tung, eine Lagerpfanne und ein Kugellager auf. Der Kipphebel weist zwei Arme für die Schwenkbewegung um eine Drehachse auf Mindestens einer der Arme weist eine zylindrische Bohrung auf. Die Haltevorrichtung weist eine zylindrische Seiten­ wand und eine Vielzahl von Beinen auf, um einen Käfig zu schaffen. Die Seitenwand ist in der zylindrischen Bohrung gesichert, und die Beine stehen aus der Bohrung nach außen vor. Die Beine weisen ein radial nach außen gerichtetes Segment auf, das von der zylindrischen Seitenwand weg radial nach außen vorsteht, ein Endsegment, das radial nach innen vorsteht, und einen Zwischenabschnitt, der axial dazwischen liegt. Der Lagerpfanne weist eine halbkugelförmige Aussparung auf, die das Kugella­ ger sehr eng aufnimmt, und eine flache Auflager- bzw. Eingriffsfläche für die Berüh­ rung der flachen Oberfläche des Kreuzkopfs. Die Lagerpfanne wird zwischen den Beinen der Haltevorrichtung gehalten und weist einen Außenwulst auf, der zwischen den nach außen und nach innen vorstehenden Abschnitten der Beine angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Wulstes ist größer als der Abstand zwischen den Beinen, um auf diese Weise einen sicheren Halt der Lagerpfanne zu ermöglichen. Das Kugel­ lager ist mit Preßsitz in der Seitenwand befestigt und übt eine radial nach außen ge­ richtete Kraft auf die Seitenwand und gegen die Innenfläche der zylindrischen Boh­ rung aus, um den Lageraufbau im Kipphebelaufbau zu sichern.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Lageraufbau für den Einbau in einen Hebelaufbau vorgesehen, welche einen Arm mit einer Öffnung aufweist, der um eine Drehachse schwenkbar ist. Der Lageraufbau weist eine Halte­ vorrichtung, ein Kugellager und einer Lagerpfanne auf. Die Haltevorrichtung weist eine außenseitige Wand und einen Käfig auf. Die außenseitige Wand ist dazu ge­ eignet, auf gleitende Weise in der Öffnung aufgenommen zu werden. Die Größe des Kugellagers ist so ausgelegt, daß es eng innerhalb der außenseitigen Wand aufge­ nommen wird und dazu geeignet ist, eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Seitenwand auszuüben, um die Haltevorrichtung mit Preßsitz in der Öffnung zu befe­ stigen. Insbesondere ist der Durchmesser des Kugellagers kombiniert mit der Dicke der Seitenwand größer als der Durchmesser der inneren Oberfläche der Öffnung im Hebel. Die Lagerpfanne weist eine Auflager- bzw. Eingriffsfläche und eine Ausspa­ rung für die Aufnahme des Kugellagers auf. Die Größe der Lagerpfanne ist so ausge­ legt, daß sie vom Käfig aufgenommen und darin zum Zwecke des Zusammenbaus ge­ halten werden kann.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für den Zusammenbau eines Kipphebelaufbaus geschaffen. Das Verfahren weist das Schaffen eines Kipphebels, einer Haltevorrichtung, eines Kugellagers und einer Lagerpfanne auf. Der Kipphebel weist einen Hebelarm auf, der um eine Drehachse schwenkbar ist und eine zylindrische Öffnung begrenzt. Die Haltevorrichtung weist eine Seitenwand und einen Käfig auf. Die Lagerpfanne weist eine halbkugelförmige Aussparung und eine Auflager- bzw. Eingriffsfläche auf. Das Verfahren weist weiter das Einführen der Haltevorrichtung in die zylindrische Öffnung auf, wobei die Seitenwand darin eng aufgenommen wird. Danach wird das Kugellager mit Preßsitz in der eingeführten Hal­ tevorrichtung befestigt, um das Kugellager und die Haltevorrichtung in der Öffnung zu sichern. Schließlich wird die Lagerpfanne vorzugsweise im Käfig angeordnet, um dadurch von der Aussparung gehalten zu werden, welche das Kugellager aufnimmt.

Diese und weitere Ziele, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der fol­ genden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese zusammen mit der beige­ fügten Zeichnung gelesen wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht von vorne eines Kipphebelaufbaus, der in Verbindung mit einem Ventilaufbau installiert ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht von hinten von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnitt- und Bruchstückansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht von vorne einer Haltevorrichtung zur Verwendung im Kipphebelaufbau von Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht von unten der Haltevorrichtung von Fig. 4;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Haltevorrichtung von Fig. 4;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Pfanne, die im Kipphebelaufbau von Fig. 1 ver­ wendet wird;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7; und

Fig. 9 eine Bruchstückansicht von unten des Aufbaus von Fig. 1, wobei die Lagerpfanne in nicht eingeschnapptem Zustand dargestellt ist.

Wenngleich an der Erfindung verschiedene Modifikationen und alternative Kon­ struktionen möglich sind, werden bestimmte veranschaulichende Ausführungsformen derselben in der Zeichnung dargestellt und nun im Detail beschrieben. Es sollte je­ doch anerkannt werden, daß nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die spezifischen offenbarten Formen zu beschränken, sondern die Erfindung sollte im Gegenteil sämt­ liche Modifikationen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente abdecken, die innerhalb des Geistes und Umfangs der Erfindung gemäß den beigefügten Pa­ tentansprüchen liegen.

In Fig. 1 ist ein Kipphebelaufbau 10 mit einem Lageraufbau 12 gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Kipphebelaufbau 10 weist einen Kipphebel 14 auf, der um eine Schwenkachse 16 schwenkbar ist, um einen Ventilaufbau zu betätigen, der generell mit 18 bezeichnet wird. Der Kipphebel 14 weist einen ersten und einen zweiten Hebelarm 20, 22 auf, die sich in entgegenge­ setzte Richtungen von der Schwenkachse 16 weg nach außen erstrecken, um Einlaß- und Auslaßventile eines Innenverbrennungsmotors zu betätigen. Der Kipphebel 14 ist um seine Schwenkachse 16 entlang eines teilweise radialen oder bogenförmigen Pfades schwenkbar, um die Hebelarme 20, 22 hin- und herzubewegen.

Der beispielhafte Ventilaufbau 18 weist einen Ventilschaft 26 auf, der einen Ventil­ kreuzkopf 28 an einem Ende und ein Ventil (nicht dargestellt) am anderen Ende auf­ weist. Der Ventilschaft 26 ist dazu geeignet, in einer im allgemeinen eingeschränkten Art und Weise hin- und herbewegt zu werden, wie dies durch den linearen Pfeil 30 dargestellt ist. Eine Feder 32, die im allgemeinen konzentrisch um den Ventilschaft 26 angeordnet ist, greift am Kreuzkopf 28 an und spannt den Ventilaufbau 18 gegen den Kipphebelaufbau 10 vor. Nähere Einzelheiten hinsichtlich eines beispielhaften Ven­ tilbauaufbaus sind der US-PS 5,636,600 zu entnehmen.

Nun wird genauer auf den Kipphebelaufbau 10 eingegangen, an dem ein Lagerauf­ bau 12, ein bekannter Lageraufbau, der wie Fachleute dieses Gebietes wissen, manchmal als "Elefantenfuß" bezeichnet wird, in einer Öffnung 36 im ersten Arm 20 in der Nähe des äußeren Endes 38 des Arms 20 befestigt ist. Bezugnehmend auf die Ausführungsform der Erfindung in Fig. 3 ist die Öffnung 36 im allgemeinen zumin­ dest mit einer Bohrung und vorzugsweise zwei Bohrungen 40, 42 einschließlich einer tieferen Bohrung 40 mit kleinerem Durchmesser und einer Gegenbohrung 42 mit grö­ ßerem Durchmesser ausgestattet. Die Bohrungen 40, 42 mit dem kleineren und dem größeren Durchmesser sind durch eine im allgemeinen radial ebene Ring- bzw. Aufla­ gerfläche 44 verbunden. Ein Schmierkanal 46 erstreckt sich durch den Hebelarm 20 und ist durch eine Auslaßöffnung 48 mit der Öffnung 36 verbunden. Der Schmierka­ nal 46 ist dazu geeignet, eine kleine Menge Schmierflüssigkeit aufzunehmen und durch die Auslaßöffnung 48 zum Lageraufbau 12 zu fördern.

Der Stößelaufbau 12 weist im allgemeinen eine Halterung 50, eine Pfanne 52 und ein Kugellager 54 auf. Bezugnehmend auf Fig. 3-6 weist die Halterung 50 einen zylindri­ schen Einsatz oder eine äußere Seitenwand 56 und einen Käfig 58 auf. Die äußere Seitenwand 56 ist größenmäßig so ausgelegt, daß sie eng bzw. festsitzend in der Ge­ genbohrung 42 aufgenommen wird, und sie weist einen sich axial erstreckenden Schlitz 60 auf, welcher der Seitenwand 56 eine gewisse Flexibilität bietet und ihr er­ möglicht, sich auf elastische Weise nach innen und nach außen zu biegen. Der Au­ ßendurchmesser der äußeren Seitenwand 56 kann in entspanntem Zustand etwa gleich groß oder geringfügig größer sein als der Außendurchmesser der Gegenboh­ rung 42, doch durch das Biegen der Seitenwand 56 nach innen wird für die Seiten­ wand 56 ein Durchmesser geschaffen, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Gegenbohrung 56, wodurch ein relativ leichtes Einführen der Halterung 50 er­ möglicht wird. Der Käfig 58 ist größenmäßig so ausgelegt, daß er im allgemeinen die Pfanne 52 aufnimmt und hält, und er weist erste und zweite Beine 62, 64 auf, die eine etwas eingeschränkte elastische Flexibilität besitzen. Jedes Bein 62, 64 weist ein sich radial nach außen erstreckendes Segment 66 und ein sich radial nach innen erstrec­ kendes Endsegment 68 auf, die durch ein sich axial erstreckendes Zwischensegment 70 miteinander verbunden sind. Jedes Endsegment 68 weist eine Außenkante 74 mit einer sich nach außen hin erstreckenden abgeschrägten oder gekrümmten Ausspa­ rung 76 auf. Die Aussparungen 76 der entgegengesetzten Beine 62, 64 liegen im all­ gemeinen einander gegenüber, um eine größere Breitentrennung 78 zu ermöglichen (Fig. 9).

Bezugnehmend auf Fig. 3, 7 und 8 weist die Pfanne 52 einen im wesentlichen zylin­ drischen Körper 80 mit einem radial nach außen vorstehenden ringförmigen Wulst 82 auf. Der zylindrische Körper 80 begrenzt eine Aussparung 84 zur engen Aufnahme des Lagers 54. Die Aussparung 84 schafft eine halbkugelförmige, konkave Oberflä­ che 86, die größenmäßig so ausgelegt ist, daß sie auf enge Weise eine entsprechende halbkugelförmige äußere Oberfläche 88 des Kugellagers 54 aufnimmt. Die Pfanne 52 weist auch eine im wesentlichen ebene Auflager- bzw. Eingriffsfläche 90 zur Berüh­ rung des Ventilaufbaus 18 auf, und insbesondere zur Berührung einer entsprechen­ den ebenen Eingriffsfläche 92 des Ventilkreuzkopfs 28. Die Pfanne 52 weist ein klei­ nes Durchgangsloch 94 auf, das im wesentlichen am Scheitelpunkt der konkaven Oberfläche 86 angeordnet ist, welches die Aussparung 84 mit der Eingriffsfläche 90 für einen Flüssigkeitstransport verbindet.

Um den Lageraufbau 12 in den Kipphebelaufbau 10 einzubauen, wird die Halterung 50 eng in die Öffnung 36 und insbesondere in die Gegenbohrung 42 eingeführt. Die äußere ringförmige Kante 96 der Seitenwand 56 greift in die Auflagerfläche 44 ein, um die Einführung zu stoppen und die Halterung 50 zumindest im wesentlichen kon­ zentrisch zur Gegenbohrung 42 auszurichten. Danach wird das Kugellager 54 mit Preßsitz nach oben in die Haltevorrichtung 50 eingebaut, um eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Seitenwand 56 gegen die innere Oberfläche der Gegenboh­ rung 42 auszuüben, wodurch die Haltevorrichtung 50 und das Kugellager 54 am Kipphebel 14 gesichert werden. Die während des Preßsitzvorgangs angelegte Kraft ist vorzugsweise mindestens eineinhalb Mal so groß wie die maximale vorhersagbare Kraft, die von dem Kipphebelaufbau 10 und dem Ventilaufbau 18 während des Mo­ torbetriebs ausgeübt wird, so daß die Position des Kugellagers 54 relativ zum Kipp­ hebel 14 beibehalten bleibt, um die gewünschte Genauigkeit und Kontrolle über dem Ventilaufbau 18 beizubehalten. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann das Kugellager 54 den Boden 98 der Öffnung 36 nach dem Preßsitzvorgang berühren. Um den Zusammen­ bau zu beenden, wird die Lagerpfanne 52 in den Käfig 58 eingebaut und darin im wesentlichen verriegelt. Insbesondere und unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird die La­ gerpfanne 52 seitlich zwischen die Beine 62, 64 in die größere Breitentrennung 78 zwischen die Beinaussparungen 76 so eingeführt, daß die Aussparung 84 teilweise vom Kugellager 54 aufgenommen wird, und danach verriegelt bzw. hält eine geringe axiale Kraft den Wulst 82 zwischen den Beinen 62, 64. Die Lagerpfanne 52 wird da­ durch schwenkbar am Kipphebel 14 gesichert, um ein Kugelgelenk zu schaffen. Falls dies notwendig ist, kann die Lagerpfanne 52 entfernt werden, indem sie aus den Bei­ nen 62, 64 ausgerastet wird.

Nachdem die Lagerpfanne 52 am Kipphebelaufbau 10 befestigt wurde, kann der Kipphebelaufbau 10 gemeinsam mit dem Ventilaufbau 18 installiert werden. Nach dem Installieren drückt die Feder 32 den Ventilkreuzkopf 28 gegen die Lagerpfanne 52. Die Eingriffsflächen 90, 92 der Lagerpfanne 52 und des Ventilkreuzkopfs 28 ste­ hen miteinander in Kontakt, um eine lineare Kraft zwischen ihnen zu übertragen, während eine schräg verlaufende Gleitbewegung dazwischen ermöglicht wird. Eine kleine Menge Schmierflüssigkeit kann die schräg verlaufende Gleitbewegung zwi­ schen den Eingriffsflächen 90, 92 schmieren, indem sie durch den Kanal 46 über das Kugellager 54 und nach unten durch den axialen Schlitz 60, der ebenfalls als Flüssig­ keitskanal dient, in die Aussparung 84 und durch das Durchgangsloch 94 fließt. Während des Betriebs wird der Kipphebel 14 um seine Drehachse 16 geschwenkt oder geschaukelt, um den Ventilaufbau 18 linear hin- und herzubewegen. Während der zyklischen Schaukelbewegung des Kipphebels 14 greift die Lagerpfanne 52 in das Kugellager 54 ein und wird relativ zu diesem geschwenkt, ohne die Haltevorrich­ tung 50 zu berühren, wodurch eine längere Lebensdauer des Lageraufbaus 12 und eine höhere Zuverlässigkeit ermöglicht werden. Um sicherzustellen, daß die Lager­ pfanne 52 die Haltevorrichtung 50 nicht berührt, wird ein kleiner Spalt 100 (Fig. 2) mit ausgewählter Größe zwischen der Haltevorrichtung 50 und der Lagerpfanne 52 geschaffen.

Die vorliegende Erfindung weist mehrere Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß die vorliegende Ausführungsform einen relativ einfachen Zusammenbau mit relativ kostengünstigen Teilen ermöglicht. Die vorliegende Erfindung benötigt auch wenig Platz, wodurch wertvoller Platz eingespart wird, der in Motoren oft benötigt wird. Die vorliegende Erfindung erreicht auch eine wesentliche Verriegelung der Lagerpfanne an einem größeren Teil, dem Kipphebel, wodurch ein Herausfallen oder ein Verschie­ ben der Lagerpfanne während des Zusammenbaus oder einer Reparatur verhindert wird. Durch den Lageraufbau ist es auch möglich, das Spiel im System einzustellen, sofern dies erforderlich sein sollte.

Wenngleich eine bevorzugte Ausführungsform für eine bestimmte Anwendung an Kipphebelaufbauten für Automobile dargestellt ist, kann die vorliegende Erfindung auch für andere Hebelaufbauten verwendet oder an solche angepaßt werden, bei denen ein einzelner Hebelarm um eine Drehachse geschwenkt werden kann, um ein bewegliches Element linear oder auf eine im wesentlichen lineare Weise bewegen, über ein Kugelgelenk zu bewegen. Andere Abmessungen und Formen sind für das Lager, die Halterung und den Sockel ebenfalls möglich. Bestimmte hieran angehängte breitere Ansprüche sollen diese breiteren Anwendungen einschließen.

Sämtliche hierin zitierten Referenzen, einschließlich der Patente, Patentanmeldungen und Veröffentlichungen, werden hiermit in ihrer Gesamtheit als ergänzende Offenba­ rung aufgenommen. Wenngleich diese Erfindung besonders im Hinblick auf bevor­ zugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für Fachleute dieses Gebietes doch leicht ersichtlich, daß Abwandlungen der bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden können, und daß die Erfindung auch auf andere Art und Weise verwendet werden kann, als dies hier beschrieben ist. Demgemäß umfaßt diese Erfin­ dung sämtliche Modifizierungen, die innerhalb des Geistes und Umfangs der Erfin­ dung liegen, wie durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (25)

1. Hebelaufbau (10), aufweisend:
einen Hebelarm (20), der eine Halterungsöffnung (36) begrenzt bzw. aufweist;
eine Halterung (50) mit einem Einführungsabschnitt (56), der einen Hohlraum bildet, wobei der Einführungsabschnitt (56) sicher bzw. fest in der Halterungs­ öffnung (36) befestigbar ist, und einem Käfig (58), der sich vom Einführungsab­ schnitt (56) weg erstreckt;
ein Lagerelement (54), das teilweise im Hohlraum aufnehmbar ist, so daß ein frei­ liegender Abschnitt des Lagerelements (54) außerhalb des Hohlraums liegt, wo­ bei der freiliegende Abschnitt eine konvexe Lager- bzw. Eingriffsfläche (88) aufweist; und
eine Pfanne (52), die eine konkave Aussparung (84), und eine Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90) für die Übertragung der Kraft des Hebelaufbaus (10) defi­ niert bzw. aufweist, wobei die Pfanne (52) ausgerichtet an der konkaven Aus­ sparung (84) im Käfig (58) gehalten ist, um die konvexe Lager- bzw. Eingriffs­ fläche (88) des Lagers (54) aufzunehmen, um eine Schwenkbewegung dazwi­ schen zu ermöglichen.

2. Hebelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einführungs­ abschnitt (56) der Halterung (50) im wesentlichen zylindrisch ist.

3. Hebelaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüh­ rungsabschnitt (56) radial erweiterbar ist.

4. Hebelaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlraum im Einführungsabschnitt (56) einen Innendurchmes­ ser aufweist, der geringfügig kleiner ist als ein Außendurchmesser des Lagerele­ ments (54), so daß das Lagerelement (54), die Halterung (50) und die Öffnung (36) mit einer Preß- bzw. Widerstandspassung aneinander befestigbar sind.

5. Hebelaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einführungsabschnitt (56) einen axialen Schlitz (60) aufweist.

6. Hebelaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebelarm (20) Teil eines Kipphebels (14) ist, der um eine Schwenkachse (16) eines Innenverbrennungsmotors schwenkbar ist.

7. Hebelaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebelarm (20) einen Schmierkanal (46) aufweist, der mit der Öffnung (36) kommuniziert, um das Lagerelement (54) zu schmieren.

8. Hebelaufbau nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfanne (52) einen Kanal (94) aufweist, der die Aussparung (84) und die Auflager- bzw. Ein­ griffsfläche (90) miteinander verbindet, so daß Schmierflüssigkeit den Schmier­ kanal über das Lagerelement (54) durch einen axialen Schlitz (60) und durch den Kanal (94) zur Schmierung der Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90) fließen kann.

9. Hebelaufbau nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Ventilaufbau (18) vorgesehen ist, der einen linear verschiebba­ ren Ventilschaft (26), einen Kreuzkopf (28) und eine Feder (32) aufweist, wobei die Feder (32) den Kreuzkopf (28) gegen die Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90) der Pfanne (52) drückt, die wiederum die Aussparung (84) der Pfanne (52) ge­ gen die äußere periphere Oberfläche (88) des Lagerelements (54) drückt bzw. setzt, wobei die Pfanne (52) frei im Käfig (58) angeordnet ist, ohne den Käfig (58) im Betriebsbereich der Bewegung des Hebels (14) um die Schwenkachse (16) zu berühren.

10. Kipphebelaufbau (10) für den Eingriff mit einem Kreuzkopf (28) eines Ventil­ aufbaus (18), wobei der Kreuzkopf (28) von einer Feder (32) zum Kipphebel­ aufbau (10) vorgespannt ist und eine flache Oberfläche (92) aufweist, wobei der Kipphebelaufbau (10) aufweist:
einen Kipphebel (14) mit einer Schwenkachse (16), wobei der Kipphebel (14) er­ ste und zweite Hebelarme (20, 22) aufweist, wobei mindestens einer der Hebel­ arme (20, 22) eine zylindrische Bohrung (42) aufweist;
eine Halterung (50) mit mehreren Beinen (62, 64) und einer zylindrischen Sei­ tenwand (56), wobei die Seitenwand (56) in der zylindrischen Bohrung (42) gesichert bzw. klemmend gehalten ist, wobei die Beine (62, 64) jeweils ein radial nach außen gerichtetes Segment (66) aufweisen, das von der zylindrischen Sei­ tenwand (56) radial nach außen vorsteht, ein Endsegment (68), das radial nach innen, vorsteht, und ein Zwischensegment (70), das axial dazwischen angeord­ net ist;
eine Lagerpfanne (52) mit einer halbkugelförmigen Aussparung (84) und einer flachen Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90) zur Übertragung der Kraft des Kipp­ hebels (14) auf die flache Oberfläche (92) des Kreuzkopfs (28), wobei die La­ gerpfanne (52) zwischen den Beinen (62, 64) angeordnet ist und einen äußeren Wulst bzw. Rand (82) aufweist, der zwischen dem radial nach außen gerichteten Segment (66) und dem Endsegment (68) angeordnet ist, wobei der Rand (82) einen äußeren Durchmesser aufweist, der größer ist als der Abstand zwischen den Endsegmenten (68) der Beine (62, 64); und
ein Kugelelement bzw. Kugellager (54), das mit Preßsitz in der Halterung (50) befestigt ist, zwischen der halbkugelförmigen Aussparung (84) und dem ersten Hebelarm (20) angeordnet ist und eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Seitenwand (56) ausübt.

11. Kipphebelaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten­ wand (56) einen sich axial erstreckenden Schlitz (60) aufweist.

12. Kipphebelaufbau nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm (20) einen Schmierkanal (46) aufweist, der mit der Bohrung (42) für die Schmierung des Kugellagers (54) kommuniziert.

13. Kipphebelaufbau nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager­ pfanne (52) einen Kanal (94) aufweist, der die Aussparung (84) und die Ein­ griffsfläche (90) miteinander verbindet, so daß Schmierflüssigkeit durch den Schmierkanal (48) über das Kugellager (54) durch den sich axial erstreckenden Schlitz (60) und durch den Kanal (94) zur Schmierung der Eingriffsfläche (90) fließen kann.

14. Kipphebelaufbau nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Feder (32) den Kreuzkopf (28) gegen die Auflager- bzw. Eingriffs­ fläche (90) der Lagerpfanne (52) drückt, die wiederum die Aussparung (84) der Lagerpfanne (52) gegen die äußere periphere Oberfläche (88) des Kugellagers (54) drückt, wobei die Lagerpfanne (52) frei im Käfig (58) angeordnet ist, ohne den Käfig (58) im Betriebsbereich der Bewegung des Kipphebels (14) um die Schwenkachse (16) zu berühren.

15. Kipphebelaufbau nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Endsegmente (68) gegenüberliegende ausgesparte Kanten (74) be­ grenzen, die eine größere Breitentrennung bzw. -beabstandung (78) ermögli­ chen, so daß die Lagerpfanne (52), durch die größere Breitentrennung (78) in die Halterung (50) einrastbar und aus dieser ausrastbar ist.

16. Kipphebelaufbau nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hebelarm (20) eine zweite Bohrung (40) konzentrisch zur ersten Bohrung (42) mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der ersten Bohrung (42), wobei die Bohrungen (40, 42) durch eine sich radial erstreckende Schulter- bzw. Auflagerfläche (44) miteinander verbunden sind, wobei die Kante der Sei­ tenwand (56) auf der Schulter- bzw. Auflagerfläche (44) sitzt.

17. Lageraufbau (12) für einen Hebelaufbau (10), der einen Arm (20) mit einer Öff­ nung (36) aufweist, der um eine Schwenkachse (16) schwenkbar ist, wobei die Öffnung (36) eine innere Oberfläche aufweist, wobei der Lageraufbau (12) fol­ gendes aufweist:
eine Halterung (50) mit einer äußeren Seitenwand (56) und einem Käfig (58), wobei die äußere Seitenwand (56) in die Öffnung (36) einschiebbar ausgebildet ist;
ein Kugelelement bzw. Kugellager (54), das größenmäßig so ausgelegt ist, daß es innerhalb der äußeren Seitenwand (56) aufgenommen werden und eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die äußere Seitenwand (56) ausüben kann, um die Halterung (50) mit Preßsitz in der Öffnung (36) zu befestigen, wobei der Durchmesser des Kugellagers (54) kombiniert mit der Dicke der Seitenwand (56) größer ist als der Durchmesser der inneren Oberfläche; und
eine Lagerpfanne (52) mit einer konkaven Aussparung (84) zur Aufnahme des Kugellagers (54) und mit einer Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90), wobei die Lagerpfanne (52) größenmäßig so ausgelegt ist, daß sie im zusammengebauten Zustand im Käfig (58) aufgenommen und gehalten ist.

18. Lageraufbau nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (56) einen sich axial erstreckenden Schlitz (60) aufweist.

19. Lageraufbau nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die La­ gerpfanne (52) einen Kanal (94) aufweist, der die konkave Aussparung (84) und die Auflager- bzw. Eingriffsfläche (90) für eine Flüssigkeitskommunikation dazwischen miteinander verbindet.

20. Lageraufbau nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Endsegmente (68) sich radial nach innen erstrecken, um die Lagerpfanne (52) zu fixieren.

21. Verfahren für den Zusammenbau eines Kipphebelaufbaus mit den Schritten:
Schaffen eines Kipphebels, einer Halterung, eines Kugellagers und einer Lager­ pfanne, wobei der Kipphebel einen Hebelarm besitzt, der um eine Schwenk­ achse schwenkbar ist, wobei der Hebelarm eine zylindrische Öffnung begrenzt, wobei die Halterung eine Seitenwand und einen Käfig aufweist, wobei die Lagerpfanne eine halbkugelförmige Aussparung und eine Auflager- bzw. Ein­ griffsfläche aufweist;
Einführen der Halterung in die zylindrische Öffnung, wobei die Seitenwand da­ rin eng aufgenommen wird;
Einführen bzw. Befestigen des Kugellagers mit Preßsitz in der eingeführten Hal­ terung, um die Seitenwand in der Öffnung zu sichern; und
Einführen bzw. Einbringen der Lagerpfanne in den Käfig, um dadurch gehalten zu werden, wobei die Aussparung so ausgerichtet ist, daß das Kugellager aufge­ nommen werden kann.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß weiter ein Ventilauf­ bau mit einem Kreuzkopf und einer Feder bereitgestellt wird und der Ventilauf­ bau mit dem Kipphebelaufbau installiert wird, wobei die Feder den Kreuzkopf gegen die Auflager- bzw. Eingriffsfläche der Lagerpfanne drückt, wobei die La­ gerpfanne im Käfig frei beweglich ist, ohne den Käfig im Betriebsbereich der Bewegung des Kipphebels um die Schwenkachse zu berühren.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel­ lager mit Preßsitz in der eingeführten Halterung mit einer Kraft befestigt wird, die mindestens eineinhalbmal so groß ist wie eine maximale Bemessungsbelastung, wobei die Bemessungsbelastung von der Kraft bestimmt wird, die aller Wahr­ scheinlichkeit nach während des Betriebs auf das Kugellager einwirken wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kä­ fig ein Paar elastischer Beine aufweist, wobei der Schritt des Einbringens das Einrasten der Lagerpfanne zwischen den elastischen Beinen aufweist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand mit einem axialen Schlitz versehen wird, der der Seitenwand eine elastische Flexibilität verleiht, die ein leichteres Einführen der Haltevorrich­ tung erlaubt.