DE102005046897A1

DE102005046897A1 - Kipphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005046897A1
Application number: DE200510046897
Authority: DE
Inventors: Franz Huschka; Michael Dipl.-Ing. Schewe
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-05
Also published as: CN101268254A; WO2007039414A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Kipphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus dünnwandigem Stahlblech und hat zwei Seitenwände (2a, 2b), die durch einen Querbalken (3) miteinander verbunden sind. An einem Ende (4) des Kipphebels (1) ist eine Abgriffsfläche (5) für einen Nocken und am anderen Ende (6) eine Kontaktfläche (7) zur Beaufschlagung eines Gaswechselventils vorgesehen. Zwischen den Enden (4, 6) verlaufen in den Seitenwänden (2a, 2b) zwei zueinander fluchtende Öffnungen (8) zur schwenkbeweglichen Aufnahme des Kipphebels (1) auf einer Achse. Der Kipphebel (1) ist wenigstens an dem einen Ende (4) vom Querbalken (3) ausgespart, wobei die Seitenwände (2a, 2b) in diesem Bereich zueinander im Wesentlichen parallel sind und zwei zueinander fluchtende Bohrungen (9) haben, in denen ein Bolzen (10) mit einer Nockenanlaufrolle (11) als Abgriffsfläche (5) aufgenommen ist. Den Seitenwänden (2a, 2b) ist zudem, zumindest in ihrem Mittelteil (12) mit den Öffnungen (8), ein zueinander unsymmetrischer Verlauf immanent. Ein derartiger Kipphebel (1) eignet sich hervorragend für einen Einbau in beengte Raumverhältnisse, wie sie beispielsweise bei Zweirad- oder Kleingerätemotoren vorliegen. Außerdem lässt er sich preiswert darstellen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kipphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, bestehend aus dünnwandigem Stahlblech, mit zwei Seitenwänden, die durch einen Querbalken miteinander verbunden sind, wobei an einem Ende des Kipphebels eine Abgriffsfläche für einen Nocken, am anderen Ende eine Kontaktfläche zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung eines Gaswechselventils und zwischen den Enden, in den Seitenwänden, zwei zueinander fluchtende Öffnungen zur schwenkbeweglichen Aufnahme des Kipphebels auf einer Achse verlaufen.

Hintergrund der Erfindung

Als gattungsbildend werden Kipphebel aus Stahlblech angesehen, die im Querschnitt generell U-förmig und bezogen auf ihre Längsmittelebene im wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind. Sollen derartige Nockenfolger bspw. in Ventiltriebe von niedrighubigen Motoren für Zweiräder bzw. für Kleingeräte ein gebaut werden, kann es zu Einbauproblemen kommen. Den notwendigen Verschwenkwinkel des Hebels können einragende Bauteile unnötig einschränken.

Außerdem genügen die Kipphebel nach dem Stand der Technik sehr oft nicht den Anforderungen hinsichtlich Leichtbau und niedriger Herstellkosten.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kipphebel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll ein derartiger Kipphebel in beengte Bauräume integrierbar sein und hinsichtlich Leichtbau und Kosten optimiert vorliegen.

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kipphebel wenigstens an dem einen Ende vom Querbalken ausgespart ist, wobei die Seitenwände in diesem Bereich zueinander im wesentlichen parallel sind und zwei miteinander fluchtende Bohrungen haben, in denen ein Bolzen mit einer Nockenanlaufrolle als Abgriffsfläche aufgenommen oder aufnehmbar ist und wobei den Seitenwänden, zumindest in Ihrem Mittelteil mit den Öffnungen, ein zueinander unsymmetrischer Verlauf immanent ist.

Somit liegt ein Kipphebel vor, bei dem die eingangs zitierten Nachteile wirkungsvoll beseitigt sind. Der erfindungsgemäße Kipphebel ist ggf. auch da einsetzbar, wo ein symmetrischer Hebel in Kontakt mit Zylinderkopf- bzw. Brennkraftmaschinenbauteilen käme. Dessen Seitenwände weichen somit quasi den vorgenannten Bauteilen aus. Außerdem ist klar, dass zumindest an dem einen Ende durch die in ihrem Abstand minimierten Seitenwände und die gleichzeitig vorliegende Aussparung des Querbalkens die oszillierenden Ventiltriebsmassen gesenkt sind.

Die erfindungsgemäße „Kröpfung" der Seitenwände kann in einer oder mehreren Ziehstufen dargestellt werden. In Draufsicht wird somit über die „Kröpfung" ein Z- oder S-ähnliches Profil an zumindest einer Seitenwand geschaffen, dem die andere Seitenwand wahlweise folgen kann. Jedoch ist es denkbar und vorgesehen, die „Kröpfung" nicht derart stark wie bei der erstgenannten Seitenwand auszuführen.

Im Bereich des erfindungsgemäß gabelartig ausgebildeten einen ausgesparten Endes des Kipphebels kann zweckmäßigerweise eine auf einem Bolzen gelagerte, drehbare Rolle appliziert werden. Wahlweise kann die Rolle über geeignete Wälzkörper wie Nadeln auf dem Bolzen verlaufen. Gegebenenfalls ist in diesem Bereich jedoch auch ein Gleitabgriff denkbar. Ggf. kann die Erfindung auch ohne das gabelartige ausgesparte Ende ausgeführt werden

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass am anderen Ende des Hebels, einteilig aus dessen Querbalken heraus sowie in ventilferne Richtung, ein hohlzylindrischer Ansatz geformt ist. Dieser kann beispielsweise noch vor einem Biegevorgang der Seitenwände gebildet werden. Er dient zweckmäßigerweise der Anordnung einer Schraubverbindung zur Einstellung des Ventilspiels. Gegebenenfalls kann sich der Ansatz auch in Ventilrichtung erstrecken.

Insbesondere ist es vorgesehen, die Seitenwände an ihrer Unterseite durch den Querbalken verbinden zu lassen, so dass ein U-ähnliches Profil geschaffen ist. Denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, ein umgekehrt U-ähnliches Profil bzw. ein H-ähnliches Profil zu generieren.

In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgesehen, die Öffnungen in den Seitenwänden als einteilig aus diesen heraus geformte Lageraugen darzustellen. Beispielsweise können diese Lageraugen die Seitenwände nach außen überragen. Denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, dass die Lageraugen nach innen angeformt sind. Aufgrund deren einteiliger Ausbildung sind die Fertigungskosten nicht unnötig erhöht. Im Bereich der Lageraugen können auch Wälzlager eingesetzt werden, über welche der Kipphebel dann unmittelbar auf seiner Achse äußerst reibungsarm verläuft.

Alternativ zu der vorgenannten Ausgestaltung ist es vorgesehen, die Öffnungen in den Seitenwänden, die vorzugsweise bei beiden Varianten in einem Mittenbereich des Kipphebels angeordnet sind, durch ein in diesen befestigtes Rohrstück zu verbinden. Über dieses Rohrstück verläuft der Kipphebel auf einer Achse oder dergleichen. Zur weiteren Verschleißreduzierung kann auch in diesem Bereich eine Wälzlagerung appliziert werden.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können vom Grunde her auch bei einem Schlepp- oder Schwinghebel ausgeführt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 bis 3 in räumlichen Ansichten eine erste Ausgestaltung des Kipphebels mit einteilig aus den Öffnungen in den Seitenwänden geformten Lageraugen und die
4 bis 5 in räumlichen Darstellungen eine alternative Variante des erfindungsgemäßen Kipphebels mit in den Öffnungen der Seitenwände verlaufendem Rohrstück.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren offenbaren einen Kipphebel 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser hat zwei längs verlaufende Seitenwände 2a, 2b, die an ihrer Unterseite durch einen Querbalken 3 miteinander verbunden sind.
Im Bereich eines Endes 4 sind in den Seitenwänden 2a, 2b Bohrungen 9 appliziert. In diesen kann, so wie in 5 gezeigt, eine auf einem Bolzen 10 verlaufende Nockenanlaufrolle 11 als Abgriffsfläche 5 angeordnet sein.
Am gegenüberliegenden anderen Ende 6 hat der Kipphebel 1 eine Kontaktfläche 7 zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung von zumindest einem Gaswechselventil. Diese Kontaktfläche 7 ist aus einer Oberseite des die Seitenwände 2a, 2b an ihrer Unterseite verbindenden Querbalkens 3 herausgeformt und als hohlzylindrischer Ansatz 16 (siehe auch 4) ausgebildet. In dem Ansatz 16 verläuft ein Schraubmittel 17. Über einen Kopf des Schraubmittels 17 ist der Kipphebel 1 somit in Kontakt mit einem Ende des Gaswechselventils bringbar.
Wie vorhergehend genannt, verbindet der Querbalken 3 die Seitenwände 2a, 2b an ihrem unteren Bereich, so dass ein U-ähnliches Profil gebildet ist. Im Bereich des einen Endes 4 jedoch ist der Querbalken 3 ausgespart. Gegebenenfalls können auch noch weitere ausgesparte Bereiche zur Gewichtsreduzierung vorgesehen sein, beispielsweise fensterartige Durchbrechungen in den Seitenwänden, so dass der Querbalken 3 dann fensterartige Unterbrechungen besitzt.
Im Bereich der am einen Ende 4 verlaufenden Aussparung sind die Seitenwände 2a, 2b schmaler als im sonstigen Verlauf gehalten. Wie am besten 2 zeigt, geht die eine Seitenwand 2a nach dem Ende 4 in Draufsicht gesehen in einen wannenartig ausgebauchten Abschnitt 13 zur Bildung eines Mittelteils 12 über. Somit ist in der Draufsicht ein S-ähnliches Profil mit starker Kröpfung gebildet. Bei der Ausgestaltung nach den 1 bis 3 folgt die zweite Seitenwand 2b zwar im Grunde genommen dem Verlauf der ersten Seitenwand 2a, deren Kröpfung ist jedoch geringer ausgeführt. Ggf. ist auch eine Lösung vorgesehen, bei denen die Seitenwände 2a, 2b zueinander einen symmetrischen Verlauf haben.
Bei der Ausgestaltung nach den 4, 5 hingegen hat zwar die Seitenwand 2a den vorgenannten ausgebauchten Verlauf, jedoch folgt die weitere Seitenwand 2b diesem Verlauf nur marginal. Sie erstreckt sich im wesentlichen vom einen Ende bis hin zum Mittelteil 12 gerade bzw. lediglich gering gekröpft.
Des weiteren ist zu erkennen, dass die Seitenwände 2a, 2b in Draufsicht gesehen vom Mittelteil 12 in Richtung zum anderen Ende 6 hin deutlich geringer gebogen aufeinander zu laufen, wobei die Seitenwände 2a, 2b am anderen Ende 6 wiederum parallel zueinander sind und in diesem Bereich, wie genannt, die Kontaktfläche 7 appliziert ist.
Bei der gemäß den 1 bis 3 vorgeschlagenen Lösung sind die Öffnungen 8 in den Seitenwänden 2a, 2b als einteilig aus diesen heraus geformte Lageraugen 19 dargestellt. Aufgrund der einteiligen Ausbildung der Lageraugen 19 erübrigt sich deren zusätzliche Befestigung beispielsweise durch Schweißen oder dgl., so wie im Stand der Technik zu verzeichnen.
Bei der Lösung gemäß den 4, 5 hingegen ist in den Öffnungen 8 der Seitenwände 2a, 2b ein dünnwandiges Rohrstück 18 beispielsweise durch Einpressen oder ähnliches befestigt. Dieses Rohrstück 18 überragt zweckmäßigerweise die Seitenwände 2a, 2b nach außen nicht. Über das Rohrstück 18 ist der Kipphebel 1 unmittelbar auf einer Achse oder einem ähnlich geeigneten Drehzentrum befestigbar.
Das vorgenannte Rohrstück 18 kann ggf. auch über eine oder beide Seitenwände 2a, 2b hinausstehen und wahlweise mit Öffnungen wie Bohrungen für Schmiermittel im überragenden Bereich versehen sein. Zudem kann es vorgesehen sein, das Rohrstück mit einem Bund oder dgl. zu versehen, um dessen Montage zu erleichtern bzw. dessen Position beim Einschieben in die Öffnungen der Seitenwände 2a, 2b zu bestimmen.
Vorzugsweise soll der Kipphebel 1 aus Stahlblech bestehen und in einem Stanz-Biegeprozess in Massenfertigung hergestellt werden.

1: Kipphebel
2: Seitenwand (a, b)
3: Querbalken
4: eines Ende
5: Abgriffsfläche
6: anderes Ende
7: Kontaktfläche
8: Öffnung
9: Bohrung
10: Bolzen
11: Nockenanlaufrolle
12: Mittelteil
13: Abschnitt
14: Abschnitt
16: Ansatz
17: Schraubmittel
18: Rohrstück
19: Lagerauge

Claims

Kipphebel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, bestehend aus dünnwandigem Stahlblech, mit zwei Seitenwänden (2a, 2b), die durch einen Querbalken (3) miteinander verbunden sind, wobei an einem Ende (4) des Kipphebels (1) eine Abgriffsfläche (5) für einen Nocken, am anderen Ende (6) eine Kontaktfläche (7) zur wenigstens mittelbaren Beaufschlagung eines Gaswechselventils und zwischen den Enden (4, 6), in den Seitenwänden (2a, 2b), zwei zueinander fluchtende Öffnungen (8) zur schwenkbeweglichen Aufnahme des Kipphebels (1) auf einer Achse verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (1) wenigstens an dem einen Ende (4) vom Querbalken (3) ausgespart ist, wobei die Seitenwände (2a, 2b) in diesem Bereich zueinander im wesentlichen parallel sind und zwei miteinander fluchtende Bohrungen (9) haben, in denen ein Bolzen (10) mit einer Nockenanlaufrolle (11) als Abgriffsfläche (5) aufgenommen oder aufnehmbar ist und wobei den Seitenwänden (2a, 2b), zumindest in Ihrem Mittelteil (12) mit den Öffnungen (8), ein zueinander unsymmetrischer Verlauf immanent ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand (2a) nach dem einen Ende (4) in Draufsicht gesehen in einen wannenartig ausgebauchten Abschnitt (13) (Mittelteil (12)) übergeht, wobei die andere Seitenwand (2b) entweder diesem Profil mit ihrem Ab schnitt (14) im wesentlichen folgend, jedoch einen geringer eingebauchten Abschnitt (Mittelteil (12)) oder einen im wesentlichen geraden, höchstens marginal eingebauchten Abschnitt (15) aufweist und wobei die Seitenwände (2a, 2b) nach dem Mittelteil (12) in Richtung zu dem anderen Ende (6) geringer als nach dem einen Ende (4) gekröpft aufeinander zu laufen und am anderen Ende (6) zueinander im wesentlichen parallel vorliegen.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung der Kontaktfläche (7) für das Gaswechselventil der Querbalken (3) am anderen Ende (6) einen einteilig von dessen Oberseite (15) abstehenden, hohlzylindrischen Ansatz (16) besitzt, in den ein Schraubmittel (17) zur Einstellung des Ventilspiels eingesetzt oder einsetzbar ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querbalken (3) die Seitenwände (2a, 2b) in ihrem unteren Bereich miteinander verbindet.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) in den Seitenwänden (2a, 2b) als einteilig aus diesen heraus geformte Lageraugen (19) dargestellt sind.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (8) der Seitenwände (2a, 2b) durch ein in diesen befestigtes Rohrstück (18) verbunden sind, über welches der Kipphebel (1) auf der Achse befestigbar ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (18) durch ein Befestigungsverfahren wie Verstemmen, Löten, Schweißen, Kleben, Rollieren, Einpressen oder Kleben in den Öffnungen (8) gehalten ist.