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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Kipphebels gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 10 näher definierten Art.
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Ein derartiger Kipphebel ist aus
DE 10 2011 003 212 A1 bekannt. Dort ist zur Befestigung einer Einstellschraube zur mechanischen Einstellung des Ventilspiels ein domartiger Ansatz mit einer Bohrung mit einem Gewinde vorgesehen. Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausgestaltung der Umstand aus, dass die Herstellung des domartigen Ansatzes und des Gewindes aufwendig und kostenintensiv ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kipphebel und ein Verfahren zur Herstellung eines Kipphebels der vorgenannten Art zu vereinfachen und kostengünstig zu gestalten.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es wird ein Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Einstellschraube zur Einstellung des Spiels eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei zur Befestigung der Einstellschraube eine Mutter mit dem Kipphebel festverbunden ist, in die die Einstellschraube am Kipphebel einschraubbar ist. Auf diese Weise ist die Einstellschraube einfach und kostengünstig am Kipphebel befestigbar. Die aufwendige und kostenintensive Herstellung eines domförmigen Ansatzes mit einem Gewinde am Kipphebel wird vermieden. Die Mutter ist zudem als Standardbauteil einfach und kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar.
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Die Mutter ist besonders einfach und kostengünstig durch Umformen mit dem Kipphebel direkt verbindbar.
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Vorzugsweise ist die Mutter zumindest abschnittsweise vom Kipphebel form- und/oder kraftschlüssig umfasst.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kipphebel zumindest abschnittsweise gegenüberliegende Seitenwände auf, die durch einen Quersteg miteinander verbunden sind. Dabei ist die Mutter zumindest abschnittsweise von den Seitenwänden und/oder dem Quersteg form- und/oder kraftschlüssig umfasst.
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Es ist von Vorteil, wenn an zumindest einer Seitenwand zumindest eine Sperrkontur ausgebildet ist, an der die Mutter form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist.
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Eine besonders einfache dauerfeste Verbindung der Mutter mit dem Kipphebel wird dadurch erreicht, dass die Mutter zwischen den Seitenwänden angeordnet und axial einerseits am Quersteg und andererseits an den Seitenwänden jeweils an einer an diesen ausgebildeten Sperrkontur anliegend fixiert ist.
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Die Sperrkontur ist vorzugsweise durch Umformen der Seitenwände spanlos hergestellt.
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Bilden die Seitenwände und der Quersteg ein U-förmiges Querschnittsprofil, kann die Sperrkontur in einfacher Weise jeweils am vom Quersteg abgewandten freien Ende der Seitenwände ausgeführt werden.
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Die Sperrkontur kann beispielsweise durch einen Vorsprung an den einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände gebildet werden.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Sperrkontur als an den Seitenwänden umgebogene Lasche auszubilden.
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Die Sperrkontur kann auch einfach durch Pressen hergestellt sein.
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Es ist ebenfalls möglich, die Sperrkontur durch lokales Eindrücken, insbesondere durch Prägen, Verstemmen und/oder durch sogenanntes Clinchen (Durchsetz- oder Druckfügen) herzustellen.
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Alternativ oder ergänzend kann die Sperrkontur durch Biegen, insbesondere Überbiegen der Seitenwände, hergestellt sein.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Mutter zwischen den Seitenwänden anzuordnen und zur Befestigung mit ihrer Außenkontur zumindest abschnittsweise an den Seitenwänden vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig zu fixieren, insbesondere zu verspannen.
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Es ist von Vorteil, wenn hierbei die Mutter mit einer prismatischen Außenkontur an den Seitenwänden flächig angelegt ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kipphebels für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Kipphebel zumindest teilweise durch Umformen herzustellen und zur Befestigung der Einstellschraube eine Mutter beim Umformen in den Kipphebel einzubinden, in die die Einstellschraube am Kipphebel einschraubbar ist. Da so die Herstellung eines Gewindes am Kipphebel vermeidbar ist, kann insbesondere die Hubzahl der Umformpresse erhöht und können die Werkzeugkosten reduziert werden. Da zudem die Mutter schon während des Fertigungsprozesses des Kipphebels eingebunden wird, ist eine nachträgliche Montage der Mutter vermeidbar.
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Der Kipphebel wird vorzugsweise zumindest abschnittsweise aus Blech hergestellt. Die Mutter kann schon während der Blechverarbeitung zugeführt und durch Blechumformen, insbesondere während des Biegens der Seitenwände, mit diesen bzw. dem Kipphebel form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden. Der Kipphebel ist so besonders einfach und kostengünstig mit mechanischer Ventilspieleinstellung mittels Einstellschraube herstellbar. Er ist besonders vorteilhaft in SOHC(Single Overhead Camshaft)-Motoren für Motorräder einsetzbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kipphebels,
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2 einen Querschnitt des Kipphebels,
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3 einen Längsschnitt des Kipphebels,
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4 eine Ansicht der Unterseite des Kipphebels,
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5 eine perspektivische Ansicht eines Herstellungszustands des Kipphebels.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem ventilseitigen Hebelendbereich mit einer Einstellschraube 1 mit einer Kontaktfläche zur Betätigung eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine und einem antriebsseitigen Hebelendbereich mit einer Nockenrolle zum Abgriff einer Nockenhubbewegung von einer nicht dargestellten Nockenwelle. An einem zwischen den Hebelendbereichen gelegenen mittleren Bereich ist der Kipphebel auf einer nicht dargestellten Achse schwenkbeweglich abstützbar und mit seinen Hebelenbereichen um diese verschwenkbar. Zur Lagerung auf der Achse ist eine Hülse vorgesehen, die in fluchtend gegenüberliegenden Aufnahmeöffnungen an den Seitenwänden angeordnet ist. An der Hebelunterseite des antriebsseitigen Hebelendbereichs ist an der Nockenrolle eine Nockenhubbewegung abgreifbar und über die am ventilseitigen Hebelendbereich befestigte Einstellschraube 1 zur Betätigung auf das Gaswechselventil übertragbar. Die Einstellschraube 1 dient dabei zum Ventilkontakt und zur mechanischen Einstellung des Ventilspiels.
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Der Kipphebel ist aus Blech hergestellt. Der ventilseitige Hebelendbereich weist parallel gegenüberliegenden Seitenwände 2, 3 auf, die an der Hebeloberseite durch einen Quersteg miteinander verbunden sind. Seitenwände 2, 3 und Quersteg bilden dabei einen Hebelgrundkörper mit einem U-förmigen Querschnittsprofil, das zu der dem zu betätigenden Gaswechselventil zugewandten Hebelunterseite hin geöffnet ist. Am Quersteg ist die Einstellschraube 1 in einer Durchgangsbohrung 7 zur Hebelunterseite hindurchgeführt. Dort ist eine Mutter 4 zwischen den Seitenwänden 2, 3 angeordnet und mit diesen direkt festverbunden. Die Einstellschraube 1 ist zur Befestigung in das Innengewinde der Mutter 4 eingeschraubt und ragt mit einem freien Ende aus der Mutter 4 an der Hebelunterseite hervor und bildet stirnseitig eine leicht ballige Ventilkontaktfläche. Durch axiales Einschrauben der Einstellschraube 1 in die Mutter 4 ist das Ventilspiel einstellbar. Dabei ist die Einstellschraube 1 durch eine zweite Mutter an der Hebeloberseite festsetzbar.
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Die Mutter 4 wird während des Herstellungsprozesses des Kipphebels durch Umformen der Seitenwände 2, 3 in diesen form- und kraftschlüssig dauerfest eingebettet. Sie weist eine prismatische Außenkontur auf, an der sie mit ihren parallelen Außenseiten an den parallel gegenüberliegenden Innenseiten der Seitenwände 2, 3 flächig anliegt.
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Zur Befestigung der Mutter 4 sind die Seitenwände 2, 3 jeweils an der Hebelunterseite an ihren an den vom Quersteg abgewandten freien Enden gelegenen Unterkanten im Bereich der Mutter 4 mit einer Sperrkontur 5, 6 ausgeführt. Diese bildet einen Vorsprung an den Innenseiten der Seitenwände 2, 3 mit einer Sperrfläche zur Anlage der Mutter 4. Hierbei ist diese mit ihren voneinander abgewandten axialen Stirnseiten einerseits am Quersteg und andererseits an der Sperrkontur 5, 6 form- und kraftschlüssig verspannt angelegt. Die Sperrkonturen 5, 6 sind hier beispielhaft durch Verpressen der freien Enden der Seitenwände 2, 3 hergestellt.
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2 und 3 zeigen einen Querschnitt bzw. einen Längsschnitt des Kipphebels jeweils mit Schnitt durch die Einstellschraube 1. Diese ist in der Durchgangsbohrung 7 am Quersteg zur Hebelunterseite hindurchgeführt und parallel zu den Seitenwänden 2, 3 in die zwischen diesen koaxial zur Durchgangsbohrung 7 angeordnete Mutter 4 eingeschraubt. Die Mutter 4 wird dabei vom U-förmigen Querschnittsprofil des Kipphebels form- und kraftschlüssig umfasst: zum einen liegt die Mutter 4 an ihrer prismatischen Außenkontur mit zwei parallelen Seitenflächen an den planparallelen Seitenwänden 2, 3 flächig an und zum anderen ist die Mutter 4 stirnseitig einerseits an der Innenseite des Querstegs und andererseits mit der Hebelunterseite zugewandten abgeflachten Kanten ihrer prismatischen Außenkontur an den Sperrkonturen 5, 6 der Seitenwände 2, 3 axial fixiert. Die Sperrkonturen 5, 6 bilden dabei an den Innenseiten der Seitenwände 2, 3 korrespondierend zu den abgeflachten Kanten der Mutter 4 schräge Sperrflächen die an den abgeflachten Kanten der Mutter 4 flächig angelegt sind.
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Zur Herstellung der Sperrkonturen 5, 6 werden die Seitenwände 2, 3 an ihren freien Enden zu den Innenseiten hin plastisch verformt und dabei über die an diesen anliegenden Ränder der axialen Stirnseite der Mutter 4 geschoben. Die Sperrkonturen 5, 6 werden durch plastische Verformung der Seitenwände 2, 3 im Bereich der Mutter 4, beispielsweise durch Überbiegen der freien Enden der Seitenwände 2, 3 während der Herstellung oder durch Eindrücken, Pressen oder Prägen dieser, hergestellt. Dadurch entsteht an den Innenseiten der Seitewände 2, 3 ein Vorsprung mit der schräg abgeflachten Sperrfläche zur axialen Anlage der Mutter 4, wobei korrespondierend zum Vorsprung an der Innenseite eine entsprechende Fase an der Außenseite entsteht. Die Fase an der Außenseite und die Sperrfläche an der Innenseite verlaufen hierbei parallel zueinander. Dabei ragt die Einstellschraube 1 an der Hebelunterseite zwischen Seitenwänden 2, 3 mit der Ventilkontaktfläche heraus.
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In 4 ist der Kipphebel an seiner Hebelunterseite dargestellt, die dem nicht dargestellten zu betätigenden Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zugewandt ist. Die Mutter 4 ist an ihrer prismatischen Außenkontur beispielhaft achtkantig ausgeführt. Denkbar sind aber auch anderen Ausführungsformen, insbesondere eine sechs oder vierkantige Ausführung. Die Mutter 4 liegt mit planparallelen Seitenflächen ihrer prismatischen Außenkontur flächig an den einander parallel gegenüberliegenden Seitenwänden 2, 3 des Kipphebels an. An den der Hebelunterseite zugewandten freien Unterkanten der Seitenwände 2, 3 sind im Bereich der anliegenden Mutter 4 die Sperrkonturen 5, 6 ausgebildet. Diese umfassen die Mutter 4 stirnseitig an den der Hebelunterseite zugewandten Kanten ihrer prismatischen Außenkontur. Die Sperrkonturen 5, 6 sind dabei an den Seitenwänden 2, 3 fluchtend gegenüber angeordnet. Sie erstrecken sich an den Seitenwänden 2, 3 korrespondierend zur Länge der an diesen anliegenden Außenkontur der Mutter 4.
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5 zeigt den Kipphebel in einem Herstellungszustand ohne die Einstellschraube 1. Die Mutter 4 wird während des Fertigungsprozesses durch Blechumformen der Seitenwände 2, 3 zwischen diesen und dem Quersteg am Kipphebel eingebettet und an den Sperrkonturen 5, 6 fixiert. Dadurch ist sie axial- und drehfest mit dem Kipphebel dauerfest verbunden. Hierbei ist die Mutter 4 mit ihrem Innengewinde koaxial zur Durchgangsbohrung 7 am Quersteg angeordnet, so dass die Einstellschraube 1 durch Einstecken in die Durchgangsbohrung 7 an der Hebeloberseite in das Innengewinde der Mutter 4 einschraubbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einstellschraube
- 2
- Seitenwand
- 3
- Seitenwand
- 4
- Mutter
- 5
- Sperrkontur
- 6
- Sperrkontur
- 7
- Durchgangsbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011003212 A1 [0002]
