-
Die Erfindung betrifft einen Kipphebel, insbesondere einen Kipphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, bevorzugt einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, umfassend einen Kipphebelkörper insbesondere gebildet aus einem Metallblechstanzteil und eine Lagerhülse.
-
Stand der Technik
-
Aus der
DE 195 09 052 A1 ist ein Kipphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine zur Übertragung einer von einem Steuernocken auf zumindest ein Gaswechselventil übermittelten Hubbewegung bekannt. Der Kipphebel ist dabei als Gußteil ausgebildet und umfasst ein einenends in einer Bohrung mittelbar angeordnetes hydraulisches Spielausgleichselement, welches aus einem axial beweglichen Gehäuse mit einem darin angeordneten Kolben besteht, wobei ein Boden des Gehäuses unmittelbar mit dem Gaswechselventil im Hub- und Schließsinn kommuniziert und wobei das Gehäuse in einer Bohrung eines separaten dünnwandigen Aufnahmeteils positioniert ist.
-
Im Lichte des vorbekannten Standes der Technik ist es somit die Aufgabe des Erfinungsgegenstandes, einen Kipphebel bereitzustellen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßer Kipphebel umfasst einen Kipphebelkörper, gebildet aus einem Metallblechstanzteil, und eine Lagerhülse, wobei ein Spielausgleichselement vorhanden ist, welches einteilig mit dem Kipphebelkörper ausgebildet ausgebildet ist. Bevorzugt sind Kipphebelkörper und Spielausgleichselement (beziehungsweise das Gehäuse des Spielausgleichselement) stoffschlüssig miteiander verbunden, und ist das Spielausgleichselement über eine Hydraulikleitung mit der Lagerhülse verbunden.
-
Hierdurch wird erreicht, dass eine Kipphebelkonstruktion leichter Bauart geschaffen ist, die zusätzlich ein Spielausgleichselement integriert, durch welches etwaig auftretendes Ventilspiel automatisch ausgleichbar ist.
-
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
-
Kipphebel
-
Ein Kipphebel dient dazu, die Richtung einer Kraft zu ändern. In Verbrennungsmotoren wird er verwendet, um Kurvenbewegungen eines Nocken von der Nockenwelle auf die Einlass- oder Auslass-Ventile zu übertragen. Kipphebel sind als zweiseitige Hebel ausgeführt, ihr Drehpunkt (der durch eine Lagerachse gebildet ist, auf der der Kipphebel mittels einer Lagerhülse drehbeweglich gelagert ist) liegt zwischen den beiden Auflageflächen. Kipphebel sind in der Regel als Gussteile ausgebildet, können in einfacheren Bauformen jedoch auch als entsprechend verformte Stahlblechteile ausgebildet sein.
-
Einseitige Hebel zur Ventilsteuerung, bei denen sich beide Auflageflächen auf derselben Seite neben dem Drehpunkt befinden, werden Schlepphebel genannt. Ein Ende des Kipphebels wird durch die auflaufende Nockenbahn direkt oder über eine Stoßstange betätigt, das andere Ende überträgt die Kraft auf das Ventil und drückt es auf. Bei der am häufigsten verwendeten Bauform schiebt das durch die Ventilfeder schließende Ventil den Kipphebel in seine Ausgangslage zurück, sobald der Nocken abläuft. Einige Konstruktionen verwenden eine eigene Feder, um den Kipphebel in seine Ausgangslage zurückzustellen. Um das Ventilspiel einstellen zu können, ist an vielen Kipphebeln eine Einstellschraube vorhanden. Diese ist in der Regel ein Gewindestift und auf der Seite, die von der Stoßstange betätigt wird, eingeschraubt. Um eine Verstellung während des Motorlaufes zu verhindern, ist der Gewindestift mit einer Kontermutter gesichert. Das untere Ende der Einstellschraube ist kugelig ausgeführt und greift in das Gegenstück der Stoßstange ein. Statt einer Einstellschraube kann auch ein automatisches Ausgleichselement vorhanden sein. Diese (automatischen) hydraulischen oder mechanischen Elemente minimieren zwar den Wartungsaufwand, allerdings wird der Kipphebel - die oszillierende Masse - auch wesentlich schwerer. Deshalb wird das hydraulische Ausgleichselement meist ruhend angeordnet und verschiebt den Drehpunkt des Kipphebels, ähnlich wie bei Motoren mit obenliegender Nockenwelle. Wird die Kippachse, der Drehpunkt, verschoben oder nach Art eines Exzenters verdreht, ändert sich die relative Höhe des Kipphebels zum Ventil. Ein Verschieben bzw. Verdrehen der Kippachse in Längsrichtung des Kipphebels verändert die Hebelübersetzung um einen geringen Betrag und damit auch den Ventilhub.
-
Besonders bevorzugte Ausführungsformen
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass das Spielausgleichselement ein Gehäuse aufweist, welches als topfförmiger Körper ausgebildet ist, und wobei das Spielausgleichselement mit dem Kipphebelkörper verschweißt ist, mit Vorteil in einer halbkreisförmigen Aufnahme des Kipphebelkörpers aufgenommen und verschweißt ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass eine einfache kostengünstige Konstruktion leichter Bauart bereitgestellt werden kann.
-
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die Lagerhülse radial verteilt eine Mehrzahl von in axialer Richtung, parallel zur Längsachse, sich erstreckenden Federelementen (nach Art einer Nut - Feder Verbindung) aufweist und der Kipphebelkörper im Bereich seiner Schwenkachse radial verteilt eine Mehrzahl von Nuten zur Aufnahme der Federelemente aufweist, so dass zwischen dem Kipphebelkörper und der Lagerhülse eine drehfeste Verbindung realisiert ist. Durch diesen Aufbau wird die Herstellung des Kipphebels weiter vereinfacht und die Herstellkosten entsprechend niedrig gehalten.
-
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Kipphebelkörper an seinem dem Spielausgleichselement gegenüberliegenden freien Ende, welches im Querschnitt gesehen U-förmig ausgebildet ist, zwei bogenförmig ausgeführte Kufenabschnitte, beispielweise zur Betätigung eines Ventilstößels aufweist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
-
Es zeigen:
- 1 einen Kipphebelkörper eines Kipphebels gemäß der Erfindung, nebst einer in den Kipphebelkörper integrierten Lagerhülse in einer Perspektivdarstellung,
- 2 den Kipphebelkörper mit integrierter Lagerhülse gemäß 1 in einer anderen Perspektivansicht,
- 3 einen Kipphebel gemäß der Erfindung mit einem stoffschlüssig angebundenen Spielausgleichselement, und
- 4 den Kipphebel gemäß 3 in einer anderen Perspektivansicht.
-
1 zeigt einen Kipphebel 1 umfassend einen Kipphebelkörper 2 sowie eine Lagerhülse 3, wobei die Lagerhülse 3 drehfest mit dem Kipphebelkörper 2 verbunden ist. Hierfür weist der aus einem Metall- beziehungsweise Stahlblechteil ausgebildete und geformte Kipphebelkörper 2 in seinen beiden sich gegenüberliegenden Seitenwandungen jeweils eine kreisrunde Aufnahmeöffnung auf. Dabei weisen die radialen Wandungen der Aufnahmeöffnungen jeweils sich radial nach außen erstreckende und axial, parallel zu einer Drehachse des Kipphebels 1 verlaufende, Nuten auf. Die Lagerhülse 3 weist auf ihrer äußeren Mantelfläche sich axial ersteckende Federelemente auf, welche mit den fluchtenden Nuten der gegenüberliegenden Aufnahmeöffnungen des Kipphebels 1 korrespondieren. Hierdurch wird eine drehfeste Verbindung zwischen Kipphebelkörper 2 und Lagerhülse 3 gewährleistet.
-
Der Kipphebelkörper 2, welcher einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und zwei Seitenwandungen (die die freien U-Schenkel bilden) sowie eine die beiden Seitenwandungen verbindende Basiswandung (welche den die beiden U-Schenkel verbindenden Basisschenkel bildet) aufweist, ist an seinem einen freien Ende im Bereich der Basiswandung mit einer im Wesentlichen halbkreisförmigen Ausnehmung versehen. Am gegenüberliegenden freien Ende ist der Kipphebelkörper zur Zusammenwirkung mit einem Ventilschaft eines Ventils einer Brennkraftmaschine ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Stirnflächen der freien Enden der Seitenwandungen hierfür gebogen kufenartig ausgebildet.
-
2 zeigt den Kipphebel 1 gemäß 1 in einer anderen Perspektivansicht. Hierbei ist gut zu erkennen, dass die Lagerhülse 3 in Richtung der halbkreisförmigen Ausnehmung eine Art Anschluss aufweist. Dieser Anschluss dient der Aufnahme oder Ankopplung einer Hydraulikleitung 5 (siehe 4).
-
In 3 und 4 ist der Kipphebel 1 gemäß 1 und 2 in einer weiteren perspektivischen Darstellung gezeigt, wobei der Kipphebelkörper 2 an seinem die halbkreisförmige Ausnehmung aufweisenden Ende einen topfförmig ausgebildetes Spielausgleichselement 4 (dargestellt ist vereinfacht das Gehäuse eines Spielausgleichselements) trägt. Mit Vorteil sind der Kipphebelkörper 2 und das Spielausgleichselement 4 stoffschlüssig miteinander verbunden - insbesondere durch eine Schweißverbindung. Das topfartig ausgebildete Spielausgleichselement 4 ist analog zum Kipphebelkörper 2, welcher mit seinen freien Seitenwandungen nach unten offen ist, ebenfalls in diese Richtung offen ausgebildet. Der topfartige Innenraum des Spielausgleichselements 4 ist über eine Hydraulikleitung 5 mit dem axial beidseitig offenen Innenraum der Lagerhülse 3 verbunden.
-
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kipphebel
- 2
- Kipphebelkörper
- 3
- Lagerhülse
- 4
- Spielausgleichselement
- 5
- Hydraulikleitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
