DE102019120910A1

DE102019120910A1 - Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102019120910A1
Application number: DE102019120910.2A
Authority: DE
Inventors: Oliver Witter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-04
Also published as: CN215057633U

Abstract

Kipphebel (1) für einen Ventiltrieb einer Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschine, welcher Kipphebel (1) eine an einem Ende (2) in dessen Hochrichtung verlaufende Aufnahme (3) zur Anordnung eines Druckstücks für einen zumindest mittelbaren Ventilkontakt, an einem anderen Ende (4) ein Querloch (5) für einen eine Nockenkontaktrolle tragenden Bolzen sowie zwischen den Enden (2, 4) eine Queröffnung (6) zur Lagerung auf einer brennkraftmaschinenfesten Achse hat, wobei der Kipphebel (1) aus zwei aufrechten, unmittelbar aneinander stehenden sowie aus einer Platine zusammengebogenen Stahlblechplatten (7, 8) gebildet ist, die eine Wanddicke (D) [mm] zusammen im Bereich von 5 ≤ D ≤ 8 haben.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kipphebel für einen Ventiltrieb einer Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschine, welcher Kipphebel eine an einem Ende in dessen Hochrichtung verlaufende Aufnahme zur Anordnung eines Druckstücks für einen zumindest mittelbaren Ventilkontakt, an einem anderen Ende ein Querloch für einen eine Nockenkontaktrolle tragenden Bolzen sowie zwischen den Enden eine Queröffnung zur Lagerung auf einer brennkraftmaschinenfesten Achse hat.
Ein derartiger für einen Ventiltrieb eines Nutzfahrzeugs (Heavy-Duty-Bereich) geeigneter Kipphebel geht aus der U.S. 4,182,290 hervor. Er liegt als Massivteil vor und ist durch Schmieden oder Gießen gefertigt. Dessen Funktionsflächen (Aufnahme, Querloch und -Öffnung) müssen spanabhebend nachbearbeitet werden.
Die DE 10 2013 217 978 A1 zeigt einen dünnwandigen Schwinghebel für einen Ventiltrieb einer leichtbauenden, niedrigvolumigen Brennkraftmaschine, gebildet aus zwei aneinander liegenden, separat gestanzten Blechen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kipphebel zu kreieren, welcher den Anforderungen im Heavy-Duty-Bereich von Brennkraftmaschinen genügt und gleichzeitig leicht baut und preiswert herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kipphebel aus zwei aufrechten, unmittelbar aneinander stehenden sowie aus einer Platine zusammengebogenen Stahlblechplatten gebildet ist, die eine Wanddicke (D) [mm] zusammen im Bereich von 5 ≤ D ≤ 8 haben.
Somit liegt ein Kipphebel vor, der vergleichsweise wenig Masse hat und sich simpel fertigen lässt. Eine spanende Nacharbeit der Funktionsflächen ist reduziert.
Unter der Bezeichnung „Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschinen“ sind insbesondere großvolumige Brennkraftmaschinen zu verstehen, wie sie in LKWs, Transportern, Bussen, landwirtschaftlichen Großgeräten und anderweitigen Arbeitsmaschinen, auch in Militärgerät, zum Einsatz kommen, nicht jedoch in PKWs.
Clou der Erfindung ist die umformtechnische Ausbildung eines „Heavy-Duty“-Kipphebels aus vergleichsweise gut und leicht formbarem Dünnblech in den üblichen Blechdicken von ca. 2,5 bis 4 mm (oder geringfügig darüber hinaus / darunter) je Einzellage auf vorhandenen Stanz-Biege-Maschinen bei geringem Werkzeugverschleiß am Gesenk. Die Platine hierbei kann als Band oder Blechplatte vorliegen.
Gemäß einer besonders zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung sind die gedoppelten, jedoch einteilig verbundenen Stahlblechplatten, die ggf. noch armiert oder mit versteifenden Rillen o. dergleichen am Außenmantel versehen sein können, so aus einer Platine gebogen, dass eine Biegelinie längsmittig an ihrer oberen oder unteren Längsquerwand läuft. Die gestanzte Platine hat somit vor ihrem Biegen zur Darstellung der Wanddopplung eine schmetterlingsähnliche Gestaltung.
Alternativ hierzu kann die Biegelinie auch an dem einen Ende liegen und aufrecht an der dortigen Querwand laufen. Die gestanzte Platine wäre hierbei vergleichsweise langgezogen und weniger breit.
Zur verschleißarmen Lagerung des Kipphebels auf einer Achse des Ventiltriebs der Nutzfahrzeugbrennkraftmaschine ist es vorgesehen, die Queröffnung des Kipphebels mit einer Hülse zu verstärken, die zweckmäßigerweise den Kipphebel ein- oder beidseitig überragt. Die Hülse kann zumindest innenwandig mit einer aufgetragenen Verschleißschutzschicht wie einer Hartstoffschicht versehen sein. Gleichfalls ist es denkbar, auf der Achse des Ventiltriebs entsprechende Hülsen vorzusehen, auf welche dann die Kipphebel aufgezogen werden.
Auch ist es vorgeschlagen, die Queröffnung des Kipphebels beidseitig mit einem einteilig angebundenen Flansch zu erweitern. Dieser Flansch kann die Bauteilbelastung im Lagerbereich minimieren und zusätzlich versteifend auf den Aufbau wirken. Selbstverständlich ist es auch denkbar und vorgesehen, diese Gestaltung mit der vorbeschriebenen Hülse zu kombinieren.
Eine simple Maßnahme zur Schaffung der notwendigen Aufnahme für das Druckstück ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach hat jede Stahlblechplatte eine eingeformte Halbschale. Im zusammengebogenen Zustand ergeben dann diese Halbschalen eine aufrechte Öffnung, in welcher eine zu konternde Schraube oder ein Hydraulikelement, jeweils zur Ventilspieleinstellung, eingesetzt werden können. Soll das Ventilspiel an einer anderen Stelle des Ventiltriebs eingestellt werden oder gar nicht, erübrigen sich selbstverständlich die vorgenannten Mittel. Hierbei wäre eine „fester“ Kontaktpunkt unmittelbar zum Gaswechselventil oder einer Ventilbrücke, in Form eines eingesetzten Stiftes oder dergleichen, ausreichend.
In weiterer Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das andere Ende des Kipphebels gabelartig offen zu gestalten. Somit kann zwischen den beabstandeten Stahlblechplatten der Bolzen mit der Nockenkontaktrolle aufgenommen werden. Klar ist, dass der Nockenkontakt auch über ein Zwischenglied auf den Kipphebel übertragen werden kann.
Schließlich ist es vorgesehen, die Aufspreizung der Stahlblechplatten am anderen Ende des Kipphebels bei der Queröffnung beginnen zu lassen, somit schon knapp auf einer halben Länge des Grundkörpers. Alternativ können die Stahlblechplatten an dem anderen Ende des Kipphebels auch (weiter) aneinander liegend sein. Bspw. kann dabei an jeder Außenwand eine Nockenkontaktrolle verlaufen, welche auf einem entsprechend abstehenden Bolzenende sitzt.
Für den Fall, dass in Heavy-Duty-Ventiltrieben auch Schwing- oder Schlepphebel verwendet werden, sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen dann auch bei solchen Hebeln einsetzbar.
Ggf. kann der Kipphebel auch „umgekehrt“ verbaut werden, derart, dass dessen eines Ende mit dem Druckstück nockengetrieben ist und dessen anderes Ende mit dem Bolzen und der Rolle hierauf auf wenigstens ein Gaswechselventil zumindest mittelbar einwirkt.
Zur Zeichnung:

• Es zeigt die einzige Figur einen Kipphebel in einer räumlichen Ansicht.

Aus der Figur geht ein Kipphebel 1 für einen Ventiltrieb einer Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschine hervor. Der Kipphebel 1 besteht aus zwei aufrechten, unmittelbar aneinander stehenden sowie aus einer Platine zusammengebogenen Stahlblechplatten 7, 8. Diese haben eine Wanddicke D [mm] zusammen im Bereich von 5 ≤ D ≤ 8. Jede Stahlblechplatte 7, 8 für sich hat somit eine Blechdicke, die etwa im Bereich von 2,5 bis 4 mm liegt und wie sie bei hebelartigen Nockenfolgern für Ventiltriebe von PKW-Brennkraftmaschinen üblich sind.
Eine Biegelinie 9 zwischen den einteiligen Stahlblechplatten 7, 8 verläuft hierbei längsmittig an einer oberen Längsquerwand 10 des Kipphebels 1. Die gestanzte Platine hat somit vor dem Biegeprozess eine schmetterlingsähnliche Gestaltung.
An einem Ende 2 besitzt der Kipphebel 1 eine in dessen Hochrichtung verlaufende Aufnahme 3 für ein nicht gezeichnetes Druckstück. Im fertig verbauten Zustand würde das Druckstück bspw. auf eine Brücke zur gleichzeitigen Betätigung mehrerer gleichwirkender Gaswechselventile mit dessen Unterseite einwirken. Denkbar ist jedoch auch eine Einzelbeaufschlagung eines Gaswechselventils. Die Aufnahme 3 ist hierbei mit einem Gewinde 20 versehen, so dass eine zu konternde Schraube als das Druckstück eingebracht werden kann. Zu bemerken ist hierbei, dass, wie gezeichnet, die beiden Stahlblechplatten 7, 8 an dem einen Ende 2 jeweils als Halbschale 15, 16 ausgewulstet sind, so dass sich im zusammengeklappten Zustand der beiden Stahlblechplatten 7, 8 hierzwischen die Aufnahme 3 ergibt.
Zwischen den Enden 2, 4 des Kipphebels 1 ist eine Queröffnung 6 appliziert, in welcher eine Hülse 13 sitzt, die beidseitig über den Kipphebel 1 hinaussteht. Über diese Gestaltung ist der Kipphebel 1 auf einer Achse eines Zylinderkopfes der Heavy-Duty-Brennkraftmaschine kippbeweglich lagerbar.
An einem anderen Ende 4 des Kipphebels 1 laufen die beiden Stahlblechplatten 7, 8 mit einem sich gabelartig öffnenden Endbereich 17 aus, dessen Aufspreizung bei der Queröffnung 6 beginnt. Jede der somit beabstandeten Stahlblechplatten 7, 8 hat ein Loch 18, 19, welche Löcher 18, 19 zusammen ein Querloch 5 für einen eine Nockenkontaktrolle tragenden Bolzen ergeben.
Aus der Zeichnung ist schließlich auch lesbar, dass die Queröffnung 6 seitlich aus jeder Stahlblechplatte 7, 8 heraus durch einen einteilig angebundenen Verstärkungsflansch 14 erweitert sein kann. Somit kann in der Zeichnung die Hülse 13 alternativ auch als Verstärkungsflansch 14 gesehen werden.
Bezugszeichenliste

1): Kipphebel
2): eines Ende
3): Aufnahme
4): anderes Ende
5): Querloch
6): Queröffnung
7): Stahlblechplatte
8): Stahlblechplatte
9): Biegelinie
10): Längsquerwand
11): Biegelinie
12): Querwand
13): Hülse
14): Verstärkungsflansch
15): Halbschale
16): Halbschale
17): Endbereich
18): Loch
19): Loch
20): Gewinde
D): Wanddicke gesamt [mm]

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

US 4182290 [0002]
DE 102013217978 A1 [0003]

Claims

Kipphebel (1) für einen Ventiltrieb einer Nutzfahrzeug-Brennkraftmaschine, welcher Kipphebel (1) eine an einem Ende (2) in dessen Hochrichtung verlaufende Aufnahme (3) zur Anordnung eines Druckstücks für einen zumindest mittelbaren Ventilkontakt, an einem anderen Ende (4) ein Querloch (5) für einen eine Nockenkontaktrolle tragenden Bolzen sowie zwischen den Enden (2, 4) eine Queröffnung (6) zur Lagerung auf einer brennkraftmaschinenfesten Achse hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (1) aus zwei aufrechten, unmittelbar aneinander stehenden sowie aus einer Platine zusammengebogenen Stahlblechplatten (7, 8) gebildet ist, die eine Wanddicke (D) [mm] zusammen im Bereich von 5 ≤ D ≤ 8 haben.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Biegelinie (9) zwischen den Stahlblechplatten (7, 8) entweder längsmittig an einer oberen oder unteren Längsquerwand (10) des Kipphebels (1) verläuft.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Biegelinie (11) zwischen den Stahlblechplatten (7, 8) längsmittig [aufrecht] an einer Querwand (12) am einen Ende (2) des Kipphebels (1) liegt.
Kipphebel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Queröffnung (6) im Kipphebel (1) durch eine Hülse (13) hierin verstärkt ist.
Kipphebel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (13) die Stahlblechplatten (7, 8) lateral überragt.
Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Queröffnung (6) seitlich aus jeder Stahlblechplatte (7, 8) heraus durch einen einteilig angebundenen Verstärkungsflansch (14) erweitert ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stahlblechplatten (7, 8) am einen Ende (2) jeweils als Halbschale (15, 16) ausgewulstet sind, so dass hierzwischen die Aufnahme (3) für eine Ventilspieleinstellschraube oder ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement, jeweils als das Druckstück, gebildet ist.
Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stahlblechplatten (7, 8) am anderen Ende (2) des Kipphebels (1) mit einem sich gabelartig öffnenden Endbereich (17), mit je einem Loch (18, 19) in jeder Stahlblechplatte (7, 8) als Bestandteil des Querlochs (5), auslaufen.
Kipphebel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufspreizung des gabelartigen Endbereichs (17) der beiden Stahlblechplatten (7, 8) im Längenabschnitt des Kipphebels (1) bei der Queröffnung (6) beginnt.