DE10338873A1

DE10338873A1 - Ventilkipphebel

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Publication number: DE10338873A1
Application number: DE10338873A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Iwata Kataoka; Katsufumi Iwata Abe; Toshiyuki Iwata Kobashi
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2023-08-21
Also published as: US6863040B2; DE10338873B4; JP2004076656A; US20040035382A1

Abstract

Zur Bereitstellung eines Ventilkipphebels in einer Ausführungsform, die das Auftreten einer Lockerung der Stellschraube vermeidet, um einen korrekten Betrieb des Verbrennungsmotors zu gewährleisten, einschließlich der Steuerung des Öffnens des Ventilkörpers auf dem Zylinderkopf des Motors, ist der Ventilkipphebel 1 von einer Ausführungsform, die von einer Nocke 2 durch kippende Hin- und Herbewegungen zum selektiven Öffnen und Schließen eines auf einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montierten Ventils angetrieben werden kann. Der Ventilkipphebel 1 umfasst einen Kipphebelkörper 4, der mittels eines Presswerks aus einer Stahlplatte so hergestellt wird, dass ein allgemein umgekehrtes U-förmiges Profil entsteht. Bei dem Kipphebelkörper 4 ist ein Ende mit einem Loch mit Innengewinde 12 versehen, in das eine Stellschraube 7 eingeschraubt wird. Bei dieser Stellschraube gibt es eine Seite (bzw. ein Ende), mit der ein Drehelement 7b oder ein Ventilsteuerelement 7Ab definiert wird. Die beiden Muttern 13 und 14 werden in überlappender Weise zueinander auf einer Seite der Stellschraube 7 aufgeschraubt, die vom Kipphebelkörper nach außen herausragt. Anstatt der Verwendung der beiden Muttern 13 und 14 kann eine Bundmutter verwendet werden bzw. eine Einzelmutter 13 in Verbindung mit einer Unterlegscheibe 17.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Ventilkipphebel (auch: Kipp- bzw. Kniehebel), der dafür eingerichtet und adaptiert ist, von einer Nocke durch kippende Hin- und Herbewegungen zum selektiven Öffnen und Schließen eines auf einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montierten Ventils angetrieben zu werden; und insbesondere betrifft die Erfindung eine Stellschraube zur Justage des Öffnens des Ventils.
Den gegenwärtig verwendeten Ventilkipphebel gibt es im allgemeinen in zwei Modellen je nach der Position des Wellendrehpunktes, um den herum der Ventilkipphebel eine Hin- und Herbewegung ausführt; ein schraubengesichertes Modell, bei dem die Stellschraube am Körper des Ventilkipphebels angebracht wird, und ein ventilgesteuertes Modell, bei dem die Stellschraube so in Position gehalten wird, dass sie an einen Pfosten (auch: Stütze bzw. Anschlag) auf dem Motorzylinderkopf stößt. Zusätzlich gibt es jedes dieser Modelle in zwei Typausführungen; einem Typ mit Mitteldrehpunkt, bei dem der Ventilkipphebel kippbar und etwa in der Mitte gehalten wird, sowie einem Typ mit Enddrehpunkt, bei dem der Ventilkipphebel an einer seiner gegenüberliegenden Seiten über ein Drehelement, das an einer der gegenüberliegenden Seiten angebracht ist, drehbar gehalten wird.
Bei dem schraubengesicherten (screw-locked) Modell ist der Körper des Ventilkipphebels mit einem Schraubenloch ausgebildet, in das die Stellschraube hineingeschraubt und dann mittels einer Befestigungsmutter in Position verriegelt wird. Bei dieser Stellschraube, so wie sie bei der Ausführungsform mit Enddrehpunkt verwendet wird, ist eine Seite mit einem Drehstück ausgebildet. Andererseits ist die bei der Typausführung mit Mitteldrehpunkt verwendete Stellschraube so ausgebildet, dass eine Seite mit einem Ventilwiderlager (Ventilanschlag) ausgestattet ist. Bei beiden Typausführungen dient die Stellschraube zur Justierung der Öffnung eines Ventilkörpers am Zylinderkopf des Motors. Dementsprechend gilt, dass, wenn die in ihrer Stellung verriegelte Stellschraube in unvorhergesehener Weise gelöst wird, nicht nur das kontrollierte Öffnen des Ventilkörpers entsprechend variiert, sondern auch Geräusche und Vibrationen entstehen können.
Bislang wird die im Ventilkipphebel verwendete Stellschraube mit einer einzelnen Befestigungsmutter am Körper des Ventilkipphebels in ihrer Stellung verriegelt, wobei das Anzugsdrehmoment sorgfältig zu kontrollieren ist. Damit jedoch der Schraubenbefestigungsaufbau mit Sicherheit funktioniert, ist das Anlegen und Beibehalten einer Vorspannkraft erforderlich, die die Schraube in axialer Richtung drückt.
Es ist jedoch festgestellt worden, dass mit der einzelnen Befestigungsmutter die Stellschraube nicht ausreichend befestigt werden kann und dass daher die Vorspannkraft, die zum Beispiel durch die Reibungswirkung beibehalten werden sollte, aus beliebigem Grund abnimmt, begleitet von einer Neigung der Stellschraube, sich zu lockern. Das Lockern der Stellschraube hat verschiedene Ursachen. Insoweit wie die einzelne Befestigungsmutter wie oben beschrieben eingesetzt wird; kann zum Beispiel die Vertiefung des Mutternsitzes, an dem die einzelne Befestigungsmutter – aufgeschraubt auf das Gewinde der Stellschraube – sicher befestigt ist, voranschreiten; und im schlimmsten Fall lockert und löst sich schließlich die Stellschraube und/oder es tritt ein unerwünschtes Spiel zwischen Außengewinde und Innengewinde auf.
In den letzten Jahren wird zunehmend ein Ventilkipphebel eingesetzt, der aus einer Typausführung besteht, die aus einem Blech mittels einer Presse hergestellt wird, um eine allgemein invertierte U-Profil-Konfiguration darzustellen, da diese Ausführung im Vergleich zum mittels eines Metallgussverfahrens hergestellten Ventilkipphebel zahlreiche Vorteile aufweist wie zum Beispiel geringes Gewicht, eine geringere Anzahl an Herstellungsschritten, niedrigere Herstellungskosten und noch viele andere Vorteile. Der weiter oben beschriebene Montageaufbau wird auch bei diesem Ventilkipphebel verwendet. Doch besteht bei dem aus Blech hergestellten Ventilkipphebel ein wesentliches Problem:
Beim Ventilkipphebel des aus Blech hergestellten Typs ist insbesondere die Tiefe des Schraubenloches zur Aufnahme der Stellschraube aufgrund der begrenzten verfügbaren Wandstärke mehr oder weniger eingeschränkt, und es ist dementsprechend sehr schwierig, die Stellschraube in ihrer Stellung zu verriegeln, ohne dass sie sich wieder lockern kann.
Unter Bezug auf die obigen Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Ventilkipphebel darzustellen, dessen Konstruktion dahingehend ausgelegt ist, dass ein Auftreten einer Lockerung der Stellschraube vermieden wird, um den korrekten Betrieb des Verbrennungsmotors zu gewährleisten, einschließlich der Steuerung der Ventilkörperöffnung am Zylinderkopf des Motors.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Um die obige Zielsetzung der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird insbesondere ein Ventilkipphebel bereitgestellt, der von einer Nocke für kippende Hin- und Herbewegungen zum selektiven Öffnen und Schließen eines auf einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montierten Ventils angetrieben werden kann. Der erfindungsgemäße Ventilkipphebel umfasst einen Kipphebelkörper, dessen erste und zweite Endbereiche einander gegenüber liegen, wobei ein Loch mit Innengewinde in dem ersten Endbereich des Ventilkörpers vorgesehen ist. Eine Stellschraube, die als ein Drehelement oder Ventilsteuerelement dient, wird in das Innengewinde in der ersten Seite des Kipphebelkörpers eingeschraubt, wobei ein Ende der Stellschraube aus der ersten Seite (Endbereich) des Ventilkipphebels nach außen herausragt. Diese Stellschraube wird in Bezug auf den Kipphebelkörper auf eine der folgenden Weisen befestigt.
In Bezug auf einen Aspekt (Lösungsvariante) der vorliegenden Erfindung wird ein erstes Befestigungssystem verwendet, bei dem zwei Muttern auf ein solches Endteil der in das Loch mit Innengewinde eingeschraubten Stellschraube so aufgeschraubt werden, dass sie einander überlappen. Mit anderen Worten, es wird ein Doppelmuttersystem (Kontermuttersystem) verwendet, um die Stellschraube in Bezug auf den Kipphebelkörper zu befestigen.
Dieses erste Befestigungssystem kann als ein Doppelmutterbefestigungssystem bezeichnet werden und wirkt dahingehend, dass im wesentlichen jedes Auftreten eines Spieles zwischen dem schraubenförmigen Außengewinde und dem schraubenförmigen Innengewinde des Gewindelochs verhindert wird, um dadurch das Auftreten eines Lockerns der Stellschraube zu verhindern. Auf diese Weise kann ein korrekter Betrieb des Verbrennungsmotors wie zum Beispiel die korrekte Öffnungssteuerung des Ventilkörpers am Zylinderkopf des Motors gewährleistet werden.
Es ist festzustellen, dass, da die Stellschraube im Loch mit Innengewinde eingeschraubt ist, die Verbindung des Spiels mittels der standardmäßigen Doppelmuttern in gewisser Weise auch mittels des Lochs mit Innengewinde und der Mutter erreicht werden kann, auch wenn nur eine einzelne Mutter verwendet wird. Das Loch mit Innengewinde, das im Kipphebelkörper definiert ist, reicht nicht aus, um Spiel in ausreichendem Maße zu verhindern, und daher ist die Verwendung der beiden Muttern in Verbindung mit dem Loch mit Innengewinde – wie oben beschrieben – dahingehend wirksam, dass das Spiel eliminiert und so ein mögliches Lockern der Stellschraube verhindert wird.
Ein weiterer Aspekt (zweite Lösungsvariante) der vorliegenden Erfindung ist, dass ein zweites Befestigungssystem verwendet wird, bei dem anstatt des oben beschriebenen Einsatzes der Doppelmuttern eine Bundmutter (flanged unit) verwendet wird. Mit anderen Worten, die Bundmutter wird fest auf ein solches Ende der Stellschraube aufgeschraubt.
In den Fällen, wo eine derartige Bundmutter verwendet wird, kann die Kontaktfläche zwischen der Bundmutter und dem Kipphebelkörper vorteilhaft erhöht werden, und daher kann eine örtliche Konzentration des Drucks, der ansonsten durch die Mutter auf einen relativ schmalen Bereich des Kipphebelkörpers ausgeübt würde, wenn bei einer solchen Mutter kein Flansch gebildet wäre, verringert werden. Dementsprechend kann die Möglichkeit deutlich eliminiert oder verringert werden, dass eine ringförmige Endfläche der Mutter in unerwünschter Weise vertieft wird; und kann eine unerwünschte Lockerung bzw. Spiel der Stellschraube in Bezug auf den Kipphebelkörper in vorteilhafter Weise verhindert werden.
Falls gewünscht, kann eine der oben beschriebenen Doppelmuttern, die sich neben dem Kipphebelkörper befindet, eine Bundmutter sein. In einem solchen Fall kann das Spiel nicht nur durch Einsatz der Doppelmuttern verhindert werden, sondern es ist auch möglich, eine unerwünschte Vertiefung einer kreisförmigen Fläche des Kipphebelkörpers, die mit einer kreisförmigen Endfläche der Mutter fluchtet, aufgrund der Verwendung der Bundmutter zu eliminieren. Dadurch wird in höchstem Maße gewährleistet, dass die Lockerung nicht auftritt.
Im Rahmen eines dritten Aspektes (dritte Lösungsvariante) der Erfindung wird ein drittes Befestigungssystem verwendet, bei dem anstatt der oben beschriebenen Verwendung der Bundmutter eine Unterlegscheibe in Verbindung mit einer Mutter eingesetzt wird. Insbesondere wird die Mutter so auf ein Ende der Stellschraube aufgeschraubt, dass eine Unterlegscheibe zwischen einer solchen Mutter und der ersten Seite des Kipphebelkörpers positioniert wird.
Beim dritten Befestigungssystem wirkt sich das Einfügen der Unterlegscheibe zwischen der Mutter und dem kreisförmigen Teil des Kipphebelkörpers dahingehend aus, dass sich der Kontaktdruck, der ausgehend von der Mutter auf diesen kreisförmigen Teil des Kipphebelkörpers ausgeübt wird, über einen relativ großen Flächenbereich des Kipphebelkörpers verteilt; dadurch wird es leichter, das Entstehen einer unerwünschten Lockerung bzw. eines unerwünschten Spiels der Stellschraube in Bezug auf den Kipphebelkörper zu vermeiden, die/das ansonsten auftreten würde, wenn in dem in Kontakt mit der Mutter befindlichen kreisförmigen Teil des Kipphebelkörpers eine Vertiefung entsteht.
In der Folge des Einsatzes der ersten bis dritten Befestigungssysteme gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede unerwünschte Lockerung der Stellschraube wirksam verhindert werden, und daher kann ein ordnungsgemäßer Betrieb des Verbrennungsmotors wie zum Beispiel die korrekte Öffnungssteuerung des Ventilkörpers am Zylinderkopf des Motors gewährleistet werden.
In der Umsetzung der vorliegenden Erfindung kann der Kipphebelkörper mittels einer Presse aus einem einfachen Blech so hergestellt werden, dass eine umgekehrte U-Profil-Konfiguration dargestellt wird, einschließlich eines Paares von gegenüberliegenden Seitenwänden und einer Verbindungswand, die die gegenüberliegenden Seitenwände als Brücke verbindet.
In Anbetracht der Verringerung des Gewichtes, Anzahl der Herstellungsschritte und Kosten ist der unter Verwendung von Blech hergestellte Kipphebelkörper vorteilhaft; und aufgrund des durch den Kipphebelkörper dargestellten umgekehrten U-Profil-Querschnitts kann in den allgemeinen Teilen ausreichend physische Stabilität gewährleistet werden. Der unter Verwendung von Blech hergestellte Kipphebelkörper scheint jedoch einen Nachteil zu haben, der darin besteht, dass aufgrund der eingeschränkten Wandstärke, die zur Verfügung steht, die Tiefe des Lochs mit Innengewinde zur Aufnahme der Stellschraube mehr oder weniger begrenzt ist, und eine sichere Befestigung daher schwierig ist.
Wenn jedoch erfindungsgemäß eines der ersten bis dritten Befestigungssysteme verwendet wird, kann die Stellschraube in ihrer Position so festgestellt werden, dass sie sich nicht lockern kann, und daher kann einer der Nachteile des Ventilkipphebels in der aus Grobblech hergestellten Ausführung vorteilhaft kompensiert werden, so dass ein umfassend ausgezeichneter Ventilkipphebel geschaffen werden kann.
In den Fällen, bei denen der Kipphebelkörper aus dem Blech so hergestellt wird, dass die umgekehrte U-Profil Konfiguration dargestellt wird, können die jeweiligen Teile der wechselseitig gegenüberstehenden Flächen der einander gegenüberliegenden Wände mit schraubenförmigen Teilgewinden gebildet werden, und zwar durchgängig mit einem schraubenförmig geführten Innengewinde des Lochs mit Innengewinde zur Aufnahme der Stellschraube durch Einschrauben.
In den Fällen, bei denen Teilgewinde in den jeweiligen Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände in direktem Bezug von Fläche zu Fläche definiert sind, wie beschrieben, kann die Stellschraube nicht nur mit dem Kipphebel-Körper durch die im Körper definierten Innengewinde befestigt werden, sondern auch mit den gegenüberliegenden Wänden durch die Teilgewinde. Daher können diese Bereiche der einander gegenüberliegenden Seitenwände benutzt werden, um eine Verlängerung des wendelförmigen Innengewindes des Lochs zu bestimmen, und daher kann die Stellschraube fest mit erhöhter Schraubkraft eingeschraubt werden. Daher kann eine ausreichende Schraubkraft und ausreichende Stärke des Bereichs des Kipphebelkörpers benachbart und um das Loch mit Innengewinde herum erreicht werden, ohne dass die Wandstärke des Metallblechs, welches als Material für den Körper benutzt wird, erhöht werden muss.
Die vorliegende Erfindung ist auf Kipphebel sowohl vom Typ des Enddrehpunkts, als auch vom Typ mit Mitteldrehpunkt anwendbar ist. Wenn die vorliegende Erfindung auf die Ausführung mit Enddrehpunkt angewendet wird, kann die beim Kipphebel verwendete Stellschraube mit einem beliebigen der oben beschriebenen ersten bis dritten Befestigungssysteme ein Drehstück (Drehabschnitt) an ihrem einen Ende aufweisen, während der Armkörper einen Ventilanschlag (Widerlager) an seinen gegenüberliegenden Enden zum Zusammenwirken mit einem Ventilelement aufweist.
In diesem Fall wird die mit der Nocke in Kontakt befindliche Rolle drehbar an einem etwa mittleren Teil des Kipphebelkörpers drehend gehalten.
Andererseits, in den Fällen, in denen die vorliegende Erfindung auf die Ausführungsform mit Mitteldrehpunkt angewendet wird, kann ein Ende der Stellschraube, die in dem Ventilkipphebel verwendet wird, bei dem eines der ersten bis dritten Befestigungssysteme (wie weiter oben besprochen) zum Einsatz kommt, mit einem Ventilsteuerteil ausgestattet sein, während der Kipphebelkörper an einem etwa mittleren Teil desselben gehalten wird; und eine Rolle, die in die Nocke eingreifen kann, ist auf der anderen Seite des Kipphebelkörpers angebracht.
Ungeachtet dessen, ob es sich um die Ausführungsform mit Enddrehelement oder um die Ausführungsform mit Mitteldrehpunkt handelt, wird die im Ventilkipphebel des oben beschriebenen Aufbaus verwendete Stellschraube dazu eingesetzt, das Öffnen des Ventils zu steuern. In Anbetracht dessen, das jede der vorstehenden und erfindungsgemäßen Aufbauten dahingehend wirksam ist, dass eine unerwünschte Lockerung der Stellschraube wie weiter oben beschrieben im wesentlichen eliminiert wird, kann ein ordnungsgemäßer Betrieb des Verbrennungsmotors wie zum Beispiel die korrekte Öffnungssteuerung des Ventilkörpers am Zylinderkopf des Motors in vorteilhafter Weise gewährleistet werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den Figuren; diese zeigen:
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ventilkipphebels gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A zeigt eine Endansicht des Ventilkipphebels aus 1 wie aus Richtung A-A in 1 gesehen;
2B zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Kipphebelkörpers des in 1 dargestellten Ventilkipphebels;
3A zeigt eine Seitenansicht von Doppelmuttern, die im in 1 dargestellten Ventilkipphebel verwendet werden;
3B zeigt eine Seitenansicht von Doppelmuttern in einer anderen Konfiguration, die im Ventilkipphebel der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
4A bis 4C zeigen transverse Querschnittansichten, die jeweils erfindungsgemäße Rollen zeigen;
5 zeigt eine Seitenansicht des Ventilkipphebels gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6A bis 6C zeigen Seitenansichten, mit einem Teilausschnitt, der verschiedene Bundmuttern zeigt, die jeweils in Verbindung mit dem Ventilkipphebel der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können;
7 zeigt eine Seitenansicht des Ventilkipphebels gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kipphebelkörpers des Ventilkipphebels gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9A und 9B zeigen eine Vorderansicht und eine Querschnittsansicht der Stellschraube, die in dem in 7 dargestellten Ventilkipphebel eingesetzt wird;
10A zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des Kipphebelkörpers des Ventilkipphebels nach 8, in der ein Schraubenloch definiert ist;
10B zeigt eine untere Ansicht des Teils des in 10A dargestellten Kipphebels;
11A und 11B zeigen ähnliche Ansichten wie jeweils die 10A und 10B, die eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;
12 zeigt eine Seitenansicht des Ventilkipphebels gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13A zeigt eine perspektivische Ansicht des Ventilkipphebels nach 12, wobei die Beziehung zwischen Kipphebel und Stellschraube dargestellt wird; und
13B zeigt eine untere Draufsicht auf den Teil des Kipphebelkörpers des Ventilkipphebels, der in 13A dargestellt ist.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug zu den 1 bis 4 beschrieben. Ein dort dargestellter Ventilkipphebel 1 ist auf einem Verbrennungsmotor und über einem Zylinderkopf (nicht dargestellt) in einer allgemein bekannten Weise angebracht und dient zum Betrieb eines Ventilkörpers (nicht dargestellt) – das heißt, zum selektiven Öffnen und Schließen desselben, wobei sich der Ventilkörper am unteren Ende eines Ventilelements 3 befindet, insbesondere ein Ventilschaft 3a des Ventilelements 3, während der Ventilkipphebel durch eine obenliegende Nocke 2 hin- und herbewegt wird. Der in den Abbildungen dargestellte Ventilkipphebel 1 ist als Typ mit Enddrehpunkt ausgeführt, bei dem der Ventilkipphebel 1 an einem Ende desselben in einem Drehpunktsitz 26 aufgenommen wird, der im Zylinderkopf des Motors in Form einer innenliegenden Rundaussparung definiert ist. Der hier illustrierte Ventilkipphebel 1 hält eine Stellschraube 7, die als ein Drehelement dient und durch eine solche Seite des Ventilkipphebels hindurch eingeschraubt ist. Die Stellschraube 7 umfasst einen Schraubenschaft 7a mit schraubenförmigem Außengewinde, der ein unteres Ende hat, das integral mit einem Drehelement 7b ausgeführt oder auf sonstige Weise definiert ist, wobei das Drehelement gleitend im Drehpunktsitz 26 aufgenommen wird. Das Drehelement 7b ist vorzugsweise in einer semisphärischen Konfiguration ausgeführt, und dementsprechend ist der Drehpunktsitz 26 mit einer Aussparung versehen, die eine semisphärische Konfiguration darstellt, welche genau in die Form des gerundeten Drehelements 7b passt.
Das andere von der Stellschraube 7 entfernt liegende Ende des Ventilkipphebels 1 ist vorgesehen mit einem Ventilwiderlager (Anschlag) 8, das mit einem oberen Ende des Ventilschaftes 3a in Eingriff gebracht werden kann, wobei dieser Ventilschaft 3a im Normalfall in Aufwärtsrichtung vorgespannt ist – wie in 1 dargestellt -, und zwar durch eine Druckfeder 3b, die daselbst um diesen herum angeordnet ist und an einem Ende am Zylinderkopf des Motors und am gegenüberliegenden Ende an einem Federhalter sitzt, der auf dem Ventilschaft 3a montiert ist. Der Ventilschaft 3a bewegt sich nach oben und unten, je nach der Wirkung von Nocke 2. Ein Teil des Ventilkipphebels 1, etwa in der Mitte zwischen der Stellschraube 7 und dem Ventilwiderlager 8 – ist mit einer Rolle 10 (einem Nockenstößel) versehen, die mit der obenliegenden Nocke 2 in rollendem Kontakt ist, die ihrerseits veranlasst, dass sich der Ventilkörper am unteren Ende des Ventilschaftes 3a, gegenüber dem oberen Ende 3a desselben, so öffnet und schließt wie sich der Ventilkipphebel 1 wesentlich um die Mitte der Rundung des gerundeten Drehelements 7b dreht. Der Ventilkipphebel 1 wird über dem Zylinderkopf des Motors mittels der Nocke 2, dem Drehpunktsitz 26 und dem Ventilschaft 3a in Position gehalten.
Genauer betrachtet – wie am besten in den 2A und 2B dargestellt – umfasst der Ventilkipphebel 1 einen allgemein langgestreckten Kipphebelkörper 4 einer allgemein umgekehrten U-Profil Konfiguration mit Öffnung nach unten. Dieser Kipphebelkörper 4 besteht aus einer einteiligen Konstruktion, mittels einem beliebigen bekannten Werkzeug hergestellt aus einfachem Blech wie zum Beispiel einer Stahlplatte, und mit einem Paar paralleler Seitenwände 5 und einer oberen Verbindungswand 6, die eine Brücke zwischen diesen Seitenwänden 5 bildet. Die Verbindungswand 6 ist auf einer Seite gegenüber dem Ventilelement 3 angeordnet, während das obere Ende des Ventilschafts 3a zwischen die jeweiligen Teile der Seitenwände 5 neben dem Ventilwiderlager 8 ragt, und zwar so, dass der Schaft mit dem Ventilanschlag 8 aneinanderstoßend abschließt. Das Hineinragen des oberen Endes des Ventilschaftes 3a zwischen diese Teile der Seitenwände 5 wirkt so, dass Quer- oder Seitenbewegungen des Ventilkipphebels 10 in senkrechter Richtung zu der Ebene, in der der Ventilkipphebel 1 einer hin und her gehenden Kippstellung unterliegt, verhindert werden.
Der hier illustrierte Kipphebelkörper 4 hat ein seitliches Profil, das im wesentlichen entweder gerade oder abgewinkelt sein kann, aber in der vorliegend dargestellten Ausführungsform handelt es sich um ein im allgemeinen gerades Profil. Während die Seitenwände 5 sich über die gesamte Länge des Ventilkipphebels 1 erstrecken, hat die obere Verbindungswand 6, von der die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 ausgehen, einen allgemein mittleren Teil, abgesenkt zur Bildung eines Rollenfensters 11, von dem die Rolle 10 zwecks Kontakt mit der obenliegenden Nocke 2 teilweise freigelegt ist. Ein Endteil der oberen Verbindungswand 6 neben dem Ventilschaft 3 definiert das Ventilwiderlager (Anschlag) 8, während das gegenüber liegende Endteil derselben eine Schraubenaufnahme 9 zur Aufnahme der Stellschraube 7 bildet.
Die Schraubenaufnahme 9 der oberen Verbindungswand 6 besitzt ein Loch mit schraubenförmigem Innengewinde 12, und die Stellschraube 7 wird einstellbar durch die Schraubenaufnahme 9 gehalten, wobei der Schraubenschaft 7a (mit schraubenförmigem Außengewinde) der Stellschraube 7 in das Loch 12 mit schraubenförmigem Innengewinde eingreift. Wenn die Stellschraube 7 auf die vorstehende Weise durch die Schraubenaufnahme 9 in der oberen Verbindungswand 6 gehalten wird, ragt von der Schraubenaufnahme 9 ein oberes Endteil des Schraubenschaftes 7a gegenüber dem gerundeten Drehelement 7b nach außen und oben. Die Befestigungs- und Sicherungsmutter 13 und 14 ist auf den oberen Endteil des Schraubenschaftes 7a in engem Kontakt miteinander aufgeschraubt, um so die Stellschraube – gehalten vom Kipphebelkörper 4 – in ihrer Stellung sicher zu fixieren. Es ist dabei zu beachten, dass, damit die Muttern 13 und 14 als Doppelmuttern Spiel verhindern können, die Befestigungsmutter 13 – wenn einmal auf den oberen Endteil des Schraubenschaftes 7a aufgeschraubt, gefolgt von der Sicherungsmutter 14 – etwas gelöst werden muss, um festen Kontakt mit der Sicherungsmutter 14 zu bilden.
In der illustrierten Ausführungsform wird jede der Muttern 13 und 14 in Form einer Sechskantmutter eingesetzt, wie in 3A dargestellt. Von diesen Muttern 13 und 14 kann die Befestigungsmutter 13 neben dem Kipphebelkörper 4 zum Beispiel die Form einer Bundmutter 13A haben, die mit einem radial nach außen gehenden Flansch 13Aa versehen ist (wie in 3B dargestellt). Außerdem – wie am besten in den 1 und 2A dargestellt – kann ein Teil der oberen Fläche der oberen Verbindungswand 6 um das Loch mit Innengewinde 12 nach oben angehoben werden, um so einen Mutternsitz 15 mit flacher Oberseite zu definieren, auf dem die Befestigungsmutter 13, die sich in Eingriff mit dem Schraubenschaft 7a der Stellschraube 7 befindet, in festen Sitz gebracht werden kann. Die Verwendung des Mutternsitzes 15 mit flacher Oberseite ist in der Praxis der vorliegenden Erfindung nicht immer unbedingt erforderlich und daher hat der in 2B dargestellte Kipphebelkörper keinen Mutternsitz mit flacher Oberseite.
Die in 1 dargestellte Rolle 10 ist drehbar in einer Stützachse 19 montiert, die von den einander gegenüber liegenden Seitenwänden 5 starr getragen wird, um sich zwischen denselben zu erstrecken. Insbesondere werden die einander gegenüber liegenden Enden der Stützachse 19 fest in den entsprechenden Lagerlöchern 16, die in den einander gegenüber liegenden Seitenwänden 5 gebildet sind. Wie am besten in 4A dargestellt, besteht die Rolle 10 aus einem Doppelrollenaufbau, der sich zusammensetzt aus einem inneren Rollenelement 10a und einem äußeren Rollenelement 10b. Das innere Rollenelement 10a ist drehbar auf der Stützachse 19 montiert, wobei in der Folge ein Gleitlagerübergang zwischen einer inneren peripheren Fläche des inneren Rollenelementes 10a und einer äußeren peripheren Fläche der Stützachse 19 definiert wird; und das äußere Rollenelement l0b ist drehbar um das innere Rollenelement 10a montiert, wobei in der Folge ein anderer Gleitlager-Übergang zwischen einer inneren peripheren Fläche des äußeren Rollenelementes 10b und einer äußeren peripheren Fläche des inneren Rollenelementes 10a definiert wird.
Alternativ hierzu kann die Rolle 10, wie in 4B dargestellt, in der Form eines äußeren Laufrings eines Kugellagers eingesetzt werden, das, zusätzlich zum äußeren Laufring, mehrere Rollenelemente 20 enthält, wie zum Beispiel Nadelrollen. Wie dort dargestellt, kann die Rolle 10 drehbar auf der Stützachse 19 montiert werden, wobei die Rollelemente 20 zwischen der Rolle 10 und der Stützachse 19 positioniert sind.
Während die in 4A dargestellte Rolle 10 als Doppelrollen-Typ bezeichnet werden kann, und die in 4B dargestellte Rolle 10 als Kugellagertyp bezeichnet werden kann, kann die Rolle 10 als Einzelrollentyp ausgeführt sein, der aus einer einzigen (einstöckigen) Ganzrolle besteht, wie in 4C dargestellt, wenn ein Gleitkontakt gewünscht wird.
Der Kipphebelkörper 4, der unter Bezug auf die 1 und 2 dargestellt und beschrieben wird, ist vorzugsweise aus einem Stahlmaterial hergestellt, wie zum Beispiel einem einsatzgehärteten Stahl (zum Beispiel SCM 415), der nach der Carbonisierung angelassen worden ist. Die effektive Einsatztiefe des durch das Aufkohlungsverfahren gehärteten Stahlmaterials liegt vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 1,5 mm und insbesondere bevorzugt im Bereich 0,4 bis 0,9 mm.
Mit dem Ventilkipphebel 1 des oben beschriebenen Aufbaus – durch Einstellen der Position der Stellschraube 7 in Bezug auf die Schraubenaufnahme 9 des Kipphebelkörpers 4, das heißt, durch Einstellen des Ausmaßes, in dem die Stellschraube 7 in Bezug auf das Loch mit Innengewinde 12 in der Schraubenaufnahme 9 des Kipphebelkörpers 4 eingeschraubt wird, – kann das Öffnen des Ventilkörpers, der mit dem Ventilschaft 3a integriert oder mit demselben verbunden ist, eingestellt werden (was von den technischen Fachkräften einfach zu verstehen ist). Da die Einstellschraube 7 nach Eingriff in das Loch mit Innengewinde 12, wie in Kipphebelkörper 4 definiert, durch die Befestigungs- und Sicherungsmuttern 13 und 14 in ihrer Position fixiert wird, wobei diese Muttern nacheinander auf den Schraubenschaft 7a aufgeschraubt werden, kann ein unerwünschtes Spiel, das zwischen dem schraubenförmigen Außengewinde des Schraubenschaftes 7a der Stellschraube 7 und dem passenden schraubenförmigen Innengewinde des Lochs 12 mit Innengewinde in der Schraubenaufnahme 9 entstehen würde, effektiv verhindert werden, wodurch eine Lockerung der Stellschraube 7 verhindert wird. Diese Eliminierung des Spiels wirkt sich dahingehend aus, dass das Öffnen des Ventilkörpers an einem Ende des Ventilschaftes 3a konsistent gesteuert werden kann, so dass der Verbrennungsmotor richtig laufen kann. Außerdem kann die Erzeugung von unerwünschten Geräuschen – wie zum Beispiel Klapper- und Rasselgeräusche -, die ansonsten durch das im geschraubten Eingriff zwischen der Stellschraube 7 und der Schraubenaufnahme 9 auftretende Spiel generiert würden – in vorteilhafter Weise unterdrückt werden.
Es ist zu beachten, dass, da die Stellschraube 7 schraubenförmig im Loch mit Innengewinde 12 in Eingriff ist, die Verhinderung des Spiels wie bei den Doppelmuttern mittels des Lochs mit Innengewinde und der Mutter in gewissem Maße erreicht werden kann, das heißt, ein beliebiges mögliches Entstehen eines Spiels zwischen dem Gewindeschaft 7a und der Schraubenaufnahme 9 kann in gewissem Maße unterdrückt werden, auch in den Fällen, bei denen eine Einzelmutter – so wie die Befestigungsmutter 13 – verwendet wird. Jedoch reicht das Loch mit Innengewinde 12 – definiert in der Schraubenaufnahme 9 des Kipphebelkörpers 4 – in Kombination mit der Einzelmutter nicht aus, um das Spiel ausreichend zu entfernen. Mit anderen Worten: die Verwendung der Einzelmutter an der Stellschraube 7 ist ziemlich ineffektiv in Bezug auf die vollständige Eliminierung des Auftretens des Spiels. Dementsprechend gilt, dass in der Praxis der vorliegenden Erfindung zwei Muttern verwendet werden, das heißt, die Befestigungs- und Sicherungsmuttern 13 und 14, um sicherzustellen, dass die Stellschraube 7 relativ zur Schraubenaufnahme 9 konsistent in Position gehalten werden kann, und dass daher der Kipphebelkörper 4 ohne wesentliches Spiel ebenfalls in Position gehalten wird.
Außerdem gilt, dass – in Anbetracht dessen, dass der Kipphebelkörper 4 aus einer einteiligen Konstruktion besteht, die durch Einsatz eines beliebigen bekannten Presswerks aus Blech so hergestellt wird, dass eine allgemein invertierte U-Profil Konfiguration dargestellt wird, – der resultierende Ventilkipphebel 1 der vorliegenden Erfindung zahlreiche Vorteile in Bezug auf Gewicht, Anzahl der Herstellungsschritte und Kosten aufweist und auch eine größere physische Stärke hat. Obwohl die Tiefe des Lochs 12 mit Innengewinde in der Schraubenaufnahme 9 für den schraubenden Eingriff mit der Stellschraube 7 mehr oder weniger begrenzt ist, – insbesondere in den Fällen, bei denen das Blech für den Kipphebelkörper 4 eine Wandstärke hat, die auf einen relative kleinen Wert begrenzt ist, um eine Gewichtsverringerung des resultierenden Kipphebelkörpers 4 zu erreichen, – wirkt sich die Verwendung der oben beschriebenen Doppelmuttern 13 und 14 dahingehend aus, dass die Stellschraube 7 in Bezug auf die Schraubenaufnahme 9 fest positioniert wird, ohne dass sich die Stellschraube 7 lockern kann. Dementsprechend kompensiert die vorliegende Erfindung effektiv einen der Nachteile des aus Blech gefertigten Ventilkipphebels, wodurch es möglich wird, einen durchgängig ausgezeichneten Ventilkipphebel 1 bereitzustellen.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter besonderem Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Die in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform ähnlich, die unter Bezug auf 1 bis 4 dargestellt und beschrieben worden ist, aber unterscheidet sich von diesem darin, dass anstatt der in der ersten Ausführungsform verwendeten zwei Muttern, eine einzelne Bundmutter 13A in der Ausführungsform gemäß den 5 und 6 verwendet wird. Wie am besten in 5 dargestellt, ist die Bundmutter 13A – mit einem radial nach außen gehenden Rundflansch 13Aa – auf dem Teil des Schraubenschaftes 7a der Stellschraube 7 aufgeschraubt, der von der Schraubenaufnahme 9 nach außen und nach oben ragt. Die bisher in 5 dargestellte Bundmutter 13A ist von einer Ausführungsform, die in 6A dargestellt ist, bei der eine ringförmige Endfläche des Flansches 13Aa, die in Kontakt mit der Oberfläche der Schraubenaufnahme 9 gehalten wird, flach ist.
Es ist zu beachten, dass anstatt der Verwendung der Bundmuttern 13A mit einer flachen ringförmigen Endfläche wie in 6A dargestellt, die Bundmutter 13A in einer Ausführungsform verwendet werden kann, bei der der Flansch 13Aa mit einer inneren peripheren Ecke ausgestattet ist, die radial nach innen abgesenkt ist (oder radial nach außen bei einem Loch mit Innengewinde der Mutter 13A), um eine Senkung 18 zu definieren. Alternativ hierzu kann auch die Bundmutter 13A in einer Ausführungsform, bei der die ringförmige Endfläche des Flansches 13Aa nach innen gerundet ist, um eine ringförmige sphärische Endfläche oder eine allgemein ringförmige konische Endfläche darzustellen (wie in 6C dargestellt), in gleicher Weise verwendet werden.
Wenn die Bundmutter 13A wie oben beschrieben verwendet wird, kann die Kontaktfläche zwischen der Bundmutter 13A und der oberen Fläche der Schraubenaufnahme 9 – und somit die Fläche der oberen Verbindungswand 6 – vorteilhaft erhöht werden; und daher kann eine örtliche Druckkonzentration, die ansonsten von der Mutter auf eine relativ schmalen Bereich der oberen Fläche der Schraubenaufnahme 9 ausgeübt würde, wenn kein Flansch in einer derartigen Mutter gebildet würde, verringert werden. Mit anderen Worten, durch das Vorhandensein des Flansches 13Aa wird der Druck über einen relativ großen Bereich der oberen Fläche der Schraubenaufnahme 9 verteilt. Dementsprechend kann im wesentlichen die Möglichkeit eliminiert oder verringert werden, dass ein ringförmiger Teil der Oberfläche der Schraubenaufnahme 9, der sich in einer Linie mit der ringförmigen Endfläche der flanschlosen Mutter befindet, in unerwünschter Weise vertieft wird, so dass die Lockerung der Stellschraube 7 vermieden werden kann.
In der Zwischenzeit, in den Fällen, bei denen von den beiden in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Muttern die Befestigungsmutter 13, die in Kontakt mit der Schraubenaufnahme 9 gehalten wird, in der Form der Bundmutter 13A eingesetzt wird (wie in den 6A bis 6C dargestellt), kann nicht nur das Spiel mittels der Doppelmuttern entfernt werden, sondern auch jedwede unerwünschte Vertiefung des oben beschriebenen ringförmigen Teils der Oberfläche der Schraubenaufnahme 9 aufgrund des Vorhandenseins des Flansches 13Aa im wesentlichen eliminiert, wodurch das Vermeiden der unerwünschten Lockerung oder des unerwünschten Spieles der Stellschraube 7 in Bezug auf die Schraubenaufnahme 9 erleichtert wird.
Andere Aufbaumerkmale und Auswirkungen, die der Ventilkipphebel 1 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit sich bringt, sind denen ähnlich, die in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben worden sind; um die hier vorliegenden Ausführungen kurz zu fassen, werden daher die Einzelheiten hierzu nicht wiederholt.
7 illustriert den Ventilkipphebel 1 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist der ersten beschriebenen Ausführungsform ähnlich, aber unterscheidet sich von diesem darin, dass anstatt der in der ersten Ausführungsform verwendeten zwei Muttern, eine einzelne Mutter 13 in Kombination mit einer Unterlegscheibe 17 verwendet wird (wie in der Abb. gezeigt). Insbesondere, wie in 7 dargestellt, wird die Befestigungsmutter 13 auf den Teil des Schraubenschaftes 7a der Stellschraube 7 geschraubt, der von der Schraubenaufnahme 9 nach außen und oben ragt, wobei die Unterlegscheibe 17 zwischen der Befestigungsmutter 13 und der Schraubenaufnahme 9 festgeklemmt ist. Die Unterlegscheibe 17 hat vorzugsweise eine Größe mit einem Außendurchmesser, der größer ist als der maximale Außendurchmesser der Sechskant- Befestigungsmutter 13, so dass eine unerwünschte örtliche Konzentration des Drucks, der ansonsten durch die Mutter auf einen relativ schmalen Bereich der Oberfläche der Schraubenaufnahme ausgeübt würde, im wesentlichen eliminiert oder verringert werden kann.
Daher wirkt sich das Einsetzen der Unterlegscheibe 17 zwischen der Befestigungsmutter 13 und der Schraubenaufnahme 9 dahingehend aus, dass der Kontaktdruck, welcher von der Befestigungsmutter 13 auf die Schraubenaufnahme 9 ausgeübt wird, über einen relativ großen Bereich der Oberfläche der Schraubenaufnahme 9 verteilt werden kann, um auf diese Weise die Vertiefung der Oberfläche der Schraubenaufnahme 9 zu vermeiden und eine unerwünschte Lockerung bzw. ein unerwünschtes Spiel der Stellschraube 7 in Bezug auf die Schraubenaufnahme 9 leichter zu verhindern.
Andere Aufbaumerkmale und Auswirkungen, die der Ventilkipphebel 1 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit sich bringt, sind denen ähnlich, die in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben worden sind; um die hier vorliegenden Ausführungen kurz zu fassen, werden daher die Einzelheiten hierzu nicht wiederholt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den 8 bis 10 dargestellt. Während die in den 8 bis 10 dargestellte Ausführungsform der Ausführungsform ähnlich ist, die unter Bezug auf 1 bis 4 dargestellt und beschrieben worden ist, unterscheidet sie sich von dieser dadurch, dass in der in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform die jeweiligen Teile der Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5, die einander an einem Ort unmittelbar unter dem Loch mit Innengewinde 12 gegenüber stehen, mit teilweisen (abschnittsweisen) Schraubgewinden 12b gebildet sind, die von den schraubenförmigen Innengewinden des Lochs mit Innengewinde 12 fortgeführt werden, so dass, wenn die Stellschraube 7 in das Loch mit Innengewinde 12 geschraubt wird, der Schraubenschaft 7a in die teilweisen Gewinde 12b geschraubt werden kann, wie sie in diesen Teilen der Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 definiert sind. Zu diesem Zweck werden zumindest die jeweiligen Teile der einander gegenüber liegenden Wände 5, die mit einem Durchgang der Stellschraube 7 durch das Loch mit Innengewinde 12 in einer Linie stehen, um einen internen Abstand L auseinander stehen, der kleiner ist als der Durchmesser des Lochs mit Innengewinde 12.
Wie soweit in der in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform verwendet, werden die Endteile der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 in Abhängigkeit von der Schraubenaufnahme 9 verengt wie bei 4a; und in den jeweiligen Innenflächen der verengten Seitenwandteile 4a werden die teilweisen Schraubgewinde 12b gebildet. Es ist jedoch zu beachten, dass anstatt der Verwendung der örtlichen verengten Seitenwandteile 4a, der Kipphebelkörper 4 die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 auf eine innere Spannweite zur Entfernung L über die gesamte Länge derselben verengt haben kann.
Wie es bei der ersten beschriebenen Ausführungsform der Fall ist, wird die Stellschraube 7, nachdem sie in das Loch mit Innengewinde 12 und die teilweisen Gewinde 12b in den jeweiligen Endteilen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 geschraubt worden ist, in ihrer Position festgelegt, wobei die Befestigungs- und Sicherungsmuttern 13 und 14 an dem Teil des Schraubenschaftes 7a befestigt sind, der von der Schraubenaufnahme 9 nach außen und oben geht. Andere Aufbaumerkmale und Auswirkungen, die der Ventilkipphebel 1 gemäß der in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform mit sich bringt, sind denen ähnlich, die in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben worden sind; um die hier vorliegenden Ausführungen kurz zu fassen, werden daher die Einzelheiten hierzu nicht wiederholt.
In den Fällen, bei denen die teilweisen Gewinde 12b in den jeweiligen Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 in direktem Bezug von Fläche zu Fläche zueinander definiert sind (wie weiter oben beschrieben), kann die Stellschraube 7 nicht nur mit der Schraubenaufnahme durch das Loch mit Innengewinde 12 verschraubt werden, sondern auch mit den gegenüber liegenden Seitenwänden 5 durch die teilweisen Gewinde 12b. Auf diese Weise kann die Stellschraube 7 mit erhöhter Schraubkraft fest eingeschraubt werden, da diese Teile der einander gegenüber liegenden Wände dazu dienen, eine Fortführung eines schraubenförmigen Innengewindes zu definieren, dass von dem eines Loches mit Innengewinde 12 fortgesetzt wird. Gemäß der in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform ist es möglich, eine ausreichende Gewindestärke und eine ausreichende Stärke des Teils des Kipphebelkörpers 4 neben dem und um das Loch mit Innengewinde 12 herum zu gewährleisten, ohne die Wandstärke des als Material für den Kipphebelkörper 4 verwendeten Blechs zu erhöhen.
In den Fällen, bei denen die teilweisen Gewinde 12b in der gegenüber liegenden Seitenwand 5 des Kipphebelkörpers 4 verwendet werden, wie in Verbindung mit der vorherigen Ausführungsart dargestellt und beschrieben, kann eine Seite des Kipphebelkörpers 4 – versehen mit dem Loch 12 – einen Brückeneinsatz 23 aufweisen, um die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 miteinander zu verbinden, wie in den 11A und 11B dargestellt. Dieser Brückeneinsatz 23 kann starr an den jeweiligen Enden der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5 mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens befestigt werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung eines Schweiß- oder Klebeverfahrens.
Die Verwendung des Brückeneinsatzes 23 zur Verbindung der einander gegenüber liegenden Wände 5 wirkt sich dahingehend aus, dass jede mögliche Auffaltung derartiger einander gegenüber liegender Seitenwände 5, das heißt, der teilweisen Gewinde 12b, vermieden wird, um so eine mögliche Lockerung der Stellschraube 7 zu vermeiden.
Es ist zu beachten, dass die unter Bezug auf die 8 bis 10 dargestellte und beschriebene Ausführungsform in gleicher Weise auf die Ausführungsform angewandt werden kann, bei der die Bundmutter 13A verwendet wird (wie in 5 dargestellt), wie auch auf die Ausführungsform, bei der die Unterlegscheibe 17 verwendet wird (wie in 7 dargestellt), so dass die Stellschraube 7 relativ zur Schraubenaufnahme 9 fest in Position gehalten werden kann, und zwar auf eine Weise , die derjenigen ähnlich ist, die durch die unter Bezug auf die 8 bis 10 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform bereitgestellt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den 12 und 13 dargestellt. Die dort dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf den Ventilkipphebel 1A in einer Ausführung mit Mitteldrehpunkt, bei dem der Ventilkipphebel 1A kippend an einem allgemein mittleren Teil desselben gehalten wird. Wie es der Fall beim Ventilkipphebel 1 in der Ausführung mit Enddrehpunkt ist (weiter oben beschrieben), ist der daselbst dargestellte Ventilkipphebel 1A auf einem Verbrennungsmotor und über einem Zylinderkopf (hier nicht dargestellt) auf wohl bekannte Weise angebracht und dient zum Betrieb eines Ventilkörpers (hier nicht dargestellt), das heißt zum selektiven Öffnen und Schließen desselben – wobei der Ventilkörper am unteren Ende eines Ventilelementes 3A angeordnet ist -, in dem Maße wie der Ventilkipphebel 1A durch eine Nocke 2A bewegt wird.
Insbesondere umfasst der Ventilkipphebel 1A einen allgemein langgestreckten Kipphebelkörper 4A einer allgemein umgekehrten U-Profil Konfiguration, die sich nach unten öffnet, und wird kippend an einem allgemein mittleren Teil desselben mittels einer Stützachse 24 gehalten. An einem seiner gegenüber liegenden Enden hält der illustrierte Ventilkipphebel 1A eine Stellschraube 7A, die als Ventilsteuerelement und nicht als Drehelement dient, während eine Rolle 10A in rollendem Eingriff mit der Nocke 2A drehbar am anderen der gegenüber liegenden Enden des Ventilkipphebels 1A montiert ist. Die Stellschraube 7A umfasst einen Schraubenschaft 7Aa mit externem Schraubengewinde, wobei dieser Schraubenschaft 7Aa ein unteres Ende aufweist, das integriert oder auf sonstige Weise verbunden ist mit einem gerundeten oder halbkugelförmigen Ventilsteuerelement 7Ab.
Das Ventilelement 3A umfasst einen Ventilschaft 3Aa, einen Ventilkörper (nicht dargestellt), der integriert oder auf sonstige Weise starr verbunden ist mit einem unteren Ende des Ventilschaftes 3Aa, und ein allgemein schalenförmiges Sitzelement 3Ac, das auf einem oberen Ende des Ventilschaftes 3Aa fest montiert ist. Dieser Ventilschaft 3Aa ist im Normalfall in Aufwärtsrichtung vorgespannt – wie in 12 dargestellt -, und zwar durch eine Druckfeder 3Ab, die daselbst um diesen herum angeordnet ist und an einem Ende am Zylinderkopf des Motors und am gegenüberliegenden Ende an einem schalenförmigen Sitzelement 3Ac gelagert ist. Dieser Ventilschaft 3Aa bewegt sich entsprechend der Bewegung der Nocke 2A nach oben und unten.
Insbesondere unter Bezug auf die 12 und 13 besteht der Kipphebelkörper 4A aus einer einteiligen Konstruktion, mittels einem beliebigen bekannten Werkzeug hergestellt aus einfachem Blech wie zum Beispiel einer Stahlplatte und weist ein Paar paralleler Seitenwände 5A und eine obere Verbindungswand 6A auf, die eine Brücke zwischen diesen Seitenwänden 5A bildet. Beim Ventilkipphebel 1A, montiert am Zylinderkopf, ist dessen obere Verbindungswand 6A auf einer Seite gegenüber dem Ventilelement 3A positioniert, daher am Motorzylinderkopf.
Der abgebildete Kipphebelkörper 4A hat ein gerades Profil (wie dargestellt), kann aber auch ein abgewinkeltes Seitenprofil haben. Während die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A sich über die gesamte Länge des Ventilkipphebels 1A erstrecken, erstreckt sich die obere Verbindungswand 6A, von der die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A ausgehen, über fast die gesamte Länge des Ventilkipphebels 1A, ein Rollenfenster neben der Nocke 2A freilassend, so dass die Rolle 10A zwecks Kontakt mit der Nocke 2 teilweise freigelegt sein kann. Eine Drehachse 24 wird mittels der entsprechenden Buchsen 25 in den Drehelementlöchern 22 aufgenommen, die jeweils in den Seitenwänden 5A definiert sind. Die jeweiligen Endteile der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A neben der Rolle 10A werden mit den Lagerlöchern 16A gebildet, und die Rolle 10A ist drehbar auf einer Stützachse 19A montiert, die am gegenüber liegenden Ende fest in die entsprechenden Lagerlöcher 16A aufgenommen wird. Die bei dieser Ausführungsform verwendete Rolle 10A kann einen Aufbau haben, der unter Bezug auf die 4A bis 4C dargestellt und beschrieben wird.
Das gegenüber liegende Endteil der oberen Verbindungswand 6A, entfernt von dem Rollenfenster, in dem die Rolle 10A rollend angeordnet ist, definiert eine Schraubenaufnahme 9A, die mit einem Loch 12A mit Innengewinde gebildet wird, das darin zur Aufnahme der Stellschraube 7A definiert ist, wie nachstehend ausgeführt. Die Stellschraube 7A, versehen mit einem Schraubenschaft 7Aa mit Außengewinde, ist an der Schraubenaufnahme 9A montiert, wobei der Schraubenschaft 7Aa in das Gewindeloch 12A so eingeschraubt wird, dass ein oberer Teil des Schraubenschaftes 7Aa etwas über die Schraubenaufnahme 9A nach außen herausragen kann. Die oben beschriebenen Befestigungs- und Sicherungsmuttern 13 und 14 werden am oberen Endteil des Schraubenschaftes 7Aa in festem Kontakt miteinander befestigt, um so die Stellschraube 7A in ihrer Position relativ zur Schraubenaufnahme 9A zu sichern, und somit auch den Kipphebelkörper 4A, und zwar auf eine ähnliche Weise wie bereits weiter oben beschrieben.
Wie im Fall der unter Bezug auf die 8 bis 10 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform werden die jeweiligen Teile der Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A, die einander an einem Ort unmittelbar unter dem Loch mit Innengewinde 12A gegenüber stehen, mit teilweisen Schraubgewinden 12Ab gebildet, die von den schraubenförmigen Innengewinden des Lochs mit Innengewinde 12A fortgeführt werden. Zu diesem Zweck werden die jeweiligen Teile der einander gegenüber liegenden Wände 5A, die mit einem Durchgang der Stellschraube 7A durch das Loch mit Innengewinde 12A in einer Linie stehen, um einen internen Abstand L_A auseinander stehen, der kleiner ist als der Durchmesser des Lochs mit Innengewinde 12A. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Endteil des Kipphebelkörpers 4A, in dem sich das Loch 12A mit Innengewinde befindet, so gebildet wird, dass örtliche verengte Seitenwandteile 4Aa gebildet werden, wobei das Loch 12A mit Innengewinde und die teilweisen Gewinde 12Ab danach in der Schraubenaufnahme 9A und den entsprechenden jeweiligen Teilen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A gebildet werden.
Es ist jedoch zu beachten, dass anstatt der Bildung der örtlichen verengten Seitenwandteile 4Aa, der Kipphebelkörper 4A so ausgebildet werden kann, dass die einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A um einen Abstand, der der von den örtlichen verengten Seitenwandteilen 4Aa angenommenen Entfernung L_A entspricht, über die gesamte Länge derselben auseinander angeordnet werden.
Wie oben beschrieben, wird die Stellschraube 7A in das Loch 12A mit Innengewinde geschraubt, so dass sie daselbst mit dem Außengewinde des Schraubenschaftes 7Aa im Innengewinde der Löcher 12Aa mit Innengewinde und auch teilweisen Gewinden 12A in Eingriff ist. Die Befestigungs- und Sicherungsmuttern 13 und 14 werden danach auf das Endteil des Schraubenschaftes 7Aa aufgeschraubt, der von der Schraubenaufnahme 9A nach außen und oben geht.
In einem umfassenden Aspekt der vorliegenden Erfindung jedoch sind die teilweisen Gewinde 12Ab, wie in den jeweiligen Teilen der Innenflächen der einander gegenüber liegenden Seitenwände 5A, nicht immer erforderlich und können dementsprechend als entbehrlich betrachtet werden.
In der unter Bezug auf die 12 und 13 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform ist der Ventilkipphebel 1A in der Ausführung mit Mitteldrehpunkt vorgesehen, und daher wird die Stellschraube 7A als Ventilsteuerelement bereitgestellt. Auch bei dieser Ausführungsform dient die Stellschraube 7A zur Einstellung der Öffnung des Ventilkörpers vom Ventilelement 3A. Unter Berücksichtigung dessen, dass die Stellschraube 7A relativ zur Schraubenaufnahme 9A in ihrer Stellung festgestellt ist, nachdem sie in das Loch mit Gewinde 12A in der Schraubenaufnahme 9A des Kipphebelkörpers 4A eingeschraubt worden ist und die Doppelmuttern 13 und 14 danach nacheinander am oberen Endteil der Stellschraube 7A montiert worden sind, kann jedes unerwünschte Spiel, das zwischen dem Außengewinde des Schraubenschaftes 7Aa der Stellschraube 7 und dem passenden Innengewinde des Lochs mit Innengewinde 12A in der Schraubenaufnahme 9 auftreten würde, effektiv eliminiert werden. Diese Eliminierung des Spiels wirkt sich dahingehend aus, dass das Öffnen des Ventilkörpers an einem Ende des Ventilschaftes 3Aa konsistent gesteuert werden kann, so dass der Verbrennungsmotor richtig laufen kann. Da die teilweisen Gewinde 12Ab in der gegenüber liegenden Seitenwand 5 des Kipphebelkörpers 4 in Fortführung des Innengewindes des Gewindelochs 12A eingesetzt werden, kann außerdem eine ausreichende Gewindestärke gewährleistet werden.
Andere Aufbaumerkmale und Auswirkungen, die der Ventilkipphebel 1A gemäß der unter Bezug auf die 12 und 13 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit sich bringt, sind denen ähnlich, die in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben worden sind; um die hier vorliegenden Ausführungen kurz zu fassen, werden daher die Einzelheiten hierzu nicht wiederholt.
Es ist zu beachten, dass eine oder beide Ausführungsformen – wie unter Bezug auf die 5 dargestellt und beschrieben –, bei der die Bundmutter 13A verwendet wird, wie auch die Ausführungsform, bei der die Unterlegscheibe 17 verwendet wird (wie in 7 dargestellt), in gleicher Weise auch auf die Ausführungsform des Ventilkipphebels 1A in der Ausführung mit Mitteldrehpunkt angewandt werden können, wie zum Beispiel bei der unter Bezug auf die 12 und 13 dargestellten und beschriebenen Ausführungsform.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen derselben vollständig beschrieben worden ist – unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, die nur zu Illustrationszwecken dienen -, werden alle Fachleute nach dem Lesen der Spezifikation der hier vorgestellten Erfindung leicht zahlreiche Änderungen und Modifikationen im Rahmen des Offensichtlichen erkennen können. Als Beispiel sei genannt, dass, obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Kipphebelkörper 4 oder 4A so dargestellt und beschrieben worden ist, dass er eine allgemein umgekehrte U-Profil-Konfiguration darstellt, die sich nach unten öffnet, der Kipphebelkörper 4 oder 4A eine allgemeine U-Profil-Konfiguration haben kann, die sich nach oben öffnet.
Außerdem gilt, dass, obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Kipphebelkörper 4 oder 4A als mittels eines bekannten Presswerkzeugs aus Blech hergestellt dargestellt und beschrieben worden ist, die vorliegende Erfindung genauso auf einen Ventilkipphebel angewandt werden kann, der durch ein Gussverfahren gebildet wird.
Dementsprechend gilt, dass sämtliche derartigen Änderungen und Modifikationen – wenn sie nicht vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den im Anhang dargestellten Ansprüchen enthalten, abweichen – als in der Erfindung enthalten zu betrachten sind.

Claims

Ventilkipphebel, der von einer Nocke für kippende Hinund Herbewegungen zum selektiven Öffnen und Schließen eines auf einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors montierten Ventils angetrieben werden kann, wobei der Ventilkipphebel aufweist: – einen Kipphebelkörper mit einander gegenüberliegendem ersten und zweiten Endbereich, wobei ein Loch mit Innengewinde in dem ersten Endbereich des Kipphebelkörpers vorgesehen ist, – eine Stellschraube, die als Drehelement oder Ventilsteuerelement dient und in das Innengewinde in den ersten Endbereich des Kipphebelkörpers eingeschraubt ist, wobei ein Ende der Stellschraube aus dem ersten Endbereich des Ventilkipphebels nach außen herausragt, – wobei die Stellschraube in Bezug auf den Kipphebelkörper mittels einer aus der folgenden Gruppe ausgewählten Struktur festgelegt ist und die Gruppe aus einer ersten Struktur, bei der zwei Muttern auf das Ende der Stellschraube in überlappender Weise zueinander aufgeschraubt sind, einer zweiten Struktur, bei der eine Bundmutter auf das Ende der Stellschraube aufgeschraubt ist, und einer dritten Struktur, bei der eine Mutter auf das Ende der Stellschraube aufgeschraubt und eine Unterlegscheibe zwischen der Mutter und dem ersten Endbereich des Kipphebelkörpers eingesetzt ist, besteht.
Ventilkipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, dass die erste Struktur zur Festlegung der Stellschraube in Bezug auf den Kipphebelkörper eingesetzt wird, eine der beiden Muttern in Kontakt mit dem ersten Endbereich des Kipphebelkörpers eine Bundmutter ist.
Ventilkipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebelkörper mittels eines Stanzwerkzeugs aus einem Blech so hergestellt ist, dass eine Umgekehrt-U-Profil-Konfiguration gebildet wird, mit einem Paar einander gegenüberliegender Seitenwände und einer Verbindungswand, die die gegenüberliegenden Seitenwände als Brücke verbindet.
Ventilkipphebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch mit Innengewinde in einem ersten Endabschnitt der Verbindungswand des Kipphebelkörpers gebildet ist, wobei jeweilige Abschnitte der einander gegenüberstehenden Innenflächen der gegenüberliegenden Seitenwände mit schraubenförmigen Teilgewinden gebildet sind, in Fortsetzung des schraubenförmig geführten Innengewindes des das Innengewinde aufweisenden Lochs, zur Aufnahme der Stellschraube durch Einschrauben.
Ventilkipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube ein Drehelement an einem Ende derselben aufweist und ein Ventilanschlag am zweiten Endbereich des Kipphebelkörpers gebildet ist, wobei eine mit der Nocke in Eingriff tretende Rolle an einem mittleren Teil des Kipphebelkörpers montiert ist.
Ventilkipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Stellschraube mit einem Ventilsteuerelement versehen ist, wobei der Kipphebelkörper an einem mittleren Teil desselben für kippende Hin- und Herbewegung gelagert ist und eine mit der Nocke in Eingriff tretende Rolle am zweiten Endbereich des Kipphebelkörpers montiert ist.