DE19810462A1 - Kipphebel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Kipphebel zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, dessen eines Ende sich an einem Gehäuseteil und dessen anderes Ende sich an einem Ventilschaft des Gaswechselventils gelenkig abstützen und dessen mittlerer Teil an einer Nockenwelle anliegt. Der Kipphebel ist als Blechbiegeteil durch Stanzen, Biegen und Pressen hergestellt, indem die Seitenwände einschließlich seitlicher Führungen des Ventilschaftes durch Umbiegen eines Teils des Blechs um 90 DEG gebildet werden. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die Seitenwände mit einem zwischen ihnen liegenden Bodenteil ein zur Nockenwelle hin offenes u-förmiges Querschnittsprofil bilden und Achslöcher zur Aufnahme einer Rollenachse für eine Laufrolle haben und die umgebogenen Führungen in Verlägerung der Seitenwände angeordnet und in den Ebenen der Seitenwände um etwa 180 DEG auf die Ventilschaftseite des Bodenteils gebogen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kipphebel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen wird der Einlaß von Frischluft in den Brennraum und der Auslaß von Abgasen aus dem Brennraum durch Gaswechselventile gesteuert, die heute in der Regel von einer oben liegenden Nockenwelle über Kipphebel betätigt wer­ den. Dabei stützt sich ein Ende des Kipphebels gelenkig an ei­ nem Ventilschaft eines Gaswechselventils ab, während das andere Ende des Kipphebels über ein Gelenk mit einem Gehäuseteil ver­ bunden ist. Der mittlere Teil des Kipphebels liegt an der Noc­ kenwelle an, deren Nocken den Kipphebel um das gehäuseseitige Gelenk in Öffnungsrichtung bewegt und somit das Gaswechselven­ til öffnet. Zwischen dem Kipphebel und dem gehäuseseitigen Teil kann eine Spielausgleichseinrichtung vorgesehen sein, die das Spiel des Gaswechselventilantriebs entsprechend den sich än­ dernden Verschleiß- und Temperaturbedingungen minimiert.

Da der Kipphebel zu einem Anteil zu den hin und her bewegten Massen des Ventiltriebs gehört, soll er trotz seiner großen Biegesteifigkeit möglichst leicht sein. Ferner sollen Reibungs­ verluste zwischen der Nockenwelle und dem Kipphebel sowie an den gelenkigen Stützstellen möglichst gering gehalten werden.

Aus der US 44 30 783 ist ein Kipphebel bekannt, der aus zwei Blechteilen zusammengeschweißt und gelötet ist, die durch Stan­ zen, Biegen und Pressen hergestellt sind. Das eine, dem Gas­ wechselventil zugewandte Blechteil besitzt Seitenwände, die um ca. 90° von einem Zwischenteil in Richtung auf das Gaswechsel­ ventil umgebogen sind und ein von der Nockenwelle abgewandt of­ fenes u-förmiges Profil bilden. Der Ventilschaft des Gaswech­ selventils stützt sich mit seinem Ende am Zwischenteil ab und wird durch die Seitenwände seitlich geführt. An dem anderen, gehäuseseitigen Ende ist eine kalottenförmige Vertiefung einge­ prägt, in die ein halbkugeliges Anschlußstück einer Spielaus­ gleichseinrichtung greift.

Der zweite Teil des Kipphebels besteht aus einem Blechstreifen, der entsprechend dem Rücken des Zwischenteils des ersten Blech­ teils geformt und an diesem befestigt ist. Da der zweite Teil an der Nockenwelle gleitet, wodurch eine relativ große Reibung zwischen der Nockenwelle und dem Kipphebel sowie ein damit ver­ bundener Verschleiß entstehen, ist er aus einem verschleißfe­ steren Material hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen biegesteifen, leicht bauenden, reibungsarmen Kipphebel zu schaffen, der ein­ fach herzustellen ist und wenig Material und Nachbearbeitung erfordert. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung bilden die Seitenwände mit einem zwischen ihnen liegenden Bodenteil ein zur Nockenwelle in offenes, u-förmiges Profil. Sie haben ferner im mittleren Teil Achslöcher zur Aufnahme einer Rollenachse für eine Laufrolle, die am Noc­ ken der Nockenwelle abrollt. Durch die Laufrolle wird die Rei­ bung zwischen dem Kipphebel und der Nockenwelle erheblich redu­ ziert. Ferner kann der Kipphebel sehr leicht ausgebildet wer­ den, da der Bodenteil, der sich einerseits am Ventilschaft und andererseits am Gehäuseteil abstützt, in der Zone des Kipphe­ bels liegt, die bei der Betätigung durch die Nockenwelle auf Zug beansprucht wird, während es ausreicht, daß die höher be­ lastbaren, auf Druck beanspruchten Zonen des Kipphebels zur Nockenwelle gewandt und nur durch die Seitenwände gebildet sind.

Durch die zur Nockenwelle hin umgebogenen Seitenwände ist es nicht möglich, daß diese wie beim bekannten Kipphebel gleich­ zeitig die Führung des Ventilschafts übernehmen. Gemäß der Er­ findung sind daher die Führungen in Verlängerung der Seitenwän­ de angeordnet und werden in der Ebenen der Seitenwände um etwa 180° auf die Ventilseite des Bodenteils gebogen. Sie können da­ her unabhängig von der Blechstärke des Kipphebels eine angemes­ sene Führungsfläche bilden, deren Oberfläche walzglatt ist und somit nicht nachbearbeitet zu werden braucht. Ferner ist die Breite des Kipphebels nur durch die Rollenbreite bestimmt, so daß sich bei gleichem Materialeinsatz ein schmaler, relativ ho­ her und leichter Kipphebel ergibt, der aufgrund seines großen Widerstandmoments sehr biegesteif ist.

Um zu vermeiden, daß die Innenflächen des Kipphebels, an denen die Laufrolle anläuft, und die Führungsflächen an den Rändern einen Grat aufweisen, der sich möglicherweise beim Stanzen auf der Seite der Matrize bildet, ist es zweckmäßig, daß die an der Matrize des Stanzwerkzeugs anliegende Seite des Blechs die Au­ ßenseite des Kipphebels bildet.

Um das Widerstandsmoment des Kipphebels im Bereich der Rol­ lenachse zu vergrößern, wird gemäß einer Ausgestaltung der Er­ findung vorgeschlagen, eine Durchgangsöffnung für die Laufrolle so in den Bodenteil zu stanzen, daß sich an die Seitenwände Blechausschnitte anschließen, die in die Ebenen der Seitenwände gebogen sind und die Höhe der Seitenwände im Bereich der Achs­ löcher vergrößern.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent­ halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch einen Ventiltrieb mit ei­ nem erfindungsgemäßen Kipphebel,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kipphebel,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kipphebel nach Fig. 2 und

Fig. 4 einen ausgestanzten Kipphebel nach Fig. 2 vor dem Biegen und Pressen.

In einem Zylinderkopf 1 ist ein Gaswechselventil angeordnet, das durch eine Ventilfeder 4 in Schließstellung gehalten wird. Die Ventilfeder 4 stützt sich über einen Ventilteller 3 an ei­ nem Ventilschaft 2 des Gaswechselventils ab.

Eine Nockenwelle 5 betätigt den Ventilschaft 2 über einen Kipp­ hebel 6 in Öffnungsrichtung. Dieser stützt sich mit einem Ende am Ventilschaft 2 ab, während sein anderes Ende über eine Spielausgleichseinrichtung 15 gelenkig am Zylinderkopf 1 gela­ gert ist. Im mittleren Bereich des Kipphebels 6 ist eine Lauf­ rolle 12 über Wälzkörper 11 auf einer Rollenachse 10 gelagert, die in Achslöchern 9 der Seitenwände 7 des Kipphebels 6 gehal­ ten ist. Durch die Laufrolle 12 sind die Reibung und der Ver­ schleiß zwischen der Nockenwelle 5 und dem Kipphebel 6 sehr ge­ ring.

Der Kipphebel 6 wird durch Stanzen, Biegen und Pressen aus ei­ nem Blech hergestellt. Das ausgestanzte Blechteil (Fig. 4) um­ faßt im wesentlichen zwei Seitenwände 7 mit Achslöchern 9, ein Bodenteil 8 mit einer Durchgangsöffnung 17 und Führungen 16, die parallel zueinander in der Verlängerung der Seitenwände 7 liegen. Nach dem Stanzen werden die Seitenwände 7 mit den Füh­ rungen 16 an der Biegelinie 21 um 90° hochgebogen, während die zur Durchgangsöffnung 17 hin angrenzenden Blechausschnitte 18 in die entgegengesetzte Richtung gebogen werden, bis sie in die Ebene der Seitenwände 7 gelangen. Die Führungen 16 werden da­ nach in den Ebenen der Seitenwände 7 um ca. 180° auf die Außen­ seite des Bodenteils 8 gebogen, so daß ihre Innenflächen den Ventilschaft 2 mit geringem Spiel führen. Der Stanzvorgang ist so auf den Biegevorgang abzustimmen, daß die Ränder der Innen­ flächen 22 gratfrei bleiben und somit keine Nachbehandlung des Kipphebels 6 erforderlich ist. Grate, die durch das Stanzen entstehen können, sollen allenfalls an den Rändern der Außen­ seiten 19 anfallen.

In einem abschließenden Preßvorgang wird der Bodenteil 8 an dem ventilseitigen Ende des Kipphebels 6 leicht ballig gedrückt, so daß die Anlagefläche 13 an der Stirnfläche des Ventilschafts abrollen kann. Gleichzeitig wird in das dem Zylinderkopf 1 zu­ gewandte Ende des Bodenteils 8 eine kalottenförmige Vertiefung 14 eingepreßt, in die die Spielausgleichseinrichtung 15 mit ei­ nem halbkugeligen Anschlußstück 23 eingreift.

Claims (6)

1. Kipphebel zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brenn­ kraftmaschine, dessen eines Ende sich an einem Gehäuseteil und dessen anderes Ende sich an einem Ventilschaft des Gaswechsel­ ventils gelenkig abstützen und dessen mittlerer Teil an einer Nockenwelle anliegt, wobei der Kipphebel als Blechbiegeteil durch Stanzen, Biegen und Pressen hergestellt ist, indem die Seitenwände einschließlich seitlicher Führungen des Ventil­ schafts durch Umbiegen eines Teils des Blechs um 90° gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (7) mit ei­ nem zwischen ihnen liegenden Bodenteil (8) ein zur Nockenwelle (5) hin offenes u-förmiges Querschnittsprofil bilden und Achs­ löcher (9) zur Aufnahme einer Rollenachse (10) für eine Lauf­ rolle (12) haben und die umgebogenen Führungen (16) in Verlän­ gerung der Seitenwände (7) angeordnet und in den Ebenen der Seitenwände (7) um etwa 180° auf die Ventilschaftseite des Bo­ denteils (8) gebogen sind.

2. Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bodenteil (8) eine Durchgangsöffnung (17) für die Laufrolle (12) so gestanzt ist, daß sich an die Seitenwände (7) Blechaus­ schnitte (18) anschließen, die in die Ebenen der Seitenwände (7) gebogen sind und die Höhe der Seitenwände (7) im Bereich der Achslöcher (9) vergrößern.

3. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Matrize des Stanzwerkzeugs an­ liegende Seite des Blechs die Außenseite (19) des Kipphebels (6) bildet.

4. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (8) am gehäuseseitig abge­ stützten Ende eine eingepreßte, kalottenförmige Vertiefung (14) aufweist.

5. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (8) zum Ventilschaft (2) hin eine konvexe Anlagefläche (13) besitzt.

6. Kipphebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Seitenwände (7) von den Enden zur Rollenachse (10) hin zunimmt und dort geringfügig kleiner als der Rollendurchmesser (20) ist.