DE2511727C3 - Kipphebel für die Ventilsteuerung einer Reihenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kipphebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenbrennkraftmaschine, der aus Blech hergestellt ist und aus zwei aneinanderliegenden, durch Schweißstellen miteinander fest verbundenen, separat gestanzten Blechteilen besteht, aus denen Vertiefungen ausgebogen sind, die sich beim Zusammensetzen der Blechteile zu Bohrungen für die Aufnahme eines Druckelementes und einer Ventileinstcllschraube ergänzen, wobei aus den Blechteilen Kragen ausgebogen sind, die eine die Lagerbohrung enthaltende Hülse mittels Preßsitzes aufnehmen und die beiden Blechteile durch Eingreifen von ausgeprägten Vorsprüngen an einem Blechteil in ausgestanzte Vertiefungen am anderen Blechteil aufeinander ausgerichtet sind.

Kipphebel sind Bestandteile der meisten Ventilsteuerungen von Verbrennungsmotoren. Sie dienen dazu, die Hin- und Herbewegung von mit einer Nockenwelle zusammenwirkenden Stoßstangen auf die Ventile zu übertragen. Da jedem Zylinder eines Motors zwei Kipphebel zugeordnet sind, werden Kipphebel in großer Zahl gebraucht, z. B. acht Stück für einen Vier-Zylinder-Motor. Kipphebel unterliegen einer stark wechselnden Belastung, weshalb sie der Gefahr von Dauerbrüchen ausgesetzt sind.

Die heute noch am weitesten verbreitete Herstellung ist die Herstellung durch Gießen oder Schmieden und nachträgliche Bearbeitung durch spanabhebende Verformung. Diese Art der Herstellung ist naturgemäß teuer und erfordert auch hohe Investitionen für maschinelle Einrichtungen, wie z. B.Transferstraßen für

die spanabhebende Bearbeitung.

Bekannt (US-PS 25 63 699) sind auch Kipphebel, die durch Ausstanzen eines Zuschnittes und Biegen desselben hergestellt werden. Die Biegesteüe wird zu einem Auge geformt, in dem das Druckelement aufgenommen ist. Bei dieser Art der Herstellung ist es praktisch, jedenfalls in der Serienfertigung, nicht möglich, Bohrungsabschnitte für die Befestigung einer Lagerhülse genügend genau aufeinander auszurichten.

in Demgemäß wird auch ein besonderes Teil als Mantel für die Lagerhülse vorgesehen, das mittels Bördelungen am Hebel befestigt wird. Zusätzlich zu diesen Bördelungen wird eine Verdrehsicherung durch Eingriff eines Noppens in eine Vertiefung geschaffen. Der Vorsprung wird dadurch gebildet, daß während der Bördelung Material in die Vertiefung gepreßt wird. Der Eingriff eines Vorsprunges in eine Vertiefung dient also nicht zur gegenseitigen Fixierung von zwei Blechteilen. Er dient auch nicht zur gegenseitigen Ausrichtung des Hebels auf den Lagerhülsenmantel, da der Vorsprung erst bei der Herstellung der Bördelung gebildet wird.

Bei einem weiteren bekannten Kipphebel aus Blech (GB-PS 6 67 791), wird zur Verhinderung des Entweichens von Schmieröl durch den Spalt zwischen den

2S aufeinanderliegenden Blechlagen eine Einbördelung der Lagerhülse vorgeschlagen. Diese spezielle Maßnahme ist nötig, da die aufeinanderliegenden Bischlagen bei Anwendung des normalen Stanzverfahrens so große Unebenheiten aufweisen, daß verhältnismäßig breite

μ Spalte zwischen den Blechlagen verbleiben.

Beim normalen Stanzverfahren erhält man bekanntlich keine glatten Stanzschnitte, vielmehr reißt das Material über einen Teil der Blechdicke, so daß die Schnittkante eine große Rauhigkeit aufweist. Die Riefen

■J¹» des Stanzschnittes können Ausgangspunkt für Dauerbrüche sein. Auch läßt sich das Normalstanzen bei Kipphebeln nur bis zu einer Blechdicke von etwa 2 mm anwenden, wodurch die Festigkeit des Kipphebels zusätzlich begrenzt wird. Für schnellaufende, hoch

to beanspruchte Motoren konnten deshalb gestanzte Kipphebel bisher nicht verwendet werden.

Bekannt (GB-PS 5 28 997) ist auch ein Kipphebel der eingangs genannten Art, also ein Kipphebel, der aus separat gestanzten Blechteilen besteht. Die ausgeprägten Vorsprünge haben bei dem bekannten Kipphebel eine Napfform. Die Seitenwände der Vorsprünge gehen über Abrundungen in die allgemeine Ebene der Blechteile über. Wegen dieser Form der Vorsprünge ist eine exakte Fixierung dieser Vorsprünge in den

so zugeordneten Vertiefungen des anderen Blechteiles nicht möglich. Die aus den Blechteilen ausgebogenen Kragen sind bei dem bekannten Kipphebel so hoch, daß die Hülse über ihre gesamte Länge von den Kragen umhüllt ist. Ein Preßsitz für die Hülse läßt sich in der langen Bohrung nur durch eine spanabhebende Nachbearbeitung erreichen, da die Ausrichtung der beiden Blechteile aufeinander nicht genügend genau ist, um eine fluchtende Bohrung innerhalb der Kragen zu erhalten und so hohe Kragen, wie sie in dieser GB-PS dargestellt sind, eine so starke Materialverformung bedingen, daß die Ränder der Kragen mehr oder weniger ausgefranst sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kipphebel der eingangs genannten Art so auszubilden,

·>"> daß seine beiden Teile ohne Hilfsvorrichtungen so K'enau aufeinander ausgerichtet werden, daß das Einpressen der Hülse ohne nachträgliche Bearbeitung der durch die ausgebogenen Kragen gebildeten

Preßsilzbohrung durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die durch elektrische Widersiandsschweißung verbundenen Blechteile Feinstanzteile sind und daß zur fluchtenden Ausrichtung der durch den Stanzvorgang mit Preßsitzmaß versehenen Krageninnenwände die Vorsprünge zylindrisch sind und über ihre gesamte Eingriffshöhe in die zylindrisch ausgebildeten Vertiefungen formschlüssig eingreifen.

Das Feinstanzen unterscheidet sich vom Norma'itanzen bek?nntlich dadurch, daß dem Stanzstempel gegenüber ein Gegenhalterstempel gegen das auszustanzende Blechstück drückt und daß längs des Schnittrandes an der Platine eine sogenannte Ringzacke zum Festhalten des Bleches in dieses eingedrückt wird, so daß ein Hineinziehen von Material in den Schnitt vermieden wird. Mit diesem Verfahren nun lassen sich sehr saubere Schnitte mit geringer Rauhigkeit erzielen, ■cO daß keine Riefen entstehen, die Ausgangspunkte für Dauerbrüche bilden könnten. Die Verwendung von zwei Blechteilen für einen Hebel hat den Vorteil, daß ein nachträgliches Biegen eines einzigen Zuschnittes vermieden wird und die beiden Blechteile sehr genau aufeinandergepaßt werden können. Das genaue Aufeinanderpassen wird dadurch gewährleistet, daß die Vorsprünge zylindrisch sind und über ihre gesamte Eingriffshöhe in die ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Vertiefungen formschlüssig eingreifen. Eine solche Form der Vorsprünge ist nur durch Anwendung des Feinstanzens möglich, wobei die Vorsprünge nicht, wie bei dem bekannten Kipphebel durch napfförmige Aussprägungen gebildet sind, sondern durch Herausdrücken von Material von der gegenüberliegenden Seile her. Diesen Vorgang bezeichnet man auch als Durchstellen. Die Vorsprünge gehen nicht über eine Abrundung in die allgemeine Ebene des Blechteiles über, sondern über eine scharfe Kante, so daß die Vorsprünge tatsächlich über ihre gesamte Höhe zylindrisch sind. Die Kragen an den Blechteilen bilden durch diese exakte Ausrichtung der Blechteile aufeinander eine so genaue Bohrung, daß eine genaue Preßsitzpassung hergestellt werden kann, so daß ohne Nachkalibrieren ein fester Sitz der Hülse erzielbar ist. Der erfindungsgemäße Kipphebel hat eine große Festigkeit und ist allen Ansprüchen gewachsen, auch solchen, wie sie in hochbelasteten schnellaufenden Motoren auftreten. Durch das Feinstanzen werden auch so genau ebene Blechteile erhalten, daß zwischen den Blechteilen keine Spalte verbleiben, durch d'e Schmieröl entweichen kann. Besondere Abdichtungsmaßnahmen sind deshalb nicht erforderlich. Auch an den Angriffsstellen zwischen Vorsprüngen und Vertiefungen kann wegen der genauen Passung kein Schmieröl entweichen.

Die Anordnung und Ausbildung von Vorsprüngen und Vertiefungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 ist für die Ausbildung der Feinstanzwerkzeuge von Vorteil.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kipphebels,

Fig.2einen Längsschnitt nach Linie H-Il in Fig. 1,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach Linie IH-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine teilweise Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV in F i g. I und

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 4 im Bereich des strichpunktierten Kreises V in Fi g. 4.

Der Kipphebel besteht aus zwei Blechteilen 1 und 2, einer Hülse 3, einem Druckstift 4 und einer Einstellschraube 5.

Die Blechteile 1 und 2 sind etwa spiegelbildlich zueinander, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der noch zu beschreibenden Mittel zur gegenseitigen Fixierung. Beide Blechteile sind Feinstanzteile, die in einem Folgewerkzeug hergestellt werden. In diesem Folgewerkzeug werden einmal die äußere Kontur und zum anderen eine erste Ausbauchung S und eine zweite

ίο Ausbauchung 9 hergestellt. Ferner werden am Blechteil I zwei Noppen (Vorsprünge) 10 und 11 ausgeprägt, die eine zylindrische Außenfläche haben. Ferner wird ein Kragen 29 hergestellt.

Am Blechteil 2 sind anstelle der Noppen 10, Il durchgestanzte Löcher 12, 13 vorhanden, in die die Noppen 10,11 genau passen.

An den oberen Rändern 14 der Blechteile sind die einander zugewendeten Kanten bei 15 bzw. 16 (siehe Fig. 3) etwas angeschrägt, wodurch eine Rinne 17 entsteht, die für die Zuführung von Öl in den Bereich des Druckstiftes 4 und der Einstellschraube 5 bestimm! ist. In beide Blechteile 1 und 2 sind außerdem Rillen 18, 19 eingeprägt, die sich zu einem Ölkanal 20 ergänzen, der mit einer Bohrung 21 in der Hülse 3 kommuniziert. Der Kanal 20 mündet in die Rinne 17.

Wie Fig. 5 zeigt, haben die Rinnen einen trapezförmigen Querschnitt, der am Grund eine Breite b von etwa 3,5 mm aufweisen kann, während die Tiefe t etwa 0,5 mm sein kann. Der Erweiterungswinkel ix zwischen den Seitenflächen 22 der Rille kann z. B. 60° betragen. Die beschriebene flache Rillenform eignet sich besonders gut für eine Herstellung durch Einpressen.

Die beiden Blechieile 1 und 2 sind durch Schweißstellen 23 bis 28 miteinander verbunden. Die Schweißstellen

Jj 23 und 28 sind länglich ausgebildet und werden durch Buckelschweißen hergestellt, während die Schweißstellen 24 und 27 durch Punktschweißen hergestellt werden. Die Blechteile 1 und 2 sind auch schon vor dem Verschweißen durch den Eingriff der Noppen (Vorsprünge) 10, 11 in die Löcher 12, 13 genau aneinander fixiert.

Nach dem Zusammenfügen der Blechteile 1 und 2 bilden die Kragen 29 und 30 eine Bohrung 31, in die sich die eine Lagerbohrung 3' enthaltende Hülse 3 mit Preßstift einschieben läßt. Mit dem Feinstanzen ist es nämlich möglich, die Fläche 31 so genau herzustellen, daß die für eine Preßsitzpassung erforderliche Genauigkeit eingehalten wird. Die Bohrung 31 bedarf also keinerlei zusätzlicher Bearbeitung vor dem Einpressen der Hülse 3.

Durch die Ausbauchung 8 und die dazu spiegelbildliche Ausbauchung 8' wird eine Bohrung 32 für die Aufnahme des Schaftes 33 des Druckstiftes 4 gebildet. Der Druckstift läßt sich wiederum durch bloßes Einpressen in der Bohrung 32 befestigen. An dem Schaft 33 befindet sich ein in der Zeichnung nicht dargestellter Nocken, mit dem die genaue Lage des Druckstiftes 4 fixiert wird.

Die Ausbauchung 9 und die dazu spiegelbildliche Ausbauchung 9' bilden zusammen eine Bohrung 34 für die Aufnahme der Stellschraube 5. Zu diesem Zweck befindet sich in der Bohrung 34 ein Gewinde, in dem das Bolzengewinde der Stellschraube verschraubbar ist. Die Stellschraube 5 hat an ihrem oberen Ende einen

ti5 Sciiraubenzieherschlitz 35. Auf das obere Ende ist eine Kontermutter 36 aufgeschraubt, mit der eine bestimmte Einstellage der Stellschraube 5 fixiert werden kann. Bekanntlich dient die Stellschraube zur Einstellung des

Vcntilspiclcs.

Die bis jetzt beschriebene Hebelausführung ist für eine Tropfschmierung bestimmt, d. h. oberhalb des Kipphebels wird in Verlängerung des Kanals 20 Öl abgetropft, was z.T. durch den Kanal und die Bohrung 21 in der Büchse 3 an die Leitflächen der Lagerung gelangt undz. T. über den Kanal 17 zum Druckstift 4 und zur Stellschraube 5 fließt und die Kontaktstellen mit den anschließenden Maschinenelementen schmiert. Der erfindungsgemäße Hebel kann jedoch auch für eine

Druckschmierung ausgebildet werden, wozu z. B. eil Kanal 37 vorgesehen werden kann, der wiederum durcl zwei zu einem Kanal ergänzende eingeprägte Rillei gebildet wird und über den Öl aus der Lagerungsachsi der Kipphebel zu der Einstellschraube 5 geführt wird, ii der dann eine Axialbohrung vorgesehen sein kann, dii an der Kugelfläche 38 mündet, tin entsprechende Kanal kann zum Druckstift 4 geführt werden. Bei de Verlegung des Kanales muß nur darauf geachte werden, daß die Schweißstellen umgangen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kipphebel für die Ventilsteuerung einer Kolbenbrennkraftmaschine, der aus Blech hergestellt ist und aus zwei aneinanderliegenden, durch Schweißstellen miteinander fest verbunden, separat gestanzten Blechteilen besteht, aus denen Vertiefungen ausgebogen sind, die sich beim Zusammensetzen der Blechteile zu Bohrungen für die Aufnahme eines Druckelementes und einer Ventileinstellschraube ergänzen, wobei aus den Blechteilen Kragen ausgebogen sind, die eine die Lagerbohrung enthaltende Hülse mittels Preßsitzes aufnehmen und die beiden Blechteile durch Eingreifen von ausgeprägten Vorsprüngen an einem Blechteil in ausgestanzte Vertiefungen am anderen Blechteil aufeinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch elektrische Widerstandsschweißung verbundenen Blechteile (1, 2) Feinsianzteile sind und daß zur fluchtenden Ausrichtung der durch den Stanzvorgang mit Preßsitzmaß versehenen Krageninnenwände die Vorsprünge (10, 11) zylindrisch sind und über ihre gesamte Eingriffshöhe in die zylindrisch ausgebildeten Vertiefungen (Vi, 13) formschlüssig eingreifen.

2. Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Vorsprünge (10,11), vorzugsweise zwei Vorsprünge, an einem Blechteil (1) und alle Vertiefungen (12, 13) am anderen Blechteil (2) angeordnet sind.

3. Kipphebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (12, 13) als durchgehende Löcher ausgebildet sind