DE3036543C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung mit unten­ liegender Nockenwelle und hängendem Ventil unter Verwendung eines Kipphebels, über welchen die einem in einer Stößelführung laufenden Stößel von einem Nocken aufgedrückten Bewegungen über eine Stoßstange auf das Ventil übertragen werden, wobei der Kipphebel auf einer Hohlwelle gelagert ist, über deren Innenbohrung unter radial im Lagerbereich des Kipphebels angeordnete Austrittsbohrungen Schmieröl der Lagerstelle und von dort über Ölführungen den beiden Angriffsbereichen für Stoßstange und Ventil bzw. Ventilschaft zugeführt wird, und im ersteren Fall eine Weiterleitung des Schmieröls bis zum Nocken erfolgt.

Bei bekannten Ausführungsformen wird ein Teil des der Lagerstelle zugeführten Schmieröls über im Innern der Kipphebelnabe vorliegende Radialbohrungen den beiden obenerwähnten Stellen zugeleitet (vergleiche beispielsweise US-PS 30 08 544). Die vorgesehenen Radialbohrungen innerhalb der Nabe sind insofern nachteilig, da hierfür durch das Anzapfen im Lagerbereich diesem Bereich der Kipphebelbüchse Schmieröl entzogen wird. Außerdem müssen derartige Bohrungen sehr gut bearbeitet sein, da sonst die Ränder der Bohrungen zusätzlichen Verschleiß im Lagerbereich verursachen können, was gutes Gleiten erschwert.

Auch die richtige Dosierung des den einzelnen Stellen zuzuführenden Öles ist schwierig. So sind einerseits genau lageorientierte Bohrungen notwendig (vergleiche beispielsweise in der erwähnten US-PS 30 08 544 die Bohrung 76 zur Schmierung der Stoßstangenpfanne) und andererseits läßt durch derartige Bohrungen die Schmierölzufuhr aufgrund der engen Ausführung dieser Bohrungen oft unbemerkt nach, da sich die Bohrungen im Laufe der Zeit zusetzen. Auch hat der im Lagerspalt noch herrschende minimale Überdruck Einfluß auf die über die Radialbohrungen austretende Ölmenge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilsteuerung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Führung bzw. Verteilung des Schmieröls einerseits zum Kipphebeldaumen bzw. Ventilschaft und andererseits zur Stoßstangenpfanne bzw. Stößelführung bis hin zum Nocken der Nockenwelle in ausreichendem bzw. gewünschtem Maße sichergestellt wird, ohne fertigungstechnisch an Anordnung und Ausbildung von Bohrungen oder ähnlichem besondere Anforde­ rungen stellen zu müssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kipphebel an mindestens einer der Stirnseiten seiner Nabe, die an einer Anlauffläche an­ liegt, eine Ringnut aufweist, von der aus radial verlaufende Nuten, welche zur Führung des aus der Lagerstelle des Kipphebels axial austretenden Öles dienen, abgehen, daß der Kipphebel einen verdickten Führungsrand zur Weiterleitung des aus den Nuten austretenden Öles an beide Angriffsbereiche (Stoßstangenpfanne und Kipphebeldaumen) aufweist, und daß in der Stößelführung mindestens ein Kanal zur Weiterleitung des von der Stoßstangen­ pfanne abtropfenden Öles auf den Nocken angeordnet ist.

Bei der Ventilsteuerung nach der Erfindung wird also das Schmieröl, das ebenso wie bei bekannten Einrichtungen in das Lager des Kipphebels über eine Bohrung aus der Lagerachse dieses Kipphebels zugeführt wird, nicht, wie bei bekannten Ausführungen, durch Bohrungen in der Büchse des Lagerzapfens selbst an die zu schmierenden Angriffsbereiche des Kipphebels, also Kipphebeldaumen und Lagerpfanne geführt bzw. gespritzt, sondern der Ölaustritt erfolgt axial. Das aus dem Lagerspalt axial ausgetretene (gesamte durch den Lagerspalt geströmte und nun drucklose) Öl sammelt sich in zumindest einer ringförmigen Ölsammelnut und wird dann durch radial angeordnete Nuten nach außen umgelenkt. Das Öl kriecht dann infolge seiner Zähigkeit und bedingt durch die durch die Schwenkbewegungen des Kipphebels aufgezwungenen Fliehkräfte an den seitlichen Flächen des Kipphebels entlang und wird dann durch einen äußeren Führungsrand (Verdickung), durch den die gewünschte Aufteilung (Dosierung) des Öls für den Kipphebeldaumen und für die Pfanne erfolgt, an die erwähnten Stellen weitergeleitet. Hierbei ergibt sich der Ölfluß von allein und es kann darauf verzichtet werden, den Öldruck im Kipphebel-Lager durch Bohrungen in der Kipphebelnabe anzuzapfen.

Zwar ist es aus der DE-AS 21 47 040 bekannt, zur Schmierung des Ventilschaftes von Auslaßventilen seitlich am Kipphebel eine von der Kipphebelnabe zum Ventildaumen hin verlaufende Ölführungsrippe vorzusehen. Diese geht von einer segmentartigen Unterbrechung einer sonst abgedeckten Ringnut aus, letztere steht mit der Kipphebel-Lagerbohrung in Verbindung. Obwohl hier ebenfalls das Schmieröl für den Ventilschaft axial aus der Lagerbohrung austritt, ist das Schmierungssystem als solches nicht mit dem nach der vorliegenden Anmeldung vergleichbar. Einerseits erfolgt die Schmierung des Stößels (Stoßstangen­ pfanne) direkt über das Umlaufdruckschmierungssystem der Brennkraftmaschine von unten herauf über die inneren Hohlräume der Stoßstange. Von dort gelangt dann das Öl über eine innere Bohrung im Kipphebel zu einem massiven Kipphebelzapfen, d. h. zur Lagerbohrung des Kipphebels. Es kommt also keine Hohlwelle für den Kipphebel zur Anwendung. Andererseits liegt auch eine andere Weiterführung des Schmieröls von der Lagerbohrung zum Ventilschaft vor.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Weitere Einzelheiten der Ventilsteuerung nach der Erfindung sowie vorteilhafte konstruktive Realisierungsmöglichkeiten werden im folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Gesamtanordnung einer Ventilsteuerung nach der Erfindung mit der vorbeschriebenen Ölschmierung,

Fig. 2 eine Abwandlung im Bereich der Stößelführung bei einer Ventilsteuerung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine mögliche vorteilhafte Ausgestaltung des Kipphebels selbst, wie er in einer Ventilsteuerung nach Fig. 1 entsprechend einsetzbar ist.

Die Fig. 1 zeigt eine Ventilsteuerung in ihren wesentlichen Teilen, wie sie entsprechend dem Vorschlag nach der Erfindung in ihrer Gesamtheit im Prinzip aufzubauen ist. Dabei ist mit 1 eine untenliegende Nockenwelle bezeichnet, welche über einen Stößel 2, der in der Stößelführung 3 geführt ist, eine Stoßstange 4 sowie über den allgemein mit 6 bezeichneten Kipphebel mit Einstellschraube 5 und Kipphebeldaumen 7 auf das Ventil 8 wirkt. Das Ventil selbst weist einen Federteller 9 und eine Feder 10 auf und ist in dem Gehäuseteil 11 geführt.

Mit 12 ist die Kipphebelachse bezeichnet, deren Innenbohrung 13 unter Druck zugeführtes Öl führt, das über mindestens eine Axialbohrung 14 in den Lagerbereich zwischen Achse 12 und Innenfläche des Kipphebels 6 gedrückt wird. Von dort tritt es axial, also senkrecht zur Zeichenebene auf beiden Seiten des Kipphebels 6 aus. An die Naben des Kipphebels schließt sich im allgemeinen eine (in der Figur nicht gezeigte) Anlaufscheibe an.

Zur Weiterführung des austretenden Öles längs der Nabe sind die beiden Stirnseiten 15 mit einer relativ kleinen umlaufenden Ölsammelnut 16 und mit radial angeordneten Nuten 17 versehen. Das Öl hat die Tendenz sich infolge der Fliehkräfte radial oder angenähert radial weiterzubewegen, was dem Öl nur im Bereich der Radialnuten 17 möglich ist.

Nach Verlassen der Nuten 17 kriecht das Öl am Steg des Kipphebels weiter bis zu dem erfindungsgemäß vorgesehenen verdickten Rand 18. Dieser Rand ist so geformt, daß das austretende Öl teilweise zum Kipphebeldaumen 7 und teilweise zur Pfanne 19 umgelenkt wird.

Die strichpunktierte Linie 20 markiert die Stelle des kleinsten Abstandes zwischen dem Rand 18 des Kipphebels 6 und dem Umfang der Ringnut 16, in welcher das aus dem Lager austretende Öl zunächst gesammelt wird.

Alles Öl, welches von dieser Linie an im Uhrzeigersinne die Kante 18 erreicht, wird in Richtung des Kipphebeldaumens 7 weiterfließen, das links von der Linie auftreffende Öl hingegen in Richtung der Pfanne 19.

Daraus ist zu ersehen, daß allein durch die Formgebung des Kipphebels 6 bzw. die Anordnung des Führungsrandes 18 eine ganz bestimmte Ölaufteilung auf diese beiden Stellen erreichbar ist. Zusätzlich kann diese Ölverteilung auch nur durch entsprechende Dimensionierung der Breite und/oder Tiefe der Nuten 17 sowie deren Verteilung auf dem Umfang festgelegt werden. Dabei empfiehlt es sich, keine Nuten nach unten anzu­ ordnen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform gelangt der weitaus größte Teil des durch die Nuten 17 austretenden Öles über den Kipphebeldaumen 7 auf das Ventil 8. Dies kann in vielen Fällen erwünscht und richtig sein. In anderen Fällen empfiehlt es sich aber gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, den größeren Teil des aus­ tretenden Öles auf die Pfanne 19 zu lenken, was zu einer Ausbildung eines Kipphebels führt, wie er beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt ist.

Bei dem dort dargestellten Kipphebel ist der Führungsrand 18′ so aufgeführt, daß bei im übrigen gleicher Anordnung von (in dieser Figur nicht dargestellten) Ölführungsnuten der geringste Abstand zwischen Führungsrand 18′ und der Kipp­ hebelachse rechts von der Senkrechten etwa im Bereich der strichpunktierten Linie 20′ zu liegen kommt. Dementsprechend wird zum Kipphebeldaumen 7′ nur das Öl geführt, das im Uhrzeigersinn gesehen rechts von der Bezugslinie 20′ an diesen Führungsrand 18′ gelangt.

Diese Ölverteilung ist gewählt, weil eine Ölüberschwemmung des Ventils im allgemeinen nachteilig ist, da dann das Öl im Ventilbereich einen Sumpf bildet und dabei in den Spalt zwischen Wandbereich 11 und Ventil 8 einzudringen sucht.

Eine Ölüberschwemmung im Bereich der Pfanne 19 hingegen wird dazu genutzt, die Kontaktstelle zwischen Nocken 1 und Stößel 2 zu schmieren, indem das von der Pfanne 19 herunterlaufende Öl durch Bohrungen 21, welche an ihrer Oberseite über eine Sammelnut 22 verbunden sind, die Möglichkeit gegeben wird, durch den Wandbereich 3 auf den Nocken 1 zu gelangen.

Diese Schmierung des Nockens kann auch dadurch erzielt werden, daß, wie in der Fig. 2 gezeigt, im Wandbereich 3 im Bereich des Stößels 2 eine Nut 23 vorgesehen ist.

Dabei empfiehlt es sich diese Nut 23 so anzuordnen, daß die auflaufende Seite des Nockens bevorzugt mit Öl versorgt wird.

In beiden Fällen muß bei der Realisierung natürlich darauf geachtet werden, daß das über die Pfanne 19 strömende Öl störungsfrei zu den Bohrungen 21 bzw. der Nut 23 gelangen kann, was bedeutet, daß die bisher üblichen Ölablaufkanäle zwischen den Stößelführungen in Form und Querschnitt diesem Erfordernis anzupassen sind.

Mit Vorschlag nach der Erfindung gelingt es erstmals trotz Aufrechterhaltung des gesamten Öldruckes zwischen Lagerachse und Büchse die beiden Angriffsstellen von Kipphebeldaumen/ Ventil einerseits und Stößelpfanne/Einstellschraube andererseits voll zu schmieren. Dabei ist der Gesamtaufbau einfacher als bisher, insbesondere auch im Bereich der Nockenschmierung, weil bisher übliche Schmiermaßnahmen durch Spritzen von Öl wegfallen können, wobei durch die erfindungsgemäß zu erreichende Ölverteilung ein erheblicher Gewinn an Sicherheit und Lebensdauer erreicht wird.

Claims (6)

1. Ventilsteuerung mit untenliegender Nockenwelle und hängendem Ventil unter Verwendung eines Kipphebels, über welchen die einem in einer Stößelführung laufenden Stößel von einem Nocken aufgedrückten Bewegungen über eine Stoßstange auf das Ventil übertragen werden, wobei der Kipphebel auf einer Hohlwelle gelagert ist, über deren Innenbohrung unter radial im Lagerbereich des Kipphebels angeordnete Austrittsbohrungen Schmieröl der Lagerstelle und von dort über Ölführungen den beiden Angriffsbereichen für Stoßstange und Ventil bzw. Ventilschaft zugeführt wird, und im ersteren Falle eine Weiterleitung des Schmieröls bis zum Nocken erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (6) an mindestens einer der Stirnseiten seiner Nabe, die an einer Anlauffläche anliegt, eine Ringnut (16) aufweist, von der aus radial verlaufende Nuten (17), welche zur Führung des aus der Lagerstelle des Kipphebels axial austretenden Öles dienen, abgehen, daß der Kipphebel (6) einen verdickten Führungsrand (18) zur Weiterleitung des aus den Nuten (17) austretenden Öles an beide Angriffsbereiche (Stoßstangenpfanne 19 und Kipphebeldaumen 7) aufweist, und daß in der Stößelführung (3) mindestens ein Kanal (21, 23) zur Weiterleitung des von der Stoßstangenpfanne (19) abtropfenden Öles auf den Nocken (1) angeordnet ist.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal bzw. die Kanäle als Bohrung bzw. Bohrungen (21) in der Stößelführung (3) ausgebildet ist bzw. sind.

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal als eine in der Wand der Bohrung für den Stößel in der Stößelführung (3) verlaufende Nut (23) ausgebildet ist.

4. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Nuten (17) lediglich zur Seite und nach oben angeordnet sind.

5. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß entsprechend der gewünschten Ölverteilung auf beide Angriffsbereiche (Stoßstangenpfanne 19 und Kipphebeldaumen 7) Anzahl und/oder Querschnittsausbildung der radial verlaufenden Nuten (17) gewählt ist.

6. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf der Oberseite der Stößelführung (3) eine die Bohrungen ( 21) verbindende Ringnut (22) angeordnet ist.