DE3302194C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kipphebelmechanismus zum Betä­ tigen eines Ventils einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen aus der DE-AS 11 98 606 bekannten Kipphebelmechanismus ist der Kipphebel im Bereich des Ku­ gelgelenks mittels einer U-förmigen Bügelfeder in Richtung auf das Ventil vorgespannt. Ein Schenkel der Bügelfeder ist am Fußende des Kugelgelenks festgelegt und endet in einem gabelförmigen Abschnitt, dessen beide Enden sich jeweils an einer Seite des Kipphebels bis zu einem Auflagerpunkt er­ strecken. Der andere Schenkel erstreckt sich bogenförmig rücklaufend um den Kugelgelenkabschnitt und ist an der Oberfläche des Kipphebels mittels der Einstelleinrichtung befestigt. Bei einem derartigen Kipphebelmechanismus müssen zusätzliche seitliche Auflagerpunkte am Kipphebel vorgese­ sehen werden. Dadurch werden die Herstellkosten des Kipphe­ bels unnötigerweise erhöht. Darüber hinaus besteht die Ge­ fahr, daß sich die Federkonstante der beiden Enden des ga­ belförmigen Endabschnitts, beispielsweise verursacht durch Fertigungstoleranzen oder Materialermüdung, unterscheiden, so daß die Federkraft unsymmetrisch eingeleitet wird. Dies kann zu einer seitlichen Verdrehung des Kipphebels um seine Längsachse führen.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Kipphebelmechanismus derart weiterzubilden, daß er einen einfachen Aufbau hat und dem seitlichen Kippen des Kipphebels vorgebeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des neuen Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem anmeldungsgemäßen Kipphebelmechanismus wird der Kipphebel durch eine im wesentlichen U-förmige Bügelfeder, vorzugsweise einer Blattfeder vorgespannt, deren bogenförmig rücklaufender Schenkel im Bereich der Einstelleinrichtung eine Öse bildet, durch die sich die Einstelleinrichtung erstreckt. Der Endabschnitt des Schenkels liegt im Abstand zum Drehgelenk auf der Oberseite des Kipphebels auf.

Da die Federkraft anmeldungsgemäß über die gesamte Breite eines Oberflächenabschnitts des Kipphebels eingeleitet wird, wird einer seitlichen Verdrehung des Kipphebels vor­ gebeugt. Zur Übertragung der Federkraft ist keine besondere Anlageeinrichtung am Kipphebel vorzusehen. Da die Feder nur einseitig im Bereich des Kugelgelenks eingespannt ist, muß beim Wechseln der Feder nur eine Verbindung gelöst bzw. an­ gezogen werden. Beim Erfindungsgegenstand trägt nahezu die gesamte Länge der Bügelfeder zur Vorspannung des Kipphebels bei, während bei dem Kipphebelmechanismus gemäß der DE-AS 11 98 606 der Kipphebel im wesentlichen durch den gabelför­ migen Abschnitt der Bügelfeder vorgespannt ist.

Aus der DE-OS 23 09 460 ist ein Kipphebelmechanismus be­ kannt, bei dem der Kipphebel über eine Bügelfeder vorge­ spannt ist. Deren auf dem Kipphebel wirkender Abschnitt ist durch zwei parallel zur Kipphebellängsachse verlaufende Teilschenkel gebildet, die durch eine Querstrebe miteinan­ der verbunden sind, entlang der die Bügelfeder an der Kipp­ hebeloberseite anliegt. Diese Konstruktion beansprucht einen relativ großen Bauraum, da die Teilschenkel beidsei­ tig des Kipphebels verlaufen. Da die Querstrebe im Bereich des Auflagerpunkts des Kipphebels anliegt, ist eine derar­ tige Konstruktion auch nicht zur Anwendung bei einem Kipp­ hebelmechanismus mit einer von oben zugänglichen Einstell­ einrichtung geeignet.

Die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Unteranspruch 2 ermög­ licht es, die Federkraft entlang einer definierten Anlage­ fläche in den Kipphebel einzuleiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht eines mit dem Kipphebelmechanismus versehenen Motors,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Haltefeder für einen Kipphebelmechanismus,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils VII in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils VIII in Fig. 2 und

Fig. 5 eine Teilansicht des Kipphebelmechanismus aus Fig. 1.

Ein Haupteinlaßventil 1, ein Hilfseinlaßventil (3. Ventil) 5 und ein Hauptauslaßventil 3 sind wechselweise auf gegen­ überliegenden Seiten einer Nockenwelle 17 angeordnet, d. h. in Draufsicht im Zickzack, wie Fig. 1 zeigt. Diese Ventile 1, 3 und 5 öffnen und schließen entsprechend zugeordnete Einlaß- und Auslaßkanäle.

Die Ventile 1, 3 und 5 werden ständig durch entsprechende Rückzugsfedern (nicht gezeigt) in ihre geschlossenen Stellungen gedrückt. Die obener­ wähnte Anordnung ist typisch für eine Brennkraftmaschine mit 3 Ventilen pro Zylinder.

Erfindungsgemäß sind Nocken 61, 63 und 65 zur Betätigung der entsprechenden Ventile 1, 3 und 5 an einer gemeinsamen einzigen Nockenwelle 17 befestigt und ihre Kontur ist auf der Grundlage eines vorbestimmten zeitlichen Ventilab­ laufs profiliert, wobei zwischen ihnen und den obersten Enden der Ventilschäfte der entsprechend zugeordneten Ventile 1, 3 und 5 Kipphebel 71, 73 und 75 vorgesehen sind, die zur Übertragung der Bewegung der Nocken auf die entsprechenden Ventile geeignet sind. Die Kipphebel haben nämlich an ihren gegenüber den freien Enden liegenden anderen Enden Gewin­ debohrungen, in die Stellschrauben 91, 93 und 95 eingeschraubt sind, die mittels Feststellmuttern 105 (s.Fig. 5) so an den entsprechenden Kipphebeln befestigt sind, daß ihre relativen Stellungen und die der zugeordneten Kipphebel zur Einstellung der Stößel­ spiele eingestellt werden können.

Die Stellschrauben 91, 93 und 95 haben im allgemeinen halbkugelförmige untere Enden (Anlenkpunkt für die Schwingbe­ wegung) (nicht gezeigt), die zur unabhängi­ gen Schwingbewegung der jeweiligen Kipphebel in die entsprechenden halbkugeligen Aufnahmen eingepaßt sind, die in den mit dem Zylinderkopf 30 einstückigen Drehlager­ abschnitten 145 (s. Fig. 5) vorgesehen sind. Aufgrund des halbkugelförmigen Anlenk­ punktes (allseitiges Drehgelenk) neigen die Stellschrauben und die Kipphebel zu allseitiger oder begrenzter Bewegung. Um eine derartige Bewegung zu vermei­ den, sind Bügelfedern 252, 253 und 255, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt, an die jeweiligen Kipphebel 71, 73 und 75 angebracht.

Die Kipphebel 71, 73, 75 sind somit ständig in Richtung geöffneter Ventile 1, 3, 5 durch die Bügelfe­ dern 251, 253, 255 vorgespannt. Deren Federkraft ist jedoch kleiner als diejenige der Ventilfedern und dement­ sprechend sind sie nicht stark genug, um die Ventile 1, 3 usw. gegen die Ventilfedern, die diese in die ge­ schlossene Stellung drücken, zu öffnen.

Erfindungsgemäß sind die Anlenkpunkte der Kipphebel 73, 75 usw. wechselseitig auf gegenüberliegenden Seiten der Nocken­ welle 17 angeordnet, d. h. im Zickzack. Die Kipphebel 71, 73 und 75 sind derart gestaltet, daß sie sich weder untereinander noch mit den Ventilfedern und den Bügelfe­ dern behindern.

Die Ventile 1, 3 und 5 werden durch die entsprechenden auf der gemeinsamen Nockenwelle 17 befestigten Nocken 61, 63 und 65 in Abhängigkeit ihres bestimmten zeitlichen Ablaufs, der von den Profilen der Nocken abhängt, betätigt. Die Bewegungen der Nocken werden mittels den Kipphebeln in wechselseitiger Anordnung auf die entsprechenden Venti­ le übertragen.

Gemäß Fig. 2 bis 4 ist die Bügelfeder durch eine U-förmig gebogene Blattfeder 251 (253, 255) gebildet, die eine Öse 252 hat, durch welche sich die jeweiligen Stell­ schrauben 91, 93 usw. erstrecken, sowie ein gebogenes Ende 254, das an den entsprechenden Kipphebeln 71, 73, 75 ausgebildet werden kann, um diesen nach unten zu drücken. Das andere Ende 256 der Blattfeder 251 ist mit dem entsprechenden Drehlagerabschnitt 145 verbun­ den.

Bemerkenswert ist, daß die Blattfeder leicht hergestellt werden kann und eine größere Federkraft im Vergleich zu herkömmlichen Ringfedern aus Federdraht haben kann.

Wie aus dem Vorstehenden offensichtlich ist, können ande­ rerseits gemäß dem Stand der Technik erforderliche Kipp­ hebelachsen wegfallen, da die Einlaß- und Auslaßventile 1, 3, 5 durch Kipphebel 71, 73, 75 betätigt werden, die um die jeweiligen in wechselseitiger Anordnung angebrachten Drehpunkte schwingen und nacheinander durch eine einzige gemeinsame Nockenwelle 17 betätigt werden, wodurch sich eine verein­ fachte und kostengünstige Konstruktion ergibt.

Schließlich ist zu bemerken, daß die Anzahl der Ventile nicht auf 3 begrenzt ist, d. h., daß nicht nur ein Zusatz­ ventil vorgesehen werden kann. So ist z. B. eine Brenn­ kraftmaschine mit vier Ventilen bekannt, die ein Hilfsein­ laßventil und ein Hilfsauslaßventil zusätzlich zu einem Haupteinlaß- und einem Hauptauslaßventil für jeden Zylinder vorsieht. Die Erfindung ist natürlich bei einer solchen Brennkraftmaschine mit vier Ventilen für jeden Zylinder anwendbar, wobei die vier Ventile durch vier Kipphebel, die ähnlich dem oben beschriebenen, auf drei Ventile bezogenen Ausführungsbeispiel im Zickzack angeordnet sind, betätigt werden.

Claims (2)

1. Kipphebelmechanismus zum Betätigen eines Ventils ei­ ner Verbrennungskraftmaschine mit einem Kipphebel, dessen eines Ende auf das Ventil wirkt und der an seinem anderen Ende in einem mit einer Einstelleinrichtung versehenen Ku­ gelgelenk gelagert ist und mittels einer als U-förmige Blattfeder ausgebildeten Bügelfeder in Richtung auf das Ventil vorgespannt ist, wobei ein Schenkel der Bügelfeder im Bereich des Fußpunktes des Kugelgelenks festgelegt ist und der andere Schenkel, vom Fußpunkt ausgehend, sich bogenförmig, zunächst vom Kipphebel weg und dann zu dessen Oberseite hin erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Schenkel im Bereich der Einstelleinrichtung eine diese im Abstand umgreifende geschlossene Öse (252) bildet, die mit einem Abschnitt (254) an der Oberseite des Kipphebels (71, 73, 75) zu dessen Vorspannung anliegt.

2. Kipphebelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das den Anlageabschnitt am Kipphebel (71, 73, 75) bildende Ende (254) der Öse (252) in Richtung zur Oberseite des Kipphebels (71, 73, 75) gebogen ist.