DE3500524C2 - - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
- F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F1/00—Springs
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kipphebelfeder für
eine Ventilbetätigungsvorrichtung einer
Brennkraftmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der GB-PS 9 63 995 ist eine Kipphebelfeder
dieser Gattung für eine Ventil
betätigungsvorrichtung bekannt.
Bei dieser
ist die Steifigkeit des Oberarms der Kipphebelfe
der unzureichend, um eine unzulässige Verbiegung des
Oberarms zu verhindern, da die Feder aus einem flachen
Blech Federstahls hergestellt ist, das zu einem U-förmi
gen Querschnitt verbogen ist. Daher besteht die Möglich
keit, daß der Oberarm in Resonanz mit der Schwingbewe
gung des Kipphebels vibriert, so daß ein Vibrationszen
trum in einem bestimmten örtlich festgelegten Bereich
des Oberarms entsteht, woraus ein Versagen der Feder in
diesem Bereich resultiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Kipphebelfeder
zu schaffen, deren
Oberarm eine verbesserte Biegesteifigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen umgebogenen Seitenränder der Kipphebelfeder bewirken eine
Verstärkung des Oberarms und einen Anstieg der Biege
steifigkeit.
Gemäß der DE-OS 19 19 993 ist ein als Kipphebelfeder funktionierender
Halter für Ventilsteuerungen bekannt, der zwischen einem Ende eines
Kipphebels und einem Ventilschaft angeordnet ist. Der Halter weist
abgebogene Führungsflächen auf, die eine Radialverstellung zwischen
dem Halter und dem dort angeordneten Ende des Kipphebels
verhindern sollen. Dabei können die Führungsflächen in keiner
Weise zur Versteifung des Oberteils des Halters beitragen,
so daß sie die erfindungsgemäße Aufgabe nicht lösen können.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im
Patentanspruch 2 definiert.
Diese Anordnung verringert die Querausdehnung des Kipp
hebels beträchtlich und ermöglicht so eine Verringerung
der Längsausdehnung der Brennkraftmaschine, wodurch die
Gesamtabmessungen der Brennkraftmaschine minimiert wer
den können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines Teils des
Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine mit einer Ventil
betätigungsvorrichtung, die mit der erfindungsgemäßen
Kipphebelfeder ausgerüstet ist;
Fig. 2 eine vergrößerte, schematische Ausschnittsdar
stellung der in Fig. 1 gezeigten Ventilbetätigungsvor
richtung, wobei nur die wesentlichen Elemente darge
stellt sind;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte
Ventilbetätigungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Teildarstellung der erfindungsgemäßen Kipp
hebelfeder;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kipphebelfeder, durch
die der Oberarm der Kipphebelfeder dargestellt ist; und
Fig. 6 eine Unteransicht der Kipphebelfeder, durch die
der Unterarm dargestellt ist.
In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Zylinderkopfes 10
einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine dargestellt.
Der Zylinderkopf 10 weist eine Mehrzahl Einlaß- oder
Auslaßventile 12 auf, von denen eines dargestellt ist. In
bekannter Art und Weise ist der Ventilschaft jedes Ven
tils 12 in eine den Ventilschaft führende Ventilführung
14 eingepaßt, die im Zylinderkopf 10 ausgebildet ist.
Eine Ventilfeder 16 sitzt zwischen einem Federsitz 18,
der auf der Oberfläche des Zylinderkopfes 10 ausgebildet
ist, und einer Federhalteplatte 20, die mittels eines
Splints 22 an das obere Ende des Ventilschafts befestigt
ist. Jedes Ventil 12 wird durch die Ventilfeder 16 in
Schließstellung vorgespannt und wird durch einen Nocken
26 betätigt, der auf einer obenliegenden Nockenwelle
sitzt, die in geeigneter Art und Weise auf dem Zylinder
kopf 10 gelagert ist.
Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Kipphebel
24 an seinem linken Ende - in Fig. 2 - drehbar durch
ein Drehlager 28 gelagert. Das Drehlager 28
weist eine Lagerbuchse 30 mit einem Schaftabschnitt 32
auf, der in eine Bohrung 34 in einm Vorsprung 36 des
Zylinderkopfs 10 eingepaßt ist. Die Lagerbuchse 30 weist
an ihrer Oberseite eine teilweise sphärisch-konkave Aufla
gefläche 38 auf. Ein schwenkbarer Bolzen 40, der das
andere Teil des Drehlagers 28 bildet, weist einen
mit einem Gewinde versehenen Schaftabschnitt 42 auf, der
in eine Bohrung 44 mit Innengewinde geschraubt ist, die
am linken Ende des Kipphebels 24 ausgebildet ist, wobei
der Schaftabschnitt 42 durch eine Kontermutter 46 in
seiner Lage fixiert wird. Der schwenkbare Bolzen 40 hat
einen teilweise sphärisch-konvexen unteren Endabschnitt
48, der an die konkave Auflagefläche 38 der Lagerbuchse
30 angepaßt ist und von dieser aufgenommen wird. Eine
Kipphebelfeder 50, die später in Einzelheiten anhand der
Fig. 4 bis 6 beschrieben wird, dient dazu, den
schwenkbaren Bolzen 40 und die Lagerbuchse 30 zusammenzu
halten, und außerdem dazu, das rechte Ende des Kipphe
bels 24 in Anlage an das obere Stirnende des Ventil
schafts zu drücken. Der Kipphebel 24 weist einen Auflage
abschnitt 52 auf, der in Berührung mit dem Nocken 26 der
obenliegenden Nockenwelle 54 steht. Wenn sich die Nocken
welle 54 dreht, wird der Vorsprung des Nockens 26 in
Berührung mit dem Auflageabschnitt 52 gebracht, so daß
sich der Kipphebel 24 um den Drehpunkt des Drehla
gers 28 dreht, wie durch die gestrichelte Linie in Fig.
2 dargestellt; dadurch wird das Einlaß- oder Auslaßven
til 12 angehoben. Das Ventilspiel der Ventilbetätigungs
vorrichtung kann durch Nachlassen der Kontermutter 46
und Drehen des schwenkbaren Bolzens 40 in jede Richtung
eingestellt werden.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist bei der dargestellten
Ausführungsform jeder Zylinder 2 Einlaßventile und ein
Auslaßventil auf. Daher ist die Nockenwelle 54 für jeden
Zylinder mit drei Nocken 26 versehen, die jeweils mit den
zugeordneten Kipphebeln zusammenwirken. Die Anzahl der
Ventile kann jedoch je nach Motorbauart unterschiedlich
sein.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Kipphebelfeder 50, die
als im wesentlichen U-förmige Blattfeder ausgebildet
ist, die beispielsweise durch Stanzen eines Federstahl
blechs zu Rohlingen und durch Pressen und Biegen der
Rohlinge hergestellt werden kann. Die Kipphebelfeder 50
weist einen Oberarmabschnitt 56 und einen Unterarmab
schnitt 58 auf, die durch einen bogenförmigen Zwischenab
schnitt 60 miteinander verbunden sind. Bei dem ursprüng
lichen Rohling hat der Oberarmabschnitt 56 die Form, die
durch die unterbrochene Linie in Fig. 5 dargestellt
ist. Das freie Ende des Oberarms 56 wird in eine halb
kreisförmige Querschnittsform gepreßt, wie in Fig. 4
dargestellt ist, so daß dieses freie Ende in eine Quer
nut 62 (Fig. 2) des Kipphebels 24 eingreift. Wie in
Fig. 5 dargestellt, weist der Oberarmabschnitt 56 eine
Öffnung 64 auf, durch die sich der verschwenkbare Bolzen
40 und das Ende des Kipphebels 24 erstrecken, wie am
besten aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht.
In Fig. 5 ist dargestellt, daß die Seitenränder 66 und
68 des Oberarms 56 im rechten Winkel längs den Krümmungs
linien X-X und Y-Y nach unten gebogen sind, so daß sie
ein paar senkrecht verlaufender Seiten bilden. Aufgrund
dieser Seiten 66 und 68 ist die Biegesteifigkeit des
Oberarms 56 beträchtlich erhöht. Dadurch wird bewirkt,
daß die spezifische Eigenfrequenz des Oberarms 56 über
den Frequenzbereich erhöht wird, in dem der Kipphebel 24
während normaler Betriebsbedingungen der Brennkraftma
schine schwingt oder vibriert, wodurch das Auftreten
einer Resonanzschwingung des Oberarms 50 vermieden wird.
Auf diese Art und Weise wird die Lebensdauer der Kipphe
belfeder 50 über das normale Maß hinaus ausgedehnt.
Zusätzlich ermöglicht die Umbiegung der Seitenränder 66
und 68, daß die Querausdehnung der Federn 50 minimiert
wird, so daß ein größerer Raum zwischen benachbarten
Kipphebelfedern zur Verfügung steht, wie am besten aus
Fig. 3 hervorgeht. Dadurch wird der Zugriff auf die
Zylinderkopfschrauben 70 erleichtert; außerdem kann die
Längserstreckung des Motors verringert werden, ohne daß
das Problem auftritt, daß die Werkzeuge mit den Federn
50 in Berührung kommen oder diese beeinträchtigen, wenn
die Schrauben 70 gelöst oder angeschraubt werden.
Wie in Fig. 6 dargestellt, hat der Unterarmabschnitt 58
der Feder 50 ein Gabelende 72, daß in Schnappassung
innerhalb einer Ringnut 74 (Fig. 2) der Lagerbuchse 30
sitzt.
Claims (2)
1. Kipphebelfeder für die Ventilbetätigungsvorrichtung einer
Brennkraftmaschine, die einen Kipphebel (24), der an einem Ende
über ein Drehlager (28) verschwenkbar auf einem Zylinder
kopf (10) gelagert ist und dessen anderes Ende an einem
Ventilschaft eines Einlaß- oder Auslaßventils (12) anliegt, und
eine oben liegende Nockenwelle (54) mit einem Nocken (26)
aufweist, der von oben auf einen Abschnitt des Kipphebels (24)
zwischen dessen Enden zu dessen Drehung um das Drehlager
(28) einwirkt, das ein auf dem Zylinderkopf (10) sitzende und
eine teilweise sphärisch-konkave Auflagefläche ausbildende
Lagerbuchse (30) aufweist, die drehbar ein teilweise sphärisch-
konvexes Ende (48) eines drehbaren Bolzens (40) aufnimmt, der an
dem einen Ende des Kipphebels (24) sitzt, wobei die Kipphebel
feder (50) aus einem etwa U-förmigen, das eine Ende des
Kipphebels (24) teilweise umgebenden Federblatt hergestellt ist
und einen Unterarm (58), der mit der Lagerbuchse (30)
verbindbar ist, und einen Oberarm (56) hat, der mit dem
Kipphebel (24) verbindbar ist, so daß das konvexe Ende (48) des
schwenkbaren Bolzens (40) in Berührung mit der Auflagefläche (38)
der Lagerbuchse (30) gebracht wird und das andere Ende des
Kipphebels (24) in Anlage an den Ventilschaft vorgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (66, 68) des
Oberarms (56) der Kipphebelfeder (50) etwa im rechten Winkel
längs etwa longitudinaler Biegelinien (X-X, Y-Y) gebogen sind,
um die Biegesteifigkeit des Oberarms (56) zu erhöhen.
2. Kipphebelfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oberarm (56) eine Öffung (64) aufweist, die zum
Durchlaß des schwenkbaren Bolzens (40) und des einen Endes
des Kipphebels (24) dient, und daß die Biegelinien (X-X,
Y-Y) neben dem Außenrand der Öffnung (64) angeordnet
sind.
Applications Claiming Priority (1)
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