DE3715758A1 - Ventilbetaetigungshebel fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätigungshebel für Brennkraftmaschinen mit einem in einer Rechtecknut be­ findlichen Gleitkörper gemäß dem Gattungsbegriff des An­ spruches 1.

Ventilbetätigungshebel, bei denen die Gleitfläche durch einen besonderen Gleitkörper gebildet wird, haben den Vor­ teil, daß für Hebelkörper und Kontaktfläche das jeweils ge­ eignete Material verwendet werden kann. So kann man für den Hebelkörper ein zähes Material mit hoher Festigkeit wählen, z.B. Stahl, Aluminium- oder Magnesiumlegierungen, während der Gleitkörper oder Gleitstein aus einem Material mit hoher Verschleißfestigkeit, z.B. Oxid- oder Nitridkeramik, Cermets oder Sinterhartmetallen bestehen kann.

Die Befestigung des Gleitkörpers auf dem Hebelkörper ge­ schieht üblicherweise durch Eingießen oder durch Löten bzw. Kleben (DE-AS 17 76 084). Alle diese Verfahren haben spezielle Vor- und Nachteile.

Aus DE-PS 33 42 275 ist es bekannt, einen in einer Rechteck­ nut des Hebelkörpers eingeklebten Gleitkörper durch wenigstens zwei Leisten formschlüssig am Hebelkörper zu halten. Diese Befestigung ist verhältnismäßig aufwendig, da die Leisten zur Sicherstellung einer ausreichenden Haltbarkeit mit dem Hebelkörper verschweißt werden müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfach und preiswert herzustellenden Ventilbetätigungshebel mit Gleit­ körper zu finden, bei dem auf Kleben oder Schweißen ver­ zichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den im Patentanspruch 1 beschrie­ benen Ventilbetätigungshebel gelöst.

Der Gleitkörper besteht aus einem hoch verschleißfesten Ma­ terial, z.B. Oxid- oder Nitridkeramik. Die Gleitfläche des Gleitkörpers ist zylindrisch ausgebildet. Der Gleitkörper befindet sich in einer Rechtecknut des Hebelkörpers. In dieser Nut wird er formschlüssig durch wenigstens zwei Lei­ sten im Bereich der in Bezug auf die Drehrichtung vorderen und hinteren Kante gehalten. Die Leisten bestehen aus faser­ verstärktem Kunststoff mit einer Temperaturfestigkeit von mindestens 150°C. Zur Verankerung der Leisten ist der Hebel­ körper im Bereich der Rechtecknut mit Hinterschneidungen versehen. Die Leisten umfassen diese Hinterschneidungen des Hebelkörpers sowie die in Bezug auf die Drehrichtung der Nocken­ welle vorderen und hinteren Kanten des Gleitkörpers form­ schlüssig.

Die Leisten bestehen aus faserverstärktem Kunststoff. Kunst­ stoffe, die die erforderliche thermische Stabilität von 150°C sowie eine entsprechende Widerstandsfähigkeit gegen die Kraftfahrzeugbetriebsstoffe aufweisen, sind z.B. (?) Thermoplaste wie Polyimide, Polyoximethylene, Polyphenylen­ sulfide, Polysulfone usw. Außer den Thermoplasten können auch vernetzende Kunstharze, z. B. Phenol- oder Epoxydharze usw. Verwendung finden. Außerdem sind gefüllte Elastomere sowie Compounds aus Thermo + Duroplasten + Elastomeren geeignet. Die Kunststoffe werden mit Fasern verstärkt, um eine ausreichende Dauerhaltbarkeit zu gewährleisten. Als Fasern kommen in erster Linie anorganische Fasern, wie Glasfasern, Kohlstoffasern oder Whisker in Frage. Die Fasern sind zweckmäßigerweise in Form von Kurzfasern bereits in der Harzmasse vorhanden. Für eine preiswerte Herstellung und große Produktionsziffern ist es besonders vorteilhaft, die Leisten nach dem Spritzgießverfahren an den mit einge­ legtem Gleitkörper versehenen Hebelkörper anzuspritzen.

Um eine ausreichende Verankerung des Kunststoffs an dem Hebelkörper sicherzustellen, ist dieser mit Hinterschnitten versehen, die von den Leisten formschlüssig umfaßt werden. Die Rechtecknut im Hebelkörper kann dabei einmal napfartig mit aus dem Hebelkörper herausragenden Rändern ausgebildet sein und die Hinterschneidungen an den Außenwandungen der Ränder tragen, es ist aber auch möglich, daß der Hebelkörper die Hinterschneidungen an den Innenseiten der Rechtecknut trägt. Im letzteren Fall befindet sich die Leiste zwischen dem Innenrand des Hebelkörpers und dem Gleitkörper. Sie kann sich dabei zusätzlich an dem Innenrand der Rechtecknut des Hebelkörpers anstützen. Falls die Hinterschneidung an der Außenwandung des Randes der Rechtecknut angebracht ist, ist es zweckmäßig, wenn die Leisten als geschlossener Rahmen oder Käfig ausgebildet sind. Zur besseren Verankerung der Leisten können sowohl der Hebelkörper als auch der Gleitkörper mit zusätzlichen Verankerungsbohrungen versehen sein.

Anhand er Abbildung wird der Ventilbetätigungshebel weiter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ventilbetätigungshebel,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie a-a durch den Ventil­ betätigungshebel gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Ventilbetätigungshebel gemaß Fig. 1 von unten,

Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf einen Teil eines Ventil­ betätigungshebels mit "innenliegender" Leiste und

Fig. 5 eine Teilseitenansicht des Hebels gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ventilbetätigungs­ hebel. Der Gleitkörper 3 befindet sich in einer Rechtecknut 2 des Hebelkörpers 1. Die Rechtecknut 2 ist napfförmig ausge­ bildet und trägt an den beiden gegenüberliegenden Seiten Hin­ terschneidungen 5 bzw. 5′. Die Kunststoffleisten 4 und 4′ um­ greifen diese Hinterschneidungen und fixieren den Gleitstein 3 in der Rechtecknut. Die beiden Leisten 5 und 5′ sind, wie in Fig. 2 dargestellt, mittels der rahmenartigen Kunststoffteile 6 und 6′ miteinander verbunden. Die Rahmenteile 6 und 6′ dienen gleichzeitig der seitlichen Fixierung des Gleitsteins 2, so daß ein seitliches Herausrutschen des Gleitsteins aus der Rechtecknut vermieden wird. Zur Erhöhung der Festigkeit sind die Rahmenteile 6 und 6′ seitlich um den Hebelkörper herum­ gezogen. Fig. 3 zeigt den Ventilbetätigungshebel der Fig. 1 und 2 von unten gesehen. Man erkennt den Hebelkörper 1, die um den Hebelkörper herumgezogenen Rahmenteile 6 und 6′sowie die Enden der Kunststoffleisten 4 und 4′.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Möglichkeit der Be­ festigung des Gleitkörpers am Hebelkörper. Der Gleitkörper 13 liegt wiederum in der Rechtecknut 12. Die Rechtecknut 12 ist mit Aussparungen 18 und 18′ versehen, wobei die Aussparungen 18 und 18′ innen mit Hinterschneidungen 15 und 15′ (in Fig. 4 gestrichelt dargestellt) versehen sind. Durch die Kunststoff­ leisten 14 und 14′ in Verbindung mit den Hinterschneidungen 15 und 15′ wird der Gleitkörper in der Rechtecknut gehalten. Als Sicherung gegen seitliches Verschieben des Gleitkörpers in der Rechtecknut ist der Gleitkörper mit Ausnehmungen 17 und 17′ versehen, die zusätzlich der weiteren Befestigung des Gleitkörpers dienen. Die Kunststoffleisten 14 und 14′ können im Prinzip natürlich auch über die ganze Breite des Hebel­ körpers sich erstrecken.

Die Kunststoffleisten bzw. der Kunststoffrahmen wird üblicher­ weise in einer geeigneten Vorrichtung an den mit Gleitkörper versehenen Hebelkörper angespritzt. Es ist jedoch auch mög­ lich, den Rahmen aus einem aushärtenden, faserverstärkten Kunstharz herzustellen. Letzteres Verfahren kann auch manuell durchgeführt werden und eignet sich insbesondere für kleinere Serien und Einzelanfertigungen. Es können dabei auch Kunst­ harze Verwendung finden, die keine besondere Klebwirkung auf den Hebelkörper oder die Rechtecknut ausüben, da die Ver­ bindung von Gleit- und Hebelkörper formschlüssig erfolgt und die Kraftübertragung nicht wie bei den üblichen Klebverbin­ dungen durch Adhäsion sondern auf der Scherfestigkeit des verwendeten Kunstharzes beruht.

Claims (4)

1. Ventilbetätigungshebel mit einem in einer Rechtecknut be­ findlichen Gleitstück, der formschlüssig durch wenigstens zwei Leisten im Bereich der in Bezug auf die Drehrichtung der Nockenwelle vorderen und hinteren Kante am Hebelkörper gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelkörper im Bereich der Rechtecknut mit Hinter­ schneidungen versehen ist und daß die Leisten aus faser­ verstärktem Kunststoff mit einer Temperaturfestigkeit von mindestens 150°C bestehen und die Hinterschneidungen des Hebelkörpers sowie die in Bezug auf die Drehrichtung vor­ deren und hinteren Kanten des Gleitkörpers formschlüssig um­ fassen.

2. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechtecknut napfartig mit aus dem Hebelkörper herausragenden Rändern ausgebildet ist und die Hinter­ schneidungen an den Außenwandungen der Ränder trägt.

3. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelkörper die Hinterschneidungen an den Innen­ seiten der Rechtecknut trägt.

4. Ventilbetätigungshebel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten als geschlossener Rahmen ausgebildet sind.