DE4229411A1 - Schwinghebel oder Kipphebel zur Betätigung zweier Hubventile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwinghebel oder Kipphebel zur Betätigung zweier Hubventile mit einem Abstützpunkt sowie zwei hiervon ausgehenden Armen. Ein derartiger Schwinghebel dient dazu, zwei Hubventile einer Brenn­ kraftmaschine durch einen einzigen Nocken zu betätigen. Beispielshaft zeigt die EP 0 185 570 B1 einen derartigen Kipphebel.

Da ein solcher Schwinghebel oder Kipphebel die von zwei Hubventilen hervorgerufenen Betätigungskräfte aufnehmen sowie in den Abstützpunkt einleiten muß, kann es erfor­ derlich sein, aus Festigkeitsgründen einen solchen Kipp­ hebel unverhältnismäßig massiv ausführen zu müssen.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schwinghebel- oder Kipp­ hebelgestaltung aufzuzeigen, die auf einfache Weise im Hinblick auf Leichtbau optimierbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die vom Ab­ stützpunkt zu den Hubventilen ausgehenden Arme an oder nahe ihrer Enden durch einen Steg miteinander verbunden sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Erfindungsgemäß sind zur Festigkeits- bzw. Steifigkeits­ erhöhung die beiden Arme nicht nur im Abstützpunkt, d. h. in ihrem Anfangsbereich, sondern zusätzlich auch in ihrem Endbereich miteinander verbunden. Zwar erfordert ein die Arme verbindender Steg zusätzliches Material und bedingt dadurch an sich eine Gewichtserhöhung, jedoch können auf­ grund dieses Steges die Arme selbst wie auch der Über­ gangsbereich von den Armen auf den Steg deutlich schwä­ cher und somit gewichtsreduziert gestaltet werden. Dabei stellt sich eine symmetrische und daher anzustrebende Kräfteverteilung ein, wenn die Arme und der Steg ein im wesentlichen gleichschenkeliges Dreieck bilden.

Im Falle eines Kipphebels wird der Abstützpunkt zumeist durch die sog. Kipphebelachse definiert, die bereits an sich für eine ausreichende Führung des Kipphebels sorgt. Im Falle eines Schwinghebels kann die Abstützung jedoch deutlich einfacher erfolgen; beispielsweise kann der Ab­ stützpunkt als Kugelpfanne ausgebildet sein und auf einem entsprechend kugelig gestalteten Lager aufliegen. Weil ein derartiges Lager jedoch eine erforderliche exakte Führung eines zwei Hubventile betätigenden Schwinghebels nicht übernehmen kann, wird ein Führungselement vorge­ schlagen, das insbesondere am Steg des Schwinghebels oder auch Kipphebels befestigt sein kann. Bevorzugt liegt das Führungselement an den Schäften der Hubventile dabei ins­ besondere auf der der Ventilfeder gegenüberliegenden Seite des Ventilfedertellers an. Einfach gestaltet ist dieses Führungselement als Führungsblech mit Schenkeln, die dann an den Schäften anliegen, und mit Nasen oder dgl., mit denen dieses Führungsblech am Steg einhängbar ist.

Sollen hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente, die heutzutage als kompaktbauende Einsteckelemente separate Kaufteile bilden, eingesetzt werden, so sollte für jedes der beiden zu betätigenden Hubventile ein eigenes Aus­ gleichselement vorgesehen werden. Hier bietet es sich an, die Arme des Schwinghebels oder Kipphebels mit Aufnahmen für derartige Spielausgleichselemente auszustatten, wobei sich die Hubventile dann an den Spielausgleichselementen abstützen. Der die Arme verbindende Steg kann dabei im Sinne einer optimalen Konstruktion zwischen den Aufnahmen für die hydraulischen Spielausgleichselemente verlaufen. Ferner kann zwischen den Armen insbesondere eines Schwinghebels eine Rolle gelagert sein, auf die dann der den Schwinghebel bzw. letztendlich die Hubventile betäti­ gende Nocken einwirkt. Diese Rolle kann direkt an den Ar­ men gelagert sein, es ist aber auch möglich, eine sepa­ rate Rollenachse vorzusehen, die von den Armen des Schwinghebels getragen wird. Selbstverständlich kann auch der Steg die Funktion dieser Rollenachse übernehmen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 perspektivisch sowie in Fig. 2 in einem Schnitt dargestellt; Fig. 3 zeigt diesen Schwinghebel mit Venti­ len sowie einer Rolle.

Der in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 1 bezeich­ nete Schwinghebel ist als Feingußteil ausgebildet und dient zur Betätigung zweier Hubventile 2 einer Brennkraftmaschine. Hierzu wirkt auf den Schwinghebel 1, der mit seinem Abstützpunkt 3 auf einem geeignet gestal­ teten Lager (nicht gezeigt) aufliegt, wie bekannt ein ebenfalls nicht gezeigter Nocken ein.

Der Schwinghebel 1 besitzt zwei vom Abstützpunkt 3 ausge­ hende Arme 4, an deren Enden Aufnahmen 5 für je ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement vorgesehen sind. In diese Aufnahmen 5 werden gängige Spielaus­ gleichselemente 11 eingesteckt, an denen sich wiederum die Hubventile 2 mit den freien Enden ihrer Schäfte ab­ stützen.

Miteinander verbunden sind die Arme 4 in ihrem Endbereich bzw. die beiden Aufnahmen 5 durch einen Steg 6. Dieser Steg 6 erhöht die Steifigkeit des gesamten Schwinghebels 1, so daß die Arme 4 selbst relativ schwach und daher leichtbauend ausgebildet sein können.

Wie ersichtlich ist der Abstützpunkt 3 in Form einer halbkugelförmigen Kalotte ausgebildet und vermag somit den Schwinghebel 1 alleinig nicht zu führen. Vorgesehen ist daher ein als Führungsblech ausgebildetes Führungs­ element 7, das am Steg 6 eingehängt ist und mit seinen Schenkeln 7a an den Schäften der Hubventile 2 anliegt. Die vom Führungselement 7 aufzunehmenden Kräfte sind da­ bei so gering, daß dieses Führungselement 7 ohne weiteres als Blechstanz-Formteil ausgebildet sein kann.

Zwischen den Armen 4 ist über eine sich in Aufnahmen 8 an den Armen 4 abstützende Achse eine Rolle 9 gelagert, auf die der nicht gezeigte, den Schwinghebel 1 bzw. die Hub­ ventile 2 betätigende Nocken einwirkt. Dieser Lagerungs­ ort für die Rolle 9 ist sowohl unter Bauraumaspekten als auch im Hinblick auf die sich einstellenden Kräftever­ hältnisse besonders vorteilhaft.

Ferner erkennt man in den Armen 4 verlaufende Ölbohrungen 10 zur Versorgung der hydraulischen Ventilspielaus­ gleichselemente. Diese Ölbohrungen 10 münden im Abstütz­ punkt 3, wobei im nicht gezeigten Lager für diesen Ab­ stützpunkt 3 eine offene Ölversorgungsleitung endet. Dies sowie weitere Details können jedoch auch durchaus abwei­ chend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (6)

1. Schwinghebel oder Kipphebel zur Betätigung zweier Hubventile (2) mit einem Abstützpunkt (3) sowie zwei hiervon ausgehenden Armen (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Arme (4) durch einen Steg (6) miteinander verbunden sind.

2. Schwinghebel oder Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (4) und der Steg (6) ein im wesentlichen gleichschenkeliges Dreieck bilden.

3. Schwinghebel oder Kipphebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Steg (6) ein Füh­ rungselement (7) befestigt ist, das an den von den beiden Armen (4) betätigten Hubventilen (2) anliegt.

4. Schwinghebel oder Kipphebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (7) als Führungsblech ausgebildet und am Steg (6) einge­ hängt ist und mit seinen Schenkeln (7a) an den Schäften der Hubventile (2) oberhalb der Ven­ tilfederteller anliegt.

5. Schwinghebel oder Kipphebel nach einem der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (4) Aufnahmen (5) für hydraulische Spielausgleichselemente tragen, wobei die Aufnahmen (5) durch den Steg (6) miteinan­ der verbunden sind.

6. Schwinghebel nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Armen (4) eine mit einem Nocken zusammenwirkende Rolle (9) ge­ lagert ist.