DE4234868C2 - Verfahren zur Herstellung eines Schlepp- oder Kipphebels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schlepp- oder Kipphebels eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einer Bohrung zur Spritzschmierung einer in Hebel angeordneten Rolle, die mit einem Nocken in Kontakt steht.

Derartige Bohrungen zur Spritzschmierung sind beispielsweise aus der JP 63- 259 111 A vorbekannt. Diese müssen einen relativ großen Durchmesser besitzen, da eine Fertigung kleinerer Durchmesser zu einem hohen Verschleiß der Bohrer führt. Zudem bewirkt der große Bohrungsdurchmesser einen hohen Durchsatz an Hydraulikmittel im Zylinderkopf, welcher beim Kaltstart der Brennkraftma­ schine zu einer verzögerten Schmierung anderer Motorbauteile führt. Beim Heißlauf der Brennkraftmaschine erhöht sich der genannte Durchsatz an Hy­ draulikmittel zusätzlich durch dessen niedrigere Viskosität. Somit ist ungünstig­ stenfalls eine größere Hydraulikmittelpumpe erforderlich, die ihrerseits wieder­ um die Verlustleistung der gesamten Brennkraftmaschine erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schlepp- oder Kipphebels zu schaffen, bei dem die eingangs zitierten Nachteile beseitigt sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bohrung zur Spritzschmierung durch Laserbohren mit einem Durchmesser von ≦ 0,5 mm hergestellt ist.

Durch diese Maßnahmen sind die beschreibungseinleitend zitierten Nachteile beseitigt. Aufgrund des durch das Laserbohren geschaffenen geringen Bohrungs­ durchmessers kann ein sehr feiner Schmiermittelstrahl direkt auf die dem Noc­ ken zugewandte Laufbahn der Rolle aufgetragen werden. Der geringe Bohrungs­ querschnitt führt dazu, daß im gesamten Hydrauliksystem des Zylinderkopfes sich insgesamt kaum ein Druckverlust einstellt, wobei die vorgeschlagene Lasertechnik den Bearbeitungsvorgang vereinfacht.

In Konkretisierung des vorgeschlagenen Verfahrens ist es Gegenstand des Unteranspruchs 2, die durch Laserbohren hergestellte Bohrung tangential zum Umfang der Rolle auszurichten. Durch diese Ausrichtung wird, in Verbindung mit dem Obengenannten, die gezielte Benetzung der Rolle gewährleistet. Hier­ durch kann das Hydraulikmittel über die Stirnseiten der Rolle zu deren Lage­ rung fließen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Ventiltriebs mit einem Schlepphebel im Schnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Schlepphebels nach Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schlepphebel nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen Schlepphebel im Bereich seiner Kugelkalotte mit einer Anordnung der Bohrung unmittelbar in der Kugelkalotte,

Fig. 5 einen Halbschnitt durch das nach Fig. 1 verwendete Abstütz­ element,

Fig. 6 einen Kipphebel mit einer Rolle und einer als Einsteckelement ausgebildeten Ventilspielausgleichseinrichtung im Teilschnitt und

Fig. 7 eine Ansicht des Kipphebels nach Fig. 6 auf den die Rolle aufnehmenden Abschnitt.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, der in einem zum Teil dargestellten Zylinderkopf 2 angeordnet ist. Der Ventiltrieb 1 besteht aus einem Nocken 3 einer nicht näher dargestellten Nockenwelle, einem Schlepphebel 4 mit einer Rolle 5, einem Abstütztelement 6 und einem Gaswechselventil 7. Das Abstützelement 6, dessen Aufbau im wesentlichen noch im Zusammenhang mit der Fig. 5 erläutert werden wird, ist in einer Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfs 2 angeordnet und wird über eine Druckmittelbohrung 9 mit Öl versorgt. Weiterhin weist das Abstützelement einen kugelförmigen Endabschnitt 10 auf, auf welchem eine Kugelkalotte 11 des Schlepphebels 4 abgestützt ist.

Der Schlepphebel 4, kann wie aus der Fig. 1 hervorgeht, als Blechformteil hergestellt sein, wobei er einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat. An seinem der Kugelkalotte 11 gegenüberliegenden Ende 12 greift der Schlepp­ hebel 4 an einem Ventilschaft 13 des Gaswechselventils 7 an. Das Gaswechsel­ ventil 7, das weiterhin einen Ventilteller 14 aufweist, wird über eine Ventilfeder 15, die über einen Federteller 16 am Ventilschaft 13 in axialer Richtung festge­ legt ist, in Schließrichtung vorgespannt. Die Rolle 5 ist, wie aus der Zeichnung in Verbindung mit Fig. 3 hervorgeht, über einen Bolzen 17 in Seitenwänden 18 und 19 des Schlepphebels 4 geführt. Zur drehbaren Lagerung der Rolle 5 auf diesem in den Seitenwänden 18 und 19 befestigten Bolzen 17 dient ein Nadel­ lager 20. Bei Rotation des Nockens 3 wälzt die Rolle 5 am Umfang des Noc­ kens 3 ab. Wie der Fig. 1 weiterhin entnommen werden kann, ist innerhalb der Kugelkalotte 11 eine Sackbohrung 21 vorgesehen, wobei über das Äußere der Kugelkalotte ein Dom 22 vorsteht. Innerhalb dieses Doms 22, unter einem Winkel zur Sackbohrung 21, verläuft eine Bohrung 23, mittels der ein feiner Schmiermittelstrahl unter tangentialem Verlauf zur Rolle 5 auf deren Lauffläche 24 aufgetragen wird. Diese Bohrung 23 ist nach der Erfindung durch Laserboh­ ren gefertigt. Sie besitzt einen Durchmesser von ≦ 0,5 mm.

Zur näheren Erläuterung der Ausbildung der Kugelkalotte 11 und der Bohrung 23 sei auf die Fig. 2 und 3 verwiesen. Der Fig. 2, in der die Kugelkalotte 11 vergrößert dargestellt ist, kann entnommen werden, daß aus der Sackboh­ rung 21 Schmiermittel über die Bohrung 23 unter dem durch einen Pfeil darge­ stellten Verlauf auf die Lauffläche 24 der Rolle 5 spritzt. Darüberhinaus ist Fig. 3 zu entnehmen, daß der aus der Bohrung 23 austretende Schmiermittelstrahl auf die Lauffläche 24 im Bereich der Quermittelebene der Rolle 5 auftrifft. Das auf die Lauffläche 24 gelangende Schmiermittel gelangt zum Teil stirnseitig der Rolle 5 in das Nadellager 20.

Fig. 4 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung eines Schlepphebels 25, wobei dessen Kugelkalotte unmittelbar mit einer Bohrung 27 versehen ist, es wurde folglich im Vergleich zu dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausge­ staltungsbeispiel auf den Dom 22 verzichtet.

In Fig. 5 ist das Abstützelement 6 dargestellt. Das Abstützelement 6 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 28 mit einem darin angeordneten Ventilspiel­ ausgleichselement 29. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 28 eine aus einem Kolbenoberteil 30 und einem Kolbenunterteil 31 bestehende Einheit längsver­ schieblich geführt. Stirnseitig des Kolbenunterteils 31, das ein Kugelventil 32 aufnimmt, ist ein Hochdruckraum 33 vorgesehen, während Kolbenoberteil und - unterteil 30 bzw. 31 in ihrem Inneren einen Ölvorratsraum 34 bilden. In diesen Ölvorratsraum kann das Druckmittel aus der in Fig. 1 dargestellten Druck­ mittelbohrung 9 über weitere Versorgungsbohrungen 35, 36 und 37 in den Ölvorratsraum 34 gelangen. Am Kolbenoberteil ist endseitig der kugelförmige Endabschnitt 10 ausgebildet, an dem gemäß Fig. 1 die Kugelkalotte 11 anliegt. In Richtung der Längsmittelachse verläuft durch diesen kugelförmigen End­ abschnitt 10 ein erster Abschnitt eines Schmiermittelkanals 38. Das über diesen ersten Abschnitt des Schmiermittelkanals 38 aus dem Ölvorratsraum 34 aus­ tretende Öl gelangt, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, in die Sackboh­ rung 21 und von dort aus wird es über die mit einem Durchmesser von ≦ 0,5 mm ausgebildete und mittels Laserbohren hergestellte Bohrungen 23 auf die Lauffläche 24 der Rolle 5 gespritzt.

In den Fig. 6 und 7 ist ein Kipphebel 39 dargestellt, der über eine Achse 40 schwenkbar in einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf gelagert ist. An seinem einen Ende weist dieser Kipphebel 39 eine Ventilspielausgleichseinrich­ tung 41 auf, die als Einsteckelement ausgebildet ist und üblicherweise mit einem Ventilschaftende eines Gaswechselventils zusammenwirkt. Der Ventil­ spielausgleichseinrichtung 41 wird über eine Versorgungsbohrung 42 Druck­ mittel zugeführt, das im Bereich der Achse dieser Versorgungsbohrung 42 aus dem Schmiermittelkreis des Zylinderkopfes zugeleitet wird. Ebenfalls aus der Achse 40 des Kipphbels 39 gelangt Schmiermittel in eine Bohrung 43, die an einem radial zu einer Rolle 44 verlaufenden Grund 45 eines gabelförmigen Abschnitts 46 des Kipphebels 39 mündet. Über diese Bohrung 43, die ebenfalls einen Durchmesser von ≦ 0,5 mm hat und durch Laserbohren gefertigt ist, gelangt Öl aus der Lagerung des Kipphebels 39 auf den Umfang der Rolle 44 und somit auch in ein Nadellager 47 der Rolle 44. Der Fig. 7 kann entnom­ men werden, daß die Bohrung 43 im Bereich der Quermittelebene der Rolle 44 im Grund 45 angeordnet ist. Darüberhinaus besteht aber auch die Möglichkeit, zwei Bohrungen vorzusehen, die derart angeordnet sind, daß sie jeweils die Hälfte der Lauffläche der Rolle 44 anspritzen und auch gezielt dem Nadellager 47 Schmiermittel zuleiten.

Bezugszeichenliste

1

Ventiltrieb

2

Zylinderkopf

3

Nocken

4

Schlepphebel

5

Rolle

6

Abstützelement

7

Gaswechselventil

8

Aufnahmebohrung

9

Druckmittelbohrung

10

kugelförmiger Endabschnitt von

6

11

Kugelkalotte von

4

12

Ende von

4

13

Ventilschaft

14

Ventilteller

15

Ventilfeder

16

Federteller

17

Bolzen

18

Seitenwand

19

Seitenwand

20

Nadellager

21

Sackbohrung

22

Dom

23

Bohrung

24

Lauffläche von

5

25

Schlepphebel

26

Kugelkalotte

27

Bohrung

28

Gehäuse

29

Ventilspielausgleichselement

30

Kolbenoberteil

31

Kolbenunterteil

32

Kugelventil

33

Hochdruckraum

34

Ölvorratsraum

35

Versorgungsbohrung

36

Versorgungsbohrung

37

Versorgungsbohrung

38

erster Abschnitt eines Schmiermittelkanals

39

Kippehebel

40

Achse

41

Ventilspielausgleichseinrichtung

42

Versorgungsbohrung

43

Bohrung

44

Rolle

45

Grund

46

gabelförmiger Abschnitt

47

Nadellager

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines Schlepp- oder Kipphebels (4, 25, 39) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einer Bohrung (23, 27, 43) zur Spritz­ schmierung einer im Hebel (4, 25, 39) angeordneten Rolle (5, 44), die mit einem Nocken (3) in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (23, 27, 43) durch Laserbahren mit einem Durchmesser ≦ 0,5 mm hergestellt wird.

2. Herstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Laserbohren hergestellte Bohrung (23, 27, 43) tangential zum Umfang der Rolle (5, 44) ausgerichtet ist.