DE4339433A1 - Ventilhebel zur Steuerung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere Schlepphebel - Google Patents

Description

Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 von der DE-A 15 26 484 aus.

Dieser bekannte Ventilhebel ist mit einer mechanischen Ventilspiel-Ausgleichseinrichtung ausgerüstet die über einen verschiebbaren Keil der Umlenkeinrichtung mit rela­ tiv steil angeordneter Keilfläche auf ein zum Keil im Ventilhebel quer gerichtet angeordnetes Ventildruckstück zum Ventilspielausgleich auf das Gaswechselventil ein­ wirkt. Die bei Ausgleichseinrichtungen mit relativ kurzen Verstellwegen bevorzugten steilen Keilflächen an Elemen­ ten der Umlenkvorrichtung führen an dem im Ventilhebel geführten Element des Ventildruckstückes zu erhöhten Flä­ chenpressungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einer im Ventilhebel angeordneten Ventilspiel-Ausgleichs­ einrichtung zusammenwirkende Umlenkvorrichtung derart auszubilden, daß ohne Verlust am Verstellweg die Flächen­ pressung zwischen dem Ventildruckstück und seiner Führung im Ventilhebel deutlich verringert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß dem Kennzeichen des Pa­ tentanspruches 1 dadurch, daß die Umlenkvorrichtung einen zwei Keilflächen aufweisenden Verstellkeil umfaßt, der zwischen einem im Ventilhebel in Verstellrichtung des Verstellkeiles lagegesichert angeordneten Stützkeil und einem Zustellkeil eines im Ventilhebel quer zur Verstell­ richtung des Verstellkeiles in Richtung des Gaswechsel­ ventiles beweglich geführten Ventildruckstückes angeord­ net ist.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung schließen miteinander korrespondierende Keilflächen von im Ventil­ hebel fixiertem Stützkeil und antreibbarem Verstellkeil mit dessen Bewegungsrichtung einen größeren Keilwinkel ein als die korrespondierenden Keilflächen von das Ven­ tildruckstück bewegendem Zustellkeil und dem o.g. Ver­ stellkeil. Bei einem bevorzugt gewählten Gesamt-Keil­ winkel von ca. 45° weist der Verstellkeil vorzugsweise symmetrisch zur Verstellrichtung angeordnete Keilflächen auf.

Mit der erfindungsgemäßen Aufteilung eines Gesamt-Keil­ winkels am Verstellkeil in ungleich oder gleich große Keilwinkel kann die Flächenpressung zwischen dem Ventil­ druckstück und seiner Führung im Ventilhebel vorteilhaft verringert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfin­ dung ist die Umlenkvorrichtung mit den drei Keilen in einem Schlepphebel verwendet, wobei der im Schlepphebel lagegesichert angeordnete Stützkeil im Bereich einer Nockengegenfläche am Schlepphebel oder an einem gesonder­ ten Gleitstein vorgesehen ist, und der Verstellkeil mit einem im Schlepphebel angeordneten hydraulischen Ventil­ spiel-Ausgleichselement (HVA) in Wirkverbindung steht.

Der Vorteil dieser Anordnung ist in einer für eine exakte Ventilsteuerung direkten Kraftübertragung bei geringer, reduzierter Masse zu sehen, wobei das Ausgleichselement relativ kleinen Schwenkbewegungen ausgesetzt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in zusätzlichen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schlepphebel im Längs­ schnitt,

Fig. 2 den Schlepphebel mit der Umlenkvorrichtung in einer perspektivischen Explosionszeichnung.

Ein Ventilhebel 1 zur Steuerung eines nicht näher darge­ stellten Gaswechselventils 2 einer nicht gezeigten Brenn­ kraftmaschine ist als Schlepphebel 3 gestaltet. Der Schlepphebel 3 weist eine in Hebellängsrichtung angeord­ nete Stufenbohrung 4 auf, die einen inneren Bohrungs­ abschnitt 5 und einen äußeren, ventilseitigen Bohrungs­ abschnitt 6 umfaßt, der gegenüber dem inneren Bohrungs­ abschnitt 5 im Durchmesser größer ist. Im inneren Boh­ rungsabschnitt 5 ist eine Ventilspiel-Ausgleichseinrich­ tung 7 angeordnet, die mittels einer über Keilflächen wirksamen Umlenkvorrichtung 8 im äußeren Bohrungsab­ schnitt 6 mit dem Schaft des Gaswechselventils 2 in Wirk­ verbindung steht.

Für einen kurzbauenden Schlepphebel 3 mit einer kompakten Ventilspiel-Ausgleichseinrichtung 7 mit relativ kleinem Verstellbereich ist eine die Verstellwege direkt über­ setzende Umlenkvorrichtung 8 vorteilhaft, wofür ein Ge­ samt-Keilwinkel von 45° vorgesehen ist. Um die aus diesem Keilwinkel von 45° an einem in Richtung des Gaswechsel­ ventils 2 im Schlepphebel 3 beweglich geführten Ventil­ druckstück 9 wirkenden Querkräfte zur Senkung der Flä­ chenpressung zwischen dem Ventildruckstück 9 und einer als Führung dienenden Durchbrechung 10 im Schlepphebel 3 zu verringern, umfaßt die Umlenkvorrichtung 8 erfindungs­ gemäß drei Keile 11, 12, 13. Demnach umfaßt die Umlenk­ vorrichtung 8 einen zwei Keilflächen 11′, 11′′ aufweisen­ den Verstellkeil 11, der zwischen einem im Schlepphebel 3 in Verstellrichtung des Verstellkeiles 11 lagegesichert angeordneten Stützkeil 12 und einem Zustellkeil 13 des im Schlepphebel 3 quer zur Verstellrichtung des Verstell­ keiles 11 in Ventilrichtung beweglichen Ventildruck­ stückes 9 angeordnet ist. Der im Schlepphebel 3 lage­ fixiert angeordnete Stützkeil 12 leitet die entsprechend dem gemeinsamen Keilwinkel der miteinander korrespondie­ renden Keilflächen 11′ und 12′ anteiligen Querkräfte in den Schlepphebel 3 ab, die somit am Ventildruckstück 9 in vorteilhafter Weise nicht mehr zur Wirkung kommen.

Die mit der erfindungsgemäßen Umlenkvorrichtung 8 mögli­ che Querkraft-Aufteilung ist dadurch realisierbar, daß die korrespondieren Keilflächen 12′ und 11′ von Stützkeil 12 und Verstellkeil 11 mit dessen Verstellrichtung einen größeren Keilwinkel einschließen als die korrespondieren­ den Keilflächen 13′ und 11′′ von Zustellkeil 13 und Ver­ stellkeil 11. Um jedoch eine Falschmontage des Verstell­ keiles 11 zu vermeiden, weist dieser bei einem groß ge­ wählten Gesamt-Keilwinkel symmetrisch zur Verstellrichtung angeordnete Keilflächen 11′ und 11′′ auf.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, weist der die Umlenkvorrich­ tung 8 aufnehmende äußere Bohrungsabschnitt 6 eine dia­ metral zur Führungs-Durchbrechung 10 des Ventildruck­ stückes 9 einem formschlüssigen Eingriff zur Lagesiche­ rung des Stützkeiles 12 dienende, umfänglich verlaufende Ausnehmung 14 auf. Diese Ausnehmung 14 ist als zum Boh­ rungsabschnitt 6 exzentrische Nut 15 von im wesentlichen hälftigem Bohrungsumfang im Bereich unterhalb einer Nockengegenfläche 16 am Schlepphebel 3 oder an einem ge­ sonderten Gleitstein 17 angeordnet. Der Vorteil dieser Anordnung ist eine für eine exakte Ventilsteuerung di­ rekte Kraftübertragung von einem nicht gezeigten, auf die Nockengegenfläche 16 einwirkenden Steuernocken zu dem Gaswechselventil 2 bei insgesamt geringer, reduzierter Masse.

Zur Erzielung einer leicht bauenden Umlenkvorrichtung 8 sind die aus einem druckfesten, relativ schweren Material gefertigten Keile 11, 12, 13 schmal bauend gestaltet. Zur beweglichen Führung des Verstellkeiles 11 und des ventil­ seitigen Zustellkeiles 13 dienen im Bohrungsabschnitt 6 angeordnete Zylindersegmente 18, 18′, die durch Anschlag an parallelen Seitenflächen 19, 19′ des lagegesicherten Stützkeiles 12 und/oder an Seitenflächen 13′′, 13′′′ des Zustellkeiles 13 gegen Drehen gesichert sind. Weiter sind die einenends am Absatz der Stufenbohrung 4 anschlagenden Zylindersegmente 18, 18′ andernends mittels einer lösbar angeordneten Abdeckung 20 der Stufenbohrung 4 lage­ gesichert. Zur Gewichts- bzw. Massenreduzierung sind die Zylindersegmente 18, 18′ aus einem Leichtmetall und wei­ sen zusätzlich umfängliche Ausnehmungen 21 auf.

Wie aus Fig. 1 weiter erkennbar, ist der Verstellkeil 11 zwischen dem Stützkeil 12 und dem ventilseitigen Zustell­ keil 13 über ein am Zustellkeil 13 angreifendes Feder­ element 22 auf Anschlag mit der Ventilspiel-Ausgleichs­ einrichtung 7 spielfrei gehalten.

Vorzugsweise ist in dem auf einem nicht gezeigten Kugel­ zapfen mittels einer Kalotte 23 gelagerten Schlepphebel 3 in seinem inneren, kalottenseitigen Bohrungsabschnitt 5 ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement - kurz HVA genannt - angeordnet, das über einen mit der Kalotte 23 in Verbindung stehenden Kanal 24 beispielsweise mit Öl aus dem Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine versorgt ist. Im übrigen ist das HVA je nach Winkellage des Schlepphebels 3 bei geschlossenem Gaswechselventil 2 zur sicheren Befüllung seiner hydraulischen Kammer entspre­ chend in dem Bohrungsabschnitt 5 eingebaut.

Der über eine nicht gezeigte Federklammer auf dem Kugel­ zapfen gesicherte Schlepphebel 3 ist weiter durch am Ven­ tildruckstück 9 vorgesehene Seitenanschläge 25 am Schaft des Gaswechselventils 2 gesichert.

Die erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung 8 kann auch bei einem Kipphebel Verwendung finden.

Claims (9)

1. Ventilhebel zur Steuerung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere Schlepp­ hebel,

• - mit einer in einem ventilseitigen Hebel­ abschnitt angeordneten Ventilspiel-Ausgleichs­ einrichtung (7), die
• - mittels einer über Keilflächen wirksamen Um­ lenkvorrichtung (8) mit dem Schaft des Gas­ wechselventils (2) in Verbindung steht,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die Umlenkvorrichtung (8) einen zwei Keil­ flächen (11′, 11′′) aufweisenden Verstellkeil (11) umfaßt, der
• - zwischen einem im Ventilhebel (1 bzw. 3) in Verstellrichtung des Verstellkeiles (11) lage­ gesichert angeordneten Stützkeil (12) und
• - einem Zustellkeil (13) eines im Ventilhebel (1 bzw. 3) quer zur Verstellrichtung des Ver­ stellkeiles (11) in Richtung des Gaswechsel­ ventiles (2) beweglich geführten Ventildruck­ stückes (9) angeordnet ist.

2. Ventilhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß miteinander korrespondierende Keilflächen (12′, 11′) von Stützkeil (12) und Verstellkeil (11) mit dessen Verstellrichtung einen größeren Keilwin­ kel einschließen als die korrespondierenden Keil­ flächen (13′, 11′′) von Zustellkeil (13) und Ver­ stellkeil (11).

3. Ventilhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verstellkeil (11) symmetrisch zur Ver­ stellrichtung angeordnete Keilflächen (11′, 11′′) aufweist bei einem groß gewählten Gesamt-Keilwinkel (ca. 45°).

4. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Umlenkvorrichtung (8) mit den drei Keilen (11, 12, 13) in einem Schlepphebel (3) angeordnet ist, wobei
• - der im Schlepphebel (3) lagegesichert angeord­ nete Stützkeil (12) im Bereich unterhalb einer Nockengegenfläche (16) am Schlepphebel (3) oder an einem gesonderten Gleitstein (17) vor­ gesehen ist, und
• - daß der Verstellkeil (11) mit einer im Schlepphebel (3) angeordneten hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichseinrichtung (HVA, 7) in Wirkverbindung steht.

5. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß im Schlepphebel (3) eine Stufenbohrung (4) mit einem im ventilseitigen Bereich im Durch­ messer größeren Bohrungsabschnitt (6) angeord­ net ist, der
• - mit einer als Führung des den Zustellkeil (11) tragenden Ventildruckstückes (9) dienenden Durchbrechung (10) im Ventilhebel (1 bzw. 3) in Verbindung steht, und
• - der eine diametral zur Führungs-Durchbrechung (10) einem formschlüssigen Eingriff zur Lage­ sicherung des Stützkeiles (12) dienende Aus­ nehmung (14) aufweist.

6. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

• - daß im Bohrungsabschnitt (6) an im wesentli­ chen parallelen Seitenflächen (19, 19′) des lagegesicherten Stützkeiles (12) und/oder an Seitenflächen (13′′, 13′′′) des Zustellkeiles (13) anschlagende Zylindersegmente (18, 18′) angeordnet sind,
• - zwischen denen der Verstellkeil (11) und der Zustellkeil (13) beweglich geführt sind, und
• - daß die einenends am Absatz der Stufenbohrung (4) anschlagenden Zylindersegmente (18, 18′) andernends mittels einer lösbar angeordneten Abdeckung (20) der Stufenbohrung (4) lage­ gesichert sind.

7. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkeil (11) zwischen Stützkeil (12) und Zustellkeil (13) über ein am Zu­ stellkeil (13) angreifendes Federelement (22) auf Anschlag mit der Ausgleichseinrichtung (7) gehalten ist.

8. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein auf einem Kugelzapfen mittels einer Kalotte (23) gelagerter Schlepphebel (3) in seinem kalottenseitigen Bohrungsabschnitt (5) der Stufenbohrung (4) ein hydraulisches Ven­ tilspiel-Ausgleichselement (HVA, 7) angeordnet aufweist, und
• - daß das mit dem Zustellkeil (13) verbundene Ventildruckstück (9) den Schlepphebel (3) am Schaft des Gaswechselventils (2) sichernde Seitenanschläge (25) aufweist.

9. Ventilhebel nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lagesicherung des Stützkeiles (12) dienende Ausnehmung (14) als zum ventilseitigen Bohrungsabschnitt (6) exzentrische Nut (15) von im wesentlichen hälftigem Bohrungs­ umfang im Bereich unterhalb der Nockengegenfläche (16) oder des gesonderten Gleitsteines (17) ange­ ordnet ist.