DE4433127C2 - Kipphebel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kipphebel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus DE 30 36 543 A1 ist ein Kipphebel bekannt, dessen Kipphebelachse einen koaxial ausgebildeten Ölkanal aufweist, von dem radial eine Bohrung zum Lagerbereich zwischen Kipphebelachse und Kipphebelachsbohrung abzweigt. Das unter Druck stehende Öl tritt auf beiden Seiten des Kipphebels aus, wobei auf den beiden Stirnseiten eine umlaufende Ölsammelnut mit radial angeordneten Nuten vorgesehen ist. Infolge der Fliehkräfte fließt das Öl durch diese Radialnuten nach außen. Zur Ablenkung des aus den Radialnuten austretenden Öls zu den beiden Auflageenden des Kipphebels am Ventil einerseits und an der Nockenwelle andererseits ist ein verdickter Rand am Kipphebel selbst ausgebildet, längs dem das ausgetretene Öl zur Anlagestelle am Ventilschaft und in Richtung zur Nockenwelle umgelenkt wird.

Ein Kipphebel der eingangs genannten Art ist aus der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung JP 3-6008 U bekannt.

Fig. 7 und 8 zeigen einen solchen Ventilantriebs­ mechanismus. Bei diesem Mechanismus ist jeder Kipphebel 102 mit einer Kipphebelachsbohrung 104 ausgestattet, durch die hin­ durch eine Kipphebelachse 106 eingesetzt ist. Der Kipphebel 102 verfügt über einen nockenseitigen Anlagebereich 108, der mit einem Nocken 112 in Berührung stehend angeordnet ist, der seinerseits an einer Nockenwelle 110 angebracht ist. Die Kipphebelachse 106 besitzt einen Ölkanal 114, der koaxial zur Längs­ achse C ausgebildet ist. Die Kipphebelachse 106 ist des weite­ ren mit einem Ölstrom-Verbindungkanal 116 ausgebildet, der radial ausgerichtet ist, um mit dem Ölkanal 114 in kommuni­ zierender Verbindung zu stehen.

Der Kipphebel 102 besitzt des weiteren einen ventilseitigen Drückbereich 118, der mit einer hydraulischen Spielausgleichs­ richtung (H.L.A.) 120 ausgestattet ist. Die hydraulische Spielausgleichsein­ richtung 120 berührt das Ventilschaftende 124 eines Einlaß- bzw. Auslaßventils 122.

Zum Einführen von Öl in die hydraulische Spielausgleichseinrichtung 120 sind des weiteren ein Ölkanal 126 und ein Ölkanal 128 in der Kipphebelachse 106 bzw. dem Kipphebel 102 ausgebildet.

Der Kipphebel 102 ist schwenkbeweglich an der Kipphebelachse 106 gelagert. Die Axialstellung des Kipphebels 102 ist durch eine Druckfläche 132 eines Zylinderkopfs 130 bestimmt. Die Kipphebelachse 106 weist eine sie umgebende Schrau­ benfeder 134 auf, die bewirkt, daß der Kipphebel 102 gegen die Druckfläche 132 des Zylinderkopfes gedrückt wird. Ein Gleit- oder Lagerbereich zwischen dem Kipphebel 102 und der Kipphebelachse 106 wird durch die Zuführung von Öl nach dort von dem Ölkanal 114 und dem Ölstrom-Verbindungskanal 116 aus geschmiert.

Wenn die Schraubenfeder 134 auf eine größere Last einge­ stellt ist, nimmt die am Kipphebel 102 in der Druckrichtung ausgeübte Reibung zu. Entsprechend wird die Feder 134 auf eine Last eingestellt, die auf eine Größe minimiert ist, die zum Halten des Kipphebels 102 in seiner Stellung erforderlich ist.

Bei einem Kipphebel gemäß Darstellung in Fig. 7 und 8 wird der Ölstrom, der durch den Ölstrom-Verbindungskanal 116 zuge­ führt wird, auch zwischen den Kipphebel 102 und die Druckflä­ che 132 des Zylinderkopfs 130 geführt. Der sich ergebende hydraulische Druck bewirkt, daß der Kipphebel 102 von der Druckfläche 132 des Zylinderkopfs 130 abgehoben wird. Dies verursacht Nachteile dadurch, daß das Schaftende 124 des Ventils 122 und die hydraulische Spielausgleichseinrichtung 120 nicht auf einer Linie liegende Stellungen einnehmen, wodurch das Ventilschaftende 124 eine Nickbewegung ausführt oder ein Geräusch verursacht wird. Es gibt einen weite­ ren Nachteil dadurch, daß die hydraulische Spielausgleichseinrich­ tung 120 von dem Ventilschaft 124 außer Eingriff gebracht wird, wenn der Kipphebel 102 gedrückt wird, um sich entlang einer großen Strecke zu bewegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kipphebel der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ein Abheben von der Druckfläche des Zylinderkopfes durch hydraulischen Druck vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die Ölnut in der Hebel-Druckfläche kann das unter Druck stehende Öl nach außen entweichen, ohne daß der hydraulische Druck ein Abheben des Kipphebels von der Druckfläche des Zylinderkopfes verursacht. Es ist somit möglich, eine Nickbewegung am Ventilschaftende und eine Geräuschentwicklung zu vermeiden, wobei die den Kipphebel an der Druckfläche des Zylinderkopfes anliegend haltende Druckfeder zur Reibungsverminderung schwach ausgelegt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 wiedergegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend ausschließlich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Kipphebels einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch einen ausge­ kehlten Bereich einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch eine andere Variante der zweiten Ausführungsform;

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt durch eine wei­ tere Variante der zweiten Ausführungsform;

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen herkömmlichen Ventilan­ triebsmechanismus und

Fig. 8 einen Querschnitt durch den herkömmlichen Ventilan­ triebsmechanismus der Fig. 7.

Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen eine Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung. In Fig. 1 ist mit 2 ein Kipphebel eines Motor- Ventilantriebsmechanismus bezeichnet. Dieser Kipphebel 2 besitzt einen nockenseitigen Anlagebereich 4 und einen ven­ tilseitigen Drückbereich 6. Eine Kipphebelachsbohrung 8 ist in einem zentralen Bereich des Kipphebels 2 ausgebildet.

Der Kipphebel 2 ist mit einer planaren Hebel-Druckfläche 10 an einer Seite des Umfangs der Kipphebelachsbohrung 8 ausgebil­ det. Die Hebel-Druckfläche 10 weist einen ausgekehlten Bereich 12 auf, der rund um die Kipphebelachsbohrung 8 herum ausgebildet ist. Der ausgekehlte Bereich 12 weist eine vorbe­ stimmte Tiefe auf.

Die Hebel-Druckfläche 10 ist weiter mit einer Ölnut 14 ausge­ bildet. Die Ölnut 14 steht mit der Kipphebelachsbohrung 8 in kommunizierender Verbindung, wobei sie zu einer Außenfläche 2f des Kipphebels 2 hin offen ist. Gemäß Darstellung in Fig. 2 ist die Ölnut 14 so konfiguriert, daß sie eine Breite W und eine Tiefe D aufweist. Die Ölnut 14 ist auf einer Mittellinie P angeordnet, die sich durch einen zentralen Punkt Q der Kipphebelachsbohrung 8 hindurch erstreckt.

In Fig. 3 ist der Kipphebel 2 als an einer Kipphebelachse 16 ange­ baut dargestellt. Dies wird mittels der Kipphebelachsbohrung 8 erreicht, die zur Aufnahme und Umschließung der Kipphebelachse 16 dient. Zu dieser Zeit steht die Hebel-Druckfläche 10 des Kipphebels 2 mit einer Druckfläche 20 eines Zylinder­ kopfs 18 in Berührung. An der anderen Fläche 22 auf der gegen­ überliegenden Seite des Kipphebels 2 greift eine Feder 24 an, die schraubenförmig um die Kipphebelachse 16 gewickelt ist. Die Feder 24 drückt den Kipphebel 2 mit einer vorbestimmten Kraft in Richtung auf die Druckfläche 20 des Zylinder­ kopfs 18.

Die Kipphebelachse 16 besitzt einen Ölkanal 26, der koaxial zur Längs­ achse C ausgebildet ist. Die Kipphebelachse 16 ist des weiteren mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Ölstrom- Verbindungskanälen 28 an einer Stelle ausgestattet, an der der Kipphebel 2 angeordnet ist. Die Ölstrom-Verbindungskanäle 28 stehen mit dem Ölkanal 26 und der äußeren Umfangsfläche 2f in kommunizierender Verbindung.

Jetzt wird die Arbeitsweise der vorstehenden Ausführungsfor­ men beschrieben.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 ist der Ölstrom von einem Ölkanal 26 her in Richtung auf beide Seiten des Kipphebels 2 durch Ölstrom-Verbindungskanäle 28 ausgerichtet, durch einen Spalt zwischen einer äußeren Umfangsfläche 16c der Kipphebelachse 16 und einer Innenfläche 8c der Kipphebelachsbohrung 8.

Die Hebel-Druckfläche 10 des Kipphebels 2 ist mit einer Nut ausgebildet, um die Ölnut 14 auf der Seite des Kipphebels 2 auszubilden, die dem Zylinderkopf 18 gegenüberliegt. Entspre­ chend strömt das Öl glatt durch die Ölnut 14 heraus.

Als Folge hiervon strömt zwischen der Druckfläche 20 und der Hebel-Druckfläche 10 kein Öl. Folglich entsteht kein hydraulischer Druck zwischen den Flächen 20 und 10. Eine Axi­ albewegung des Kipphebels 2 wird dadurch verhindert, die ansonsten bewirken könnte, daß sich die Hebel-Druckfläche 10 von der Druckfläche 20 entfernt. Entsprechend kann das Auftreten einer Vibration oder eines Geräuschs verhindert werden.

Da der Kipphebel 2 in seiner Lage gehalten wird, kann des wei­ teren die Feder 24 auf eine reduzierte Last ein­ gestellt werden. Folglich ist eine geringe Reibung erreich­ bar.

Darüber hinaus können in dem Fall, daß der Kipphebel 2 im Wege eines Aluminiumgesenkgießens hergestellt wird, Formen zur Ausbildung der Ölnut 14 und des ausgekehlten Bereichs 12 verwendet werden. Dieses Merkmals macht zusätzliche maschi­ nelle Bearbeitungsvorgänge überflüssig und kann unter dem Gesichtspunkt der Kosten als vorteilhaft beurteilt werden.

Fig. 4 bis Fig. 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung. Zur Beschreibung dieser zweiten Ausfüh­ rungsform werden die gleichen Bezugszeichen für Teile verwen­ det, die den gleichen Funktionen dienen wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Teile.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein ausgekehlter Bereich 12, der rund um die Kipphebelachsbohrung 8 in der Hebel-Druckfläche 10 des Kipphebels 2 ausgebildet ist, eine Tiefe größer als die Tiefe D der Ölnut 14 aufweist.

Insbesondere gemäß Darstellung in Fig. 4 befindet sich der ausgekehlte Bereich, der sich rund um die Kipphebelachsbohrung 8 erstreckt, in der Hebel-Druckfläche 10. Der ausgekehlte Bereich 12 ist durch eine abgeschrägte Fläche 52 gebildet und weist eine konische Gestalt auf. Der ausgekehlte Bereich 12 erstreckt sich von der Hebel-Druckfläche 10 bis zu einer Tiefe B1. Die Tiefe B1 des ausgekehlten Bereichs 12 ist grö­ ßer als die Tiefe D der Ölnut 14 ausgebildet.

Gemäß Darstellung in Fig. 5 besitzt die Hebel-Druckfläche 10 einen weiteren ausgekehlten Bereich 12, der rund die Kipphebelachs­ bohrung 8 ausgebildet ist. Der ausgekehlte Bereich 12 ist durch eine zylindrische Innenfläche 54 und durch eine einwärts abgeschrägte Fläche 56 gebildet. Die zylindrische Innenfläche 54 erstreckt sich zu einer Tiefe B2 koaxial zur Längs­ achse C. Die einwärts abgeschrägte Fläche 56 schließt sich an die zylindrische Innenfläche 54 an. Des weiteren erstreckt sich die einwärts abgeschrägte Fläche 56 einwärts zu einer Tiefe B3. Die kombinierte Tiefe der beiden oben angegebenen Tiefen B2 und B3 ist größer als die Tiefe D der Ölnut 14.

In Fig. 6 ist die Hebel-Druckfläche 10 mit einem weiteren ausgekehlten Bereich 12 ausgebildet dargestellt. Der ausge­ kehlte Bereich 12 erstreckt sich rechtwinklig zu der Hebel- Druckfläche 10 rund um den Umfang der Kipphebelachsbohrung 8 herum. Gleichzeitig besitzt der ausgekehlte Bereich 12 eine kurvenförmig geführte Fläche 58, die innerhalb der Kipp­ hebelachsbohrung 8 ausgebildet ist. Die Tiefe B4 dieses ausge­ kehlten Bereichs 12 ist größer als die Tiefe D der Ölnut 14.

Entsprechend der Konfiguration dieser zweiten Ausführungsform wird das zwischen einer inneren Umfangsfläche 8c der Kipphebelachs­ bohrung 8 und einer äußeren Umfangsfläche 16c der Kipp­ hebelachse 16 strömende Öl in die Ölnut 14 durch die jeweiligen ausgekehlten Bereiche 12 hindurchgeführt, die größere Tiefen aufweisen. Dadurch wird eine glatte Strömung des Öls erreicht.

Der ausgekehlte Bereich kann des weiteren in irgendeiner Rohmaterialgestalt belassen werden, statt durch spanende Bearbeitung ausgebildet zu sein. Dieses Merkmal kann die Einsparung maschineller Arbeit und von War­ tungskosten bewirken.

Claims (3)

1. Kipphebel, der mit einer Kipphebelachsbohrung ausgebildet ist, in die eine Kipphebelachse eingesetzt ist, wobei die Kipphebelachse einen koaxial ausgebildeten Ölka­ nal aufweist, die Kipphebelachse weiter mit einem Ölstrom-Verbin­ dungskanal ausgebildet ist, der radial ausgerichtet ist, um mit dem Ölkanal in kommunizierender Verbindung zu stehen, wobei die Axialstellung des Kipphebels durch eine Druck­ fläche eines Zylinderkopfs bestimmt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Hebel-Druckfläche (10) des Kipphebels (2) mit einer Ölnut (14) mit einer vorbestimmten Tiefe (D) ausgestat­ tet ist, wobei die Hebel-Druckfläche (10) an der Druck­ fläche (20) des Zylinderkopfs anliegt und die Ölnut (14) mit der Kipphebelachsbohrung (8) in kommunizierender Ver­ bindung steht, um Öl nach außen abzuführen.

2. Kipphebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ölnut (14) von der Kipphebelachsbohrung (8) bis zu einer äußeren Umfangsfläche des Kipphebels (2) erstreckt.

3. Kipphebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel-Druck­ fläche (10) einen ausgekehlten Bereich (12) um die Kipphebelachsbohrung (8) herum aufweist, wobei der ausgekehlte Bereich (12) tiefer als die Ölnut (14) ist.