EP0068337B1 - Ventilbetätigungshebel für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Ventilbetätigungshebel für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0068337B1
EP0068337B1 EP82105325A EP82105325A EP0068337B1 EP 0068337 B1 EP0068337 B1 EP 0068337B1 EP 82105325 A EP82105325 A EP 82105325A EP 82105325 A EP82105325 A EP 82105325A EP 0068337 B1 EP0068337 B1 EP 0068337B1
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valve
actuating lever
setting element
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Heinz Lemberger
Christoph Schausberger
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/211—Eccentric

Definitions

  • the invention relates to a valve actuation lever of the type according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a valve actuating lever of the type according to the preamble of claim 1, in which on the one hand when clamping the valve lash adjusting element no stress can occur due to deformation of a fork formed at the lever end and on the other hand no tight manufacturing tolerances with respect to the thickness of the Valve clearance adjustment element must be observed, so that simple manufacture, easy assembly and high fatigue strength are guaranteed.
  • the invention solves this problem by the characterizing features of claim 1.
  • the one-sided fastening of the valve lash adjusting element results in torsional stresses within the valve actuating lever, but these are much easier to control and have a much smaller influence on the fatigue strength of the lever than that of the Known valve actuation levers occurring clamping voltages.
  • the features of claim 2 result in a particularly expedient embodiment.
  • the features of claim 3 result in a simple way an advantageous side guide for the valve actuating lever, which is particularly useful in its design as a rocker arm.
  • claims 4 to 6 enable simple adjustment of the valve clearance by means of only two wrenches or the like.
  • the features of claims 7 to 9 prevent the valve clearance adjusting element from digging into the material of the valve actuation lever when the lever is made from light metal by means of a locking plate. In addition, the transmission of a loose torque from the eccentrically designed valve lash adjusting element to the nut is thereby avoided.
  • a valve actuating lever 1 for internal combustion engines designed as a rocker arm is asymmetrically shaped on its lever end 2, which actuates a valve (not shown), so that the lever end 2 is arranged outside the central longitudinal plane 3 of the valve actuating lever 1 or offset parallel to the central longitudinal plane 3.
  • a valve lash adjusting element 4 in the form of an eccentric is fastened, the center of which is arranged in the central longitudinal plane 3.
  • the valve lash adjusting element 4 is non-positively fixed by means of a screw connection on the lever end 2.
  • a tab 5 is formed which, when the valve actuation lever is installed, rests laterally on the valve stem end (not shown).
  • a plate 6 On the opposite side of the valve stem end is a plate 6, which is arranged between the valve lash adjusting element 4 and a nut 7 on the bolt 8 holding the valve lash adjusting element 4 and with a straight edge 6a to prevent rotation on a flat inclined surface 2a of the Valve actuation lever 1 is present.
  • From the circular head 9 of the bolt 8, a segment-shaped piece is milled and the head 9 lies with the resulting edge 10 on an edge 12 milled at a corresponding distance from the bore 11 in the one-sided lever end 2, so that it is secured against rotation.
  • only two tools need to be handled when adjusting the valve lash, namely a tool for rotating the valve lash adjusting element 4, which is designed as an eccentric, and a tool for loosening and tightening the nut 7.
  • valve lash adjusting element 104 is firmly connected to a hexagon 113
  • valve lash adjusting element 104 and hexagon 113 are either provided with an internal thread or are designed as the head of a screw and are accordingly fixed on the one-sided lever end 102 by means of a hexagon screw or a hexagon nut.
  • the head of a cylinder screw with an internal hexagon which is arranged eccentrically to the shaft, serves as a valve lash adjusting element.
  • a locking plate 214 is fastened to the lever end 202, which is intended to prevent the valve lash adjusting element 204 from being pressed into the material of the lever end 202 if the valve actuating lever 201 is made of a softer material than the valve lash material. Adjusting element 204 is made.
  • the locking plate 214 is U-shaped, so that the valve lash adjusting element 204 is arranged between its two legs 215 in order to avoid transmission of the torque exerted on the nut 207 when fastening or loosening to the valve lash adjusting element 204.
  • a tab 216 is bent at the end of one leg 215 and bears against the lever end 202.
  • the legs 215a of the U-shaped locking plate 214 protrude beyond the valve lash adjusting element 204 and serve to guide the valve actuation lever at the end of the valve stem.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilbetätigungshebel der Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Bei einem bekannten Ventilbetätigungshebel dieser Bauart (DE-U-1 908 833) ist ein als Exzenter ausgebildetes Ventilspiel-Einstellelement zwischen zwei Schenkeln am gegabelten Hebelende mittels einer die Schenkel und das Ventilspiel-Einstellelement durchdringenden Schraube festgeklemmt. Hierbei müssen die Toleranzen von Exzenterbreite und Schenkelabstand sehr klein sein, um niedrige Klemmspannungswerte zu erhalten. Die Höhe der Klemmspannung hat, wie Untersuchungen bewiesen haben, wesentlichen Einfluß auf die Dauerfestigkeit derartiger Ventilbetätigungshebel, da sie sich linear zu den Betriebsspannungen addiert. Eine enge Exzenterspieltoleranz ist bei sehr hohen zu fertigenden Stückzahlen sehr teuer und aufwendig. Darüber hinaus entstehen bei der Montage Schwierigkeiten, da ein automatisches Einschieben der Exzenter zwischen die Schenkel nahezu ausgeschlossen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilbetätigungshebel der Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem einerseits beim Festklemmen des Ventilspiel-Einstellelementes keine Spannungen durch Verformung einer am Hebelende gebildeten Gabel auftreten können und andererseits auch keine engen Fertigungstoleranzen bezüglich der Dicke des Ventilspiel-Einstellelementes eingehalten werden müssen, so daß eine einfache Fertigung, ein leichter Zusammenbau und eine hohe Dauerfestigkeit gewährleistet sind.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Durch die einseitige Befestigung des Ventilspiel-Einstellelementes ergeben sich zwar innerhalb des Ventilbetätigungshebels Torsionsspannungen, jedoch sind diese wesentlich leichter beherrschbar und haben einen wesentlich geringeren Einfluß auf die Dauerfestigkeit des Hebels als die bei den bekannten Ventilbetätigungshebeln auftretenden Klemmspannungen. Die Merkmale des Anspruches 2 ergeben eine besonders zweckmäßige Ausführungsform. Die Merkmale des Anspruches 3 ergeben auf einfache Weise eine vorteilhafte Seitenführung für den Ventilbetätigungshebel, die insbesondere bei seiner Ausbildung als Schlepphebel zweckmäßig ist.
  • Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 ermöglichen ein einfaches Einstellen des Ventilspieles mittels nur zweier Schraubenschlüssel oder dgl. Die Merkmale der Ansprüche 7 bis 9 verhindern bei Fertigung des Hebels aus Leichtmetall durch ein Sicherungsblech ein Eingraben des Ventilspiel-Einstellelementes in das Material des Ventilbetätigungshebels. Außerdem wird dadurch die Übertragung eines Losdrehmomentes vom exzentrisch ausgebildeten Ventilspiel-Einstellelement auf die Mutter vermieden.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt :
    • Figur 1 eine Seitenansicht eines als Schlepphebel ausgebildeten Ventilbetätigungshebels für Brennkraftmaschinen, wobei die Schraubenverbindung zur Befestigung des Ventilspiel-Einstellelementes weggelassen ist,
    • Figur 2 eine Seitenansicht des ventilschaftseitigen Endes des Schlepphebels nach Fig. 1 von der gegenüberliegenden Seite, gemäß dem Pfeil II in Fig. 3,
    • Figur 3 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Schlepphebels,
    • Figur4 eine Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispieles eines Schlepphebels,
    • Figur 5 eine Stirnansicht des Endes eines Schlepphebels und seine Anordnung in Bezug auf ein Ventilschaftende und
    • Figur eine der Fig.5 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles.
  • Ein als Schlepphebel ausgebildeter Ventilbetätigungshebel 1 für Brennkraftmaschinen ist an seinem ein nicht dargestelltes Ventil betätigenden Hebelende 2 asymmetrisch ausgeformt, so daß das Hebelende 2 außerhalb der Mittellängsebene 3 des Ventilbetätigungshebels 1 bzw. parallel versetzt zur Mittellängsebene 3 angeordnet ist. An der der Mittellängsebene 3 zugewandten Seite ist ein Ventilspiel-Einstellelement 4 in Form eines Exzenters befestigt, dessen Mitte in der Mittellängsebene 3 angeordnet ist. Das Ventilspiel-Einstellelement 4 ist mittels einer Schraubverbindung am Hebelende 2 kraftschlüssig festgelegt.
  • Am einseitig angeordneten Hebelende 2 ist ein Lappen 5 ausgebildet, der bei eingebautem Ventilbetätigungshebel seitlich am nicht dargestellten Ventilschaftende anliegt. An der gegenüberliegenden Seite des Ventilschaftendes liegt ein Plättchen 6 an, das zwischen dem Ventilspiel-Einstellelement 4 und einer Mutter 7 auf dem das Ventilspiel-Einstellelement 4 haltenden Schraubenbolzen 8 angeordnet ist und mit einer geraden Kante 6a zur Verdrehsicherung an einer ebenen schrägen Fläche 2a des Ventilbetätigungshebels 1 anliegt. Vom kreisrunden Kopf 9 des Schraubenbolzens 8 ist ein segmentförmiges Stück abgefräst und der Kopf 9 liegt mit der dadurch entstandenen Kante 10 an einer in entsprechendem Abstand von der Bohrung 11 im einseitigen Hebelende 2 gefrästen Kante 12 an, so daß er gegen Verdrehen gesichert ist. Somit müssen beim Einstellen des Ventilspieles lediglich zwei Werkzeuge gehandhabt werden, nämlich ein Werkzeug zum Verdrehen des als Exzenter ausgebildeten Ventilspiel-Einstellelementes 4 und ein Werkzeug zum Lösen und Festziehen der Mutter 7.
  • Bei dem in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ventilspiel-Einstellelement 104 fest mit einem Sechskant 113 verbunden, wobei Ventilspiel-Einstellelement 104 und Sechskant 113 entweder mit einem Innengewinde versehen oder als Kopf einer Schraube ausgebildet sind und dementsprechend mittels einer Sechskantschraube bzw. einer Sechskantmutter am einseitigen Hebelende 102 festgelegt sind. Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform dient der exzentrisch zum Schaft angeordnete Kopf einer Zylinderschraube mit Innensechskant als Ventilspiel-Einstellelement.
  • Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen ist am Hebelende 202 jeweils ein Sicherungsblech 214 befestigt, das ein Einpressen des Ventilspiel-Einstellelementes 204 in das Material des Hebelendes 202 verhindern soll, wenn der Ventilbetätigungshebel 201 aus einem weicheren Material als das Ventilspiel-Einstellelement 204 gefertigt ist. Das Sicherungsblech 214 ist U-förmig ausgebildet, so daß das Ventilspiel-Einstellelement 204 zwischen dessen beiden Schenkeln 215 angeordnet ist, um eine Übertragung des beim Befestigen oder Lösen auf die Mutter 207 ausgeübten Drehmomentes auf das Ventilspiel-Einstellelement 204 zu vermeiden. Zur Verdrehsicherung des Sicherungsbleches 214 ist am Ende des einen Schenkels 215 ein Lappen 216 umgebogen, der am Hebelende 202 anliegt. Bei dem in Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die Schenkel 215a des U-förmigen Sicherungsbleches 214 über das Ventilspiel-Einstellelement 204 hinaus und dienen zur Seitenführung des Ventilbetätigungshebels am Ventilschaftende.
  • Durch die einseitig ausgebildeten Hebelenden 2 ; 102 ; 202 und die entsprechende einseitige Anordnung der als Ventilspiel-Einstellelemente 4 ; 104 ; 204 dienenden Exzenter im Bereich der Mitellängsebene 3; 103 ; 203 des Ventilbetätigungshebels 1 ; 101 ; 201 werden unter Beibehaltung einer symmetrischen Lagerbelastung des Ventilbetätigungshebels 1 ; 101 ; 201 eine wesentliche Verbesserung bezüglich Fertigungstoleranzen und Zusammenbau der Ventilbetätigungshebel 1 ; 101 ; 201 sowie eine hohe Dauerfestigkeit erreicht.

Claims (9)

1. Ventilbetätigungshebel' (1, 101, 201) für Brennkraftmaschinen, mit einem im wesentlichen in seiner Mittelängsebene (3, 103, 203) am Hebelende (2, 102, 202) kraftschlüssig festgelegten Ventilspiel-Einstellelement (4, 104, 204) dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelende (2, 102, 202) aus einem außerhalb der Mittellängsebene (3, 103, 203) des Ventilbetätigungshebels (1, 101, 201) angeordneten Lappen (5) besteht und daß das Ventilspiel-Einstellelement (4, 104, 204) seitlich am Lappen (5) befestigt ist.
2. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lappen (5) parallel versetzt zur Mittellängsebene (3, 103, 203) angeordnet ist.
3. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lappen (5) zur seitlichen Führung an einer Seite des Ventilschaftendes über das Ventilspiel-Einstellelement (4) hinausragt daß an der freien Seite des Ventilspiel-Einstellelementes (4) ein über dieses hinausragendes Plättchen (6) zur seitlichen Führung an der anderen Seite des Ventilschaftendes angeordnet ist und daß das Plättchen (6) zur Verdrehsicherung mit einer geraden Kante (6a) an einer ebenen Fläche (2a) des Ventilbetätigungshebels (1) anliegt.
4. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Exzenter als Ventilspiel-Einstellelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilspiel-Einstellelement (104, 204) mittels eines Schlüsseleingriffprofiles verstellbar ist.
5. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilspiel-Einstellelement aus dem exzentrisch zum Schaft angeordneten Kopf einer Zylinderschraube mit Innensechskant besteht.
6. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilspiel-Einstellelement (104) angrenzend an den Kopf (113) eines Schraubenbolzens (108) mit Sechskantkopf angeordnet und mit diesem fest verbunden ist.
7. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Lappen (202) und dem Ventilspiel-Einstellelement (204) ein gegen Verdrehen am Hebelende (202) abgestütztes Sicherungsblech (214) angeordnet ist.
8. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsblech (214) im wesentlichen U-förmig ausgebildet und das Ventilspiel-Einstellelement (204) zwischen dessen Schenkeln (215) angeordnet ist.
9. Ventilbetätigungshebel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schenkel (215) des Sicherungsbleches (214) zur Seitenführung am Ventilschaft über das Ventilspiel-Einstellelement (204) hinausragen.
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