WO2016000695A1 - Hebel für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Hebel für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine Download PDF

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Andreas GRÖTSCH
Claudia Zielinski
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • 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
    • F01L1/20—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
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the invention relates to a lever for the valve train in an internal combustion engine, which has a rotatably mounted, acted upon by the cam of a camshaft roller and is provided at one longitudinal end with an adjusting screw for the mechanical clearance adjustment of a valve of the internal combustion engine, wherein the adjusting screw in arranged a bore of the lever and fastened there with a nut screwed on.
  • Such a lever is for example intended for use in engines for motorcycles.
  • Levers which enable adjustment of the valve clearance by means of a screw and a nut are known.
  • the document DE 103 41 885 A1 shows and describes a valve lever, in which the bore located at a longitudinal end of the lever is provided with an internal screw thread, so that the adjusting screw can be screwed with its outer screw thread there.
  • On a protruding from the lever upper end portion then designated as a locknut nut is screwed and tightened until it is in firm contact with the lever body.
  • the play adjustment can be done by interchangeable stepped elements.
  • the invention has for its object to simplify the manufacture of the lever body and to improve.
  • the lever may be designed as a rocker arm which is pivotally mounted in its central region about an axis fixed in the internal combustion engine, wherein at its other, remote from the adjusting screw longitudinal end of the roller is rotatably mounted. It can be designed as a sheet metal rocker in cross section inverted U-shaped with side walls.
  • the nut is screwed onto a protruding from the lever upper end portion of the adjusting screw and the lock nut positioned on the underside of the lever.
  • the lock nut is square (square), this design allows for easy retention of the lock nut during assembly or valve clearance adjustment. With such a lock nut, the space required in the lever body is then reduced at the same time.
  • the minimum lever width is not limited by the required tool spacing of the manufacturing step "inserting the thread", so that the requirement for very narrow levers can be better met.
  • Figure 1 shows a sheet metal tilt lever according to the invention in side view
  • Figure 2 shows the sheet metal tilt lever in the bottom view
  • FIG. 3 shows the sheet metal tilt lever in front view
  • FIG. 4 shows the clearance adjustment range of the sheet metal tilting lever
  • Figure 5 is a perspective view of the sheet metal rocker arm
  • Figure 7 shows a rocker arm of a valve train according to the prior art
  • FIG. 6 shows a valve drive 1 of a reciprocating internal combustion engine according to the prior art.
  • the valve train 1 is arranged in a cylinder head 2 and consists of a cam 3 of a camshaft, a drag lever 4 with a roller 5, a support element 6 and a gas exchange valve 7.
  • the support element 6 is arranged in a receiving bore 8 of the cylinder head 2.
  • About a pressure fluid hole 9 is it is supplied with oil and has a spherical end portion 10 on which a spherical cap 11 of the finger lever 4 is supported.
  • the drag lever 4 is made as a sheet metal part with a U-shaped cross-section. At its opposite end of the spherical cap 11 12, the drag lever 4 engages a valve stem 13 of the gas exchange valve 7, which has a valve plate 14 and is biased by a valve spring 15 in the closed position.
  • the valve spring 15 is fixed via a spring plate 16 on the valve stem 13 in the axial direction.
  • the roller 5 is guided via a bolt 17 in side walls of the finger lever.
  • a needle bearing 20 for rotatable mounting of the roller 5 on the pin 17 is a needle bearing 20.
  • the roller 5 rolls on the circumference of the cam 3 from.
  • a blind bore 21 is provided within the spherical cap 11, a blind bore 21 is provided.
  • a dome 22 protrudes beyond the exterior of the spherical cap 11, where a bore 23 is arranged, by means of which a fine jet of lubricant is applied to the roller 5 on its tread 24 under a tangential course.
  • a rocker arm 39 of a valve train according to the prior art is shown, which is pivotally mounted via an axis 40 in a cylinder head, not shown, and at one end has a valve play compensation device 41.
  • This is designed as a male element and cooperates with a valve stem end of a gas exchange valve.
  • the valve play compensation device 41 is supplied via a supply bore 42 pressure fluid from the lubricant circuit of the cylinder head.
  • lubricant passes from the axis 40 of the rocker arm 39 in a bore 43 which opens at a radially extending to a roller 44 base 45 of a fork-shaped portion 46 of the rocker arm 39. Via this bore 43, oil passes from the bearing of the rocker arm 39 onto the circumference of the roller 44 and into a needle bearing 47 of the roller 44.
  • An inventive sheet metal tilting lever 50 shown in FIGS. 1 to 5 is designed as a U-shaped component with side walls 51 and 52 that is inverted in cross-section. In its middle region, the sheet metal tilt lever 50 is pivotably mounted on an axle 53 fixed in the internal combustion engine. Parallel to the axis 53, a further axis 55 is arranged at a longitudinal end 54 of the lever 50, which is fixed in the side walls 51 and 52. At this axis 55, a roller 56 is rotatably mounted, with which in the installed state of the lever 50 of the cam Camshaft of the internal combustion engine is engaged.
  • the sheet metal tilt lever 50 at the other longitudinal end 57 a recognizable in Figure 4 vertical bore 58, in which an adjusting screw 59 is inserted.
  • the upper portion 60 of the adjusting screw 59 protrudes from the lever 50 at the top thereof.
  • a nut 61 is screwed onto the adjusting screw 59 and is supported on the upper side of the lever 50.
  • the lock nut 63 has a provokekantformige shape and is located between the two side walls 51 and 52 of the Blechkipphebels 50. Due to this type of fastening of the adjusting screw 59 in the bore 58 of the Blechkipphebels 50 an internal thread does not need to be attached.

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Abstract

Ein Hebel (50) für den Ventiltrieb in einer Brennkraftmaschine weist eine drehbar gelagerte, im eingebauten Zustand von dem Nocken einer Nockenwelle beaufschlagte Rolle (56) auf. Er ist an einem Längsende (57) mit einer Einstellschraube (59) für die mechanische Spieleinstellung eines Ventils der Brennkraftmaschine versehen, wobei die Einstellschraube (59) in einer Bohrung des Hebels (50) angeordnet und dort mit einer aufgeschraubten Mutter (61) befestigt ist. Erfindungsgemäß ist die Befestigung der Einstellschraube (59) an dem Hebel (50) mittels einer zusätzlichen, als Kontermutter (63) wirkenden Mutter durchgeführt, welche ebenfalls auf der Einstellschraube (59) aufgeschraubt ist.

Description

Titel
Hebel für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine Beschreibung Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Hebel für den Ventiltrieb in einer Brennkraftmaschine, welcher eine drehbar gelagerte, im eingebauten Zustand von dem Nocken einer Nockenwelle beaufschlagte Rolle aufweist und an einem Längsende mit einer Einstellschraube für die mechanische Spieleinstellung eines Ventils der Brennkraftmaschine versehen ist, wobei die Einstellschraube in einer Bohrung des Hebels angeordnet und dort mit einer aufgeschraubten Mutter befestigt ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein solcher Hebel ist beispielsweise für den Einsatz in Motoren für Motorräder vorgesehen. Hebel, welche die Einstellung des Ventilspiels mittels einer Schraube und einer Mutter ermöglichen, sind bekannt. Die Druckschrift DE 103 41 885 A1 zeigt und beschreibt einen Ventilhebel, bei welchem die an einem Längsende des Hebels befindliche Bohrung mit einem inneren Schraubgewinde versehen ist, so dass die Einstellschraube mit ihrem äußeren Schraubgewinde dort eingeschraubt werden kann. Auf einen aus dem Hebel herausragenden oberen Endbereich wird dann eine als Sicherungsmutter bezeichnete Mutter aufgeschraubt und angezogen, bis sie in festem Kontakt mit dem Hebelkörper steht. Bei Hebeln mit mechanischer Spieleinstellung mittels Schraube und Mutter kann die Spieleinstellung durch austauschbare gestufte Elemente erfolgen.
Zur Erläuterung des Gebietes der Erfindung wird auch die Druckschrift DE 42 34 868 C2 erwähnt und deren Inhalt im Folgenden kurz beschrieben. Aus dieser Vorveröffentlichung ist sowohl ein Ventiltrieb mit einem Schlepphebel, als auch ein Kipphebel bekannt. Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung des Hebelkörpers zu vereinfachen und zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Befestigung der Einstellschraube an dem Hebel mittels einer zusätzlichen, als Kontermutter wirkenden Mutter durchgeführt ist, welche ebenfalls auf der Einstellschraube aufgeschraubt ist. Auf diese Weise kann ein Gewinde in der Bohrung des Hebelkörpers für die Einstellschraube entfallen.
Das Kontern der Einstellschraube erfolgt dann mittels der zusätzlichen Kontermutter, so dass die Ventilspieleinstellung trotz des Wegfalls des Gewindes im Hebelkörper weiterhin möglich ist. Durch den Wegfall des Gewindes erfolgt auch eine Steigerung der Hubzahl der Umformprozesse und eine Reduzierung der Werkzeugkosten. Außerdem kann durch den Wegfall eines Gewindedomes und der dafür nötigen Werkzeugabstandsmaße der Hebel in der Breite schmaler werden, wodurch Bauraum eingespart wird.
Der Hebel kann als Kipphebel ausgeführt sein, der in seinem mittleren Bereich um eine in der Brennkraftmaschine feste Achse schwenkbar gelagert ist, wobei an seinem anderen, von der Einstellschraube abgewandten Längsende die Rolle drehbar gelagert ist. Er kann dabei als Blechkipphebel im Querschnitt umgekehrt U-förmig mit Seitenwänden ausgeführt sein.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung des Hebels ist die Mutter auf einem aus dem Hebel herausragenden oberen Endbereich der Einstellschraube aufgeschraubt und die Kontermutter an der Unterseite des Hebels positioniert. Wenn dabei die Kontermutter viereckig (vierkantförmig) ausgeführt ist, ermöglicht diese Ausführung ein einfaches Festhalten der Kontermutter bei der Montage bzw. Ventilspieleinstellung. Mit einer solchen Kontermutter wird dann gleichzeitig der Platzbedarf im Hebelkörper reduziert.
Desweiteren besteht bei dieser Ausführung hinsichtlich der minimalen Hebelbreite eine weitere Designfreiheit, da die minimale Hebelbreite nicht durch den erforderlichen Werkzeugabstand des Fertigungsschrittes„Einbringen des Gewindes" begrenzt ist. Somit kann die Forderung nach sehr schmalen Hebeln besser erfüllt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Blechkipphebel in der Seitenansicht;
Figur 2 den Blechkipphebel in der Ansicht von unten;
Figur 3 den Blechkipphebel in der Vorderansicht;
Figur 4 den Spieleinstellungsbereich des Blechkipphebels;
Figur 5 eine perspektivische Darstellung des Blechkipphebels;
Figur 6 einen Ventiltrieb mit einem Schlepphebel nach dem vorbekannten
Stand der Technik;
Figur 7 einen Kipphebel eines Ventiltriebes nach dem vorbekannten Stand
der Technik.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In Figur 6 ist ein Ventiltrieb 1 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Ventiltrieb 1 ist in einem Zylinderkopf 2 angeordnet und besteht aus einem Nocken 3 einer Nockenwelle, einem Schlepphebel 4 mit einer Rolle 5, einem Abstützelement 6 und einem Gaswechselventil 7. Das Abstützelement 6 ist in einer Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfs 2 angeordnet. Über eine Druckmittelbohrung 9 wird es mit Öl versorgt und weist einen kugelförmigen Endabschnitt 10 auf, auf welchem eine Kugelkalotte 11 des Schlepphebels 4 abgestützt ist.
Der Schlepphebel 4 ist als Blechformteil mit einem U-förmigen Querschnitt hergestellt. An seinem der Kugelkalotte 11 gegenüberliegenden Ende 12 greift der Schlepphebel 4 an einem Ventilschaft 13 des Gaswechselventils 7 an, das einen Ventilteller 14 aufweist und über eine Ventilfeder 15 in Schließstellung vorgespannt ist. Die Ventilfeder 15 ist über einen Federteller 16 am Ventilschaft 13 in axialer Richtung festgelegt. Die Rolle 5 ist über einen Bolzen 17 in Seitenwänden des Schlepphebels geführt. Zur drehbaren Lagerung der Rolle 5 an dem Bolzen 17 dient ein Nadellager 20. Bei der Rotation des Nockens 3 wälzt sich die Rolle 5 am Umfang des Nockens 3 ab. Innerhalb der Kugelkalotte 11 ist eine Sackbohrung 21 vorgesehen. Über dem Äußeren der Kugelkalotte 11 steht ein Dom 22 vor, dort ist eine Bohrung 23 angeordnet, mittels welcher ein feiner Schmiermittelstrahl unter tangentialem Verlauf zur Rolle 5 auf deren Lauffläche 24 aufgetragen wird.
In Figur 7 ist ein Kipphebel 39 eines Ventiltriebs nach dem Stand der Technik dargestellt, der über eine Achse 40 in einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf schwenkbar gelagert ist und an seinem einen Ende eine Ventilspielausgleichseinrichtung 41 aufweist. Diese ist als Einsteckelement ausgebildet und wirkt mit einem Ventilschaftende eines Gaswechselventils zusammen. Der Ventilspielausgleichseinrichtung 41 wird über eine Versorgungsbohrung 42 Druckmittel aus dem Schmiermittelkreis des Zylinderkopfes zugeführt. Außerdem gelangt Schmiermittel von der Achse 40 des Kipphebels 39 in eine Bohrung 43, die an einem radial zu einer Rolle 44 verlaufendem Grund 45 eines gabelförmigen Abschnitts 46 des Kipphebels 39 mündet. Über diese Bohrung 43 gelangt Öl aus der Lagerung des Kipphebels 39 auf den Umfang der Rolle 44 und in ein Nadellager 47 der Rolle 44.
Ein in den Figuren 1 bis 5 dargestellter erfindungsgemäßer Blechkipphebel 50 ist als im Querschnitt umgekehrt U-förmiges Bauteil mit Seitenwänden 51 und 52 ausgeführt. In seinem mittleren Bereich ist der Blechkipphebel 50 an einer in der Brennkraftmaschine befestigten Achse 53 verschwenkbar gelagert. Parallel zu der Achse 53 ist an einem Längsende 54 des Hebels 50 eine weitere Achse 55 angeordnet, welche in den Seitenwänden 51 und 52 befestigt ist. An dieser Achse 55 ist eine Rolle 56 drehbar gelagert, mit welcher sich im eingebauten Zustand des Hebels 50 der Nocken einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine im Eingriff befindet.
Erfindungsgemäß weist der Blechkipphebel 50 an dem anderen Längsende 57 eine in Figur 4 erkennbare senkrechte Bohrung 58 auf, in welche eine Einstellschraube 59 eingesteckt ist. Der obere Bereich 60 der Einstellschraube 59 ragt aus dem Hebel 50 an dessen Oberseite heraus. Dort ist eine Mutter 61 auf der Einstellschraube 59 aufgeschraubt und stützt sich an der Oberseite des Hebels 50 ab. Auf dem unteren Bereich 62 der Einstellschraube 59, welcher aus dem Hebel 50 an dessen Unterseite herausragt, ist eine Kontermutter 63 aufgeschraubt, die sich an der Unterseite des Hebels 5 abstützt. Die Kontermutter 63 hat eine vierkantformige Form und befindet sich zwischen den beiden Seitenwänden 51 und 52 des Blechkipphebels 50. Aufgrund dieser Befestigungsart der Einstellschraube 59 braucht in der Bohrung 58 des Blechkipphebels 50 ein Innengewinde nicht angebracht zu werden.
Bezugszeichlenliste
1 Ventiltrieb 39 Kipphebel
2 Zylinderkopf 40 Achse
3 Nocken 41 Ventilspiel-
4 Schlepphebel ausgleichseinrichtung
5 Rolle 42 Versorgungsbohrung
6 Abstützelement 43 Bohrung
7 Gaswechselventil 44 Rolle
8 Aufnahmebohrung 45 Grund
9 Druckmittelbohrung 46 gabelförmiger Abschnitt
10 Endabschnitt 47 Nadellager
11 Kugel kalotte 50 Blechkipphebel
12 Ende 51 Seitenwand
13 Ventilschaft 52 Seitenwand
14 Ventilteller 53 Achse
15 Ventilfeder 54 Längsende
16 Federteller 55 Achse
17 Bolzen 56 Rolle
20 Nadellager 57 Längsende
21 Sackbohrung 58 Bohrung
22 Dom 59 Einstellschraube
23 Bohrung 60 oberer Bereich
61 Mutter
62 unterer Bereich
63 Kontermutter

Claims

Patentansprüche
1 . Hebel für den Ventiltrieb in einer Brennkraftmaschine, welcher eine drehbar gelagerte, im eingebauten Zustand von dem Nocken einer Nockenwelle beaufschlagte Rolle (56) aufweist und an einem Längsende (57) mit einer Einstellschraube (59) für die mechanische Spieleinstellung eines Ventils der Brennkraftmaschine versehen ist, wobei die Einstellschraube (59) in einer Bohrung (58) des Hebels angeordnet und dort mit einer aufgeschraubten Mutter (61 ) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Einstellschraube (59) an dem Hebel mittels einer zusätzlichen, als Kontermutter (63) wirkenden Mutter durchgeführt ist, welche ebenfalls auf der Einstellschraube (59) aufgeschraubt ist.
2. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er als Kipphebel (50) ausgeführt ist, der in seinem mittleren Bereich um eine in der Brenn kraftmasch ine feste Achse (53) schwenkbar gelagert ist, wobei an seinem anderen, von der Einstellschraube (59) abgewandten Längsende (54) die Rolle (56) drehbar gelagert ist.
3. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass er als Blechkipphebel (50) im Querschnitt umgekehrt U-förmig mit Seitenwänden (51 , 52) ausgeführt ist.
4. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (61 ) an der Oberseite des Hebels auf einem aus dem Hebel herausragenden oberen Bereich (60) der Einstellschraube (59) aufgeschraubt und die Kontermutter (63) an der Unterseite des Hebels positioniert ist, wo sie auf einem aus dem Hebel herausragenden unteren Bereich (62) der Einstellschraube (59) aufgeschraubt ist.
5. Hebel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontermutter (63) viereckig bzw. vierkantförmig ausgeführt ist.
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DE102016206959A1 (de) * 2016-04-25 2017-10-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kipp- oder Schlepphebel einer Brennkraftmaschine

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