DE102004052998A1

DE102004052998A1 - Kipp- oder Schlepphebel mit Kugeldruckstück

Info

Publication number: DE102004052998A1
Application number: DE200410052998
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Strusch; Holger Zimmermann
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2004-11-03
Filing date: 2004-11-03
Publication date: 2006-05-04

Abstract

Betätigungseinrichtung für die Steuerung von Gaswechselventilen, Einspritzventilen und dergleichen von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einem eine Bohrung aufweisenden Kipp- (1) oder Schlepphebel, in der ein Kraftübertragungselement (8) befestigbar ist, welches in seinem Kopfteil kugelförmig (10) ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit einer Kugelpfanne steht, die in ein Druckstück (11) eingearbeitet ist, wobei die Bohrung als Stufen- (5) oder Sackbohrung ausgebildet ist, die Stufen- (5) oder Sackbohrung eine Stützfläche aufweist und das Kraftübertragungselement (8) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt (9) aufweist, der in der Stufen- (5) oder Sackbohrung bis zur Stützfläche eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für die Steuerung von Gaswechselventilen, Einspritzventilen und dergleichen von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einem eine Bohrung aufweisenden Kipp- oder Schlepphebel, in der ein Kraftübertragungselement befestigbar ist, welches in seinem Kopfteil kugelförmig ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit einer Kugelpfanne steht, die in ein Druckstück eingearbeitet ist.

Eine derartige Betätigungseinrichtung ist aus der DE 33 46 446 A1 bekannt. Das Kraftübertragungselement dieser Ausgestaltung ist in die Bohrung eines Kipphebels eingeschraubt und wird mittels einer Mutter gesichert. Es handelt sich dabei um eine Konstruktion, die wegen des Gewindes am Kraftübertragungselement sowie in der Bohrung und der Mutter aufwendig in der Herstellung und damit teuer ist. Des Weiteren erfordert diese Ausgestaltung eine nicht unerhebliche Bauhöhe und ist nicht gewichtsoptimiert. Dies ist aber wesentlich, weil der Kipphebel ein bewegliches Teil ist, dessen Massen möglichst gering gehalten werden sollen. Schließlich besteht noch das Problem, dass die Schmierung des Kopfteils und der Kugelpfanne schwierig ist, weshalb bei diesem Dokument vorgeschlagen wird, am Umfang der Kugelpfanne wellenförmige Ausnehmungen vorzusehen. Diese reichen aber bei Hochleistungsmotoren nicht mehr mit Sicherheit aus.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsmäßige Betätigungseinrichtung so zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile behoben werden und eine leichte, kostengünstige und niedrig bauende Betätigungseinrichtung entsteht, bei der eine gute Schmierung des Kraftübertragungselements gegeben ist.

Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass die Bohrung als Stufen- oder Sackbohrung ausgebildet ist, dass die Stufen- oder Sackbohrung eine Stützfläche aufweist und dass das Kraftübertragungselement einen im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, der in der Stufen- oder Sackbohrung bis zur Stützfläche eingesetzt ist. Durch diese Ausgestaltung ist das Kraftübertragungselement nur unwesentlich schwerer als das Material im Kipp- oder Schlepphebel, das durch die Stufen- oder Sackbohrung herausgearbeitet wurde. Das Kraftübertragungselement kann in beliebiger Weise in die Stufen- oder Sackbohrung eingesetzt werden, z. B. eingepresst oder eingeschraubt, wobei nur geringe Anforderungen an die Kraftaufnahme zu stellen sind, weil die Betätigungskraft durch den zylinderförmigen Abschnitt und die Stützfläche aufgenommen wird, so dass nur die Massenkräfte zwischen Zylinderabschnitt und Kipp- oder Schlepphebel aufgebracht werden müssen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Kipp- oder Schlepphebel ein ölführender Kanal eingearbeitet ist, der die Stufen- oder Sackbohrung außerhalb der Stützfläche kreuzt und dass zwischen dem Zylinderabschnitt des Kraftübertragungselements und der Stufen- oder Sackbohrung zumindest eine mit dem Ölkanal in Wirkverbindung stehende Rinne vorgesehen ist. Dadurch kann das im Ölkanal unter Druck stehende Öl durch die Rinne fließen und gelangt damit direkt zwischen den kugelförmigen Kopfteil des Kraftübertragungselements und die Kugelpfanne, so dass eine sichere Schmierung gewährleistet ist. Die Abdeckung des Spalts zwischen Kugelkopf und Kugelpfanne durch die Ausdehnung des Kipp- oder Schlepphebels um den Zylinderabschnitt des Kraftübertragungselements herum, wie im Stand der Technik, entfällt. Falls dieser Spalt zur Aufnahme des Schmieröls nicht ausreichen sollte, kann auch am Rand der Kugelpfanne ein Kragen um den Kugelkopf hergestellt werden oder es können mehrere über den Umfang verteilte Taschen vorgesehen sein, wie dies im Stand der Technik beschrieben ist.

Die Rinnen können auf dem Außenumfang des Zylinderabschnitts als Nuten angebracht sein oder am Innenumfang der Stufen- oder Sackbohrung. Es können aber auch Abflachungen am Zylinderabschnitt vorgesehen werden bzw. Ausnehmungen in der Stufen- oder Sackbohrung. Entscheidend ist, dass die Nuten, Abflachungen oder Aussparungen mit dem ölführenden Kanal in Wirkverbindung stehen. Das Kraftübertragungselement kann in die Stufen- oder Sackbohrung eingepresst sein, wodurch eine hinreichende Befestigung sichergestellt ist.

Die Nuten können in einfacher Weise insbesondere im Zylinderabschnitt durch einen Rändelvorgang erzeugt werden oder durch entsprechende Ausbildung des Werkzeuges bei einem Pressvorgang, so dass die vorzugsweise längs verlaufenden Nuten gleichzeitig mit dem Pressvorgang eingearbeitet werden.

Die Rinne oder Rinnen können aber auch als Spiralnut am Umfang des Zylinderabschnitts und/oder an der Innenwand der Stufen- oder Sackbohrung eingearbeitet sein, wobei die Spiralnuten bis zum Ölkanal reichen sollen. Die Spiralnuten können dabei als ein nicht voll ausgearbeitetes Gewinde ausgebildet sein, so dass dadurch die Befestigung des Kraftbetätigungselements im Kipp- oder Schlepphebel einerseits sichergestellt ist und andererseits eine hineichende Rinne im Gewinde zur Ölförderung entsteht.

Wenn die Bohrung als Stufenbohrung im Kipp- oder Schlepphebel ausgebildet ist, dann ist es zweckmäßig, im Zylinderabschnitt oder einer Verlängerung des Zylinderabschnitts eine Sechskant-, Schlitz- oder eine Torx-Öffnung einzuarbeiten, in die ein Drehwerkzeug eingesetzt werden kann, um das Kraftübertragungselement in die Stufenbohrung einzuschrauben.

Die Abmessungen, insbesondere der Durchmesser des Zylinderabschnitts, werden in vorteilhafter Weise so klein gewählt, dass ein Werkzeug zum Umbördeln und Befestigen der Kugelpfanne des Druckstückes um den Kugelkopf ansetzbar ist, so dass die Befestigung der Kugelpfanne einfach erfolgen kann.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Kipphebel mit einem eingesetzten Kraftübertragungselement und Längsnuten,
2 einen Teilschnitt durch den Kipphebel gemäß der Linie II, II in 1,
3 einen Schnitt durch einen Kipphebel ohne Kraftübertragungselement mit eingearbeiteter Spiralnut,
4 einen Schnitt durch einen Kipphebel entsprechend 3 mit eingesetztem Kraftübertragungselement,
5 einen Schnitt durch einen Kipphebel mit Gewinde in der Stufenbohrung und am Kraftübertragungselement und
6 einen Schnitt durch einen Kipphebel entsprechend 5 mit einer Verlängerung des Zylinderabschnitts des Kraftübertragungselements.
In den 1 – 6 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Kipphebel bezeichnet, der auf einer Hohlwelle 2 gelagert ist. In dem Kipp hebel 1 eingeschraubt ist eine Stellschraube 3 mit Kontermutter 4. Die Stellschraube steht mit einer nicht dargestellten Stößelstange in Wirkverbindung, wobei durch Verdrehen der Stellschraube das Spiel zwischen Nockenerhebungen einer nicht dargestellten Nockenwelle und nicht dargestellten Gaswechselventilen eingestellt werden kann. Auf dem der Stellschraube 3 abgewandten Ende des Kipphebels 1 ist eine mit 5 bezeichnete Stufenbohrung eingearbeitet, die einen Ölkanal 6 im Kipphebel kreuzt. Der Ölkanal 6 reicht innerhalb des Kipphebels 1 bis zu der Hohlwelle, wobei die Hohlwelle an den Ölkreislauf der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeschlossen ist und über eine Bohrung 7 intermittierend mit dem Ölkanal 6 in Wirkverbindung tritt, so dass intermittierend Drucköl in den Ölkanal 6 gefördert wird.
In die Stufenbohrung 5 ist ein mit 8 bezeichnetes Kraftübertragungselement eingefügt, das einen Zylinderabschnitt 9, der in der Stufenbohrung eingesetzt ist, und ein kugelförmiges Kopfteil 10 aufweist, das mittels einer Kugelpfanne mit einem Druckstück 11 in Wirkverbindung steht. Der Zylinderabschnitt 9 weist auf seinem Außenumfang Nuten 12 auf, wobei (siehe insbesondere 2) mehrere Nuten mit dem Ölkanal 6 in Wirkverbindung stehen, durch die Schmieröl zu dem kugelförmigen Kopfteil 10 gefördert wird. Das Öl gelangt direkt in den Spalt zwischen dem kugelförmigen Kopfteil 10 und der Kugelpfanne im Druckstück 11.
In den 3 und 4 ist in der Sackbohrung auf deren Innenumfang eine Spiralnut 13 eingearbeitet, so dass auch dann, wenn ein Zylinderabschnitt 9 mit glattem Außenmantel eingesetzt wird, eine ölführende Rinne entsteht.
In den 5 und 6 ist in der Stufenbohrung 5 an deren Innenumfang und am Zylinderabschnitt 9 an dessen Außenumfang ein Gewinde angebracht, das so ausgeformt ist, dass entlang des Gewindes eine ölführende Rinne entsteht.

1: Kipphebel
2: Hohlwelle
3: Stellschraube
4: Kontermutter
5: Stufenbohrung
6: Ölkanal
7: Bohrung
8: Kraftübertragungselement
9: Zylinderabschnitt
10: kugelförmiges Kopfteil
11: Druckstück
12: Nuten
13: Spiralnut

Claims

Betätigungseinrichtung für die Steuerung von Gaswechselventilen, Einspritzventilen und dergleichen von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit einem eine Bohrung aufweisenden Kipp- (1) oder Schlepphebel, in der ein Kraftübertragungselement (8) befestigbar ist, welches in seinem Kopfteil kugelförmig (10) ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit einer Kugelpfanne steht, die in ein Druckstück (11) eingearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung als Stufen- (5) oder Sackbohrung ausgebildet ist, dass die Stufen- (5) oder Sackbohrung eine Stützfläche aufweist und dass das Kraftübertragungselement (8) einen im Wesentlichen zylinderförmigen Abschnitt (9) aufweist, der in der Stufen- (5) oder Sackbohrung bis zur Stützfläche eingesetzt ist.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Kipp- (1) oder Schlepphebel ein Ölkanal (6) eingearbeitet ist, der die Stufen- (5) oder Sackbohrung außerhalb der Stützfläche kreuzt und dass zwischen dem Zylinderabschnitt (9) des Kraftübertragungselements (8) und der Stufen- (5) oder Sackbohrung zumindest eine mit dem Ölkanal (6) in Wirkverbindung stehende Rinne (Nut 12, Spiralnut 13) vorgesehen ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderabschnitt (9) und/oder die Stufen- (5) oder Sackbohrung am Außen- oder Innenumfang Nuten (12) oder Abflachungen oder Aussparungen aufweist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Zylinderabschnitts (9) und/oder in der Innenwand der Stufen- (5) oder Sackbohrung eine Spiralnut (13) eingearbeitet ist, die zumindest bis zum Ölkanal (6) reicht.
Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralnut (13) als ein nicht voll ausgeformtes Gewinde ausgebildet ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung als Stufenbohrung (5) ausgebildet ist und dass im Zylinderabschnitt (9) oder einer Verlängerung des Zylinderabschnitts eine Profilöffnung für ein Drehwerkzeug vorgesehen ist.
Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen, insbesondere der Durchmesser des Zylinderabschnitts (9) so klein gewählt ist, dass ein Werkzeug zum Umbördeln und Befestigen der Kugelpfanne des Druckstücks 11 um das kugelförmige Kopfteil (10) ansetzbar ist.