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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Kipphebel einer Brennkraftmaschine, wobei
der Kipphebel mit einer Nocke betätigbar ist und an einem
ersten, ventilseitigen Ende des Kipphebels eine mit einem Innengewinde
versehene Ausnehmung ausgebildet ist, in die eine Stellschraube
eingeschraubt ist, wobei das erste, ventilseitige Ende des Kipphebels
ein U-förmiges Profil aufweist und die Stellschraube mit
einer Mutter in der Ausnehmung fixiert ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Kipphebel,
auch Kniehebel oder Ventil-Kipphebel genannt, werden dazu eingesetzt,
um an Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise einem Ottomotor eines
Kraftfahrzeugs, Ventile gezielt zu öffnen und zu schließen.
Hierzu wirkt eine Nocke einer Nockenwelle derart auf ein nockenseitiges
Ende des Kipphebels ein, dass sich dieser zu gewünschten Zeitpunkten
im Betrieb der Brennkraftmaschine bewegt, um beispielsweise das
Einströmen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einen Zylinderraum
bzw. das Ausströmen der Verbrennungsgase aus dem Zylinderraum
zu ermöglichen. Bekannt sind Kipphebel, die in einem Gussverfahren
hergestellt werden. Besonders zur Gewichtsersparnis, um die bewegten Massen
bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine zu reduzieren, kann
ein derartiger Kipphebel auch aus einem Metallblech ausgestanzt
und in gewünschter Weise umgeformt werden.
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Der
Kipphebel verfügt über ein ventilseitiges erstes
Ende mit einer Ausnehmung, in deren Innengewinde eine Stellschraube
eingeschraubt ist, wobei z. B. ein Ende der Stellschraube im Wesentlichen halbkugelförmig
ausgebildet sein kann, um mit einer entsprechend ausgebildeten Gegenfläche
am zu steuernden Ventil möglichst reibungsfrei zusammenwirken
zu können.
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Um
die Stellschraube in einer gewünschten axialen Position
zu halten und ein Verdrehen der Stellschraube relativ zum Kipphebel
bzw. zu dem durch das ausgestanzte und umgeformte Blech gebildete
U-förmigen Profil zu vermeiden ist es bekannt, mindestens
eine Mutter vorzusehen, die auf ein entsprechend ausgebildetes Außengewinde
an der Stellschraube aufgeschraubt und derart fest angezogen ist,
dass die Mutter am Material des ersten Endes des Kipphebelkörpers
unmittelbar anliegt und die Stellschraube fixiert bzw. kontert.
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Die
US 3,096,749 beschreibt
einen Kipphebel, der aus zwei U-förmigen und miteinander
verschweißten Blechen aufgebaut ist. An einem ersten, ventilseitigen
Ende des Kipphebels ist ein Aufnahmezylinder mit einem Innengewinde
zur Aufnahme einer Stellschraube angeordnet oder ausgebildet, der
die beiden U-förmigen Bleche des Kipphebels durchsetzt.
Dieser Aufnahmezylinder und somit die aufzunehmende Stellschraube
ist zwischen zwei Seitenwangen des ersten, ventilseitigen Endes
des Kipphebels angeordnet. Dieser Kipphebel hat einen vergleichsweise
komplizierten Aufbau, da er aus zwei Blechzuschnitten und dem genannten
Aufnahmezylinder zusammengesetzt ist.
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Bei
dem Kipphebel der
JP
2001 13241 A ist das erste, ventilseitige Ende des Kipphebels
durch ein Umbiegen des Kipphebelblechs um 180° auf sich selbst
zurückgefaltet, so dass in diesem Bereich eine Materialverdickung
ausgebildet ist. In ein mit einem Innengewinde versehenen Schraubloch
dieser Materialverdickung ist eine mit dem zu betätigenden
Ventil in Kontakt kommende Stellschraube einschraubbar, wobei aufgrund
der genannten Materialverdickung eine höhere Stabilität
des Kipphebels als ohne diese Blechfaltung erreicht ist.
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In
der
US 7,021,260 B2 ist
das erste, ventilseitige Ende des Kipphebels mit einer Befestigungsöffnung
für eine Stellschraube versehen, wobei dieser erste Endbereich
des Kipphebels, wie aus der dortigen
3 ersichtlich,
durch Umfaltungen von Seitenwangen eines U-förmigen Profils
gebildet wurde, um derart ebenfalls eine Materialverdickung am Ort
der Befestigungsöffnung zu erhalten.
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Schließlich
ist aus der
DE 103
38 837 A1 ein Ventil-Kipphebel bekannt, bei dem eine ventilseitige Stellschraube
zwischen zwei Seitenwangen eines U-för-migen ersten Endes
des Kipphebels angeordnet ist. Ein Fixieren der Stellschraube in
einem mit einem Innengewinde versehenen Befestigungsloch erfolgt
durch ein Kontern mit zwei Muttern oder mit einer Bundmutter oder
mit einer Mutter mit Unterlegscheibe. Dabei sind die Muttern an
der den Seitenwangen gegenüberliegenden Seite des Kipphebels angeordnet
und daher im eingebauten Zustand an der Brennkraftmaschine nur schwer
zugänglich.
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Nachteilig
bei bekannten Kipphebeln ist, dass eine Fixierung oder Konterung
der ventilseitigen Stellschraube mit zumindest einer Mutter, die
zwischen den Seitenwangen eines U-förmigen Profils eines
ersten Endes des Kipphebels angeordnet ist, sehr schwierig bis unmöglich
ist, da das Anziehen oder Lösen dieser Muttern, beispielsweise
mit einem Ringschlüssel oder Steckschlüssel, durch
die Seitenwangen und die beengten Einbaumaße des Kipphebels
praktisch nicht möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kipphebel für
eine Brennkraftmaschine zu schaffen, dessen zwischen Seitenwangen
angeordnete Stellschraube in einfacher Weise mittels einer Mutter fixiert
werden kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zum Fixieren einer
Stellschraube eines Kipphebels mindestens eine Mutter auf ein entsprechendes Außengewinde
der Stellschraube aufgeschraubt und angezogen werden muss. Soll
die Mutter an derjenigen Seite auf die Stellschraube aufgeschraubt
werden, an der auch Seitenwangen eines U-förmigen Profils
eines ventilseitigen ersten Endes des Kipphebels ausgebildet sind,
ist es notwendig, die fixierende Mutter vom Grund des U-förmigen
Profils, das beispielsweise durch einen Stanz- und Biegevorgang hergestellt
wird, zu beabstanden. Hierzu ist ein zusätzlicher Abstandshalter
vorgesehen, der den Schaft der Stellschraube umgreift und zwischen
der mindestens einen Mutter und dem Grund des U-för-migen
Profils angeordnet ist.
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Demnach
betrifft die Erfindung gemäß den Merkmalen des
Hauptanspruchs einen Kipphebel einer Brennkraftmaschine, wobei der
Kipphebel mit einer Nocke betätigbar ist und an einem ersten,
ventilseitigen Ende des Kipphebels eine mit einem Innengewinde versehene
Ausnehmung ausgebildet ist, in die eine Stellschraube eingeschraubt
ist, wobei das erste, ventilseitige Ende des Kipphebels ein U-förmiges
Profil aufweist und die Stellschraube mit einer Mutter in der Ausnehmung
fixiert ist. Außerdem ist bei diesem Kipphebel vorgesehen,
dass innerhalb eines U-förmigen Profils des ersten Endes
des Kipphebels ein Abstandshalter zwischen einem Grund des U-förmigen
Profils und der Mutter angeordnet ist.
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Der
Vorteil des Kipphebels gemäß der Erfindung besteht
darin, dass durch den zusätzlichen Abstandshalter zwischen
demjenigen Blechabschnitt des Kipphebels, der den Profilgrund bildet,
sowie der auf die Stellschraube aufgeschraubten Mutter eine zusätzliche
Beabstandung der Mutter vom Grund des Profils des Kipphebels erreicht
wird.
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Dabei
wird die Länge der Stellschraube und/oder die Höhe
des Abstandhalters bevorzugt derart gewählt werden, dass
auf die auf die Stellschraube aufgeschraubte Mutter beispielsweise
mit einem Ringschlüssel eingewirkt werden kann, ohne das
die Seitenwangen diese Einwirkung verhindern. Zudem kann ein solcher
Abstandshalter derart leichtgewichtig ausgeführt sein,
dass die gesamte bewegte Masse des Kipphebels nur unwesentlich erhöht
ist. Es versteht sich in Kenntnis der Erfindung von selbst, dass
auch mehrere Muttern bezüglich der Stellschraube gekontert
werden können oder dass eine Mutter mit einer Vorrichtung
zur Selbstsicherung aufgeschraubt werden kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung des Erfindungsgebenstandes ist vorgesehen, dass die
Höhe des Abstandshalters mindestens so hoch oder vorzugsweise
sogar noch höher ist wie die Höhe der Seitenwangen,
gemessen vom Grund des U-förmigen Profils, um die Mutter
oberhalb der Seitenwangen zu positionieren, so dass eine Betätigung
derselben stets ohne Einschränkung möglich ist.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform des Kipphebels ist vorgesehen,
dass der Abstandshalter unmittelbar und damit einstückig
an der Mutter ausgebildet ist sowie eine runde oder mehreckige Außengeometrie
aufweist. Demnach wird eine axial soweit verlängerte Schraube
genutzt, dass deren Schraubenkopf über die Höhe
der Seitenwangen des Kipphebels hinausragt.
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Ein
zusätzlicher separater Abstandshalter ist beispielsweise
als Ring oder als blockförmige Scheibe mit einer mittigen
Ausnehmung ausgebildet und besteht aus einem geeigneten Material,
beispielsweise einem Hartkunststoff oder einem Metall. Er kann als
ein separates Bauteil ausgebildet sein, das erst bei der Montage
des Kipphebels auf die Stellschraube aufgesteckt und mit der Mutter
gemeinsam fixiert wird. Ebenso ist es möglich, dass der
Abstandshalter mit dem Kipphebel fest verbunden ist. Ein separater Abstandshalter
aus Metall wird beispielsweise mittels einer Punktschweißung
oder einer Klebung an dem Kipphebel fixiert, um ein Verlieren zu
vermeiden.
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In
gleicher Weise können die Seitenwangen derart verformt
bzw. geprägt sein, dass ein Abstandshalter aus Metall oder
Kunststoff am Ort der Ausnehmung für die Stellschraube
fixiert ist. Ein solcher zusätzlicher Prägevorgang
kann vorteilhaft bei der Herstellung des Kipphebels ausgeführt
werden.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass der zusätzliche Abstandshalter
einstückig zusammen mit dem ersten, ventilseitigen Ende
des Kipphebels ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass der Grund des Profils an diesem Ende des Kipphebels
mit einer größeren stirnseitigen Länge
als für den an sich Kipphebel benötigt ausgeführt
wird. Dieser in Längsrichtung des Kipphebels von der Drehachse
des Kipphebels wegweisende Abschnitt kann nachfolgend in einem Bearbeitungsschritt
im Wesentlichen auf sich selbst zurück umgefaltet werden,
so dass diese Umfaltung innerhalb der Seitenwangen auf sich selbst
bzw. auf dem eigentlichen ersten Ende des Kipphebels zu liegen kommt.
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Es
versteht sich in Kenntnis der Erfindung von selbst, dass die mit
einem Innengewinde versehene Ausnehmung sowohl den Grund des Profils
als auch diese Umfaltung gemeinsam durchgreift, um die Stellschraube
einführen und fixieren zu können. Es ist jedoch
auch möglich, dass das Innengewinde nur im nur im Grundkörper
oder nur in dem Umfaltungsabschnitt ausgebildet ist, wobei dann
der Bohrungsdurchmesser in dem jeweils gewindelosen Abschnitt etwas
größer ist als der Gewindedurchmesser. Bei diesen
Ausgestaltungen ist ein Verlieren des Abstandshalters jeweils ausgeschlossen.
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In
einer dazu alternativen Variante ist vorgesehen, dass der Grund
des U-förmigen Profils im Bereich der Ausnehmung U-förmig
ausgeschnitten wird und nachfolgend eine Umfaltung dieses U-förmigen Abschnitts
in Richtung zum stirnseitigen und ventilnahen Ende des Kipphebels
erfolgt. Schließlich wird eine Lochung in diesem umgefalteten
U-förmigen Abschnitt durchgeführt. Somit wird
einerseits eine zusätzliche Beabstandung der Mutter vom
eigentlichen Grund des U-förmigen Profils erreicht und
durch die Ausstanzung im Grund des Profils zwischen den beiden Seitenwangen
des Kipphebels wird die Blechumfaltung ohne zusätzliche
Materialabschnitte erhalten, so dass das Gesamtgewicht des Kipphebels
praktisch nicht erhöht ist. Hierzu ist es dem Fachmann möglich,
beispielsweise Wandstärken und Materialien der Kipphebel
derart zu wählen, dass diese dennoch über ausreichende
Stabilitäten und Festigkeiten verfügen.
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Bei
beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist mit
Vorteil vorgesehen, dass der umgefaltete Abschnitt bzw. der umgefaltete
U-förmige Abschnitt am Grund des ersten Endes des Kipphebels
formschlüssig und/oder stoffschlüssig fixiert ist.
Eine stoffschlüssige Fixierung der Umfaltung kann beispielsweise
durch Punktschweißen realisiert sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Darin zeigt
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1 einen
Kipphebel mit einem separaten Abstandshalter,
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2 einen
Kipphebel mit einem anderen separaten Abstandshalter,
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3 einen
Kipphebel mit einem separaten Abstandshalter und mit an den Abstandshalter
zu dessen Fixierung angeformten Seitenwangen in einer Draufsicht,
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4 einen
Kipphebel mit einem integrierten Abstandshalter, hergestellt durch
eine Blech-Umfaltung, und
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5 einen
weiteren Kipphebel mit einem integrierten Abstandshalter, hergestellt
durch eine gesonderte Stanzung und eine Blech-Umfaltung.
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Detaillierte Beschreibung
der Zeichnungen
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In
den 1 und 2 ist jeweils ein Kipphebel 1 in
einer perspektivischen Darstellung gezeigt, der an seinem zweiten,
ventilfernen Ende mittels einer zur Vereinfachung der Darstellung
hier nicht abgebildeten und auf einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
angeordneten Nocke in an sich bekannter Weise betätigt
werden kann. An einem ersten, ventilseitigen Ende 2 des
Kipphebels 1 ist eine in 3 erkennbare
Ausnehmung 3 ausgebildet, die üblicherweise über
ein Innengewinde verfügt. In die Ausnehmung 3 ist
eine Stellschraube 4 eingeschraubt, die einenends Schlüsselflächen
in Form eines Vierkants 5 für ein Betätigungswerkzeug
aufweist. Mit ihrem anderen Ende kann die Stellschraube 4 unmittelbar
oder über ein weiteres Stellglied mit einem Ventil in Kontakt
gebracht werden. Zur Fixierung oder Konterung der Stellschraube 4 an
dem Kipphebel 1 in einer gewünschten Stelltiefe
dient in an sich bekannter Weise eine Mutter 6.
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Das
erste, ventilseitige Ende 2 des Kipphebels 1 weist
ein im Wesentlichen U-förmiges Profil mit zwei Seitenwangen 7 und 8 sowie
einen die beiden Seitenwangen verbindenden Grund 9 des
Profils auf. Der gesamte Kipphebel 1 ist bei dessen Herstellung aus
einem Blechzuschnitt ausgestanzt, in gewünschter Weise
gelocht und umgeformt worden.
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Um
das Anziehen der Mutter 6 auch dann zu ermöglichen,
wenn die Mutter 6 von derjenigen Seite her auf die Stellschraube 4 aufgeschraubt
wird, an der auch die beiden Seitenwangen 7, 8 des
U-förmigen Profils angeordnet sind, ist zusätzlich
ein Abstandshalter 10 vorgesehen, der zwischen der Mutter 6 und
dem Grund 9 des U-förmigen Profils angeordnet
ist und den Schaft der Stellschraube 4 koaxial umgreift.
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In 1 ist
der Abstandshalter 10 als ein separater Ring ausgebildet,
beispielsweise aus einem Hartkunststoff oder einem Metall. Bei einer
Ausführung in Metall kann der Abstandshalter 10 mit
einer Punktschweißung oder einer Klebung am Grund 9 des
Kipphebels 1 befestigt sein, um ein Verlieren desselben
zu vermeiden.
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In
gleicher Weise kann der Abstandshalter 10, wie in 2 dargestellt,
als im Wesentlichen rechteckige oder quadratische Scheibe 12 oder Block
mit einer mittigen Ausnehmung für die Stellschraube 4 ausgebildet
sein. Eine solche Ausführung des Abstandshalters 10 begünstigt
bei einer Montage die koaxiale Ausrichtung der Ausnehmung desselben und
der Ausnehmung 3 im Grund 9 des Kipphebel 1.
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Bei
den beiden Varianten des Abstandshalters 10 gemäß 1 und 2 ist
die Höhe derselben, in axialer Richtung der Stellschraube 4 gesehen, derart
gewählt, dass diese zumindest weitgehend der Höhe
der Seitenwangen 7, 8 entspricht oder die Seitenwangenhöhe
sogar noch übertrifft.
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Eine
dazu alternative Befestigungsmöglichkeit für den
Abstandshalter 10, hier in Form eines Rings, besteht in
einer Prägung bzw. Verformung der Seitenwangen 7 und 8,
um den Abstandshalter 10 zwischen den Seitenwangen 7, 8 einzuklemmen,
wie in 3 gezeigt ist.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Ausgestaltung des Abstandshalters
ist in 4 dargestellt. Dabei ist der Grund 9 des
U-förmigen Profils des ersten Endes 2 des Kipphebels 1 stirnseitig
verlängert ausgeführt und um 180° auf
sich selbst zurückgefaltet. Dies kann mit an sich bekannten
Bearbeitungsmaschinen erfolgen, wobei der Fachmann die Materialstärke
bzw. die hierzu geeigneten Materialien auswählen kann.
Es versteht sich, dass der umgefaltete Abschnitt 11 ebenfalls über
eine Ausnehmung 3 zum Hindurchstecken bzw. Einschrauben
der Stellschraube 4 verfügt.
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Schließlich
ist in 5 eine weitere Ausführungsform dargestellt,
bei welcher der Grund 9 des ersten Endes 2 des
Kipphebels 1 vor dessen stirnseitigen Ende und vor der
kipphebelseitigen Ausnehmung 3 im Wesentlichen U-förmig
ausgestanzt ist. Nachfolgend wird dieser U-förmige Abschnitt 12 ebenfalls
um 180° auf sich selbst bzw. auf den Grund 9 zum
stirnseitigen Ende 2 hin umgefaltet und die Ausnehmung 3 in
diese doppelte Materiallage eingebracht, um die Stellschraube 4 einschrauben
zu können. Wie 5 außerdem zeigt, ist
an dem Grund 9 des Kipphebels 1 ein in Richtung
zum Ventil weisender Führungsabschnitt 13 ausgebildet,
der zur Vergrößerung der Einschraublänge
der Stellschraube 4 dient.
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Bei
beiden vorstehenden Ausführungsformen gemäß 4 und 5 können
die umgefalteten Abschnitte 11, 12 noch mittels
einer Punktschweißung in der umgefalteten Position fixiert
werden. Bei diesen beiden Ausgestaltungen ist die Höhe
des derart gebildeten Abstandshalters üblicherweise geringer
als die Höhe der Seitenwangen 7, 8. Bei
geeigneter Auswahl einer Mutter 6 kann dennoch mit einem Betätigungswerkzeug
auf die Mutter 6 zumindest auf denjeni gen Abschnitt der
Mutter 6 eingewirkt werden, der in axialer Richtung der
Stellschraube 4 gesehen über die Seitenwangen 7, 8 übersteht.
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Zur
Vereinfachung der Darstellung ist das Innengewinde in der Ausnehmung 3 jeweils
nicht abgebildet.
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- 1
- Kipphebel
- 2
- Erstes,
ventilseitiges Ende des Kipphebels
- 3
- Ausnehmung
- 4
- Stellschraube
- 5
- Vierkant
- 6
- Mutter
- 7
- Seitenwange
- 8
- Seitenwange
- 9
- Grund
des Kipphebels
- 10
- Abstandshalter
- 11
- Umgefalteter
Abschnitt
- 12
- U-förmiger
Abschnitt
- 13
- Führungsabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 3096749 [0005]
- - JP 200113241 A [0006]
- - US 7021260 B2 [0007]
- - DE 10338837 A1 [0008]