DE2540220A1 - Schwinghebel zur betaetigung der ventile von brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

VOLKSWAGENWERK
Akt ienge sellschaft

318 Wolfsburg

Unsere Zeichens K 2004
1702-pt-ve-hr

-9. 9. 75

Schwinghebel zur Betätigung der Ventile Ton Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwinghebel zur Betätigung der Ventile von Brennkraftmaschinen, der mit einem Ende in einem Widerlager schwenkbar gehalten ist und der mit einem Ventilschaft einerseits und einem Nocken einer Nockenwelle andererseits in Wirkverbindung steht, wobei zur Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Wärmedehnung ein Spiel gegenüber dem Ventilschaft und/oder dem Hocken der Nockenwelle vorgesehen ist.

Bekannte Ventilsteuerungen dieser Bauart bilden im Betrieb eine Quelle für erhebliche Geräusche. Diese Geräusche rühren teilweise daher, daS infolge des notwendigerweise vorgesehenen Ventilspiels keine ständige formschlüssige Verbindung zwischen dem Hocken dex Hockenwelle und dem Ventilschaft besteht und daß daher bei jeder Umdrehung der Hockenwelle entweder der Hocken unter Überwindung des Ventilspiels hart auf die Gleitbahn des Schwinghebels aufschlägt oder aber der Schwinghebel nach Überwindung des Ventilspiels hart auf das Ende des Ventilschaftes auftrifft. Darüber hinaus ergeben sich nach jedes Abheben des Nockens von der Gleitbahn des Schwinghebels Eigenbewegungen, die sich in einem Kippen

709812/0041

des Schwinghebels um eine senkrecht zur Nockenwellenachse verlaufende Längsachse des Schwinghebels äußern. Beim erneuten Auftreten des Nockens auf die Gleitbahn des Schwinghebels muß dieser zunächst erst wieder in eine parallel zum Nocken ausgerichtete Stellung geschwenkt werden, wodurch ebenfalls Geräusche entstehen.

Es ist zwar schon bekannt, durch Anbringung besonderer Federklammern (beispielsweise deutsche OfienlegungsSchriften 1 919 993 und 2 008 944) den Schwinghebel gegen seitliches Ausschwenken zu sichern. Diese Ausführungen vermögen jedoch keine absolute Parallelität der Gleitbahn des Schwinghebels zum Nocken der Nockenwelle zu sichern und können zum anderen auch nicht die beim Aufschlagen des Nockens auf die Gleitbahn des Schwinghebels entstehenden Geräusche verhindern.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu beseitigen und insbesondere die aus dem notwendigerweise vorgesehenen Tentilspiel herrührenden Geräusche des Ventiltriebs nach Möglichkeit zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Widerlager innerhalb der durch das Ventilspiel, vorgegebenen Grenzen auf einem feststehenden Gehäuse federnd elastisch abgestützt ist. Durch die federnd elastische Abstützung des Widerlagers des Schwinghebels wird nun erreicht, daß der Schwinghebel ständig gegen den Ventilschaft einerseits und den Nocken der Nockenwellen andererseits gedrückt wird und mit diesem folglich ständig in Eontakt steht. Das zur Gewährleistung der freien Wärmedehnung des Ventiltriebs erforderliche Ventilspiel wird dafür von der federnden Abstützung des Widerlagers aufgenommen, so daß sich nunmehr ein entsprechend den Hebelverhältnissen bemessenes Spiel zwischen dem Widerlager des Schwinghebels und dem feststehenden Gehäuse einstellt. Durch das Andrücken des Schwinghebels und dem Nocken der Nockenwelle wird nun auf einfache Weise eine standige Parallelität der Schwinghebel-Gleitbahn zum Nocken sichergestellt. Da der Schwinghebel auch fest an dem Betätigungsende des

709812/0041

Ventilschaftes anliegt, ergibt sich weder dort noch im Bereich der mit dem Nocken zusammenwirkenden Gleitbahn des Schwinghebels ein Aufschlaggeräusch bei der Betätigung des Ventils.

Aufschlaggeräusche im Bereich des Widerlagers des Schwinghebels können nun gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung dadurch weitgehend vermieden werden, daß die Abstützung des Widerlagers gedämpft ausgeführt ist, beispielsweise indem zwischen dem Widerlager und der Auflagefläche des Gehäuses eine dämpfende Zwischenlage eingebrachvist. Eine derartige Dämpfung des Aufschlaggeräusches kann hier deshalb mit Erfolg durchgeführt werden, weil zwischen dem Widerlager des Schwinghebels und dem feststehenden Gehäuse im wesentlichen keine Gleitreibung auftritt. Neben der Möglichkeit, für die federnd elastische Abstützung und die Dämpfung zwei getrennte Bauelemente, nämlich eine Feder und eine dämpfende Zwischenlage vorzusehen, kann gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch ein einziges Bauteil zur Erfüllung beider Aufgaben vorgesehen sein, indem beispielsweise der Zwischenraum zwischen dem Widerlager und der Auflagefläche des Gehäuses mit einem federnd elastischen und dämpfenden Material, beispielsweise einem Gummiblock, gefüllt ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Widerlager durch einen in eine kugelkalottenförmig ausgebildete Lagerschale des Schwinghebels eingreifenden Kugelkopf gebildet, der auf einem parallel zum Ventilschaft ausgerichteten Zapfen eines Lagerbolzens geführt ist und von einer auf dem Lagerbolzen abgestützten Feder belastet ist. Dabei kann auf der dem Kugelkopf zugeordneten Auflagefläche des Lagerbolzens eine aus einem dämpfenden Material, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff, bestehende Dämpfungsscheibe angeordnet sein. Zur Einstellung des Ventilspiels ist der Lagerbolzen gemäß der Erfindung gegenüber dem Gehäuse verstellbar gehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher erläutert. Die Zeichnung

709812/0041

sseigt in teils schematischer Barstellungsweise in

Figur 1 einen Längsschnitt durch den Ventiltrieb einer herkömmlichen Brennkraftmaschine und

Figur 2 einen Schnitt durch die Abstützung des Widerlagers in vergrößertem Maßstab.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Zylinderkopf einer herkömmlichen Brennkraftmaschine bezeichnet, in dem eine von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebene nockenwelle 2 gelagert ist. 3 stellt einen auf der Nockenwelle 2 angeordnetenNocken dar, der auf einer Gleitbahn 5 eines schwenkbar in einem Widerlager 6 ge-

,gleitet
haltenen Schwinghebels 4/und bei jeder Umdrehung der Nockenwelle 2 den Schwinghebel 4 zur Öffnung eines Ventils 7 um das Widerlager schwenkt. Dazu steht der Schwinghebel 4 über eine an seinem freien Ende ballig ausgeführte Gleitfläche 9 mit der Stirnseite eines Schaftes 8 des Ventils 7 in Kontakt und drückt diese beim Ablaufen des Nockens 3 auf der Gleitbahn 5 entgegen einer über einen Federteller 11 an dem Ventilschaft 8 angreifenden Ventilfeder 10 in Ventilöffnungsrichtung nieder.

Das Widerlager 6 des Schwinghebels 4 ist nun erfindungsgemäß federnd elastisch mittels einer Feder 12 abgestützt, die,umkdm ständige Öffnung des Ventils 7 zu bewirken, weicher ausgeführt sein muß als die Ventilfeder 10. Das Widerlager 6 des Schwinghebels 4 besteht dazu aus einem Kugelkopf 13, der in eine am Ende des Schwinghebels 4 angebrachte kugelkalottenförmige Lagerschale I4 eingreift. Der Kugelkopf I3 weist an seinem unteren Ende einen Aufschlagbund Λ~% auf, an dem die Lagerfeder 12 angreift. Eine zentrale Bohrung I5 des Kugelkopfes I3 dient zur Führung auf einem Zapfen 17 eines Lagerbolzens 16, der in dem Zylinderkopf 1 unter Zwischenschaltung einer Gewindebuchse 19 mittels eines selbsthemmenden Gewindes 18 verstellbar gehalten ist.

Der Lagerbolzen 16 weist, wie aus der Figur 2 näher ersichtlich ist, einen mit dem Aufschlagbund 13a des Kugelkopfes I3 zusanmen-

709812/0041

-JT-

wirkenden Aufschlagbund 20 auf, auf den eine z.B. aus Gummi oder Kunststoff bestehende Dämpfungsscheibe 21 aufgelegt ist. Die Lagerfeder 12 stützt sich auf einem Federtellerbund 22 des Lagerbolzens 16 ab.

Das für den jeweiligen Ventiltrieb vorzusehende Ventilspiel zwischen dem Nocken 3 der Nockenwelle 2 und der Gleitbahn 5 des Schwinghebels 4 kann nach Niederdrücken des Schwinghebels bzw. des Kugelkopfes 13 auf den Aufschlagbund 20 des Lagerbolzens 16 durch entsprechendes Verstellen des Lagerbolzens 16 gegenüber dem Ventilkopf 1 bzw. der Gewindebuchse 19 eingestellt werden, wozu das obere Ende des Lagerbolzenzapfens 17 als Sechskant 23 ausgebildet ist. Nach der Freigabe des Schwinghebels 4 drückt die Lagerfeder 12 den Kugelkopf 13 und mit diesem den Schwinghebel 4 nach oben, wodurch dieser sowohl mit seiner Gleitbahn 5 an dem Nocken 3 der Nockenwelle 2 als auch mit seiner Gleitfläche 9 an der Stirnfläche des Ventilschaftes 8 anliegt. Zwischen dem Aufschlagbund 13a des Kugelkopfes I3 und dem Aufschlagbund 20 des Lagerbolzens 16 ergibt sich dann ein entsprechend den Hebelverhältnissen vergrößertes Spiel, das nach dem Aufsetzen des Nockens 3 auf der Gleitbahn 5 des Schwinghebels 4 zunächst überwunden werden muß, bevor das Ventil 7 in Öffnungsrichtung betätigt werden kann. Dabei verhindert die zwischen den Aufschlagbünden 13a. des Kugelkopfes 13 und 20 des Lagerbolzens 16 angeordnete Dämpf ungsscheibe 21 das Entstehen eines stärkeren Aufschlaggeräusches. Durch das Andrücken des Schwinghebels 4 sowohl an die Nockenbahn als auch an die Gleitfläche des Ventilschaftes wird sowohl das seitliche Verschwenken des Schwinghebels 4 als auch das Entstehen von Aufschlaggeräuschen in diesen Bereichen verhindert .

Abweichend von der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform der Schwinghebellagerung kann anstelle einer aus Pederstahl bestehenden Lagerfeder 12 auch eine solche aus Gummi oder Kunststoff verwendet werden. So könnte beispielsweise der Zwischenraum zwischen dem Aufschlagbund 13a des Kugelkopfes I3 und dem Aufschlagbund 20 des Lagerbolzens 16 durch einen Gummiblock ausgefüllt sein, der sowohl die

709812/0041

federnd elastische Abstützung des Kugelkopfes 13 als auch dessen Dämpfung übernehmen würde. Auch kann die Dämpfung des Widerlagers mit hydraulischen oder pneumatischen Mitteln erfolgen.

709812/0041

Claims (8)

ANSPRÜCHE

1. Schwinghebel zur Betätigung der Ventile von Brennkraftmaschinen, der mit einem Ende in einem Widerlager schwenkbar gehalten ist und der mit einem Ventilschaft einerseits und einem Nocken einer Nockenwelle andererseits in Wirkverbindung steht, wobei zur Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Wärmedehnung ein Spiel gegenüber dem Ventilschaft und/oder dem Nocken der Nockenwelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (6) innerhalb der durch das Spiel vorgegebesn Grenzen auf einem feststehenden Gehäuse (1) federnd elastisch abgestützt ist.

2* Schwinghebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des Widerlagers (6) gedämpft ist.

3. Schwinghebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur federnd elastischen Abstützung eine zwischen dem Widerlager (6) und dem Gehäuse (1) angeordnete Feder (12) vorgesehen ist.

4* Schwinghebel nach Anspruch 1- dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Widerlager (6) und der Auflagefläche des Gehäuses (i) eine dämpfende Zwischenlage (21) vorgesehen ist.

5· Schwinghebel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem Widerlager (6) und der Auflagefläche des Gehäuses (1) mit einem federnd elastischen und dämpfenden Material gefüllt ist.

6. Schwinghebel nach einem der Ansprüche 1 - 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (6) durch einen in eine kugelkalottenförmig ausgebildete Lagerschale (I4) &^es Schwinghebels (4) eingreifenden Kugelkopf (13) gebildet ist, der auf einem parallel zum Ventilschaft (8) ausgerichteten Zapfen (17) einee Lagerbolzens (16) geführt ist und von einer auf dem Lagerbolzen abgestützten Feder (12) belastet ist.

7098 12/0041

7· Schwinghebel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Kugelkopf (13) zugeordneten Auflagefläche (20) des
bolzens (16) eine aus einem dämpfenden Material bestehende
Bämpfungsacheibe (21) angeordnet ist.

8. Schwinghebel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (!6) gegenüber dem Gehäuse (1, 19) verstellbar gehalten ist.

70981 2/0041