DE60009191T2

DE60009191T2 - Kipphebelschmierung

Info

Publication number: DE60009191T2
Application number: DE60009191T
Authority: DE
Inventors: Joyce Avon Faville; Cynthia Rochester Greene
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2020-04-05
Also published as: EP1046791B1; EP1046791A3; EP1046791A2; DE60009191D1; US5979383A; BR0001665A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Kipphebelanordnung zum Antrieb eines Motorventils.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist im Stand der Technik für Kipphebelanordnungen wohl bekannt, ein kleines Schmierloch in dem Sockel eines Kipphebels vorzusehen, um Öl, welches von einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung ausgestoßen wird, durchzulassen, wie aus der US-A 5 016 582 zu ersehen ist. Das Öl kann durch das Loch geleitet werden, um die Rolle oder das Rollenlager zu schmieren; das Öl schmiert in der Regel nicht die Grenzfläche zwischen dem Kipphebel und dem Ventil, da das Loch das Öl über die Kipphebelanordnung leitet und nicht zu der unteren Kipphebelfläche. Das kleine Schmierloch wird üblicherweise in einem sekundären Arbeitsschritt mechanisch in den Kipphebel hinein gefertigt. Die mechanische Bearbeitung kann Grate erzeugen, welche das Loch blockieren können, oder die weg brechen können und das Verschleißpotential erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Kipphebelanordnung bereit, welche für eine Schmierung des Rollenlagers wie auch der Grenzfläche zwischen Kipphebel und Ventilschaft sorgt. Ein Schmierkanal ist dem kugelförmigen Sockel des Kipphebels zugefügt, und zapft ein Ölreservoir zwischen dem Sockel und dem oberen Ende der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung an. Der Kanal erstreckt sich von dem Ölreservoir entlang der unteren Fläche des Kipphebels zu einer rechtwinkligen Öffnung für die Rolle. Während des Betriebs wird Öl von einer Bohrung in dem oberen Ende der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung ausgestoßen, um das Ölreservoir für eine Schmierung der Grenzfläche zwischen der Ventilspielausgleichseinrichtung und dem Kipphebel zu füllen. Der Schmierkanal zapft das Ölreservoir an und sorgt für einen Weg, um Öl von der Grenzfläche zwischen der Ventilspielausgleichseinrichtung und dem Kipphebel zurückzuleiten. Die schnelle Hin- und Herbewegung des Kipphebels schleudert Öl von dem Ende des Kanals zu der Rolle, dem Rollenlager und zu der Grenzfläche zwischen dem Kipphebel und dem Ventilschaft, was für eine nützliche Schmierung sorgt. Da der Kanal das Öl zu der Unterseite des Kipphebels und nicht über diesen leitet, erhält die Grenzfläche zwischen dem Kipphebel und dem Ventilschaft eine Schmierung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Kipphebelanordnung in einem Verbrennungsmotor mit obenliegender Nockenwelle;
2 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht des Kipphebels von 1; und
3 ist eine vergrößerte Unteransicht des Kipphebels von 2.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Abschnitt eines Verbrennungsmotors mit obenliegender Nockenwelle, im Allgemeinen mit 10 bezeichnet, dargestellt. Der Motor 10 umfasst eine Zylinderkopf 12 mit einer Vielzahl von Motorzylindern 14. Ein Motorkolben 16 ist innerhalb eines jeden Zylinders 14 für eine Hin- und Herbewegung angeordnet. Ein Motorzylinderkopf 18 ist an dem Zylinderkopf 12 befestigt und wirkt mit jedem Kolben 16 zusammen, um eine Verbrennungskammer 20 dazwischen zu definieren.
Jeder Zylinder 14 besitzt ein Einlassventil 22, um die Brennkammer 20 von einem Einlasskanal 24 mit Luft, und in einigen Anwendungen, mit Kraftstoff zu versorgen, sowie ein Auslassventil, nicht dargestellt, um die Verbrennungsgase durch einen Auslasskanal, nicht dargestellt, auszustoßen. Das Einlassventil 22 sitzt in dem Ende des Einlasskanals 24, welcher an den Zylinder 14 angrenzt.
Die Ventilbetätigung wird unter Bezugnahme auf das Einlassventil 22 erläutert. Ein Nocken 30, welcher an einer Nockenwelle 32 angeordnet ist, betätigt über eine Kipphebelanordnung 34 das Ventil 22. In dem Enddreh-Aufbau dreht sich ein Kipphebel 36 an einem ersten Ende 38 an einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung 40, welche in dem Zylinderkopf 18 angeordnet ist. Zwischen dem Kipphebel 36 berührt der Hebel über einen Rollenstößel 42 direkt den Nocken 30. An einem zweiten Ende 44 betätigt der Kipphebel 36 einen Ventilschaft 46, um das Ventil 22 zu öffnen. Eine Ventilschließfeder 48 ist wirksam, um das Ventil 22 zu schließen. Andere Kipphebelaufbauten wie z. B. ein Mitteldreh-Aufbau können verwendet werden.
Die Kipphebelanordnung 34 ist in größerem Detail in den 2 und 3 dargestellt. Der Kipphebel 36 weist einen im Allgemeinen U-förmige Aufbau auf, mit einer unteren Wand 50 und zwei Seitenwänden 52, 53, die sich davon ausgehend nach oben erstrecken. Jede der Seitenwände 52, 53 umfasst eine Achsöffnung 56, um eine sich quer erstreckende Rollenachse 58, über welcher die Rolle 42 für einen Rollkontakt mit dem Nocken 30 befestigt ist, zu tragen. Nadellager 60 sind zwischen der Rolle 42 und der Achse 58 angeordnet. Wie in 3 dargestellt, umfasst die untere Wand 50 eine zentral angeordnete rechtwinklige Öffnung 54, um für einen Abstand für die Drehung der Rolle 42 zu sorgen.
An dem ersten Ende 38 des Kipphebels 36 befindet sich ein kugelförmiger Sockel 62 in der unteren Wand 50, welcher wirksam ist, um das obere gerundete Ende 63 der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung 40 aufzunehmen. Der unterste Abschnitt 74 des Sockels 62 umfasst einen Aussparungsbereich 64, welcher einen Spalt vorsieht, der erlaubt, dass Öl durch eine Bohrung 66 in dem oberen gerundeten Ende 63 der Ventilspielausgleichseinrichtung 40 ausgestoßen wird, um die Grenzfläche zwischen der Ventilspielausgleichseinrichtung und dem Sockel des Kipphebels zu schmieren. Ein Ölreservoir 67 wird zwischen dem oberen Ende 63 der Ventilspielausgleichseinrichtung 40 und dem Aussparungsbereich 64 des Sockels 62 geschaffen, wenn das Öl von der Ventilspielausgleichseinrichtung ausgestoßen wird. An dein zweiten Ende 44 des Kipphebels 36 umfasst die untere Wand 50 ein abgestuftes, abgerundetes Druckstück 68, welches an die Spitze des Ventilschafts 46 anschließt.
Um die Rolle 42, die Rollenlager 60 und das Druckstück 68 für den Ventilschaft 46 mit einer zusätzlichen Ölschmierung zu versorgen, ist entlang des Kipphebels 36 ein Schmierkanal 70 vorgesehen, welcher das Ölreservoir 67 anzapft und Öl zu anderen Abschnitten des Ventiltriebs leitet. Der Kanal 70 wird durch seine beiden Enden, einem Versorgungsende 72 und einem Verteilerende 73, definiert. Das Versorgungsende 72 schneidet das zwischen dem Sockel 62 und dem oberen Ende 63 der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung definierte Ölreservoir 67. Das Verteilerende 73 schneidet die rechtwinklige Öffnung 54, welche für die Rolle 42 vorgesehen ist. Der Kanal 70 erstreckt sich daher von dem Versorgungsende 72 innen liegend in Richtung der Rolle 42 und entlang eines Abschnitts der unteren Wand 50 zu dem Verteilerende 73. Der Kanal 70 sorgt für einen Weg, damit Öl von dem Ölreservoir 67 wieder verteilt wird, um für eine weitere Schmierung des Ventiltriebs zu sorgen. Der Kanal 70 kann während des Stanzens, Gießens oder Metallspritzgießens als Teil des Kipphebels 36 ausgebildet werden, oder kann während sekundärer Bearbeitungsvorgänge gefertigt werden. Die Dimension des Kanals 70 ist derart, dass überschüssige Mengen an Öl nicht von der Ventilspielausgleichseinrichtung 40 weg geleitet werden, um so nicht den Systemöldruck negativ zu beeinflussen.
Während des Betriebs wird die hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung 40 durch einen Ölkanal 76, 1, in dem Zylinderkopf 18 mit Öl versorgt. Überschüssiges Öl wird durch die Bohrung 66 in dem oberen Ende 63 der Ventilspielausgleichseinrichtung 40 ausgestoßen und füllt das Ölreservoir 67. Durch Kapillarwirkung und leichten Druck strömt das Öl in dem Versorgungsende 72 des schneidenden Schmierkanals 70 und durch diesen durch. Die schnelle Bewegung des Kipphebels 36 schleudert Öl von dem Verteilerende 73 des Kanals 70 auf die Rolle 42 und zu dem Druckstück 68, wodurch das Lager 60 und die Grenzfläche zu dem Ventilschaft 46 geschmiert werden. Da Öl von der Unterseite des Kipphebels versprüht wird, sorgt das Öl für eine Schmierung der Grenzfläche zwischen dem Kipphebel und dem Ventilschaft, die andernfalls nicht möglich wäre, wenn das Öl von der Oberseite des Kipphebels versprüht würde.
Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Sie ist weder als erschöpfend beabsichtigt, noch ist es beabsichtigt, die Erfindung auf die genau offenbarte Form zu beschränken. Es ist für den Fachmann einzusehen, dass die offenbarte Ausführungsform im Lichte der vorstehenden Lehre abgewandelt werden kann. Die Ausführungsform wurde gewählt, um eine Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung zu liefern, und für ihre praktische Anwendung, um dadurch einen normalen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Anwendung in verschiedenen Ausführungsformen mit verschiedenen Abwandlungen zu nutzen, wie sie für die besondere in Erwägung gezogene Verwendung geeignet sind. Die vorstehende Beschreibung ist daher als beispielhaft und nicht als einschränkend zu verstehen, und der Schutzbereich der Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt.

Claims

Kipphebelanordnung (34) mit einen Kipphebel (36), welcher einen U-förmigen Aufbau mit einer unteren Wand (50) und zwei Seitenwänden (52, 53), die sich ausgehend von dieser nach oben erstrecken, aufweist, wobei eine jede von den Seitenwänden eine zentrale Achsöffnung (56), um eine sich quer erstreckende Rollenachse (58) zu tragen, und eine Rolle (42), welche an einem Nocken abwälzt und an der Rollenachse durch ein Rollenlager (60) drehbar getragen ist, aufweist, und die untere Wand eine zentral angeordnete Öffnung (54), die für einen Rotationsabstand der Rolle sorgt, sowie einen kugelförmigen Sockel (62) an einem ersten Ende des Kipphebels, welcher an ein oberes gerundetes Ende einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung anschließt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kanal (70) entlang der unteren Wand vorgesehen ist, welcher sich von dem kugelförmigen Sockel in Richtung der Rolle erstreckt und an der zentral angeordneten Öffnung endet, um Öl, welches von der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung ausgestoßen wird, zu leiten, wobei die Hin- und Herbewegung des Kipphebels Öl für die Schmierung von dem Kanal zu der Rolle und zu dem Rollenlager schleudert.
Kipphebelanordnung nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Aussparungsbereich (64) in dem kugelförmigen Sockel des Kipphebels, um ein Ölreservoir (67) zwischen dem oberen gerundeten Ende der hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung und dem Aussparungsbereich zu definieren.
Kipphebelanordnung nach Anspruch 2, wobei der Kanal das Ölreservoir schneidet und Öl von dem Ölreservoir zu einem Verteilerende (73) des Kanals leitet, welches die zentral angeordnete Öffnung der unteren Wand des Kipphebels schneidet.
Kipphebelanordnung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend ein Druckstück (68) in der unteren Wand an einem zweiten Ende des Kipphebels, welches an einen Ventilschaft für die Ventilbetätigung anschließt, wobei die Hin- und Herbewegung des Kipphebels Öl für die Schmierung von dem Kanal zu dem Druckstück schleudert.
Kipphebelanordnung nach Anspruch 4, wobei das Druckstück eine abgestufte und abgerundete Fläche ist.