DE4033688A1 - Kipphebel - Google Patents
KipphebelInfo
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- rocker arm
- valve
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- base plate
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Classifications
-
- 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
- F01L1/12—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
- F01L2301/00—Using particular materials
Description
Die Erfindung betrifft einen Kipphebel, der den Hub eines
Nockens auf ein Ventil überträgt und der im wesentlichen
aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Ein derartiger
Kipphebel ist beispielsweise in der DE 32 43 897 C2 ge
zeigt. Selbstverständlich fallen auch die als Schwinghe
bel oder Schlepphebel bezeichneten Übertragungselemente
unter den Begriff des Kipphebels.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen im Hinblick auf den
ausgewählten Werkstoff, nämlich faserverstärkten Kunst
stoff, optimal gestalteten Kipphebel aufzuzeigen. Zur Lö
sung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des
ersten Anspruchs vorgesehen, vorteilhafte Aus- und Wei
terbildungen beschreiben die Unteransprüche. Darüber hi
naus wird ein vorteilhaftes Fertigungsverfahren angege
ben.
Erfindungsgemäß besteht der Kipphebel aus einer Boden
platte sowie zumindest einem Spannbogen, der die Endbe
reiche der Bodenplatte miteinander verbindet. Dieser
Spannbogen verleiht der Bodenplatte, an der sich
letztendlich der Nocken und das Ventil ggf. unter Zwi
schenschaltung weiterer Übertragungselemente abstützen,
die erforderliche Stabilität. Gleichzeitig ist jedoch im
Bereich zwischen dem Spannbogen und der Bodenplatte kein
oder allenfalls nur wenig Material vorhanden, so daß ein
erfindungsgemäßer Kipphebel äußerst leicht baut. Beson
ders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die
den Kunststoff verstärkenden Fasern (Kohlefasern, Glasfa
sern, Aramid-Fasern) im wesentlichen gleichgerichtet
sind, da dies dem Kipphebel eine optimale Biegesteifig
keit verleiht (Merkmal des Anspruchs 7). Daneben können
im Kunststoffmaterial aber auch einige unter einem Winkel
von 30° bis 45° geneigt verlaufende Gewebelagen vorgese
hen sein, um auch eine ausreichende Torsionssteifigkeit
sicherzustellen.
Aus Symmetriegründen bei gleichzeitiger Gewichtsersparnis
empfiehlt es sich, auf beiden Seiten des Kipphebels je
einen Spannbogen vorzusehen. Insbesondere für einen der
artigen Kipphebel eignet sich das im folgenden beschrie
bene Fertigungsverfahren:
Hiernach liegt der Faserverbundwerkstoff in Form eines
Prepregs vor und weist dabei im wesentlichen die Kontur
der Bodenplatte mit den daneben in der gleichen Ebene
liegenden Spannbögen auf. Dieser Prepreg wird in den
Trennfugen von Spannbögen und Bodenplatte eingeschnitten,
wonach die Spannbögen in die gewünschte Form gezogen wer
den können. Selbstverständlich muß der Kunststoff hierzu
in einem verformbaren Zustand vorliegen, d. h. daß ein
Thermoplast entsprechend erwärmt wird bzw. ein Duroplast
noch nicht ausgehärtet ist.
Eine weitere Versteifung des Kipphebels ergibt sich mit
den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4. Danach können neben
einer stabilisierenden wannenförmigen Gestaltung des Bo
denteiles zwischen diesem sowie dem Spannbogen bzw. den
Spannbögen Stützstreben vorgesehen sein, wobei diese
Stützstreben auch plattenförmig gestaltet sein können und
hierbei die beiden Spannbögen miteinander verbinden.
Diese Stützstreben können dabei durch eine Spritzguß-Ver
bindungstechnik angeformt werden.
Beispielsweise durch die gleiche Technik kann auch ein
Kipphebellager am Spannbogen und/oder an der Bodenplatte
angebunden werden. Dabei kann dieses Kipphebellager bei
geeigneter Gestaltung auch die Funktion der Stützstreben
übernehmen. Weiterhin wird vorgeschlagen, in die Boden
platte Gleitelemente einzusetzen, die als Reibpartner mit
einem Nocken, einem Ventil oder geeigneten Übertragungs
elementen zusammenwirken. Diese beispielsweise kugelkopf
artig gestalteten Gleitelemente können dabei angeklebt
werden.
Das im folgenden beschriebene bevorzugte Ausführungsbei
spiel dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Es
zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemä
ßen Kipphebel,
Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1, sowie
Fig. 3 die Aufsicht auf ein Prepreg zur Herstellung
dieses Kipphebels.
Der gezeigte Kipphebel besteht u. a. aus einer Boden
platte 1, sowie zwei die Endbereiche 1a, 1b der Boden
platte miteinander verbindenden Spannbögen 2. Die Boden
platte 1 sowie die Spannbögen 2 bestehen aus faserver
stärktem Kunststoff (CFK, GFK, AFK) und können aus einem
Prepreg, wie es Fig. 3 zeigt, gefertigt werden. Dieses
Prepreg wird vor dem Umformprozeß an den Trennfugen 3
zwischen der Bodenplatte 1 und den Spannbögen 2 einge
schnitten, sowie mit Durchbrechungen 4a, 4b, 4c, deren
Bedeutung später noch erläutert wird, versehen. Beim an
schließenden Umformprozeß wird der mittlere breite Be
reich des Prepregs, d. h. der Bereich der Bodenplatte 1
zu einer Wanne mit niedrigen Seitenwänden geformt, wie
insbesondere Fig. 2 zeigt. Die beiden seitlichen Prepreg-Teile,
also das Material für die Spannbögen 2, die im we
sentlichen aus unidirektionalen Faserpaketen bestehen,
werden nach oben gezogen und dabei nach innen geklappt,
so daß sie mit dem Wannenrand des Bodenteiles 1 in einer
Ebene liegen (vgl. ebenfalls Fig. 2).
Zwischen Spannbogen 2 und Bodenplatte 1 sind Stützstreben
5 vorgesehen. Diese Stützstreben 5 erhöhen die Steifig
keit des Kipphebels und werden beispielsweise in einem
Spritzgußprozeß angespritzt. Abweichend von der in Fig. 2
in der linken Bildhälfte dargestellten Ausführungsform
können diese Stützstreben auch die beiden Spannbögen 2
miteinander verbinden. Eine derartige Funktion übernimmt
jedoch auch das in der rechten Bildhälfte von Fig. 2
bruchstückhaft dargestellte Kipphebellager 6, das eben
falls an die Bodenplatte 1 sowie die Spannbögen 2 ange
spritzt ist und sich hierbei u. a. in der Durchbrechung
4b in der Bodenplatte 1 abstützt. Wie ersichtlich, ist
das Kipphebellager 6 so ausgebildet, daß es eine herkömm
liche Kipphebelachse aufnehmen kann.
In die weiteren Durchbrechungen 4a, 4c der Bodenplatte 1
sind Gleitelemente 7 eingesetzt und dabei beispielsweise
mit der Bodenplatte 1 verklebt, mit denen dann beispiels
weise ein Nocken oder ein Ventil in Berührung kommt. Un
tersuchungen an einem gezeigten Kipphebel ergaben eine
vorteilhafte Massenreduzierung auf 36% des Driginalbau
teiles. Reduziert auf den Nocken ergab sich dadurch für
das Trägheitsmoment eine Reduzierung auf 27% des Origi
nalzustandes.
Claims (7)
1. Kipphebel, der den Hub eines Nockens auf ein Ventil
überträgt, und der im wesentlichen aus faserver
stärktem Kunststoff besteht, gekennzeichnet durch
eine der Abstützung von Nocken und Ventil dienende
Bodenplatte (1), deren Endbereiche (1a, 1b) durch
zumindest einen Spannbogen (2) miteinander verbunden
sind.
2. Kipphebel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des
Kipphebels je ein Spannbogen (2) verläuft.
3. Kipphebel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (1) wan
nenförmig ausgebildet ist.
4. Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß Stützstreben (5) zwi
schen Bodenplatte (1) und Spannbogen (2) verlaufen.
5. Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß am Spannbogen (2)
und/oder an der Bodenplatte (1) ein Kipphebellager
(6) angebunden ist.
6. Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß in die Bodenplatte (1)
Gleitelemente (7) als Reibpartner zum Nocken, zum
Ventil oder zu Übertragungselementen eingesetzt
sind.
7. Kipphebel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Faserorientierung im
wesentlichen unidirektional ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4033688A DE4033688A1 (de) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | Kipphebel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4033688A DE4033688A1 (de) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | Kipphebel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4033688A1 true DE4033688A1 (de) | 1992-04-30 |
Family
ID=6416879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4033688A Withdrawn DE4033688A1 (de) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | Kipphebel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4033688A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9406211U1 (de) * | 1994-04-14 | 1994-06-09 | Schaeffler Waelzlager Kg | Schlepphebel zur Betätigung eines Gaswechselventils |
US5778839A (en) * | 1994-04-14 | 1998-07-14 | Ina Walzlager Schaeffler Kg | Finger lever for actuating a gas exchange valve |
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Citations (3)
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US4940048A (en) * | 1989-11-09 | 1990-07-10 | Henley Manufacturing Holding Company, Inc. | Boat-type rocker arm with flanges |
-
1990
- 1990-10-23 DE DE4033688A patent/DE4033688A1/de not_active Withdrawn
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