Die Erfindung betrifft eine Konteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Kipphebel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Für viele technische Anwendungen ist es notwendig, eine Schraubverbindung, umfassend einen Gewindebolzen und ein den Gewindebolzen aufnehmendes Aufnahmeteil gegen Verdrehen durch Erhöhen der Reibkraft in den Gewindeflanken mit Hilfe einer Kontermutter (Gegenmutter) zu sichern. Im letzten Moment beim Anziehen der Konterschraube kommt es bei bekannten Konteranordnungen zwangsläufig zu einem (geringfügigen) Verdrehen des Gewindebolzen relativ zu dem Aufnahmeteil, was für die meisten Anwendungen unproblematisch ist.

Problematisch ist das zuvor beschriebene Mitverdrehen des Gewindebolzens beim Anziehen der Kontermutter jedoch bei technischen Anwendungen, bei denen es auf eine exakte Positionierung des Gewindebolzens ankommt. Eine derartige Anwendung ist ein sogenannter Kipphebel bei Verbrennungsmotoren. Kipphebel dienen dazu, die Kraft der Nockenwelle zum Öffnen von Einlass bzw. Auslassventilen zu übertragen. Bekannte Kipphebel weisen an ihrem freien Ende eine Konteranordnung auf, wobei ein Schenkel des Kipphebels als Aufnahmeteil mit Innengewindeprofil zur Aufnahme des Gewindebolzens (Einstellbolzens) dient. Mit derartigen Konteranordnungen kann der Ventilhub eingestellt werden, in dem der Gewindebolzen gegen ein Einstellblech definierter Dicke verdreht und sodann mit Hilfe der Kontermutter gekontert wird. Durch das Mitverdrehen des Gewindebolzens beim Anziehen der Kontermutter wird in der Praxis die Axialposition des Gewindebolzens relativ zu dem Aufnahmeteil und somit der Ventilhub unerwünscht verstellt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Konteranordnung vorzuschlagen, mit der ein Verdrehen des ein Außengewindeprofil aufweisenden Gewindeelementes

(insbesondere Gewindebolzen) einer Konteranordnung beim

Anziehen der Kontermutter vermieden wird. Bevorzugt soll die Konteranordnung zum Einsatz an einem Kipphebel für Verbrennungsmotoren geeignet sein. Ferner besteht die

Aufgabe darin, einen Kipphebel mit einer entsprechend optimierten Konteranordnung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Konteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Kipphebels mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche

Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

Die Erfindung hat erkannt, dass das unerwünschte Mitverdrehen des ein Außengewindeprofil aufweisenden Gewindeelementes beim Anziehen der Kontermutter auf die Profilform der zum Einsatz kommenden Gewinde zurückzuführen ist. Übliche Konteranordnungen weisen ein Gewindeprofil auf, bei dem die Teilflankenwinkel der beiden Gewindeprofilflanken den gleichen Winkel zu einer sich quer zur Längserstreckung des Gewindeelementes erstreckenden, also radial verlaufenden Achse aufweisen. Anders ausgedrückt sind die in Summe den Flankenwinkel bildenden Teilflankenwinkel von Gewindeprofilen bekannter Konteranordnung symmetrisch zu der vorgenannten Achse. Dies führt dazu, dass die Reibung im letzten Moment beim Anziehen der Kontermutter zwischen einer Flanke des Innengewindeprofils der Kontermutter und einer korrespondierenden Flanke des Außengewindeprofils des Gewindeelementes so groß wird, dass die Kontermutter das Gewindeelement in Umfangsrichtung mitschleppt. Um diesen Effekt zu vermeiden, schlägt die Erfindung erstmals vor, Gewindeprofile mit asymmetrischen Teilflankenwinkeln einzusetzen. Anders ausgedrückt sind bei einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Konteranordnung jeweils zwei ein Teilflankenwinkelpaar bildende Teilflankenwinkel des jeweiligen Gewindeprofils ungleich bemessen, vorzugsweise derart, dass die zwischen dem Innengewindeprofil der Kontermutter und dem Außengewindeprofil des Gewindeelementes auftretende Reibung und das daraus resultierende Drehmoment beim Anziehen der Kontermutter nur so groß ist, dass sich das Gewindeelement beim Festziehen der Kontermutter nicht mit dieser mitdreht bzw. nicht von der Kontermutter in Umfangsrichtung mitgeschleppt wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass das vorzugsweise als Gewindebolzen oder Gewindeschraube ausgebildete Gewindeelement seine einmal eingestellte exakte Relativposition zu dem das Gewindeelement aufnehmenden Aufnahmeteil beim Anziehen der Kontermutter beibehält, was insbesondere für die Anwendung der Konteranordnung bei einem Kipphebel in Verbrennungsmotoren interessant ist. Auf eine derartige Anwendung ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Konteranordnung jedoch nicht beschränkt. Im Rahmen der Erfindung ist eine Konteranordnung realisierbar, bei der sich die Kontermutter im angezogenen Zustand unmittelbar am Aufnahmeteil abstützt. Alternativ kann zwischen Kontermutter und Aufnahmeteil eine, insbesondere innengewindefreie Einlegescheibe vorgesehen werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der kleinere Teilflankenwinkel des Teilflankenwinkelpaares des (ersten) Innengewindeprofils des Aufnahmeteils derjenige Teilflankenwinkel ist, unter dem die der Kontermutter zugewandte Flanke des (ersten) Innengewindeprofils des Aufnahmeteils zu einer Radialen geneigt ist. Entsprechend ist der kleinere

Teilflankenwinkel des Teilflankenwinkelpaares des

Außengewindeprofils des Gewindeelementes derjenige

Teilflankenwinkel, der dem kleineren Teilflankenwinkel des

(ersten) Innengewindeprofils des Aufnahmeteils zugewandt ist. Zwangsläufig ist auch der kleinere Teilflankenwinkel des Teilflankenwinkelpaares des (zweiten) Innengewindeprofils der Kontermutter der Teilflankenwinkel, der derjenigen Flanke des Außengewindeprofils zugeordnet ist, die der zur Radialen am steilsten geneigten Flanke des Außengewindeprofils des Gewindeelementes zugewandt ist. Bei einer zuvor beschriebenen Anordnung des jeweiligen kleineren Teilflankenwinkels wird erreicht, dass die Keilwirkung beim Anziehen der Kontermutter zwischen dem Außengewindeprofil des Gewindeelementes und dem (ersten) Innengewindeprofil des Aufnahmeteils größer ist als zwischen dem Außenprofil des Gewindeelementes und dem

(zweiten) Innengewindeprofil der Kontermutter, was wiederum darauf zurückzuführen ist, dass im letzten Moment beim

Anziehen der Kontermutter sich die Kontermutter, bzw. das (zweite) Innenprofil der Kontermutter, mit der zur Radialen steiler geneigten, also einen kleineren Teilflankenwinkel aufweisenden Gewindeprofilflanke an einer korrespondierenden, ebenso steil zu einer Radialen geneigten Gewindeprofilflanke des Außengewindeprofils des Gewindeelementes abstützt, wohingegen sich die flacher zu einer Radialen geneigten Außengewindeprofilflanke des Gewindeelementes an der korrespondierenden flacher geneigten Innengewindeprofilflanke des (ersten) Innengewindeprofils des Aufnahmeteils abstützt.

Ganz besonders bevorzugt beträgt der Unterschied zwischen den Teilflankenwinkeln jedes Teilflankenwinkelpaares jedes Gewindeprofils der Konteranordnung etwa 1° bis 25°, vorzugsweise etwa 5° bis etwa 10° bis etwa 15°. Besonders gute Ergebnisse wurden bei einer Winkeldifferenz von etwa 10° realisiert.

Theoretisch ist es denkbar, als Gewindeprofile Sägezahnprofile einzusetzen, da diese unterschiedlich große Teilflankenwinkel aufweisen. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn keine der Flanken der zum Einsatz kommenden Gewindeprofile mit einer Radialen zur Deckung kommt, sondern es ist bevorzugt, dass jeder Teilflankenwinkel (Winkel zwischen einer Gewindeprofilflanke und einer Radialen) größer als 0°, vorzugsweise größer als 5°, ganz besonders bevorzugt größer als 10° ist.

Im Hinblick auf die Gewährleistung einer optimierten Festigkeit der angezogenen Konteranordnung ist es bevorzugt, wenn der von jeweils einem Teilflankenwinkelpaar aufgespannte Flankenwinkel aus einem Wertebereich zwischen etwa 40° und etwa 70°, vorzugsweise aus einem Wertebereich zwischen etwa 50° und 60° gewählt ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die eingängigen Gewindeprofile eine geringe Steigung, aus einem Wertebereich zwischen 0,1 und 1,5, vorzugsweise aus einem Wertebereich zwischen 0,5 und 1 aufweisen. Die vergleichsweise niedrigen Steigungen sind von Vorteil, um eine präzise Positionseinstellung des Gewindeelementes relativ zu dem Aufnahmeteil zu gewährleisten.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die winklig zueinander angeordneten Flanken der zum Einsatz kommenden Gewindeprofile als geneigte, ebene Flächen ausgebildet. Der Teilflankenwinkel kann jedoch auch bei einer konvexen Ausformung der Flankenflächen realisiert werden.

Insbesondere für den Fall, dass die Kontermutter als Bundmutter (sogenannte Flanschmutter) , also quasi als Mutter mit integrierter Einlegescheibe, ausgebildet ist, kann auf das Vorsehen einer separaten Einlegescheibe zwischen Kontermutter und Aufnahmeteil verzichtet werden. Das Vorsehen einer Bundmutter hat den Vorteil, dass der Bund bzw. Flansch der Mutter die Aufschraubrichtung vorgibt, sodass eine Falschorientierung der Kontermutter beim Aufschrauben auf das Gewindeelement sicher vermieden werden kann.

Die Erfindung führt auch auf einen Kipphebel zum Übertragen der Kraft einer Nockenwelle auf ein Ventil eines Verbrennungsmotors. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Konteranordnung des Kipphebels zum Einstellen des Ventilhubs wie zuvor beschrieben ausgebildet ist, dass also die zum Einsatz kommenden Gewindeprofile asymmetrische Teilflankenwinkel aufweisen. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Kipphebels für einen Verbrennungsmotor mit einer

Konteranordnung,

Fig. 2: eine Längsschnittansicht des Kipphebels gemäß Fig. 1,

Fig. 3: ein vergrößertes Detail Z aus der Schnittansicht gemäß Fig. 2,

Fig. 4: ein vergrößertes Detail Y aus Fig. 3,

Fig. 5: ein vergrößertes Detail X aus Fig. 3,

Fig. 6: eine perspektivische Darstellung eines Kipphebels mit einer alternativen Konteranordnung,

Fig. 7: eine Längsschnittansicht des Kipphebels gemäß

Fig. 6,

Fig. 8: ein vergrößertes Detail Z aus der Schnittansicht gemäß Fig. 7,

Fig. 9: ein vergrößertes Detail Y aus Fig. 8 und

Fig. 10: ein vergrößertes Detail X aus Fig. 8. In Fig. 1 ist ein Kipphebel 1 zum Übertragen der Kraft einer nicht gezeigten Nockenwelle auf ein ebenfalls nicht gezeigtes Ventil einer Brennkraftmaschine gezeigt. Der Kipphebel 1 umfasst ein Schwenklager 2, das ein Verschwenken des Kipphebels 1 um eine quer zur Längserstreckung des Kipphebels 1 orientierte Schwenkachse 3 ermöglicht. Im eingebauten Zustand wirkt auf den in der Zeichnungsebene rechten Schenkel 4 des Kipphebels 1 eine Feder, die bestrebt ist, den Kipphebel 1 im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkachse 3 zu verschwenken.

An dem in der Zeichnungsebene linken Schenkel 5 des Kipphebels 1 befindet sich eine Konteranordnung 6, die zum Einstellen des Ventilhubes dient.

Die Konteranordnung 6 ist aus der teilgeschnittenen Ansicht gemäß Fig. 5 im Detail ersichtlich. Die Konteranordnung 6 umfasst ein Gewindeelement 7, das als Einstellschraube dient. Dabei beaufschlagt ein in der Zeichnungsebene unterer Schraubenkopf 8 des Gewindeelementes 7 das nicht gezeigte Ventil. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, umfasst das Gewindeelement 7 ein eingängiges Außengewinde mit einem Außengewindeprofil 9. Mit Hilfe des Außengewindeprofils 9 ist das Gewindeelement 7 in einem eingängigen Innengewinde mit einem ersten Innengewindeprofil 10 eines Aufnahmeteils 11, genauer in einer Innengewindebohrung des Aufnahmeteils 11, aufgenommen, wobei das Aufnahmeteil 11 von dem in der Zeichnungsebene linken Schenkel 5 des Kipphebels 1 gebildet ist. Ferner umfasst die Konteranordnung 6 eine Kontermutter 12, die mit ihrer in der Zeichnungsebene unteren Stirnseite 13 gegen eine in der Zeichnungsebene obere Stirnseite 14 des Aufnahmeteils 11, genauer des in der Zeichnungsebene linken Schenkels 5 verschraubt ist. Hierzu sitzt die Kontermutter 12 mit einem ein zweites Innengewindeprofil 15 aufweisenden Innengewinde auf dem Außengewindeprofil 9 des Gewindeelementes 7.

Aufgrund der im Folgenden noch zu erläuternden Ausgestaltung des Außengewindeprofils 9 und der Innengewindeprofile 10, 15 wird sicher verhindert, dass das Gewindeelement 7 beim Anziehen der Kontermutter 12 mit in Umfangsrichtung verdreht und somit in Richtung der Längsmittelachse L der Konteranordnung 6 bzw. des Gewindeelementes 7 verstellt wird.

Im Folgenden wird der Aufbau der Konteranordnung 6 anhand der Detailausschnitte gemäß den Fig. 3 bis 5 näher erläutert. Zu erkennen ist in Fig. 3 das Aufnahmeteil 11 mit seinem am Innenumfang einer Gewindebohrung ausgebildeten ersten Innengewindeprofil 10, das in verschraubter Wechselwirkung steht mit dem korrespondierenden Außengewindeprofil 9 des Gewindeelementes 7. Auf das Außengewindeprofil 9 des Gewindeelementes 7 ist wiederum die Kontermutter 12 geschraubt, die sich mit ihrer in der Zeichnungsebene unteren, planen Stirnseite 13 an der in der Zeichnungsebene oberen, ebenfalls planen Stirnseite 14 des Aufnahmeteils 11 abstützt.

Wie sich bereits aus Fig. 3 ergibt, sind die Gewindeprofile (Außengewindeprofil 9, erstes und zweites Innengewindeprofil 10, 15) der Konteranordnung 6 jeweils asymmetrisch ausgeformt und weisen jeweils zwei ein Teilflankenwinkelpaar bildende, unterschiedlich große Teilflankenwinkel auf, die im Folgenden anhand der Fig. 4 und 5 erläutert werden. In Fig. 4 ist die Gewindepaarung, umfassend das Außengewindeprofil 9 des Gewindeelementes 7 und das zweite Innengewindeprofil 15 der Kontermutter 12 gezeigt. Dargestellt ist der fest angezogene Zustand der Kontermutter 12. Zu erkennen ist, dass sowohl das Außengewindeprofil 9 als auch das zweite Innengewindeprofil 15 unterschiedlich große Teilflankenwinkel αi und 0:2 aufweisen, wobei zwei Teilflankenwinkel αi, 0C ₂ jedes Gewindeprofils ein Teilflankenwinkelpaar mit einem Flankenwinkel α bilden. Der Flankenwinkel α jedes Teilflankenwinkelpaares αi, α ₂ ergibt sich aus der Summe der jeweiligen beiden Teilflankenwinkel αi und CC ₂ . Zu erkennen ist, dass die Teilflankenwinkel αi und 0: ₂ jeweils aufgespannt sind zwischen einer Flanke 15, 17, 18, 19 des jeweiligen Gewindeprofils und einer zugehörigen Radialen R (Achse), die durch den Scheitelpunkt des jeweiligen (geschnittenen) Gewindeprofils verläuft. Wie sich weiter aus Fig. 4 ergibt, ist der in der Zeichnungsebene untere Teilflankenwinkel αi des Außengewindeprofils 9 kleiner als der zugehörige Teilflankenwinkel α. ₂ des Außengewindeprofils 9 in der Zeichnungsebene oben. Zwangsläufig ist der in der Zeichnungsebene obere Teilflankenwinkel αi des zweiten Innengewindeprofils 15 kleiner als der in der Zeichnungsebene untere, zugehörige Teilflankenwinkel α ₂ . Anders ausgedrückt liegen sich also jeweils die steiler zur Radialen R geneigten Flanken 16, 19 des Außengewindeprofils 9 und des zweiten Innengewindeprofils 15 sowie jeweils die flacher zur Radialen R geneigten Flanken 17, 18 des Außengewindeprofils 9 und des zweiten Innengewindeprofils 15 gegenüber, wobei sich weiter aus Fig. 4 ergibt, dass die (relativ zur Radialen) flacher geneigten Flanken 17, 18 etwas voneinander beabstandet sind, wohingegen sich die (relativ zur Radialen) steileren Flanken 16, 19 unmittelbar aneinander abstützen. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, die ebenfalls die Teilflankenwinkel (Xi und α ₂ des Außengewindeprofils 9 zeigt, beträgt der Teilflankenwinkel

CCi 20° und der Teilflankenwinkel α ₂ 40°, der daraus resultierende Flankenwinkel des Teilflankenwinkelpaares also 60°. Die Teilflankenwinkel αi und α ₂ des in Fig. 4 gezeigten zweiten Innengewindeprofils 15 sowie des ersten Innengewindeprofils 10 (vgl. Fig. 5) sind analog bemessen.

Wie sich aus Fig. 5 ergibt sind auch hier die größeren Teilflankenwinkel α ₂ der miteinander korrespondierenden Gewindeprofile (Außengewindeprofil 9 und erstes Innengewindeprofil 10) einander zugewandt, ebenso wie die zugehörigen Teilflankenwinkel cti des Außengewindeprofils 9 und des ersten Innengewindeprofils 10. Anders ausgedrückt liegen die sich jeweils die zur Radialen flacher ansteigenden Flanken 17, 18 sowie die steileren Flanken 16, 19 gegenüber.

Anders als bei der Paarung des Außengewindeprofils 9 und des zweiten Innengewindeprofils 15 (vgl. Fig. 4) sind bei der Gewindeprofilpaarung gemäß Fig. 5, umfassend das Außengewindeprofil 9 und das erste Innengewindeprofil 10, nicht die flacheren Flanken 17, 18, sondern die steileren Flanken 17, 19 voneinander beabstandet. Es liegen also die mit der Radialen den größeren Teilflankenwinkel α ₂ aufspannenden Flanken 17, 18 aneinander an, wodurch die Keilwirkung zwischen dem Außengewindeprofil 9 und dem ersten Innengewindeprofil 10 größer ist als die Keilwirkung zwischen dem Außengewindeprofil 9 und dem zweiten Innengewindeprofil 15, wodurch wiederum die Reibung zwischen dem Außengewindeprofil 9 des Gewindeelementes 7 und dem ersten Innengewindeprofil 10 größer ist als die Reibung zwischen dem Außengewindeprofil 9 und dem zweiten Innengewindeprofil 15 der Kontermutter 12, wodurch in der Folge eine unbeabsichtigte Mitnahme des ersten Gewindeelementes 7 beim Festziehen der Kontermutter 12 vermieden wird.

Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 6 bis Fig. 10 näher beschrieben, das von seinem wesentlichen

Aufbau her dem in den Fig. 1 bis Fig. 5 gezeigten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht. Zur

Vermeidung von Wiederholungen wird daher im Folgenden im

Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel eingegangen. Im Hinblick auf die Gemeinsamkeiten wird auf die vorhergehende

Figurenbeschreibung verwiesen.

Auch bei dem in den Fig. 6 bis Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Teilflankenwinkel cti und 0:2 der Teilflankenwinkelpaare sämtlicher Gewindeprofile

(Außenprofil 9, erstes Innengewindeprofil 10, zweites

Innengewindeprofil 15) unterschiedlich groß. Analog zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Kontermutter 12 kleinere Teilflankenwinkel αi des ersten

Innengewindeprofils 10 zugewandt.

Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Flanken 16, 17, 18, 19 nicht plan, sondern leicht konvex oder konkav gekrümmt ausgeformt. Die Flanken 16, 17, 18, 19 sind also quer zu ihrer Längserstreckung, d.h. in Richtung der Längserstreckung der Konteranordnung 6 gewölbt ausgeformt .