DE102014206315A1

DE102014206315A1 - Rollenstößel für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102014206315A1
Application number: DE102014206315.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Oliver Schnell
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-10-08
Also published as: US9638072B2; US20150285104A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Stößel (1) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, der in einer Stößelführung eines maschinenfesten Bauteils angeordnet ist und eine auf einem Bolzen (3) geführte, wälzgelagerte Rolle (8) aufweist, die mit einem Nocken oder Exzenter einer Welle der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Wirkverbindung steht, wobei die Mantelfläche des Nockens oder Exzenters achsparallel zur Welle ausgeführt ist und die Rolle (8) auf dem Bolzen (3) pendelnd geführt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stößel, der in einer Stößelführung eines maschinenfesten Bauteils angeordnet ist und eine auf einem Bolzen geführte, wälzgelagerte Rolle aufweist, die mit einem Nocken oder Exzenter einer Welle der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Wirkverbindung steht, wobei die Mantelfläche des Nockens oder Exzenters achsparallel zur Welle ausgeführt ist.
Derartige Stößel mit Rollen, die wälzgelagert auf einem Bolzen des Stößels angeordnet sind, sind allgemein bekannt. Bedingt durch die Führung des Stößels in der Stößelführung/-bohrung können infolge von Toleranzen Schiefstellungen der Rolle relativ zum Nocken oder Exzenter entstehen, wodurch es zu einer außermittigen Belastung der Rolle, der Wälzkörper und des Bolzens kommt. Man hat versucht, diese außermittige Belastung durch eine Balligkeit am Außenumfang der Rolle auszugleichen. Dies führt aber zu einer einseitigen Belastung des Bolzens und der Wälzkörper, wodurch ein erhöhter Verschleiß entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Stößel der eingangs beschriebenen Bauweise so zu verbessern, dass die angesprochenen Nachteile behoben werden. Es soll eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung zur Verfügung gestellt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rolle auf dem Bolzen pendelnd geführt ist. Dadurch kann sich die Rolle der Mantelfläche des Nockens oder Exzenters anpassen und die Kraft zentral auf den Bolzen weitergeben.
Es ist zwar bekannt, DE 10 2007 003 969 , Rollen an einem Kipphebel schwenkbar zu lagern, die Nocken einer Nockenwelle kontaktieren. Dabei werden entweder zwei Rollen in einer Rollenaufnahme angeordnet, die in einem Bett auf dem Schlepphebel schwenkbar geführt ist oder jede der Rollen weist eine eigene Rollenaufnahme auf, die einzeln schwenkbar auf dem Schlepphebel lagert sind. Diese schwenkbare Lagerung der Rollen hat nichts mit einer Toleranzanpassung zu tun, sondern dient der Anpassung der Rollen an den schräg zur Wellenachse ausgeführten Außenumfang eines Raumnockens zur Verstellung des Ventilhubes. Dabei wird zwar auch noch vorgeschlagen, die Rolle pendelnd zu führen. Dies erfolgt allerdings mittels eines üblichen Pendelrollenlagers. Derartige Führungen sind enorm aufwändig und machen höchstens Sinn in Verbindung mit einer Ventilhubverstellung.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung stehen die Rolle, die Wälzkörper und ein Innenring winkelstarr miteinander in Verbindung. Das heißt, nicht die Rolle, die Wälzkörper und der Innenring sind pendelnd ausgestaltet, sondern der Innenring ist gegenüber dem Bolzens pendelnd geführt. Dabei weist der Innenring eine konkave Innenfläche auf, die eine konvexe Außenfläche eines Zwischenringes kontaktiert. Dadurch kann die Rolle, die Wälzkörper und der Innenring die volle Tragkraft aufnehmen und sich an der Mantelfläche des Nockens oder Exzenters einstellen und dabei ein mögliche, toleranzbedingte Winkelabweichung auf die konkave und konvexe Flächen des Innenringes und des Zwischenringes weitergeben. Der Zwischenring weist einen Längsschlitz auf, der im Betriebszustand außerhalb der Lastzone der Rolle bzw. des Wälzlagers angeordnet ist. Der Längsschlitz des Zwischenringes ist hilfreich, um den Zwischenring mit seiner konvexen Außenfläche in die konkave Innenfläche des geschlossenen Innenringes einführen bzw. einschieben zu können. Der Zwischenring ist dabei elastisch nachgiebig und der Längsschlitz weist eine solche Breite auf, dass dieses Einschieben möglich ist. Der Zwischenring seinerseits ist mittels Presspassung auf dem Bolzen angeordnet, so dass die Lage des Zwischenringes auf dem Bolzen fixiert ist, wodurch auch die Anordnung des Längsschlitzes außerhalb der Lastzone sichergestellt bleibt. In vorteilhafter Weise ist der Bolzen mit seinen Enden mit dem Stößel bzw. Flanken des Stößels verstemmt, so dass auch die rotative und eine axiale Abstützung des Zwischenringes gegenüber dem Stößel sichergestellt sind. Der Einfachheit halber ist die Rolle als Außenring des Wälzlagers ausgebildet, wodurch die Anzahl der Teile verringert wird.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Stößel mit pendelnd geführter Rolle,
2 zeigt einen Längsschnitt durch den Stößel, der gegenüber 1 um 90° verdreht ist,
3 zeigt einen Querschnitt durch die wälzlagergeführte Rolle mit Schnitt durch einen Zwischenring und den Bolzen,
4 zeigt einen Schnitt ähnlich 3, der um 90° verdreht ist.
In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Stößel bezeichnet, der an seinem einen Ende eine mit 2 bezeichnete hydraulische Spielausgleichseinrichtung aufweist, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Daher wird auf die hydraulische Spielausgleichseinrichtung hier nicht näher eingegangen. Am anderen Ende des Stößels 1 ist in einer Ausnehmung ein Bolzen 3 angeordnet, der in Öffnungen des Stößels 1 eingesetzt und an seinen Enden mit dem Stößel 1 verstemmt ist. Auf dem Bolzen 3 ist ein Zwischenring 4 angeordnet, der einen Längsschlitz 5 aufweist. Der Zwischenring 4 ist an seinem Außenumfang konvex ausgeführt und steht mit einem Innenring 6 einer Wälzlageranordnung in Verbindung, dessen Innenfläche konkav, passend zu der konvexen Außenfläche des Zwischenringes 4, ausgeführt ist. Auf dem Innenring 6 sind Wälzkörper 7 geführt, auf denen eine Rolle 8 abrollen kann, die gleichzeitig den Außenring der Wälzlageranordnung bildet. Der Längsschlitz 5 des Zwischenringes 4 ist dabei so breit ausgeführt, dass der Zwischenring 4 in den Innenring 6 der Wälzlageranordnung eingedrückt werden kann, wobei sich der Zwischenring 4 entsprechend elastisch verformen kann. In diesen Zwischenring 4 wird, nach passgenauer Anordnung des Zwischenringes in die Öffnung des Stößels 1, der Bolzen 3 eingepresst. Der Zwischenring 4 ist dabei so angeordnet, dass der Längsschlitz 5 außerhalb der Lastzone des Innenringes 6 liegt.
Bezugszeichenliste

1: Stößel
2: hydraulische Spielausgleichseinrichtung
3: Bolzen
4: Zwischenring
5: Längsschlitz
6: Innenring
7: Wälzkörper
8: Rolle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007003969 [0005]

Claims

Stößel (1) für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, der in einer Stößelführung eines maschinenfesten Bauteils angeordnet ist und eine auf einem Bolzen (3) geführte, wälzgelagerte Rolle (8) aufweist, die mit einem Nocken oder Exzenter einer Welle der Hubkolbenbrennkraftmaschine in Wirkverbindung steht, wobei die Mantelfläche des Nockens oder Exzenters achsparallel zur Welle ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) auf dem Bolzen (3) pendelnd geführt ist.
Stößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8), Wälzkörper (7) und ein Innenring (6) winkelstarr miteinander in Verbindung stehen.
Stößel (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (6) gegenüber dem Bolzen (3) pendelnd geführt ist.
Stößel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (6) eine konkave Innenfläche aufweist, die mit einer konvexen Außenfläche eines Zwischenringes (4) kontaktiert.
Stößel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (4) einen Längsschlitz (5) aufweist, der im Betriebszustand außerhalb der Lastzone des Innenringes (6) angeordnet ist.
Stößel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (4) mit Presspassung auf dem Bolzen (3) angeordnet ist.
Stößel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (3) an seinen Enden mit dem Stößel (1) verstemmt ist.
Stößel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (8) als Außenring der Wälzlagerung ausgebildet ist.