DE19850405A1

DE19850405A1 - Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19850405A1
Application number: DE19850405A
Authority: DE
Inventors: Martin Rauch; Michael Zipprath
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-04

Abstract

Ein Nockenfolger (1) ist als Hebel ausgebildet, bestehend aus zwei Seitenwänden (2), die durch eine Längswand (3) miteinander verbunden sind. Der Nockenfolger (1) besitzt an einem Ende (4) einer Unterseite (5) der Längswand (3) eine Anlage (6) mit einem Gelenk (7) für das Schaftende (8) eines Gaswechselventils (9). Die Anlage (6) ist dabei integraler Bestandteil des Nockenfolgers (1) und beispielsweise als Kugelpfanne (13) gefertigt. Das Gelenk (7) ist über ein klammerartiges Haltemittel (22) mit dem Nockenfolger (1) verbunden. Dabei hat das Gelenk (7) auf seiner Hebelseite eine Ausstülpung (14), auf welcher der Nockenfolger (1) mit seiner Kugelpfanne (13) verschwenkbeweglich gelagert ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraft maschine mit folgenden Merkmalen:

- der Nockenfolger ist als Hebel ausgebildet und besteht aus zwei Seitenwän den, die durch wenigstens eine Längswand miteinander verbunden sind,
- an einem Ende einer Unterseite der Längswand ist eine Anlage mit einem Gelenk für ein Schaftende eines Gaswechselventils vorgesehen, welche Anlage mit dem Gelenk in Bewegungsrichtung des Gaswechselventils steif hergestellt ist,
- die Anlage ist fest mit dem Nockenfolger verbunden und hat an ihrer dem Gaswechselventil zugewandten Seite eine Lagerfläche, die mit einer vom Gelenk ausgehenden Lagerfläche unter Bildung eines Schwenklagers kom muniziert,
- das Gelenk ist im Bereich des Schwenklagers zumindest um eine Achse relativ zur Anlage verschwenkbar, die parallel zur Schwenkachse des Noc kenfolgers verläuft und hat eine Kontaktfläche für das Schaftende des Gas wechselventils, die sich zumindest annähernd über dessen gesamte zuge wandte Fläche erstreckt und
- das Gelenk ist über Haltemittel an der Anlage fixiert.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Nockenfolger geht gattungsbildend aus der DE-PS 33 46 446 hervor. Dieser besteht ebenfalls ventilseitig aus einer Anlage und einem Gelenk für ein Schaftende des Gaswechselventils.

Nachteilig ist es bei dem vorbeschriebenen Nockenfolger zum einen, daß dessen Gelenk nicht verliersicher gegenüber dem Gaswechselventil fixiert ist. Dies insbesondere dann, wenn der Nockenfolger als Schlepphebel ein gesetzt werden soll. Schlimmstenfalls ist nach der Montage und vor Erstbe feuerung der Brennkraftmaschine bzw. während deren Betriebes damit zu rechnen, daß der Nockenfolger vom Schaft des Gaswechselventils ab rutscht. Zudem ist festzustellen, daß die unmittelbare Anlage im Nockenfol ger als separate Schraube mit Kugelkopf hergestellt ist. Dies erhöht unnötig die Fertigungskosten. Nachteilig erweist sich auch die unsichere Befesti gung des Gelenks über radial einwärts gerichtete Gelenkabschnitte am Ku gelkopf der Anlage.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger der vorbeschriebe nen Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

- daß die Anlage einteiliger Bestandteil des Nockenfolgers ist, deren Lager fläche entweder als Kugelpfanne oder ballige bzw. zylindrische Ausstülpung hergestellt ist, wobei die komplementäre Lagerfläche des Gelenks entweder als ballige oder zylindrische Ausstülpung bzw. Kugelpfanne gefertigt ist,
- daß das Gelenk im Bereich dessen Kontaktfläche einen ringförmigen Ansatz aufweist, der sich in Richtung zum Gaswechselventil erstreckt, wobei in ei ner Bohrung des Ansatzes das Schaftende des Gaswechselventils auf nehmbar ist und
- daß die Haltemittel als separate und dünnwandige Klammer oder Stift gefertigt sind, die oder der den Nockenfolger mit dem Gelenk ver schwenkbeweglich verbindet.

Der so vorgeschlagene erfindungsgemäße Nockenfolger besitzt zum einen eine sehr breite Aufstandsfläche über sein Gelenk auf dem Schaftende des Gaswechselventils. Somit ist die Flächenpressung in diesem Bereich relativ gering. Zum anderen ist der Nockenfolger, insbesondere für eine Schlepp hebelausbildung, hervorragend auf dem Schaftende des Gaswechselventils über die Bohrung des Ansatzes des Gelenks sicherbar. Gleichzeitig werden nur relativ wenig Bauteile für dessen Anlage benötigt, da die Anlage inte graler Bestandteil dessen Endes ist.

Vorgeschlagen ist es zwar, den Nockenfolger mit einem U-förmigen Profil zu versehen und beispielsweise aus einem Blechwerkstoff herzustellen, denk bar ist es jedoch auch, den Nockenfolger aus Vollmaterial zu fertigen.

Dadurch, daß die Anlage in Ventilrichtung steif hergestellt ist und somit in diesem Bereich kein hydraulisches Spielausgleichselement eingesetzt ist, besitzt der Nockenfolger selbst ein relativ geringes Gewicht und einen sehr gut positionierten Massenschwerpunkt. Somit ist die Reibleistung im Ventil trieb zusätzlich absenkbar.

Aufgrund der in einem weiteren Unteranspruch vorgeschlagenen Schmier öffnungen durch die Anlage und das Gelenk ist in diesem Bereich mit einem verschleißarmen Betrieb des Ventiltriebs zu rechnen. Sollte beispielsweise die Anlage im Nockenfolger als Ausstülpung ausgebildet sein, so kann sich im Inneren der Ausstülpung Schmiermittel akkumulieren, was auch nach Stillstand der Brennkraftmaschine und deren Wiederbefeuerung vorteilhaft ist. Denkbar ist in diesem Bereich jedoch auch eine Spritzschmierung bzw. eine Ölnebelschmierung.

Gleichfalls kann es vorgesehen sein, im Bereich der miteinander kommuni zierenden Lagerflächen aufgetragene Verschleißschutzschichten vorzuse hen bzw. die Lagerflächen mit geeigneten Wärmebehandlungsmaßnahmen auszubilden.

Als einfaches Haltemittel für das Gelenk am Nockenfolger ist eine Klammer oder ein Stift vorgeschlagen. Dieses Haltemittel dient somit auch als Trans portsicherung für den Nockenfolger bis zur Endmontage in die Brennkraft maschine. Denkbar sind an dieser Stelle auch weitere Ausgestaltungen, auch solche wie Kunststoffbügel und ähnliche. Der Stift als Haltemittel kann wahlweise in Ventilrichtung verlaufend angeordnet sein bzw. quer zum Noc kenfolger durch das Gelenk und die Anlage gesteckt werden.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn als unmittelbarer Nockengegenläufer im Nockenfolger eine wahlweise wälzgelagerte Rolle angeordnet ist. Aufgrund dieses Wälzkontakts ist die Ventiltriebsreibung zusätzlich absenkbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1-3 Längsschnitte durch den erfindungsgemäßen Nocken folger mit unterschiedlicher Ausgestaltung im Bereich dessen Anlage;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Nockenfolger nach den vorge nannten Figuren;

Fig. 5. 7, 9 weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Anlage und des Haltemittels und

Fig. 6, 8, 10 Querschnitte entlang den Schnittlinien der Fig. 5, 7, 9.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Fig. 1-3, 5, 7 und 9 offenbaren einen Nockenfolger 1, so wie er von seinem prinzipiellen Aufbau her der Fachwelt an sich bekannt ist. Der Noc kenfolger 1 ist hier balkenförmig und als Schlepphebel hergestellt und be steht aus zwei parallelen Seitenwänden 2, die durch eine Längswand 3 mit einander verbunden sind. Die Längswand 3 kann oben- oder untenliegend positioniert sein.

Im Bereich eines Endes 4 einer Unterseite 5 besitzt der Nockenfolger 1 eine Anlage 6 mit einem Gelenk 7 für ein Schaftende 8 eines Gaswechselventils 9. Des weiteren besteht der Nockenfolger 1 aus einer in etwa mittig ange ordneten Rolle 10 für einen Nockenkontakt. Die Rolle 10 ist hier über eine Wälzlagerung 11 auf einem Bolzen 12 gegenüber dem Nockenfolger 1 drehbar gelagert.

Die Anlage 6 ist integraler Bestandteil des Nockenfolgers 1 und gemäß den Fig. 1, 2 als Kugelpfanne 13 gefertigt. Demgegenüber ist das Gelenk 7 nach den Fig. 1, 2 mit einer sich in Richtung zur Kugelpfanne 13 erstrec kenden Ausstülpung 14 versehen. Die Kugelpfanne 13 und die Ausstülpung 14 bilden miteinander kommunizierende Lagerflächen 15, 16. Gleiches gilt für die Lösung nach den Fig. 7, 9.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Anlage 6 des Nockenfolgers 1 als Aus stülpung 17 gefertigt, die in einer Kugelpfanne 18 des Gelenks 7 ver schwenkbeweglich verläuft. Gleiches gilt für die Ausgestaltung nach Fig. 5.

Das Gelenk 7 hat auf seiner dem Gaswechselventil 9 zugewandten Seite eine plan oder nahezu plan gefertigte Kontaktfläche 19. Ein Rand der Kon taktfläche 19 ist von einem hohlzylindrischen Ansatz 20 begrenzt. Dabei ist das Schaftende 8 des Gaswechselventils 9 in einer durch den Ansatz 20 gebildeten Bohrung 21 geführt. Der Nockenfolger 1 besitzt somit eine her vorragende Sicherung, insbesondere gegen seitliches Auswandern auf dem Schaftende 8.

Wie den Längsschnitten zusätzlich zu entnehmen ist, ist das Gelenk 7 über Haltemittel 22 an der Anlage 6 verschwenkbeweglich fixiert. Dabei offenba ren die Fig. 1 bis 3 ein Haltemittel 22, welches als dünnwandige und im Querschnitt rechteckähnliche Klammer 23 gefertigt ist. Diese Klammer 23 verläuft mit ihrer Längsmittelebene hier entlang einer Längsmittelebene des Nockenfolgers 1. Sie besitzt auf ihrer Ventil- und Hebelseite radial einwärts gerichtete Endabschnitte 24, 24a (Fig. 2, 3) und nach Fig. 1 auf ihrer Hebelseite einen geschlossenen Schenkel 27a. Dieser Schenkel 27a über greift eine Oberseite 26 der Anlage 6.

Gemäß den Fig. 5 bis 10 ist das Haltemittel 22 als Stift 28 gefertigt, der sich durch eine sich in Axialrichtung erstreckende Öffnung 29 und 30 der Anlage 6 und des Gelenks 7 erstreckt.

Nach Fig. 5 ist die Öffnung 29 mit einer segmentartigen Freistellung 31 versehen, welche eine ungehinderte Schwenkbewegung des Gelenks 7 an der Anlage 6 sichert. Gleichfalls verläuft in Fig. 7 der Stift 28 in der als Freistellung 31 ausgebildeten Öffnung 29. Denkbar ist es jedoch auch, die Freistellung im Gelenk 7 zu positionieren.

Eine alternative Ausgestaltung zu den in den Fig. 5-8 beschriebenen Ausbildungen der Öffnungen 29, 30 geht aus den Fig. 9 und 10 hervor. Hier ist der Stift 28 in einer parallel zur Schwenkachse des Nockenfolgers 1 verlaufenden Bohrung 32 der Anlage 6 und Bohrung 33 des Gelenks 7 an geordnet. Zweckmäßigerweise ist der Stift 28 in einer der Bohrungen 33 oder 32 befestigt und verdrehbeweglich gegenüber der verbleibenden Boh rung 33 oder 32 gehalten.

Schließlich kann der Fachmann sich aus den Fig. 1 bis 3 entnehmen, daß durch die Anlage 6 eine Schmieröffnung 34 in Ventilrichtung verläuft. Diese kommuniziert gemäß den Fig. 1 und 2 mit einer weiteren Schmier öffnung 35 durch das Gelenk 7. Die Schmieröffnung 34 sorgt für einen rei bungsarmen Kontakt im Bereich der Lagerflächen 15, 16 und zusätzlich die Schmieröffnung 35 für eine Schmierung der Kontaktfläche 19.

Bezugszeichenliste

1

Nockenfolger

2

Seitenwand

3

Längswand

4

Ende

5

Unterseite

6

Anlage

7

Gelenk

8

Schaftende

9

Gaswechselventil

10

Rolle

11

Wälzlager

12

Bolzen

13

Kugelpfanne

14

Ausstülpung

15

Lagerfläche

16

Lagerfläche

17

Ausstülpung

18

Kugelpfanne

19

Kontaktfläche

20

Ansatz

21

Bohrung

22

Haltemittel

23

Klammer

24

Endabschnitt

24

a Endabschnitt

25

Schenkel

26

Oberseite

27

nicht vergeben

27

a Schenkel

28

Stift

29

Öffnung

30

Öffnung

31

Freistellung

32

Bohrung

33

Bohrung

34

Schmieröffnung

35

Schmieröffnung

Claims

1. Nockenfolger (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

1. der Nockenfolger (1) ist als Hebel ausgebildet und besteht aus zwei Seitenwänden (2), die durch wenigstens eine Längswand (3) miteinander verbunden sind,
2. an einem Ende (4) einer Unterseite (5) der Längswand (3) ist eine Anla ge (6) mit einem Gelenk (7) für ein Schaftende (8) eines Gaswechsel ventils (9) vorgesehen, welche Anlage (6) mit dem Gelenk (7) in Bewe gungsrichtung des Gaswechselventils (9) steif hergestellt ist,
3. die Anlage (6) ist fest mit dem Nockenfolger (1) verbunden und hat an ih rer dem Gaswechselventil (9) zugewandten Seite eine Lagerfläche (15), die mit einer vom Gelenk (7) ausgehenden Lagerfläche (16) unter Bil dung eines Schwenklagers kommuniziert,
4. das Gelenk (7) ist im Bereich des Schwenklagers zumindest um eine Achse relativ zur Anlage (6) verschwenkbar, die parallel zur Schwen kachse des Nockenfolgers (1) verläuft und hat eine Kontaktfläche (19) für das Schaftende (8) des Gaswechselventils (9), die sich zumindest annä hernd über dessen gesamte zugewandte Fläche erstreckt und
5. das Gelenk (7) ist über Haltemittel (22) an der Anlage (6) fixiert,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Anlage (6) einteiliger Bestandteil des Nockenfolgers (1) ist, deren Lagerfläche (15) entweder als Kugelpfanne (13) oder ballige bzw. zylindri sche Ausstülpung (17) hergestellt ist, wobei die komplementäre Lagerfläche (16) des Gelenks (7) entweder als ballige oder zylindrische Ausstülpung (14) bzw. Kugelpfanne (18) gefertigt ist,
2. daß das Gelenk (7) im Bereich dessen Kontaktfläche (19) einen ringförmi gen Ansatz (20) aufweist, der sich in Richtung zum Gaswechselventil (9) er streckt, wobei in einer Bohrung (21) des Ansatzes (20) das Schaftende (8) des Gaswechselventils (9) aufnehmbar ist und
3. daß die Haltemittel (22) als separate und dünnwandige Klammer (23) oder Stift (28) gefertigt sind, die oder der den Nockenfolger (1) mit dem Gelenk (7) verschwenkbeweglich verbindet.

2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der Nockenfolger (1) im Querschnitt ein U-förmiges Profil bildet und wahlweise aus einem Blechwerkstoff gefertigt ist, wobei dessen Seitenwän de (2) bevorzugt in Richtung auf eine Längsmittelebene des Nockenfolgers (1) zu gebogen verlaufen.

3. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Anlage (6) allein bzw. gemeinschaftlich mit dem Gelenk (7) von we nigstens einer Schmieröffnung (34, 35) durchdrungen ist, die sich vorzugs weise in Ventilrichtung erstreckt.

4. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß das als Klammer (23) ausgebildete Haltemittel (22) im Querschnitt ein rechteckähnliches Profil besitzt und mit seiner Längsmittelebene bevorzugt parallel oder entlang einer Längsmittelebene des Nockenfolgers (1) verläuft und
2. daß das Haltemittel (22) mit einwärts gerichteten Endabschnitten (24) auf dessen Ventilseite in Aussparungen oder hinter Vorsprünge des Gelenks (7) greift und auf dessen Hebelseite mit radial einwärts gerichteten Endab schnitten (24a) oder einem geschlossenen Schenkel (27a) auf einer Ober seite (26) der Längswand (3) im Bereich der Anlage (6) verläuft.

5. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß das als Stift (28) ausgebildete Haltemittel (22) in einer sich in Ventil richtung erstreckenden Öffnung (29, 30) der Anlage (6) und des Gelenks (7) verläuft, wobei es vorzugsweise entweder in der Öffnung (30, 29) des Ge lenks (7) oder der Anlage (6) befestigt ist und wobei die Öffnung (29, 30) im jeweils anderen Bauteil, Anlage (6) oder Gelenk (7), als segmentartige Frei stellung (31) in Verschwenkrichtung des Gelenks (7) hergestellt ist.

6. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß das als Stift (28) ausgebildete Haltemittel (22) in einer parallel zu der Schwenkachse des Nockenfolgers verlaufenden Bohrung (32, 33) der Anla ge (6) und des Gelenks (7) verläuft und in einer der Öffnungen (32 oder 33) befestigt ist.

7. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der Nockenfolger (1) als Schlepp-, Schwing- oder Kipphebel hergestellt ist, der wahlweise eine drehbare und vorzugsweise wälzgelagerte Rolle (10) für einen unmittelbaren Nockenkontakt aufweist.