DE102007020108A1

DE102007020108A1 - Raumnockenventiltrieb mit einem Nockenfolger zur Ausführung einer Schwenk- oder Kippbewegung um eine Bewegungsachse im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102007020108A1
Application number: DE102007020108A
Authority: DE
Inventors: Helmut Engelhardt; Peter Sailer; Michael Schewe
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raumnockenventiltrieb (1) mit zumindest einem mit einer Nockenwelle um eine Nockenwellenachse (2) rotierenden Raumnocken (3), auf dem die Hubinformation zur Erzeugung einer Hubbewegung in wenigstens einem Ventil (4) für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine abgelegt ist, wobei der Raumnockenventiltrieb (1) einen Nockenfolger (5) aufweist, der zur Ausführung einer Schwenk- oder Kippbewegung um eine Bewegungsachse (6) im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist, wobei die Abstützung des Nockenfolgers (5) ein einzelnes zwischen dem Nockenfolger (5) und dem Zylinderkopf angeordnetes Abstützelement (7) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Raumnockenventiltrieb mit zumindest einem mit einer Nockenwelle um eine Nockenwellenachse rotierenden Raumnocken, auf dem die Hubinformation zur Erzeugung einer Hubbewegung in wenigstens einem Ventil für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine abgelegt ist, wobei der Raumnockenventiltrieb einen Nockenfolger aufweist, der zur Ausführung einer Schwenk- oder Kippbewegung um eine Bewegungsachse im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist.
Stand der Technik
Raumnockenventiltriebe der hier interessierenden Art umfassen Raumnocken mit einer Hubinformation, die die Größe des Ventilhubs sowie die Steuerzeiten der Öffnung sowie die Schließung der Ventile wiedergibt. Mögliche Ausführungsformen der Nockenfolger betreffen Kipphebel oder Schlepphebel, wobei Schlepphebel um eine endseitige Bewegungsachse schwenken, so dass sowohl die Abgriffselemente, die mit dem Raumnocken in Verbindung stehen, als auch die Kontaktpunkte zu den Ventilen auf einer Seite der Bewegungsachse liegen. Bei der Ausführung des Nockenfolgers als Kipphebel liegt die Bewegungsachse hingegen zwischen den Abgriffselementen sowie den Kontaktpunkten zu den Ventilen.
Unabhängig von der Ausführung des Nockenfolgers ist dieser jeweils auf Abstützelementen aufgenommen, welche im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine häufig paarweise eingesetzt werden. Die Abstützelemente bilden gemeinsam mit dem Nockenfolger eine Gelenkanordnung, wobei der Nockenfolger gewöhnlich lediglich auf den Abstützelementen aufliegt, und wobei die Verbindung zwischen den Abstützelementen und dem Nockenfolger eine Gelenkverbindung umfasst, die nach Art eines Kugelgelenks ausgeführt ist. Gewöhnliche Kugelelemente weisen eine Kalotte auf, welche in einer Gelenkpfanne aufgenommen ist, so dass zumindest der Freiheitsgrad des Nockenfolgers in der Schlepp- oder Kippbewegung um die Bewegungsachse gewährleistet ist.
Häufig sind die Abstützelemente als hydraulisch betätigbare Abstützelemente ausgeführt, welche eine Druckkammer aufweisen, die mit einem Druckmedium befüllt wird. Die Abstützelemente lassen sich ferner in einen Kolbenteil sowie in einen Zylinderteil unterteilen, zwischen denen sich die Druckkammer befindet, so dass bei einer Druckbeaufschlagung der Kolbenteil aus dem Zylinderteil herausgefahren wird, um einen Spielausgleich im Raumnockenventiltrieb zu ermöglichen. Die Abstützelemente sind während des Betriebes der Brennkraftmaschine gewöhnlich kontinuierlich mit dem Druckmittel beaufschlagt, um einen dauerhaften Ausgleich des Ventilspiels im Betrieb zu gewährleisten.
Aus der EP 0 263 794 A1 ist ein Ventiltrieb bekannt, welcher einen Nocken mit einer Hubinformation umfasst, die von einem hubbeweglich geführten Nockenfolger abgreifbar ist. Der Kontakt zwischen dem rotierenden Nocken und dem Nockenfolger erfolgt durch ein Wippenelement, das im Nockenfolger schwenkbar aufgenommen ist. Der Nocken ist lediglich als Kegelnocken ausgebildet, wobei der Nockenfolger eine Führungseinrichtung erfordert, die in einer im Zylinderkopf eingebrachten Führungsaufnahme zur Führung der Hubbewegung des Nockenfolgers geführt ist. Die Führungseinrichtung ist zwar auf eine einzige im Zylinderkopf eingebrachte Aufnahme begrenzt, jedoch ist diese verschleißintensiv und erfordert überdies eine aktive Ölschmierung, da die Hubbewegung des Nockenfolgers mit jedem Ventilhub mitläuft. Ein Nockenfolger mit einer Hubführung ist ferner bei Schlepp- oder Kipphebeln nicht einsetzbar, da zumindest eine Kippachse für den Nockenfolger bereitgestellt werden muss, welche relativ zum Zylinderkopf ortsfest angeordnet ist.
Bei Raumnockenventiltrieben, welche mehrere Abstützelemente umfassen, entsteht das Problem, dass die Abstützelemente sehr genau im Zylinderkopf sowohl zueinander als auch relativ zu den Umbauteilen positioniert werden müssen. Die Abstützelemente werden in Zylinderkopfaufnahmebohrungen eingesetzt, wobei es einen hohen Aufwand bedeutet, den vorgefertigten Abstand der Gelenkpfannen zueinander einzuhalten, die im Nockenfolger eingebracht sind. Folglich ergibt sich das Problem einer Doppelpassung. Um diesem Problem wirksam zu begegnen, wird eine Sortierung der Nockenfolger nach Toleranzklassen vorgenommen, welche in verschiedenen Gruppen für die Zylinderkopfmontage hinsichtlich ihrer Fertigungstoleranzen sortiert werden. Damit wird mittels eines aufwendigen Sortierverfahrens der Problematik entgegengewirkt, dass sich zwischen den Nockenfolgern sowie den Abstützelemente Fertigungstoleranzen addieren.
Ferner tritt das Problem auf, dass im Raumnockenventiltrieb große Massen bewegt werden müssen, was zu einer Verschlechterung der Dynamik führt. Ferner entstehen hohe Kosten durch die Anwendung mehrerer Abstützelemente, wobei sich durch das zusätzlich entstehende Gewicht weitere Nachteile ergeben.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Raumnockenventiltrieb zu schaffen, welcher eine vereinfachte Fertigung und Montage ermöglicht und einen geringeren materiellen und räumlichen Aufwand bei einer verbesserten Dynamik im Betrieb des Raumnockenventiltriebs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Raumnockenventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Abstützung des Nockenfolgers ein einzelnes zwischen dem Nockenfolger und dem Zylinderkopf angeordnetes Abstützelement aufweist.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Anzahl der Abstützelemente auf ein einziges Abstützelement zu reduzieren, um die Notwendigkeit der Positionierung der Abstützelemente zueinander zu erübrigen. Die seitliche Führung des Nockenfolgers kann durch den Kontakt mit den Ventilen erfolgen, wobei ferner die Verbindung zwischen dem Abstützelement und dem Nockenfolger derart ausgebildet sein kann, dass nicht nur eine Abstützung in Richtung des Abstützelementes ermöglicht ist, sondern auch ein seitlicher Führungseffekt hervorgerufen wird. Eine mögliche Verbindung kann in einer Kalotten-Gelenkpfannenanordnung ausgebildet sein, wobei auch eine scharnierartige Anordnung zwischen dem Nockenfolger und dem Abstützelement möglich ist. In der Ausführung eines scharnierartigen Gelenkes kann ferner eine Verkippung des Nockenfolgers der Bewegungsachse relativ zur Nockenwellenachse vermieden werden, so dass die Bewegungsachse in einer parallelen Anordnung zur Nockenwellenachse gehalten wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Raum nockenventiltriebs umfasst zwei Ventile, in die mittels des Nockenfolgers die Hubbewegung eingeleitet wird. Folglich üben die paarweise angeordneten Ventile eine parallele Hubbewegung aus, da beide Ventile mittels eines einzigen Nockenfolgers in ihrer Hubrichtung ausgelenkt werden. Der Nockenfolger ist vorzugsweise nach Art eines Schlepphebels ausgebildet und weist eine rechteckförmige Grundstruktur auf, wobei die Bewegungsachse der Schwenkbewegung durch die gelenkartige Verbindung zwischen dem einzigen Abstützelement und dem Nockenfolger parallel zur Nockenwellenachse verläuft.
Der Nockenfolger besitzt eine rechteckförmige Grundstruktur, wobei die Erstreckungsebene der Grundstruktur durch den Auflagepunkt des Nockenfolgers auf dem Abstützelement sowie durch die Kontaktpunkte zwischen den beiden Ventilen und dem Nockenfolger definiert ist. Der Nockenfolger umfasst eine dem Raumnocken auf der Nockenwelle abgewandte Abstützseite, in der eine jeweils einem Ventil zugeordnete Ventilaufstandsfläche eingebracht ist. Der Kontakt zwischen dem Nockenfolger und dem Schaft des Ventils ist meist ein Wälz- bzw. Gleitkontakt, wobei die Ventilaufstandsfläche im Nockenfolger häufig eine ballige Oberfläche aufweist, um die Schwenkbewegung des Nockenfolgers um die Bewegungsachse gegenüber dem lediglich linear bewegten Ventil auszugleichen.
Vorteilhafterweise umfasst der Nockenfolger benachbart zu wenigstens einer Ventilaufstandsfläche eine Ventilführungslasche, um durch ein seitliches Anlaufen gegen das zumindest eine Ventil eine Positionierung des Nockenfolgers zu ermöglichen. In Folge dessen, dass der Nockenfolger lediglich auf einem einzigen Abstützelement abgestützt ist, um das der Nockenfolger verkippen kann, wird eine Zwangspositionierung erreicht, indem der Nockenfolger auf der Abstützseite Ventilführungslaschen umfasst. Gemäß einer Ausführungsform eines Nockenfolgers, welcher zwei Ventile betätigt, sind den zwei Ventilen jeweilige Ventilaufstanzflächen und benachbart zu diesen zwei Ventilführungslaschen zugeordnet. Somit kann der Nockenfolger weder in einer ersten Richtung noch in einer zweiten Richtung um die Längsachse des Abstützelementes rotieren. Die Ventilführungslaschen sind in Abhängigkeit von der Ausführungsform des Nockenfolgers an diesem als Anformungen ausgebildet, so dass die Ventilführungslaschen einstückig in den Nockenfolger übergehen. Eine Weiterführung der Erfindung kann jedoch auch darin bestehen, sowohl die Ventilführungsla schen einzeln als auch gemeinsam mit der Ventilaufstandsfläche als separates Bauteil auszuführen, welches mit dem Nockenfolger verbunden wird. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn für das die Ventilaufstandsfläche bildende Element gemeinsam mit der Ventilführungslasche ein anderes Material gewählt wird, als der den Nockenfolger bildende Grundkörper.
Hinsichtlich der Anordnung der Ventilführungslaschen können diese außenseitig benachbart zu den Ventilaufstandsflächen angeordnet sein, so dass sich die beiden den jeweiligen Ventilen zugeordneten Ventilaufstandsflächen zwischen den außenseitigen Ventilführungslaschen befinden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Nockenfolger aus einem Blechelement gebildet, welches mittels Stanz- und Biegevorgängen hergestellt ist. Stanz- und Biegevorgänge eignen sich insbesondere zur Massenfertigung, so dass der Nockenfolger auf einfache Weise hergestellt werden kann. Das Ausgangsmaterial kann durch ein Bandmaterial gebildet werden, aus dem das Blechelement zur Bildung des Nockenfolgers mittels Stanzvorgängen sowie entsprechenden Biegevorgängen hergestellt wird. Die Stanz- und Biegevorgänge sind dabei nicht auf reine Blechumformverfahren begrenzt, sondern es können auch Stauch- und Quetschoperationen vorgesehen sein, mittels derer die Blechdicke lokal geändert wird. Alternativ zu Stanz- und Biegevorgängen als Herstellungsverfahren besteht ferner die Möglichkeit, MIM-Verfahren, Schmiedeverfahren oder Spritzgussverfahren vorzusehen, wobei eine mögliche Materialwahl auch in einem Kunststoff oder in einem Kunststoffbasiswerkstoff gesehen werden kann.
In der Ausführungsform des Nockenfolgers als Blechelement können die Ventilführungslaschen vorzugsweise gemeinsam mit den Ventilaufstandsflächen mittels einer umgebogenen Blechpartie des Blechelements gebildet werden. Die Ventilführungslaschen befinden sich dabei außenseitig neben den Ventilaufstanzflächen. Damit kann eine treppenartige Abstufung des Blechelementes vorteilhaft genutzt werden, so dass die Ventilführungslaschen die seitliche Begrenzung des Nockenfolgers bilden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Nockenfolgers umfasst außen- und innenliegende Ventilführungslaschen, so dass der Nockenfolger bezogen auf die Ventilaufstandsflächen sowohl innen liegende als auch außen liegende benachbart angeordnete Ventilführungslaschen aufweist.
Vorteilhafterweise weist der Nockenfolger wenigstens im Bereich der Ventilaufstandsflächen und/oder der Ventilführungslaschen eine beschichtete Oberfläche auf, welche zumindest eine geräuschdämmende Eigenschaft umfasst. Derartige Oberflächen können entweder beschichtet oder mit einem zusätzlichen Werkstoff in Form eines separaten Bauteils überzogen werden. Eine mögliche geräuschdämmende Beschichtung kann in einer Gummierung oder in einer Gummiauflage bestehen, wobei auch Verbundfasermaterialien oder ähnliche verschleißfeste Materialien eine mögliche vorteilhafte Ausführungsform bilden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Nockenfolger zumindest eine Abgriffsrolle aufweist, welche zur schwenkbaren Aufnahme im Nockenfolger in einer Aufnahmewippe aufgenommen ist und mit dem Raumnocken in Wälzkontakt steht, um die Hubinformation abzugreifen. Dabei beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Ausführung einer einzigen Abgriffsrolle innerhalb des Nockenfolgers, sondern es kann auch ein Rollenpaar vorgesehen sein, welches gemeinsam in der Aufnahmewippe aufgenommen ist. Die Abgriffsrollen folgen der Kontur des Nockens, welcher insbesondere als Raumnocken gebildet sein kann. Selbst eine Beweglichkeit der einzelnen Abgriffsrollen in einer weiteren jeweiligen Wippachse zueinander kann als Verbesserung der Abgriffskinematik der Hubinformation einer sphärisch ausgebildeten Raumnocke vorgesehen sein.
Eine weitere Verbesserung der Anordnung der Abgriffsrollen im Nockenfolger umfasst eine Aufnahmewippe, welche mit dem Nockenfolger einen Gleitkontakt bildet, der in Gestalt zweier parallel verlaufender Linienkontakte ausgeführt ist. Die Erstreckungsrichtung der Linienkontakte ist senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Bewegungsachse angeordnet, wobei die beiden Erstreckungsrichtungen einen Abstand zueinander aufweisen. Damit wird der Vorteil erreicht, dass Toleranzen vermieden werden, welche sich in einem halbschalenartigen Gleitkontakt zwischen der Aufnahmewippe und dem Nockenfolger ergeben. Bei Toleranzgrenzlagen beider Radien zur Bildung des schalenartigen Gleitkontakts kommt es zu unerwünschten seitlichen Schwingungen, welche sich negativ auf den Verschleiß und die Kraftübertragung zwischen der Aufnahmewippe und dem Nockenfolger auswirken. Durch die Ausgestaltung des Gleitkontaktes mittels zweier parallel verlaufender Linienkontakte kann eine Verbesserung der Kraftübertragung zwischen der Aufnahmewippe und dem Nockenfolger ohne Bildung seitlicher Schwingungsverluste erzielt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Gleitkontakte zwischen dem Nockenfolger und der Aufnahmewippe sieht vor, dass die Aufnahmewippe in Richtung des schalenartigen Kontaktbereichs zum Nockenfolger zwei zueinander versetzt angeordnete konvexe Radienkonturen aufweist, um in diesen die Linienkontakte gegen eine gleichförmige Radienkontur im Nockenfolger zu bilden. Die Aufnahmewippe kann einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, welcher die erfindungsgemäßen konvexen Radienkonturen an den unteren Außenseiten zwischen dem Grundquerschnitt und den jeweiligen Schenkeln der U-förmigen Aufnahmewippe umfassen. Diese konvexen Radienkonturen stehen in Kontakt mit der gleichförmigen Radienkontur im Nockenfolger.
Eine noch weitere Ausführungsform beschreibt einen Nockenfolger, welcher zwei voneinander getrennte und konkav ausgebildete Bereiche mit Radienkonturen aufweist, in denen die Aufnahmewippe aufgenommen ist, wobei diese eine gleichförmige Radienkontur umfasst. Diese ist kleiner als die Radienkonturen des Nockenfolgers, so dass sich folglich zwei parallele Linienkontakte ausbilden. Eine weiterführende Ausbildung des erfindungsgemäßen Gleitkontaktes beschreibt eine Aufnahmewippe, die eine gleichförmige und konvexe Radienkontur umfasst, die mit zwei in Richtung der Aufnahmewippe konvex ausgebildeten Bereichen des Nockenfolgers im jeweiligen Linienkontakt steht. Somit treffen zwei zueinander konvex ausgebildete Bereiche aufeinander, welche derart ausgebildet sind, dass eine seitliche Positionierung der Aufnahmewippe innerhalb des Nockenfolgers sichergestellt ist.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Ausführungsbeispiel
Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Raumnockenventiltriebs mit einem Nockenfolger, welcher erfindungsgemäß auf einem einzigen Abstützelement abgestützt ist;
2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Nockenfolgers, welcher als Blechelement ausgebildet ist;
3 eine weitere perspektivische Ansicht des Nockenfolgers gemäß 2 aus Blickrichtung der Abstützseite;
4 eine perspektivische Ansicht eines Gelenkpfannenelementes, welches am Nockenfolger angeordnet wird;
5 ein erstes Ausführungsbeispiel des Gleitkontaktes zwischen dem Nockenfolger und der Aufnahmewippe zur Aufnahme der wenigstens einen Abgriffsrolle;
6 ein zweites Ausführungsbeispiel des Gleitkontaktes zwischen dem Nockenfolger und der Aufnahmewippe; und
7 ein drittes Ausführungsbeispiel des Gleitkontaktes zwischen dem Nockenfolger und der Aufnahmewippe.
In 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Raumnockenventiltrieb 1 gezeigt, welcher einen um eine Nockenwellenachse 2 rotierenden Raumnocken 3 umfasst, der auf einer nicht näher gezeigten Nockenwelle drehbar aufgenommen ist. Der Raumnockenventiltrieb 1 dient zur Betätigung von Ventilen 4, welche in zweifacher Anordnung durch einen Nockenfolger 5 angelenkt werden, um eine Hubbewegung auszuführen. Der Nockenfolger 5 ist als Schlepphebel ausgeführt, der um eine Bewegungsachse 6 schwenkbar gelagert ist. Wird der Raumnocken 3 in Rotation versetzt, so greift eine Abgriffsrolle 13 die Hubinformation von der Nockenoberfläche ab, so dass der Nockenfolger 5 entsprechend der Hubinformation des Nockens 3 eine Schwenkbewegung um die Bewegungsachse 6 ausführt, welche einen Schwenkwinkel aufweist, der durch die Nockengeometrie des Raumnockens 3 bestimmt ist.
Erfindungsgemäß ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Nockenfolger 5 auf einem einzigen Abstützelement 7 aufgenommen, wobei das Abstützelement 7 im Zylinderkopf in einer Aufnahmebohrung eingesetzt wird. Das Abstützelement 7 ist äquidistant zwischen den Ventilen 4 angeordnet, so dass das Abstützelement 7 auf der halben Strecke zwischen den beiden Ventilen 4 auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers des Nockenfolgers 5 angeordnet ist.
Sowohl die Ventile 4 als auch das Abstützelement 7 sind auf der Abstützseite 8 des Nockenfolgers 5 angeordnet, wobei die Kontaktflächen zwischen den Ventilen 4 und dem Nockenfolger 5 durch eine jeweilige Ventilaufstandsfläche 9 gebildet ist. Neben den Ventilaufstandsflächen 9 sind Ventilführungslaschen 10 vorgesehen, welche innenseitig zwischen den Ventilaufstandsflächen 9 einstückig am Nockenfolger 5 angeformt sind. Die Ventilführungslaschen 10 dienen zum seitlichen Anlauf der Ventilschäfte der Ventile 4, so dass der Nockenfolger 5 um die Längsachse des Abstützelementes 7 zur Vermeidung einer Drehbewegung gesichert ist. Auf der der Abstützseite 8 gegenüberliegenden Seite ist im Nockenfolger 5 eine Aufnahmewippe 12 schwenkbar eingesetzt, in der eine Abgriffsrolle 13 eingesetzt ist. Beispielhaft umfasst der Raumnockenventiltrieb 1 lediglich eine einzige Abgriffsrolle 13, wobei auch eine Anordnung von zwei nebeneinander liegenden Abgriffsrollen 13 innerhalb einer einzigen Aufnahmewippe 12 oder in zwei getrennten Aufnahmewippen 12 vorgesehen sein können.
Der in 2 vergrößert dargestellte Nockenfolger 5 entspricht einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei dieser erfindungsgemäß aus einem Blechelement ausgebildet ist. Das dargestellte Blechelement ist aus einem Bandmaterial mittels Stanz- und/oder Biegevorgängen hergestellt. Dieses umfasst außenseitige Bereiche, welche die Ventilführungslaschen 10' bilden, und treppenstufenartig in den Bereich der jeweiligen Ventilaufstanzflächen 9 übergeht. Zwischen den beiden Ventilaufstanzflächen 9 erstreckt sich ein Schalenbereich 14, in dem die Aufnahmewippe 12 schwenkbar aufgenommen ist, um einer sphärischen Kontur des Raumnockens 3 in einer Schwenk- oder Wippbewegung folgen zu können. Die beschriebenen Bereiche des Nockenfolgers 5 gehen materialeinheitlich und einteilig ineinander über, wobei der Nockenfolger lediglich aus Biegevorgängen in die beschriebene Form gebracht ist.
3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Nockenfolgers 5, welcher aus einem Blechelement ausgebildet ist. Die Ansicht zeigt das Blechelement von der Abstützseite, so dass die genauere Ausbildung der beiden Schalenbereiche 14 deutlich erkennbar ist. In dem Schalenbereich 14, welcher an das Abstützelement angrenzt, ist ein Loch 15 eingebracht, so dass ein Gelenkpfannenelement an das Blechelement mittels eines Verbindungselementes angebracht werden kann.
In 4 ist das Gelenkpfannenelement 11 detailliert gezeigt, wie es gemäß der Darstellung in 3 an den Nockenfolger 5 über das Loch 15 angeschraubt werden kann. Für eine Verschraubung ist innerhalb des Gelenkpfannenelementes 11 ein Befestigungsloch 17 vorgesehen, welches in die innen liegende Gelenkpfanne 16 übergeht. Das Verbindungselement ist in seiner Ausführung nicht auf ein Schraubenelement begrenzt, sondern kann mittels einer Niete, einer Verstiftung, einer Verpressung oder sonstiger Art ausgestaltet werden, wobei auch eine stoffschlüssige Verbindung möglich ist.
In 5 ist eine Ausgestaltung der geometrischen Ausbildung der Radienkonturen 18 der Aufnahmewippe 12 sowie der Radienkontur 19 innerhalb des Nockenfolgers 5 gezeigt. Die Aufnahmewippe 12 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei zwei voneinander getrennte Radienkonturen 18 an den unteren Außenseiten zwischen der Grundstruktur sowie den Seitenschenkeln der Aufnahmewippe 12 ausgebildet sind. Die Radien der Radienkonturen 18 weisen einen kleineren Wert auf als der Radius der Radienkontur 19 des Nockenfolgers 5. Damit bilden sich zwei Linienkontakte aus, welcher durch die pfeilartigen Radien 18 ihrer Position angedeutet sind.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Schaffung von zwei Linienkontakten als Gleitkontakt zwischen dem Nockenfolger 5 und der Aufnahmewippe 12. Gemäß dieses Ausführungsbeispiels weist die Aufnahmewippe 12 eine kontinuierliche über der gesamten Breite gleichförmige Radienkontur 18 auf, wohingegen der Nockenfolger 5 zwei voneinander getrennte Radienkonturen 19 umfasst. Die Radien der Radienkonturen 18 und 19 sind derart zueinander ausgerichtet, das sich auch gemäß dieses Ausführungsbeispiels zwei parallel verlaufende Linienkontakte auf der linken und auf der rechten Seite der Halbschale innerhalb des Nockenfolgers 5 ausbilden.
7 zeigt eine Weiterführung der geometrischen Ausbildung des Gleitkontaktes zwischen dem Nockenfolger 5 und der Aufnahmewippe 12. Während die Aufnahmewippe 12 einen über der gesamten Breite gleichförmigen Radius der Radienkontur 18 umfasst, weist der Nockenfolger 5 zwei in Richtung der Aufnahmewippe 12 konvexe Bereiche 20 auf, so dass sich zwischen den sich jeweils mit der konvexen Seite gegenüberliegenden Bereichen zwei Linienkontakte ausbilden. Damit wird sichergestellt, dass sich keine seitlichen Schwingungsbewegungen zwischen der Aufnahmewippe 12 und dem Nockenfolger 5 bilden können, um eine Verbesserung der Kraftübertragung zwischen der Aufnahmewippe 12 und dem Nockenfolger 5 zu ermöglichen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

1: Raumnockenventiltrieb
2: Nockenwellenachse
3: Raumnocken
4: Ventil
5: Nockenfolger
6: Bewegungsachse
7: Abstützelement
8: Abstützseite
9: Ventilaufstandsfläche
10, 10': Ventilführungslasche
11: Gelenkpfannenelement
12: Aufnahmewippe
13: Abgriffsrolle
14: Schalenbereich
15: Loch
16: Gelenkpfanne
17: Befestigungsloch
18: Radienkontur der Aufnahmewippe
19: Radienkontur des Nockenfolgers
20: konvexer Bereich im Nockenfolger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0263794 A1 [0005]

Claims

Raumnockenventiltrieb (1) mit zumindest einem mit einer Nockenwelle um eine Nockenwellenachse (2) rotierenden Raumnocken (3), auf dem die Hubinformation zur Erzeugung einer Hubbewegung in wenigstens einem Ventil (4) für den Ladungswechsel einer Brennkraftmaschine abgelegt ist, wobei der Raumnockenventiltrieb (1) einen Nockenfolger (5) aufweist, der zur Ausführung einer Schwenk- oder Kippbewegung um eine Bewegungsachse (6) im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung des Nockenfolgers (5) ein einzelnes zwischen dem Nockenfolger (5) und dem Zylinderkopf angeordnetes Abstützelement (7) aufweist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumnockenventiltrieb (1) zwei Ventile (4) aufweist, in die mittels des Nockenfolgers (5) die Hubbewegung einleitbar ist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) nach Art eines Schlepphebels ausgebildet ist und eine rechteckförmige Grundstruktur aufweist, wobei die Bewegungsachse (6) der Schwenkbewegung durch die gelenkartige Verbindung zwischen dem Abstützelement (7) und dem Nockenfolger (5) parallel zur Nockenwellenachse (2) verläuft.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) eine dem Raumnocken (3) abgewandte Abstützseite (8) aufweist, in der eine jeweils einem Ventil (4) zugeordnete Ventilaufstandsfläche (9) eingebracht ist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) benachbart zu wenigstens einer Ventilaufstandsfläche (9) eine Ventilführungslasche (10) aufweist, um durch ein Anlaufen gegen das zumindest eine Ventil (4) eine Positionierung des Nockenfolgers (5) zu ermöglichen.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) mit zwei Ventilen (4) zusammenwirkt und zwei den Ventilen (4) zugeordnete Ventilaufstandsflächen (9) und zwei zu diesen benachbarte Ventilführungslaschen (10) aufweist, welche innenseitig zwischen den Ventilaufstandsflächen (9) angeordnet sind.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilführungslaschen (10') außenseitig benachbart zu den Ventilaufstandsflächen (9) angeordnet sind.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) aus einem Blechelement gebildet ist, welches mittels Stanz- und Biegevorgängen hergestellt ist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) ein Gelenkpfannenelement (11) aufweist, welches am Blechelement angeordnet ist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilaufstandsflächen (9) sowie die außenseitig benachbart zu den Ventilaufstandsflächen (9) angeordneten Ventilführungslaschen (10, 10') jeweils mittels einer umgebogenen Blechpartie des Blechelements gebildet sind.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) bezogen auf die Ventilaufstandsflächen (9) sowohl innen liegende als auch außen liegende Ventilführungslaschen (10, 10') aufweist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) wenigstens im Bereich der Ventilaufstandsflächen (9) und/oder der Ventilführungslaschen (10) eine beschichtete Oberfläche aufweist, welche zumindest eine Geräusch dämmende Eigenschaft umfasst.
Raumnockenventiltrieb (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) zumindest eine Abgriffsrolle (13) aufweist, welche zur schwenkbaren Aufnahme im Nockenfolger (5) in einer Aufnahmewippe (12) auf der der Abstützseite (8) gegenüberliegenden Seite aufgenommen ist und mit dem Raumnocken (3) in Wälzkontakt steht, um die Hubinformation abzugreifen.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitkontakt zwischen dem Nockenfolger (5) und der Aufnahmewippe (12) in Gestalt zweier parallel verlaufender Linienkontakte gebildet ist.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmewippe (12) in Richtung des schalenartigen Kontaktbereiches zum Nockenfolger (5) zwei zueinander versetzt ange ordnete konvexe Radienkonturen (18) aufweist, um in diesen die Linienkontakte gegen eine gleichförmige Radienkontur (19) im Nockenfolger (5) zu bilden.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (5) zwei voneinander getrennte und konkav ausgebildete Bereiche mit Radienkonturen (19) aufweist, in denen die Aufnahmewippe (12) aufgenommen ist, wobei diese eine gleichförmige Radiuskontur (18) umfasst, die kleiner ist als die Radienkonturen (19) des Nockenfolgers (5), sodass zwei Linienkontakte gebildet sind.
Raumnockenventiltrieb (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmewippe (12) eine gleichförmige und konvexe Radienkontur (18) umfasst, die mit zwei in Richtung der Aufnahmewippe (12) konvex ausgebildeten Bereichen (20) des Nockenfolgers (5) in jeweiligem Linienkontakt steht.