DE102008034648A1

DE102008034648A1 - Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008034648A1
Application number: DE102008034648A
Authority: DE
Inventors: Michael Kress; Stephan Möck
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-01-28
Also published as: US20100018485A1; US8104441B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Nockenfolger (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Nockenfolger umfasst ein Gehäuse (4) und eine Nockenrolle (5), die an ihren Stirnflächen (13) zwischen Seitenwänden (6) des Gehäuses aufgenommen ist, wobei die Seitenwände Anlaufflächen (12) für die Stirnflächen der Nockenrolle aufweisen. Erfindungsgemäß soll es sich bei den Anlaufflächen um punktuelle Erhebungen der Seitenwände handeln.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Nockenfolger umfasst ein Gehäuse und eine Nockenrolle, die an ihren Stirnflächen zwischen Seitenwänden des Gehäuses aufgenommen ist, wobei die Seitenwände Anlaufflächen für die Stirnflächen der Nockenrolle aufweisen.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Nockenfolger sind als Ventiltriebselemente bekannt, die den Hub eines Nockens einer Nockenwelle mittels einer Nockenrolle reibungsarm abgreifen und auf ein Gaswechselventil übertragen. Sie können sowohl als linear geführte Rollenstößel als auch als schwenkbeweglich gelagerte Rollenhebel ausgebildet sein. Die Axialspielbegrenzung der Nockenrolle erfolgt über Seitenwände eines Gehäuses des Nockenfolgers, indem die Seitenwände Anlaufflächen für die Stirnflächen der Nockenrolle aufweisen.
Diese Anlaufflächen sind üblicherweise Teil der im Bereich der Nockenrolle weitgehend eben ausgebildeten Seitenwände, wobei sich je nach deren Oberflächenqualität eine unerwünscht hohe Gleitreibung zwischen den Stirnflächen der Nockenrolle und den Anlaufflächen einstellen kann. Zudem kann es bei nicht ausreichend parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden zu undefinierten Kantenkontakten zwischen Nockenrolle und Anlaufflächen mit entsprechendem Kantenverschleiß kommen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger der eingangs genannten Art dahingehend fortzubilden, dass ein definierter und mithin reibungs- und/oder verschleißarmer Axialanlauf der Nockenrolle an den Seitenwänden des Gehäuses des Nockenfolgers gewährleistet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll es sich bei den Anlaufflächen um punktuelle Erhebungen der Seitenwände handeln. Der geforderte definierte Kontakt zwischen Nockenrolle und Seitenwänden ergibt sich dadurch, dass die als Axialanschlag für die zugehörige Stirnfläche der Nockenrolle dienende Kontaktfläche einer Erhebung deutlich kleiner als die anlaufende Stirnfläche ist. Dabei kann es sich im Grenzfall um einen flächenlosen Punktkontakt handeln. In dem zumeist üblichen Fall der achsgelagerten Nockenrolle ist es selbstverständlich, dass pro Seitenwand bereits eine punktuelle Erhebung als Anlauffläche ausreichend ist. Dennoch können auch zwei oder mehr derartige Erhebungen pro Seitenwand vorgesehen sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Erhebungen die Form eines Zylindersegments mit in Umfangsrichtung der Nockenrolle gewölbter Oberfläche oder eines Kugelsegments aufweisen. Das in Umfangsrichtung der No ckenrolle orientierte Zylindersegment kann den Transport von Ölnebel in den Kontaktbereich zwischen dem Zylindersegment und der anlaufenden Stirnfläche der Nockenrolle nach Art eines hydrodynamischen Gleitlagers unterstützen. Die sich dabei reduzierende Kontaktreibung tritt in eingeschränkter Weise auch beim Kugelsegment ein, das zugunsten einer vereinfachten Fertigung keine Orientierung bezüglich der Umfangsrichtung der Nockenrolle erfordert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Konkretisierung der Erfindung soll es sich bei dem Nockenfolger um einen Schlepp- oder Kipphebel handeln, wobei die Erhebungen durch Anprägen der Seitenwände des aus Blechwerkstoff umgeformten Gehäuses hergestellt sind. Auch dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung des Nockenfolgers. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Nockenrolle auf einem in Aufnahmebohrungen der Seitenwände gehalterten Bolzen gelagert ist, wobei die Seitenwände jeweils mit zwei beidseits der zugehörigen Aufnahmebohrung angeprägten Erhebungen versehen sind.
Die genannten Hebel sind dem Fachmann als schwenkbeweglich gelagerte Übertragungsglieder zwischen Nocken und Gaswechselventil bekannt. Diese unterscheiden sich in kinematischer Hinsicht durch den Ort ihrer Lagerung. Im Gegensatz zu mittig gelagerten Kipphebeln sind Schlepphebel an ihren Endabschnitten gelagert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen die Erfindung am Beispiel eines Schlepphebels illustriert ist. Es zeigen:
1 den Schlepphebel in perspektivischer Draufsicht;
2 das Gehäuse des Schlepphebels gemäß 1 in perspektivischer Seitenansicht;
3 den Schlepphebel gemäß 1 in Untersicht und
4 den Schnitt I-I gemäß 3
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Nockenfolger 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine offenbart. Der Nockenfolger 1 ist als Schlepphebel ausgebildet, der in an sich bekannter Weise an seinem ersten Endabschnitt 2 auf einem stationär in der Brennkraftmaschine angeordneten Abstützelement kugelgelenkig gelagert ist und mit seinem zweiten Endabschnitt 3 ein Gaswechselventil betätigt. Der Schlepphebel 1 weist ein aus Blechwerkstoff in einem Kaltumformprozess hergestelltes Gehäuse 4 und eine Nockenrolle 5 zum reibungsarmen Abgriff eines Nockens einer Nockenwelle auf. Das Gehäuse 4 ist mit Seitenwänden 6 und Querstegen 7 und 8, welche die Seitenwände 6 beidseits einer die Nockenrolle 5 aufnehmenden Rollentasche 9 (siehe 4) verbinden, im Querschnitt U-förmig und zum Nocken hin offen profiliert. Die Nockenrolle 5 ist auf einem Bolzen 10 gelagert, der die Seitenwände 6 überspannt und in zueinander fluchtenden Aufnahmebohrungen 11 der Seitenwände 6 (siehe 2) mittels Verstemmen der Bolzenenden gehaltert ist.
Wie es besonders aus 2 deutlich wird, weisen die Seitenwände 6 Anlaufflächen 12 für die Stirnflächen 13 der Nockenrolle 5 auf. Während die Anlaufflächen vergleichbarer Schlepphebel aufgrund eines Stanzprozesses zur abschließenden Formung der Rollentasche 9 üblicherweise eine hohe Rauhigkeit aufweisen, sind die Anlaufflächen 12 erfindungsgemäß als punktuelle Erhebungen und in diesem Ausführungsbeispiel als Zylindersegmente mit vergleichsweise hoher Oberflächenqualität bei entsprechend niedrigem Reibkoeffizienten ausgebildet. Wie durch den Pfeil in 2 angedeutet, weisen die Zylindersegmente eine in Umfangsrichtung der Nockenrolle 5 gewölbte und drehrichtungsunabhängige Oberfläche auf.
Die Herstellung der Erhebungen 12 erfolgt während des Kaltumformprozesses des Gehäuses 4 durch Anprägen der Seitenwände 6 von außen nach innen, so dass die Außenseiten der Seitenwände 6 entsprechende Einformungen 14 aufweisen. Dies wird auch aus der Schnittdarstellung gemäß 4 deutlich. An jeder Seitenwand 6 sind zwei Erhebungen 12 angeprägt, die in Längsrichtung des Gehäuses 4 beidseits der zugehörigen Aufnahmebohrung 11 und im vorliegenden Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch zu dieser verlaufen.
Aus der Untersicht des Schlepphebels 1 gemäß 3 wird deutlich, dass das üblicherweise wenige Zehntelmillimeter betragende Axialspiel der Nockenrolle 5 zwischen den Anlaufflächen 12 auf vorteilhafte Weise durch die Höhe der Erhebungen 12 justierbar ist. Mit anderen Worten besteht die Möglichkeit, identisch dimensionierte Gehäuse 4 mit unterschiedlich breiten Nockenrollen 5 auszustatten und dabei deren Axialspiel durch entsprechende Höhe der Erhebungen 12 konstant zu halten.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlaufflächen 12 betrifft den vorgenannten Stanzprozess zur Formung der Rollentasche 9, als deren Schnittqualität, d. h. Rauhigkeit und Maßhaltigkeit, nunmehr weitestgehend unabhängig von den Anlaufflächen 12 zugunsten einer erhöhten Standzeit des Stanzwerkzeugs ist.

1: Nockenfolger/Schlepphebel
2: erster Endabschnitt
3: zweiter Endabschnitt
4: Gehäuse
5: Nockenrolle
6: Seitenwand
7: Quersteg
8: Quersteg
9: Rollentasche
10: Bolzen
11: Aufnahmebohrung
12: Anlauffläche/Erhebung
13: Stirnfläche der Nockenrolle
14: Einformung

Claims

Nockenfolger (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (4) und einer Nockenrolle (5), die an ihren Stirnflächen (13) zwischen Seitenwänden (6) des Gehäuses (4) aufgenommen ist, wobei die Seitenwände (6) Anlaufflächen (12) für die Stirnflächen (13) der Nockenrolle (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Anlaufflächen (12) um punktuelle Erhebungen der Seitenwände (6) handelt.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (12) die Form eines Zylindersegments mit in Umfangsrichtung der Nockenrolle (5) gewölbter Oberfläche oder eines Kugelsegments aufweisen.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Nockenfolger um einen Schlepp- (1) oder Kipphebel handelt, wobei die Erhebungen (12) durch Anprägen der Seitenwände (6) des aus Blechwerkstoff umgeformten Gehäuses (4) hergestellt sind.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenrolle (5) auf einem in Aufnahmebohrungen (11) der Seitenwände (6) gehalterten Bolzen (10) gelagert ist, wobei die Seitenwände (6) jeweils mit zwei beidseits der zugehörigen Aufnahmebohrung (11) angeprägten Erhebungen (12) versehen sind.