DE102008036056A1

DE102008036056A1 - Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008036056A1
Application number: DE102008036056A
Authority: DE
Inventors: Michael Kress; Stephan Möck
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-04

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Nockenfolger (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (4) und einer zwischen Seitenwänden (7) des Gehäuses angeordneten und auf einem die Seitenwände überspannenden Bolzen (8) gelagerten Nockenrolle (5). Die einen Außenring (9), einen Wälzkörpersatz (11) und einen Innenring (10) umfassende Nockenrolle ist als kombiniertes Gleit-Wälz-Lager ausgebildet. Dabei sollen der Außenring und der Innenring als Gleitkontakt zueinander stehen und der Wälzkörpersatz zwischen dem Innenring und dem Bolzen angeordnet sein.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Nockenfolger umfasst ein Gehäuse und eine zwischen Seitenwänden des Gehäuses angeordnete Nockenrolle, die auf einem die Seitenwände überspannenden Bolzen gelagert und mit einem Außenring, einem Wälzkörpersatz und einem Innenring als kombiniertes Gleit-Wälz-Lager ausgebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Nockenfolger geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 10 2004 002 290 A1 hervor. Die Nockenrolle des dort als Schlepphebel ausgebildeten Nockenfolgers ist – in radial einwärtiger Richtung betrachtet – aus einem Außenring, einem Nadelsatz und einem Innenring zusammengesetzt. Die Außenmantelfläche des Außenrings steht mit einem Nocken einer Nockenwelle in Kontakt, um den Hub des Nockens auf ein Gaswechselventil zu übertragen. Die Innenmantelfläche des Außenrings und die Außenmantelfläche des Innenrings dienen als Laufbahnen für den Nadelsatz, während die Innenmantelfläche des Innen rings auf einem die Seitenwände des Schlepphebels überspannenden Bolzen gleitend gelagert ist.
Ein wesentlicher Vorteil eines so gebildeten Gleit-Wälz-Lagers besteht darin, dass der Durchmesser des Bolzens bei entsprechend kleiner Höhe der Seitenwände des Gehäuses vergleichsweise klein gewählt werden kann, ohne die zulässigen Oberflächenpressungen an den Wälzkörpern und am Bolzen dank des dazwischen angeordneten und den Durchmesser der Wälzkörperinnenlaufbahn erhöhenden Innenrings zu überschreiten.
Nachteilig bei einem derartigen Gleit-Wälz-Lager ist jedoch zum einen der entsprechend kleine Gleitlagerdurchmesser zwischen Innenring und Bolzen, so dass aufgrund niedriger Gleitgeschwindigkeiten die Gefahr eines nur unzureichenden oder instabilen Schmierfilmaufbaus im Gleitlager besteht. Zum anderen erfordert die hochpräzise herzustellende Innenmantelfläche des im Durchmesser kleinen Innenrings einen werkzeugbedingt kostenintensiven Schleifvorgang.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Nockenfolger der eingangs genannten Art dahingehend fortzubilden, dass einerseits ein stabiler und tragfähiger Schmierfilmaufbau im Gleitlager gewährleistet ist und dass andererseits der Innenring als Teil des Gleitlagers kostengünstig herstellbar 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 sollen der Außenring und der Innenring in Gleitkontakt zueinander stehen und der Wälzkörpersatz zwischen dem Innenring und dem Bolzen angeordnet sein.
Durch die gegenüber dem eingangs zitierten Stand der Technik gleichsam radial vertauschte Anordnung von Gleit- und Wälzlager kann aufgrund des nun vergleichsweise großen Gleitlagerdurchmessers ein günstiger Schmierfilmaufbau im Gleitlager bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellbarkeit des kombinierten Gleit-Wälz-Lagers sichergestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Wälzkörpersatz als aus einem Käfig und darin geführten Nadeln bestehender Nadelkranz ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines derartigen Nadelkranzes kann die innere Reibung der Nockenrolle im Vergleich zu der bei herkömmlichen Nockenrollen üblichen käfiglosen Nadellagerung mit in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinanderfolgenden Nadeln weiterhin reduziert werden.
Außerdem soll der Außenring eine kleinere Wandstärke als der Innenring aufweisen. Bei gegebenem Außendurchmesser der Nockenrolle ermöglicht diese Ausgestaltung eine zusätzliche Erhöhung des Gleitlagerdurchmessers zugunsten einer noch höheren Gleitgeschwindigkeit sowie einer weiterhin vereinfachten Herstellbarkeit der Gleitlageroberflächen. Darüber hinaus eröffnet sich ein großer Gestaltungsspielraum bezüglich der Durchmesserdimensionierung des Innenrings und des Wälzkörpersatzes. So kann beispielsweise bei vorgegebenen Außendurchmessern der Nockenrolle, des Bolzens und der Wälzkörper ein dickwandiger und folglich besonders steifer Innenring zugunsten einer erhöhten Lebensdauer des Wälzkörpersatzes zum Einsatz kommen. Weiterhin kann bei vorgegebenen Außendurchmessern der Nockenrolle und des Bolzens eine für die Lebensdauer des Wälzkörpersatzes geeignete Durchmesserabstimmung der am Innenring verlaufenden Außenlaufbahn des Wälzkörpersatzes und der Wälzkörper vorgenommen werden. Ein diesbezüglich besonders bevorzugtes Wandstärkenverhältnis s von Außenring zu Innenring ist mit 0,5 ≤ s < 1 anzusetzen.
Schließlich soll es sich bei dem Nockenfolger um einen Schlepphebel oder um einen Kipphebel handeln. Derartige 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. Die Erfindung kann dennoch auch bei linear geführten Rollenstößeln Anwendung finden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
1 einen Schlepphebel mit Nockenrolle im Längsschnitt und
2 eine Schnittdarstellung der Nockenrolle gemäß 1.
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 auf an sich bekannte 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. Die in einem Mittelabschnitt 6 zwischen Seitenwänden 7 des Gehäuses 4 angeordnete Nockenrolle 5 ist auf einem die Seitenwände 7 überspannenden Bolzen 8 gelagert, der in zueinander fluchtenden Aufnahmebohrungen der Seitenwände 7 mittels Verstemmen seiner Bolzenenden gehaltert ist.
Wie es unter Einbeziehung von 2 mit der im Schnitt dargestellten Nockenrolle 5 deutlich wird, ist diese als kombiniertes Gleit-Wälz-Lager ausgebildet und umfasst in radial einwärtiger Reihenfolge einen Außenring 9, einen Innenring 10 und einen Wälzkörpersatz 11. Der Wälzkörpersatz 11 ist hier als aus einem Käfig 12 und darin geführten Nadeln 13 bestehender Nadelkranz ausgebildet, dessen Außenlaufbahn im Innenring und dessen Innenlaufbahn auf dem Bolzen 8 verläuft.
Die radiale Wandstärke des auf dem Innenring 10 gleitend gelagerten Außenrings 9 ist zugunsten hoher Gleitgeschwindigkeiten und eines steifen Innenrings 10 deutlich kleiner als diejenige des Innenrings 10. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Außendurchmesser der Nockenrolle 5 von 17 mm betragen die Wandstärke des Außenrings 9 1,0 mm und die Wandstärke des Innenrings 10 2,0 mm. Ein mit s bezeichnetes Wandstärkenverhältnis von Außenring 9 zu Innenring 10 beträgt demnach s = 0,5, d. h. an der Grenze eines bevorzugten Bereichs mit 0,5 ≤ s < 1.

1: Nockenfolger
2: erster Endabschnitt
3: zweiter Endabschnitt
4: Gehäuse
5: Nockenrolle
6: Mittelabschnitt
7: Seitenwand
8: Bolzen
9: Außenring
10: Innenring
11: Wälzkörpersatz
12: Käfig
13: Nadel
s: Wandstärkenverhältnis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004002290 A1 [0002]

Claims

Nockenfolger (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (4) und einer zwischen Seitenwänden (7) des Gehäuses (4) angeordneten Nockenrolle (5), die auf einem die Seitenwände (7) überspannenden Bolzen (8) gelagert ist, wobei die einen Außenring (9), einen Wälzkörpersatz (11) und einen Innenring (10) umfassende Nockenrolle (5) als kombiniertes Gleit-Wälz-Lager ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (9) und der Innenring (10) in Gleitkontakt zueinander stehen und dass der Wälzkörpersatz (11) zwischen dem Innenring (10) und dem Bolzen (8) angeordnet ist.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörpersatz (11) als aus einem Käfig (12) und darin geführten Nadeln (13) bestehender Nadelkranz ausgebildet ist.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (9) eine kleinere Wandstärke als der Innenring (10) aufweist.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Wandstärkenverhältnis s von Außenring (9) zu Innenring (10) gilt: 0,5 ≤ s < 1.
Nockenfolger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Nockenfolger (1) um einen Schlepp- oder Kipphebel handelt.