DE102008053161A1

DE102008053161A1 - Hebelartiger Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008053161A1
Application number: DE102008053161A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Christgen; Michael Schober
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-04-29
Also published as: WO2010046396A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hebelartiger Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine (1), mit einem Hebelkörper (7), einer Nockenabgriffsfläche (5) und einem den Hebelkörper durchsetzenden Schmiermitteldurchlass (14) zur Beaufschlagung der Nockenabgriffsfläche mit Schmiermittel. Der Schmiermitteldurchlass ist zur Erzeugung eines an der Nockenabgriffsfläche vorbei gerichteten Schmiermittelstrahls (11) im Hebelkörper orientiert, der mit einer Anformung (16) zur Umlenkung des Schmiermittelstrahls zur Nockenabgriffsfläche hin versehen ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen hebelartigen Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine. Der Nockenfolger umfasst einen Hebelkörper, eine Nockenabgriffsfläche und einen den Hebelkörper durchsetzenden Schmiermitteldurchlass zur Beaufschlagung der Nockenabgriffsfläche mit Schmiermittel. Dabei ist der Schmiermitteldurchlass zur Erzeugung eines an der Nockenabgriffsfläche vorbei gerichteten Schmiermittelstrahls im Hebelkörper orientiert, und der Nockenfolger ist mit einem Mittel zur Umlenkung des Schmiermittelstrahls zur Nockenabgriffsfläche hin versehen.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Nockenfolger geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 196 40 919 A1 hervor, soweit dort der Schmiermitteldurchlass fertigungstechnisch vorteilhaft in Längsrichtung einer kalottenförmigen Gelenkpfanne orientiert ist, mittels welcher der als Schlepphebel ausgebildete Nockenfolger auf einem sphärischen Gelenkkopf eines Abstützelements mit hydraulischem Ventilspielausgleich schwenkbeweglich gelagert ist. Die Umlenkung des aus dem Schmiermitteldurchlass austretenden Schmiermittelstrahls in Richtung der als Rolle ausgebildeten Nockenabgriffsfläche – unabhängig von der zitierten Druckschrift kann es sich bei dieser selbstverständlich auch um eine starr am Hebelkörper ausgebildete Gleitfläche handeln – erfolgt mittels eines Leitblechs oder mittels einer Leitbohrung, das bzw. die an einem auf dem Hebelkörper montierten Verbindungselement zur verliersicheren Halterung des Schlepphebels am Abstützelement einstückig ausgebildet ist. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist einerseits der Zusatzaufwand für die Herstellung, Bereitstellung und Montage des Verbindungselements in den Fällen, in denen auf die Halterungsfunktion des Verbindungselements verzichtet werden kann. Falls ein Verbindungselement dennoch vorgesehen ist, kann es andererseits nachteilig sein, dieses – abweichend vom wirtschaftlichen Gleichteileprinzip – mit separaten Leiteinrichtungen ausstatten zu müssen.
Aus der DE 196 24 413 A1 ist ein Schlepphebel bekannt, bei welchem der die Gelenkpfanne durchsetzende Schmiermitteldurchlass so orientiert ist, dass er einen unmittelbar auf die Nockenabgriffsfläche/Rolle gerichteten Schmiermittelstrahl erzeugt und bei welchem kein weiteres Mittel zur Umlenkung der Schmiermittelstrahls vorgesehen ist. In dieser Druckschrift ist es vorgeschlagen, den Schmiermitteldurchlass mittels eines Lochstempels seitlich in die Gelenkpfanne zu stanzen. Dies kann jedoch erhebliche fertigungstechnische Probleme dahingehend aufwerfen, als der Lochstempel werkzeugbedingt nicht immer unter dem erforderlichen, d. h. großen Winkel zur Längsrichtung der Gelenkpfanne verlaufend angeordnet werden kann.
Diese Problematik ergibt sich in entsprechender Weise bei einem Schlepphebel gemäß der EP 1 022 441 A2 , dessen ebenfalls seitlich an der Gelenkpfanne verlaufender Schmiermitteldurchlass durch einen das Material des Hebelkörpers durchscherenden Stanzprozess erzeugt wird. Im Hinblick auf einen definierten Öffnungsquerschnitt mit definierter Größe und Form ist in diesem Fall ein nachträgliches Kalibrieren des Schmiermitteldurchlasses mittels eines Werkzeugs vor gesehen, das zwangsläufig ebenfalls unter einem großen Winkel zur Längsrichtung der Gelenkpfanne verfahren muss.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger der eingangs genannten Art dahingehend fortzubilden, dass der Nockenfolger bei nach wie vor fertigungstechnisch vorteilhaft erzeugbarem Schmiermitteldurchlass möglichst aufwandsarm und somit 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 soll es sich bei dem Mittel zur Umlenkung des Schmiermittelstrahls um eine einstückig mit dem Hebelkörper ausgebildete Anformung handeln, die sich stromabwärts des Schmiermitteldurchlasses über dessen Mündung erstreckt. Die den Schmiermittelstrahl in Richtung der Nockenabgriffsfläche leitende Anformung erlaubt zum einen, dass ein fertigungstechnisch vorteilhafter Bearbeitungswinkel des den Schmiermitteldurchlass herstellenden Werkzeugs gewählt werden kann, und zum anderen, dass auf das eingangs erwähnte Verbindungselement mit dem daran angeformten Leitblech verzichtet werden kann.
Im Hinblick auf niedrige Herstellkosten des Nockenfolgers ist es in einer fertigungstechnisch bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass es sich bei dem Hebelkörper um ein Blechumformteil handelt, wobei die Anformung durch spanlose Verlagerung und insbesondere durch Prägen stromabwärts des Schmiermitteldurchlasses verlaufenden Hebelkörpermaterials über die Mündung des Schmiermitteldurchlasses hergestellt ist.
In weiterer Konkretisierung der Erfindung soll der Nockenfolger als Schlepp- oder Kipphebel ausgebildet sein, dessen Hebelkörper eine Gelenkpfanne zur schwenkbeweglichen Abstützung des Schlepp- oder Kipphebels auf einem Gelenkkopf eines stationär in der Brennkraftmaschine angeordneten Abstützelements aufweist, wobei der Schmiermitteldurchlass die Gelenkpfanne durchsetzt. Während derartige Schlepp- oder Kipphebel bekanntermaßen eine endseitig beziehungsweise mittig angeordnete Gelenkpfanne zur schwenkbeweglichen Lagerung auf dem Gelenkkopf eines Abstützelements aufweisen, kann die Erfindung dennoch auch bei andersartigen Nockenfolgern, wie beispielsweise achsgelagerten Schwing- oder Kipphebeln Anwendung finden.
Im Falle des vorgenannten Schlepp- oder Kipphebels kann es ferner vorteilhaft sein, wenn der Schmiermitteldurchlass als zur Längssymmetrieachse der Gelenkpfanne im wesentlichen parallele Bohrung ausgebildet ist.
Sofern möglich und zweckmäßig, sollen die vorgenannten Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung auch beliebig miteinander kombinierbar sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Bauteile der Merkmale mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
1 eine Gesamtansicht eines Schlepphebel-Ventiltriebs und
2 einen Längsschnitt durch die Gelenkpfanne des Schlepphebels in stark vergrößerter Darstellung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
2 zeigt eine für das Verständnis der Erfindung hilfreiche Gesamtdarstellung eines dem Fachmann an sich bekannten Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine 1.
Ein in Schließrichtung federkraftbeaufschlagtes Gaswechselventil 2 wird von einem als Schlepphebel ausgebildeten Nockenfolger 3 zwischen seiner momentan geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung hubbetätigt. Der von einem Nocken 4 einer Nockenwelle angetriebene Schlepphebel 3 weist zu diesem Zweck eine hier wälzgelagerte Rolle als reibungsarme Nockenabgriffsfläche 5 auf. Der Schlepphebel 3 ist mit einer kalottenförmigen Gelenkpfanne 6, die in einem Hebelkörper 7 endseitig verläuft, auf einem sphärischen Gelenkkopf 8 eines stationär in der Brennkraftmaschine 1 angeordneten Abstützelements 9 schwenkbeweglich gelagert.
Das an die Schmiermittelversorgung 10 der Brennkraftmaschine 1 angeschlossene Abstützelement 9 ist mit einem hydraulischen Ventilspielausgleich bekannter Art ausgestattet. Ein Teil des in das Abstützelement 9 geförderten Schmiermittelstroms gelangt über den Gelenkkopf 8 in die Gelenkpfanne 6 und verlässt diese als auf die Rolle 5 gerichteter Schmiermittelstrahl 11. Auf diese Weise werden die vom Schmiermittel beaufschlagte Rolle 5 und der Nocken 4 nicht nur geschmiert, sondern auch gekühlt.
Der in 1 in starker Vergrößerung dargestellte Längsschnitt durch die Gelenkpfanne 6 verdeutlicht die erfindungsgemäße Schmiermittelführung im Bereich der Gelenkpfanne 6. Diese weist innenseitig die kalottenförmige Kontaktfläche 12 für den sphärischen Gelenkkopf 8 des Abstützelements 9 und eine sich im oberen Bereich der Kontaktfläche 12 anschließende Mulde 13 sowie einen die Mulde 13 und die Außenseite der Gelenkpfanne 6 verbindenden Schmiermitteldurchlass 14 auf. Dieser ist als zur Längssymmetrieachse 15 der Gelenkpfanne 6 (genauer gesagt der Kontaktfläche 12) parallele und hier konzentrische Bohrung mit definiertem Öffnungsquerschnitt ausgebildet und erzeugt dementsprechend einen zunächst an der Rolle 5 vorbei gerichteten Schmiermittelstrahl 11, wie durch die gepunktete Linie symbolisiert. Die Umlenkung des Schmiermittelstrahls 11 zur Rolle 5 hin erfolgt mittels einer einstückig mit dem Hebelkörper 7 ausgebildeten Anformung 16, die sich stromabwärts der Bohrung 14 über deren Mündung erstreckt und als Leitschaufel für den austretenden Schmiermittelstrahl 11 dient.
Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Hebelkörper 7 aus Gusswerkstoff handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Hebelkörper 7 um ein vergleichsweise kostengünstig herstellbares Blechumformteil an sich bekannter Geometrie, wobei die erfindungsgemäße Anformung 16 durch spanlose Verlagerung und hier durch Prägen hergestellt ist. Bei dem im Anschluss an die Bohrung 14 erfolgenden Prägevorgang in Richtung der Längssymmetrieachse 15 der Gelenkpfanne 6 wird stromabwärts der Bohrung 14 verlaufendes Hebelkörpermaterial vor die Mündung der Bohrung 14 verlagert, um die in 2 mit dreieckigem Querschnitt stark vereinfacht dargestellte Anformung 16 zu erhalten.

1: Brennkraftmaschine
2: Gaswechselventil
3: Nockenfolger/Schlepphebel
4: Nocken
5: Nockenabgriffsfläche/Rolle
6: Gelenkpfanne
7: Hebelkörper
8: Gelenkkopf
9: Abstützelement
10: Schmiermittelversorgung
11: Schmiermittelstrahl
12: kalottenförmige Kontaktfläche
13: Mulde
14: Schmiermitteldurchlass/Bohrung
15: Längssymmetrieachse
16: Anformung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19640919 A1 [0002]
- DE 19624413 A1 [0003]
- EP 1022441 A2 [0004]

Claims

Hebelartiger Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine (1), mit einem Hebelkörper (7), einer Nockenabgriffsfläche (5) und einem den Hebelkörper (7) durchsetzenden Schmiermitteldurchlass (14) zur Beaufschlagung der Nockenabgriffsfläche (5) mit Schmiermittel, wobei der Schmiermitteldurchlass (14) zur Erzeugung eines an der Nockenabgriffsfläche (5) vorbei gerichteten Schmiermittelstrahls (11) im Hebelkörper (7) orientiert ist und der Nockenfolger (3) mit einem Mittel zur Umlenkung des Schmiermittelstrahls (11) zur Nockenabgriffsfläche (5) hin versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Mittel zur Umlenkung um eine einstückig mit dem Hebelkörper (7) ausgebildete Anformung (16) handelt, die sich stromabwärts des Schmiermitteldurchlasses (14) über dessen Mündung erstreckt.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Hebelkörper (7) um ein Blechumformteil handelt, wobei die Anformung (16) durch spanlose Verlagerung stromabwärts des Schmiermitteldurchlasses (14) verlaufenden Hebelkörpermaterials über die Mündung des Schmiermitteldurchlasses (14) hergestellt ist.
Nockenfolger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformung (16) durch Prägen hergestellt ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (3) als Schlepp- oder Kipphebel ausgebildet ist, dessen Hebelkörper (7) eine Gelenkpfanne (6) zur schwenkbeweglichen Abstützung des Schlepp- oder Kipphebels auf einem Gelenkkopf (8) eines stationär in der Brennkraftmaschine (1) angeordneten Abstützelements (9) aufweist, wobei der Schmiermitteldurchlass (14) die Gelenkpfanne (6) durchsetzt.
Nockenfolger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermitteldurchlass (14) als zur Längssymmetrieachse (15) der Gelenkpfanne (6) im wesentlichen parallele Bohrung ausgebildet ist.