DE102010018712A1 - Valve train for gas shuttle valve e.g. inlet valve, of combustion engine, has cam follower arranged between valve stem and cam of cam shaft, where rolling member is arranged with peripheral surface between cam follower and valve stem - Google Patents

Valve train for gas shuttle valve e.g. inlet valve, of combustion engine, has cam follower arranged between valve stem and cam of cam shaft, where rolling member is arranged with peripheral surface between cam follower and valve stem

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DE102010018712A1
DE102010018712A1 DE201010018712 DE102010018712A DE102010018712A1 DE 102010018712 A1 DE102010018712 A1 DE 102010018712A1 DE 201010018712 DE201010018712 DE 201010018712 DE 102010018712 A DE102010018712 A DE 102010018712A DE 102010018712 A1 DE102010018712 A1 DE 102010018712A1
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cam
valve stem
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Abstract

The train (1) has a movable cam follower (6) arranged between a valve stem (12) of a gas shuttle valve and a cam of a cam shaft of a combustion engine. A rolling member (14) is arranged with a circular cross-sectional peripheral surface between the cam follower and the valve stem. A mounted contact shoe (16) is arranged between the rolling member and an adjacent forehead end of the valve stem at the cam follower. A support (15) is led to an assembly of the contact shoe at the cam follower underneath the contact shoe on the valve stem. The support is made of transformed sheet metal.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine, mit einem schwenkbaren Nockenfolger, der zwischen einem Ventilschaft des Gaswechselventils und einem Nocken einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. The invention relates to a valve drive for a gas exchange valve of an internal combustion engine, comprising a pivotable cam follower disposed between a valve stem of the gas exchange valve and a cam of a camshaft of the internal combustion engine.
  • Ventiltriebe für Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen weisen heute vielfach Nockenfolger in Form von zweiarmigen Rollenschlepphebeln auf, die schwenkbar im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagert sind und über eine drehbar innerhalb des Rollenschlepphebels gelagerte Rolle mit einem Nocken der Nockenwelle zusammenwirken. Valve actuators for gas exchange valves of internal combustion engines have now often cam follower in the form of two-armed roller cam followers, which are pivotably mounted in the cylinder head of the internal combustion engine and cooperating via a rotatably mounted within the roller cam roller with a cam of the camshaft. Einer der beiden Hebelarme des Rollenschlepphebels drückt den Ventilschaft zum Öffnen des Gaswechselventils entgegen der Kraft einer Ventilfeder nieder, während sich der andere Hebelarm auf einem Ventilspielausgleichselement abstützt. One of the two lever arms of the roller finger pushes the valve stem to open the gas exchange valve down against the force of a valve spring, while the other lever arm is supported on a valve clearance compensation element. Der zur Betätigung des Ventilschafts dienende Hebelarm weist an seiner dem Ventilschaft zugewandten Unterseite in der Regel eine konvex gekrümmte Anlagefläche auf, die während einer Schwenkbewegung des Rollenschlepphebels über eine ebene Stirnfläche am oberen Stirnende des Ventilschafts gleitet. The serving for actuation of the valve stem lever arm has, on its side facing the valve stem bottom usually on a convexly curved contact surface, which slides during a pivoting movement of the roller drag lever via a flat end surface at the upper end of the valve stem.
  • Durch die gleitende Relativbewegung zwischen der Anlagefläche des Rollenschlepphebels und der Stirnfläche des Ventilschafts treten jedoch zum einen Gleitreibungsverluste im Ventiltrieb auf, wodurch der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine steigt. Due to the relative sliding movement between the contact surface of the roller finger follower and the end face of the valve stem, however, occur to a Gleitreibungsverluste in the valve train, whereby the fuel consumption of the engine increases. Zum anderen werden durch die Gleitreibung in entgegengesetzten Richtungen Querkräfte in das Stirnende des Ventilschafts eingeleitet, wodurch es in einer Ventilführung des Gaswechselventils mit der Zeit zu Verschleißerscheinungen kommen kann. On the other transverse forces are introduced into the front end of the valve stem by the sliding friction in opposite directions, whereby it with time may lead to wear in a valve guide of the gas exchange valve.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich die bei der Ventilbetätigung auftretenden Reibungsverluste sowie Verschleißerscheinungen in der Ventilführung minimieren lassen. Based on this, the invention has for its object to improve a valve gear of the type mentioned at the outset, that the friction losses which occur in the valve actuation, as well as wear in the valve guide can be minimized.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Nockenfolger und dem Ventilschaft mindestens ein Wälzkörper angeordnet ist, der eine im Querschnitt kreisförmige Umfangsfläche aufweist. This object is inventively achieved in that at least one rolling element is disposed between the cam follower and the valve stem having a circular cross-sectional peripheral surface.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Gleitkontakt zwischen dem Nockenfolger und dem Ventilschaft konventioneller Ventiltriebe durch einen Wälzkontakt zu ersetzen. The invention is based on the idea to replace the sliding contact between the cam follower and the valve stem of conventional valve trains by a rolling contact. Dadurch können zum einen die Reibungverluste im Bereich zwischen dem Nockenfolger und dem Ventilschaft verringert werden, was eine Abnahme des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat. Thereby, the friction losses in the region between the cam follower and the valve stem can be reduced, resulting in a decrease in fuel consumption on the one hand. Außerdem werden bei einem Wälzkontakt keine Querkräfte in das vom Nockenfolger betätigte Stirnende des Ventilschafts eingeleitet, wodurch sich der Verschleiß der Ventilführung verringern lässt. Also, in a rolling contact, no transverse forces are introduced into the actuated by the cam follower end face of the valve stem, thus making it possible to reduce the wear of the valve guide.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine Wälzkörper nicht direkt zwischen dem Nockenfolger und dem Ventilschaft angeordnet ist, sondern zwischen dem Nockenfolger und einem am Nockenfolger montierten Kontaktschuh, der seinerseits beim Verschwenken des Nockenfolgers auf der Stirnfläche des Ventilschafts abrollt. A preferred embodiment of the invention provides that the at least one rolling element is not disposed directly between the cam follower and the valve stem, but between the cam follower and mounted on the cam follower contact shoe, which in turn rolls on the end face of the valve stem during the pivoting of the cam follower. Dadurch kann der Nockenfolger mit dem Kontaktschuh und dem Wälzkörper so gestaltet werden, dass er sich ohne Modifikationen an der Nockenwelle oder an anderen Teilen des Ventiltriebs gegen konventionelle Nockenfolger austauschen lässt. This allows the cam follower to the contact shoe and the rolling elements can be designed so that it can be replaced without modifications on the camshaft or on other parts of the valve train to conventional cam followers.
  • Der Wälzkörper ist vorzugsweise frei beweglich zwischen dem Nockenfolger und dem Kontaktschuh angeordnet, so dass er entsprechend der Schwenkbewegung des Nockenfolgers frei auf gegenüberliegenden Anlageflächen des Nockenfolgers und des Kontaktschuhs abrollen kann. The rolling bodies is preferably arranged to be freely movable between the cam follower and the contact shoe, so that it can roll in accordance with the pivotal movement of the cam follower freely on the opposite bearing surfaces of the cam follower and the contact shoe. Um sicherzustellen, dass der Wälzkörper in die Mitte der von einer Unterseite des Nockenfolgers und von einer Oberseite des Kontaktschuhs gebildeten Anlageflächen zurückkehrt, sind diese gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung als nach unten gewölbte Flächen ausgebildet, wobei die Unterseite des Nockenfolgers konvex und die gegenüberliegende Oberseite des Kontaktschuhs konkav gewölbt und in ihrer Mitte am tiefsten ist. To ensure that the roller body is returned to the center of the contact surfaces formed by a lower surface of the cam follower, and from an upper surface of the contact shoe, these are formed according to a preferred embodiment as a downwardly curved surfaces, wherein the underside of the cam follower is convex and the opposite upper side of the contact shoe concave and is deepest at its center. Die Form der Anlageflächen ist vorteilhaft zylindrisch. The shape of the contact surfaces is advantageous cylindrical.
  • Um die vom Nockenträger über den mindestens einen Wälzkörper auf den Kontaktschuh übertragenen Kräfte nicht nur an einer Stelle in den Kontaktschuh einzuleiten, werden vorzugsweise zwei Wälzkörper nebeneinander zwischen dem Nockenfolger und dem Kontaktschuh angeordnet. To initiate the cam carrier via at least one rolling element, assigned to the contact shoe forces not only at a point in the contact shoe, preferably two rolling elements are arranged side by side between the cam follower and the contact shoe. Bei den Wälzkörpern handelt es sich vorzugsweise um zylindrische Wälzkörper, deren Abmessungen bei Nockenfolgers in Form von Rollenschlepphebeln zweckmäßig den Abmessungen der Wälzkörper eines Wälzlagers zwischen der Rolle und dem Rollenschlepphebel entsprechen, so dass für sämtliche Wälzkörper des Rollenschlepphebels Gleichteile verwendet werden können. In the rolling bodies, it is preferably cylindrical rolling bodies whose dimensions at the cam follower in the form of roller cam followers correspond appropriate to the dimensions of the rolling bodies of a rolling bearing between the roller and the roller cam follower, so that can be used for all the rolling elements of the roller finger follower identical parts.
  • Um sicherzustellen, dass beide Wälzkörper während des Verlaufs der Schwenkbewegung des Nockenfolgers stets sowohl mit der konvexen Unterseite des Nockenfolgers als auch mit der gegenüberliegenden konkaven Oberseite des Kontaktschuhs in Linienkontakt bleiben, weisen die konvexe Unterseite des Nockenfolgers und die konkave Oberseite des Kontaktschuhs im Querschnitt entlang einer Längsmittelebene des Nockenfolgers vorteilhaft einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt auf, so dass der Abstand zwischen den beiden Flächen entlang des gesamten Schwenkwegs des Nockenfolgers konstant bleibt und über beide Wälzkörper allgemein gleiche Kräfte übertragen werden. To ensure that both roller bodies during the course of the pivoting movement of the cam follower always remain with both of the convex bottom of the cam follower and with the opposing concave upper surface of the contact shoe in line contact, have the convex underside of the cam follower and the concave upper surface of the contact shoe in cross section along a longitudinal center plane of the cam follower advantageously has a common center of curvature, so that the distance between the two surfaces along the entire pivoting path of the cam follower remains constant and is transferred over both roller bodies generally equal forces.
  • Der Kontaktschuh weist vorzugsweise eine konvexe Unterseite auf, die ähnlich wie die konvexe Unterseite eines konventionellen Nockenfolgers gegen die ebene obere Stirnfläche des Ventilschafts anliegt. The contact shoe preferably has a convex lower surface which engages the convex underside of a similar conventional cam follower against the flat upper end surface of the valve stem. Im Unterschied zu konventionellen Nockenfolgern wird der Kontaktschuh jedoch gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung von einer am Nockenfolger montierten Halterung in Bezug zum Ventilschaft derart festgehalten, dass er nicht über die Stirnfläche des Ventilschaftes gleiten, sondern nur auf dieser abrollen kann. In contrast to conventional cam followers of the contact shoe is noted, however, according to a further preferred embodiment of the invention of a mounted on the cam follower bracket with respect to the valve stem in such a way that it does not slide over the end surface of the valve stem, but can roll only to this. Dies wird vorteilhaft einerseits dadurch erreicht, dass die am Nockenfolger montierte Halterung unterhalb des Kontaktschuhs auf dem Ventilschaft geführt ist. This is advantageously achieved on the one hand in that the cam follower mounted on the bracket is guided underneath the contact shoe on the valve stem. Andererseits ist der Kontaktschuh nicht starr mit dem Nockenfolger verbunden, sondern derart in die Halterung eingesetzt, dass er innerhalb der Halterung begrenzt um eine Kippachse kippen kann, die parallel zu der Längsmittelachse des mindestens einen Wälzkörpers ausgerichtet ist. On the other hand, the contact shoe is not rigidly connected to the cam follower, but in such a manner inserted into the holder such that it can tilt about a tilt axis is limited within the holder, parallel to the longitudinal central axis of the aligned at least one rolling element.
  • Da sich der Kontaktschuh zum einen über den mindestens einen Wälzkörper gegen die Unterseite des Nockenfolgers abstützt und zum anderen im Verlauf der Schwenkbewegung des Nockenfolgers auf der ebenen Stirnfläche des Ventilschafts abrollt, werden durch den Kontaktschuh keine oder nur minimale Querkräfte in das obere Stirnende des Ventilschafts eingeleitet, während gleichzeitig die Reibung zwischen dem Kontaktschuh und dem oberen Stirnende des Ventilschafts minimiert wird. Since the contact shoe on the one hand via the at least supports a rolling element against the underside of the cam follower and the other rolls in the course of the pivoting movement of the cam follower on the flat end face of the valve stem, no or minimal shear forces in the upper end of the valve stem be initiated by the contact shoe while the friction between the contact shoe and the upper end face of the valve stem is minimized.
  • Um zwischen dem Kontaktschuh und dem oberen Stirnende des Ventilschafts jegliche Gleitreibung vollständig zu vermeiden, ist die konvexe Unterseite des Kontaktschuhs vorteilhaft ebenfalls als zylindrische Fläche ausgebildet, die im Querschnitt entlang einer Längsmittelebene des Nockenfolgers vorteilhaft koaxial zur Oberseite des Kontaktschuhs und zur Unterseite des Nockenfolgers ist. In order to completely avoid any sliding friction between the contact shoe and the upper end of the valve stem, the convex bottom of the contact shoe is also advantageously formed as a cylindrical surface which is coaxial advantageously along a longitudinal center plane of the cam follower in cross-section to the upper side of the contact shoe and the underside of the cam follower. Damit sich der erfindungsgemäße Nockenfolger gegen konventionelle Nockenfolger austauschen lässt, entspricht die Krümmung der Unterseite des Kontaktschuhs der Krümmung der Unterseite konventioneller Nockenfolger. Thus, the cam follower according to the invention can be exchanged for conventional cam follower, the curvature of the bottom of the contact shoe of curvature of the bottom of conventional cam follower corresponds.
  • Beim Abrollen der konvexen Unterseite des Kontaktschuhs auf der ebenen Stirnfläche des Ventilschafts steht der Kontaktschuh im Linienkontakt mit der Stirnfläche. During the rolling of the convex bottom of the contact shoe on the flat end face of the valve stem of the contact shoe is in line contact with the end face. Entlang dieses Linienkontakts wird ähnlich wie bei konventionellen Nockenfolgern ein gewisses Drehmoment um die Längsmittelachse des Ventilschafts in den letzteren eingeleitet, wodurch sich der Ventilschaft im Betrieb der Brennkraftmaschine um seine Längsmittelachse dreht, so dass sich ein am unteren Ende des Ventilschafts angeordneter Ventilteller gleichmäßig in einen Ventilsitz des Gaswechselventils einarbeiten kann. Along this line contact, a certain torque is similar to the conventional cam followers initiated about the longitudinal central axis of the valve stem into the latter, whereby the valve stem in the operation of the internal combustion engine rotates about its longitudinal central axis, so that a arranged at the lower end of the valve stem Valve plate uniformly in a valve seat can incorporate the gas exchange valve.
  • Die Halterung, die dazu dient, den Kontaktschuh aufzunehmen und kippfähig am Nockenfolger zu montieren und um den Nockenfolger in Bezug zum Ventilschaft zu führen, besteht vorteilhaft aus umgeformtem Metallblech, so dass sie sich mit geringen Kosten herstellen, mit dem Kontaktschuh und dem mindestens einen Wälzkörper vormontieren und zum Beispiel durch Festklemmen lösbar an einem entsprechend dimensionieren Nockenfolger befestigen lässt. The holder, which serves to receive the contact shoe and to be mounted rockably on the cam follower and to guide the cam follower with respect to the valve stem, is advantageously made of formed metal sheet so as to be produced at low cost, with the contact shoes and the at least one rolling element Pre-assembling and can be fastened releasably on a correspondingly dimensioned cam follower, for example, by clamping.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In the following the invention with reference to an embodiment shown in the drawings embodiment will be explained in more detail. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 eine perspektivische Ansicht von Teilen eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs mit einem Rollenschlepphebel sowie zwei Wälzkörpern, die in einem von einer Halterung gehaltenen Kontaktschuh zwischen dem Rollenschlepphebel und einem Ventilschaft des Ventiltriebs angeordnet sind; a perspective view of parts of a valve train according to the invention with a roller cam and two rolling elements are arranged in a holder held by a contact shoe between the roller cam and a valve stem of the valve train;
  • 2 2 eine Stirnseitenansicht des Rollenschlepphebels, der Wälzkörper, der Halterung, des Kontaktschuhs sowie eines Teils des Ventilschafts und einer Ventilfeder des Ventiltriebs; an end view of the roller finger follower, the rolling elements, the retainer, the contact shoe and a portion of the valve stem and a valve spring of the valve train;
  • 3 3 eine Oberseitenansicht von Teilen des Rollenschlepphebels sowie des Ventilschafts und der Ventilfeder; a top view of parts of the roller finger follower and the valve stem and the valve spring;
  • 4 4 eine perspektivische Ansicht des Kontaktschuhs und der Halterung vor und nach dem Zusammenbau; a perspective view of the contact shoe and the bracket before and after assembly;
  • 5 5 eine perspektivische Ansicht der Halterung mit dem Kontaktschuh vor und nach dem Einsetzen der Wälzkörper; a perspective view of the holder with the contact shoe before and after insertion of the rolling elements;
  • 6 6 eine perspektivische Ansicht der Halterung mit dem Kontaktschuh und den Wälzkörpern vor und nach der Montage am Rollenschlepphebel; a perspective view of the holder with the contact shoe, and the rolling elements before and after the mounting on the roller cam;
  • die the 7 7 bis to 9 9 verschiedenen Stellungen des Rollenschlepphebels beim Betätigen des Ventilschaftes. different positions of the roller finger during actuation of the valve stem.
  • Der in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Ventiltrieb The valve train is only partly shown in the drawing 1 1 für Einlass- oder Auslassventile (nicht dargestellt) von Zylindern einer Brennkraftmaschine umfasst eine oben liegende Nockenwelle for intake or exhaust valves (not shown) comprising of cylinders of an internal combustion engine, an overhead camshaft 2 2 , wie in den As in the 7 7 bis to 9 9 dargestellt. shown. Auf der Nockenwelle On the camshaft 2 2 ist für jedes Paar von Einlass- oder Auslassventilen eines Zylinders ein hohler Nockenträger is for each pair of intake or exhaust valves of a cylinder of a hollow cam support 3 3 über eine Innen- und Außenverzahnung an inner and outer teeth 4 4 drehfest und axial verschiebbar montiert. rotatably and axially slidably mounted. Durch die Verschiebung des Nockenträgers Due to the displacement of the cam carrier 3 3 können der Hub und die Öffnungszeiten des Paars von Einlass- oder Auslassventilen verstellt werden. the stroke and the opening times of the pair of intake or exhaust valves can be adjusted. Der Nockenträger The cam carrier 3 3 weist für jedes der beiden Einlass- oder Auslassventile zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Nocken comprises for each of the two intake or exhaust valves in two axial spaced apart cams 5 5 (nur einer dargestellt) auf, die sich durch axiale Verschiebung des Nockenträgers (Only one shown), which by axial displacement of the cam carrier 3 3 nach Bedarf mit einem Nockenfolger in Form eines Rollenschlepphebels as needed with a cam follower in the form of a roller finger follower 6 6 in Eingriff bringen lassen, der in einem Schwenklager des Zylinderkopfs (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine schwenkbar gelagert ist. can be engaged, the internal combustion engine is in a pivot bearing of the cylinder head (not shown) pivotably mounted. Der zweiarmige Rollenschlepphebel The two-armed roller cam 6 6 weist eine im Anlagekontakt mit dem Nockenträger has an in abutting contact with the cam carrier 3 3 stehende, mittels eines Wälzlagers drehbar im Rollenschlepphebel properties, by means of a rolling bearing rotatably in the roller cam 6 6 gelagerte Rolle mounted roller 7 7 auf, die bei einer Drehung der Nockenwelle , which upon rotation of the camshaft 2 2 entlang des Nockenprofils von einem der beiden Nocken along the cam profile of one of the two cams 5 5 abrollt, wobei der Rollenschlepphebel rolls, whereby the roller cam 6 6 um eine Schwenkachse about a pivot axis 8 8th des Schwenklagers verschwenkt wird. the pivot bearing is pivoted. Der kürzere Hebelarm The shorter lever arm 9 9 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 stützt sich auf einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement is based on a hydraulic lash adjuster 10 10 ab, während der längere Hebelarm , while the longer lever arm 11 11 mit einem Ventilschaft a valve stem 12 12 des Einlass- oder Auslassventils zusammenwirkt, um diesen zum Öffnen des Einlass- oder Auslassventils entgegen der Kraft einer Ventilfeder of the intake or exhaust valve co-operates to this for opening the intake or exhaust valve against the force of a valve spring 13 13 niederzudrücken, wie in den depress, as in the 7 7 bis to 9 9 dargestellt. shown.
  • Um einerseits die Reibung zwischen dem längeren Arm On the one hand, the friction between the longer arm 11 11 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 und dem benachbarten oberen Stirnende des Ventilschafts and the adjacent upper end of the valve stem 12 12 zu verringern und andererseits die Einleitung von Querkräften vom Rollenschlepphebel and to reduce the other hand, the introduction of transverse forces from the roller cam 6 6 in den Ventilschaft in the valve stem 12 12 zu minimieren oder ganz zu vermeiden, umfasst der Ventiltrieb to minimize or completely avoid, the valve train comprising 1 1 zwei zylindrische Wälzkörper Two cylindrical rolling elements 14 14 , die in paralleler Ausrichtung nebeneinander zwischen dem längeren Hebelarm That in parallel alignment next to each other between the longer lever arm 11 11 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 und einem mittels einer Halterung and a means of a support 15 15 am Rollenschlepphebel the roller cam 6 6 montierten Kontaktschuh mounted contact shoe 16 16 angeordnet sind. are arranged. Die Wälzkörper the rolling elements 14 14 liegen mit entgegengesetzten Umfangsabschnitten gegen eine von einer Unterseite are of opposite peripheral portions against one of a bottom 17 17 des Hebelarms the lever arm 11 11 gebildete konvex gewölbte Anlagefläche bzw. eine von einer Oberseite convexly curved bearing surface formed from a top or a 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 gebildete konkav gewölbte Anlagefläche an, während sich der Kontaktschuh formed concave at contact surface while the contact shoe 16 16 mit einer konvex gewölbten Unterseite with a convexly curved underside 19 19 auf einer ebenen oberen Stirnfläche on a flat upper end face 20 20 des Ventilschafts the valve stem 12 12 abstützt. supported. Die beiden Wälzkörper The two rolling elements 14 14 dienen in Verbindung mit dem Kontaktschuh used in connection with the contact shoe 16 16 dazu, die Schwenkbewegung des Rollenschlepphebels to the pivoting movement of the roller finger 6 6 allein durch einen Wälzkontakt auf den Ventilschaft solely by rolling contact on the valve stem 12 12 zu übertragen. transferred to.
  • Wie am besten in As best seen in 4 4 dargestellt, weist der Kontaktschuh shown, the contact shoe 16 16 einen in Draufsicht allgemein rechteckigen Mittelteil a plan view of the generally rectangular middle part 21 21 mit der konkav gewölbten Oberseite with the concave top surface 18 18 und der konvex gewölbten Unterseite and the convex curved bottom 19 19 auf. on. An den beiden entgegengesetzten Schmalseiten des Mittelteils At the two opposite narrow sides of the central part 21 21 ist jeweils eine Randleiste is in each case an edge bar 22 22 am Mittelteil on the central part 21 21 angeformt, die nach oben und nach den entgegengesetzten Seiten über den Mittelteil formed, the upwardly and the opposite sides on the central part 21 21 übersteht. survives.
  • Wie am besten in As best seen in 5 5 dargestellte, weisen die beiden Wälzkörper illustrated, the two rolling elements 14 14 eine Länge auf, die etwas kürzer als die Breite des Mittelteils a length which is slightly shorter than the width of the central portion 21 21 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 ist. is. Die Durchmesser der Wälzkörper The diameter of the rolling elements 14 14 sind so gewählt, dass die beiden Wälzkörper are selected so that the two rolling elements 14 14 nebeneinander auf die konkave Oberseite side by side on the concave top surface 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 aufgelegt werden können, wie in may be established, as in 5 5 dargestellt, wobei sie einen Abstand von den Randleisten shown, wherein a distance of the edge strips 22 22 aufweisen, wenn sie infolge der konkaven Form der Oberseite have when they due to the concave shape of the top 18 18 mit ihren zylindrischen Umfangsflächen gegeneinander anliegen. with their cylindrical peripheral surfaces abut against each other. Beim Verschwenken des Rollenschlepphebels When pivoting the roller cam 6 6 verhindern die Randleisten prevent the sidebar 22 22 , dass sich die beiden Wälzkörper That the two rolling elements 14 14 aus ihrer Lage zwischen der Unterseite from its position between the underside 17 17 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 und der Oberseite and the top 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 weg bewegen. move away. Um die Anzahl der notwendigen Bauteile zu verringern, handelt es sich bei den beiden Wälzkörpern To reduce the number of necessary components are in the two rollers 14 14 um dieselben Wälzkörper for the same rolling bodies 14 14 , wie sie auch in dem Wälzlager der Rollen As well as in the rolling bearing of the rollers 7 7 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 verwendet werden. be used.
  • Wie ebenfalls am besten in As also best in 4 4 dargestellt, weist die durch Umformen aus Metallblech hergestellte einstückige Halterung shown, the one-piece bracket produced by shaping of sheet metal 15 15 einen ebenen unteren Jochteil a planar lower yoke portion 23 23 mit einer kreisförmigen Durchtrittsöffnung with a circular through opening 24 24 für das obere Stirnende des Ventilschafts for the upper end of the valve stem 12 12 und zwei zu einer Mittelebene der Halterung and two to a center plane of the bracket 15 15 allgemein spiegelsymmetrische Halte- und Klemmwangen generally mirror-symmetrical retaining and clamping cheeks 25 25 auf, die an entgegengesetzten Seiten des Jochteils in that on opposite sides of the yoke member 23 23 nach oben über diesen überstehen. up project beyond these. Beide Halte- und Klemmwangen Both holding and clamping jaws 25 25 umfassen in ihrem in include in their in 4 4 dargestellten unverformten Zustand jeweils einen ersten, untersten Abschnitt shown undeformed state each having a first, lowermost portion 26 26 , der senkrecht nach oben über den Jochteil , The vertically upward through the yoke portion 23 23 übersteht, einen zweiten, schräg nach innen gebogenen Abschnitt protrudes, a second, obliquely inwardly bent portion 27 27 , der sich nach oben zu verjüngt, einen dritten, senkrecht nach oben gebogenen Abschnitt Which tapers upward, a third, vertically upwards bent portion 28 28 , einen vierten, schräg nach außen gebogenen Abschnitt , A fourth, inclined outwardly bent section 29 29 , einen fünften senkrecht nach oben gebogenen Abschnitt , A fifth perpendicularly upwardly bent portion 30 30 und einen sechsten, im rechten Winkel nach innen gebogenen Abschnitt and a sixth, bent at right angles inwardly projecting portion 31 31 . , Die beiden senkrecht zum Jochteil The two perpendicular to the yoke portion 30 30 ausgerichteten dritten Abschnitte aligned third portions 28 28 der Halte- und Klemmwangen the holding and clamping jaws 25 25 weisen in einer zur Mittelebene der Halterung have, in a to the center plane of the bracket 15 15 parallelen Richtung eine an den Abstand zwischen den beiden Randleisten a direction parallel to the distance between the two edge strips 22 22 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 angepasste Länge auf, so dass sich der Kontaktschuh adapted length, so that the contact shoe 16 16 kippbeweglich zwischen die beiden dritten Abschnitte tiltably between the two third portions 28 28 einsetzen lässt, wobei die Unterseite can be used, wherein the bottom 19 19 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 in einem vertikalen Abstand oberhalb des Jochteils at a vertical distance above the yoke member 23 23 angeordnet ist. is arranged.
  • Wie am besten in As best seen in 5 5 dargestellt, begrenzen die beiden Halte- und Klemmwangen shown, limit the two retaining and clamping cheeks 25 25 nach dem Einsetzen des Kontaktschuhs after insertion of the contact shoe 16 16 in die Halterung in the holder 15 15 zusammen mit den beiden Randleisten together with the two border strips 22 22 eine in Draufsicht rechteckige Vertiefung, in die sich die beiden Wälzkörper a rectangular in plan view recess into which the two rolling elements 14 14 nebeneinander lose einlegen lassen, wobei ihre Längsmittelachsen in Richtung der beiden entgegengesetzten Halte- und Klemmwangen next to each other can be loose insert, wherein their longitudinal central axes in the direction of two opposite retaining and clamping cheeks 25 25 weisen. point.
  • Wie durch die Pfeile in As indicated by the arrows in 5 5 dargestellt, lassen sich die beiden Halte- und Klemmwangen illustrated, let the two retaining and clamping cheeks 25 25 von der Mittelebene weg nach außen biegen. turn from the center plane toward the outside. In diesem Zustand kann die mit dem Kontaktschuh In this state, with the contact shoe 16 16 und den beiden Wälzkörpern and the two rollers 14 14 bestückte Halterung holder equipped 15 15 von unten oder von vorne her auf das freie Ende des längeren Hebelarms from below or from the front to the free end of the longer lever arm 11 11 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 aufgeschoben werden. be postponed.
  • Wie durch die Pfeile in As indicated by the arrows in 6 6 dargestellt, lassen sich anschließend die beiden Halte- und Klemmwangen shown, then release the two retaining and clamping cheeks 25 25 wieder nach innen zusammendrücken, um die Halterung compress inwardly again to the bracket 15 15 am längeren Hebelarm the longer lever arm 11 11 des Rollenschlepphebels the roller cam 6 6 festzuklemmen. clamp. Nach dem Festklemmen der Halterung After clamping of the holder 15 15 greifen die beiden obersten Abschnitte engage the two uppermost portions 31 31 der beiden Halte- und Klemmwangen the two retaining and clamping cheeks 25 25 von außen her in entgegengesetzte randoffene Vertiefungen from the outside in opposite open-edged depressions 32 32 in der Oberseite des Rollenschlepphebels in the top of the roller finger 6 6 ein, wie am besten in one, as best seen in 1 1 dargestellt. shown.
  • Die die beiden Halte- und Klemmwangen The two retaining and clamping cheeks 25 25 sind so dimensioniert, dass nach der Befestigung der Halterung are dimensioned so that after the fastening of the holder 15 15 am Rollenschlepphebel the roller cam 6 6 die beiden auf der Oberseite des Kontaktschuhs the two on the upper side of the contact shoe 16 16 aufliegenden Wälzkörper resting rolling elements 14 14 mit entgegengesetzen Umfangsflächenabschnitten gegen die konkave Oberseite with opposite laws peripheral surface sections against the concave upper surface 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 und gegen die konvexe Unterseite and against the convex lower 17 17 des Hebelarms the lever arm 11 11 anliegen, so dass die über den Rollenschlepphebel applied so that the on the roller cam 6 6 in den Ventilschaft in the valve stem 12 12 eingeleiteten Kräfte durch die beiden Wälzkörper forces introduced by the two rolling elements 14 14 und den Kontaktschuh and contact shoe 16 16 übertragen werden. be transmitted.
  • Um sicherzustellen, dass die Kräfte von beiden Wälzkörpern To ensure that the forces of the two rollers 14 14 gleichmäßig übertragen werden, weisen die konkave teilzylindrische Oberseite are transmitted uniformly, have the concave part-cylindrical upper surface 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 und die konvexe teilzylindrische Unterseite and the convex part-cylindrical underside 17 17 des Hebelarms the lever arm 11 11 in einer Querschnittsansicht entlang einer Längsmittelebene des Rollenschlepphebels in a cross-sectional view taken along a longitudinal median plane of the roller finger 6 6 gleiche Krümmungsmittelpunkte auf. same centers of curvature on. Entsprechendes gilt auch für die konvexe teilzylindrische Unterseite The same applies to the convex part-cylindrical bottom 19 19 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 , deren Krümmungsmittelpunkt in der Längsmittelebene des Rollenschlepphebels Whose center of curvature in the longitudinal center plane of the roller finger 6 6 mit dem Krümmungsmittelpunkt der Oberseite with the center of curvature of the upper surface 18 18 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 und der Unterseite and the bottom 17 17 des Hebelarms the lever arm 11 11 zusammenfällt. coincides.
  • In dem in Where in 6 6 dargestellten Zustand lässt sich bei der Montage des Rollenschlepphebels State shown can be when mounting the roller finger 6 6 das zylindrische obere Stirnende des Ventilschaftes the cylindrical upper end face of the valve stem 12 12 von unten her so weit in die kreisförmige Durchgangsöffnung from below as far into the circular through hole 24 24 im Jochteil the yoke 23 23 der Halterung the holder 15 15 einführen, bis seine ebene obere Stirnfläche introduce until its flat upper face 20 20 gegen die konvex gekrümmte Unterseite against the convexly curved underside 19 19 des Kontaktschuhs the contact shoe 16 16 anschlägt, wie am besten in strikes, as best seen in 2 2 dargestellt. shown. Dabei wirkt der Rand der Durchgangsöffnung The edge of the passage opening acts 24 24 im Jochteil the yoke 23 23 der Halterung the holder 15 15 als Führung, welche die Relativposition des Rollenschlepphebels as a guide that the relative position of the roller finger 6 6 in Bezug zum Ventilschaft with respect to the valve stem 12 12 festlegt. sets. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung ist um einige Zehntelmillimeter größer als der Außendurchmesser des Schaftteils The inner diameter of the through hole is a few tenths of a millimeter greater than the outer diameter of the shaft part 12 12 , um der Schwenkbewegung der fest am Rollenschlepphebel To the pivoting movement of the fixed roller cam 6 6 montierten Halterung mounted bracket 15 15 Rechnung zu tragen. to take into account.
  • Nach der Montage des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Rollenschlepphebels After mounting the roller cam according to the invention described above 6 6 über dem Ventilschaft over the valve stem 12 12 des Einlass- oder Auslassventils, die zumindest bei Ottomotoren mit Vierventil-Zylinderköpfen bauraumneutral möglich ist, weist der Rollenschlepphebel of the intake or exhaust valve, the installation space is possible at least in Otto engines with four-valve cylinder heads, the roller cam 6 6 in Bezug zum Ventilschaft with respect to the valve stem 12 12 eine identische Kontaktgeometrie wie ein konventioneller Rollenschlepphebel ohne die Halterung an identical contact geometry as a conventional roller finger without the holder 15 15 , den Kontaktschuh , The contact shoe 16 16 und die beiden Wälzkörper and the two rolling elements 14 14 auf. on. Auch die Bewegung des mit der Halterung Also, the movement of the holder 15 15 , dem Kontaktschuh , The contact shoe 16 16 und den beiden Wälzkörpern and the two rollers 14 14 bestückten Rollenschlepphebels equipped roller cam 6 6 besitzt einen identischen Verlauf wie bei einem konventionellen Rollenschlepphebel ohne die Halterung has an identical shape as in a conventional roller finger without the holder 15 15 , den Kontaktschuh , The contact shoe 16 16 und die beiden Wälzkörpern and the two rollers 14 14 , so dass die Hubkurve des mit dem Rollenschlepphebel So that the lift curve of the roller cam 6 6 bestückten Einlass- oder Auslassventils genau der Hubkurve eines Einlass- oder Auslassventils mit einem konventionellen Rollenschlepphebel entspricht und dieser ohne Modifikationen an der Nockenwelle equipped intake or exhaust valve corresponds exactly to the lift curve of an intake or exhaust valve with a conventional roller-type cam and this without modifications to the camshaft 2 2 durch den erfindungsgemäßen Rollenschlepphebel ersetzt werden kann. can be replaced with the inventive roller cam followers.
  • Wie am besten in den As best seen in the 7 7 bis to 9 9 dargestellt, rollt der Kontaktschuh shown, the rolling contact shoe 16 16 bei der Schwenkbewegung des Rollenschlepphebels during the pivoting movement of the roller finger 6 6 bzw. der dadurch hervorgerufenen Auf- und Abbewegung des Ventilschafts or its resulting upward and downward movement of the valve stem 12 12 mit seiner konvex gewölbten Unterseite with its convexly curved underside 19 19 auf der ebenen Stirnfläche on the planar face 20 20 des Ventilschafts the valve stem 12 12 ab, während der Kontaktschuh , while the contact shoe 16 16 innerhalb der Halterung within the holder 15 15 eine geringfügige Kippbewegung ausführt und dabei auf den Wälzkörpern executes a slight tilting movement while on the rollers 14 14 abrollt. rolls. Durch den doppelten Wälzkontakt zwischen dem Rollenschlepphebel The double rolling contact between the roller cam 6 6 und den Wälzkörpern and the rolling elements 14 14 bzw. dem Kontaktschuh or the contact shoe 16 16 einerseits sowie zwischen dem Kontaktschuh on the one hand, and between the contact shoe 16 16 und dem Ventilschaft and the valve stem 12 12 andererseits können die Reibungsverluste beim Betätigen des Ventils minimiert werden. On the other hand, the friction losses during operation of the valve can be minimized. Außerdem werden auf diese Weise vom Kontaktschuh In addition, in this way the contact shoe 16 16 keine Querkräfte in den Ventilschaft no transverse forces in the valve stem 12 12 eingeleitet, während durch ein entlang des Linienkontakts der beiden gegeneinander angepressten Flächen initiated while by a pressed against each other along the line of contact of the two surfaces 19 19 und and 20 20 ausgeübtes Drehmoment um die Längsmittelachse des Ventilschafts torque applied about the longitudinal central axis of the valve stem 12 12 im Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, dass sich der Ventilschaft is maintained during operation of the internal combustion engine such that the valve stem 12 12 um seine Längsmittelachse dreht und sich damit ein am unteren Ende des Ventilschafts rotates about its longitudinal central axis and therefore a of the valve stem at the lower end 12 12 angeordneter Ventilteller (nicht dargestellt) gleichmäßig in einen Ventilsitz des Einlass- oder Auslassventils einarbeiten kann. arranged valve disc (not shown) may be incorporated uniformly into a valve seat of the intake or exhaust valve.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Ventiltrieb valve train
    2 2
    Nockenwelle camshaft
    3 3
    Nockenträger cam support
    4 4
    Verzahnung gearing
    5 5
    Nocken cam
    6 6
    Rollenschlepphebel Roller cam
    7 7
    Rolle role
    8 8th
    Schwenkachse Rollenschlepphebel Swivel axis roller cam
    9 9
    kürzerer Hebelarm Rollenschlepphebel shorter lever arm roller cam
    10 10
    Ventilspielausgleichselement Lash adjuster
    11 11
    längerer Hebelarm Rollenschlepphebel longer lever arm roller cam
    12 12
    Ventilschaft valve stem
    13 13
    Ventilfeder valve spring
    14 14
    Wälzkörper rolling elements
    15 15
    Halterung holder
    16 16
    Kontaktschuh Contact Shoe
    17 17
    konvexe Unterseite Rollenschlepphebel convex lower roller cam
    18 18
    konkave Oberseite Kontaktschuh concave top contact shoe
    19 19
    konvexe Unterseite Kontaktschuh convex lower contact shoe
    20 20
    Stirnfläche Ventilschaft Face valve stem
    21 21
    Mittelteil Kontaktschuh Midsection contact shoe
    22 22
    Randleisten Kontaktschuh Marginal ridge contact shoe
    23 23
    Jochteil yoke
    24 24
    Durchgangsöffnung Through opening
    25 25
    Halte- und Klemmwangen Retaining and clamping cheeks
    26 26
    erste Abschnitte first sections
    27 27
    zweite Abschnitte second portions
    28 28
    dritte Abschnitte third sections
    29 29
    vierte Abschnitte fourth sections
    30 30
    fünfte Abschnitte fifth sections
    31 31
    sechste Abschnitte sixth sections
    32 32
    Vertiefungen wells

Claims (12)

  1. Ventiltrieb für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine, mit einem schwenkbaren Nockenfolger, der zwischen einem Ventilschaft des Gaswechselventils und einem Nocken einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen dem Nockenfolger ( A valve drive for a gas exchange valve of an internal combustion engine, comprising a pivotable cam follower disposed between a valve stem of the gas exchange valve and a cam of a camshaft of the internal combustion engine, characterized in that (between the cam follower 6 6 ) und dem Ventilschaft ( ) And the valve stem ( 12 12 ) mindestens einen Wälzkörper ( ) At least one rolling element ( 14 14 ) mit einer im Querschnitt kreisförmigen Umfangsfläche angeordnet ist. ) Is arranged with a circular cross-sectional peripheral surface.
  2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Nockenfolger ( A valve drive according to claim 1, characterized by a (the cam follower 6 6 ) montierten Kontaktschuh ( ) Mounted contact shoe ( 12 12 ), der zwischen dem mindestens einen Wälzkörper ( ), The (between the at least one rolling element 14 14 ) und einem benachbarten Stirnende des Ventilschafts ( ) And an adjacent face end of the valve stem ( 12 12 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wälzkörper ( A valve drive according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one rolling element ( 14 14 ) zwischen einer konkaven Oberseite ( ) (Between a concave top surface 18 18 ) des Kontaktschuhs ( () Of the contact shoe 16 16 ) und einer konvexen Unterseite ( ) And a convex lower surface ( 17 17 ) des Nockenfolgers ( () Of the cam follower 6 6 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  4. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Oberseite ( A valve drive according to claim 3, characterized in that the concave top surface ( 18 18 ) des Kontaktschuhs ( () Of the contact shoe 16 16 ) und die konvexe Unterseite ( ) And the convex underside ( 17 17 ) des Nockenfolgers ( () Of the cam follower 6 6 ) in einer zur Schwenkachse ( ) In a (to the pivot axis 8 8th ) des Nockenfolgers ( () Of the cam follower 6 6 ) senkrechten Querschnittsebene denselben Krümmungsmittelpunkt aufweisen. have) perpendicular cross-sectional plane of the same center of curvature.
  5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wälzkörper ( A valve drive according to one of claims 2 to 4, characterized in that the at least one rolling element ( 14 14 ) frei drehbar auf dem Kontaktschuh ( ) Freely rotatably (on the contact shoe 16 16 ) abrollen kann. can roll).
  6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wälzkörper ( Valve drive according to one of claims 2 to 5, characterized in that two rolling bodies ( 14 14 ) zwischen dem Kontaktschuh ( ) (Between the contact shoe 16 16 ) und dem Nockenfolger ( ) And the cam follower ( 6 6 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschuh ( Valve drive according to one of claims 2 to 6, characterized in that the contact shoe ( 16 16 ) mit einer konvexen Unterseite ( ) (With a convex bottom 19 19 ) gegen eine ebene Stirnfläche ( ) (For a flat end face 20 20 ) des Ventilschafts ( () Of the valve stem 12 12 ) anliegt. ) Is present.
  8. Ventiltrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Unterseite ( A valve drive according to claim 7, characterized in that the convex underside ( 19 19 ) und die konkave Oberseite ( ) And the concave top surface ( 18 18 ) des Kontaktschuhs ( () Of the contact shoe 16 16 ) in einer zur Schwenkachse ( ) In a (to the pivot axis 8 8th ) des Nockenfolgers ( () Of the cam follower 6 6 ) senkrechten Querschnittsebene denselben Krümmungsmittelpunkt aufweisen. have) perpendicular cross-sectional plane of the same center of curvature.
  9. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschuh ( Valve drive according to one of claims 2 to 8, characterized in that the contact shoe ( 16 16 ) in Bezug zu einer Längsmittelachse des Ventilschafts ( ) (With respect to a longitudinal central axis of the valve stem 12 12 ) unverschiebbar ist. ) Is immovable.
  10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung ( A valve drive according to one of claims 2 to 10, characterized in that a holder ( 15 15 ) zur Montage des Kontaktschuhs ( ) (For mounting the contact shoe 16 16 ) am Nockenfolger ( ) (The cam follower 6 6 ) unterhalb des Kontaktschuhs ( ) Underneath the contact shoe ( 16 16 ) auf dem Ventilschaft ( ) (On the valve stem 12 12 ) geführt ist. ) Is guided.
  11. Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktschuh ( A valve drive according to claim 10, characterized in that the contact shoe ( 16 16 ) kippbeweglich in die Halterung ( ) Tiltable into the holder ( 15 15 ) eingesetzt ist. ) Is inserted.
  12. Ventiltrieb nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung ( A valve drive according to claim 10 or 11, characterized in that the holder ( 15 15 ) aus einem umgeformten Metallblech besteht. ) Consists of a shaped metal sheet.
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