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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Gehäuseteil mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden, wobei zwischen den Seitenwänden eine als Nockenanlauffläche dienende Rolle angeordnet ist, die auf einem die Seitenwände durchsetzenden Bolzen gelagert ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Nockenfolger der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der
DE 10 2007 031 752 A1 . Bei einem solchen Nockenfolger kann der Fall auftreten, dass insbesondere durch asymmetrische Belastung, d. h. bei Auftreten von Querkräften, Reibung zwischen den Bauteilen entsteht, die zu entsprechenden Verlusten führt und die Gebrauchsdauer des Nockenfolgers mindert. Dabei kann insbesondere im Betrieb des Nockenfolgers durch Fehlstellungen zwischen der Rolle und dem Nocken eine axiale Kraft entstehen, die die Rolle gegen eine der Seitenwände drückt. Zunächst kommt es hierbei zu einer entsprechend erhöhten Reibung zwischen der Stirnseite der Rolle und der Seitenwand. Weiter kann hierdurch der Zutritt von Schmieröl zur Lagerstelle der Rolle unterbrochen werden. Das zumeist hier eingesetzte Nadellager wird dann nicht mehr hinreichend mit Schmieröl versorgt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Nockenfolger so fortzubilden, dass auch bei der Beaufschlagung mit axialen Kräften stets eine optimale Versorgung der Lagerung mit Schmiermittel gewährleistet ist. Damit soll die Reibung vermindert und eine hohe Gebrauchsdauer sichergestellt werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im axialen Bereich zwischen der Rolle und mindestens einer der Seitenwände ein vom Bolzen durchsetzter Anlaufring angeordnet ist, wobei der Anlaufring in einem dem Bolzen radial benachbarten Bereich eine axiale Dicke aufweist, die größer ist als die axiale Dicke im radial außenliegenden Endbereich des Anlaufrings.
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Der Anlaufring ist dabei bevorzugt in seiner axialen Dicke gestuft ausgebildet und weist eine radial kontinuierlich verlaufende Seite und eine radial gestuft verlaufende Seite auf, wobei die radial kontinuierlich verlaufende Seite der Rolle zugewandt ist und die radial gestuft verlaufende Seite der Seitenwand zugewandt ist.
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Der Anlaufring weist bevorzugt eine Anzahl über seinen Umfang verteilt angeordnete Ausnehmungen auf, wobei die Ausnehmungen vorzugsweise als Bohrungen ausgebildet sind, deren Achse in axiale Richtung verlaufen.
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Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rolle mittels eines Wälzlagers auf dem Bolzen gelagert ist, wobei die Ausnehmungen so angeordnet sind, dass sich ihre Ausdehnung in radiale Richtung sowohl über einen Teil der Rolle als auch über einen Teil des Wälzlagers erstreckt.
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Der Anlaufring ist vorteilhaft an den Stellen, an denen er mit anderen Bauteilen während des Betriebs in Kontakt kommen kann, mit einer Oberflächenbeschichtung versehen, die reibungsmindernd wirkt.
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Der vorgeschlagene Nockenfolger weist demgemäß eine Rolle auf, die auf einem Bolzen gelagert ist, wobei durch die bevorzugt an beiden Stirnseiten der Rolle platzierten Anlaufringe gemäß der erläuterten Ausgestaltung sichergestellt wird, dass auch bei axialer Belastung der Rolle diese nicht den Zufluss von Öl zur Lagerung der Rolle unterbricht. Ferner sorgt die Gestaltung des Anlaufrings dafür, dass stets günstige Reibungsverhältnisse zwischen Rolle und Seitenwänden gewährleistet sind.
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Der Anlaufring ist dabei drehbar auf dem Bolzen angeordnet. Die genannten Ausnehmungen sorgen dafür, dass unter allen Umständen der Ölfluss hin zur Lagerstelle des Bolzens geöffnet bleibt. Dies wird dadurch begünstigt, dass die radiale Erstreckung der Ausnehmungen so gewählt ist, dass diese in den Bereich der Lagerung hineinreichen.
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Figurenliste
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 1 einen Radialschnitt durch einen Nockenfolger zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine,
- 2 in perspektivischer Darstellung einen Anlaufring, der Bestandteil des Nockenfolgers nach 1 ist,
- 3 die Seitenansicht der Anlaufrings gemäß 2,
- 4 den Radialschnitt nach 1, wobei jetzt die Rolle des Nockenfolgers mit einer axial wirkenden Kraft beaufschlagt ist, und
- 5 die Einzelheit „X“ nach 4 in vergrößerte Darstellung.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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In
1 ist ein Nockenfolger
1 dargestellt, der Bestandteil der Ventilsteuerung in einer Brennkraftmaschine ist. Generelle Erläuterungen zum Aufbau und zur Wirkungsweise eines solchen Nockenfolgers sind in der
DE 10 2007 031 752 A1 der Patentanmelderin enthalten, auf die insofern ausdrücklich Bezug genommen wird.
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Der Nockenfolger 1 weist ein Gehäuseteil 2 auf, das zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände 3 und 4 hat. Zwischen den beiden Seitenwänden 3, 4 ist eine Rolle 5 gelagert, die zum Anlauf einer nicht dargestellten Nocke einer Nockenwelle dient. Die Lagerung der Rolle 5 im Gehäuseteil 2 und namentlich zwischen den beiden Seitenwänden 3, 4 erfolgt durch einen Bolzen 6, der in axiale Richtung a gesichert die beiden Seitenwände 3, 4 durchsetzt. Die Lagerung selber erfolgt durch ein Nadellager 11 in an sich bekannter Weise.
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Im axialen Bereich zwischen der Rolle 5 und der jeweiligen Seitenwand 3, 4 ist ein vom Bolzen 6 durchsetzter Anlaufring 7 angeordnet. Der Anlaufring 7 weist in einem dem Bolzen 6 radial benachbarten Bereich eine axiale Dicke D auf, die größer ist als die axiale Dicke d im radial außenliegenden Endbereich des Anlaufrings 7. Dies ist auch in 2 illustriert, wo der Anlaufring 7 in perspektivischer Darstellung zu sehen ist.
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Im konkreten Ausführungsbeispiel hat der Anlaufring 7 auf der einen (Stirn)Seite 8 einen radial kontinuierlichen Verlauf und auf der anderen (Stirn)Seite 9 einen gestuften Verlauf (siehe die 1 und 2). Die beiden Anlaufringe 7 sind dabei drehbar auf dem Bolzen 6 angeordnet. Die Zentralbohrung 14 des Anlaufrings 7 ist entsprechend toleriert.
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Somit bildet sich im radial innenliegenden Bereich des Anlaufrings 7 ein Flansch 12, der der Seitenwand 3, 4 zugewandt ist und somit sicherstellt, dass der radial außen liegende Bereich des Anlaufrings 7 keinen Kontakt mit der Seitenwand 3, 4 haben kann.
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Wie insbesondere aus den 2 und 3 gesehen werden kann, weist der Anlaufring 7 eine Anzahl von Bohrungen 10 auf, die auf einem Teilkreis 15 angeordnet sind. Die Lage der Bohrungen 10 in radiale Richtung r ist dabei - wie sich in der Zusammenschau mit den 1, 4 und 5 ergibt - so gewählt, dass die Bohrungen 10 teilweise im radialen Bereich der Rolle 5 und teilweise im radialen Bereich des Nadellagers 11 liegen.
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Die somit erzielbare Wirkungsweise der vorgeschlagenen Konzeption geht am besten aus den 4 und 5 hervor. Hier ist zu sehen, dass im Falle der Beaufschlagung der Rolle 5 mit einer in axiale Richtung a wirkenden Kraft F die Stirnseite 16 der Rolle 5 mit der Seite 8 des Anlaufrings 7 Kontakt hat; demgemäß ergibt sich eine Kontaktstelle 17 zwischen Rolle und Anlaufring 7. Durch die axial wirkende Kraft F wird dann auch die Stirnseite 13 des Flansches 12 (siehe 2) gegen die Seitenwand 3, 4 gedrückt. Allerdings liegt besagter Kontakt zwischen dem Anlaufring 7 und der Seitenwand 3, 4 nur im radial innenliegenden Bereich des Anlaufrings 7 vor. Im radial außen liegenden Bereich ergibt sich auch bei der genannten Beaufschlagung mit der Kraft F ein Spalt zwischen Anlaufring 7 und Seitenwand 3, 4, wie es am besten aus 5 ersichtlich ist.
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Demgemäß ergibt sich auch bei der genannten Situation ein Ölfluss Ö durch die Bohrungen 10 zum Nadellager 11. Die gewählte radiale Lage der Bohrungen 10 auf dem Teilkreis 15 (siehe 3) ermöglicht dies.
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Somit ergibt sich ein Gleiten der Stirnseite 13 des Flansches 12 an der Seitenwand 3, 4, wenn der Anlaufring 7 mit der Rolle 5 mitrotiert. Kein Gleiten tritt demgemäß an der Kontaktstelle 17 zwischen Rolle 5 und Anlaufring 7 auf.
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Wie zu erkennen ist, findet der Gleitkontakt zwischen der Stirnseite 13 des Flansches 12 des Anlaufrings 7 und der Seitenwand 3, 4 auf einem Durchmesser statt, der kleiner ist als der Durchmesser der Kontaktstelle 17 zwischen Rolle 5 und Anlaufring 7. Je kleiner der Durchmesser des Gleitkontakts ist, desto kleiner sind auch die Reibungsverluste an der Kontaktfläche.
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Bei vorbekannten Lösungen ohne die genannten Anlaufringe 7 kommt es indes nachteilig zu einem Gleiten zwischen Rolle 5 und Seitenwand 3, 4.
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Somit ergibt sich im Vergleich zu vorbekannten Lösungen mit dem vorgeschlagenen Konzept ein geringerer Reibungsverlust und zugleich eine bessere Ölversorgung der Lagerstelle.
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Begünstigt wird der Effekt, wenn der Anlaufring 7 mit einer reibungsmindernden Beschichtung versehen wird, wie es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nockenfolger
- 2
- Gehäuseteil
- 3
- Seitenwand
- 4
- Seitenwand
- 5
- Rolle
- 6
- Bolzen
- 7
- Anlaufring
- 8
- radial kontinuierlich verlaufende Seite des Anlaufrings
- 9
- radial gestuft verlaufende Seite des Anlaufrings
- 10
- Ausnehmung (Bohrung)
- 11
- Wälzlagers (Nadellager)
- 12
- Flansch des Anlaufrings
- 13
- Stirnseite des Flansches
- 14
- Zentralbohrung
- 15
- Teilkreis der Ausnehmungen
- 16
- Stirnseite der Rolle
- 17
- Kontaktstelle zwischen Rolle und Anlaufring
- a
- axiale Richtung
- r
- radiale Richtung
- d
- Dicke
- D
- Dicke
- F
- Kraft
- Ö
- Ölfluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007031752 A1 [0002, 0012]
