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Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätiger umfassend einen Ventilbetätigerkörper mit einer Ventilbetätigerlagerung zur ortsfesten und schwenkbeweglichen Anbindung an ein Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine und mit einer Ventilbetätigerkontaktfläche zur Betätigung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine sowie mit einer Aufnahmeöffnung zur gleitgelagerten Aufnahme eines Ventilbetätigerbolzens zur Aufnahme einer Nockenrolle zur Wechselwirkung mit einem Nocken einer Nockenwelle.
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Aus der
DE 10 2004 053 202 A1 ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Schlepphebel zur Betätigung eines Gaswechselventils bekannt. Dessen Bewegung folgt einem Hub eines Nockens sowie einem zum Hub des Nockens überlagerten und vom Hub des Nockens unabhängigen Hub einer hydraulischen Kraftaufbringeinrichtung. Hierzu ist ein Kolben der Kraftaufbringeinrichtung relativ zu einem Gehäuse der Kraftaufbringeinrichtung durch zeitlich variable Zufuhr eines im Druck einstellbaren Hydraulikmittels aus einer Hydraulikmittelleitung in einen vom Kolben und vom Gehäuse gebildeten Druckraum von einer ersten Endposition bis zu einer zweiten Endposition bewegbar.
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Weitere Schlepphebel mit gleitgelagert im Ventilbetätigerkörper angeordneten Bolzen zur Aufnahme einer Nockenrolle sind bekannt aus der
US 10,113,584 B2 , der
US 5,983,848 A und der
US 4,856,466 A .
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilbetätiger, insbesondere einen Schlepphebel, für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs anzugeben, bei dem der Verschleiß reduziert ist und die Lebensdauer eines Schlepphebels dementsprechend verlängert ist
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ventilbetätiger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein erfindungsgemäßer Ventilbetätiger umfasst einen Ventilbetätigerkörper mit einer Ventilbetätigerlagerung zur ortsfesten und schwenkbeweglichen Anbindung an ein Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine, mit einer Ventilbetätigerkontaktfläche zur Betätigung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine sowie mit einer Aufnahmeöffnung zur gleitgelagerten Aufnahme eines Ventilbetätigerbolzens zur Aufnahme einer Nockenrolle zur Wechselwirkung mit einem Nocken einer Nockenwelle. Mit Vorteil sind zwischen der Nockenrolle und dem Ventilbetätigerbolzen Wälzkörper angeordnet. Erfindungsgemäß weist der Ventilbetätigerkörper im Bereich der Aufnahmeöffnung eine Auflagefläche zur gleitgelagerten Aufnahme des Ventilbetätigerbolzens auf, die eine axiale Breite aufweist, welche kleiner bemessen ist als die Breite der Seitenwand des Ventilbetätigerkörpers im Bereich der Aufnahmeöffnung. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Reibung der Gleitlagerung des Ventilkörperbolzens reduziert ist.
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Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
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Ein Ventilbetätiger, zum Beispiel ausgebildet als Schlepphebel (auch Schwinghebel), ist ein in Verbrennungsmotoren eingesetzter Hebel zur Übertragung von Kurvenbewegungen eines Nockens von der Nockenwelle auf die Einlass- bzw. Auslass-Ventile. Der Schlepphebel ist ein einseitiger Hebel. Er ist an einer Seite drehend gelagert, am anderen Ende liegt er auf dem Ventil auf. Im Gegensatz zur Anordnung beim Kipphebel liegt die Nockenwelle oberhalb des Schlepphebels. Die Nockenwelle betätigt ohne Zwischenglieder den Schlepphebel von oben. Auch Varianten mit kugelgelagertem Rollenabgriff sind üblich. Bei einem Rollenschlepphebel ist im Eingriffsbereich der Nockenwelle eine gelagerte Rolle vorhanden. Diese Rolle verringert die Reibung im Ventiltrieb um rund 30 %. Typischerweise drückt die Ventilfeder den Schlepphebel in seine Ausgangslage zurück, sobald sich die Nockenwelle weitergedreht hat. Einige Konstruktionen weisen eine separate Rückstellfeder auf, um den Schlepphebel in seine Ausgangslage zurückzustellen.
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Die auf den Schlepphebel wirkenden Kräfte fallen im Vergleich zum Kipphebelantrieb geringer aus. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Realisierung eines Ventilspielausgleichs. Zum Ausgleich des Ventilspiels wird der Drehpunkt vertikal verstellt. Die Ausgleichselemente zählen hier nicht zu den bewegten Massen, der Schlepphebel stützt sich nur darauf ab.
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Schlepphebel werden in der Regel aus Blech oder aus Stahlguss hergestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme des Ventilbetätigerbolzens in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Ventilbetätigerkörpers zumindest bereichsweise konisch erweitert sind.
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Es kann somit in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass eine konstruktiv einfache Verringerung der Auflagefläche für die Gleitlagerstelle realisiert ist. Ferner wird dadurch die Ölschmierung im Bereich der Gleitlagerstelle verbessert.
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Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass Aufnahmeöffnungen in axialer Richtung voneinander wegweisend nach außen gerichtet konisch erweitert ausgebildet sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Herstellung der Gleitlagerstelle mit verringerter Auflagefläche vereinfacht ist.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die Aufnahmeöffnung über mindestens ein Drittel, bevorzugt über mindesten die Hälfte der axialen Breite der Gehäuseseitenwand des Ventilbetätigerkörpers konisch erweitert ausgebildet ist. Somit kann insbesondere bewirkt werden, dass eine gute Gleitlagerung bei optimierten Verschleißerscheinungen gefunden werden konnte.
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Bevorzugt ist der Ventilbetätiger als Schlepphebel ausgebildet.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.
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Es zeigen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Ventilbetätiger, ausgebildet als Schlepphebel, in einer Perspektivansicht, in schematischer Darstellung, und
- 2 den Ventilbetätiger gemäß 1 in einer Seitenansicht (oben rechts), in einer Schnittdarstellung (oben links) entlang der Schnittebene A-A aus der Seitenansicht und in einem vergrößerten Teilausschnitt der Schnittdarstellung.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ventilbetätiger 1, ausgebildet als Schlepphebel, in einer Perspektivansicht. Der gezeigte Schlepphebel umfasst einen Ventilbetätigerkörper 2, der an seinem eine axialen Ende eine Ventilbetätigerlagerung 3 zur ortsfesten und schwenkbeweglichen Anbindung an ein nicht gezeigtes Gehäuseteil einer Brennkraftmaschine aufweist und der an seinem der Ventilbetätigerlagerung 3 gegenüberliegendem freien axialen Ende eine Ventilbetätigerkontaktfläche 4 zur Betätigung eines Ventilschafts eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine aufweist. Etwa im mittleren Bereich seiner axialen Längserstreckung weist der Ventilbetätigerkörper 2, quer zu seiner Längserstreckungsrichtung verlaufend, eine als Querbohrung ausgebildete Aufnahmeöffnung 5 für die gleitgelagerte Aufnahme eines Ventilbetätigerbolzens 6 zur Aufnahme einer Nockenrolle 7 auf. Dabei dient die Nockenrolle 7 der reibungsoptimierten Wechselwirkung mit einem Nocken einer nicht dargestellten Nockenwelle.
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2 zeigt den Ventilbetätiger gemäß 1 in einer Seitenansicht (oben rechts), in einer Schnittdarstellung (oben links) entlang der Schnittebene A-A aus der Seitenansicht und in einem vergrößerten Teilausschnitt der Schnittdarstellung. Wie in der Darstellung oben links und dem zugehörigen vergrößerten Teilausschnitt unten dargestellt, weist der Ventilbetätigerkörper 2 im Bereich der Aufnahmeöffnung 5 eine Auflagefläche mit einer axialen Breite a zur gleitgelagerten Aufnahme des Ventilbetätigerbolzens 6 auf, die derart bemessen ist, das diese kleiner bemessen ist als die axiale Breite b der Seitenwand des Ventilbetätigerkörpers 2 im Bereich der Aufnahmeöffnung 5. Die in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Ventilbetätigerkörpers 2 ausgebildeten Aufnahmeöffnungen 5 zur Aufnahme des Ventilbetätigerbolzens 6 sind dabei in axialer Richtung, voneinander wegweisend nach außen gerichtet, bereichsweise konisch erweitert ausgebildet. Dabei sind die konischen Aufweitungen der Aufnahmeöffnungen 5 über zirka die Hälfte der axialen Breite b der Gehäuseseitenwände des Ventilbetätigerkörpers 2 ausgebildet. Ebenfalls gut zu erkennen ist in den beiden Darstellungen (oben links und unten), dass die Nockenrolle 7 über Wälzkörper bzw. ein Wälzlager 8 auf dem Bolzen 6 gelagert angeordnet ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventilbetätiger
- 2
- Ventilbetätigerkörper
- 3
- Ventilbetätigerlagerung
- 4
- Ventilbetätigerkontaktfläche
- 5
- Aufnahmeöffnung
- 6
- Ventilbetätigerbolzens
- 7
- Nockenrolle
- 8
- Wälzkörper
- b
- Breite der Gehäusewand (Ventilbetätigerkörper)
- a
- (axiale Breite der) Auflagefläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004053202 A1 [0002]
- US 10113584 B2 [0003]
- US 5983848 A [0003]
- US 4856466 A [0003]
