DE19507183A1

DE19507183A1 - Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19507183A1
Application number: DE19507183A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Strian
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-09-05

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Gehäuse mit parallel zuein ander verlaufenden Wangen und darin angeordneten fluchtenden, einen Bolzen aufnehmenden Bohrungen, auf welchem über eine Gleit- oder eine Wälzlagerung eine einen Steuernocken zugewandte Rolle drehbar angeord net ist, wobei Mittel zur Schmierung der Lagerung Rolle vorhanden sind.

Ein derartiger Nockenfolger in Form eines Kipphebels ist aus der JP 62-203 908 vorbekannt. Die Schmierung dieser Nockenrolle erfolgt in diesem Fall über den Ölnebel im Ventiltriebgehäuse, der über die offenen Stirnseiten des Hohlbolzens und dessen radiale Bohrung bis zur Lagerstelle vordringen soll. Es ist daher denkbar, daß insbesondere bei höchsten Belastungen eine Mangelschmierung der Nockenrolle ein treten kann. Ein anderer Nachteil ergibt sich dadurch, daß der die Nockenrolle tragende Bolzen als Hohlbolzen gefertigt ist und daher einen erhöhten Fertigungsaufwand verlangt. In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, daß bei Nockenfolgern der die Rolle tragende Bolzen über eine Druckölaustrittsbohrung in einem hydraulischen Abstützel ement und eine Drucköleintrittsbohrung im Nockenfolger geschmiert wird (DE 43 05 759 AI). Diese Ölzuführungsbohrungen bewirken ebenfalls einen erhöhten Fertigungsaufwand des Nockenfolgers.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine andere Art der Schmierung des die Rolle tragenden Bolzens zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest eine der beiden Anlaufflächen der Wange und/oder eine der beiden Stirn seiten der Rolle mit von außen nach innen verlaufenden nutenförmigen Vertiefungen versehen ist, die sich über die ganze oder annähernd die ganze radiale Bauhöhe von Wange bzw. Rolle bis zur Bohrung der Wange bzw. bis zu einer Bohrung der Rolle erstrecken und entgegensetzt zur Drehrichtung bzw. in Drehrichtung der Rolle geneigt sind.

Durch diese, ähnlich dem Laufrad einer Kreiselpumpe, nutenförmigen Vertiefungen tritt bei Rotation der Rolle ein Pumpeffekt ein, so daß die sich im Spalt zwischen Stirnseite der Rolle und Anlauffläche der Wange befindlichen Öltröpfchen eine Erhöhung ihrer Strömungsenergie erfahren und entgegen der Fliehkraft radial nach innen in Richtung Lagerbolzen geleitet werden und auf diese Weise im Lagerbereich für eine ausreichende Schmierung sorgen. Zu beachten ist dabei, daß bei Anordnung der nutenförmigen Vertiefungen auf der Stirnseite der Rolle diese in Drehrichtung der Rolle geneigt sein müssen, während bei Anordnung dieser auf den Anlaufflächen der Wange die Neigung entgegen gesetzt der Drehrichtung der Rolle ist. In einem Fall werden die Öltröpfchen direkt durch die rotierende Rolle Richtung Lagermittel punkt gefördert, während sie im anderen Fall ihre kinetische Energie von der Rolle erhalten und durch die nutenförmigen Vertiefungen der Anlauffläche der Wangen in Richtung Lagermittelpunkt bewegt werden.

Eine Förderung des Schmiermittels entgegengesetzt der Fliehkraft radial nach innen in Richtung des Lagerbolzens wird nach Anspruch 2 auch dann erreicht, wenn zwischen den Stirnseiten der Rolle und den Anlaufflächen der Wange zumindest eine eine Bohrung aufweisende An laufscheibe angeordnet ist und mit entsprechenden nutenförmigen Ver tiefungen versehen ist.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die nutenförmigen Vertiefungen gerad linig verlaufen oder bogenförmig ausgestaltet sind.

Schließlich ist nach Anspruch 4 vorgesehen, daß die nutenförmigen Vertiefungen eine Größe von 5 bis 100 µm aufweisen und durch Prägen, Schleifen, Ätzen, Laserschneiden oder andere Oberflächenbearbeitungs verfahren eingebracht sind. Tiefen in dieser Größenordnung sind im Rahmen einer mechanischen Bearbeitung zu erwarten. Natürlich ist es auch denkbar, daß bei Gußteilen die nutenförmigen Vertiefungen bereits während des Gießvorganges erzeugt werden. Die Tiefe dieser Freiräume ist dann wesentlich größer.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Nockenfolgers, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Nockenfolger von oben,

Fig. 3, 4 eine Seitenansicht auf die Stirnfläche einer Rolle eines Nockenfolgers,

Fig. 5 einen teilweisen Axialschnitt durch eine Rolle eines Nockenfolgers.

Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges sei zunächst auf die Fig. 1 und 2 verwiesen. Dort ist ein Kipphebel mit dem Bezugszeichen 1 ver sehen und besteht aus einem Metallkörper 2, der in der Mitte mit einer durchgehenden Bohrung 3 ausgestattet ist. Durch diese Bohrung 3 ist eine Welle 4 geführt.

Ein Abschnitt 5 des Kipphebels 1 ist mit einer Aussparung 6 versehen, die durch zwei Wangen 7 und 8 in axialer Richtung begrenzt ist. Eine mit einem Nocken 9 in Kontakt befindliche Rolle 10 ist in dieser Aussparung 6 gehalten. Die Rolle 10 ist mit einer eine Vielzahl von Lagernadeln 11 aufnehmenden zentralen Bohrung 12 versehen. Die Lager nadeln bzw. der durch sie gebildete Nadelkranz 11 lagern die Rolle 10 auf einem Bolzen 13, der gleichzeitig die innere Laufbahn für den Nadelkranz 11 darstellt. Der Bolzen ist in zwei Aufnahmebohrungen 14 der Wangen 7 und 8 gelagert.

Auf der anderen Seite des Kipphebels 1 ist ein weiterer Abschnitt 15 vorhanden, der eine kreisrunde Aussparung 16 aufweist. In diese Aus sparung 16 ist ein Kipphebelelement 17 eingesteckt, das mit einem nicht dargestellten Gaswechselventil in Wirkverbindung steht. Zwischen den beiden Abschnitten 5 und 15 befindet sich ein Zwischenabschnitt 18, der im allgemeinen konvex ausgebildet ist. Zur Gewichtsersparnis ist der Metallkörper 2 des Kipphebels 1 an seinen Seitenflächen beid seitig mit Ausnehmungen 19 versehen. Der am Abschnitt 5 des Kipphebels 1 auf der Rolle 10 abwälzende Nocken 9 bewirkt ein Verschwenken des Kipphebels 1 um die Welle 4. Die drehende Abwälzbewegung des Nockens 9 auf der Rolle 10 am Abschnitt 5 wird am Abschnitt 15 in eine Auf- und Abbewegung des Ventiles umgesetzt.

In der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht des Kipphebels 1 ist die Anordnung der Anlaufscheiben 20 deutlich erkennbar. Diese sind in der Aussparung 6 zwischen den Stirnseiten der Rolle 10 und den Wangen 7 und 8 angeordnet. Die Anlaufscheiben 20 verhindern ein Einarbeiten von Rolle 10 bzw. Lagernadeln 11 in die Wangen 7 und 8 des Kipphebels 1.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Stirnseite der Rolle 10 zeich net sich dadurch aus, daß sie mit geradlinig verlaufenden bzw. bogen förmig gestalteten nutenförmigen Vertiefungen 21 versehen ist. Im ersten Fall erstrecken sich diese über die ganze radiale Bauhöhe der Rolle 10, d. h. sie reichen vom Außendurchmesser der Rolle 10 bis zu deren Bohrung 12. Die im zweiten Fall bogenförmig ausgestalteten nutenförmigen Vertiefungen 21 reichen vom Außendurchmesser der Rolle 10 bis fast an deren Bohrung 12, d. h. sie enden kurz vor dieser. Durch die in Drehrichtung (Pfeil) der Rolle 10 geneigten Vertiefungen wird eine Förderung des Schmiermittels entgegen der Fliehkraft radial nach innen bewirkt. Die Pumpwirkung beruht darauf, daß sich das Schmiermittel an der in Drehrichtung hinteren Wand der nutenförmigen Vertiefung 21 anstaut. Infolge der Neigung der nutenförmigen Vertie fungen 21 in Richtung der jeweiligen Drehrichtung wird nun das Schmiermittel durch neuerlich angestautes Schmiermittel nach innen verdrängt. Um denselben Effekt der Pumpwirkung auch zu erzielen, wenn die nutenförmigen Vertiefungen 21 an den Anlaufflächen der Wangen 7 und 8 angeordnet sind, müssen diese entgegengesetzt der Drehrichtung der Rolle 10 geneigt sein. Die Öltröpfchen werden dann von der Rolle 10 in die nutenförmigen Vertiefungen 21 der Wangen 7 und 8 geschleu dert und gelangen ebenfalls über diese in Richtung Lagermittelpunkt.

Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß zwischen der frei drehbaren Rolle 10 und der fest angeordneten Anlaufscheibe 20 ein Spalt 22 gebildet ist. In diesem Spalt 22 befindliche Öltröpfchen erhalten durch die Rolle 10 eine entsprechende kinetische Energie, werden gegen die Anlaufscheiben 20 geschleudert und entlang der nutenförmigen Vertiefungen 21 in das Lagerinnere geleitet.

Bezugszeichenliste

1 Kipphebel
2 Metallkörper
3 Bohrung
4 Welle
5 Abschnitt
6 Aussparung
7 Wange
8 Wange
9 Nocken
10 Rolle
11 Nadel
12 Bohrung
13 Bolzen
14 Bohrung
15 Abschnitt
16 Aussparung
17 Kipphebelelement
18 Zwischenabschnitt
19 Ausnehmung
20 Anlaufscheibe
21 Vertiefung
22 Spalt

Claims

1. Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, beste hend aus einem Gehäuse mit parallel zueinander verlaufenden Wangen (7, 8) und darin angeordneten fluchtenden, einen Bolzen (13) aufnehmenden Bohrungen (14), auf welchem über eine Gleit- oder eine Wälzlagerung eine einem Steuernocken (9) zugewandte Rolle (10) drehbar angeordnet ist, wobei Mittel zur Schmierung der Lagerung der Rolle (10) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Anlauf flächen der Wange (7, 8) und/oder eine der beiden Stirnseiten der Rolle (10) mit von außen nach innen verlaufenden nutenförmigen Ver tiefungen (21) versehen ist, die sich über die ganze oder annähernd die ganze radiale Bauhöhe von Wange (7, 8) bzw. Rolle (10) bis zur Bohrung (14) der Wange (7, 8) bzw. bis zu einer Bohrung (12) der Rolle (10) erstrecken und entgegensetzt zur Drehrichtung bzw. in Drehrich tung der Rolle (10) geneigt sind.

2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnseiten der Rolle (10) und den Anlaufflächen der Wange (7, 8) zumindest eine eine Bohrung aufweisende Anlaufscheibe (20) angeordnet und mit nutenförmigen Vertiefungen (21) versehen ist.

3. Nockenfolger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Vertiefungen (21) geradlinig verlaufend oder bogen förmig ausgestaltet sind.

4. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen Vertiefungen (21) eine Größe von 5 bis 100 µm aufweisen und durch Prägen, Schleifen, Ätzen, Laserschneiden oder andere Ober flächenbearbeitungsverfahren eingebracht sind.