DE19549221A1

DE19549221A1 - Brennkraftmaschine mit einem Nockenantrieb

Info

Publication number: DE19549221A1
Application number: DE19549221A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Kuhn; Juergen Dr Ing Dr Kirschner; Sandro Dipl Ing Soccol
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1995-12-30
Publication date: 1997-07-03
Also published as: KR100301334B1; JPH11501711A; WO1997024514A1; BR9607421A; US5823154A; EP0812380A1; KR19980702643A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 38 26 144 A1 bekannten, Brennkraftmaschine ist jedem Zylinder der zu versorgenden Brennkraftmaschine eine separate Brennstoffeinspritzeinrichtung zugeordnet. Diese wird über einen Nockenantrieb gesteuert, der einen um einen festen Lagerpunkt schwenkbaren Kipphebel aufweist. An diesem Kipphebel ist eine auf einer Nockenbahn einer Nockenwelle ablaufende Rolle vorgelagert, die Hub- und Senkbewegungen auf ein mit der Brennstoffeinspritzeinrichtung wirkverbundenes Antriebsteil überträgt.

Eine derartige Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß sowohl der Kipphebel als auch die in dem Kipphebel drehbar gelagerte Rolle keine Schmierung der Lagerung aufweisen, wodurch aufgrund der hohen zu übertragenden Kräfte ein hoher Verschleiß zwischen den drehbeweglich zueinander angeordneten Teilen auftreten und bis zur Funktionsuntüchtigkeit durch Festlaufen führen kann.

Um eine Schmierung von derartigen Lagerstellen zu ermöglichen, ist darüber hinaus aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits bekannt, daß bei stationären Lagerstellen eine direkte Zuführung von Schmiermitteln an derartige Lagerstellen ermöglicht ist.

Bei Lagerstellen von auf einer Kurvenbahn bewegten Bauteilen, wie beispielsweise die Rolle im Kipphebel, ist aufgrund der Hubbewegung eine Zuführung von Schmiermitteln nur sehr aufwendig oder oft nicht möglich, so daß diese Teile durch den hohen Verschleiß eine kurze Lebensdauer aufweisen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß einer im Kipphebel gelagerten Rolle durch eine im Bereich einer Kurvenbahn der Rolle angeordnete Schmiermitteldüse Schmiermittel über eine im Rollenbolzen angeordnete Bohrung zuführbar ist. Dadurch kann zumindest zu dem Zeitpunkt, zu dem der in dem Kipphebel gelagerte Rollenbolzen eine Schmiermittelversorgungsstelle überfährt, Schmiermittel aufgenommen werden. Dabei wird das Schmiermittel vorteilhafterweise in Richtung auf die Lagerstelle gesprüht, so daß Schmiermittelpartikel in die Bohrung und somit zwischen Rolle und Rollenbolzen zur Schmierung gelangen können. Gleichzeitig kann eine derartige Schmiermittelzuführung dazu beitragen, daß bei einem drehbar gelagerten Rollenbolzen eine Schmierung des Rollenbolzens zum Kipphebel gegeben sein kann.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist für eine drehfeste Lagerung eines Rollenbolzens an einem Kipphebel vorgesehen, daß die radial verlaufende Querbohrung von der Nockenbahn abweisend angeordnet ist, so daß an die Lagerstelle mit Sicherheit Schmiermittel zuführbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einem drehbar gelagerten Rollenbolzen zumindest eine den Rollenbolzen vollständig durchdringende Querbohrung vorgesehen ist. Dadurch kann ebenfalls bei Drehung des Rollenbolzens sichergestellt sein, daß eine ausreichende Schmierung zwischen Rollenbolzen und Rolle gegeben sein kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zur Schmiermittelzuführeinrichtung weisende Bohrung im Rollenbolzen eine trichterförmige Öffnung aufweist. Dadurch kann beim Überfahren der Schmiermittelzuführeinrichtung eine größere Menge an Schmiermittel aufgenommen und zugeführt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schmiermittelzuführeinrichtung in einem Bereich, in dem die Rolle eine untere Totpunktlage der Nockenbahn durchläuft, anordenbar ist. In dieser Position ist die geringste Lagerbelastung zwischen Rolle und Rollenbahn gegeben, so daß das zugeführte Schmiermittel eine bessere Verteilung zwischen der Rolle und dem Rollenbolzen aufweisen kann.

Die erfindungsgemäße Schmiermittelzuführung an einem Nockenantrieb kann dabei an Kraftstoffeinspritzeinrichtungen oder auch am Antrieb von Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine verwendet werden.

In den weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Nockenantrieb einer Brennkraftmaschine, die Fig. 2 einen schematischen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit einer Schmiermittelzuführeinrichtung, die Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Rollenbolzens, der drehfest im Kipphebel gelagert ist, die Fig. 4 eine alternative Ausführungsform eines Rollenbolzens zu Fig. 3, die Fig. 5 einen Querschnitt eines Rollenbolzens, der drehbar im Kipphebel gelagert ist und die Fig. 6 eine schematische Ansicht auf eine zwischen zwei Nockenantrieben angeordnete Schmiermittelzuführeinrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, die einen Nockenantrieb 11 aufweist, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt sind. Innerhalb des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine ist eine umlaufende Nockenwelle 12 mit einem eine Nockenbahn aufweisenden Nocken 13 angeordnet. Dieser betätigt über eine auf der Nockenbahn laufenden Rolle 14 einen Kipphebel 16, der über ein Lager 17 drehfest zum Zylinderkopf gelagert ist. Der Kipphebel 16 ist um die Lagerachse 18 schwenkbar angeordnet und betätigt über ein Antriebsteil 19 eine Pumpendüse 21. Ein derartiger Nockenantrieb 11 kann desweiteren zum Antrieb von Ventilsteuerungen, Pumpenkolben oder dergleichen dienen.

Die Rolle 14 ist auf einem Rollenbolzen 22 drehbar um eine Drehachse 23 gelagert, die gleichzeitig eine Längsmittelachse des Rollenbolzens 22 bildet. Der Rollenbolzen 22 kann anwendungsspezifisch drehfest oder frei drehbar in dem Kipphebel 16 gelagert sein.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Fig. 1. Einer Stirnfläche 24 des Rollenbolzens 22 gegenüberliegend ist eine Schmiermittelzuführeinrichtung 26 angeordnet. Diese Schmiermittelzuführeinrichtung 26 ist an einem Schmiermittelversorgungskanal 27 eines Schmiermittelkreislaufes anschließbar. Die Schmiermittelzuführeinrichtung 26 ist durch einen Schraubenbolzen 28 mit einer zentralen Bohrung 29 und einer Querbohrung 31 ausgebildet, wobei über die Bohrungen 29, 31 Schmiermittel einer Schmiermitteldüse 32 zuführbar ist, die in einer Hülse 33 angeordnet ist. Die Schmiermitteldüse 32 ist in geringem Abstand zur Stirnfläche 24 des Rollenbolzens 22 angeordnet, so daß beim Sprühen des Schmiermittels ein hoher Betrag an Schmiermittel einer im Rollenbolzen 22 angeordneten Bohrung 30 zuführbar ist.

Die Bohrung 30 weist einen Bohrungsabschnitt 34 auf, der in der Lagerachse 23 des Rollenbolzens 22 angeordnet ist. Der Bohrungsabschnitt 34 weist eine trichterförmige Öffnung 36 auf, damit beim Überfahren der Schmiermitteldüse 32 während einer Hubbewegung ein größtmöglicher Betrag an Schmierstoff in den Bohrungsabschnitt 34 gelangen kann und über eine Querbohrung 37 zur Lagerstelle zwischen Rolle 14 und Rollenbolzen 22 gelangen kann. Der Bohrungsabschnitt 34 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Sacklochbohrung ausgebildet.

Das Schmiermittel wird vorteilhafterweise über eine Düse 32 gesprüht, so daß ein an der Stirnfläche 24 auftreffendes Sprühfeld im wesentlichen einen Durchmesser der trichterförmigen Öffnung 36 aufweist. Dadurch kann eine optimale Schmiermittelzuführung gegeben sein.

Die Schmiermittelzuführeinrichtung 26 kann in einer Ebene eines Bahnverlaufes der Bohrung 30 im Bereich der gesamten durchlaufenden Hubbewegung anordenbar sein. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung der Schmiermitteldüse 32 im unteren Totpunkt der Nockenbahn. Dadurch ist die Belastung zwischen der Rolle 14 und dem Rollenbolzen 22 am geringsten, wodurch eine verbesserte Verteilung des Schmiermittels gegeben sein kann.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt eines drehfest in einem Kipphebel 16 angeordneten Rollenbolzens 22 dargestellt. Diese einfache Ausführungsform weist einen Bohrungsabschnitt 34 auf, der als Sacklochbohrung ausgebildet ist. In diese münden zwei radial angeordnete Querbohrungen 37, die das Schmiermittel zur Lagerstelle zwischen dem Rollenbolzen 22 und der Rolle 14 führen. Die Querbohrungen 37 sind an einem zur Rolle 14 weisenden Ende trichterförmig ausgebildet, damit das Schmiermittel über einen größeren Bereich austreten kann. Der Einbau eines derartigen Rollenbolzens 22 ist vorteilhafterweise derart vorzusehen, daß die Querbohrung 37 von der Nockenbahn abweist.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform eines drehfest in dem Kipphebel 16 angeordneten Rollenbolzens 22 dargestellt. Die Bohrung 30 weist an einer Stirnfläche 24 die trichterförmige Öffnung 36 auf. Die Bohrung 30 ist als Stufenbohrung ausgebildet und ragt mit ihrem im Durchmesser vergrößerten Bohrungsabschnitt zumindest über die Hälfte der Länge des Rollenbolzens 22, so daß in etwa im mittleren Bereich des Rollenbolzens 22 die Querbohrung 37 radial nach außen laufend anordenbar ist. Durch die Stufenbohrung kann erreicht werden, daß eine gute Schmiermittelzuführung in dem Bohrungsabschnitt 34 erzielt werden kann, da sich kein Staudruck in dem Bohrungsabschnitt 34 aufbauen kann, so daß eine gute Zuführung des Schmiermittels zur Querbohrung 37 gegeben sein kann. Die Einbaulage des Rollenbolzens 22 entspricht der zu Fig. 3 beschriebenen Einbaulage.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 der Bohrungsabschnitt 34 sich beispielsweise über zwei Drittel oder drei Viertel der Länge des Rollenbolzens 22 erstreckt, wobei mehrere Querbohrungen 37 anordenbar sind, die den Bohrungsabschnitt 34 mit der Lagerstelle verbinden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Rollenbolzens 22 dargestellt, der eine drehbare Lagerung im Kipphebel 16 ermöglicht. Der Bohrungsabschnitt 34 ist durchgehend angeordnet, wobei die im mittleren Bereich angeordneten Querbohrungen 37 um 180° zueinander versetzt sind und somit an zwei einander gegenüberliegenden Stellen eine Schmiermittelzufuhr ermöglichen.

Desweiteren weist die in Fig. 5 dargestellte Anordnung den Vorteil auf, daß der Rollenbolzen 22 in Bezug auf die Einbaurichtung frei wählbar anordenbar ist, da an beiden Stirnseiten eine trichterförmige Öffnung 36 zur Durchgangsbohrung angeordnet ist.

Die Querbohrungen 37 können auch unter einem beliebigen Winkel zueinander anordenbar sein. Desweiteren können mehrere Querbohrungen 37 in einer Radialebene als auch in mehreren Radialebenen vorgesehen sein. Vorteilhafterweise sind diese um 180° zueinander versetzt angeordnet, so daß in einem Arbeitsgang eine derartige durchgehende Querbohrung 37 herstellbar ist.

In Fig. 6 ist eine alternative Ausführungsform einer Schmiermittelzuführeinrichtung 26 zu Fig. 2 dargestellt. Diese Schmiermittelzuführeinrichtung 26 weist zwei Schmiermitteldüsen 32 auf, so daß bei einer Anordnung der Schmiermittelzuführeinrichtung 26 zwischen zwei Nockenantrieben 11 mit einer Schmiermittelzuführeinrichtung 26 beide Nockenantriebe 11 mit Schmiermittel versorgt werden können. Durch diese Anordnung kann zwischen jedem zweiten Nockenantrieb 11 eine Schmiermittelzuführung 26 vorgesehen sein, wodurch eine kostengünstige Ausgestaltung gegeben sein kann.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß eine gemäß Fig. 6 dargestellte Schmiermittelzuführeinrichtung 26 in jedem durch zwei Nockenantriebe 11 gebildeten Zwischenraum anordenbar ist. Bei dieser alternativen Ausführungsform ist vorteilhafterweise ein Rollenbolzen 22 gemäß Fig. 5 im Kipphebel 16 vorgesehen, so daß eine Schmiermittelzuführung von beiden Seiten gegeben sein kann.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Nockenantriebes 11 kann auch für eine zu Fig. 1 alternative Ausführungsform gegeben sein. Bei dieser Ausführungsform ist der Kipphebel 16 an einem Ende über das Lager 17 mit dem Zylinderkopf ortsfest verbunden. Im mittleren Bereich des Kipphebels 16 ist eine Nockenwelle 12 vorgesehen, die über Nocken 13 die im mittleren Bereich des Kipphebels gelagerte Rolle 14 antreibt. An einem dem Lager 17 des Kipphebels 16 gegenüberliegenden Ende ist das Antriebsteil 19 vorgesehen, das eine Pumpendüse 21 oder dergleichen ansteuert.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem Nockenantrieb (11), welcher einen in einem Zylinderkopf schwenkbar gelagerten Kipphebel (16) aufweist, mit einer im Kipphebel (16) gelagerten Rolle (14), die auf einer Nockenbahn eines Nockens (13) einer Nockenwelle (12) abläuft und für den Antrieb von Bauteilen (21) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (14) im Kipphebel (16) auf einem Rollenbolzen (22) gelagert ist, der an zumindest einer Stirnseite (34) eine zur Lagerstelle der Rolle (14) führende Bohrung (30) aufweist, der stirnseitig beim Durchlaufen einer Hubbewegung von einer im Bereich der die Bohrung durchlaufenden Hubbahn zugeordneten Schmiermittelzuführeinrichtung (26) Schmiermittel zuführbar ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Bohrung (30) einen in einer Längsachse des Rollenbolzens (22) verlaufenden Bohrungsabschnitt (34) und zumindest eine radial nach außen laufende Querbohrung (37) aufweist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achslängsrichtung verlaufende Bohrungsabschnitt (34) im Rollenbolzen (22) sich zumindest über die Hälfte der Länge des Rollenbolzens (22) erstreckt und als eine Sacklochbohrung ausgebildet ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achslängsrichtung des Rollenbolzens (22) sich erstreckende Bohrungsabschnitt (34) als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei sich der größere Durchmesser der Stufenbohrung zumindest über die Hälfte der Länge des Rollenbolzens (22) erstreckt.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Querbohrung (37) eines drehfest im Kipphebel (16) angeordneten Rollenbolzens (22) von der Nockenbahn abweisend angeordnet ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Querbohrung (37) eines drehbar im Kipphebel (16) gelagerten Rollenbolzens (22) als zumindest eine den Rollenbolzen (22) vollständig durchquerende Bohrung ausgebildet ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelzuführeinrichtung (26) im wesentlichen in einem Bereich anordenbar ist, in dem die Rolle (14) eine untere Totpunktlage des Nockens (13) durchläuft.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelzuführeinrichtung (26) zumindest eine Schmiermitteldüse (32) aufweist, die mit einem Schmiermittelversorgungskanal (27) eines Schmiermittelkreislaufs im Zylinderkopf verbindbar ist.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelzuführeinrichtung (26) zwei um 180° versetzt zueinander angeordnete Schmiermitteldüsen (32) aufweist, die zwischen zwei auf jeweils einer Nockenbahn ablaufenden Rollen (14) eines Nockenantriebes (11) anordenbar sind.

10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Schmiermittelzuführeinrichtung (26) weisende Bohrungsabschnitt (34) eine trichterförmige Öffnung (36) aufweist.

11. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine mit der Schmiermittelzuführungsbohrung (34) verbundene Querbohrung (37) vorgesehen ist, die im Bereich der Überdeckung des Rollenbolzens (22) mit dem Kipphebel (16) mündet.