DE19749079B4

DE19749079B4 - Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19749079B4
Application number: DE19749079A
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Steffen Hertrich
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2017-11-07
Also published as: DE19749079A1

Abstract

Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der als Kipp-, Schlepp- oder Schwinghebel (1) ausgebildet ist, eine ein Drehzentrum (11) bildende Bohrung (6) aufweist und von wenigstens einem Nocken beaufschlagt wird, wobei jeder der Nocken an jeweils einem über ein Wälzlager (17) drehbar gelagerten Ring (18) anliegt und bei seiner Drehung eine Verschwenkung des Nockenfolgers (1) um das Drehzentrum (11) bewirkt, jedes der Wälzlager (17) mit als Schmierstoff wirkendem Hydraulikmittel beaufschlagt wird und als innere Laufbahn jedes der Wälzlager (17) die Mantelfläche eines kreisringförmigen Hohlbolzens (15) verwendet wird, jeder der Hohlbolzen (15) eine radiale Schmierlochbohrung (19, 20) für die direkte Schmierung des Wälzlagers (17) von innen nach außen aufweist, der Nockenfolger (1) zur gleichzeitigen Beaufschlagung mehrerer gleichwirkender Gaswechselventile über hydraulische Spielausgleichselemente (4), die in einer zu der Bohrung (6) achsparallelen, Hydraulikmittel führenden Querbohrung (10) angeordnet sind, ausgebildet ist und jeder der Hohlbolzen (15) in der Querbohrung (10) zwischen zwei der hydraulischen Spielausgleichselemente...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der als Kipp-, Schlepp- oder Schwinghebel ausgebildet ist, eine ein Drehzentrum bildende Bohrung aufweist und von wenigstens einem Nocken beaufschlagt wird. Dabei liegt jeder der Nocken an jeweils einem über ein Wälzlager drehbar gelagerten Ring an und bewirkt bei seiner Drehung eine Verschwenkung des Nockenfolgers um das Drehzentrum. Jedes der Wälzlager wird mit als Schmierstoff wirkendem Hydraulikmittel beaufschlagt.
Hintergrund der Erfindung
Ein solcher Nockenfolger ist aus dem Dokument DE 42 34 868 A1 bekannt. Dort ist ein Kipphebel für einen Ventiltrieb gezeigt, bei dem zur Schmierung der Lauffläche des Ringes und eines zur Lagerung des Ringes vorgesehenen Nadellagers eine auf den Ring gerichtete Bohrung vorgesehen ist. Diese verläuft zur gezielten Anspritzung der Lauffläche des Ringes im wesentlichen tangential zu dem Ring und hat im Bereich ihres kleinsten Querschnittes einen Durchmesser von höchstens 0,5 mm. Eine unmittelbare Leitung von Schmierstoff zu den Wälzkörpern des Nadellagers, insbesondere zu deren mittlerem Längsbereich, ist hier nicht vorgesehen. In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß ein solcher Ventiltrieb immer wieder mangels Versorgung des Wälzlagers mit Schmierstoff ausgefallen ist. Während am Außendurchmesser des Ringes kein Verschleiß auftrat, wurden jedoch häufig die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper und der Bolzen, der die innere Laufbahn für die Wälzkörper bildet, beschädigt.
Aus der JP 5-98913 A ist ein von einem Nocken beaufschlagter Schlepphebel bekannt. Dieser weist einen Ring auf, an dem der Nocken anliegt und der über ein mit Hydraulikmittel unmittelbar beaufschlagtes Wälzlager drehbar gelagert ist. Der Schlepphebel ist mit einer kalottenförmigen Ausnehmung auf einem Kugelkopf eines Abstützelements schwenkbeweglich gelagert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger-Hebel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem jedes der Wälzlager ausreichend mit Schmierstoff versorgt wird, um dessen vorzeitigen Ausfall zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als innere Laufbahn jedes der Wälzlager die Mantelfläche eines kreisringförmigen Hohlbolzens verwendet wird, jeder der Hohlbolzen eine radiale Schmierlochbohrung für die direkte Schmierung des Wälzlagers von innen nach außen aufweist, der Nockenfolger zur gleichzeitigen Beaufschlagung mehrerer gleichwirkender Gaswechselventile über hydraulische Spielausgleichselemente, die in einer zu der Bohrung achsparallelen, Hydraulikmittel führenden Querbohrung angeordnet sind, ausgebildet ist und jeder der Hohlbolzen in der Querbohrung zwischen zwei der hydraulischen Spielausgleichselemente angeordnet ist.
Die Querbohrung, die mindestens einen Hohlbolzen enthält, kann über einen zentralen Pfad mit der das Drehzentrum bildenden Bohrung verbunden sein. Auf diese Weise wird Schmierstoff innerhalb des Nockenfolgers sicher zu dem jeweiligen Wälzlager geführt.
Die radiale Schmierlochbohrung kann entweder unmittelbar zu den Wälzkörpern des Wälzlagers führend oder zu einer die Wälzkörper des Wälzlagers abdeckenden Beilagscheibe führend in dem Hohlbolzen angeordnet sein. In beiden Fällen wird der Schmierstoff gezielt an die gewünschte Stelle seiner Verwendung geführt.
Die radiale Schmierlochbohrung kann im Bereich ihres kleinsten Querschnitts einen Durchmesser von höchstens 0,5 mm aufweisen. Aufgrund dieses geringen Bohrungsdurchmessers kann ein sehr feiner Schmierstoffstrahl unmittelbar auf die Wälzkörper bzw. in den Zwischenraum zwischen der Beilagscheibe und den Wälzkörpern eingebracht werden. Der geringe Bohrungsquerschnitt führt dazu, daß sich im gesamten Schmierstoff- und Hydrauliksystem des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine insgesamt kaum ein Druckverlust ergibt. Bei einem größeren Querschnitt der Bohrung und der großen Anzahl vorhandener Lagerungen könnte anderenfalls der Schmierstoff- und ggf. der Hydrauliköldruck erheblich reduziert werden. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist eine intensive Schmierung des Lagerbereiches und ein Abführen von Wärme gewährleistet.
Die radiale Schmierlochbohrung kann mittels Erodierens oder durch Behandeln mit Laser- oder Elektronenstrahlen hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schwinghebels, der für die gleichzeitige Einwirkung auf drei Gaswechselventile ausgebildet ist;
2 einen Querschnitt durch den Schwinghebel nach 1, in welchem radiale Schmierlochbohrungen der Hohlbolzen erkennbar sind, die unmittelbar zu den Wälzkörpern führen;
3 einen vergrößerten Ausschnitt gemäß 2, wobei jedoch die radialen Schmierlochbohrungen zu den Beilagscheiben führen.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen als Schwinghebel 1 ausgebildeten Nockenfolger. Dieser wirkt mit seinem einen Ende 2 über seine Unterseite 3 mittels dreier hydraulischer Spielausgleichselemente 4 auf nicht dargestellte Ventilschaftenden von Gaswechselventilen axial ein. Er kann beispielsweise zur Beaufschlagung von Einlaßventilen ausgebildet sein. Mit seinem anderen Ende 5 ist der Schwinghebel 1 über eine Bohrung 6 auf einem nicht näher dargestellten Drehzentrum schwenkbeweglich gelagert. Der Schwinghebel 1 ist in der Draufsicht betrachtet gabelförmig ausgebildet. Dabei besitzen die einzelnen Gabelenden 7 jeweils eine ringförmige Erweiterung 8 infolge vorgesehener Aufnahmeräume 9 für die Spielausgleichselemente 4.
2 zeigt einen Querschnitt durch den Schwinghebel 1 im Bereich seiner Querbohrung 10, die zu der Bohrung 6 parallel verläuft. Von der das Drehzentrum 11 bildenden Bohrung 6 geht ein zentraler Pfad 12 aus, der entlang einer Quermittelebene des Schwinghebels 1 verläuft. Er verbindet die Bohrung 6 mit der Querbohrung 10. Der Pfad 12 und die Querbohrung 10 dienen der Weiterleitung von Hydraulikmittel zu den Spielausgleichselementen 4 im Schwinghebel 1. Dadurch, daß im Schwinghebel 1 nur ein zentraler Pfad 12 erforderlich ist, gestaltet sich der Fertigungsaufwand günstig. Außerdem sind Hydraulikmittelverluste gering, da der Pfad 12 von Stirnseiten 13 und 14 des Schwinghebels 1 entfernt angeordnet ist und somit eine große Leckspaltlänge vorliegt. In der Bohrung 10 ist jeweils zwischen zwei Spielausgleichselementen 4 ein Hohlbolzen 15 eingesetzt. Dieser bildet mit seiner Bohrung 16 einen Teil des Weges zur Weiterleitung des Hydraulikmittels von der Einmündung des Pfades 12 in die Querbohrung 10 zu den äußeren Spielausgleichselementen 4.
Auf jedem Hohlbolzen 15 ist über eine Wälzlagerung 17 ein Ring 18 drehbar angeordnet, der als Nockengegenläufer dient. Durch dieses Wälzlager 17 des Ringes 18 wird somit ein reibungsarmer Abgriff des Nockenhubes am Schwinghebel 1 hergestellt. Von dem Innenraum jedes Hohlbolzens 15 führt eine radiale Schmierlochbohrung 19 unmittelbar in den Bereich der Wälzkörper des Wälzlagers 17 an einer Umfangsstelle des Hohlbolzens 15. Diese Anordung ist so gewählt, daß die radiale Schmierlochbohrung 19 den jeweiligen, hier als Nadel ausgebildeten Wälzkörper, in der Mitte der Länge trifft. Der Schmierstoff wird also unmittelbar den Wälzkörpern zugeführt. In 3 ist die radiale Schmierlochbohrung 20 jedes Hohlbolzens 15 an einer Stelle angeordnet, die gewährleistet, daß die Bohrung 20 eine die Wälzkörper abdeckende Beilagscheibe 21 trifft. Hier wird also Schmierstoff zunächst in den stirnseitigen Bereich der Wälzkörper eingeleitet. Er verteilt sich dann von dort auf den Umfangsflächen der Wälzkörper.

Claims

Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der als Kipp-, Schlepp- oder Schwinghebel (1) ausgebildet ist, eine ein Drehzentrum (11) bildende Bohrung (6) aufweist und von wenigstens einem Nocken beaufschlagt wird, wobei jeder der Nocken an jeweils einem über ein Wälzlager (17) drehbar gelagerten Ring (18) anliegt und bei seiner Drehung eine Verschwenkung des Nockenfolgers (1) um das Drehzentrum (11) bewirkt, jedes der Wälzlager (17) mit als Schmierstoff wirkendem Hydraulikmittel beaufschlagt wird und als innere Laufbahn jedes der Wälzlager (17) die Mantelfläche eines kreisringförmigen Hohlbolzens (15) verwendet wird, jeder der Hohlbolzen (15) eine radiale Schmierlochbohrung (19, 20) für die direkte Schmierung des Wälzlagers (17) von innen nach außen aufweist, der Nockenfolger (1) zur gleichzeitigen Beaufschlagung mehrerer gleichwirkender Gaswechselventile über hydraulische Spielausgleichselemente (4), die in einer zu der Bohrung (6) achsparallelen, Hydraulikmittel führenden Querbohrung (10) angeordnet sind, ausgebildet ist und jeder der Hohlbolzen (15) in der Querbohrung (10) zwischen zwei der hydraulischen Spielausgleichselemente (4) angeordnet ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens einen Hohlbolzen (15) enthaltende Querbohrung (10) über einen zentralen Pfad (12) mit der das Drehzentrum (11) bildenden Bohrung (6) verbunden ist.