DE19850404A1

DE19850404A1 - Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19850404A1
Application number: DE19850404A
Authority: DE
Inventors: Martin Rauch; Michael Zipprath
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-04

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hebelartiger Nockenfolger (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, der im Bereich eines Endes (4) eine Anlage (6) für ein Schaftende (7) eines Gaswechselventils (8) besitzt. Diese Anlage (6) besteht aus einem mit dem Nockenfolger (1) verbundenen Verbindungsmittel (9) und einem Gelenk (10). Das Verbindungsmittel (9) hat eine ballige Lagerfläche (16), die in einer konkaven Lagerfläche (17) des Gelenks (10) sitzt. Gleichzeitig erstreckt sich vom Gelenk (10) ein ringförmiger Ansatz (22) mit einer Bohrung (23). In der Bohrung (23) ist das Schaftende (7) des Gaswechselventils (8) positionierbar.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftma schine mit folgenden Merkmalen:

- der Nockenfolger ist als Hebel ausgebildet und besteht aus zwei Seitenwän den, die durch wenigstens eine Längswand miteinander verbunden sind, wobei an einem Ende einer Unterseite der Längswand eine Anlage für ein Schaftende eines Gaswechselventils vorgesehen ist,
- die Anlage ist in Bewegungsrichtung des Gaswechselventils steif hergestellt und besteht aus einem separaten Verbindungsmittel und einem separaten Gelenk,
- das Verbindungsmittel ist fest mit dem Nockenfolger verbunden und hat an seiner dem Gaswechselventil zugewandten Seite eine Lagerfläche, die mit einer vom Gelenk ausgehenden Lagerfläche unter Bildung eines Schwen klagers kommuniziert,
- das Gelenk ist im Bereich des Schwenklagers zumindest um eine Achse relativ zum Verbindungsmittel verschwenkbar, die parallel zur Schwenkach se des Nockenfolgers verläuft,
- das Gelenk hat eine Kontaktfläche für das Schaftende des Gaswechselven tils, die sich zumindest annähernd über dessen gesamte zugewandte Fläche erstreckt und
- das Gelenk ist über Haltemittel am Verbindungsmittel fixiert.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Nockenfolger ist aus der DE-PS 33 46 446 vorbekannt. Des sen Anlage für das Schaftende des Gaswechselventils ist zweigeteilt herge stellt. Sie besteht einerseits aus einem mit einem Gewinde versehenen Ver bindungsmittel, welches in Richtung zum Gaswechselventil mit einem kuge ligen Kopf versehen ist. Das Verbindungsmittel ist in eine entsprechende Aufnahme des Nockenfolgers geschraubt. Ein unmittelbar mit einer Stirnflä che auf dem Ende des Gaswechselventils aufsitzendes Gelenk hat eine zu dem Kopf komplementäre Aussparung, in welcher der Kopf angeordnet ist. Dabei sind in Richtung Hebel Segmente eines Randes des Gelenks so um den Kopf gebogen, daß das Gelenk am Kopf gehalten sein soll und gleich zeitig eine Verschwenkbewegung ausführen kann.

Nachteilig ist es bei dem als gattungsbildend betrachteten Nockenfolger, daß dessen Anlage auf dem Gaswechselventil nicht verliersicher geführt ist und somit, sollte diese Anlage insbesondere bei einem Schlepphebel zum Einsatz kommen, seitlich auswandern und mit dem gesamten Hebel ungün stigstenfalls vom Schaftende des Gaswechselventils rutschen kann. Des weiteren erweist sich die Befestigung des Gelenks am Verbindungsmittel als relativ unsicher.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger der vorbeschriebe nen Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

- daß das Gelenk im Bereich dessen Kontaktfläche einen ringförmigen Ansatz aufweist, der sich in Richtung zum Gaswechselventil erstreckt, wobei in ei ner Bohrung des Ansatzes das Schaftende des Gaswechselventils auf nehmbar ist und
- daß die Haltemittel als separate und dünnwandige Halteklammer gefertigt sind, die zumindest abschnittsweise einen Außenmantel des Verbindungs mittels und Gelenks ringförmig umgreift und mit radial einwärts gerichteten Klammerabschnitten das Gelenk verschwenkbeweglich am Verbindungs mittel sichert.

Hierdurch ist ein Nockenfolger vorgeschlagen, dessen Anlage verliersicher auf dem Schaftende des Gaswechselventils positionierbar ist. Gleichzeitig sind die zur Anlage gehörigen Bauteile Verbindungsmittel und Gelenk relativ sicher am Nockenfolger fixiert, wobei mit einfachen Mitteln eine ungehinderte Ver schwenkbewegung des Gelenks gegenüber dem Verbindungsmittel garantiert ist.

Aufgrund des Gelenks eignet sich der Nockenfolger auch für einen Einsatz an Schaftenden von Gaswechselventilen, die in ihrem Durchmesser sehr dünn ausgebildet sind. Bisher im Stand der Technik auftretende Verschleißprobleme durch eine äußerst geringe Aufstandsfläche der Anlage am Schaftende sind wirkungsvoll ausgeschlossen. In aller Regel kann auf nachträgliche Maßnah men zur Wärmebehandlung am Nockenfolger bzw. dessen Anlage verzichtet werden.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausbildung des Gelenks und Verbindungsmittel mit großer Kontaktfläche zur zugewandten Fläche des Schaftendes des Gaswechselventils sind den Verschleiß beeinflussende Para meter wie bisher vorliegende Auswanderung des Kontaktpunkts zwischen Anla ge und Schaftende oder die Belastung der Ventilschaftführung durch Querkräfte positiv beeinflußbar.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den Nockenfolger beispiels weise aus einem Blechwerkstoff herzustellen und mit einem U-förmigen Profil zu versehen. Durch diese Maßnahmen besitzt der Nockenfolger bei ausreichender Steifigkeit ein relativ geringes Gewicht, was sich günstig auf die Ventiltriebsrei bung auswirkt.

Vorzugsweise soll der Nockenfolger als Schlepphebel hergestellt sein, denkbar ist jedoch auch eine Ausbildung als Kipp- oder Schwinghebel.

In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Verbindungsmittel ringförmig gestuft zu fertigen. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, einen der Ansätze des Verbindungsmittels beispielsweise durch eine Preßpassung oder durch ein zusätzliches Sicherungselement mit dem Nockenfolger ortsfest zu verbinden.

Durch eine zwischen den gestuften Ansätzen gebildete Ringfläche ist eine steife Anlage des Verbindungsmittels an der Unterseite des Nockenfolgers geschaf fen. Vorgeschlagen ist es zudem, den Ansatz des Verbindungsmittels im Noc kenfolger entweder in dessen Längswand oder durch ein gemeinsames End stück von endseitig anliegenden Seitenwänden verlaufen zu lassen. Durch die vorgeschlagenen aufeinander zu laufenden Seitenwände im Bereich der Anlage besitzt der Nockenfolger eine zusätzlich reduzierte Masse und einen günstigen Massenschwerpunkt. Dies wird auch dadurch begünstigt, wenn an dieser Stelle kein hydraulisches Spielausgleichselement eingesetzt wird, sondern entweder auf mechanische Spieleinstellmaßnahmen zurückgegriffen oder das Spielaus gleichselement beispielsweise in ein Abstützelement für den Nockenfolger inte griert wird.

Um eine ungehinderte und leichtgängige Schwenkbewegung des Gelenks relativ zum Verbindungsmittel zu garantieren, ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, eine der Lagerflächen ballig und die jeweils andere der Lagerflächen kalottenförmig herzustellen. Durch diese Ausbildung ist gleichzeitig eine hervorragende Führung des Gelenks am Verbindungsmittel garantiert. Alternativ hierzu können die Lagerflächen zylindrisch ausgebildet sein.

Als einfach ausgebildete Verliersicherung des Gelenks gegenüber dem Ver bindungsmittel ist es vorgesehen, ein Element wie eine Ringklammer zwi schen dem Verbindungsmittel und Gelenk vorzusehen. Dabei besitzt diese Ringklammer klammerartige Abschnitte, die radial nach innen gerichtet sind und in entsprechende Aussparungen des Verbindungsmittels und Gelenks eingreifen.

Erfindungsbestandteil ist es zudem, im Bereich der anliegenden Lagerflä chen wenigstens eine Schmiertasche vorzusehen, die durch einen Kanal durch das Verbindungsmittel mit Schmiermittel versorgt werden kann. Somit ist ein zusätzlicher Beitrag zur Reibungsreduzierung in diesem Bereich ge leistet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenfolger mit Verbindungsmittel und Gelenk;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Nockenfolger nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Nockenfolger nach Fig. 1 mit alternativ ausge stalteter Befestigung des Verbindungsmittels;

Fig. 4 einen Nockenfolger wie vorgenannt, mit einer weiteren Variante einer Anordnung des Befestigungsmittels im Nockenfolger und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Nockenfolger nach Fig. 4.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt einen Nockenfolger 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftma schine. Der Nockenfolger 1 ist hier als Schlepphebel ausgebildet und be steht aus zwei Seitenwänden 2 (siehe auch Fig. 2), die durch eine balken artige Längswand 3 miteinander verbunden sind. Die Seitenwände 2 mit der Längswand 3 bilden im Querschnitt ein U-Profil. Im Bereich eines Endes 4, an einer Unterseite 5 der Längswand 3, hat der Nockenfolger 1 eine Anlage 6 für ein Schaftende 7 eines Gaswechselventils 8.

Die Anlage 6 besteht aus einem nachfolgend näher zu erläuternden Verbin dungsmittel 9 und einem Gelenk 10. Dabei ist die Anlage 6 in Öffnungsrich tung des Gaswechselventils 8 steif ausgebildet. Das Verbindungsmittel 9 ist ringförmig gestuft hergestellt. Es besteht aus einem ersten Ansatz 11 großen Durchmessers und sich einen an diesen Ansatz 11 in Richtung zum Noc kenfolger 1 anschließenden zweiten Ansatz 12 geringeren Durchmessers.

Beide Ansätze 11, 12 sind hier zylindrisch ausgebildet, können jedoch auch eine andere Geometrie haben. Der zweite Ansatz 12 ist in einer Aufnahme 13 des Nockenfolgers 1 fest aufgenommen. Dabei kann er, wie aus Fig. 1 ersichtlich, beispielsweise durch eine Preßpassung in der Längswand 3 verlaufen. Anstatt der Preßpassung kann jedoch auch ein Sicherungsele ment 14 (siehe Fig. 3) vorgesehen sein.

Wahlweise ist die Aufnahme 13 entweder in der Längswand 3 im Bereich des Endes 4 oder im Bereich von aufeinander zu gebogenen Seitenwänden 2 (siehe Fig. 4, 5) angeordnet. Im letzteren Fall verläuft somit die Auf nahme 13 in einem gemeinsamen Endstück 15 der Seitenwände 2.

Wie aus den Fig. 1, 3, 4 ersichtlich, hat der erste Ansatz 11 auf seiner dem Gaswechselventil 8 zugewandten Seite eine Lagerfläche 16. Diese Lagerfläche 16 ist hier ballig hergestellt und kommuniziert mit einer kalot tenförmigen Lagerfläche 17 am Gelenk 10. Somit ist das Gelenk 10 sehr leicht verschwenkbeweglich gegenüber dem Verbindungsmittel 9 gelagert.

Beide Elemente 9, 10 sind von einem ringförmigen Haltemittel 18 umschlos sen. Das Haltemittel 18 besitzt endseitige und radial nach innen gebogene Klammerabschnitte 19, 19a. Diese Klammerabschnitte 19, 19a greifen in entsprechende Aussparungen am Gelenk 10 bzw. Verbindungsmittel 9 ein. Dabei ist sichergestellt, daß die Verschwenkbewegung des Gelenks 10 ge genüber dem Verbindungsmittel 9 nicht behindert ist.

Wie der Fachmann sich ebenfalls den Fig. 1, 3, 4 entnehmen kann, ist im Bereich der Lagerfläche 16 des Verbindungsmittels 9 eine Schmiertasche 20 appliziert. Diese kann durch einen nicht gezeigten Kanal mit Schmier mittel versorgt werden.

Das Gelenk 10 besitzt zum Schaftende 7 des Gaswechselventils 8 eine Kontaktfläche 21. Diese ist vorzugsweise plan bzw. minimal ballig gefertigt. Die Kontaktfläche 21 ist von einem ringförmigen Ansatz 22 begrenzt. Dieser geht vom Gelenk 10 aus und erstreckt sich in Richtung zum Gaswechsel ventil 8. Dabei besitzt der Ansatz 22 eine Bohrung 23, in welcher das Schaftende 7 des Gaswechselventils 8 hervorragend geführt ist. Hierdurch ist der Nockenfolger 1, besonders im Falle einer Ausbildung als Schlepphe bel, an einem Herabrutschen vom Schaftende 7 des Gaswechselventils 8 gehindert.

Als unmittelbaren Gegenläufer für einen nicht gezeigten Nocken einer Noc kenwelle besitzt der Nockenfolger 1 hier eine Rolle 24, die über eine Wälz lagerung 25 gegenüber dem Nockenfolger 1 abgestützt ist. Somit ist ein sehr reibungs- und verschleißarmer Nockenabgriff geschaffen.

Bezugszeichen

1

Nockenfolger

2

Seitenwand

3

Längswand

4

Ende

5

Unterseite

6

Anlage

7

Schaftende

8

Gaswechselventil

9

Verbindungsmittel

10

Gelenk

11

erster Ansatz

12

zweiter Ansatz

13

Aufnahme

14

Sicherungselement

15

Endstück

16

Lagerfläche

17

Lagerfläche

18

Haltemittel

19

Klammerabschnitt

19

a Klammerabschnitt

20

Schmiertasche

21

Kontaktfläche

22

Ansatz

23

Bohrung

24

Rolle

25

Wälzlager

26

Stirnfläche

Claims

1. Nockenfolger (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

1. der Nockenfolger (1) ist als Hebel ausgebildet und besteht aus zwei Seitenwänden (2), die durch wenigstens eine Längswand (3) miteinander verbunden sind, wobei an einem Ende (4) einer Unterseite (5) der Längswand (3) eine Anlage (6) für ein Schaftende (7) eines Gaswech selventils (8) vorgesehen ist,
2. die Anlage (6) ist in Bewegungsrichtung des Gaswechselventils (8) steif hergestellt und besteht aus einem separaten Verbindungsmittel (9) und einem separaten Gelenk (10),
3. das Verbindungsmittel (9) ist fest mit dem Nockenfolger (1) verbunden und hat an seiner dem Gaswechselventil (8) zugewandten Seite eine La gerfläche (16), die mit einer vom Gelenk (10) ausgehenden Lagerfläche (17) unter Bildung eines Schwenklagers kommuniziert,
4. das Gelenk (10) ist im Bereich des Schwenklagers zumindest um eine Achse relativ zum Verbindungsmittel (9) verschwenkbar, die parallel zur Schwenkachse des Nockenfolgers (1) verläuft,
5. das Gelenk (10) hat eine Kontaktfläche (21) für das Schaftende (7) des Gaswechselventils (8), die sich zumindest annähernd über dessen ge samte zugewandte Fläche erstreckt und
6. das Gelenk (10) ist über Haltemittel (18) am Verbindungsmittel (9) fixiert,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß das Gelenk (10) im Bereich dessen Kontaktfläche (21) einen ringförmi gen Ansatz (22) aufweist, der sich in Richtung zum Gaswechselventil (8) er streckt, wobei in einer Bohrung (23) des Ansatzes (22) das Schaftende (7) des Gaswechselventils (8) aufnehmbar ist und
2. daß die Haltemittel (18) als separate und dünnwandige Halteklammer gefer tigt sind, die zumindest abschnittsweise einen Außenmantel des Verbin dungsmittels (9) und Gelenks (10) ringförmig umgreift und mit radial einwärts gerichteten Klammerabschnitten (19, 19a) das Gelenk (10) verschwenkbe weglich am Verbindungsmittel (9) sichert.

2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der Nockenfolger (1) im Querschnitt ein U-förmiges Profil bildet und wahlweise aus einem Blechwerkstoff gefertigt ist.

3. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß das Verbindungsmittel (9) ringförmig gestuft hergestellt ist, bestehend aus einem ersten Ansatz (11) großen Durchmessers mit der Lagerfläche (16) und einem zweiten Ansatz (12) geringen Durchmessers, welcher zweite Ansatz (12) in einer Aufnahme (13) wie einer Bohrung des Nockenfolgers (1) ortsfest angeordnet ist, wobei eine zwischen den Ansätzen (11, 12) gebil dete Stirnfläche (26) an der Unterseite (5) anliegt.

4. Nockenfolger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der zweite Ansatz (12) durch eine der Befestigungsarten wie Preßsitz, Schraubverbindung bzw. ein zusätzliches Sicherungselement (14) wie einen Sicherungsring, Federring o. ä. im Nockenfolger (1) gehalten ist.

5. Nockenfolger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Seitenwände (2) im Bereich des Endes (4) des Nockenfolgers (1) in Richtung auf eine Längsmittelebene des Nockenfolgers (1) zu gebogen verlaufen, wobei sich die Aufnahme (13) des Nockenfolgers (1) für den zweiten Ansatz (12) entweder durch die Längswand (3) oder durch ein ge meinsames Endstück (15) von endseitig anliegenden Seitenwänden (2) er streckt.

6. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß eine der Lagerflächen (16 oder 17) ballig und die jeweils andere Lager fläche (17 oder 16) kalottenförmig hergestellt ist.

7. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Lagerflächen (16, 17) zylindrisch hergestellt sind, wobei deren Drehzentren parallel zur Schwenkachse des Nockenfolgers (1) verlaufen.

8. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß im Bereich der anliegenden Lagerflächen (16, 17) wenigstens eine Schmiertasche (20) in dem Verbindungsmittel (9) oder Gelenk (10) vorgese hen ist, wobei im Verbindungsmittel (9) ein Kanal zur Zuleitung von Schmiermittel zu der Schmiertasche (20) vorgesehen sein kann.

9. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß der Nockenfolger (1) als Schlepp-, Schwing- oder Kipphebel hergestellt ist, der wahlweise eine drehbare und vorzugsweise wälzgelagerte Rolle (24) für einen unmittelbaren Nockenkontakt aufweist.