WO1997002409A1 - Nockenfolger für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Nockenfolger für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1997002409A1
WO1997002409A1 PCT/EP1996/001222 EP9601222W WO9702409A1 WO 1997002409 A1 WO1997002409 A1 WO 1997002409A1 EP 9601222 W EP9601222 W EP 9601222W WO 9702409 A1 WO9702409 A1 WO 9702409A1
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roller
cam
cam follower
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PCT/EP1996/001222
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Inventor
Dieter Schmidt
Johann Kecker
Original Assignee
Ina Wälzlager Schaeffler Kg
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F01M9/107—Lubrication of valve gear or auxiliaries of rocker shaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the invention relates to a cam follower for a valve train of an internal combustion engine with a roller which rolls on the circumference of a cam, a bore directed towards the periphery of the roller being present in the cam follower and being connected to a lubricant feed bore.
  • Such a cam follower designed as a rocker arm or rocker arm is previously known from DE 42 34 868 A1.
  • the roller loaded by a cam is lubricated in such a way that lubricant escapes onto the outer surface of the roller via the bore emanating from the mounting hole for the bearing pin and opening between the side walls of the rocker arm or rocker arm, and thus the friction between the roller and cams decreased.
  • the bore in the cam follower directed onto the outer surface of the roller can be machined or, as described in the aforementioned prior publication, can be introduced by laser beam.
  • Such bores can now be len with a diameter of about 0.5 mm, but on the one hand have the disadvantage that structural changes which affect the mechanical properties occur as a result of the laser treatment and on the other hand the laser drilling represents an additional operation which does not fit into the mechanical processing line of a cam follower.
  • the object of the invention is to develop a lubricant supply for a cam follower whose bore directed towards the circumference of the roller can be manufactured economically and which at the same time allows a defined amount of lubricant to pass in the direction of the roller.
  • this object is achieved according to the characterizing part of the main claim in that the bore directed towards the circumference of the roller is preceded by a throttle whose cross section is reduced.
  • Throttle is to be understood quite generally as a device for reducing the amount and / or the flow energy of the lubricant flowing through the bore by narrowing the cross section and increasing the line resistance.
  • This throttle advantageously ensures that, on the one hand, the bore directed towards the circumference of the roller has a correspondingly large diameter, ie. H. can be produced economically and, on the other hand, there is no excessive oil loss through this bore.
  • the throttle for a cam follower designed as a rocker arm or rocker arm should be designed as a circumferential groove on the bolt.
  • the groove is designed with a minimum axial expansion of 0.02 mm and a maximum radial expansion of 0.5 mm and extends into the region of the bore directed towards the circumference of the roller.
  • the groove can be easily inserted into the surface of the bearing bolt that carries the cam follower.
  • the circumferential groove should be arranged next to a second groove.
  • This second groove which is larger in radial expansion, is particularly advantageous if, in addition to the lubrication of the outer surface of the roller which is acted upon by the cam, further lubrication points, for example the bearing bolt carrying the roller, have to be supplied with lubricant. In this case, the circumferential groove with its restricted radial expansion would not be able to do this alone.
  • FIG. 1 shows a view of a rocker arm, partially cut
  • Figures 2 and 3 is a partial plan view of a rocker arm in
  • the rocker arm 1 shown in Figure 1 is pivotally mounted on an axis or a bolt 2 on a cylinder head, not shown.
  • the rocker arm 1 has a valve clearance compensation element 3, which is designed as a plug-in element and interacts with a valve stem end of a gas exchange valve, also not shown.
  • the rocker arm 1 is provided with a fork-shaped section 4, between the side walls 5 and 6 of which a roller 8 is rotatably mounted via a needle bearing 7.
  • the bolt 2 is provided with an axial bore 9 for the supply of lubricant, from which in turn a radial bore 10 branches off.
  • the escaping lubricant passes via a groove 11, 14, which extends on the lateral surface of the bolt 2, to a further bore 12, which is located on a base 13 that extends radially to the roller 8 of the fork-shaped section 4 opens between the side walls 5 and 6 of the rocker arm 1 and thus wets the outer surface of the roller 8.
  • the actual throttle for reducing the lubricant flow is formed by the groove 14 adjoining the groove 11, which has a minimum axial extension 15 of 0.02 mm and a maximum radial extension 16 of 0 , 5 mm.
  • This groove 14 extends into the area of the bore 12 and reduces the lubricant flow due to the reduced radial expansion 16 compared to the groove 11, so that on the one hand the bore 12 can be machined with a large diameter that allows economical production and on the other hand Despite the relatively large diameter bore 12 for lubricating the roller 8, too much lubricant cannot flow away.

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Abstract

Die Schmierung einer von einem Nocken beaufschlagten Rolle (8) eines Nockenfolgers eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine erfolgt über eine auf den Umfang der Rolle (8) gerichtete Bohrung (12). Erfindungsgemäß ist dieser Bohrung (12) eine deren Querschnitt verringernde Drossel vorgeschaltet. Dadurch wird erreicht, daß die Bohrung (12) einerseits mit einem die wirtschaftliche Fertigung erlaubenden großen Durchmesser hergestellt werden kann, während andererseits durch die vorgeschaltete Drossel der Ölverlust über die Bohrung (12) verringert wird.

Description

Beschreibung
Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brenn- kraftmaschine mit einer am Umfang eines Nockens abwälzenden Rolle, wobei im Nockenfolger eine auf den Umfang der Rolle gerichtete Bohrung vorhanden ist, die mit einer Schmiermittelzuführungsbohrung in Verbindung steht.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger als Schlepp- bzw. Kipphebel ausgebildeter Nockenfolger ist aus der DE 42 34 868 A1 vorbekannt. Die Schmierung der von einem Nocken beaufschlagten Rolle erfolgt dabei derart, daß Schmiermittel auf die Mantel- fläche der Rolle über die von der Aufnahmebohrung für den Lagerbolzen ausgehende, zwischen die Seitenwände des Schlepp- oder Kipphebels münden¬ de Bohrung austritt und so die Reibung zwischen Rolle und Nocken vermindert. Die auf die Mantelfläche der Rolle gerichtete Bohrung im Nockenfolger kann dabei spanend, oder wie in der genannten Vorveröffentlichung beschrieben, per Laserstrahl eingebracht werden. Der Nachteil einer spanenden Bohrung liegt darin, daß deren Querschnitt nicht beliebig verkleinerbar ist, so daß insbesonde¬ re bei mehreren nebeneinander angeordneten Nockenfolgern der Motorölhaus- halt nachteilig beeinflußt ist, d. h. eine Pumpe mit höherem Fördervolumen eingesetzt werden muß. Es ist davon auszugehen, daß Bohrungen in wirtschaftli- eher Art und Weise nur bis zu einer Größe von etwa 1 mm Durchmesser eingebracht werden können, d. h. diese sind für die Schmiermittelversorgung der von Nocken beaufschlagten Rollen zu groß und gehen mit einem hohen Druckverlust einher. Nun lassen sich solche Bohrungen zwar durch Laserstrah- len mit einem Durchmesser von etwa 0,5 mm fertigen, haben aber einerseits den Nachteil, daß durch die Laserbehandlung die mechanischen Eigenschaften beeinflussende Gefügeumwandlungen auftreten und andererseits das Laserboh¬ ren einen zusätzlichen Arbeitsgang darstellt, der nicht in die mechanische Bearbeitungslinie eines Nockenfolgers paßt.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermittelversorgung für einen Nockenfolger zu entwickeln, dessen auf den Umfang der Rolle gerichtete Bohrung sich in wirtschaftlicher Weise fertigen läßt und die gleichzeitig eine definierte Schmiermittelmenge in Richtung Rolle passieren läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß der auf den Umfang der Rolle gerichteten Bohrung eine deren Querschnitt verringerte Drossel vorgeschaltet ist. Unter Drossel ist dabei ganz allgemein eine Vorrichtung zum Vermindern der Menge und/oder der Strömungsenergie des durch die Bohrung strömenden Schmier¬ mittels durch Verengung des Querschnittes und Erhöhung des Leitungswider- Standes zu verstehen. Durch diese Drossel wird in vorteilhafter Weise sicherge¬ stellt, daß einerseits die zum Umfang der Rolle gerichtete Bohrung mit einem entsprechend großen Durchmesser, d. h. wirtschaftlich hergestellt werden kann und andererseits durch diese Bohrung kein zu großer Ölverlust eintritt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2, 3 und 4 beschrieben. Dem Anspruch 2 zufolge soll die Drossel für einen als Schlepp- oder Kipphebel ausgebildeten Nockenfolger als eine auf dem Bolzen umlaufende Nut ausgebildet sein.
Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Nut mit einer minimalen axialen Aus¬ dehnung von 0,02 mm und einer maximalen radialen Ausdehnung von 0,5 mm ausgebildet ist und sich bis in den Bereich der auf den Umfang der Rolle gerichteten Bohrung erstreckt. Eine solche im Querschnitt gesehen rechteckför- mige Nut läßt sich fertigungstechnisch in einfacher Art und Weise in die Man¬ telfläche des den Nockenfolger tragenden Lagerbolzens einstechen. Gemäß Anspruch 4 soll die umlaufende Nut neben einer zweiten Nut angeordnet sein. Diese zweite in der radialen Ausdehnung größere Nut ist besonders dann von Vorteil, wenn neben der Schmierung der von dem Nocken beaufschlagten Mantelfläche der Rolle noch weitere Schmierstellen, beispielsweise der die Rolle tragende Lagerbolzen mit Schmiermittel versorgt werden muß. In diesem Fall wäre die umlaufende Nut mit ihrer eingeschränkten radialen Ausdehnung dazu allein nicht in der Lage.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 eine Ansicht eines Kipphebels, teilweise geschnit¬ ten,
Figur 2 und 3 eine teilweise Draufsicht auf einen Kipphebel im
Bereich der Rolle, teilweise geschnitten.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der in Figur 1 dargestellte Kipphebel 1 ist über eine Achse bzw. einen Bolzen 2 schwenkbar auf einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf gelagert. An seinem einen Ende weist der Kipphebel 1 ein Ventilspielausgleichselement 3 auf, das als Einsteckelement ausgebildet ist und mit einem ebenfalls nicht dargestellten Ventilschaftende eines Gaswechselventiles zusammenwirkt. Am anderen Ende ist der Kipphebel 1 mit einem gabelförmigen Abschnitt 4 ver¬ sehen, zwischen dessen Seitenwänden 5 und 6 über ein Nadellager 7 eine Rolle 8 drehbar gelagert ist. Der Bolzen 2 ist zur Zuführung von Schmiermittel mit einer axialen Bohrung 9 versehen, von der wiederum eine radiale Bohrung 10 abzweigt. Von dieser gelangt das austretende Schmiermittel über eine sich auf der Mantelfläche des Bolzens 2 erstreckende Nut 1 1 bzw. 14 zu einer weiteren Bohrung 12, die an einem radial zur Rolle 8 verlaufenden Grund 13 des gabelförmigen Abschnittes 4 zwischen den Seitenwänden 5 und 6 des Kipphebels 1 mündet und somit die Mantelfläche der Rolle 8 benetzt.
Wie Figur 2 entnommen werden kann, wird die eigentliche Drossel zur Ver- minderung des Schmiermittelstromes von der sich an die Nut 1 1 anschließende Nut 14 gebildet, wobei diese eine minimale axiale Ausdehnung 15 von 0,02 mm und eine maximale radiale Ausdehnung 16 von 0,5 mm aufweist. Diese Nut 14 erstreckt sich bis in den Bereich der Bohrung 12 und verringert aufgrund gegenüber der Nut 1 1 verkleinerten radialen Ausdehnung 16 den Schmiermittelfluß, so daß einerseits die Bohrung 12 mit einem die wirtschaftli¬ che Fertigung erlaubenden großen Durchmesser spanend hergestellt werden kann und andererseits aber trotz der im Durchmesser relativ großen Bohrung 12 zur Schmierung der Rolle 8 nicht zu viel Schmiermittel abfließen kann.
Die in Figur 3 dargestellte vereinfachte Lösung wird in vorteilhafter Weise dann verwendet, wenn nur eine Schmierstelle des Kipphebels versorgt werden muß, d. h., die Nut 1 1 ist in diesem Fall nicht erforderlich. In der bereits beschriebe¬ nen Weise wird der aus der radialen Bohrung 10 austretende Schmiermittelstrom durch die Nut 14 gedrosselt.
Bezugszeichen
1 Kipphebel
2 Bolzen
3 Ventilspielausgleichselement
4 gabelförmiger Abschnitt 5 Seitenwand
6 Seitenwand
7 Nadellager
8 Rolle
9 axiale Bohrung 10 radiale Bohrung
1 1 Nut
12 Bohrung
13 Grund
14 Nut 1 5 axiale Ausdehnung 16 radiale Ausdehnung

Claims

Patentansprüche
1. Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer am Umfang eines Nockens abwälzenden Rolle (8), wobei im Nockenfolger eine auf den Umfang der Rolle (8) gerichtete Bohrung (12) vorhanden ist, die mit einer Schmiermittelzuführungsbohrung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Umfang der Rolle (8) gerichteten Bohrung (12) eine deren Querschnitt verringernde Drossel vorgeschaltet ist.
2. Nockenfolger, der als Schlepp- oder Kipphebel (1 ) ausgebildet ist und auf einem Bolzen (2) schwenkbar gelagert ist, nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, daß die Drossel als eine auf dem Bolzen (2) umlaufende Nut (14) ausgebildet ist.
3. Nockenfolger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (14) mit einer minimalen axialen Ausdehnung (15) von 0,02 mm und einer maxima- len radialen Ausdehnung (16) von 0,5 mm ausgebildet ist und sich bis in den Bereich der Bohrung (12) erstreckt.
4. Nockenfolger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufen¬ de Nut (14) neben einer zweiten, in der radialen Ausdehnung größeren Nut (1 1 ) angeordnet ist.
PCT/EP1996/001222 1995-07-04 1996-03-21 Nockenfolger für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine WO1997002409A1 (de)

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