Bezeichnung der Erfindung
Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einer Anlauffläche für wenigstens einen Nocken, welche Anlauffläche eine mit Vertiefungen zur Akkumulation von Schmierstoff versehene MikroStruktur aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Nockenfolger geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 44 18 245 A1 hervor. Vorgeschlagen sind willkürlich auf einer Anlauffläche des Nockenfolgers eingebrachte, winzige Ausnehmungen. In diesen wird Schmierstoff während des Betriebs des Nockenfolgers gespeichert, wodurch es zu einer Reibungsminimierung im Ventiltrieb kommen soll.
Diese willkürlich eingebrachten Vertiefungen ergeben jedoch in der Praxis keine zufriedenstellende Reibungsminimierung, da nicht genügend Schmierstoff in diesen akkumuliert wird. Zudem wird festgestellt, dass ggf. auch der dynamische Traganteil zu gering ist, da der Schmierstoff einfach gesagt in den Aus- nehmungen verharrt.
Auch sind der Fachwelt Nockenfolger mit Anlaufflächen bekannt, die beispielsweise ein kanalartiges Schliffbild haben. Beim Nockenkontakt wird ein Teil des Schmierstoffs vor dem Nocken weg unerwünscht aus den nach außen offenen Kanälen ins Freie gedrückt. Auch hier ist klar, dass die Ausbildung eines tra- genden Schmierstofffilms erschwert ist.
Zudem war es bisheriges Bestreben, extrem „glatt" endbearbeitete Anlaufflächen zu schaffen. Entgegen den Annahmen ist jedoch an derartig „glatten" O- berflächen der Verschleiß relativ hoch, da der Schmierstoff quasi „wegge- wischt" wird.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die genannten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vertiefungen eine zumindest weitestgehend symmetrische, gitterähnliche MikroStruktur bilden, wobei zwei Vertiefungen je eingeschlossenem Abschnitt der Anlauffläche zur Bildung eines Eckpunktes so pfeilartig aufeinander zu laufen, daß sie wenigstens in überwiegende Richtung einer Auswanderung eines Kontaktpunkts des Nockens auf der Anlauffläche weisen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un- teransprüche, denen allein oder in Kombination mit den weiteren Ansprüchen auch selbständig schutzfähige Maßnahmen immanent sein können.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen gitterähnlichen MikroStruktur, zumindest im Bereich des unmittelbaren Anlaufs des Nockens, gelingt es hervorragend, Schmierstoff zur Ausbildung eines dynamisch tragenden Schmierstofffilms anzuhäufen. Durch die speziell pfeilartige Ausrichtung von zwei Vertiefungen je eingeschlossenem Abschnitt kommt es beim Nockenanlauf dazu, dass der Nocken den Schmierstoff in den Vertiefungen quasi vor sich herschiebt, welcher dann am Eckpunkt aufeinander stößt und in Richtung des gegenlaufenden Nockens gedrückt wird.
Vorzugsweise soll die Mikrostruktur auf der Anlauffläche symmetrisch ausgebildet sein. Es kann jedoch auch eine hiervon leicht abweichende Gestaltung Verwendung finden. Das gleiche gilt für die Ausbildung der Vertiefungen mit eingeschlossenem Abschnitt. Wichtig ist es an dieser Stelle, dass eine Vielzahl bzw. ein Großteil von Abschnitten die pfeilartig in Richtung der Auswanderung des Nockenkontaktpunkts verlaufenden Vertiefungen hat.
Anders ausgedrückt können oder sollen die zwei Vertiefungen (selbstverständlich können auch mehr als zwei Vertiefungen an einem Eckpunkt aufeinander treffen) vorteilhafterweise so aufeinander zu laufen, dass annähernd bei jeder Richtung einer Auswanderung des Kontaktpunkts des Nockens ein Eckpunkt je eingeschlossenem Abschnitt oder wenigstens einer Vielzahl von Abschnitten überstrichen wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die von den Vertiefungen eingeschlossenen Abschnitte rhombenähnliche Ausbildungen haben. Denkbar sind generell 3- bis n-eckige Gestaltungen der eingeschlossenen Abschnitte.
Die zwei pfeilartigen Vertiefungen je eingeschlossenem Abschnitt können ei- nen Winkel von 15° - 75° einschließen. Besonders vorteilhaft kann ein Winkel von etwa 45° sein.
Sind, wie erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, auch im unmittelbaren Randbereich der Anlauffläche Eckpunkte positioniert, so wird ein Ablaufen des Schmierstoffs entlang einer Wand des Nockenfolgers vermindert bzw. verhin- dert. Mit anderen Worten gesagt, verbleibt somit der zur Ausbildung des dynamisch tragenden Schmierstofffilms notwendige Betrag an Schmierstoff auf der Anlauffläche.
Des weiteren ist es vorgeschlagen, die Kontaktflächen mit zusätzlichen Ver- Schleißschutzschichten zu versehen. Diese gestalten die Kontaktfläche ausreichend hart. Der Fachmann wird hier durch ihm geläufige Versuche, den Traganteil, die Rauheit und die generelle Ausbildung der MikroStruktur so aufeinander abstimmen, dass es zu einem optimalen Tragverhalten im Kontaktbereich kommt. Klar ist in diesem Zusammenhang auch, dass die erfindungsgemäße MikroStruktur zumindest in dem Bereich aufgebracht wird, welcher über die Lebensdauer des Nockenfolgers hinweg einen Nockenkontakt erfährt.
Ein weiterer Beitrag in Richtung Erhöhung der Lebensdauer des erfindungs- gemäß vorgeschlagenen Nockenfolgers ist dadurch geleistet, dass er mit an- fänglichen Rauhheiten von Rz im Bereich zwischen 0,1 und 0,5 μm versehen wird.
Gemäß einer weiteren Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die Vertiefungen und somit die MikroStruktur durch ein Fertigungsverfahren wie Schleifen aufzubringen. Hier ist beispielsweise an gegensätzlich rotierende Schleifscheiben gedacht. Denkbar und vorgesehen sind jedoch eine Vielzahl von Verfahren zum Aufbringen der MikroStruktur wie Prägen, Walzen, Ätzen, Erodieren und ähnliches. Keinesfalls ist Schleifen hier das einzig mögliche Fertigungsverfahren.
Die Erfindung soll bei einer Vielzahl von Nockenfolgern eingesetzt werden. Gedacht ist beispielsweise an Tassen- oder Pilzstößel bzw. an hebelartige Nockenfolger verschiedenartigster Ausgestaltung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
die Figuren 1 bis 3 in jeweils zwei Ansichten tassenartige Nockenfolger mit erfindungsgemäß aufgebrachter MikroStruktur.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren offenbaren einen Nockenfolger 1 , der hier als Tassenstößel ausgebildet ist. Dabei zeigt Figur 1a einen Tassenstößel mit einem im wesentli- chen planen Verlauf dessen Anlauffläche 2, die Figur 2a einen Tassenstößel wie vorgenannt, jedoch mit in Nockenauswanderungsrichtung zylindrisch gestalteter Anlauffläche 2 und die Figur 3 einen ähnlichen Tassenstößel wie zuvor, wobei insbesondere aus Figur 3 a eine domartige Erhöhung der Anlauffläche 2 hervorgeht.
Figur 1 b zeigt eine Draufsicht auf den Tassenstößel nach Figur 1 a. Dessen Anlauffläche 2 hat erfindungsgemäß ausgebildete Vertiefungen 3 zur Akkumulation von Schmierstoff. Wie die Figuren 1 b, 2 b und 3 a, b offenbaren, ist eine symmetrische, gitterähnliche MikroStruktur im Bereich der Anlauffläche 2 her- gestellt. Abschnitte 4, welche von den Vertiefungen 3 eingeschlossen sind, besitzen eine im wesentlichen rhombenförmige Ausgestaltung.
Betrachtet man eine Auswanderung eines Kontaktpunktes Aκ des Nockens auf der Anlauffläche 2, so ist festzustellen, dass zwei Vertiefungen 3 je eingeschlossenem Abschnitt 4 zur Bildung eines Eckpunktes 5 pfeilartig aufeinander zu laufen. Klar ist, dass es hier lediglich bzw. zumindest um eine Vielzahl bzw. einer Überzahl von eingeschlossenen Abschnitten 4 geht, deren Vertiefungen pfeilartig in Richtung einer Auswanderung des Kontaktpunktes AK weisen.
In den gitterartig eingebrachten Vertiefungen 3 wird Schmierstoff während des Betriebes des Ventiltriebs gespeichert. Bei Nockenanlauf schiebt der Nocken den Schmierstoff in den pfeilartig zulaufenden Vertiefungen 3 vor sich her. In den entsprechenden Eckpunkten 5 kommt es dann zu einem Zusammenstoß der Schmierstoffmenge, wodurch diese in Richtung des Nockenkontakts aus den Vertiefungen geschoben wird. Somit ist eine sehr gute Ausbildung eines tragenden Schmierstofffilms begünstigt bzw. gewährleistet.
Wie aus Figur 1 b hervorgeht, sind Eckpunkte 5 auch genau im Randbereich 6 gebildet, wodurch ein Abfließen des Schmierstoffs entlang einer Wand 7 des Nockenfolgers 1 verhindert bzw. vermindert ist.
Die erfindungsgemäße gitterähnliche MikroStruktur kann beispielsweise durch ein Fertigungsverfahren wie Schleifen hergestellt werden.
Liste der Bezugszahlen- und zeichen
Nockenfolger
Anlauffläche
Vertiefungen
Abschnitt
Eckpunkt
Randbereich a Randbereich
Wand
Wand
Auswanderung Kontaktpunkt