WO2008128825A1 - Cam follower bearing device - Google Patents

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WO2008128825A1
WO2008128825A1 PCT/EP2008/052915 EP2008052915W WO2008128825A1 WO 2008128825 A1 WO2008128825 A1 WO 2008128825A1 EP 2008052915 W EP2008052915 W EP 2008052915W WO 2008128825 A1 WO2008128825 A1 WO 2008128825A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cam follower
bearing device
bearing
ring
sliding
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/052915
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German (de)
French (fr)
Inventor
Günter EISENHARDT
Johann Kecker
Carsten Träbing
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Publication of WO2008128825A1 publication Critical patent/WO2008128825A1/en

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    • 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
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • 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
    • 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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • 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
    • 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
    • F01L2305/02—Mounting of rollers
    • 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
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/01—Absolute values

Definitions

  • the invention is based on a cam follower bearing device with the features of the preamble of claim 1.
  • Publication DE 198 29 269 A1 discloses a generic cam follower bearing device with a first bearing body formed by a roller and a second bearing body formed by an axle, which are coupled via sliding bearing surfaces.
  • the sliding bearing surface of the roller is formed by a cylindrical inner surface, while the sliding bearing surface of the axis is formed by a cylindrical outer surface.
  • a particular object of the invention is to provide a cam follower bearing device which can be realized inexpensively and with low wear properties.
  • the invention relates to a cam follower bearing device having at least a first and a second bearing body, which are coupled via sliding bearing surfaces. It is proposed that at least one bearing body has at least one differentiated compensating means, which is intended to compensate at least partially for an operational deformation.
  • differentiated it is to be understood in particular that a compensating function of the compensating means is formed, in particular, by a varying size, in particular by a dimension, hardness, type of material, alloy, etc., changing in at least one direction, and the term "differentiated”. In particular, it is intended to delimit it from uniform means, in particular to uniform hardening of a bearing surface, which has undergone a hardening process in its entirety.
  • “Work-related” deformation is to be understood in particular as deformation, in particular elastic deformation, which occurs during operation under load, and “compensation” is understood to mean that operational deformations and / or their undesired effects are at least reduced , Furthermore, “intended” should be understood to mean in particular specially equipped and / or designed.
  • At least two sliding bearing surfaces are particularly advantageously formed at least partially from metallic materials, for example a sliding bearing surface made of cast iron and a sliding bearing surface made of steel, or at least two corresponding sliding bearing surfaces are particularly advantageously formed of steel at least partially.
  • at least one sliding bearing surface may be at least partially formed by a coating.
  • steel It should be understood in particular an iron-carbon compound containing less than 2.06 percent by weight of carbon and the mass fraction of iron is greater than that of any other element.
  • cast iron is meant in particular an iron-carbon compound with respect to steel higher carbon content.
  • the compensating means is formed by a molding.
  • a "shaping" is to be understood as meaning, in particular, a special shaping provided to compensate for the deformation.
  • the compensating means can be realized in a structurally simple and cost-effective manner.
  • a particularly effective compensation can be achieved structurally simple, if at least one bearing surface of at least one bearing body has the shape, wherein particularly preferably the bearing surface is formed with the formation of a sliding bearing surface.
  • the formation is at least partially curved transversely to a sliding direction, in particular at least partially convex and particularly preferably at least substantially logarithmic and / or at least substantially circular segment-like.
  • sliding direction is understood to mean a direction in which a main relative movement takes place between the sliding bearing surfaces.
  • At least essentially logarithmic or “at least substantially circular segment-like” should in particular be understood to mean that the curvature deviates less than 10% and preferably less than 1% from a logarithmically determined curve or from a circle segment and is particularly preferred neglecting tolerances corresponding to a corresponding curve.
  • an advantageous harmonic transition can be achieved.
  • a result of the information mung resulting dimensional deviation or a resulting contour deviation is preferably in a range between 0.1 and 10 parts per thousand of the diameter of the corresponding bearing body.
  • An axial length of the formation is preferably less than or equal to 40% of a Axialgefellagerflä- Chen length of the bearing body.
  • At least one bearing body is formed by a ring, in particular by a roller, whereby an advantageous coupling with a cam can be achieved.
  • the ring has the sliding bearing surface with the shape, the compensating means can be realized in a particularly constructive manner and an advantageous assembly can be ensured.
  • the bearing body corresponding to the ring has a compensating means.
  • the sliding bearing surface of the ring has an at least substantially cylindrical portion, whereby an advantageous coupling between the bearing bodies, in particular an advantageous guidance of the ring, can be achieved, in particular if the cylindrical portion in an axially central region and the molding is arranged in an axially outer region and / or if the cylindrical portion is at least 20% of a total ring width of the ring.
  • the molding preferably closes at least approximately tangentially to the cylindrical portion.
  • substantially cylindrical should be understood in particular to mean that the subarea is cylindrical, neglecting tolerances.
  • the sliding bearing surface of the ring is mirror-symmetrical in the axial direction, it can be made structurally simple and, in particular, it is easy to achieve an advantageous pressure distribution.
  • the bearing surface is formed with the formation of a radial outer surface of the ring, in particular of a bearing surface, by means of which the ring di- is coupled directly or indirectly with a cam.
  • the formation is at least partially curved transversely to a sliding direction and in particular the shape of a spherical configuration is formed, which may have a radius between 120 mm to 11,500 mm.
  • the compensating means is formed by a varying hardness of a bearing surface, in particular a sliding bearing surface, whereby operational deformations and / or their undesirable effects can be easily reduced in terms of design.
  • a portion of the bearing surface is at least 10% and preferably at least 25% softer than another portion of the bearing surface.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated cam follower bearing device with a first bearing body 10 formed by a ring or a roller and a second bearing body 12 formed by an axle, which are coupled via slide bearing surfaces 14, 16 formed from steel.
  • a two-part embodiment shown also embodiments are conceivable that have even more bearing body, such as in particular an intermediate ring.
  • the cam follower bearing device has a pressure oil supply, not shown, which is provided to supply pressure oil in a region of a substantially load-free zone. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the Cam follower device supplied via the cylinder head usually present engine oil itself with lubricant.
  • the bearing bodies 10, 12 have differentiated compensation means 18, 20, 22, 24, 26, which are provided to compensate for an operational deformation, in particular in a central region of the bearing body 12, at least largely.
  • the bearing body 10 has three compensating means 18, 20, 22 formed by formations, namely, the sliding bearing surface 14 has two curved transversely to a sliding direction 30, namely convex formations on and formed by a radial outer surface of the ring bearing surface 28 has a transverse to Sliding 30 curved, namely convex shape on. It should be noted that the formations, in particular those of the sliding bearing surface 14, are exaggerated for illustrative purposes.
  • the curvature of the bearing surface 28 has approximately a radius of 150 mm.
  • the formations of the sliding bearing surface 14, 16 are formed logarithmic, so that there is an inner diameter difference h of about 0.06 mm.
  • the sliding bearing surface 14 of the ring has a cylindrical portion 32, which is arranged in an axially central region, while the compensating means 20, 22 formed by the formations are arranged in axially outer regions of the ring.
  • the cylindrical portion 32 has approximately 30% of a total annular width 34.
  • the sliding bearing surface 14 of the ring in the axial direction 36 or to a perpendicular to the axial direction 36 central axis 44 is formed mirror-symmetrically.
  • the bearing body 12 has compensation means 24, 26, which are formed by a varying hardness of the sliding bearing surface 16, namely, the sliding bearing surface 16 in its axially outer region by about 30% lower hardness than in its central region, wherein a sum of axial lengths 38, 40 of the two compensating means 24, 26 is about 30% of a total axial length 42 of the sliding bearing surface 16.
  • the sum of the axial lengths 38, 40 can be up to 35% of the total axial length 42.
  • the different hardnesses are realized by different heat treatment methods. In principle, it is also conceivable that different bearing bodies of the camshaft bearing device are subjected to different heat treatment methods, in particular in order to support and / or to realize compensating means in their function.
  • the bearing surfaces 14, 16, 28 are each formed from a base material of the respective bearing body 10 and 12, and of steel. In principle, however, it would also be conceivable for the bearing surfaces 14, 16, 28 to be at least partially formed by a coating which supports a compensating means in its function and / or can itself form a compensating means. In particular, it is advantageous for an axially middle region of the sliding bearing surface 16 to be formed by a coating.
  • the camshaft bearing device has a bearing clearance s of about 1 per thousand of a diameter d of the bearing body 12, wherein the bearing clearance s is determined by a distance in the unloaded state between the cylindrical portion 32 and the slide bearing surface 16.
  • the bearing play s in an illustrated two-part embodiment is advantageously in a range between 0.4 and 10 parts per thousand of the diameter d of the bearing body 12 and in a three-part embodiment with an outer ring, an intermediate ring and a bearing body formed by an axis advantageous in a range between 0.2 and 10 parts per thousand of a diameter of the respective inner part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

The invention relates to a cam follower bearing device having at least one first and one second bearing body (10, 12), which are coupled via sliding bearing surfaces (14, 16). The invention provides that at least one bearing body (10, 12) has at least one differentiated balancing means (18, 20, 22, 24, 26), which is provided in order to at least partially compensate for deformation due to operation.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
NockenfolgerlagervorrichtungCam follower bearing device
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Nockenfolgerlagervorrichtung mit den Merk- malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention is based on a cam follower bearing device with the features of the preamble of claim 1.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus der Druckschrift DE 198 29 269 A1 ist eine gattungsbildende Nockenfol- gerlagervorrichtung mit einem von einer Rolle gebildeten ersten Lagerkörper und einem von einer Achse gebildeten zweiten Lagerkörper bekannt, die über Gleitlagerflächen gekoppelt sind. Die Gleitlagerfläche der Rolle ist von einer zylindrischen Innenfläche gebildet, während die Gleitlagerfläche der Achse von einer zylindrischen Außenfläche gebildet ist.Publication DE 198 29 269 A1 discloses a generic cam follower bearing device with a first bearing body formed by a roller and a second bearing body formed by an axle, which are coupled via sliding bearing surfaces. The sliding bearing surface of the roller is formed by a cylindrical inner surface, while the sliding bearing surface of the axis is formed by a cylindrical outer surface.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Nockenfolgerlagervorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig und mit geringen Verschleiß- eigenschaften ausgeführt werden kann.A particular object of the invention is to provide a cam follower bearing device which can be realized inexpensively and with low wear properties.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Die Erfindung geht aus von einer Nockenfolgerlagervorrichtung mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Lagerkörper, die über Gleitlagerflächen gekoppelt sind. Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Lagerkörper zumindest ein differenziertes Ausgleichsmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine betriebsbedingte Verformung zumindest teilweise auszugleichen. Unter „differenziert" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Ausgleichsfunktion des Ausgleichsmittels insbesondere durch eine sich verändernde Größe gebildet ist, wie insbesondere durch eine sich in zumindest eine Richtung verändernde Abmessung, Härte, Materialart, Legierung usw., und der Begriff „differenziert" soll insbesondere eine Abgrenzung gegenüber gleichförmigen Mitteln darstel- len, wie insbesondere gegenüber einer gleichförmigen Härtung einer Lagerfläche, die in ihrer Gesamtheit einem Härteprozess unterzogen wurde. Unter einer „betriebsbedingten" Verformung soll insbesondere eine sich im Betrieb unter einer Last einstellende Verformung, insbesondere eine elastische Verformung, verstanden werden. Unter „ausgleichen" soll dabei insbesondere ver- standen werden, dass betriebsbedingte Verformungen und/oder deren unerwünschte Wirkungen zumindest reduziert werden. Ferner soll unter „vorgesehen" insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.The invention relates to a cam follower bearing device having at least a first and a second bearing body, which are coupled via sliding bearing surfaces. It is proposed that at least one bearing body has at least one differentiated compensating means, which is intended to compensate at least partially for an operational deformation. By "differentiated" it is to be understood in particular that a compensating function of the compensating means is formed, in particular, by a varying size, in particular by a dimension, hardness, type of material, alloy, etc., changing in at least one direction, and the term "differentiated". In particular, it is intended to delimit it from uniform means, in particular to uniform hardening of a bearing surface, which has undergone a hardening process in its entirety. "Work-related" deformation is to be understood in particular as deformation, in particular elastic deformation, which occurs during operation under load, and "compensation" is understood to mean that operational deformations and / or their undesired effects are at least reduced , Furthermore, "intended" should be understood to mean in particular specially equipped and / or designed.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung können betriebsbedingte Verformungen zumindest teilweise ausgeglichen und dadurch bedingte unerwünschte Effekte zumindest reduziert werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft gleichmäßiger Schmierspalt zwischen den Gleitlagerflächen für eine hydrodynamische Schmierung und damit eine vorteilhaft gleichmäßige Belastung erzielt werden. Bedingt durch den vorteilhaften Schmierspalt und die gleichmäßige Belastung können kostengünstige Materialien eingesetzt und es kann auf kostenintensive Gleitlagerwerkstoffe verzichtet werden. Besonders vorteilhaft sind dabei zumindest zwei Gleitlagerflächen zumindest teilweise aus metallischen Werkstoffen gebildet, beispielsweise können eine Gleitlagerfläche aus Gussei- sen und eine Gleitlagerfläche aus Stahl gebildet sein, oder besonders vorteilhaft sind zumindest zwei korrespondierende Gleitlagerflächen zumindest teilweise aus Stahl gebildet. Vorzugsweise kann auch zumindest eine Gleitlagerfläche zumindest teilweise von einer Beschichtung gebildet sein. Unter „Stahl" soll dabei insbesondere eine Eisen-Kohlenstoff-Verbindung verstanden werden, die weniger als 2,06 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält und deren Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elements. Unter „Gusseisen" soll insbesondere eine Eisen-Kohlenstoff-Verbindung mit gegenüber Stahl höheren Kohlenstoffanteilen verstanden werden.By means of an appropriate design, operational deformations can be at least partially compensated and any undesirable effects caused thereby can be at least reduced. In particular, an advantageously uniform lubrication gap between the sliding bearing surfaces for a hydrodynamic lubrication and thus an advantageously uniform load can be achieved. Due to the advantageous lubricating gap and the uniform load inexpensive materials can be used and it can be dispensed with costly sliding bearing materials. At least two sliding bearing surfaces are particularly advantageously formed at least partially from metallic materials, for example a sliding bearing surface made of cast iron and a sliding bearing surface made of steel, or at least two corresponding sliding bearing surfaces are particularly advantageously formed of steel at least partially. Preferably, at least one sliding bearing surface may be at least partially formed by a coating. Under "steel" It should be understood in particular an iron-carbon compound containing less than 2.06 percent by weight of carbon and the mass fraction of iron is greater than that of any other element. By "cast iron" is meant in particular an iron-carbon compound with respect to steel higher carbon content.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Ausgleichsmittel von einer Ausformung gebildet ist. Dabei soll unter einer „Ausformung" insbesondere eine besondere, zum Ausgleich der Verformung vorge- sehene Formgebung verstanden werden. Mittels einer entsprechenden Ausformung kann das Ausgleichsmittel konstruktiv einfach und kostengünstig realisiert werden.In a further embodiment of the invention it is proposed that the compensating means is formed by a molding. In this context, a "shaping" is to be understood as meaning, in particular, a special shaping provided to compensate for the deformation. By means of a corresponding shaping, the compensating means can be realized in a structurally simple and cost-effective manner.
Ein besonders effektiver Ausgleich kann konstruktiv einfach erreicht werden, wenn zumindest eine Lagerfläche wenigstens eines Lagerkörpers die Ausformung aufweist, wobei besonders bevorzugt die Lagerfläche mit der Ausformung von einer Gleitlagerfläche gebildet ist.A particularly effective compensation can be achieved structurally simple, if at least one bearing surface of at least one bearing body has the shape, wherein particularly preferably the bearing surface is formed with the formation of a sliding bearing surface.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ausformung zumindest teilweise quer zu einer Gleitrichtung gekrümmt, insbesondere zumindest teilweise konvex und besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen logarithmisch und/oder zumindest im Wesentlichen kreissegmentartig ausgebildet ist. Unter einer „Gleitrichtung" soll dabei eine Richtung verstanden werden, in der eine Hauptrelativbewegung zwischen den Gleitla- gerflächen stattfindet.In a further embodiment of the invention it is proposed that the formation is at least partially curved transversely to a sliding direction, in particular at least partially convex and particularly preferably at least substantially logarithmic and / or at least substantially circular segment-like. A "sliding direction" is understood to mean a direction in which a main relative movement takes place between the sliding bearing surfaces.
Dabei soll unter „zumindest im Wesentlichen logarithmisch" bzw. „zumindest im Wesentlichen kreissegmentartig" insbesondere verstanden werden, dass die Krümmung weniger als 10% und vorzugsweise weniger als 1 % von einer loga- rithmisch bestimmten Kurve bzw. von einem Kreissegment abweicht und besonders bevorzugt unter Vernachlässigungen von Toleranzen einer entsprechenden Kurve entspricht. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann ein vorteilhaft harmonischer Übergang erzielt werden. Eine sich durch die Ausfor- mung ergebende Dimensionsabweichung bzw. eine sich ergebende Konturabweichung liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,1 und 10 Promille vom Durchmesser des entsprechenden Lagerkörpers. Eine Axiallänge der Ausformung ist dabei vorzugsweise kleiner/gleich 40% einer Axialgesamtlagerflä- chenlänge des Lagerkörpers.In this context, "at least essentially logarithmic" or "at least substantially circular segment-like" should in particular be understood to mean that the curvature deviates less than 10% and preferably less than 1% from a logarithmically determined curve or from a circle segment and is particularly preferred neglecting tolerances corresponding to a corresponding curve. By an appropriate design, an advantageous harmonic transition can be achieved. A result of the information mung resulting dimensional deviation or a resulting contour deviation is preferably in a range between 0.1 and 10 parts per thousand of the diameter of the corresponding bearing body. An axial length of the formation is preferably less than or equal to 40% of a Axialgesamtlagerflä- Chen length of the bearing body.
Vorzugsweise ist zumindest ein Lagerkörper von einem Ring, insbesondere von einer Rolle, gebildet, wodurch eine vorteilhafte Kopplung mit einem Nocken erreicht werden kann. Weist der Ring die Gleitlagerfläche mit der Ausfor- mung auf, kann das Ausgleichsmittel besonders konstruktiv einfach realisiert und es kann eine vorteilhafte Montage gewährleistet werden. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass der mit dem Ring korrespondierende Lagerkörper ein Ausgleichsmittel aufweist.Preferably, at least one bearing body is formed by a ring, in particular by a roller, whereby an advantageous coupling with a cam can be achieved. If the ring has the sliding bearing surface with the shape, the compensating means can be realized in a particularly constructive manner and an advantageous assembly can be ensured. In principle, however, it is also conceivable that the bearing body corresponding to the ring has a compensating means.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gleitlagerfläche des Rings einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Teilbereich aufweist, wodurch eine vorteilhafte Kopplung zwischen den Lagerkörpern, insbesondere eine vorteilhafte Führung des Rings, erreicht werden kann, und zwar insbesondere, wenn der zylindrische Teilbereich in einem axial mittleren Bereich und die Ausformung in einem axial äußeren Bereich angeordnet ist und/oder wenn der zylindrische Teilbereich mindestens 20% einer Gesamtringbreite des Rings beträgt. Die Ausformung schließt sich dabei vorzugsweise zumindest annähernd tangential an den zylindrischen Teilbereich an. Unter „im Wesentlichen zylindrisch" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Teilbe- reich unter Vernachlässigung von Toleranzen zylindrisch ausgebildet ist.It is also proposed that the sliding bearing surface of the ring has an at least substantially cylindrical portion, whereby an advantageous coupling between the bearing bodies, in particular an advantageous guidance of the ring, can be achieved, in particular if the cylindrical portion in an axially central region and the molding is arranged in an axially outer region and / or if the cylindrical portion is at least 20% of a total ring width of the ring. The molding preferably closes at least approximately tangentially to the cylindrical portion. In this context, the term "substantially cylindrical" should be understood in particular to mean that the subarea is cylindrical, neglecting tolerances.
Ist die Gleitlagerfläche des Rings in Axialrichtung spiegelsymmetrisch ausgebildet, kann diese konstruktiv einfach gestaltet und insbesondere kann einfach eine vorteilhafte Druckverteilung erzielt werden.If the sliding bearing surface of the ring is mirror-symmetrical in the axial direction, it can be made structurally simple and, in particular, it is easy to achieve an advantageous pressure distribution.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lagerfläche mit der Ausformung von einer Radialaußenfläche des Rings gebildet ist, und zwar insbesondere von einer Lagerfläche, mittels der der Ring di- rekt oder indirekt mit einem Nocken gekoppelt ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann wiederum ein vorteilhaftes Ausgleichsmittel geschaffen werden. Vorzugsweise ist die Ausformung zumindest teilweise quer zu einer Gleitrichtung gekrümmt ausgebildet und insbesondere ist die Ausformung von einer balligen Ausgestaltung gebildet, die einen Radius zwischen 120 mm bis 11.500 mm aufweisen kann.In a further embodiment of the invention it is proposed that the bearing surface is formed with the formation of a radial outer surface of the ring, in particular of a bearing surface, by means of which the ring di- is coupled directly or indirectly with a cam. By an appropriate configuration, in turn, an advantageous compensation means can be created. Preferably, the formation is at least partially curved transversely to a sliding direction and in particular the shape of a spherical configuration is formed, which may have a radius between 120 mm to 11,500 mm.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Ausgleichsmittel von einer variierenden Härte einer Lagerfläche, insbesondere einer Gleitlagerfläche gebildet ist, wo- durch betriebsbedingte Verformungen und/oder deren unerwünschte Wirkungen konstruktiv einfach reduziert werden können. Dabei ist vorzugsweise ein Teilbereich der Lagerfläche um mindestens 10% und bevorzugt um mindestens 25% weicher als ein anderer Teilbereich der Lagerfläche.It is also proposed that the compensating means is formed by a varying hardness of a bearing surface, in particular a sliding bearing surface, whereby operational deformations and / or their undesirable effects can be easily reduced in terms of design. In this case, preferably, a portion of the bearing surface is at least 10% and preferably at least 25% softer than another portion of the bearing surface.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Figur 1 zeigt eine schematisiert dargestellte Nockenfolgerlagervorrichtung mit einem von einem Ring bzw. einer Rolle gebildeten ersten Lagerkörper 10 und einem von einer Achse gebildeten zweiten Lagerkörper 12, die über aus Stahl gebildete Gleitlagerflächen 14, 16 gekoppelt sind. Anstatt einer dargestellten zweiteiligen Ausgestaltung sind auch Ausgestaltungen denkbar, die noch mehr Lagerkörper aufweisen, wie insbesondere ein Zwischenring. Die Nockenfolgerlagervorrichtung weist eine nicht näher dargestellte Druckölversorgung auf, die dazu vorgesehen ist, in einem Bereich einer im Wesentlichen lastfreien Zone Drucköl zuzuführen. Zusätzlich oder alternativ ist auch denkbar, dass sich die Nockenfolgerlagervorrichtung über im Zylinderkopf üblicherweise vorhandenes Motoröl selbst mit Schmierstoff versorgt.FIG. 1 shows a schematically illustrated cam follower bearing device with a first bearing body 10 formed by a ring or a roller and a second bearing body 12 formed by an axle, which are coupled via slide bearing surfaces 14, 16 formed from steel. Instead of a two-part embodiment shown also embodiments are conceivable that have even more bearing body, such as in particular an intermediate ring. The cam follower bearing device has a pressure oil supply, not shown, which is provided to supply pressure oil in a region of a substantially load-free zone. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the Cam follower device supplied via the cylinder head usually present engine oil itself with lubricant.
Die Lagerkörper 10, 12 weisen differenzierte Ausgleichsmittel 18, 20, 22, 24, 26 auf, die dazu vorgesehen sind, eine betriebsbedingte Verformung, insbesondere in einem mittleren Bereich des Lagerkörpers 12, zumindest weitgehend auszugleichen.The bearing bodies 10, 12 have differentiated compensation means 18, 20, 22, 24, 26, which are provided to compensate for an operational deformation, in particular in a central region of the bearing body 12, at least largely.
Der Lagerkörper 10 weist drei von Ausformungen gebildete Ausgleichsmittel 18, 20, 22 auf, und zwar weist die Gleitlagerfläche 14 zwei quer zu einer Gleitrichtung 30 gekrümmt, und zwar konvex ausgebildete Ausformungen auf und eine von einer Radialaußenfläche des Rings gebildete Lagerfläche 28 weist eine quer zur Gleitrichtung 30 gekrümmt, und zwar konvex ausgebildete Ausformung auf. Dabei ist zu beachten, dass die Ausformungen, insbesondere die der Gleitlagerfläche 14, zur Veranschaulichung übertrieben ausgeprägt dargestellt sind.The bearing body 10 has three compensating means 18, 20, 22 formed by formations, namely, the sliding bearing surface 14 has two curved transversely to a sliding direction 30, namely convex formations on and formed by a radial outer surface of the ring bearing surface 28 has a transverse to Sliding 30 curved, namely convex shape on. It should be noted that the formations, in particular those of the sliding bearing surface 14, are exaggerated for illustrative purposes.
Die Krümmung der Lagerfläche 28 weist ca. einen Radius von 150 mm auf. Die Ausformungen der Gleitlagerfläche 14, 16 sind logarithmisch ausgebildet, so dass sich eine Innendurchmesserdifferenz h von ca. 0,06 mm ergibt. Die Gleitlagerfläche 14 des Rings weist einen zylindrischen Teilbereich 32 auf, der in einem axial mittleren Bereich angeordnet ist, während die von den Ausformungen gebildeten Ausgleichsmittel 20, 22 in axial äußeren Bereichen des Rings angeordnet sind. Der zylindrische Teilbereich 32 weist ca. 30% einer Gesamt- ringbreite 34 auf. Dabei ist die Gleitlagerfläche 14 des Rings in Axialrichtung 36 bzw. zu einer senkrecht auf der Axialrichtung 36 stehenden Mittelachse 44 spiegelsymmetrisch ausgebildet.The curvature of the bearing surface 28 has approximately a radius of 150 mm. The formations of the sliding bearing surface 14, 16 are formed logarithmic, so that there is an inner diameter difference h of about 0.06 mm. The sliding bearing surface 14 of the ring has a cylindrical portion 32, which is arranged in an axially central region, while the compensating means 20, 22 formed by the formations are arranged in axially outer regions of the ring. The cylindrical portion 32 has approximately 30% of a total annular width 34. In this case, the sliding bearing surface 14 of the ring in the axial direction 36 or to a perpendicular to the axial direction 36 central axis 44 is formed mirror-symmetrically.
Ferner weist der Lagerkörper 12 Ausgleichsmittel 24, 26 auf, die von einer variierenden Härte der Gleitlagerfläche 16 gebildet sind, und zwar weist die Gleit- lagerfläche 16 in ihrem axial äußeren Bereich eine um ca. 30 % geringere Härte auf als in ihrem mittleren Bereich, wobei eine Summe von Axiallängen 38, 40 der beiden Ausgleichsmittel 24, 26 ca. 30% einer Axialgesamtlänge 42 der Gleitlagerfläche 16 beträgt. Die Summe der Axiallängen 38, 40 kann bis zu 35% der Axialgesamtlänge 42 betragen. Die verschiedenen Härten sind durch verschiedene Wärmebehandlungsmethoden realisiert. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass unterschiedliche Lagerkörper der Nockenwellenlagervorrichtung unterschiedlichen Wärmebehandlungsmethoden unterzogen sind, insbesonde- re um Ausgleichsmittel in ihrer Funktion zu unterstützen und/oder zu realisieren.Furthermore, the bearing body 12 has compensation means 24, 26, which are formed by a varying hardness of the sliding bearing surface 16, namely, the sliding bearing surface 16 in its axially outer region by about 30% lower hardness than in its central region, wherein a sum of axial lengths 38, 40 of the two compensating means 24, 26 is about 30% of a total axial length 42 of the sliding bearing surface 16. The sum of the axial lengths 38, 40 can be up to 35% of the total axial length 42. The different hardnesses are realized by different heat treatment methods. In principle, it is also conceivable that different bearing bodies of the camshaft bearing device are subjected to different heat treatment methods, in particular in order to support and / or to realize compensating means in their function.
Die Lagerflächen 14, 16, 28 werden jeweils aus einem Grundmaterial des jeweiligen Lagerkörpers 10 bzw. 12, und zwar aus Stahl, gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Lagerflächen 14, 16, 28 zumindest teilweise von einer Beschichtung gebildet sind, die ein Ausgleichsmittel in seiner Funktion unterstützen und/oder auch selbst ein Ausgleichsmittel bilden kann. Insbesondere bietet sich vorteilhaft an, dass ein axial mittlerer Bereich der Gleitlagerfläche 16 von einer Beschichtung gebildet ist.The bearing surfaces 14, 16, 28 are each formed from a base material of the respective bearing body 10 and 12, and of steel. In principle, however, it would also be conceivable for the bearing surfaces 14, 16, 28 to be at least partially formed by a coating which supports a compensating means in its function and / or can itself form a compensating means. In particular, it is advantageous for an axially middle region of the sliding bearing surface 16 to be formed by a coating.
Die Nockenwellenlagervorrichtung weist ein Lagerspiel s von ca. 1 Promille von einem Durchmesser d des Lagerkörpers 12 auf, wobei das Lagerspiel s durch einen Abstand im unbelasteten Zustand zwischen dem zylindrischen Teilbereich 32 und der Gleitlagerfläche 16 bestimmt ist. Grundsätzlich liegt das La- gerspiel s bei einer dargestellten zweiteiligen Ausführung vorteilhaft in einem Bereich zwischen 0,4 und 10 Promille von dem Durchmesser d des Lagerkörpers 12 und bei einem dreiteiligen Ausführungsbeispiels mit einem Außenring, einem Zwischenring und einem von einer Achse gebildeten Lagerkörper vorteilhaft in einem Bereich zwischen 0,2 und 10 Promille von einem Durchmesser des jeweiligen Innenteils.The camshaft bearing device has a bearing clearance s of about 1 per thousand of a diameter d of the bearing body 12, wherein the bearing clearance s is determined by a distance in the unloaded state between the cylindrical portion 32 and the slide bearing surface 16. Basically, the bearing play s in an illustrated two-part embodiment is advantageously in a range between 0.4 and 10 parts per thousand of the diameter d of the bearing body 12 and in a three-part embodiment with an outer ring, an intermediate ring and a bearing body formed by an axis advantageous in a range between 0.2 and 10 parts per thousand of a diameter of the respective inner part.
Durch die Ausgleichsmittel 18, 20, 22, 24, 26 wird die betriebbedingte elastische Verformung des Lagerkörpers 12, und zwar eine Durchmesserreduzierung im mittleren Bereich der Gleitlagerfläche 16, zumindest weitgehend aus- geglichen, so dass sich zwischen den Lagerkörpern 10, 12 bzw. den Gleitlagerflächen 14, 16 ein gleichmäßiger Schmierspalt für eine vorteilhafte hydrodynamische Schmierung einstellt und damit eine vorteilhaft gleichmäßige Belastung erzielt werden kann. BezugszahlenlisteBy the compensating means 18, 20, 22, 24, 26, the operational elastic deformation of the bearing body 12, namely a diameter reduction in the central region of the sliding bearing surface 16, at least largely compensated, so that between the bearing bodies 10, 12 and Sliding bearing surfaces 14, 16 sets a uniform lubrication gap for an advantageous hydrodynamic lubrication and thus an advantageously uniform load can be achieved. LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Lagerkörper10 bearing body
12 Lagerkörper12 bearing body
14 Gleitlagerfläche14 sliding bearing surface
16 Gleitlagerfläche16 sliding bearing surface
18 Ausgleichsmittel18 equalizing agent
20 Ausgleichsmittel20 equalizing agent
22 Ausgleichsmittel22 equalizing agent
24 Ausgleichsmittel24 equalizing agent
26 Ausgleichsmittel26 equalizing agent
28 Lagerfläche28 storage area
30 Gleitrichtung30 sliding direction
32 Teilbereich32 subarea
34 Gesamtringbreite34 total ring width
36 Axialrichtung36 axial direction
38 Axiallänge38 axial length
40 Axiallänge40 axial length
42 Axialgesamtlänge42 total axial length
44 Mittelachse s Lagerspiel h Innendurchmesserdifferenz d Durchmesser 44 Center axis s Bearing clearance h Inner diameter difference d Diameter

Claims

Patentansprüche claims
1. Nockenfolgerlagervorrichtung mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Lagerkörper (10, 12), die über Gleitlagerflächen (14, 16) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerkörper (10, 12) zumindest ein differenziertes Ausgleichsmittel (18, 20, 22, 24, 26) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine betriebsbedingte Verformung zumindest teilweise auszugleichen.A cam follower bearing device having at least a first and a second bearing body (10, 12) which are coupled via sliding bearing surfaces (14, 16), characterized in that at least one bearing body (10, 12) at least one differentiated compensation means (18, 20, 22 , 24, 26), which is intended to compensate for an operational deformation at least partially.
2. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei korrespondierende Gleitlagerflächen (14, 16) zumindest teilweise aus metallischen Werkstoffen gebildet sind.2. cam follower bearing device according to claim 1, characterized in that at least two corresponding sliding bearing surfaces (14, 16) are at least partially formed of metallic materials.
3. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei korrespondierende Gleitlagerflächen (14, 16) zumindest teilweise aus Stahl gebildet sind.3. cam follower bearing device according to claim 2, characterized in that at least two corresponding sliding bearing surfaces (14, 16) are at least partially formed of steel.
4. Nockenfolgerlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmittel (18, 20, 22) von einer Ausformung gebildet ist.4. cam follower bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating means (18, 20, 22) is formed by a molding.
5. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lagerfläche (28, 14) wenigstens eines Lagerkörpers (10) die Ausformung aufweist.5. cam follower bearing device according to claim 4, characterized in that at least one bearing surface (28, 14) of at least one bearing body (10) has the shape.
6. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche mit der Ausformung von einer Gleitlagerfläche (14) gebildet ist.6. cam follower bearing device according to claim 5, characterized in that the bearing surface is formed with the formation of a sliding bearing surface (14).
7. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung zumindest teilweise quer zu einer Gleitrichtung (30) gekrümmt ausgebildet ist. 7. cam follower bearing device at least according to claim 4, characterized in that the formation is at least partially formed transversely to a sliding direction (30) curved.
8. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung zumindest teilweise quer zu einer Gleitrichtung (30) konvex ausgebildet ist.8. cam follower bearing device at least according to claim 4, characterized in that the formation is formed at least partially transversely to a sliding direction (30) convex.
9. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung quer zur Gleitrichtung (30) zumindest im Wesentlichen logarithmisch und/oder zumindest im Wesentlichen kreissegmentartig ausgebildet ist.9. cam follower bearing device according to claim 7 or 8, characterized in that the formation transverse to the sliding direction (30) is at least substantially logarithmic and / or at least substantially circular segment-like.
10. Nockenfolgerlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lagerkörper (10) von einem Ring gebildet ist.10. cam follower bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one bearing body (10) is formed by a ring.
11. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring die Gleitlagerfläche (14) mit der Ausformung aufweist.11. cam follower bearing device at least according to claim 4 and 10, characterized in that the ring has the sliding bearing surface (14) with the shaping.
12. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (14) des Rings einen zumindest im Wesentlichen zylindrischen Teilbereich (32) aufweist.12. cam follower bearing device at least according to claim 11, characterized in that the sliding bearing surface (14) of the ring has an at least substantially cylindrical portion (32).
13. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Teilbereich (32) in einem axial mittleren Bereich und die Ausformung in einem axial äußeren Bereich ange- ordnet ist.13. cam follower bearing device at least according to claim 4 and 12, characterized in that the cylindrical portion (32) is arranged in an axially central region and the formation in an axially outer region.
14. Nockenfolgerlagervorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Teilbereich (32) mindestens 20% einer Gesamtringbreite (34) des Rings beträgt.14. Cam follower bearing device according to claim 12 or 13, characterized in that the cylindrical portion (32) is at least 20% of a total ring width (34) of the ring.
15. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlagerfläche (14) des Rings in Axialrichtung (36) spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. 15. cam follower bearing device at least according to claim 10, characterized in that the sliding bearing surface (14) of the ring in the axial direction (36) is mirror-symmetrical.
16. Nockenfolgerlagervorrichtung zumindest nach Anspruch 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerfläche (28) mit der Ausformung von einer Radialaußenfläche des Rings gebildet ist.16. cam follower bearing device at least according to claim 4 and 10, characterized in that the bearing surface (28) is formed with the formation of a radial outer surface of the ring.
17. Nockenfolgerlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmittel (24, 26) von einer variierenden Härte einer Lagerfläche (16) gebildet ist. 17. cam follower bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating means (24, 26) of a varying hardness of a bearing surface (16) is formed.
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