DE19817682A1

DE19817682A1 - Als Schlepp- oder Schwinghebel ausgebildeter Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19817682A1
Application number: DE1998117682
Authority: DE
Inventors: Helmut Engelhardt
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-10-28

Abstract

Vorgeschlagen ist ein beispielsweise als Schlepphebel ausgebildeter Nockenfolger (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser Nockenfolger (1) ist besonders steif und gleichzeitig hinsichtlich seiner Masse reduziert ausgebildet. DOLLAR A Diese Eigenschaften erhält er erfindungsgemäß dadurch, daß dessen Seitenwände (2) mit Zwischenraum (10) sich vom beaufschlagten Gaswechselventil weg erstrecken und daß Stirnseiten (11) der Seitenwände (2) von einem Steg (12) überbrückt sind. Dieser Steg (12) dient als unmittelbares Nockenanlaufelement und verläuft lediglich im Bereich des Nockenanlaufs.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen als Schlepp- oder Schwinghebel ausgebildeten Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine zur Beaufschlagung wenigstens eines Gaswechselventils mit folgenden Merkmalen:

a) der Nockenfolger ist dünnwandig und fingerartig ausgebildet und besitzt im wesentlichen parallel verlaufende Seitenwände mit einem diese verbindenden Querbalken;
b) die Seitenwände bilden mit dem Querbalken ein, im Querschnitt gesehen, U-förmiges Profil und schließen zwischen sich einen Zwischenraum ein;
c) der Querbalken hat an einem ersten Ende seiner dem Gaswechselventil zugewandten Unterseite ein Lager zur zumindest mittelbaren Abstützung gegen über einem Zylinderkopf und am zweiten Ende der Unterseite eine Anlage für das Gaswechselventil und
d) parallel zum Querbalken bzw. in etwa in Erstreckungsrichtung des Querbal kens verläuft am Nockenfolger ein separater Steg als unmittelbares Anlauf element für einen Nocken, wobei eine Anlauffläche des Steges für den Nocken von der Unterseite abgewandt ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Nockenfolger geht gattungsbildend aus der US-PS 43 46 678 hervor. Nachteilig ist es bei diesem zum einen, daß er eine relativ geringe Steifigkeit aufweist, da ein Zwischenraum dessen U-Profils in Richtung der Gaswechselventile gewandt ist. Um diesen Nachteil wenigstens teilweise zu kompensieren, verläuft an dem die Seitenwände verbindenden Querbalken ein separater Steg; und zwar über die gesamte Länge des Nockenfolgers. Eine dem Zwischenraum abgewandte Seite des Steges dient gleichzeitig als Anlauffläche für einen Nocken. Da dieser Steg über die gesamte Länge des Nockenfolgers ausgeführt ist, erhöht er nachteilig dessen Masse. Der Aufwand zur Fertigung des aus der US-PS 43 46 678 vorbekannten Nockenfolgers erweist sich als relativ teuer.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind und der insbesondere bei einer geringen Masse gleichzeitig eine hohe Steifigkeit besitzt und billig herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs gelöst. Demnach erstrecken sich die Seitenwände mit dem Zwischenraum von der Unterseite weg und der Steg ist vorzugsweise lediglich in einem Abschnitt des Nockenfolgers vorgesehen, in welchem ein Nocken an dem Nockenfolger an läuft, und verbindet, den Zwischenraum überbrückend, dem Querbalken abgewandte Stirnseiten der Seitenwände.

Dadurch, daß das Lager und die Anlage des Nockenfolgers auf der dem Zwi schenraum abgewandten Unterseite des Querbalkens positioniert sind, weist dieser Nockenfolger eine hohe Steifigkeit auf. Demnach kann er dünnwandiger als bisherig ausgeführte Nockenfolger hergestellt werden bzw. ist er für höhere Ventiltriebskräfte geeignet.

Wichtiges erfindungsgemäßes Merkmal ist es, daß der Steg lediglich im Ab schnitt des Nockenanlaufs ausgeführt ist. Dies leistet einen hervorragenden Beitrag zur Masseabsenkung des gesamten Nockenfolgers. Gleichzeitig kann dieser Steg mit geeigneten Verschleißschutzmaßnahmen, wie aufgetragenen Schichten, Wärmebehandlungsverfahren u.ä. versehen sein.

Zwar ist es denkbar, den Steg einteilig mit den restlichen Bauteilen des Nocken folgers wie den Seitenwänden auszubilden, jedoch ist es insbesondere vor geschlagen, den Steg über eine Schweißverbindung mit den Stirnseiten der Seitenwände zu verbinden. Alternativ zur Schweißverbindung bieten sich derartige Befestigungsmöglichkeiten wie Löten, Kleben, Prägen, Verstemmen und ähnliche dem Fachmann geläufige an.

Eine besonders preiswerte Maßnahme zur Herstellung des genannten Nocken folgers ist damit vorgeschlagen, daß dieser aus Stahlblech hergestellt sein soll. Beispielsweise kann er aus einer Platine gestanzt werden und anschließend durch einen spanlosen Formgebungsprozeß seine endgültige Gestalt erhalten. Denkbar ist jedoch auch eine Herstellung eines derartigen Nockenfolgers aus einem anderen Werkstoff, wie einem Leichtbauwerkstoff (Kunststoff), der auch faserverstärkt ausgebildet sein kann. Gleichfalls kann der vorgeschlagene Noc kenfolger durch einen Urformprozeß gefertigt sein.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, daß das Lager am ersten Ende des Querbalkens als Kalotte gefertigt ist. Diese Kalotte soll einteilig in die Unterseite des Querbalkens geformt sein. Somit ist ein einfach zu fertigendes Abstützstück des Nockenfolgers auf einem beispielsweise hydraulischen Ab stützelement geschaffen. Die Kalotte kann auch mit geeigneten Bohrungen zur Spritzschmierung der Anlauffläche für den Nocken ausgebildet sein.

Gleichfalls ist es vorgeschlagen, am zweiten Ende des Querbalkens eine ein teilig vom Nockenfolger ausgehende Führung für das Gaswechselventil auszu bilden. Diese Führung kann beispielsweise durch Seitenwände einer in die Unterseite des Querbalkens gebrachten Sicke geformt sein. Alternativ hierzu sind Balken vorgeschlagen, die wahlweise aus einer Stirnseite der Seitenwände oder einer Stirnseite des Querbalkens geformt sein können und an die Unter seite angelegt sind. Da die Führung für das Gaswechselventil einteilig mit dem Nockenfolger verbunden ist, erübrigen sich zusätzliche und kostenaufwendige, separate Führungsmittel. Im Bedarfsfall können die Balken an der Unterseite durch dem Fachmann geläufige Befestigungsmaßnahmen wie Schweißen, Löten und ähnliches fixiert werden.

Selbstverständlich bezieht sich der Schutzbereich der Erfindung nicht nur auf einen Nockenfolger, welcher mit einem Gaswechselventil kommuniziert. Vorgeschlagen ist es, den Nockenfolger an seinem weiteren Ende auf wenig stens zwei gleichwirkende Gaswechselventile einwirken zu lassen. Dabei kann er in Ausgestaltung der Erfindung an diesem zweiten Ende gabelförmig erweitert werden, wobei dessen restliche Breite relativ schmal gehalten bleiben soll.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

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

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nocken folger;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Nockenfolgers;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Nockenfolger;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie V-V der Fig. 1;

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie VI-VI der Fig. 1;

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Nockenfolger entlang der Schnittlinie VII-VII der Fig. 1;

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Nockenfolger, der auf zwei Gas wechselventile gleichzeitig einwirkbar ausgebildet ist und

Fig. 9 einen Querschnitt durch den Nockenfolger nach Fig. 8 entlang der Schnittlinie IX-IX.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen

Fig. 1 offenbart einen als Schlepphebel ausgebildeten Nockenfolger 1. Dieser besteht aus zwei hier parallelen Seitenwänden 2 (siehe auch Fig. 2), die auf der Seite eines Gaswechselventils durch einen Querbalken 3 verbunden sind. An einem ersten Ende 4 einer Unterseite 5 des Querbalkens 3 befindet sich ein als Kalotte 6 ausgebildetes Lager 7. Über dieses Lager 7 ist der Nockenfolger 1 auf einem nicht dargestellten Ende eines Abstützelements schwenkbeweglich gelagert. Alternativ hierzu kann er im Bereich seines ersten Endes 4 auch eine Bohrung aufweisen, über die er auf einer Achse als Schwinghebel schwenkbe weglich gelagert ist.

Im Bereich seines zweiten Endes 8 weist der Nockenfolger 1 eine Anlage 9 für ein nicht gezeigtes Gaswechselventil auf.

Die Seitenwände 2 erstrecken sich von dem Gaswechselventil weg und schlie ßen einen Zwischenraum 10 ein. Stirnseiten 11 (siehe auch Fig. 3) der Seiten wände 2 sind erfindungsgemäß lediglich im Bereich eines Nockenanlaufs von einem Steg 12 überbrückt. Der Steg 12 besitzt eine Anlauffläche 13 für den Nocken. Vorzugsweise ist dieser Steg 12 über eine Schweißverbindung 14 mit den Seitenwänden 2 verbunden.

Dadurch, daß die Seitenwände 2 mit dem Zwischenraum 10 sich von der Unterseite 5 des Querbalkens 3 weg erstrecken, besitzt der Nockenfolger 1 im eingebauten Zustand eine hervorragende Steifigkeit. Gleichzeitig ist der Steg 12 nur derartig lang in bezug auf die Längserstreckung des Nockenfolgers 1 ausge führt, wie es der Nockenanlauf erfordert. Sicherheitshalber bzw. um dem Nockenfolger 1 noch eine gesteigerte Steifigkeit zu verleihen, kann der Steg 12 noch weitere Bereiche der Seitenwände 2 überstreichen (siehe auch Fig. 3).

Fig. 4 offenbart einen Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1. Zu erkennen ist hier der prinzipiell U-förmige Querschnitt des Nockenfolgers 1 mit seinen Seitenwänden 2 und aufliegendem Steg 12.

Aus Fig. 5 geht es hervor, daß das Lager 7 am ersten Ende 4 als einteilig in die Unterseite 5 des Querbalkens 3 geformte Kalotte 6 ausgebildet ist.

Die Fig. 6 und 7 offenbaren alternative Ausgestaltungen des Nockenfolgers 1 im Bereich seines zweiten Endes 8. Eine seitliche Führung des an der Anlage 9 positionierten Gaswechselventils kann beispielsweise über Balken 15 realisiert sein. Diese Balken 15 können als Verlängerung von Stirnseiten 16 (siehe auch Fig. 3) der Seitenwände 2 bzw. einer Stirnseite 17 des Querbalkens 3 geformt und an die Unterseite 5 des Querbalkens 3 angelegt sein. Alternativ hierzu kann nach Fig. 7 die Anlage 9 auch als in die Unterseite 5 geformte Sicke 18 mit seitlichen Wänden 19 hergestellt werden. Zwischen diesen Wänden 19 wird das Gaswechselventil hervorragend geführt.

Die Fig. 8 und 9 offenbaren einen Nockenfolger 1, welcher im Bereich des zweiten Endes 8 gabelförmig erweitert ist. Die Balken 15 dienen als Führung für zwei Gaswechselventile.

Bezugszeichenliste

1

Nockenfolger

2

Seitenwand

3

Querbalken

4

erstes Ende

5

Unterseite

6

Kalotte

7

Lager

8

zweites Ende

9

Anlage

10

Zwischenraum

11

Stirnseite

12

Steg

13

Anlauffläche

14

Schweißverbindung

15

Balken

16

Stirnseite

17

Stirnseite

18

Sicke

19

Wand

Claims

1. Als Schlepp- oder Schwinghebel ausgebildeter Nockenfolger (1) eines Ventil triebs einer Brennkraftmaschine zur Beaufschlagung wenigstens eines Gaswech selventils mit folgenden Merkmalen:

a) der Nockenfolger (1) ist dünnwandig und fingerartig ausgebildet und besitzt im wesentlichen parallel verlaufende Seitenwände (2) mit einem diese ver bindenden Querbalken (3);
b) die Seitenwände (2) bilden mit dem Querbalken (3) ein, im Querschnitt gesehen, U-förmiges Profil und schließen zwischen sich einen Zwischenraum (10) ein;
c) der Querbalken (3) hat an einem ersten Ende (4) seiner dem Gaswechselven til zugewandten Unterseite (5) ein Lager (7) zur zumindest mittelbaren Ab stützung gegenüber einem Zylinderkopf und am zweiten Ende (8) der Unterseite (5) eine Anlage für das Gaswechselventil und
d) parallel zum Querbalken (3) bzw. in etwa in Erstreckungsrichtung des Quer balkens (3) verläuft am Nockenfolger (1) ein separater Steg (12) als unmittel bares Anlaufelement für einen Nocken, wobei eine Anlauffläche (13) des Steges (12) für den Nocken von der Unterseite (5) abgewandt ist; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
e) die Seitenwände (2) mit dem Zwischenraum (10) erstrecken sich von der Unterseite (5) weg und
f) der Steg (12) ist vorzugsweise lediglich in einem Abschnitt des Nockenfolgers (1) vorgesehen, in welchem ein Nocken an dem Nockenfolger (1) anläuft, und verbindet, den Zwischenraum (10) überbrückend, dem Querbalken (3) abge wandte Stirnseiten (11) der Seitenwände (2).

2. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (12) als separates Bauteil hergestellt ist und mit den Stirnseiten (11) über eine Schweißverbindung (14) bzw. durch eine Befestigungsart wie Löten, Kleben, Prägen oder Verstemmen verbunden ist (Fig. 2).

3. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken folger (1) aus Stahlblech besteht und wahlweise aus einer Platine durch Kalt umformen gebildet ist.

4. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (7) am ersten Ende (4) des Querbalkens (3) als in die Unterseite (5) des Querbal kens (3) geformte Kalotte (6) hergestellt ist (Fig. 1).

5. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (9) für das Gaswechselventil am zweiten Ende (8) des Querbalkens (3) zwei parallel zu den Seitenwänden (2) verlaufende Wände (19) besitzt, zwischen denen das Gaswechselventil geführt ist, wobei die Wände (19) vorzugsweise Bestandteil einer Sicke (18) oder einer sickenähnlichen Einformung sind, welche in die Unterseite(S) des Querbalkens (3) in Richtung zum Zwischenraum (10) geformt ist (Fig. 7).

6. Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (9) für das Gaswechselventil am zweiten Ende (8) des Querbalkens (3) zwei parallel zu den Seitenwänden (2) verlaufende Balken (15) aufweist, zwischen denen das Gaswechselventil geführt ist, wobei die Balken (15) bevorzugt aus einer Stirnsei te (16) der Seitenwände (2) oder einer Stirnseite (17) des Querbalkens (3) geformt und an die Unterseite (5) angelegt sind (Fig. 6).

7. Nockenfolger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Nockenfolger (1) am zweiten Ende (8) zwei oder mehrere Anlagen (9) für zwei oder mehrere gleichwirkende Gaswechselventile besitzt (Fig. 8, 9).

8. Nockenfolger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken folger (1) im Bereich des zweiten Endes (8) gabelartig erweitert ist.