DE102012207520A1

DE102012207520A1 - Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102012207520A1
Application number: DE201210207520
Authority: DE
Inventors: Georg Hofmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-11-07

Abstract

Bei einem Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2) und einer zwischen zwei Seitenwänden (3, 4) des Gehäuses (2) angeordneten Nockenrolle, die einen Außenring (7) und einen Innenring umfasst, wobei sie auf einem in den Seitenwänden (3, 4) gehaltenen Bolzen (5) gelagert ist und wobei sich der Außenring (7) und der Innenring miteinander in Gleitkontakt befinden, ist erfindungsgemäß der Innenring als Gleitring (9) aus einem hochfesten Werkstoff hergestellt. Auf diese Weise ist der Gleitkontakt zwischen dem Innenring und dem benachbarten Bauteil durch einen nur geringen Reibungsbeiwert gekennzeichnet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und einer zwischen zwei Seitenwänden des Gehäuses angeordneten Nockenrolle, die einen Außenring und einen Innenring umfasst, wobei sie auf einem in den Seitenwänden gehaltenen Bolzen gelagert ist und wobei sich der Außenring und der Innenring miteinander in Gleitkontakt befinden.
Hintergrund der Erfindung
Ein solcher Nockenfolger ist aus der Druckschrift DE 10 2008 036 056 A1 bekannt. Dieser ist als Schlepphebel ausgebildet, der mit einem Endabschnitt auf einem stationär in der Brennkraftmaschine angeordneten Abstützelement kugelgelenkig gelagert ist und mit seinem anderen Endabschnitt ein Gaswechselventil betätigt. Die Nockenrolle ist in dem Mittelabschnitt des Schlepphebels zwischen den Seitenwänden angeordnet und benötigt für die Lagerung ihres Außenringes gegenüber dem Bolzen einen Wälzkörpersatz mit als Nadeln ausgebildeten Wälzkörpern. Diese sind in dem Innenring angeordnet, welcher von dem Außenring umgeben ist. Daher verläuft für die Nadeln die Außenlaufbahn im Innenring und die Innenlaufbahn auf dem Bolzen. Eine solche Ausführung hat den Nachteil, dass sie wegen des erforderlichen Wälzlagers teuer ist.
Anstelle des Nadelsatzes kommt in Schlepphebeln jeweils an einem durchgehärteten und drehbaren Bolzen auch ein als Gleitring wirkender Innenring zum Einsatz, der aus Metall hergestellt ist. Ein solcher als Schlepphebel ausgebildeter Nockenfolger ist in 4 der beigefügten Zeichnung dargestellt. Derartige metallische Gleitringe sind in der Herstellung sehr teuer, da sie an allen vier Funktionsflächen bearbeitet und wärmebehandelt werden müssen und ggf. jeweils an ihrer Innenmantelfläche und ihrer Außenmantelfläche entsprechend den beiden Durchmessern (innen und außen) durch Aufbringen einer Beschichtung gegen Fressen geschützt werden müssen.
Falls bei einem Nockenfolger der Bolzen und die Gleitring-Außenmantelfläche nicht beschichtet sind, ist eine aufwändige Befettung oder Ähnliches vorzusehen, um den Einlaufvorgang ohne adhäsiven Verschleiß, also ohne Fresserscheinungen an den sich berührenden Oberflächen zu ermöglichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Nockenfolger eine verschleißfeste und dauerhaltbare technische Konstruktion zu finden, die kostengünstig in der Herstellung ist, ohne eine aufwändige Erstbeölung oder Erstbefettung auskommt und bei der aufgrund der Materialwahl und/oder der Oberflächenstruktur im Betrieb eine nur geringe Reibung auftritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Innenring als Gleitring aus einem hochfesten Kunststoff hergestellt ist. Die Herstellung kann in vorteilhafter Weise im Rohr-Spritz-Verfahren in einem kontinuierlich verlaufenden Prozess erfolgen. Dabei kann durch Wahl einer geeigneten Werkzeuggestaltung eine reibungsreduzierende Oberflächenstruktur des Gleitringes erzeugt werden. Es können z. B. am Gleitring Querriefen oder Spiralriefen angebracht sowie durch vollautomatisierte temperierte Pressstufen eine Endprofilierung und Fasen angeprägt werden.
Im Vergleich mit einer Nockenrollenlagerung mit metallischem Gleitring, der ein Nadellager aufweist, kann bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Nockenrollenlagerung der Nadelsatz durch einen kostengünstig herstellbaren Gleitring aus Kunststoff ersetzt sein, der an allen Funktionsflächen eine die Reibung und den Verschleiß reduzierende Riefenstruktur aufweist, welche quer zur Bewegungsrichtung der Nockenrolle verläuft.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 einen erfindungsgemäßen Gleitring in einer rechtwinklig zur Ringachse betrachteten Ansicht;
2 den erfindungsgemäßen Gleitring in einer in Richtung der Ringachse betrachteten Ansicht;
3 den erfindungsgemäßen Gleitring in einem Schnitt gemäß Linie III-III der 2;
4 einen Nockenfolger mit einer Nockenrolle nach dem vorbekannten Stand der Technik in perspektivischer Ansicht.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein Nockenfolger 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine besteht aus einem Gehäuse 2 mit zwei parallelen, in einem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden 3 und 4. Der Nockenfolger ist als Schlepphebel ausgebildet, in dessen mittlerem Bereich in fluchtenden Bohrungen der beiden Seitenwände 3 und 4 ein Bolzen 5 angeordnet und gehalten ist. Zwischen den Seitenwänden 3 und 4 ist in dem Gehäuse 2 eine Nockenrolle angeordnet, welche an dem Bolzen 5 drehbar gelagert ist. Die in 4 dargestellte Nockenrolle 6 nach dem vorbekannten Stand der Technik besteht aus einem Außenring 7 und einem Innenring 8, welcher an dem Bolzen 5 drehbar gelagert ist und als metallischer Gleitring ausgebildet sein kann.
Erfindungsgemäß ist in dem Nockenfolger 1 eine Nockenrolle eingebaut, in deren Außenring 7 als Innenring ein Gleitring 9 aus einem hochfesten Kunststoff eingesetzt ist. Dieser ist an dem Bolzen 5 unmittelbar drehbar gelagert. Wie die 1 bis 3 zeigen, weist der Gleitring 9 an allen seinen Funktionsflächen, nämlich an der dem Außendurchmesser entsprechenden Außenmantelfläche 10, an der dem Innendurchmesser entsprechenden Innenmantelfläche 11 und an den seitlichen Anlaufflächen 12 und 13 reibungsreduzierende Querriefen auf.
Bei diesem Ventilbetätigungselement, dem als Schlepphebel ausgebildeten Nockenfolger 1, dessen Nockenrolle den erfindungsgemäßen Gleitring 9 enthält, überträgt der Außenring 7 die durch die Drehung des Nockens erzeugte Kraft über den Gleitring 9 und den Bolzen 5 auf das Gehäuse 2. Der Bolzen 5 ist fest oder drehbar in dem Gehäuse 2 gelagert. Da der Gleitring 9 aus einem hochfesten Kunststoff besteht, ist sein Gleitkontakt mit dem benachbarten Bauteil durch einen nur geringen Reibungskoeffizienten (Reibungsbeiwert) gekennzeichnet.
Bezugszeichenliste

1: Nockenfolger
2: Gehäuse
3: Seitenwand
4: Seitenwand
5: Bolzen
6: Nockenrolle
7: Außenring
8: Innenring
9: Gleitring
10: Außenmantelfläche
11: Innenmantelfläche
12: seitliche Anlauffläche
13: seitliche Anlauffläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008036056 A1 [0002]

Claims

Nockenfolger (1) für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2) und einer zwischen zwei Seitenwänden (3, 4) des Gehäuses (2) angeordneten Nockenrolle, die einen Außenring (7) und einen Innenring umfasst, wobei sie auf einem in den Seitenwänden (3, 4) gehaltenen Bolzen (5) gelagert ist und wobei sich der Außenring (7) und der Innenring miteinander in Gleitkontakt befinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring als Gleitring (9) aus einem hochfesten Werkstoff hergestellt ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring als Gleitring (9) aus einem hochfesten Kunststoff, Keramik, Sintermetall oder Aluminium mittels eines formgebenden Werkzeugs ohne spangebende Nachbearbeitung hergestellt ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Gleitringes (9) ein Kunststoff ist, welcher reibungsreduzierende PTFE-Einlagen aufweist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (9) in wenigstens einem das benachbarte Bauteil berührenden Oberflächenbereich reibungsreduzierende Riefen aufweist, welche quer zu seiner Bewegungsrichtung verlaufen.
Nockenfolger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring (9) an seiner die Innenmantelfläche des Außenringes (7) berührenden Außenmantelfläche (10) und an seiner den Bolzen (5) berührenden Innenmantelfläche (11) die reibungsreduzierenden Querriefen aufweist.
Nockenfolger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitring zusätzlich an seinen den Seitenwänden (3, 4) des Gehäuses (2) benachbarten seitlichen Anlaufflächen (12, 13) reibungsreduzierende Riefen aufweist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (5) mit seinen Enden in Öffnungen der Seitenwände (3, 4) hineinragt und dort fest angeordnet ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (5) mit seinen Enden in Öffnungen der Seitenwände (3, 4) hineinragt und dort drehbar gelagert ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Schlepphebel ausgeführt ist.
Nockenfolger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Kipphebel ausgeführt ist.