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Title:
CAM FOLLOWER AND VALVE GEAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/116677
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cam follower of a valve gear, having a bearing surface for a supporting element, a contact surface for actuating a valve, and a longitudinal axis. According to the invention, forces acting laterally on the cam follower can be substantially compensated as a result of the design of the cam follower. The invention further relates to a valve gear.

Inventors:
WEINMEISTER ROMAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2012/000179
Publication Date:
September 07, 2012
Filing Date:
February 24, 2012
Export Citation:
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Assignee:
NEUMAYER TEKFOR HOLDING GMBH (DE)
WEINMEISTER ROMAN (DE)
International Classes:
F01L1/18; F01L1/16; F01L1/46; F01L13/00
Domestic Patent References:
WO2009151352A12009-12-17
Foreign References:
GB2160922A1986-01-02
DE102007002802A12008-07-24
EP2224106A12010-09-01
DE202007013508U12007-11-29
US20100300390A12010-12-02
DE19749079A11999-05-12
DE102007020128A12008-10-30
US20090173300A12009-07-09
DE102010025099A12011-12-29
DE102010025100A12011-12-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Nockenfolger eines Ventiltriebs,

mit mindestens einer Auflagefläche für mindestens ein Abstützelement, mit mindestens einer Kontaktfläche für die Betätigung mindestens eines Ventils,

und

mit einer Längsachse,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Nockenfolger derartig ausgestaltet ist, dass seitlich auf den

Nockenfolger einwirkende Kräfte im Wesentlichen in Folge der Ausgestaltung des Nockenfolgers ausgleichbar sind.

2. Nockenfolger nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Mittelpunkt der Auflagefläche und/oder ein Mittelpunkt der

Kontaktfläche einen vorgebbaren Abstand zur Längsachse aufweist.

3. Nockenfolger nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass genau eine Auflagefläche vorgesehen ist,

und

dass genau eine Kontaktfläche vorgesehen ist. 4. Nockenfolger nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Mittelpunkt der Auflagefläche und der Mittelpunkt der Kontaktfläche mit vorgebbaren Abständen auf unterschiedlichen Seiten der Längsachse angeordnet sind.

5. Nockenfolger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens ein Veriängerungselement vorgesehen ist, und

dass das Verlängerungselement unter einem vorgebbaren Winkel zur

Längsachse angeordnet ist.

6, Nockenfolger nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verlängerungselement mindestens eine Ruhefläche aufweist. 7. Nockenfolger nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Auflagefläche und die Ruhefläche derartig ausgestaltet sind, dass die Ruhefläche auf einer Auflagefläche lagerbar ist. 8. Ventiltrieb mit mindestens einem Nockenfolger nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Ventiltrieb nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens zwei Nockenfolger gemäß Anspruch 7 vorgesehen sind, dass die zwei Nockenfolger zueinander benachbart angeordnet sind, und

dass mindestens die Ruhefläche des einen Nockenfolgers auf der

Auflagefläche des anderen Nockenfolgers angeordnet ist.

Description:
Nockenfolger und Ventiltrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Nockenfolger eines Ventiltriebs, mit mindestens einer Auflagefläche für mindestens ein Abstützelement, mit mindestens einer Kontaktfläche für die Betätigung mindestens eines Ventils, und mit einer Längsachse. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Ventiltrieb mit mindestens einem Nockenfolger.

In Verbrennungsmotoren wird das Öffnungs- und Schließverhalten der Ventile durch die Nocken der Nockenwellen bestimmt. Dabei wirken die rotierenden Nocken über Nockenfolger - z.B. in Form von Kipp-, Schlepp- oder

Schwinghebel - auf die Ventile ein (siehe z.B. die Offenlegungsschrift DE 197 49 079 A1). Die meist zungenförmigen Nockenfolger weisen zumeist eine Auflagefläche, über welche die Nockenfolger mit einer Seite auf

Abstützelementen ruhen, und eine Kontaktfläche auf, über welche die Ventile betätigt werden. Die Nocken wirken auf die Nockenfolger ein und heben jeweils die dem Ventil zugewandte Seite des Nockenfolgers an oder senken sie ab. Die Offenlegungsschrift DE 10 2007 020 128 A1 beschreibt einen Nockenfolger, welche? auf zwei Abstützelementen ruht und zwei Ventile steuert. Weitere Varianten von Nockenfolgern mit mehreren Auflage- bzw. Kontaktflächen finden sich in der Offenlegungsschrift US 2009/0173300 A1. Im Stand der Technik sind Nockenwellenverstetler bekannt, über welche die Ventilüberschneidung von Einlass- und Auslassventilen verändert werden kann und somit ein Eingriff in die Steuerung des Verbrennungsmotors möglich ist. Beispiele hierfür finden sich in den nicht vorveröffentlichten Anmeldungen DE 10 2010 025 099.6 und DE 10 2010 025 100.3 der Anmelderin.

Bei Nockenwellenverstellern oder auch sonst im Betrieb von Nockenwellen können seitlich auf die Nockenfolger einwirkende Kräfte auftreten, welche zu einem Verkippen führen können oder zumindest die Steuerung der Ventile unpräzise machen. Dies kann beispielsweise auf Fertigungstoleranzen der beteiligten Elemente zurückzuführen sein. Ein besonderer Fall liegt vor, wenn solche Nocken wie in der DE 10 2010 025 100.3 verwendet werden, welche ein Verschieben auch dann erlauben, wenn der Nocken im Eingriff mit einem Ventil ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger bzw. einen Ventiltrieb mit Nockenfolger vorzuschlagen, bei welchen seitliche Kräfte auf den Nockenfolger im Wesentlichen nicht zu einem Kippen des Nockenfolgers führen. Die Aufgabe wird bezüglich des Nockenfolgers erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Nockenfolger derartig ausgestaltet ist, dass seitlich auf den Nockenfolger einwirkende Kräfte im Wesentlichen in Folge der Ausgestaltung des Nockenfolgers ausgleichbar sind. In einer Ausgestaltung einer ersten Variante des Nockenfolgers ist

vorgesehen, dass ein Mittelpunkt der Auflagefläche und/oder ein Mittelpunkt der Kontaktfläche einen vorgebbaren Abstand zur Längsachse aufweist.

Erfindungsgemäß ist somit mindestens ein Mittelpunkt zur Längsachse seitlich versetzt. Der Abstand ist insbesondere betragsmäßig größer Null. Dabei befindet sich in einer Ausgestaltung der andere Mittelpunkt auf der

Längsachse. In einer anderen Ausgestaltung befindet sich der andere

Mittelpunkt ebenfalls versetzt zur Längsachse. Dabei sind die zwei

Mittelpunkte entweder auf der gleichen Seite von der Längsachse oder auf unterschiedlichen Seiten. Die Längsachse des Nockenfolgers steht im

Wesentlichen senkrecht auf der Längsachse der Nockenwelle und auch senkrecht auf der Achse, um welche der Nockenfolger sich im eingebauten Zustand bewegt. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt oder den

Mittelpunkten zur Längsachse ergibt sich dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von den zu erwartenden Kräften bzw. von der Geometrie der Ventile bzw. der Abstützelemente. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nockenfolgers beinhaltet, dass genau eine Auflagefläche vorgesehen ist, und dass genau eine Kontaktfläche vorgesehen ist. Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nockenfolgers sieht vor, dass der Mittelpunkt der Auflagefläche und der Mittelpunkt der Kontaktfläche mit vorgebbaren Abständen auf unterschiedlichen Seiten der Längsachse angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung sind somit beide Mittelpunkte auf jeweils einer anderen Seite der Längsachse angeordnet. Die Beträge der Abstände sind dabei in einer Ausgestaltung gleich und einer alternativen Ausgestaltung unterschiedlich.

In einer Ausgestaltung einer zweiten Variante des Nockenfolgers, welche alternativ oder ergänzend zur ersten Variante vorgesehen sein kann, ist mindestens ein Verlängerungselement vorgesehen und das

Verlängerungselement ist unter einem vorgebbaren Winkel zur Längsachse angeordnet. Der Winkel beträgt beispielsweise 90°. In der zweiten Variante ist ein Verlängerungselement vorgesehen, welches seitlich an dem ansonsten zungenartigen Nockenfolger angebracht ist.

Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass das Verlängerungselement mindestens eine Ruhefläche aufweist. Die Ruhefläche dient dazu, den Nockenfolger zusätzlich zur Auflagefläche an einem anderen Bereich abzustützen und somit dessen Stabilität zu erhöhen oder z.B. auch ein Verkippen zu verhindern.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Auflagefläche und die Ruhefläche derartig ausgestaltet sind, dass die Ruhefläche auf einer Auflagefläche lagerbar ist. In dieser Ausgestaltung ist der Nockenfolger somit derartig ausgestaltet, dass die Ruhefläche oberhalb der Auflagefläche gelagert werden kann, wenn zwei gleiche Nockenfolger nebeneinander verwendet werden und sich gegenseitig überlagern. Somit lassen sich beispielsweise zwei gleichartige Nockenfolger nebeneinander anordnen und einer stützt sich auf dem anderen ab. Die Ruhefläche des einen Nockenfolgers ruht oberhalb der Auflagefläche eines anderen Nockenfolgers, wobei letzterer auf einem

Abstützelement gelagert ist.

Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe durch einen Ventiltrieb, welcher mindestens einen Nockenfolger nach einem der oben genannten

Ausgestaltungen aufweist. Eine Ausgestaltung des Ventiltriebs sieht vor, dass mindestens zwei

Nockenfolger gemäß der zweiten Variante des Nockenfolgers vorgesehen sind, dass die zwei Nockenfolger zueinander benachbart angeordnet sind, und dass mindestens die Ruhefläche des einen Nockenfolgers auf der

Auflagefläche des anderen Nockenfolgers angeordnet ist. In dieser

Ausgestaltung sind mindestens zwei Nockenfolger mit Verlängerungselement vorgesehen, wobei zumindest ein Verlängerungselement über seine

Ruhefläche oberhalb der Auflagefläche des anderen Nockenfolgers und somit auf dem darunter befindlichen Abstützelement gelagert ist. In einer weiteren Ausgestaltung überlappen die zwei Verlängerungselemente teilweise miteinander, wobei die Ruheflächen jeweils oberhalb der Auflageflächen liegen.

Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter

Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 : eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Nockenfolger gemäß der ersten Variante,

Fig. 2: eine räumliche Darstellung des Nockenfolgers der Fig. 1 , Fig. 3: eine räumliche Darstellung eines Ventiltriebs mit dem Nockenfolger der Figuren 1 und 2, und

Fig. 4: eine räumliche Darstellung zweier nebeneinander angeordneter, erfindungsgemäßer Nockenfolger gemäß der zweiten Variante.

In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Nockenfolger 1 dargestellt, welcher eine Auflagefläche 2 und eine Kontaktfläche 3 aufweist. Die Mittelpunkte der Auflagefläche M2 und der Kontaktfläche M3 befinden sich auf

unterschiedlichen Seiten senkrecht zur Längsachse 4. In der Mitte des

Nockenfolgers 1 befindet sich eine Abgriffsrolle 5, auf weiche der Nocken im eingebauten Zustand einwirkt Der Nockenfolger 1 ist räumlich in der Fig. 2 dargestellt und als Teil eines Ventiltriebs in der Fig. 3. Der sich an die

Kontaktfläche 3 anschließende Bogen ist wie im Stand der Technik

ausgestaltet. In der Fig. 3 ist auch dargestellt, wie ein Nocken 20 oberhalb der Abgriffsrolle 5 angeordnet ist und wie der Nockenfolger 1 auf der einen Seite in Kontakt mit einem Ventil 21 und auf der anderen Seite mit einem

Abstützelement 22 steht. In einer weiteren - nicht dargestellten - Ausgestaltung ist der Nockenfolger 1 in der Auflagefläche 2 über einen Stift mit dem Abstützelement 22 befestigt.

Die Fig. 4 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Nockenfolger 11 gemäß einer zweiten Variante. Die Nockenfolger 11 verfügen in dieser Ausgestaltung über ein Verlängerungselement 15, welches sich hier unter einem Winkel von 90° zur Längsachse 14 an den Bereich um die Auflageflächen 12 herum anschließt. Insgesamt ergibt sich somit eine L-ähnliche Form. Die

Verlängerungselemente 15 verfügen an dem von der Längsachse 14 entfernten Ende über eine Ruhefläche 16, wobei hier die Ruhefläche 16 des einen Nockenfolgers 11 oberhalb des Auflagebereichs 12 des anderen Nockenfolgers 11 liegt. Somit ruht ein Nockenfolger 11 auf der Seite des Auflagebereichs 12 auf zwei Orten, so dass auch hier seitliche Kräfte aufgefangen werden können. In der dargestellten Ausgestaltung finden sich die Auflageflächen 12 und die Kontaktflächen 13 auf der Längsachse 14, wobei hier auch eine - hier nicht dargestellte - Ausgestaltung wie bei dem Nockenfolger 1 der ersten Variante möglich ist. In einer weiteren - nicht dargestellten - Ausgestaltung überlappen sich die Verlängerungselemente 15 von jeweils zwei miteinander benachbarten Nockenfolgern 1 1. Für den letzten Nockenfolger 1 in einer Reihe von Nockenfolger entlang einer Nockenwelle können unterschiedliche Ausgestaltungen vorgesehen sein. In einer Variante ist ein Nockenfolger ohne seitliches Verlängerungselement 15 vorgesehen und eine Fixierung gegen ein Verkippen ist beispielsweise über einen Stift realisiert. Alternativ weist der Nockenfolger ebenfalls ein

Verlängerungselement 15 auf, für welches eine zusätzliche Lagerungsstelle am Motorblock vorgesehen ist. In einer weiteren Variante werden zumindest zwei Nockenfolger 15 verwendet, deren Verlängerungselemente 15 miteinander verschränkt sind bzw. sich gegenseitig überlappen.