DE10048619A1

DE10048619A1 - Abschaltbares Abstützelement

Info

Publication number: DE10048619A1
Application number: DE2000148619
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Bodo Roerig; Dieter Schmidt; Joachim Seitz
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-30
Filing date: 2000-09-30
Publication date: 2002-04-11

Abstract

Vorgeschlagen ist ein abschaltbares Abstützelement (1) das nur einen geringen Bauraum benötigt. Hierfür ist ein Schieber (12), der zur Kopplung eines Innenelements (6) mit einem Außengehäuse (3) im Abstützelement (1) dient, seitlich in einem im Zylinderkopf (5) angeordneten Gehäuse (2) positioniert. Gleichzeitig ist eine Bohrung (8) im Innenelement (6) für den Schieber (12) lediglich als Sackbohrung gefertigt, wobei das Gehäuse (2) über einen Ringansatz (11) unmittelbar in einer Bohrung (9) des Außengehäuses (3) einsitzt. Der Schieber (12) kann elektromagnetisch oder hydraulisch in wenigstens eine Richtung verlagert werden.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein abschaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine eingebaut ist, mit einem Außengehäuse, einem Innenele ment, einem Schieber und einem Gehäuse für den Schieber, wobei das Au ßengehäuse in eine Aufnahme des Zylinderkopfes eingebaut ist und das In nenelement axial beweglich aufnimmt, wobei im Innenelement und in dem Au ßengehäuse je eine in einer axialen Relativstellung zueinander fluchtende Boh rung verläuft, in welche Bohrungen der Schieber für den Koppelfall des In nenelements mit dem Außengehäuse aus dem Gehäuse zumindest ab schnittsweise verlagerbar ist und wobei das Gehäuse im Zylinderkopf sitzt so wie mit seiner Innenstirnseite an die Bohrung des Außengehäuses angrenzt.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Abstützelement ist aus der als gattungsbildend betrachteten DE 44 22 340 A1 vorbekannt. Dieses ist ebenfalls schaltbar ausgelegt, wobei es axial unterhalb seines Spielausgleichselements von einem Schieber zum Koppelzweck geschnitten ist. Der Schieber verläuft an seiner dem Abstützelement abgewandten Seite in einem separaten Gehäuse im Zylinderkopf. Zum Koppelzweck durchfährt der Schieber endseitig vollständig das Abstützele ment. Gleichzeitig geht aus dem eben genannten Dokument hervor, dass eine sogenannte Lost-Motion-Feder vorgesehen ist, die axial unterhalb des Schie bers auf ein Innenelement des Abstützelements einwirkt.

Nachteilig ist es bei dem vorbeschriebenen Abstützelement, dass es relativ hoch baut. Es ist festzuhalten, dass das Spielausgleichselement mit dem Schieber sowie der Lost-Motion-Feder übereinander geschachtelt vorliegt. Es kann zu Bauraumproblemen kommen, die daher rühren, dass das Abstützele ment eventuell in diesem Bereich vorhandene Kühlwasser- bzw. Gaswech selkanäle oder ähnliches schneidet. Des Weiteren wird festgestellt, dass das Abstützelement nicht gemeinsam mit dem Gehäuse für den Schieber geliefert werden kann, da beide separat vorliegen. Aufgrund der Einzellagerung des Gehäuses für den Schieber im Zylinderkopf kann es auch zu Fluchtungsfehlern des Schiebers in Bezug auf die zur Kopplung im Abstützelement vorgesehenen Bohrungen kommen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein abschaltbares Abstützelement der vor genannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wonach die Innenstirnseite des Gehäuses einen Ringansatz hat, der in die Bohrung des Außengehäuses eingebaut ist oder dass die Innenstirnseite des Gehäuses über einen Flansch mit dem Außengehäuse verbunden ist, wo bei der Schieber elektromagnetisch beaufschlagbar und als Aktuatorstange mit einer Ankerplatte ausgebildet ist.

Alternativ hierzu wird diese Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 2 dadurch gelöst, welcher Anspruch 2 sich auf einen hydraulisch verlagerbaren Schieber bezieht, dass die Innenstirnseite des Gehäuses einen Ringansatz hat, der in die Bohrung des Außengehäuses eingebaut ist oder dass die Innenstirnseite des Gehäuses über einen Flansch mit dem Außengehäuse verbunden ist.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt dann vor, wenn gemäß ei nem nachfolgenden Unteranspruch die Bohrungen des Innenelements und des Außengehäuses radial verlaufen, wobei die Bohrung im Innenelement als Sackbohrung gefertigt ist.

Somit liegt ein abschaltbares Abstützelement vor, bei dem die eingangs zitier ten Nachteile beseitigt sind. Dieses Abstützelement benötigt im wesentlichen nicht mehr Bauraum, als nichtschaltbare Abstützelemente, so dass sie leicht in bisher ausgeführte Zylinderköpfe adaptierbar sind; bzw. baut das Abstützele ment kürzer als die schaltbaren Lösungen nach dem Stand der Technik. Dies ist zum einen dadurch realisiert, dass die bisher übereinander geschachtelte Bauweise durch die Ausbildung der Bohrung im Innenelement als Sackbohrung vermieden ist.

Zum anderen ist gleichzeitig eine einfache Beaufschlagungsform des Schie bers über seitlich im Zylinderkopf angeordnete Mittel vorgesehen. Der Schieber mit Gehäuse kann im Bedarfsfall gemeinsam mit dem abschaltbaren Abstütze lement geliefert werden, da das Gehäuse über seinen Ringansatz gleich mit dem Außengehäuse verbaut sein kann. Hierfür ist es lediglich erforderlich, im Zylinderkopf an geeigneter Stelle eine Längsaussparung für das Einsetzen des Gehäuses vorzusehen. Es ist jedoch auch denkbar, ein separates Gehäuse vorzusehen, welches durch seitliches Einsetzen in den Zylinderkopf mit dem Außengehäuse über seinen Ringansatz verbunden wird.

Aufgrund der vorzugsweise als Preßverbindung vorgesehenen Verbindung zwischen dem Ringansatz und dem Außengehäuse sind die im Stand der Technik festzustellenden eventuellen Fluchtungsfehler des Gehäuses und so mit des Schiebers zu den Bohrungen im Abstützelement wirksam vermieden.

Vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wenn in das Abstützelement ein an sich bekanntes hydraulisches Spielausgleichs element eingebaut ist. Somit kann auf mechanische Spieleinstellmaßnahmen bzw. hydraulische Spieleinstellmaßnahmen im Ventiltrieb anderenorts verzich tet werden.

Weitere Unteransprüche beziehen sich auf alternative Beaufschlagungsformen des Schiebers. Dieser kann beispielsweise in wenigstens eine Verlagerungs richtung elektromagnetisch beaufschlagt werden. Denkbar ist es jedoch auch, diesen in seine beiden Verlagerungsrichtungen elektromagnetisch zu ver schieben. Hierzu ist der Schieber mit einer Ankerplatte versehen, die einteilig mit dem Schieber verbunden sein kann und ebenfalls im Gehäuse verläuft.

Denkbar für die elektromagnetische bzw. hydraulische Verlagerung des Schie bers in wenigstens eine Richtung sind drucklos ent- oder verriegelte Ausfüh rungsformen, wie sie der Fachwelt an sich bekannt sind.

Wird, wie alternativ vorgeschlagen, der Schieber in wenigstens eine Verlage rungsrichtung hydraulisch verschoben, so kann er in die entgegengesetzte Richtung über die Kraft eines Federmittels wie beispielsweise wenigstens einer Druckfeder bzw. auch über Hydraulikmittel verlagert werden. Das Hydraulik mittel wird in zweckmäßiger Art und Weise aus dem an das Gehäuse angren zenden Zylinderkopf in einen vor einer Druckplatte des Schiebers liegenden Druckraum geleitet.

Denkbar und vorgesehen ist es auch, den Ringansatz des Gehäuses als sepa rates Bauteil auszubilden. Dies hat ggf. fertigungs- bzw. montagetechnische Vorteile. Als einfache Verbindungsform des Gehäuses mit dem Ringansatz ist eine Schnappverbindung über einen Sicherungsring vorgesehen. Denkbar ist an dieser Stelle jedoch auch eine kraft- bzw. andersartige formschlüssige Ver bindung.

Anstelle der vorgenannten Preßverbindung des Ringansatzes mit dem Außen gehäuse kann es auch vorteilhaft sein, das Gehäuse über einen Flansch mit dem Außengehäuse zu verbinden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die

Fig. 1 bis 4 Querschnitte durch das abschaltbare Abstützele ment mit Gehäuse, wobei sich die Fig. 1, 2 auf einen elektromagnetisch verlagerbaren Schieber und die Fig. 3, 4 auf einen hydraulisch verlager baren Schieber beziehen;

Fig. 5 ein Gehäuse im Zylinderkopf, dessen Ringansatz separat hergestellt ist und

Fig. 6 eine alternative Verbindungsmöglichkeit des Ge häuses mit dem Außengehäuse über einen Flansch.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Fig. 1 bis 4 offenbaren ein abschaltbares Abstützelement 1 mit einem seitlich angeordneten Gehäuse 2, so wie es von seinem prinzipiellen Aufbau her der Fachwelt bekannt ist (siehe auch DE 44 22 340 A1). Das Abstützelement 1 hat ein Außengehäuse 3, das ortsfest in eine Aufnahme 4 eines angedeuteten Zylinderkopfes 5 eingebaut ist. In dem Außengehäuse 3 ist axial beweglich ein Innenelement 6 aufgenommen. Diese kann ein zeichnerisch nicht gezeigtes hydraulisches Spielausgleichselement 7 aufweisen. Das Innenelement 6 hat einen Kopf für eine einenendige Abstützung eines Schlepphebels.

In dem Außengehäuse 3 sowie im Innenelement 6 verläuft je eine Bohrung 9, 8. Die Bohrung 8 im Innenelement 6 ist als Sackbohrung hergestellt, wohingegen die Bohrung 9 in dem Außengehäuse 3 als Durchgangsbohrung gefertigt ist. Beide Bohrungen 8, 9 fluchten in einer axialen Relativstellung des Innenelements 6 mit dem Außengehäuse 3. Diese Relativstellung ist determiniert durch einen axial auseinander gefahrenen Zustand von Innenelement 6 zum Außengehäuse 3 zum Zwecke einer Erzielung eines Vollhubs am vom Schlepphebel beaufschlagten Gaswechselventil.

Wie den Fig. 1 bis 4 weiterhin zu entnehmen ist, verläuft im Zylinderkopf 5 das hülsenartige Gehäuse 2. Dieses erstreckt sich orthogonal zur Längsachse des Abstützelements 1 und grenzt mit seiner Innenstirnseite 10 unmittelbar an das Außengehäuse 3 an. Im Bereich der Innenstirnseite 10 hat es einen Ringansatz 11, welcher in die Bohrung 9 beispielsweise eingepreßt ist.

Im Gehäuse 2 und somit seitlich im Zylinderkopf 5 verläuft ein Schieber 12. Dieser dient für den Zuschaltfall des Abstützelements 1 einer Kopplung des Innenele ments 6 mit dem Außengehäuse 3. Der Schieber 12 verläuft im Abschaltfall maxi mal bis unmittelbar vor der Bohrung 8 des Innenelements 6. Im Zuschaltfall wird er mit Teilabschnitten in die Bohrung 8 des Innenelements 6 während eines Grund kreisdurchlaufs eines den Schlepphebel beaufschlagenden Nockens verlagert.

Die Fig. 1, 2 beziehen sich auf eine elektromagnetische Verlagerungsmöglich keit des Schiebers 12 in jeweils eine Richtung. Gemäß Fig. 1 ist der Schieber 12 in seine Koppelrichtung über die Kraft eines im Gehäuse 2 positionierten Elektro magneten 13 verlagerbar. Bei Bestromung dieses Elektromagneten 13 wird eine mit dem Schieber 12 endseitig verbundene Ankerplatte 14 in Richtung zum Elek tromagneten 13 verlagert. Die Kopplung des Außengehäuses 3 mit dem Innenele ment 6 ist somit über das Einfahren des Schiebers 12 in die Bohrung 8 realisiert. Diese Verlagerungsbewegung erfolgt entgegen der Kraft eines Federmittels 15 (Fig. 1), welches hier als Druckfeder ausgebildet ist und den Schieber 12 um schließt. Für den Entkoppelfall wird die Bestromung des Elektromagneten 13 auf gehoben, so dass der Schieber 12 über die Kraft des Federmittels 15 in das Ge häuse 2 rückverlagert wird.

Aus Fig. 2 geht es hervor, dass im Gegensatz zur Fig. 1 die Verlagerung des Schiebers 12 in Koppelrichtung über die Kraft eines Federmittels 16 wie einer Druckfeder und in Entkoppelrichtung über die Kraft eines Elektromagneten 17 be werkstelligt ist. Eine Ankerplatte 18 ist auf einer Seite des Ringansatzes 11 ange ordnet.

Die Fig. 3, 4 beziehen sich auf hydraulische Verlagerungsmöglichkeiten des Schiebers 12. Gemäß Fig. 3 kann der Schieber 12 in seine Koppelrichtung über an seine Druckplatte 19 anlegbares Hydraulikmittel verlagert werden. Eine Rück stellung ist wiederum über die Kraft wenigstens eines Federmittels 20 wie einer Druckfeder bewerkstelligt.

Alternativ zu Fig. 3 ist es gemäß Fig. 4 vorgesehen, die Verlagerung des Schie bers 12 in seine Entkoppelstellung über an seine Druckplatte 19a leitbaren Hy draulikmitteldruck und dessen Verlagerung in die Koppelposition über die Kraft eines Federmittels 21 wie einer Druckfeder herzustellen.

Selbstverständlich ist es auch denkbar und vorgesehen, die Verlagerung des Schiebers in seine beiden Verlagerungsrichtungen über elektromagnetische Mittel bzw. vollständig über Hydrauliköldruck herzustellen.

Die Fig. 5 zeigt, dass der Ringansatz 11 des Gehäuses 2 auch separat herge stellt sein kann. Dabei besitzt dieser an seinem Außenmantel eine Ringnut 22, in welcher ein Sicherungsring 23 verläuft. Über diesen Sicherungsring 23 erfährt das Gehäuse 2 mit dem Ringansatz 11 eine Schnappverbindung 24.

Schließlich zeigt Fig. 6, dass das Gehäuse 2 auch über einen Flansch 25 mit dem Außengehäuse 3 verbunden werden kann. Der Flansch 25 ist zweckmäßigerweise so angeordnet, dass er nicht die evtl. vorhanden Kühlwasser- bzw. Gas wechselkanäle und ähnliches schneidet sowie das Abstützelement 1 in seiner Funktion nicht behindert.

Besonders vorteilhaft ist es durch die seitliche Anordnung des Schiebers 12 im Gehäuse 2, dass das Abstützelement 1 im wesentlichen nur so hoch baut, wie bisher ausgeführte nichtschaltbare Abstützelemente. Gleichzeitig ist durch die Verbindung des Ringansatzes 11 mit dem Außengehäuse 3 eine hervorragende Lagezuordnung des Schiebers 12 zu den Bohrungen 8, 9 bewerkstelligt.

Bezugszeichenliste

1

Abstützelement

2

Gehäuse

3

Außengehäuse

4

Aufnahme

5

Zylinderkopf

6

Innenelement

7

hydraulisches Spielausgleichselement

8

Bohrung

9

Bohrung

10

Innenstirnseite

11

Ringansatz

12

Schieber

13

Elektromagnet

14

Ankerplatte

15

Federmittel

16

Federmittel

17

Elektromagnet

18

Ankerplatte

19

Druckplatte

20

Federmittel

21

Federmittel

22

Ringnut

23

Sicherungsring

24

Schnappverbindung

25

Flansch

Claims

1. Abschaltbares Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, das in einen Zylinderkopf einer Brennkraftma schine eingebaut ist, mit einem Außengehäuse (3), einem Innenelement (6), einem Schieber (12) und einem Gehäuse (2) für den Schieber (12), wobei das Außengehäuse (3) in eine Aufnahme (4) des Zylinderkopfes (5) einge baut ist und das Innenelement (6) axial beweglich aufnimmt, wobei im In nenelement (6) und in dem Außengehäuse (3) je eine in einer axialen Rela tivstellung zueinander fluchtende Bohrung (8, 9) verläuft, in welche Bohrun gen (8, 9) der Schieber (12) für den Koppelfall des Innenelements (6) mit dem Außengehäuse (3) aus dem Gehäuse (2) zumindest abschnittsweise verlagerbar ist und wobei das Gehäuse (2) im Zylinderkopf (5) sitzt sowie mit seiner Innenstirnseite (10) an die Bohrung (9) des Außengehäuses (3) angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenstirnseite (10) des Ge häuses (2) einen Ringansatz (11) hat, der in die Bohrung (9) des Außenge häuses (3) eingebaut ist oder dass die Innenstirnseite (10) des Gehäuses (2) über einen Flansch (25) mit dem Außengehäuse (3) verbunden ist, wo bei der Schieber (12) elektromagnetisch beaufschlagbar und als Aktuator stange mit einer Ankerplatte (14, 18) ausgebildet ist (Fig. 1, 2, 6).

2. Abstützelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dessen Schieber (12) hydraulisch verlagerbar und als Kolbenstange mit einer Druckplatte (19, 19a) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenstirnseite (10) des Gehäuses (2) einen Ringansatz (11) hat, der in die Bohrung (9) des Außengehäuses (3) eingebaut ist oder dass die Innenstirnseite (10) des Gehäuses (2) über einen Flansch (25) mit dem Außengehäuse (3) ver bunden ist (Fig. 3, 4, 6).

3. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (8, 9) des Innenelements (6) und des Außengehäuses (3) radial verlaufen, wobei die Bohrung (8) im Innenelement (6) als Sackboh rung gefertigt ist.

4. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Innenelement (6) ein hydraulisches Spielausgleichselement (7) eingebaut ist, wobei eine Axiallinie der Bohrung (8) des Innenelements (6) das Spielausgleichselement (7) schneidet.

5. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (12) in Entkoppelrichtung über die Kraft wenigstens eines Fe dermittels (15, 20) wie einer Druckfeder und in Koppelrichtung, sofern auf Anspruch 1 rückbezogen, über die Kraft eines Elektromagneten (13) und, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, in Koppelrichtung über an die Druck platte (19) leitbares Hydraulikmittel verlagerbar ist (Fig. 1, 3).

6. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (12) in Koppelrichtung über die Kraft wenigstens eines Fe dermittels (16, 21) wie einer Druckfeder und in Entkoppelrichtung, sofern auf Anspruch 1 rückbezogen, über die Kraft eines Elektromagneten (17) und, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, in Entkoppelrichtung über an die Druckplatte (19a) leitbares Hydraulikmittel verlagerbar ist (Fig. 2, 4).

7. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rin gansatz (11) als separates Bauteil gegenüber dem Gehäuse (2) ausgebildet ist (Fig. 5).

8. Abstützelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rin gansatz (11) eine gehäuseseitige Ringnut (22) mit einem Sicherungsring (23) hat, über den das Gehäuse (2) mit dem Ringansatz (11) eine Schnapp verbindung (24) erfährt.