DE10055014A1 - Schaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen ist ein abschaltbares Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine (5). Erfindungsgemäß ist dessen äußere und innere Verdrehsicherung als ein Bauteil (20) ausgeführt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, das mit seinem Au­ ßenmantel in einer Bohrung der Brennkraftmaschine sitzt und eine axial verlaufen­ de Aussparung hat, in welche ein relativ zum Gehäuse längsbewegliches In­ nenelement gesteckt ist, wobei das Gehäuse und das Innenelement wenigstens je eine in einer Relativstellung zueinander fluchtende Aufnahme für zumindest ein Koppelmittel haben, das bei der Relativstellung so für einen Kopplung des Gehäu­ ses mit dem Innenelement verlagerbar ist, das es abschnittsweise in beiden Auf­ nahmen verläuft, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Innenelement eine erste und zwischen dem Gehäuse und der Bohrung der Brennkraftmaschine eine zweite Verdrehsicherung angeordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Abstützelement geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 195 00 575 A1 hervor. Dabei ist dessen erste Verdrehsicherung zwischen Gehäuse und Innenelement über ein als Nadel bezeichnetes Bauteil realisiert.

Die zweite Verdrehsicherung zwischen Gehäuse und der Bohrung der Brenn­ kraftmaschine ist durch Einpressen des Gehäuses in die Bohrung hergestellt.

Nachteilig ist es bei dem vorbeschriebenen Stand der Technik, dass zwei se­ parate Maßnahmen notwendig sind, um beide Verdrehsicherungen zu schaf­ fen. Dies erhöht unnötig die Kosten und den Montageaufwand. Des Weiteren ist es aufgrund der festen Anordnung des Gehäuses in der Bohrung der Brenn­ kraftmaschine nicht möglich, dieses während des Servicefalls aus der Bohrung ohne weiteres zu entfernen. Zudem ist festzuhalten, dass während der Monta­ ge des Gehäuses in seiner Bohrung zusätzliche Positioniermaßnahmen not­ wendig sind. Zudem muss in diesem Bereich mit einer relativ feinen Tolerie­ rung gearbeitet werden.

Aus dem Stand der Technik sind auch Lösungen bekannt, bei welchen das Gehäuse des Abstützelements nicht in seine entsprechende Bohrung einge­ presst ist, sondern eine Verdrehsicherung über ein zusätzliches Bauteil wie einen separaten Kolben oder eine Kugel erfährt. Hier liegen wiederum auf­ grund der doppelten Ausbildung der Verdrehsicherung ein erhöhter Monta­ geaufwand und zusätzliche Kosten vor.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abstützelement der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach sind die erste und zweite Verdrehsicherung als ein Bauteil ausgebil­ det, welches entweder im Innenelement oder im Gehäuse fest angeordnet ist und mit einem Mantelabschnitt in ein Langloch des gegenüberliegenden Ge­ häuses oder Innenelements eingreift, wobei das Bauteil mit seiner radial äuße­ ren Seite in einer Längsnut der Bohrung der Brennkraftmaschine geführt ist.

Somit wird durch lediglich ein durchgehendes Bauteil, welches gemäß einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung als Kalben hergestellt sein soll, gleichzeitig eine innere und äußere Verdrehsicherung am Abstützelement rea­ lisiert. Durch diese Vereinigung der zwei ansonsten separaten Verdrehsiche­ rungen in einem Bauteil vereinfacht sich die Montage des Abstützelements. Gleichzeitig ist mit geringeren Gesamtkosten zu rechnen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liegt dann vor, wenn das Bauteil in der Aufnahme des Innenelements verläuft, die gleichzeitig als Aufnahme für das Koppelmittel dient. Der Schutzumfang der Erfindung be­ zieht sich jedoch auch auf Lösungen, bei welchen das Bauteil auf einem ande­ ren Höhenabschnitt als die Aufnahme im Innenelement bzw. Gehäuse ange­ ordnet ist.

Sofern die Aufnahme im Innenelement als Durchgangsbohrung gefertigt ist, kann das Bauteil mit seiner Innenstirnseite gleichzeitig als einenendige Abstüt­ zung für wenigstens eine Druckfeder dienen, die anderenends auf das Kop­ pelmittel zum Koppelzweck einwirkt. Somit kann auf separate Abstützmaßnah­ men für die Druckfeder verzichtet werden. Der Koppelmechanismus ist so aus­ gestaltet, dass eine Kopplung über Druckfederkraft und einen Entkopplung über an eine Außenstirnseite des Koppelmittels leitbares Hydraulikmittel her­ stellbar ist. Denkbar wäre jedoch auch eine Umkehrung des eben genannten Prinzips bzw. eine beidseitige Beaufschlagung des Koppelmittels mit Hydrau­ likmittel.

Um eine Wegbegrenzung für das Koppelmittel bei seiner Radialbewegung nach außen zum Koppelzweck zu schaffen, ist es vorgeschlagen, die Aufnah­ me des Gehäuses für das Koppelmittel gestuft auszubilden, so dass dieses an der erzielten Durchmesserverringerung anschlägt.

Eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung sieht vor, in das Abstützelement ein hydraulisches Spielausgleichselement einzubauen. Somit erübrigen sich die bekannten mechanischen Einstellmaßnahmen am Ventiltrieb.

Vorgesehen ist es insbesondere, das Abstützelement so auszubilden, dass der Ventiltrieb vollständig vom Nockenhub abschaltbar ist. Denkbar sind jedoch auch lediglich Teilabschaltungen. Hierfür müsste dann das Koppelmittel bei­ spielsweise nach einer halben Lost-Motion-Bewegung des Innenelements wie­ der in eine Aufnahme am Gehäuse eingerastet werden.

Ebenfalls ist es Gegenstand der Erfindung, einen äußeren Mantelabschnitt des einteiligen Bauteils zur Verdrehsicherung, welcher Mantelabschnitt in einer entsprechenden Längsnut der Brennkraftmaschine (Zylinderkopf) geführt ist, ballig bzw. zylindrisch herzustellen. Im Falle der zylindrischen Ausbildung soll die Axiallinie dieses Zylinders parallel zur Axiallinie des Stößels verlaufen. Die­ se Variante hat den Vorteil, dass es bei Kontakt des äußeren Mantelabschnitts des Bauteils in der Längsnut zu einer Linienberührung kommt, durch welche die Hertzsche Pressung reduziert ist. Der Zylinder selbst kann ggf. als separa­ tes Bauteil hergestellt sein. Vorzugsweise geht er jedoch einteilig vom Bauteil aus.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Langloch, welches vorzugsweise im Gehäuse angeordnet ist, so positioniert ist, dass es gemeinsam mit dem Man­ telabschnitt einen Höhenanschlag zur Definierung der Relativstellung bildet. Somit kann auf zusätzliche Höhenanschlagmittel verzichtet werden. Es ist stets garantiert, dass für den Koppelfall beide Aufnahmen zueinander fluchten. Ggf können jedoch auch separate Höhenanschlagmittel angeordnet sein.

Die Elemente Bauteil und Koppelmittel sollen vorzugsweise als Kolben herge­ stellt sein. Denkbar sind jedoch auch andere Geometrien. Wichtig ist lediglich, dass ein Formschluß hergestellt werden kann.

Anstatt der Durchgangsbohrung im Innenelement können jedoch auch zwei gegenüberliegende Sackbohrungen angeordnet werden. Es können auch zwei Sackbohrungen im Innenelement vorgesehen sein, die auf unterschiedlichen Höhenabschnitten dieses ausgebildet sind. Somit stützt sich dann die Druckfe­ der für das Koppelmittel an einem Grund der entsprechenden Sackbohrung ab. Vorzugsweise soll jedoch die Aufnahme im Innenelement als Durchgangsboh­ rung gefertigt werden, was besonders günstig hinsichtlich des Fertigungsauf­ wandes ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen die

Fig. 1 bis 3 in einem Längsschnitt eine Ansicht eines erfin­ dungsgemäßen Abstützelements mit jeweils einer zweckmäßigen Ausbildung der äußeren Seite des Bauteils zur Verdrehsicherung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figuren offenbaren jeweils ein schaltbares Abstützelement 1, an dem die erfindungsgemäßen Mitteln realisiert sind. Das Abstützelement 1 besteht aus einem Gehäuse 2, welches mit seinem Außenmantel 3 in eine Bohrung 4 einer Brennkraftmaschine 5 (Zylinderkopf) eingesetzt ist. Das Gehäuse 2 hat eine zentrische und axial verlaufende Aussparung 6. In dieser ist relativ beweglich ein Innenelement 7 aufgenommen. Das Innenelement 7 hat ein nicht näher beschriebenes hydraulisches Spielausgleichselement 8.

Gegen einen Boden 9 des Gehäuses 2 ist einenends ein Druckfedermittel 10 abgestützt. Dieses wirkt anderenends gegen eine Stirnseite 11 des Innenele­ ments 7. Dieses Druckfedermittel 10 wirkt als sogenannte Lost-Motion-Feder.

Im Innenelement 7 ist eine als Durchgangsbohrung ausgebildete Aufnahme 11a angeordnet. Diese verläuft hier radial. In einer Seite der Aufnahme 11a ist ein hier als Kolben ausgebildetes Koppelmittel 12 eingebaut. Dieses ragt mit seiner Außenstirnseite 13 in eine Aufnahme 14 des Gehäuses 2. Die Aufnah­ men 11a und 14 fluchten bei einem axial auseinander gefahrenen Zustand von Innenelement 7 und Gehäuse 2 zueinander. Gleichzeitig ist in der Aufnahme 14 ein Anschlag 15 für das Koppelmittel 12 ausgebildet. Somit erfährt letzteres eine Wegbegrenzung radial nach außen.

Eine Verlagerung des Koppelmittels 12 für einen Entkoppelfall vom Innenele­ ment 7 gegenüber dem Gehäuse 2 wird über Hydraulikmittel realisiert. Dieses kann an einen Pfad 16 vor die Außenstirnseite 13 des Koppelmittels 12 geleitet werden. Eine Rückverlagerung des Koppelmittels 12 entgegen Hydraulikmittel­ druck ist über die Kraft wenigstens einer Druckfeder 17 realisiert. Diese wirkt einenends auf eine Innenstirnseite 18 des Koppelmittels 12. Anderenends stützt sie sich an einer Innenstirnseite 19 eines nachfolgend näher beschriebe­ nen Bauteils 20 zur Verdrehsicherung ab.

Das Bauteil 20 ist genauso wie das Koppelmittel 12 als Kolben ausgebildet. Es ist ortsfest mit einem inneren Mantelabschnitt 21 in der Aufnahme 11a ange­ ordnet; jedoch auf einer dem Koppelmittel 12 gegenüberliegenden Seite. Mit einem weiteren Mantelabschnitt 22, der auch als mittlerer Abschnitt bezeichnet ist, durchragt das Bauteil 20 ein Langloch 23 im Gehäuse 2. Eine äußere Seite 24 des Bauteils 20 ist hier sphärisch oder ballig (siehe auch Ansprüche und Vorteilsangaben zu den Ansprüchen) hergestellt. Sie ragt, wie aus Fig. 3 nä­ her hervorgeht, in eine Längsnut 25 der Brennkraftmaschine 5.

Auf den Abschaltmechanismus über das Koppelmittel 12 wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, weil dies der Fachwelt schon hinreichend bekannt ist.

Gemäß der Erfindung ist über das Bauteil 20 eine sehr einfach aufgebaute Verdrehsicherung realisiert. Es kann gegenüber dem Stand der Technik auf lediglich eine einzige Maßnahme zurückgegriffen werden. Zum einen ist über den inneren Mantelabschnitt 21 und den Mantelabschnitt 22, auch mittlerer Abschnitt genannt, eine Verdrehsicherung des Innenelements 7 gegenüber dem Gehäuse 2 hergestellt. Gleichzeitig ist über das Bauteil 20 eine Verdreh­ sicherung des Gehäuses 2 und somit des gesamten Abstützelements 1 gegen­ über der Bohrung 4 der Brennkraftmaschine 5 gegeben. Hierzu ragt, wie vor­ genannt, die äußere Seite 24 des Bauteils 20 in die Längsnut 25 der Brenn­ kraftmaschine 5.

Das Langloch 23 im Gehäuse 2 ist so ausgeführt, dass einerseits ein Verdre­ hen des Innenelements 7 gegenüber dem Gehäuse 2 verhindert und dass an­ dererseits gleichzeitig ein axialer Höhenanschlag des Innenelements 7 gegen­ über dem Gehäuse 2 geschaffen ist. Dieser Höhenanschlag ist notwendig, um ein Fluchten der Aufnahme 11a im Innenelement 7 gegenüber der Aufnahme 14 im Gehäuse 2 für einen Koppelzweck des Koppelmittels 12 zu schaffen. Gleichzeitig erfolgt eine Lagezuordnung des Gehäuses 2 mit seinem Pfad 16 über die äußere Seite 24 des Bauteils 20 in der Längsnut 25. Das Gehäuse 2 wird somit bei Montage einfach axial in die Bohrung 4 der Brennkraftmaschine 5 gesteckt und kann für den Servicefall ggf. entfernt werden.

Insgesamt gesehen sind über das eine Bauteil 20 gleichzeitig zwei Verdrehsi­ cherungen am Abstützelement 1 geschaffen. Dieses Bauteil 20 ist zweckmäßi­ gerweise gleichzeitig in der Aufnahme 11a für das Koppelmittel 12 positioniert.

Liste der Bezugszahlen

1

Abstützelement

2

Gehäuse

3

Außenmantel

4

Bohrung

5

Brennkraftmaschine

6

Aussparung

7

Innenelement

8

hydraulisches Spielausgleichselement

9

Boden

10

Druckfedermittel

11

Stirnseite

11

a Aufnahme

12

Koppelmittel

13

Außenstirnseite

14

Aufnahme

15

Anschlag

16

Pfad

17

Druckfeder

18

Innenstirnseite

19

Innenstirnseite

20

Bauteil

21

innerer Mantelabschnitt

22

Mantelabschnitt, mittlerer Abschnitt

23

Langloch

24

äußere Seite

25

Längsnut

Claims (8)

1. Schaltbares Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine (5), mit einem Gehäuse (2), das mit seinem Außenmantel (3) in einer Bohrung (4) der Brennkraftmaschine (5) sitzt und eine axial verlau­ fende Aussparung (6) hat, in welche ein relativ zum Gehäuse (2) längsbewegli­ ches Innenelement (7) gesteckt ist, wobei das Gehäuse (2) und das Innenele­ ment (7) wenigstens je eine in einer Relativstellung zueinander fluchtende Auf­ nahme (14, 11a) für zumindest ein Koppelmittel (12) haben, das bei der Rela­ tivstellung so für einen Kopplung des Gehäuses (2) mit dem Innenelement (7) verlagerbar ist, das es abschnittsweise in beiden Aufnahmen (14, 11a) verläuft, wobei zwischen dem Gehäuse (2) und dem Innenelement (7) eine erste und zwischen dem Gehäuse (2) und der Bohrung (4) der Brennkraftmaschine (5) eine zweite Verdrehsicherung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Verdrehsicherung als ein Bauteil (20) ausgebildet sind, welches entweder im Innenelement (7) oder im Gehäuse (2) fest an­ geordnet ist und mit einem Mantelabschnitt (22) in ein Langloch (23) des gegenüberliegenden Gehäuses (2) oder Innenelements (7) eingreift, wobei das Bauteil (20) mit seiner radial äußeren Seite (24) in einer Längsnut (25) der Bohrung (4) der Brennkraftmaschine (5) geführt ist.

2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (23) so positioniert ist, dass es gemeinsam mit dem Mantelabschnitt (22) einen Höhenanschlag zur Definierung der Relativstel­ lung bildet.

3. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Elemente Bauteil (20)/Koppelmittel (12) als Kolben hergestellt ist.

4. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Variante, bei welcher das Bauteil (20) fest im Innenelement (7) verläuft, die Aufnahme (11a) im Innenelement (7) durch eine diametrale bzw. sekantenartige Durchgangsbohrung gebildet ist, wobei das Bauteil (20) mit einem inneren Mantelabschnitt (21) in der Aufnahme (11a) des In­ nenelements (7) steckt, mit seinem als mittlerer Abschnitt ausgebildeten Mantelabschnitt (22) durch das Langloch (23) des Gehäuses (2) geführt ist, wobei in das gegenüberliegenden Ende der Aufnahme (11a) im Innenele­ ment (7) das Koppelmittel (12) eingebaut ist, dem bei der Relativstellung die als Bohrung gefertigte Aufnahme (14) des Gehäuses (2) gegenüberliegt.

5. Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahme (11a) des Innenelements (7) wenigstens eine Druck­ feder (17) verläuft, die einenends an einer Innenstirnseite (19) des Bauteils (20) und anderenends an einer Innenstirnseite (18) des Koppelmittels (12) abgestützt ist, wobei die Aufnahme (14) des Gehäuses (2) für das Koppel­ mittel (12) von einem Pfad (16) für Hydraulikmittel geschnitten ist, welches an eine Außenstirnseite (13) des Koppelmittels (12) zu dessen vollständiger Verlagerung in die Aufnahme (11a) des Innenelements (7) leitbar ist.

6. Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (14) des Gehäuses (2) für das Koppelmittel (12) radial außen einen Anschlag (15) wie eine Durchmesserverringerung für das Koppelmittel (12) aufweist.

7. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Seite (24) des Bauteils (20) ballig oder dass die äußere Seite (24) des Bauteils (20) zylindrisch mit einer zur Axiallinie des Ab­ stützelements (1) parallelen Axiallinie hergestellt ist.

8. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innenelement (7) ein hydraulisches Spielausgleichselement (8) eingebaut ist.