DE10122373A1 - Schaltbares Abstützelement - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Abstützelement (1), das einerseits nur eine geringe Bauhöhe und andererseits eine einfache Zuführung von Hydraulikmittel zu seinem Spielausgleichselement (7) hat. DOLLAR A Dies ist dadurch realisiert, dass zum einen eine Druckfeder (13) um einen Abschnitt (9) eines Innenelements (4) gelegt ist und zum anderen als einendige Abstützung für die Druckfeder (13) ein an sich bekannter Tassenstößel (16) verwendet wird, in dem zweckmäßige Maßnahmen wie ein Kanal (24) zur Zuführung des Hydraulikmittels zu seinem Vorratsraum (25) getroffen sind.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, einem In­ nenelement, einem hydraulischen Spielausgleichselement und mit Koppelmit­ teln, wobei das hohlzylindrische Gehäuse über seinen Außenmantel in einer Bohrung eines Zylinderkopfes lagerbar ist und eine Aufnahme hat, in welcher das axial bewegliche Innenelement verläuft, welches über wenigstens eine Druckfeder aus der Aufnahme heraus beaufschlagt ist, wobei das Gehäuse und das Innenelement in wenigstens einer Verschiebestellung zueinander über die Koppelmittel miteinander koppelbar sind und wobei in das Innenelement das hydraulische Spielausgleichselement mit einem Druckkolben eingebaut ist, welcher mit seinem Kopf eine von der Aufnahme weg weisende Stirnseite des Innenelements überragt.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Abstützelement geht aus Fig. 5 der als gattungsbildend be­ trachteten WO 95/16851 hervor. Diesem sind mehrere Nachteile immanent. Wie dargestellt, ist durch die unterhalb des Innenelements angeordnete Druckfeder, auch Lost-Motion-Feder genannt, ein erheblicher Bauraumbedarf vorhanden. Soll ein derartiges Abstützelement beispielsweise in vorhandene Motorenkonzepte implementiert werden, so kann es aufgrund seiner relativ großen Höhe zu Bauraumproblemen kommen. Sehr oft ist es nicht möglich, die entsprechende Aufnahme im Zylinderkopf für das Abstützelement tiefer zu boh­ ren, da man hier in den Bereich von beispielsweise Einlaß-, Auslaß- oder Kühl­ kanälen etc. kommt.

Auch ist festzustellen, dass bei dem gattungsbildenden Abstützelement bzw. bei weiteren aus dem Stand der Technik bekannten, schaltbaren Abstützele­ menten ein relativ aufwändiges Ölführungssystem über wenigstens eine Steig­ nut am Gehäuse, Ringnuten usw. realisiert ist. Diese Nuten bzw. Kanäle ge­ stalten den Aufbau und die Fertigung des Abstützelements relativ kompliziert und teuer. Zum anderen sind, gerade bei weiter fortschreitender Miniaturisie­ rung, räumliche Grenzen gesetzt.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein schaltbares Abstützelement der vorge­ nannten Art zu schaffen, bei dem die beschriebenen Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Innenelement mit einem Abschnitt deutlich die Aufnahme des Gehäuses überragt und die Druckfeder wenigstens den Abschnitt konzentrisch umschließt, wobei als eine­ nendige Abstützung für die Druckfeder auf der Seite des Kopfes ein mit dem Abschnitt verbundener Tassenstößel bzw. dessen Boden vorgesehen und wo­ bei ein Hemd des Tassenstößels als Führungsfläche für die Bohrung des Zy­ linderkopfes ausgebildet ist.

Somit liegt einerseits ein relativ einfach aufgebautes Abstützelement vor, durch dessen geschachtelte Bauweise erheblicher Bauraum in axialer Richtung ge­ wonnen ist. In der Praxis bedeutet dies einen Bauraumgewinn von mindestens 10 bis 20 mm. Das erfindungsgemäße Abstützelement kann somit weitestge­ hend in vorhandene Motorenkonzepte nachträglich integriert werden. Aufwän­ dige Änderungen am Grunddesign erweisen sich daher als nicht notwendig.

Des Weiteren ist festzustellen, dass ein Abstützelement vorliegt, dessen Ölfüh­ rung gegenüber dem bekannten Stand der Technik deutlich optimiert ist. Das Öl bzw. Hydraulikmittel wird an einer geodätisch relativ hochliegenden Stelle in das Abstützelement gebracht. Somit entfallen weitestgehend die nachteiligen Nuten zur Ölzuführung am Element selbst. Sollte also aufgrund baulicher Be­ sonderheiten am Zylinderkopf kein Platz für weitere Ölführungen bzw. für ein Element sein, was radial bzw. axial größer baut, so erweist sich gerade hier der Einsatz des vorgeschlagenen Abstützelements als besonders sinnvoll. Gleich­ zeitig liegt nur ein relativ kurz bauendes, beispielsweise massiv gefertigtes, Gehäuse für das Abstützelement vor. Somit ist ein weiterer Beitrag in Richtung Leichtbau geleistet.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist es weiterhin, dass die einenendige Abstützung für die wenigstens eine Druckfeder aus einem an sich bekannten Tassenstößel besteht. Dieser hat sich millionenfach bewährt und er beruht auf einer äußerst ausgereiften Technologie. Mit vom Schutzumfang der Erfindung einbezogen ist auch eine einenendige Federabstützung, die lediglich einem Tassenstößel ähnlich ist.

Gemäß einer ersten Fortbildung der Erfindung kann als anderenendige Abstüt­ zung für die Druckfeder oder das Druckfederpaket ein am Gehäuse ausgebil­ deter Ringabsatz verwendet werden. Zweckmäßigerweise soll dieser einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Es ist jedoch auch an eine mehrteilige Ausbildung gedacht. Festgestellt wird, dass das erfindungsgemäße Abstütze­ lement nicht höher baut als die bisher aus dem Stand der Technik bekannten Abstützelemente schaltbarer bzw. nichtschaltbarer Bauart.

Gemäß einer weiteren Konkretisierung der Erfindung muss lediglich der Boden des Tassenstößels mit einer zentrischen Öffnung für den Abschnitt des In­ nenelements versehen werden. Dabei kann eine hervorragende Führung bei­ spielsweise über einen konzentrischen Ansatz des Bodens in Richtung zum Gehäuse realisiert werden. Zwar ist es vorgesehen, den Innenrand des Bodens bzw. den Ansatz direkt an einem Außenmantel des Abschnitts zu befestigen, eine einfachere Variante liegt jedoch dann vor, wenn am Außenmantel des Abschnitts ein Anschlagmittel wie ein Sicherungsring, ein Stift o. Ä. appliziert wird, gegen den dann ein Innenrand des Bodens in gehäuseferne Richtung anschlägt. Dem Fachmann erschließen sich an dieser Stelle weitere An­ schlagmaßnahmen wie Verstemmungen, Schweißpunkte bzw. radiale Erhe­ bungen jeglicher Bauart, die auch vom Boden bzw. Innenrand radial nach in­ nen ragen und mit einer Anschlagfläche am Abschnitt kommunizieren können.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil der Erfindung ist eine einfache Zuleitung von Hydraulikmittel an eine geodätisch hochliegende Stelle des Abstützelements über einen am Innenmantel des Tassenstößels gebildeten Kanal. Dabei ist zur Abgrenzung und Bildung des Kanals ein einfaches Blechteil vorgeschlagen, welches am Innenmantel und Boden des Tassenstößels verläuft und den we­ nigstens einen Kanal zur Zuleitung des Hydraulikmittels hat. Alternativ hierzu kann der Kanal auch in den Innenmantel des Hemdes bzw. Bodens geformt und lediglich durch das Blechteil begrenzt sein.

Ein bodenseitiger und radial nach innen weisender Ringabschnitt des Blech­ teils kann auch beabstandet zum Boden des Tassenstößels ausgeführt sein. Hierbei dient dessen Innenrand mit zur Stabilisierung des Tassenstößels ge­ genüber dem Abschnitt. Auf den vorgenannten Ansatz des Bodens kann in diesem Fall verzichtet werden. Zum anderen ist festzustellen, dass bei der be­ abstandet ausgeführten Variante unterhalb des Bodens somit ein weiterer ringförmiger Ölvorratsraum gebildet ist. Anstelle des Blechteils kann auch ein Kunststoff- oder ähnliches Element appliziert werden. Somit liegt, wie genannt, eine Hydraulikmittelzufuhr im Abstützelement vor, die nicht unmittelbar an des­ sen Grundkörper selbst vorgenommen wird. Hierdurch kann auf aufwändige Steignuten, Ringnuten etc. verzichtet werden. Der Tassenstößel zur einenen­ digen Federabstützung wird aus der vom Motorenbau an sich bekannten Groß­ serienfertigung einfach entnommen und ggf. für die hier beschriebene Anwen­ dung adaptiert.

Des Weiteren ist es vorgeschlagen, die Druckfeder nicht unmittelbar gegen den Boden des Tassenstößels anzulegen, sondern diese am Ringabschnitt des Blechteils zu lagern. Denkbar sind jedoch auch Ausgestaltungen, bei denen die Druckfeder unmittelbar am Boden anliegt.

Zweckmäßig ist es, eine Radialbohrung zur Zuleitung des Hydraulikmittels in den Tassenstößel unmittelbar in einer im Hemd verlaufenden Ringnut anzu­ ordnen. Somit wird die Ringnut verwendet, die ohnehin beim an sich bekannten Tassenstößel zur Zufuhr von Hydraulikmittel notwendig ist. Gleichzeitig ver­ steift die Ringnut den Tassenstößel.

Schließlich ist es vorgeschlagen, den Abschnitt des Innenelements mit einer. Höhe auszugestalten, die wenigstens 2/3 der Höhe des Gehäuses entspricht. Somit ist ein besonderer Beitrag in Richtung Verkürzung des relativ massiv ausgebildeten Gehäuses bzw. in Richtung einer Minimierung der Gesamthöhe des Abstützelements geleistet.

Insbesondere soll das erfindungsgemäße Abstützelement bei einer Deaktivie­ rung wenigstens eines von mehreren gleichwirkenden Gaswechselventilen eines Zylinders bzw. bei einer Zylinderabschaltung Anwendung finden. Denk­ bar ist es jedoch auch, nur eine Teilabschaltung eines Hubes zu realisieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1, 2 in zueinander leicht veränderter Ausgestaltung jeweils ein erfindungsge­ mäßes Abstützelement mit einem Tassenstößel für eine einenendige Federab­ stützung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figuren offenbaren ein schaltbares Abstützelement 1, so wie es von sei­ nem prinzipiellen Aufbau und der Wirkungsweise her der Fachwelt hinreichend bekannt ist. Das Abstützelement 1 besteht aus einem Gehäuse 2, welches hohlzylindrisch ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 besitzt eine hier als Bohrung ausgebildete Aufnahme 3, in der axial beweglich ein Innenelement 4 verläuft. Dabei ist das Gehäuse 2 mit seinem Außenmantel 5 in eine Aufnahme eines nicht dargestellten Zylinderkopfes einbaubar bzw. eingebaut. Das Innenele­ ment 4 wiederum ist mit einem Druckkolben 6 eines hydraulischen Spielaus­ gleichselements 7 zusammengesteckt. Dabei überragt ein Kopf 8 des Druck­ kolbens 6 zumindest geringfügig einen aus dem Gehäuse 2 herausstehenden Abschnitt 9 des Innenelements 4. Der Kopf 8 dient einer einenendigen Abstüt­ zung eines zeichnerisch nicht offenbarten Schlepphebels bzw. Gabelschlepp­ hebels. Des Weiteren sind in das Innenelement 4 und Gehäuse 2 nicht näher zu erläuternde Koppelmittel 10 eingebaut. Diese bestehen hier u. a. aus einem radial verlagerbaren Schieber.

Wie zu erkennen ist, überragt der Abschnitt 9 des Innenelements 4 mit seiner Stirnseite 11 deutlich die Aufnahme 3 des Gehäuses 2. Um einen Außenmantel 12 des Abschnitts 9 ist eine Druckfeder 13 gelegt. Diese stützt sich gehäuse­ seitig auf einem einteilig mit dem Gehäuse 2 verbundenen Ringabsatz 14 ab und umschließt abschnittsweise auch einen Außenmantel 15 des Gehäuses 2. An ihrem der Stirnseite 11 zugewandten Ende wirkt die Druckfeder 13 gegen einen an sich bekannten Tassenstößel 16. Anstelle des Tassenstößels 16 kann auch ein Teil verwendet werden, welches nur einem Tassenstößel ähnlich ist. Dieses Teil ist ausdrücklich vom Schutzumfang der Erfindung mit eingeschlos­ sen. Der Tassenstößel 16 hat ein Hemd 17, welches ebenfalls einer Führung in der nicht dargestellten Aufnahme des Zylinderkopfes dient. Das Hemd 17 geht auf einer Seite in einen ringartigen Boden 18 über, der gemäß Fig. 1 an sei­ nem Innenrand 19 in einen ringartigen Ansatz 20 übergeleitet ist, welcher in Gehäuserichtung zeigt. In einer Bohrung 21 des Ansatzes 20 ist der Außen­ mantel 12 des Abschnitts 9 aufgenommen. Dabei ist am Außenmantel 12 des Abschnitts 9 in der Nähe der Stirnseite 11 ein Anschlagmittel 22 wie ein Siche­ rungsring befestigt, gegen den der Boden 18 bzw. Innenrand 19 des Tassen­ stößels 16 anschlägt. Somit ist mit einfachen Mitteln ein Auseinanderfallen der vorgenannten Elemente verhindert bzw. eine Wegbegrenzung gegeben.

An einem Innenmantel 23 des Hemdes 17 ist ein Kanal 24 zur einfachen Zu­ leitung von Hydraulikmittel in einen Vorratsraum 25 des Druckkolbens 6 gebil­ det. Hierfür liegt am Innenmantel 23 ein ringartiges Blechteil 26 an, welches unmittelbar im Bereich des Bodens 18 in einen radial nach innen weisenden Ringabschnitt 27 übergeht (s. beide Figuren). Gemäß Fig. 1 liegt das Blech­ teil 26 allumlaufend am Innenmantel 23 bzw. Boden 18, bis auf den Kanal 24, an. Ein Übertritt für das Hydraulikmittel hemdseitig in den Kanal 24 ist durch eine Radialbohrung 27 realisiert. Diese verläuft in einer Ringnut 26a des Hem­ des 17.

Da gemäß Fig. 1 der Boden 18 des Tassenstößels 16 radial innen in einen Ansatz 20 übergeht, welcher beispielsweise einer Versteifung der gesamten Ausbildung dient, folgt das Blechteil 26 im Bereich seines Ringabschnitts 27 radial innen dem Ansatz 20. Der Kanal 24 mündet schließlich in Fließrichtung gesehen in eine Radialöffnung 29 durch den Abschnitt 9. Von dort führt er in nicht näher zu beschreibender Art und Weise in den Vorratsraum 25.

Wie zu erkennen ist, liegt die Druckfeder 13 nicht unmittelbar an einer Unter­ seite 30 des Bodens 18 an, sondern stützt sich gegen den Ringabschnitt 27 des Blechteils 26. Dabei ist gemäß Fig. 2 der Ringabschnitt 27 beabstandet zum Boden 18 realisiert. Somit kann ein Innenrand 31 des Ringabschnitts 27 gleichzeitig zur Versteifung der gesamten Ausbildung dienen. Zudem ist in dem Bereich zwischen der Unterseite 30 und dem Ringabschnitt 27 ein weiterer Ölvorratsraum gebildet.

Liste der Bezugszahlen

1

Abstützelement

2

Gehäuse

3

Aufnahme

4

Innenelement

5

Außenmantel

6

Druckkolben

7

hydraulisches Spielausgleichselement

8

Kopf

9

Abschnitt

10

Koppelmittel

11

Stirnseite

12

Außenmantel

13

Druckfeder

14

Ringabsatz

15

Außenmantel

16

Tassenstößel

17

Hemd

18

Boden

19

Innenrand

20

Ansatz

21

Bohrung

22

Anschlagmittel

23

Innenmantel

24

Kanal

25

Vorratsraum

26

Blechteil

26

a Ringnut

27

Ringabschnitt

28

Radialbohrung

29

Radialöffnung

30

Unterseite

31

Innenrand

Claims (9)

1. Schaltbares Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), einem Innenelement (4), einem hydraulischen Spielausgleichselement (7) und mit Koppelmitteln (10), wobei das hohlzylindrische Gehäuse (2) über seinen Außenmantel (15) in einer Bohrung eines Zylinderkopfes lagerbar ist und eine Aufnahme (3) hat, in welcher das axial bewegliche Innenelement (4) verläuft, welches über wenigstens eine Druckfeder (13) aus der Aufnahme (3) heraus beaufschlagt ist, wobei das Gehäuse (2) und das Innenelement (4) in wenigstens einer Verschiebestellung zueinander über die Koppelmittel (10) miteinander kop­ pelbar sind und wobei in das Innenelement (4) das hydraulische Spielaus­ gleichselement (7) mit einem Druckkolben (6) eingebaut ist, welcher mit seinem Kopf (8) eine von der Aufnahme (3) weg weisende Stirnseite (11) des Innenelements (4) überragt, dadurch gekennzeichnet, dass das In­ nenelement (4) mit einem Abschnitt (9) deutlich die Aufnahme (3) des Ge­ häuses (2) überragt und die Druckfeder (13) wenigstens den Abschnitt (9) konzentrisch umschließt, wobei als einenendige Abstützung für die Druck­ feder (13) auf der Seite des Kopfes (8) ein mit dem Abschnitt (9) verbunde­ ner Tassenstößel (16) bzw. dessen Boden (18) vorgesehen und wobei ein Hemd (17) des Tassenstößels (16) als wenigstens abschnittsweise Füh­ rungsfläche für die Bohrung des Zylinderkopfes ausgebildet ist.

2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als an­ derenendige Abstützung für die Druckfeder (13) auf der Seite des Gehäu­ ses (2) ein mit dem Gehäuse (2) verbundener Ringabsatz (14) appliziert ist.

3. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bo­ den (18) des Tassenstößels (16) als Ring hergestellt ist, dessen Innenrand (19) von dem Abschnitt (9) zumindest teilweise durchragt ist, wobei der Tassenstößel (16) zumindest von der Aufnahme (3) weg über den Innen­ rand (19) gegenüber einem Außenmantel (12) des Abschnitts (9) fixiert ist.

4. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Au­ ßenmantel (12) des Abschnitts (9) ein Anschlagmittel (22) wie ein Siche­ rungsring befestigt ist, gegen den der Boden (18) bzw. Innenrand (19) des Tassenstößels (16) anliegt.

5. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bo­ den (18) des Tassenstößels (16), ausgehend von seinem Innenrand (19), in einen hohlzylindrischen und zum Hemd (17) konzentrischen Ansatz (20) in Richtung zum Gehäuse (2) übergeht, in dessen Bohrung (21) der Außen­ mantel (12) des Abschnitts (9) aufgenommen ist.

6. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuleitung von Hydraulikmittel zum Spielausgleichselement (7) über wenig­ stens eine Radialbohrung (28) im Hemd (17) des Tassenstößels (16) dar­ gestellt ist, wobei an einem Innenmantel (23) des Hemdes (17) ein ringarti­ ges Blechteil (26) anliegt, welches bodenseitig in einen Ringabschnitt (27) übergeht, der unmittelbar an einer Unterseite (30) des Bodens (18) bzw. zu dieser Unterseite (30) axial beabstandet verläuft, wobei zwischen dem Blechteil (26) und dem Tassenstößel (16), ausgehend von der Radialboh­ rung (28), zumindest ein Kanal (24) für das Hydraulikmittel gebildet ist, wel­ cher in Fließrichtung gesehen an seinem Ende in eine Radialöffnung (29) des Abschnitts (9) nahe dessen Stirnseite (11) mündet.

7. Abstützelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einenendige Abstützung der Druckfeder (13) unmittelbar an dem Ringab­ schnitt (27) realisiert ist.

8. Abstützelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ra­ dialbohrung (28) im Hemd (17) in einer in diesem verlaufenden Ringnut (26a) positioniert ist.

9. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab­ schnitt (9) des Innenelements (4) wenigstens 2/3 einer Höhe des Gehäuses (2) hat, wobei die Druckfeder (13) auch abschnittsweise das Gehäuse (2) umschließt.