DE102004058766A1 - Tassenstössel für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft einen Tassenstößel für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verfahren zur Herstellung eines derartigen Tassenstößels.
- Hintergrund der Erfindung
- Aus der
DE 196 00 852 A1 ist ein Tassenstößel für eine Brennkraftmaschine bekannt, der zwischen einen Steuernocken und ein Ventil zwischengeschaltet ist. Der Tassenstößel besitzt ein Hemd, welches ungefähr hohlzylinderförmig ausgebildet ist und in einer Bohrung des Zylinderkopfes geführt ist. Das Hemd besitzt eine radiale Ausnehmung, in die ein Verdrehsicherungselement eingesetzt ist. Das Verdrehsicherungselement vermeidet eine Verdrehung des Tassenstößels um die Hubachse des Ventils relativ zu dem Zylinderkopf. Das Verdrehsicherungselement greift in Umfangsrichtung sowohl formschlüssig in den Tassenstößel ein als auch in eine geeignete Nut der Bohrung des Zylinderkopfes. Hierzu tritt das Verdrehsicherungselement in radialer Richtung aus dem Hemd hervor. - – Gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Druckschrift ist das Verdrehsicherungselement als Zylinderkörper ausgebildet, dessen Längsachse in Hubrichtung orientiert ist und dessen Stirnflächen radial von außen einmündende Nuten aufweisen, in die ein Vorsprung des Hemdes eingreift. Die außerhalb des Hemdes liegende Mantelfläche des zylinderförmigen Verdrehsicherungselementes greift in die Nut des Zylinderkopfes ein, während die innen liegende Mantelfläche an einem Innenkörper des Tassenstößels anliegt.
- – Entsprechend einer zweiten Ausführungsform dieser Druckschrift ist das Verdrehsicherungselement als elastisches Federelement in Form einer U-förmigen Spange mit zwei Schenkeln und einem Rücken ausgebildet. Die Spange wird mit ihren Schenkeln radial nach innen in die Ausnehmung des Tassenstößels unter elastischer Verformung eingesetzt, bis Einprägungen der Schenkel in die Begrenzungen der Ausnehmung des Hemdes in Umfangsrichtung einrasten.
- – Entsprechend einer dritten Ausführungsform ist das Verdrehsicherungselement als hohlzylinderförmige, geschlitzte Hülse ausgebildet, deren Längsachse in Hubrichtung orientiert ist. Die Hülse besitzt Einprägungen, in welchen unter elastischer Verformung der Hülse die Begrenzungen der Ausnehmung des Hemdes in Umfangsrichtung einrasten.
- Weitere Tassenstößel mit Verdrehsicherungselementen sind beispielsweise aus
DE 28 29 423 C2 ,DE 41 15 670 A1 ,DE 43 24 756 C2 ,DE 195 01 061 A1 ,DE 199 57 772 A1 ,DE 101 23 966 A1 undDE 43 37 330 A1 bekannt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verdrehgesicherten Tassenstößel vorzuschlagen, der bei einfacher Herstellungsmöglichkeit der Tasse, insbesondere der Ausnehmung des Hemdes, und/oder des Verdrehsicherungselements eine einfache Montage, eine gute Funktion sowie eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines Tassenstößels vorzuschlagen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die vorgenannte Aufgabe wird entsprechend der Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
- Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Tassenstößel" ein beliebiges Element eines Ventiltriebes verstanden, welches in den Kraftfluss zwischen Nockenwelle und Ventil zwischengeschaltet ist, insbesondere ein herkömmlicher Tassenstößel oder ein Rollenstößel.
- Erfindungsgemäß findet ein Tassenstößel für eine Brennkraftmaschine in beliebiger Bauart Einsatz, insbesondere ein mechanischer, hydraulischer und/oder schaltbarer Tassenstößel. Der Tassenstößel weist ein Hemd auf, welches beispielsweise hohlzylinderförmig mit einer Mantelfläche entsprechend der Mantelfläche eines Zylinders in einer entsprechenden Bohrung eines benachbarten Führungselementes wie eines Zylinderkopfes eingesetzt ist. Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verdrehsicherungselement vorgesehen, welches, insbesondere radial nach innen, in eine radiale Ausnehmung des Hemdes dauerhaft eingesetzt ist. Das Verdrehsicherungselement bestimmt die Orientierung des Hemdes gegenüber einem benachbarten Führungselement um eine Hubachse, welche mit der Hubachse des Ventils korrespondiert. Hierbei kann das Verdrehsicherungselement eine Verdrehung des Tassenstößels bzw. des Hemdes um die Hubachse vollständig dadurch verhindern, dass das Ver drehsicherungselement in Umfangsrichtung formschlüssig in einer Ausnehmung des Zylinderkopfes aufgenommen ist. Alternativ kann ein kleines Spiel in Umfangsrichtung vorgesehen sein oder die Orientierung des Hemdes ist durch das Verdrehsicherungselement in einem Winkelbereich vorgegeben. Neben der vorgenannten Funktion einer Vorgabe der Orientierung kann das Verdrehsicherungselement weitere Funktionen erfüllen.
- Erfindungsgemäß weist das Verdrehsicherungselement eine in Umfangsrichtung umlaufende Wandung auf. Die Wandung besitzt zum einen zumindest eine Stirnfläche, die an der äußeren Mantelfläche des Hemdes radial nach innen abgestützt ist. Durch eine derartige Abstützung ist eine flächige Abstützung und Anlage der Wandung an dem Hemd gewährleistet. Hierdurch können Kraftspitzen zur Vorgabe der Position des Verdrehsicherungselementes gegenüber dem Hemd vermieden werden. Darüber hinaus stellt eine ohnehin vorhandene Stirnfläche einer Wandung eine besonders einfache Möglichkeit zur Gewährleistung einer einseitigen Abstützung dar. Weiterhin gibt die Stirnfläche für eine Montage den maximalen Einführweg des Verdrehsicherungselementes in die Tasse vor, wodurch eine fehlerhafte Montage durch ein zu weites Einschieben vermieden ist.
- Erfindungsgemäß ist der Wandung zumindest ein Fortsatz zugeordnet, der sich durch die Ausnehmung erstreckt und einen Absatz besitzt, der an der inneren Mantelfläche des Hemdes radial nach außen abgestützt ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es nicht erforderlich ist, das sich das Verdrehsicherungselement über den gesamten Umfang um dessen Längsachse durch die Ausnehmung hindurch erstreckt. Vielmehr sind Teilbereiche des vorgenannten Umfangs lediglich außerhalb des Hemdes angeordnet und stützen mit ihren Stirnflächen das Verdrehsicherungselement radial nach innen ab, während sich nur Teilbereiche durch die Ausnehmung hindurch erstrecken. Hierdurch kann der erforderliche Materialeinsatz für das Verdrehsicherungselement verringert werden. Über den Absatz ist eine funktionsgerechte und betriebssichere Möglichkeit einer Abstützung des Verdrehsicherungselements radial nach außen geschaffen. Der Absatz stellt eine in eine Richtung formschlüssige Verbindung zwischen Verdrehsicherungselement und Hemd dar, welche nur unter elastischen und/oder plastischen Verformungen des Verdrehsicherungselementes überwunden werden kann. Erfindungsgemäß sind somit in Umfangsrichtung um die Längsachse des Verdrehsicherungselementes die Bereiche für eine Abstützung radial nach innen sowie für eine Abstützung radial nach außen räumlich von einander getrennt und können insbesondere unterschiedlich je nach Anforderungen, beispielsweise entsprechend den im Betrieb wirkenden Kräften und entsprechend den notwendigen Montage- oder Demontagekräften ausgelegt werden. Ebenfalls möglich ist es allerdings, dass zumindest ein Teil der Fortsätze und Stirnflächen bei gleichem Umfangswinkel zu der Längsachse des Verdrehsicherungselementes, aber radial zu dieser Längsachse versetzt angeordnet ist.
- Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung kann die Zahl der Abstützstellen zwischen Verdrehsicherungselement und Hemd dadurch erhöht werden, dass zwei sich auf dem Umfang gegenüberliegende Stirnflächen vorgesehen sind, die jeweils an der äußeren Mantelfläche des Hemdes radial abgestützt sind. Alternativ oder zusätzlich können zwei gegenüberliegende Fortsätze mit Absätzen vorgesehen sein, die jeweils an der inneren Mantelfläche des Hemdes radial nach außen abgestützt sind. Durch die erhöhte Zahl der Abstütz- und Kontaktstellen können einerseits die wirkenden Kräfte zwischen Verdrehsicherungselement und Hemd erhöht werden und/oder die Beanspruchungen der genannten Bauelemente verringert werden. Andererseits ergibt sich infolge der Erhöhung der Zahl der Abstützstellen eine exaktere Vorgabe der Position und Lage des Verdrehsicherungselements gegenüber dem Hemd. Die Kontaktflächen können hierbei punktuell, mit kleinen oder großen Flächen ausgebildet sein.
- Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tassenstößels sind zwei gegenüberliegende Stirnflächen des Verdrehsicherungselementes mit jeweils zwei balligen Kontaktbereichen vorgesehen, die sich an der äußeren Mantelfläche des Hemdes radial abstützen. Hierdurch können im Bereich von jeweils einer Stirnfläche zwei (oder mehrere) Kontaktbereiche vorge sehen werden, so dass mindestens drei Kontaktflächen vorhanden sind, die die relative Lage des Verdrehsicherungselementes gegenüber dem Hemd im Raum vollständig und ohne Ermöglichung eines weiteren Freiheitsgrades vorgeben.
- Ein besonders einfach herzustellendes Verdrehsicherungselement eines erfindungsgemäßen Tassenstößels kann durch Herstellung desselben aus einem Blechhalbzeug hergestellt werden. Hierbei kann das Blechhalbzeug sofort mit der erforderlichen Außenkontur fertig gestellt werden oder in einem speziellen Bearbeitungsvorgang als Blechzuschnitt, insbesondere durch einen Schneidprozess oder einen Stanzprozess, hergestellt werden. Mittels eines derartigen Blechhalbzeuges kann auf einfache Weise eine konstante oder geringfügig variierende Wandstärke erzielt werden. Andererseits wird mittels des Blechhalbzeuges ein einfacher Hohlkörper gestaltet, der bei geringen Wandstärke und hieraus resultierendem geringen Gewicht eine unter Umständen hohe Festigkeit aufweist, die aus einer Verfestigung während des Umformprozesses und/oder durch eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments infolge der Umformung resultieren kann.
- Vorzugsweise besitzt das Blechhalbzeug bzw. der Blechzuschnitt einen großflächigen Mittenbereich sowie zwei sich gegenüberliegende Fortsätze. Der großflächige Mittenbereich wird insbesondere während eines Umformprozesses zu einem Hohlkörper umgeformt und bildet damit einerseits einen Boden und die Wandung und andererseits eine Stirnfläche, die alleine oder mit der Wandung den Kontakt mit dem benachbarten Führungselement, insbesondere mit dem Zylinderkopf, ausbildet.
- Als guter Kompromiss für die Dicke des Blechhalbzeuges hat sich eine Dicke von 0,3 bis 0,8 mm herausgestellt, für die einerseits ein geringes Gewicht des Verdrehsicherungselements gegeben ist bei andererseits ausreichender Steifigkeit zur Gewährleistung der Funktion und der Betriebssicherheit.
- Das Verdrehsicherungselement kann ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass die Absätze zusätzlich auf die Wandung des Verdrehsicherungselementes bzw. die Fortsätze aufgebracht werden oder mit diesen verbunden werden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Absätze erst mit einer erfolgten Montage von Verdrehsicherungselement und Hemd erzeugt werden, beispielsweise durch ein Aufspreizen der Fortsätze im Inneren des Hemdes. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Verdrehsicherungselement in die Ausnehmung des Hemdes einklipsbar ist. Demgemäß werden die Fortsätze bzw. die Absätze des Verdrehsicherungselementes unter elastischer Verformung mit einem Einführen des Verdrehsicherungselementes in die Ausnehmung elastisch verformt und springen für eine erreichte Montagestellung wieder quer zur Längsachse des Verdrehsicherungselementes nach außen und geben damit die Position des Verdrehsicherungselementes in eine Richtung vor. Zur Demontage ist es u. U. möglich, dass die elastische Verformung wieder herbeigeführt wird, wodurch die Überwindung der Absätze und damit eine Demontage möglich wird. Die Absätze können zur Beeinflussung einerseits von Montage und Demontage und andererseits zur Bestimmung der Sicherungswirkung radial nach außen über geeignete Konturen besitzen. Sind die Absätze als Stufen quer zur Längsachse des Verdrehsicherungselementes ausgebildet, ergibt sich die bestmögliche Sicherung in der Montagestellung. Für eine Abschrägung der Absätze, einerseits im Einführbereich und/oder andererseits im Anlagebereich zwischen Absatz und Hemd in montierter Stellung können radial nach außen auf das Verdrehsicherungselement wirkende Kräfte aufgeteilt werden in eine Komponente, die bestrebt ist, eine Verformung der Absätze in Richtung der Hubachse zu verursachen, wodurch eine Montage und/oder Demontage vereinfacht wird. Gleichzeitig kann eine derartige Schräge ein Einschnappen der Absätze in der Montagestellung fördern. Der Kontaktbereich zwischen den Absätzen und dem Hemd ist geeignet gestaltet, so dass sich eine große Kontaktfläche ergibt. Bei der vorgenannten schrägen Ausbildung des Absatzes ist es weiterhin möglich, dass für eine Fertigung der Wandstärke des Hemdes und/oder Abmessungen des Verdrehsicherungselements größere Toleranzen möglich sind, da im Bereich der Schrägen mehrere stabile und gesicherte Stellungen des Verdrehsicherungselementes möglich sind.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist durch ein Verfahren entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gegeben.
- In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Blechzuschnitt erstellt, beispielsweise durch ein Stanzen. Hieran anschließend wird der Blechzuschnitt über einen Umformprozess in einen einseitig offenen räumlichen Hohlkörper umgeformt. Der Umformprozess kann beispielsweise in einem Ziehen und/oder Prägen, bspw. in einer oder mehreren Stufen, erfolgen. Während dieser Umformung oder zeitlich an diese anschließend werden die Absätze an den Fortsätzen vorgesehen. Die Absätze können hierbei ebenfalls durch ein Umformen der Fortsätze hergestellt werden und/oder durch Aufbringen zusätzlichen Materiales im Bereich der Absätze.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Tassenstößels schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 einen Tassenstößel bei Schnitt in Richtung der Hubachse H-H; -
2 ein Verdrehsicherungselement in dessen Längsschnitt in einem Hemd eines Tassenstößels; -
3 ein Schnitt III-III durch das Verdrehsicherungselement gemäß2 ; -
4 ein Schnitt IV-IV durch das Verdrehsicherungselement gemäß2 ; -
5 ein Schnitt V-V durch das Verdrehsicherungselement gemäß2 ; -
6 ein Schnitt VI-VI durch das Verdrehsicherungselement gemäß2 ; -
7 ein Blechhalbzeug für eine Herstellung eines Verdrehsicherungselements gemäß2 in einer Draufsicht. - Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
1 zeigt einen Tassenstößel1 mit einer Tasse2 , die einen Boden3 besitzt, der mit einem Steuernocken zusammenwirkt, sowie ein Hemd4 . Das Hemd4 ist ungefähr hohlzylinderförmig ausgebildet und in einer geeigneten Bohrung der Brennkraftmaschine, insbesondere des Zylinderkopfes, in Richtung der Hubachse H-H verschieblich geführt, wobei die Mantelfläche des Hemdes4 als Führungsfläche dient. Das Hemd4 besitzt eine radiale Ausnehmung5 . In die Ausnehmung5 ist in radialer Richtung ein Verdrehsicherungselement6 eingesetzt, welches sich in Umfangsrichtung um die Hubachse H-H sowie in Hubrichtung H-H gegenüber der Begrenzung der Ausnehmung5 abstützt. Die radial orientierte Längsachse des Verdrehsicherungselementes ist hier als Achse L-L bezeichnet. Gemäß1 greift der radial innenliegend von dem Hemd4 angeordnete Teil des Verdrehsicherungselements6 formschlüssig in einen Innenkörper7 des Tassenstößels1 ein, wodurch dieser sowohl in Richtung der Hubachse H-H als auch in Umfangsrichtung fixiert oder in seiner Verschiebung begrenzt ist. Radial außenliegend ist das Verdrehsicherungselement6 in Umfangsrichtung um die Hubachse H-H formschlüssig in einer Führungsnut der Bohrung für den Tassenstößel1 aufgenommen, die sich in Richtung der Hubachse H-H erstreckt, so dass über das Verdrehsicherungselement6 eine Verschiebung des Tassenstößels1 in Richtung der Hubachse H-H nicht behindert wird, während eine Verdrehung des Tassenstößels1 um die Hubachse H-H ausgeschlossen oder begrenzt ist. - Als erfindungsgemäßer Tassenstößel kann ein beliebiger Tassenstößel an sich bekannter Bauart, beispielsweise auch hydraulischer oder mechanischer Bauart, in schaltbarer oder nicht schaltbarer Ausführung und mit oder ohne Spielausgleich eingesetzt werden, auch bei abweichender Bauart zu dem in
1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Beispielsweise kann auch das Zusammenwirken des Verdrehsicherungselementes6 mit dem Innenkörper7 entfallen, so dass dieses lediglich in die Ausnehmung5 des Hemdes4 eingesetzt ist. Das Verdrehsicherungselement6 ist in1 lediglich schematisch dargestellt und für die vorliegende Erfindung im Detail wie folgt ausgebildet: -
7 zeigt ein Blechhalbzeug8 oder einen Blechzuschnitt, welcher zu dem Verdrehsicherungselement6 umgeformt werden kann. Das Blechhalbzeug8 ist ungefähr rautenförmig ausgebildet, wobei gegenüberliegende Ecken des rautenförmigen Blechhalbzeuges rechteckige, miteinander fluchtende Fortsätze9 ,10 aufweisen mit einer Breite, die ungefähr der Hälfte bis einem Viertel, vorzugsweise einem Drittel der Erstreckung der Raute in dieselbe Richtung entspricht. Die anderen gegenüberliegenden Ecken des rautenförmigen Blechhalbzeuges besitzen zueinander ungefähr parallele Abflachungen11 ,12 , die vorzugsweise kurvenförmig und hin- und hergehend ausgebildet sind, so dass diese jeweils zwei beabstandet voneinander angeordnete ballige Vorsprünge13 ,14 ,15 ,16 besitzen. Die Abflachungen11 ,12 sowie Vorsprünge13 ,14 ,15 ,16 bilden Mittenbereiche17 ,18 des Blechhalbzeuges8 . Die Mittenbereiche17 ,18 sind mit den benachbarten Fortsätzen9 ,10 über Schrägen19 –22 verbunden, welche die Seitenflächen des rautenförmigen Blechhalbzeuges8 bilden. Eine mittige Fläche des Blechhalbzeuges8 bildet einen Boden23 , der beispielsweise ungefähr elliptische Form besitzt. Aus dem in7 dargestellten Blechhalbzeug wird in einem beliebigen Herstellungsverfahren, insbesondere einem Umformverfahren, ein wannenförmiger Körper dadurch hergestellt, dass bei Verbleib des Bodens23 in der Zeichenebene gemäß7 das außerhalb des Bodens23 angeordnete Material ungefähr vertikal aufgerichtet wird, wodurch sich das in etwa wannenförmige Verdrehsicherungselement6 ergibt mit dem Boden23 , der quer zur Längsachse L-L orientiert ist, und einer um die Längsachse L-L umlaufenden Wandung24 und von der Wandung24 parallel zur Längsachse L-L auskragenden Fortsätzen9 ,10 , wobei die Längsachse L-L des Verdrehsicherungselements6 vertikal zur Zeichenebene gemäß7 orientiert ist. -
2 zeigt das aus dem Blechhalbzeug8 hergestellte Verdrehsicherungselement6 in einem in die Ausnehmung5 des Hemdes4 der Tasse2 eingesetzten Zustand. Die Fortsätze9 ,10 treten hierbei radial nach innen in die Ausnehmung5 ein, so dass diese in das Innere der Tasse2 hineinragen. In den dem Boden23 abgewandten Endbereichen besitzen die Fortsätze9 ,10 quer zur Längsachse L-L nach außen hervortretende Absätze25 ,26 , die mit einem Einsetzen in die Tasse in Richtung der Achse L-L elastisch verformt werden müssen und für ein Erreichen der in2 dargestellten Montagestellung quer zur Achse L-L nach außen schnappen und hierdurch das Verdrehsicherungselement6 gegen eine Verschiebung radial nach außen von der Tasse2 sichern. Die Absätze25 ,26 können hier auf beiden Seiten über Einfuhrschrägen verfügen, welche ein Einfädeln der Fortsätze9 ,10 in die Ausnehmung5 erleichtern. Übergangsbereiche32 ,33 der Absätze25 ,26 , in denen die Absätze25 ,26 in den übrigen Teil der Fortsätze9 ,10 übergehen, können quer zur Achse L-L ausgerichtet sein oder gemäß dem in2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Schräge ausgebildet sein. - Die Absätze
25 ,26 sind durch Umformen der Fortsätze9 ,10 quer zur Achse L-L nach außen vor oder nach einem Einsetzen des Verdrehsicherungselements6 in die Ausnehmung5 herstellbar. In diesem Fall ist ein Blechhalbzeug8 mit konstanter Wandstärke unmittelbar einsetzbar. Gleichermaßen können die Absätze25 ,26 aus Verdickungen gebildet werden, welche eine unterschiedliche Wandstärke des Blechhalbzeuges8 in dem korrespondierenden Teilbereich erfordern. Alternativ können die Verdickungen nachträglich auf die entsprechenden Teilbereiche der Fortsätze9 ,10 aufgebracht werden. - In Umfangsrichtung um die Längsachse L-L zwischen den Fortsätzen
9 ,10 liegen die Mittenbereiche17 ,18 mit ihren Stirnflächen27 ,28 an der Mantelflä che des Hemdes4 in unmittelbarer Umgebung der Ausnehmung5 an, wodurch das Verdrehsicherungselement6 radial nach innen festgelegt ist bzw. ein Anschlag gebildet ist. Vier ballige Kontaktflächen29 ,30 werden vorzugsweise von den Vorsprüngen13 ,14 ,15 ,16 gebildet. Hierzu kann die Wandung24 des Verdrehsicherungselementes6 mit den Fortsätzen9 ,10 in einem ersten Umformprozess gefertigt werden. Ergeben sich für die Vorsprünge13 ,14 ,15 ,16 geringe Maßhaltigkeiten infolge dieses Umformprozesses, so können diese in einem anschließenden Prägeprozess auf das Sollmaß gebracht werden und miteinander korreliert werden. Damit ergibt sich eine exakt vorgebbare "Vierpunktanlage° des Verdrehsicherungselementes6 an dem Hemd4 mit einem exakt vorgegebenen Betrag, um welchen das Verdrehsicherungselement6 aus dem Hemd4 auskragt. Durch die genannte "Vierpunktanlage" ist eine gute räumliche Abstützung gewährleistet. - Zwischen den Kontaktflächen
29 ,30 ist der zugeordnete Bereich der Stirnflächen27 ,28 beabstandet von der Mantelfläche des Hemdes4 ausgebildet unter Bildung eines Spaltes31 . - Die Übergangsbereiche
32 ,33 zwischen den Absätzen25 ,26 und den vorgelagerten Teilbereichen der Fortsätze9 ,10 sind geeignet hinsichtlich der Montage sowie der beabsichtigten Sicherungswirkung für die Position des Verdrehsicherungselements6 zu gestalten: - – Sind
die Übergangsbereiche
32 ,33 als abrupte Stufe quer zur Längsachse L-L ausgebildet, so kann eine maximale Sicherungswirkung erzielt werden. - – Sind
die Übergangsbereiche
32 ,33 kurvenförmig oder wie in2 dargestellt als Schräge ausgebildet, so wird einerseits infolge der Schräge während der Montage eine Bewegung des Verdrehsicherungselementes in die in2 dargestellte Endposition unterstützt. Andererseits wird eine Demontage des Verdrehsicherungselements unterstützt, da bei einer Beaufschlagung des Verdrehsicherungselements ra dial nach außen von der Tasse2 die Schrägen eine erneute radiale Verformung der Fortsätze9 ,10 in Richtung der Längsachse L-L unterstützen. - – In
ihren Endbereichen können
die Fortsätze
9 ,10 Einführschrägen besitzen, welche ein "Einfädeln" des Verdrehsicherungselements6 in die Ausnehmung5 der Tasse2 vereinfachen. -
3 zeigt einen Schnitt bei Schnittführung III-III, aus dem das Anliegen des Verdrehsicherungselements6 im Bereich der Kontaktflächen29 in einem Umfangsbereich der Wandung24 sowie das Hindurchragen der Fortsätze9 ,10 durch die Ausnehmung5 des Hemdes4 ersichtlich ist.4 bis6 zeigen Schnitte bei Schnittführung quer zur Längsachse L-L in parallelen Ebenen. - Das erfindungsgemäße Verdrehsicherungselement
6 stellt ein besonders kostengünstig herzustellendes Bauteil dar, welches gleichermaßen die vollständige Verdrehsicherungsfunktion bereitstellt. Infolge eines Einschnappens der Absätze25 ,26 in die Ausnehmung5 der Tasse2 kann ein guter Halt des Verdrehsicherungselements6 gewährleistet werden, u. U. auch unter einer Vergrößerung der Toleranzen für eine Fertigung des Verdrehsicherungselements6 und/oder der Ausnehmung5 der Tasse2 . Das Blechhalbzeug8 ist vorzugsweise aus einem Stahlband hergestellt und ausgestanzt, gebogen, geprägt und/oder gestanzt. Die Radien zur Bildung der Wandung24 sind ungefähr kreisförmig bzw. kugelförmig ausgebildet, wodurch sich ein umgeformtes Blechteil mit hoher Steifigkeit ergibt. Die Absätze25 ,26 bilden einen Wulst, welcher an das Blechhalbzeug8 angeprägt werden kann. Vorzugsweise besitzen die Fortsätze9 ,10 eine leicht konische Form mit einer Verjüngung in Richtung des Inneren der Tasse, so dass eine zunehmende Klemmwirkung erzeugt werden kann, wenn das Verdrehsicherungselement6 in die Tasse2 gefügt wird. Alternativ oder zusätzlich ist der Abstand der Außenflächen der Fortsätze9 ,10 zumindest teilweise größer als die zugeordnete Erstreckung der Ausnehmung5 , so dass in montiertem Zustand die Fortsätze in Richtung der Längsachse L-L elastisch vorgespannt sind. Diese Vorspannung führt zu einer Anpresskraft zwischen der Begrenzung der Ausnehmung5 und den Außenflächen der Fortsätze9 ,10 , welche - – das
Verdrehsicherungselement
6 einklemmt und so gegenüber einer Verschiebung in eine Richtung quer zur Längsachse L-L oder einem Wackeln sichert, - – ein
etwaiges Fertigungsspiel von Fortsätzen
9 ,10 und/oder Ausnehmung5 ausgleicht, - – zusätzlich zu
den Kontaktflächen
29 ,30 das Verdrehsicherungselement radial nach innen sichert und/oder - – zusätzlich zu
den Absätzen
25 ,26 das Verdrehsicherungselement6 radial nach außen sichert. - Die Höhe des Verdrehsicherungselements
6 , welche beispielsweise für das Zusammenwirken mit einer Bohrung des Zylinderkopfes und der darin vorgesehenen Führung wichtig ist, kann durch die Prägung und die Dimension eines Umformwerkzeuges sichergestellt werden. Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Abwicklung des gestanzten Blechteils zumindest teilweise eine gewellte Form aufweisen, so dass sich geringere Prägekräfte ergeben. -
- 1
- Tassenstößel
- 2
- Tasse
- 3
- Boden
- 4
- Hemd
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Verdrehsicherungselement
- 7
- Innenkörper
- 8
- Blechhalbzeug
- 9
- Fortsatz
- 10
- Fortsatz
- 11
- Abflachung
- 12
- Abflachung
- 13
- Vorsprung
- 14
- Vorsprung
- 15
- Vorsprung
- 16
- Vorsprung
- 17
- Mittenbereich
- 18
- Mittenbereich
- 19
- Schräge
- 20
- Schräge
- 21
- Schräge
- 22
- Schräge
- 23
- Boden
- 24
- Wandung
- 25
- Absatz
- 26
- Absatz
- 27
- Stirnfläche
- 28
- Stirnfläche
- 29
- Kontaktfläche
- 30
- Kontaktfläche
- 31
- Spalt
- 32
- Übergangsbereich
- 33
- Übergangsbereich
Claims (8)
- Tassenstößel (
1 ) für eine Brennkraftmaschine mit einem Hemd (4 ) und einem Verdrehsicherungselement (6 ), welches a) in eine radiale Ausnehmung (5 ) des Hemdes (4 ) eingesetzt ist und b) die Orientierung des Hemdes (4 ) gegenüber einem benachbarten Führungselement um eine Hubachse bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehsicherungselement (6 ) c) eine in Umfangsrichtung um eine Längsachse des Verdrehsicherungselementes (6 ) umlaufende Wandung (24 ) aufweist, wobei ca) zumindest eine Stirnfläche (27 ,28 ) der Wandung (24 ) an der äußeren Mantelfläche des Hemdes (4 ) radial nach innen abgestützt ist und cb) die Wandung (24 ) zumindest einen Fortsatz (9 ,10 ) aufweist, der sich durch die Ausnehmung (5 ) erstreckt und einen Absatz (25 ,26 ) besitzt, der an der inneren Mantelfläche des Hemdes (4 ) radial nach außen abgestützt ist. - Tassenstößel (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Stirnflächen (27 ,28 ) vorgesehen sind, die jeweils an der äußeren Mantelfläche des Hemdes (4 ) radial abgestützt sind und/oder zwei gegenüberliegende Fortsätze (9 ,10 ) mit Absätzen (25 ,26 ) vorgesehen sind, die jeweils an der inneren Mantelfläche des Hemdes (4 ) radial nach außen abgestützt sind. - Tassenstößel (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende Stirnflächen (27 ,28 ) mit jeweils zwei balligen Kontaktbereichen (29 ,30 ) vorgesehen sind, die sich an der äußeren Mantelfläche des Hemdes (4 ) radial abstützen. - Tassenstößel (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tassenstößel (1 ) aus einem Blechhalbzeug (8 ) hergestellt ist. - Tassenstößel (
1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechhalbzeug (8 ) einen großflächigen Mittenbereich aufweist sowie zwei sich gegenüberliegende Fortsätze (9 ,10 ). - Tassenstößel (
1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechhalbzeug (8 ) eine Dicke von 0,4 bis 0,6 mm aufweist. - Tassenstößel (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrehsicherungselement (6 ) in die Ausnehmung (5 ) des Hemdes (4 ) einklipsbar ist. - Verfahren zur Herstellung eines Tassenstößels (
1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass a) aus einem Blech ein Blechzuschnitt (Blechalbzeug8 ) erstellt wird, b) dann über einen Umformprozess der Blechzuschnitt (Blechhalbzeug8 ) in einen einseitig offenen räumlichen Hohlkörper umgeformt wird und c) Absätze (25 ,26 ) an den Fortsätzen (9 ,10 ) vorgesehen werden.
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