DE102008048926A1

DE102008048926A1 - Schaltbares Bauteil für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008048926A1
Application number: DE102008048926A
Authority: DE
Inventors: Robert Heinemann; Bodo RÖRIG; Joachim Seitz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2009-04-16
Also published as: US7900591B2; US20090095240A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Bauteil (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial bewegliches Innenelement (4) mit darin verlaufenden Koppelmitteln (5) aufgenommen ist, die für einen Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (6) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar sind, wobei das Innenelement (4) aus dem Gehäuse (2) heraus durch ein Lost-Motion-Federmittel (7) beaufschlagt ist, wobei von einem Außenmantel (10) des Gehäuses (2) eine (äußere) Verdrehsicherung (11) gegenüber einer Umgebungskonstruktion (12a) absteht, die über einen mit einem Schlitz (12) versehenen, dünnwandigen sowie C-ähnlichen Ring (13) dargestellt ist, der in einer Ringnut (14) im Außenmantel (10) des Gehäuses (2) parallel zu einer Querebene des Bauteils (1) klammerähnlich verläuft, welcher Ring (13) mit einem sichelähnlichen Teilbereich (15) seines Außenumfangs (16) den Außenmantel (10) des Gehäuses (2) zu dem Verdrehsicherungszweck überragt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schaltbares Bauteil für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Bauteil für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial bewegliches Innenelement mit darin verlaufenden Koppelmitteln aufgenommen ist, die für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement zu Gehäuse] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses in Eingriff bringbar sind, wobei das Innenelement aus dem Gehäuse heraus durch ein Lost-Motion-Federmittel beaufschlagt und dessen axial ausgefahrene Position über ein einen Ringspalt zwischen Innenelement und Gehäuse übergreifendes Höhenanschlagmittel begrenzt ist, bei welcher ausgefahrenen Position eine koppelspielbehafteten Koppelposition des Koppelmittels in Bezug auf dessen Mitnehmerfläche geschaffen ist und wobei von einem Außenmantel des Gehäuses eine (äußere) Verdrehsicherung gegenüber einer Umgebungskonstruktion absteht.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Bauteil, beispielsweise als schaltbares Abstützelement ausgebildet, ist der Fachwelt hinreichend bekannt. Als äußere Verdrehsicherung kann z. B. ein in eine Aufnahme eines Außenmantels des Gehäuses eingepresster Pin oder dergleichen vorgesehen sein, der mit einer entsprechenden Nut einer Umgebungskonstruktion (Zylinderkopf) kommuniziert. Dem Fachmann ist klar, dass sich der vorgenannte Pressverband während des Betriebes des Ventiltriebs lösen kann. Zum anderen bringt die Pressung eine unerwünschte Krafteinleitung in das Umgebungsmaterial mit sich. Auch kann der Pin bei „Fehlpressungen" u. U. nicht entfernt werden.
Die vorgenannte äußere Verdrehsicherung ist beispielsweise dann notwendig, wenn auf Ringnuten zur Zuleitung von Hydraulikmittel, beispielsweise zu dem wenigstens einen Koppelmittel oder zu einer im Bauteil integrierten Spielausgleichsvorrichtung, entweder am Außenmantel des Gehäuses oder in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes verzichtet werden soll und somit eine genaue Positionierung der Hydraulikmittelkanäle zueinander erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bauteil der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die äußere Verdrehsicherung über einen mit einem Schlitz versehenen, dünnwandigen sowie C-ähnlichen Ring dargestellt ist, der in einer Ringnut im Außenmantel des Gehäuses parallel zur einer Querebene des Bauteils klammerähnlich verläuft, welcher Ring mit einem sichelähnlichen Teilbereich seines Außenumfangs den Außenmantel des Gehäuses zu dem (äußeren) Verdrehsicherungszweck überragt, wobei dessen verbleibender Außenumfangsbereich nicht über den Außenmantel des Gehäuses hinaussteht.
Somit sind die vorgenannten Nachteile wirkungsvoll beseitigt. Als schaltbares Bauteil kommt insbesondere ein schaltbares Abstützelement oder ein schaltbarer Rollen- oder Pilzstößel infrage, gegebenenfalls ist auch an einen schaltbaren Tassenstößel oder dergleichen gedacht.
Der vorschlagsgemäß geschlitzte, dünnwandige Ring (C-ähnlich oder gegebenenfalls U-ähnlich) ist fertigungstechnisch äußerst preiswert darstellbar und es ist durch seine Positionierung in einer Ringnut im Außenmantel des Gehäuses gesichert, dass er sich während des Betriebes nicht löst bzw. dessen Lage verändert.
Somit liegt eine sehr leicht montierbare und äußerst preiswerte äußere Verdrehsicherung (Ring) vor, die gleichzeitig auch als Höhenanschlagmittel dienen kann. Über Letzteres ist besonders bevorzugt (jedoch nicht Bedingung) zugleich eine koppelspielbehaftete Koppelposition des Koppelmittels in Bezug auf dessen Mitnehmerfläche geschaffen. Gegebenenfalls kann das Koppelspiel auch über andere Maßnahmen eingestellt werden, so dass nur ein Höhenanschlagmittel mit der äußeren Verdrehsicherung in einem Bauteil vereinigt ist.
Bei Einbau des Bauteils (bspw. Abstützelement) in eine Aufnahmebohrung einer Umgebungskonstruktion (Zylinderkopf) muss diese Aufnahmebohrung lediglich noch mit einer kurzen, desachsierten Senkbohrung versehen werden, in welcher dann der sichelähnliche Teilbereich des Rings zum Verdrehsicherungszweck sitzt. Der notwendige zusätzliche Bearbeitungsaufwand hält sich stark in Grenzen, zumal eine gleiche Bearbeitungsrichtung vorliegt. Anstelle eines Bohrwerkzeugs kann auch ein Fräser oder dergleichen Verwendung finden.
Die Unteransprüche beziehen sich auf zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, die auch selbständig schutzfähige Maßnahmen enthalten können.
Der Ring wird somit als so genanntes „Multifunktionsteil" vorgeschlagen. Soll dieser gleichzeitig, wie vorgenannt, als das Höhenanschlagmittel ausgebildet sein, so durchragt er mit einem entsprechenden Innenmantelsegment ein Fenster im Außenmantel des Gehäuses, wobei dieses Innenmantelsegment vorzugsweise an einer Längsabflachung am Außenmantel des Innenelements anliegt und wobei im ausgefahrenen Zustand von Letzterem eine Unterkante der Längsabflachung mit einer Unterseite des Innenmantelsegments kommuniziert.
Des weiteren ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, über den Ring gleichzeitig eine innere Verdrehsicherung (Innenelement gegenüber Gehäuse) herzustellen. Hierfür ist ein Fenster des Gehäuses wiederum von einem entsprechenden Innenmantelsegment des Rings durchragt, wobei im Außenmantel des Innenelements wiederum eine Längsabflachung verläuft, an der das Innenmantelsegment mit einer komplementären Fläche (Schlüsselfläche) unmittelbar zum Verdrehsicherungszweck verläuft. Somit ist es gemäß dieser Variante vorgesehen, über den Ring einerseits eine „äußere" und andererseits eine „innere" Verdrehsicherung zu schaffen.
Gemäß einem weiteren Unteranspruch sollen die „äußere" sowie die „innere" Verdrehsicherung als auch der Höhenanschlag zur Definierung der Koppelposition in dem Bauteil „Ring" vereinigt sein. Somit kann, wie der Fachmann unschwer erkennt, auf separate Bauteile jeweils verzichtet werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Ring mit seinem Außenmantel einen Außenmantel des Gehäuses, bis auf den sichelähnlichen Teilbereich, im Einbaufall nicht überragt und genau zwei Innenmantelsegmente hat, die sich gegenüberliegen und den sichelähnlichen Teilbereich einschließen, welcher sichelähnliche Teilbereich dem Schlitz gegenüberliegt.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den überragenden Teilbereich des Rings entweder über eine desachsiert ausgeführte Ringnut im Gehäuse oder über einen exzentrisch ausgeführten Teilbereich des Rings zu schaffen, wobei insbesondere letztgenannte Maßnahme fertigungstechnisch preiswert darstellbar ist.
Zur Darstellung des Rings mit der hier ausgeführten „Multifunktionalität" kann auf ein Massenteil zurückgegriffen werden, was geringfügig modifiziert wird. Der Ring kann aus einem Federstahl oder dergleichen bestehen, wobei auch an dessen Kunststoffausbildung gedacht ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein schaltbares Bauteil, hier Abstützelement;
2 ein Bauteil ähnlich dem Vorgenannten, jedoch ungeschnitten und um 90° gedreht;
3 eine schematische Ansicht der Umgebungskonstruktion (Zylinderkopf) für das Bauteil und
4 einen Querschnitt durch das Bauteil im Bereich dessen Rings.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein schaltbares Bauteil 1, hier Abstützelement, für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Das Bauteil 1 hat ein hohlzylindrisches Gehäu se 2 mit einer Bohrung 3. In der Bohrung 3 sitzt relativ axial beweglich zum Gehäuse 2 ein Innenelement 4. Letztgenanntes ist aus dem Gehäuse 2 heraus über eine hier als Schraubendruckfeder (oder Schraubendruckfederpaket) ausgebildete Lost-Motion-Feder 7 beaufschlagt.
In einer Radialbohrung 26 des Innenelements 4 verlaufen, so wie aus 1 hervorgeht, zwei sich diametral gegenüberliegende und als Kolben ausgebildete Koppelmittel 5. Diese können für einen Koppelfall des Innenelements 4 mit dem Gehäuse 2, bei dem sie abschnittsweise einen Ringspalt 8 zwischen beiden Elementen 2, 4 übergreifen, in eine Mitnehmerfläche 6 des Gehäuses 2 verlagert werden. Die Mitnehmerfläche 6 kann beispielsweise ein Fenster, eine segmentartige Einformung oder auch eine Ringnut oder dergleichen sein.
In einer Ringnut 14 im Außenmantel 10 des Gehäuses 2 sitzt ein C-ähnlicher Ring 13. Dieser überragt, wie am besten aus 2 hervorgeht, mit einem sichelähnlichen Teilbereich 15 seines Außenumfangs 16 den Außenmantel 10 des Gehäuses 2. Der verbleibende Bereich seines Außenumfangs 16 überragt den vorgenannten Außenmantel 10 des Gehäuses 2 nicht. Über den überragenden Teilbereich 15 ist eine (äußere) Verdrehsicherung des gesamten Bauteils 1 gegenüber der Umgebungskonstruktion 12a (Zylinderkopf 30) geschaffen. Gleichzeitig fungiert der Ring 13 als Höhenanschlagmittel 9 und als Mittel 24 zur „inneren" Verdrehsicherung des Innenelements 4 gegenüber dem Gehäuse 2.
Das Gehäuse 2 hat zwei sich gegenüberliegende Fenster 18. Jedes Fenster 18 ist von einem entsprechendem Innenmantelsegment 19 des Rings 13 durchragt. Dabei liegen sich komplementäre Flächen 25 des Rings 13, die als bogensehnenähnliche Schlüsselflächen ausgebildet sind und am Innenmantelsegment 19 von diesem verlaufen, gegenüber. Auf der Seite jedes Innenmantelsegments 19 hat der Außenmantel 20 des Innenelements 4 je eine Längsabflachung 21. Mit dieser kommuniziert die komplementäre Fläche 25 des entsprechenden Innenmantelsegments 19. Somit ist klar, dass über Anlage der ent sprechenden Fläche 25 an der gegenüberliegenden Längsabflachung 21 die vorgenannte innere Verdrehsicherung (Mittel 24) geschaffen ist.
Gleichzeitig ist über Anschlag einer Unterkante 22 der Längsabflachung 21 an einer Unterseite 23 des Innenmantelsegments 19 im ausgefahrenen Zustand das Höhenanschlagmittel 9 dargestellt. Hierüber ist gleichzeitig eine koppelspielbehaftete Koppelposition der Koppelmittel 5 in Bezug auf ihre Mitnehmerfläche 6 im Gehäuse 2 geschaffen. Dabei wird das Koppelspiel so eingestellt, dass dessen Varianz über eine große Zahl von gleichartigen Bauteilen 1 nur äußerst gering ist.
Zwar ist es denkbar, die Ringnut 14 für den Ring 13 zu desachsieren, so dass der Ring 13 mit seinem Bereich 15 sichelartig über den Außenmantel 10 des Gehäuses 2 hinaussteht. Besonders bevorzugt soll jedoch der Ring 13 selbst mit einem entsprechend exzentrisch ausgeführten Teilbereich zur Schaffung der äußeren Verdrehsicherung 11 versehen sein.
Das Bauteil 1, so wie in 2 offenbart, kann gemäß 3 in eine Aufnahmebohrung 29 einer Umgebungskonstruktion 12a (Zylinderkopf 30) eingesetzt werden, wobei der sichelartige Teilbereich 15 des Rings 13 zum Verdrehsicherungszweck in einer Senkbohrung 31 des Zylinderkopfes 30 sitzt.

1: Bauteil
2: Gehäuse
3: Bohrung
4: Innenelement
5: Koppelmittel
6: Mitnehmerfläche
7: Lost-Motion-Feder
8: Ringspalt
9: Höhenanschlagmittel
10: Außenmantel Gehäuse
11: (äußere) Verdrehsicherung
12: Schlitz
12a: Umgebungskonstruktion
13: Ring
14: Ringnut
15: sichelartiger Teilbereich
16: Außenumfang Ring
17: Außenumfangsbereich
18: Fenster
19: Innenmantelsegment
20: Außenmantel Innenelement
21: Längsabflachung
22: Unterkante Längsabflachung
23: Unterseite Innenmantelsegment
24: Mittel (innere Verdrehsicherung)
25: komplementäre Fläche
26: Radialbohrung
27: Kopf
28: Rand
29: Aufnahmebohrung
30: Zylinderkopf
31: Senkbohrung

Claims

Schaltbares Bauteil (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial bewegliches Innenelement (4) mit darin verlaufenden Koppelmitteln (5) aufgenommen ist, die für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement (4) zu Gehäuse (2)] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (6) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar sind, wobei das Innenelement (4) aus dem Gehäuse (2) heraus durch ein Lost-Motion-Federmittel (7) beaufschlagt und dessen axial ausgefahrene Position über ein einen Ringspalt (8) zwischen Innenelement (4) und Gehäuse (2) übergreifendes Höhenanschlagmittel (9) begrenzt ist, bei welcher ausgefahrenen Position eine koppelspielbehafteten Koppelposition des Koppelmittels (5) in Bezug auf dessen Mitnehmerfläche (6) geschaffen ist und wobei von einem Außenmantel (10) des Gehäuses (2) eine (äußere) Verdrehsicherung (11) gegenüber einer Umgebungskonstruktion (12a) absteht, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Verdrehsicherung (11) über einen mit einem Schlitz (12) versehenen, dünnwandigen sowie C-ähnlichen Ring (13) dargestellt ist, der in einer Ringnut (14) im Außenmantel (10) des Gehäuses (2) parallel zur einer Querebene des Bauteils (1) klammerähnlich verläuft, welcher Ring (13) mit einem sichelähnlichen Teilbereich (15) seines Außenumfangs (16) den Außenmantel (10) des Gehäuses (2) zu dem (äußeren) Verdrehsicherungszweck überragt, wo bei dessen verbleibender Außenumfangsbereich (17) nicht über den Außenmantel (10) des Gehäuses (2) hinaussteht.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (13) gleichzeitig als das Höhenanschlagmittel (9) ausgebildet ist, wobei dem Gehäuse (2) hierfür wenigstens ein Fenster (18) immanent ist, dass von dem Ring (13) mit einem respektiven Innenmantelsegment (19) durchragt ist, wobei im Außenmantel (20) des Innenelements (4) eine Längsabflachung (21) oder eine Längsnut verläuft, in die das jeweilige Innenmantelsegment (19) einragt und wobei eine Unterkante (22) der Längsabflachung/Längsnut (21) an einer Unterseite (23) des Innenmantelsegments (19) zur Definierung der Koppelposition (Höhenanschlagmittel (9)) anschlägt.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (13) gleichzeitig als Mittel (24) zur (inneren) Verdrehsicherung des Innenelements (4) gegenüber dem Gehäuse (2) fungiert, wobei dem Gehäuse (2) hierfür wenigstens ein Fenster (18) immanent ist, das von dem Ring (13) mit einem respektiven Innenmantelsegment (19) durchragt ist, wobei im Außenmantel (20) des Innenelements (4) eine Längsabflachung (21) oder eine Längsnut verläuft, an der oder in der das jeweilige Innenmantelsegment (19) mit einer komplementären Fläche (25) wie einer bogensehnenähnlichen Schlüsselfläche oder einem Ansatz zum inneren Verdrehsicherungszweck unmittelbar verläuft.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (13) gleichzeitig a) als Mittel (24) zur (inneren) Verdrehsicherung des Innenelements (4) gegenüber dem Gehäuse (2) und b) als das Höhenanschlagmittel (9) fungiert, wobei dem Gehäuse (2) hierfür wenigstens ein Fenster (18) immanent ist, das von dem Ring (13) mit einem respektiven Innenmantelsegment (19) durchragt ist, wobei im Außenmantel (20) des Innenelements (4) eine Längsabflachung (21) oder Längsnut verläuft, an der oder in der das jeweilige Innenmantelsegment (19) mit einer komplementären Fläche (25) wie einer bogensehnenähnlichen Schlüsselfläche oder einem Ansatz zum inneren Verdrehsicherungszweck unmittelbar verläuft und wobei eine Unterkante (22) der Längsabflachung (21)/Längsnut an einer Unterseite (23) des Innenmantelsegments (19) zur Definierung der Koppelposition (Höhenanschlagmittel (9)) anschlägt.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der sichelähnliche Teilbereich (15) des Rings (13) dessen Schlitz (12) diametral gegenüber liegt und dass genau zwei Innenmantelsegmente (19) am Ring (13) appliziert sind, die, den Teilbereich (15) einschließend, sich schlüsselflächenartig gegenüberliegen.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koppelmittel (5) wenigstens ein Kolben vorgesehen ist, der in einer Radialbohrung (26) des Innenelements (4) verläuft und für den Koppelfall in oder unter die Mitnehmerfläche (6) des Gehäuses (2) Iozierbar ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Außenmantel (10) des Gehäuses (2) sichelartig überragende Teilbereich (15) des Außenumfangs (16) des Rings (13) entweder über eine desachsiert ausgeführte Ringnut (14) im Gehäuse (2) oder über einen exzentrisch ausgeführten Teilbereich des Rings (13) geschaffen ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) als Abstützelement ausgebildet ist, dessen Innenelement (4) mit einem Kopf (27) zur Anlage eines hebelartigen Nockenfolgers einen Rand (28) des Gehäuses (2) überragt und über seinen Außenmantel (10) in eine Aufnahmebohrung (29) eines Zylinderkopfes (30) einbaubar ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) als Rollen- oder Pilzstößel ausgebildet ist, wobei eine Unterseite des Gehäuses (2) mit einem Hubnocken kommunizierbar ausgelegt ist und das Innenelement (4) anderenends eine Anlage für eine Stößelstange hat.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, das in einer Aufnahmebohrung der Umgebungskonstruktion sitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der sichelartig vom Außenmantel (10) des Gehäuses (2) abragende Teilbereich (15) des Rings (13) in einer zu der Aufnahmebohrung (29) exzentrischen Senkbohrung (31) sitzt.