DE102008059567A1

DE102008059567A1 - Schaltbares Bauteil für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008059567A1
Application number: DE102008059567A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Elgas; Bogyu Troy Kang; Jeffrey Clawson Shewell
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2009-06-25

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Bauteil (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine wie ein Abstützelement, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein relativ bewegliches Innenelement (4) mit wenigstens einem Koppelmittel (5) appliziert ist, das für einen Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (5a) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar ist, wobei das Innenelement (4) aus dem Gehäuse (2) heraus von einem Lost-Motion-Federmittel (6) beaufschlagt ist und zur Darstellung dessen axial ausgefahrener Position [Koppelfall] in einer Ringnut (8) in dessen Bohrung (3) wenigstens ein einen Ringspalt zwischen den Bauteilen (2, 4) übergreifendes dünnwandiges Ringteil (10) als Höhenanschlagmittel (10a) appliziert ist, wobei im Anschlagfall dessen Unterseite (11) an einer gegenüberliegenden Ringkante (12) einer Durchmesserverringerung (13) eines Außenmantels (14) des Innenelements (4) anliegt und wobei zwischen Innenelement (4) und Gehäuse (2) eine [innere] Verdrehsicherung (15) vorliegt, die über das wenigstens eine Ringteil (10) dargestellt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Bauteil für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial relativ bewegliches Innenelement mit wenigstens einem Koppelmittel appliziert ist, das für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement zu Gehäuse] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses in Eingriff bringbar ist, wobei das Innenelement aus dem Gehäuse heraus von einem Lost-Motion-Federmittel beaufschlagt ist, wobei in der Bohrung, nahe einem oberen Rand des Gehäuses, eine Ringnut verläuft, in der zur Darstellung einer axial ausgefahrener Position des Innenelements [Koppelfall] wenigstens ein einen Ringspalt zwischen den Bauteilen übergreifendes dünnwandiges Ringteil als Höhenanschlagmittel appliziert ist, wobei im Anschlagfall dessen Unterseite an einem gegenüberliegenden Absatz wie einer Ringkante einer Durchmesserverringerung eines Außenmantels des Innenelements anliegt und wobei zwischen Innenelement und Gehäuse eine [innere] Verdrehsicherung vorgesehen ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Bauteil, beispielsweise als schaltbares Abstützelement ausgebildet, ist der Fachwelt hinreichend bekannt. Als innere Verdrehsicherung ist ein in eine Aufnahme eines der Bauteile (Gehäuse/Innenelement) eingepresster Pin o. dgl. vorgesehen, der mit einer entsprechenden Nut des jeweils anderen Bauteils kommuniziert. Die Montage des Pins erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt. 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 Material mit sich. Auch kann der Pin bei „Fehlpressungen" u. U. nicht entfernt werden. Zudem erhöht er unerwünscht die Masse des Bauteils und wirkt sich, je nach dessen Anordnung, auch auf die oszillierenden Ventiltriebsmassen aus.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bauteil der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die [innere] Verdrehsicherung über das wenigstens eine Ringteil dargestellt ist.
Somit sind die vorgenannten Nachteile wirkungsvoll beseitigt. Als schaltbares Bauteil kommt insbesondere ein schaltbares Abstützelement oder ein schaltbarer Rollen- oder Pilzstößel infrage. Ggf. ist auch an einen schaltbaren Tassenstößel oder dergleichen gedacht. Somit kann auf zusätzliche Bauteile für die innere Verdrehsicherung verzichtet werden. Auch kommt es nicht mehr, wie beschreibungseinleitend aufgeführt, zu einer unerwünschten Krafteinleitung in das Umgebungsmaterial. Außerdem ist klar, dass durch die Implikation der Verdrehsicherungsfunktion in das Ringteil ggf. eine Demontage möglich ist.
Vorteilhafterweise soll das (wenigstens eine) Ringteil als einfacher Sicherungs- oder Sprengring ausgebildet sein. Dieser ist sehr preiswert darstellbar. Somit vereint das Ringteil zumindest die Funktion Höhenanschlag und innere Verdrehsicherung in sich. Es hat zweckmäßigerweise an seinem Innenmantel zumindest eine schlüsselflächenartige Abflachung, die mit einer komplementären Längsabflachung am Außenmantel des Innenelements im Verdrehsicherungssinn zusammenwirkt.
Im Falle eines auf das Ringteil einwirkenden Drehmoments (vom Innenelement ausgehend) wird dieses über wenigstens einen vom Ringteil radial nach außen abstehenden Ansatz abgestützt. Es liegen Seitenflächen des jeweiligen Ansatz an entsprechenden Anschlagflächen einer fensterartigen Ausnehmung des Gehäuses an. Vorteilhafterweise sollen diese Ausnehmungen direkt vom oberen Rand des Gehäuses ausgehen; müssen jedoch nicht.
Im Fall der Ausbildung des Ringteils als Sicherungsring hat das Gehäuse, seiner ersten Aussparung diametral gegenüber liegend, eine weitere Aussparung, in der dann die Endstücke des Ringteils liegen.
Es ist jedoch auch denkbar und vorgesehen, auf den vorgenannten separaten Ansatz am Ringteil zu verzichten und die Endstücke am Schlitzbereich des Ringteils mit ihren außen liegenden Seitenflächen an Anschlagflächen einer vom oberen Rand des Gehäuses wiederum ausgehenden fensterartigen Ausnehmung zu fixieren.
Wird, so wie in weiterer zweckmäßiger Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagen, wenigstens eines der Endstücke des Ringteils radial nach außen verlängert, so kann ggf. auch eine äußere Verdrehsicherung des Gehäuses gegenüber einer Umgebungskonstruktion geschaffen sein. Somit kann auf separate Maßnahmen am Außenmantel des Gehäuses verzichtet werden. Gleichfalls ist es denkbar und vorgesehen, den vorgenannten radial abstehenden Ansatz radial über einen Außenmantel des Gehäuses hinaus stehen zu lassen, um das gesamte Bauteil verdrehzusichern.
Als Koppelmittel ist in Fortbildung der Erfindung wenigstens ein in einer Radialbohrung des Innenelements verlaufender Kolben vorgesehen. Zweckmäßigerweise werden jedoch zwei sich diametral gegenüber liegende Kolben appliziert, deren Koppelflächen auch, ausgehend von deren Außenstirnen, abgeflacht vorliegen können. Der jeweilige Kolben kann in eine als Durchbruch, Einformung oder Ringnut o. dgl. ausgebildete Mitnehmerfläche im oder am Gehäuse im Koppelfall einfahren.
Alternativ kann das wenigstens eine vorgenannte Ringteil auch am Außenmantel des Innenelements eingeschnappt sein und einen Höhenanschlag an einer entsprechenden Gegenfläche der Bohrung des Gehäuses erfahren.
Gleichzeitig ist es denkbar und vorgesehen, über das wenigstens eine Ringteil, welches erfindungsgemäß als Höhenanschlagmittel und innere Verdrehsicherung fungiert, auch eine Einstellung eines Koppelspiels darzustellen. Somit wird dieses eine Ringteil beim Montageprozess dickenvariabel vorgehalten. Es ist jedoch auch denkbar und vorgesehen, zwei übereinander liegende respektive Ringteile zu applizieren, von denen dann, so wie dem Fachmann geläufig, nur das jeweils obere dickenvariabel im Montageprozess zur Einstellung des Koppelspiels vorgehalten ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bauteil, hier als hydraulisches Abstützelement dargestellt;
2 eine um 90° gedrehte Schnittansicht nach 1;
3 einen Querschnitt durch das Bauteil im Bereich des Ringteils und
4 eine alternative Variante zu 3.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein schaltbares Bauteil 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, hier als hydraulisches Abstützelement ausgebildet. Das Bauteil 1 hat ein topfartiges Gehäuse 2 mit einer Bohrung 3. In der Bohrung 3 verläuft axial beweglich über seinen Außenmantel 14 ein Innenelement 4. Dieses überragt mit seinem Kopf 29 einen oberen Rand 7 des Gehäuses 2. Auf dem Kopf 29 kann ein nicht dargestellter Schlepphebel einenends eine Anlage finden.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass das Innenelement 4 aus dem Gehäuse 2 heraus durch ein Lost-Motion-Federmittel 6 (hier Druckfederpaket) beaufschlagt ist. In einer Radialbohrung 9 des Innenelements 4 liegen sich im Entkoppelfall zwei abgeflachte Kolben als Koppelmittel 5 diametral gegenüber und sind durch eine nicht bezeichnete Druckfeder radial nach außen vorgespannt.
Die Bohrung 3 des Gehäuses 2 hat, so wie am besten aus 2 hervorgeht, geringfügig beabstandet vom oberen Rand 7 eine Ringnut 8. In diese Ringnut 8 sind zwei übereinander liegende Sicherungsringe als Ringteile 10 eingeschnappt. Diese dienen als Höhenanschlagmittel 10a für das Innenelement 4 aus dem Gehäuse 2 heraus, so dass bei dem in 2 offenbarten Anschlagzustand eine Koppelposition der Koppelmittel 5 in Bezug auf deren Mitnehmerfläche 5a (hier Fenster) im Gehäuse 2 gegeben ist. Dabei wird über einen dickenvariabel vorgehaltenen oberen Ring ein Koppelspiel in an sich bekannter Art und Weise eingestellt.
Bei der in 2 gezeigten Anschlagposition des Innenelements 4 liegt eine durch eine Durchmesserverringerung 13 am Außenmantel 14 des Innenelements 4 gebildete Ringkante 12 an einer Unterseite 11 des unteren Rings des Ringteilpakets 10 an. Wie insbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, sind die zwei Ringteile 10 als Sicherungsringe ausgebildet, wobei auch einfache und entsprechend modifizierte Sprengringe infrage kommen.
Nach der Erfindung übernimmt das Ringteil 10 zusätzlich die Funktion einer inneren Verdrehsicherung, d. h. einer Verdrehsicherung des Innenelements 4 gegenüber dem Gehäuse 2, derart, dass auf separate und aufwändig zu montierende Bauteile wie Stifte etc. verzichtet werden kann. Ein Innenmantel 16 der beiden übereinander liegenden Ringteile 10 ist jeweils mit einer schlüsselflächenartigen Abflachung 17 versehen, die bei beiden Ausgestaltungen (3, 4) einem Schlitz 24 im Gehäuse 2 gegenüber liegt. Ggf. ist jedoch auch eine andere umfangsmäßige Anordnung denkbar und vorgesehen. Die jeweilige Abflachung 17 wirkt mit einer komplementären Längsabflachung 18 am Außenmantel 14 des Innenelements 4 bei beiden Ausgestaltungen (3, 4) zusammen. Nach 3 steht vom Außenmantel 19 des entsprechenden Ringteils 10 ein Ansatz 20 rechteckförmigen Querschnitts ab. Dessen Seitenflächen 21 liegen an entsprechenden Anschlagflächen 22 einer vom oberen Rand 7 des Gehäuses 2 ausgehenden fensterartigen Ausnehmung 23 im Verdrehsicherungssinn an. Gleichfalls sind die Endstücke 25 des jeweiligen Ringteils 10 in einer weiteren Ausnehmung 26 des Gehäuses 2 aufgenommen.
Gemäß der alternativen Variante nach 4 wird über die Endstücke 25 am Schlitz 24 das im Verdrehfall auftretende Drehmoment am Gehäuse 2 abgestützt. Dabei liegen Seitenflächen 21 der Endstücke 25 direkt an Anschlagflächen 22 an, die Bestandteil der fensterartigen Ausnehmung 26 sind, welche wiederum vom oberen Rand 7 des Gehäuses 2 vorteilhafterweise ausgeht.
Um eine konstruktive Überbestimmung zu vermeiden, sollen die Endstücke 25 nach 3 mit ihren nicht bezeichneten Außenflächen nicht unmittelbar an den Seitenwänden der weiteren Ausnehmung 26 anschlagen.

1: Bauteil
2: Gehäuse
3: Bohrung Gehäuse
4: Innenelement
5: Koppelmittel
5a: Mitnehmerfläche
6: Lost-Motion-Federmittel
7: oberer Rand
8: Ringnut
9: Radialbohrung
10: Ringteil
10a: Höhenanschlagmittel
11: Unterseite Höhenanschlagmittel
12: Ringkante
13: Durchmesserverringerung
14: Außenmantel Innenelement
15: innere Verdrehsicherung
16: Innenmantel Ringteil
17: Abflachung
18: Längsabflachung
19: Außenmantel Ringteil
20: Ansatz
21: Seitenfläche Ansatz
22: Anschlagfläche
23: Ausnehmung
24: Schlitz
25: Endstücke
26: weitere Ausnehmung
27: nicht vergeben
28: Außenmantel Gehäuse
29: Kopf

Claims

Schaltbares Bauteil (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial relativ bewegliches Innenelement (4) mit wenigstens einem Koppelmittel (5) appliziert ist, das für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement (4) zu Gehäuse (2)] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (5a) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar ist, wobei das Innenelement (4) aus dem Gehäuse (2) heraus von einem Lost-Motion-Federmittel (6) beaufschlagt ist, wobei in der Bohrung (3), nahe einem oberen Rand (7) des Gehäuses (2), eine Ringnut (8) verläuft, in der zur Darstellung einer axial ausgefahrener Position des Innenelements (4) [Koppelfall] wenigstens ein einen Ringspalt zwischen den Bauteilen (2, 4) übergreifendes dünnwandiges Ringteil (10) als Höhenanschlagmittel (10a) appliziert ist, wobei im Anschlagfall dessen Unterseite (11) an einem gegenüberliegenden Absatz wie einer Ringkante (12) einer Durchmesserverringerung (13) eines Außenmantels (14) des Innenelements (4) anliegt und wobei zwischen Innenelement (4) und Gehäuse (2) eine [innere] Verdrehsicherung (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die [innere] Verdrehsicherung (15) über das wenigstens eine Ringteil (10) dargestellt ist.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenmantel (16) des wenigstens einen Ringteils (10) mit zumindest einer schlüsselflächenartigen Abflachung (17) versehen ist, die mit einer kom plementären Längsabflachung (18) am Außenmantel (14) des Innenelements (4) kommuniziert, wobei vom Außenmantel (19) des jeweiligen Ringteils (10) ein oder mehrere Ansätze (20) radial abstehen, dessen oder deren Seitenflächen (21) an respektiven Anschlagflächen (22) je einer entsprechenden fensterartigen Ausnehmung (23) des Gehäuses (2) anliegen.
Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein rechteckartiger Ansatz (20) vom Außenmantel (19) des jeweiligen Ringteils (10) absteht, der in einer vom oberen Rand (7) des Gehäuses (2) ausgehenden oder in diesem Bereich liegenden fensterartigen Ausnehmung (23) sitzt (3).
Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ringteil (10) als Sicherungs- oder Sprengring ausgebildet ist, dessen Schlitz (24) dem daran gebildeten Ansatz (20) diametral gegenüber liegt, wobei im Fall dessen Ausbildung als Sicherungsring dessen Endstücke (25) in einer weiteren, vom oberen Rand (7) des Gehäuses (2) ausgehenden oder in diesem Bereich liegenden fensterartigen Ausnehmung (26) verlaufen.
Bauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (20) zur Bildung einer [äußeren] Verdrehsicherung des Gehäuses (2) gegenüber einer Umgebungskonstruktion radial über einen Außenmantel (28) des Gehäuses (2) hinwegsteht.
Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ringteil (10) als Sicherungsring vorliegt, dessen Endstücken (25) am Schlitz (24) die je eine außen liegende Seitenfläche (21) immanent ist, welche Seitenflächen (21) an den Anschlagflächen (22) einer vom oberen Rand (7) des Gehäuses (2) ausgehenden oder in diesem Bereich verlaufenden fensterartigen Ausnehmung (26) liegen (4).
Bauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Endstücke (25) zur Bildung einer [äußeren] Verdrehsicherung des Gehäuses (2) gegenüber einer Umgebungskonstruktion radial über einen Außenmantel (28) des Gehäuses (2) hinwegsteht.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koppelmittel (5) wenigstens ein in einer Radialbohrung (9) des Innenelements (4) verlaufender Kolben vorgesehen ist, wobei als Mitnehmerfläche (5) im Gehäuse (2) für den jeweiligen Kolben entweder a) ein fensterähnlicher Durchbruch, b) eine segment- oder sacklochartige Einformung oder c) eine Ringnut/ein Ringnutsegment vorgesehen ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das wenigstens eine dickenvariabel vorgehaltene Ringteil (10) gleichzeitig ein Koppelspiel des Koppelmittels (5) in Bezug auf dessen Mitnehmerfläche (5a) eingestellt ist, wobei im Fall von zwei übereinander liegenden Ringteilen (10) das untere dickenkonstant und das obere dickenvariabel vorgehalten ist.
Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) entweder a) als Abstützelement ausgebildet ist, dessen Innenelement (4) mit seinem Kopf (29) über den oberen Rand (7) des Gehäuses (2) steht, welcher Kopf (29) zur Anlage eines hebelartigen Nockenfolgers dient und welches Bauteil (1) in eine Aufnahme eines Zylinderkopfes einbaubar ist oder dass das Bauteil (1) b) 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.