DE102009040608A1

DE102009040608A1 - Baueinheit für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102009040608A1
Application number: DE102009040608A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Christgen; Frank Himsel; Peter Sailer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-10
Also published as: CN102482954A; WO2011029667A1; EP2475849A1; US20120167847A1; EP2475849B1; US8689754B2; CN102482954B

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Baueinheit (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hydraulischen Abstützelement (2) sowie einem mit diesem über eine Klammer (3) verbundenen Schlepphebel (4), der an einem Ende (5) über eine Kalotte (6) in seiner Unterseite (7) auf einem balligen Kopf (8) eines Druckkolbens (9) des Abstützelements (2) sitzt, welcher Druckkolben (9) über seinen Außenmantel (10) in einer Bohrung (11) eines topfartigen Gehäuses (12) des Abstützelements (2) verläuft, welche Klammer (3) die Kalotte (6) mit Haltestreifen (13) längs flankiert, deren Innenseiten (14) in einer Führungszone (15) am Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) laufen, wobei das Gehäuse (12) einen Durchlass (17) für Hydraulikmittel besitzt, welches über einen Kanal (18) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) zu wenigstens einem Durchtritt (19) im Druckkolben (9) zu einem Vorratsraum (20) in diesem leitbar ist, wobei die Führungszone (15) am Druckkolben (9) gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet und wobei der Druckkolben (9) definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel (4) eingebaut ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Baueinheit für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hydraulischen Abstützelement sowie einem mit diesem über eine Klammer verbundenen Schlepphebel, der an einem Ende über eine Kalotte in seiner Unterseite auf einem balligen Kopf eines Druckkolbens des Abstützelements sitzt, welcher Druckkolben über seinen Außenmantel in einer Bohrung eines topfartigen Gehäuses des Abstützelements verläuft, welche Klammer die Kalotte mit Haltestreifen längs flankiert, deren Innenseiten in einer Führungszone am Außenmantel des Druckkolbens laufen, wobei das Gehäuse einen Durchlass für Hydraulikmittel besitzt, welches Hydraulikmittel über einen Kanal zwischen dem Gehäuse und dem Druckkolben zu wenigstens einem Durchtritt im Druckkolben zu einem Vorratsraum in diesem leitbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Zum Stand der Technik wird auf die Dokumente DE 196 17 523 C2 (Klammer aus längs verlaufendem Blechband), DE 102 49 560 A1 (Klammer aus quer verlaufendem Blechband) sowie U.S. 6,543,402 B2 (Drahtklammer) verwiesen. Der Druckkolben des hydraulischen Abstützelements der jeweiligen Baueinheit verläuft frei rotationsbeweglich in seinem Gehäuse. Somit liegt ein Durchtritt im entsprechenden Druckkolben im Betrieb an einer beliebigen Verdrehposition gegenüber dem Gehäuse und letztlich auch längs im Bereich von Zug- oder Druckspannungen, welche über den Kopf des Druckkolbens bei Nockenbeaufschlagung des aufliegenden Schlepphebels eingeleitet werden. Im Abschnitt des entsprechenden Durchtritts können die eingeleiteten Kräfte zu bauteilzerstörenden Spannungsspitzen führen. Um dem Vorgenannten zu begegnen, müssen die Elemente ggf. stärker dimensioniert werden oder es ist die zu fahrende Maximaldrehzahl herabzusetzen.
Außerdem kommt es bei einem Einbau einer respektiven Baueinheit in einen Zylinderkopf mit einer schräg zur Lotrechten verlaufenden Aufnahme für das Abstützelement dazu, dass bei Letztgenanntem im ungünstigen Fall („untenliegender” Durchtritt) dessen Vorratsraum unerwünscht an Hydraulikmittel leer läuft, so dass ggf. Luft in einen Hochdruckraum der hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung gesaugt wird.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Führungszone am Druckkolben gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet ist, wobei der Druckkolben definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel eingebaut ist.
Somit liegt ein Bauteil vor, bei dem nicht mehr mit den eingangs zitierten Nachteilen zu rechnen ist. Der Durchlass im Druckkolben ist somit „zwangsweise” außerhalb eines Bereichs von Spannungsspitzen im Betrieb positioniert und liegt im Bereich einer quasi spannungsfreien Faser. Mit einer Bauteilzerstörung durch unerwünschte Spannungsspitzen im Durchlassbereich ist nicht mehr zu rechnen.
Als Führungszone für Innenseiten des Haltestreifens der jeweiligen Klammer ist u. a. an zwei sich diametral gegenüberliegende Flachs oder Vertiefungen gedacht, deren Verbindungslinie orthogonal zur Hebellängsachse verläuft. Gemäß einer zweckmäßigen Konkretisierung der Erfindung können die Flachs/Vertiefungen bspw. eingeprägt sein.
Bei einer Montage der Baueinheit muss demnach der Druckkolben des Abstützelements „gerichtet” mit seiner Führungszone hinter die Haltestreifen der Klammer montiert/geklipst werden, so dass der entsprechende Durchtritt seitlich im nahezu spannungsfreien Bereich liegt. Für die „Schrägeinbauvariante” muss der Durchtritt bei Einbau eine geodätisch hoch liegende Positionierung einnehmen. Das Gehäuse bleibt vorzugsweise verdrehbeweglich gegenüber dem Druckkolben, kann jedoch auch gegenüber diesem verdrehfixiert werden.
Als Klammer ist beispielsweise an ein Bauteil aus Blech gedacht, dessen Endansätze entweder längs oder quer verlaufen. Alternativ kann die Klammer mit ihren Haltestreifen auch aus Draht bestehen. Wichtig ist in diesem Kontext eine durch die Klammer unbeeinträchtigte, freie Verschwenkbeweglichkeit des Schlepphebels auf dem Kopf des Abstützelements.
Einfache Maßnahmen einer Zuleitung des Hydraulikmittels zu dem Vorratsraum im Druckkolben sind Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach ist, ausgehend von wenigstens einem Durchlass im Gehäuse, bevorzugt an einen Ringnutabgriff im Bereich einer Trennfläche zwischen Druckkolben und Gehäuse gedacht. Der wenigstens eine Durchlass und der wenigstens eine Durchtritt sind bevorzugt als Bohrungen dargestellt, wobei auch Fenster o. dgl. infrage kommen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt einen Längsschnitt durch die Baueinheit und
2 einen Querschnitt durch die Baueinheit im Bereich deren Abstützelements.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Gezeichnet ist eine Baueinheit 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Diese ist aus einem hydraulischen Abstützelement 2 und einem mit diesem über eine Klammer 3 verbundenen Schlepphebel 4 gebildet. Letztgenannter sitzt an einem Ende 5 über eine in seiner Unterseite 7 befindliche Kalotte 6 auf einem balligen Kopf 8 eines Druckkolbens 9 des Abstützelements 2. Der Druckkolben 9 verläuft über seinen Außenmantel 10 in einer Bohrung 11 eines topfartigen Gehäuses 12 des Abstützelements 2. Am anderen Ende 16 hat der Schlepphebel 4 an der Unterseite 7 eine Anlage 32 für einen Schaft eines Gaswechselventils.
Das Gehäuse 12 besitzt einen Durchlass 17 (Bohrung) für Hydraulikmittel, welches über einen Kanal 18 (Ringnutabgriff) zwischen dem Gehäuse 12 und dem Druckkolben 9 zu dem Durchtritt 19 (Bohrung) im Druckkolben 9 und von dort zu einem Vorratsraum 20 in diesem leitbar ist.
Die vorgenannte Klammer 3 flankiert die Kalotte 6 mit zwei Haltestreifen 13 längs. Innenseiten 14 laufen in einer Führungszone 15 am Außenmantel 10 des Druckkolbens 9. Die Führungszone 15 besteht aus zwei sich in Kopfnähe quer gegenüberliegenden Flachs 21 am Außenmantel 10 des Druckkolbens 9. Die Flachs 21 weisen zwei sich in Axialrichtung gegenüberliegende Absätze 30 auf.
Über den Eingriff der Haltestreifen 13 in die Führungszone 15 ist der Druckkolben 9 auf einfache Art und Weise nicht nur gelenkig mit dem Schlepphebel 4 verbunden, sondern ist auch verdrehgesichert gegenüber dem Schlepphebel 4.
Der Durchtritt 19 liegt somit „zwangsweise” im neutralen, quasi spannungsfreien Bereich des Druckkolbens 9. Eine Bruchgefahr nach Dauerbeanspruchung im Betrieb ist eliminiert. Ggf. können dünnwandiger als bisher ausgeführte Bauteile zum Einsatz kommen.
Die Klammer 3 verläuft längs mit ihren Haltestreifen 13 an der Unterseite 7 des Schlepphebels 4. Ein Endansatz 23 der Klammer 3 ist um eine Endstirn 24 des Schlepphebels 4 am einen Ende 5 gebogen. Ein weiterer Endansatz 25 verläuft um einen Querbalken 26 einer Aussparung 27 einer Querstrebe 28 des im Querschnitt hier U-förmigen Schlepphebels 4. Innerhalb der Aussparung 27 ist eine Nockenrolle 31 aufgenommen, wobei auch ein Gleitabgriff denkbar und vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Baueinheit
2: Abstützelement
3: Klammer
4: Schlepphebel
5: eines Ende
6: Kalotte
7: Unterseite
8: Kopf
9: Druckkolben
10: Außenmantel
11: Bohrung
12: Gehäuse
13: Haltestreifen
14: Innenseiten
15: Führungszone
16: anderes Ende
17: Durchlass
18: Kanal
19: Durchtritt
20: Vorratsraum
21: Flach
22: Ringnut
23: Endansatz
24: Endstirn
25: Endansatz
26: Querbalken
27: Aussparung
28: Querstrebe
29: Längswand
30: Absatz
31: Nockenrolle
32: Anlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19617523 C2 [0002]
DE 10249560 A1 [0002]
US 6543402 B2 [0002]

Claims

Baueinheit (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hydraulischen Abstützelement (2) sowie einem mit diesem über eine Klammer (3) verbundenen Schlepphebel (4), der an einem Ende (5) über eine Kalotte (6) in seiner Unterseite (7) auf einem balligen Kopf (8) eines Druckkolbens (9) des Abstützelements (2) sitzt, welcher Druckkolben (9) über seinen Außenmantel (10) in einer Bohrung (11) eines topfartigen Gehäuses (12) des Abstützelements (2) verläuft, welche Klammer (3) die Kalotte (6) mit Haltestreifen (13) längs flankiert, deren Innenseiten (14) in einer Führungszone (15) am Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) laufen, wobei das Gehäuse (12) einen Durchlass (17) für Hydraulikmittel besitzt, welches Hydraulikmittel über einen Kanal (18) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) zu wenigstens einem Durchtritt (19) im Druckkolben (9) zu einem Vorratsraum (20) in diesem leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszone (15) am Druckkolben (9) gleichzeitig als Verdrehsicherung für diesen ausgebildet ist, wobei der Druckkolben (9) definiert verdrehorientiert gegenüber dem Schlepphebel (4) eingebaut ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszone (15) am Druckkolben (9) aus einer Vertiefung/einem Flach oder zwei sich diametral gegenüberliegenden Vertiefungen oder Flachs (21) dargestellt ist, an denen die Innenseiten (14) der Haltestreifen (13) der Klammer (3) geführt sind, wobei eine Verbindungslinie der Vertiefungen oder Flachs (21) quer zur Hebellängsachse verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (9) so im Gehäuse (12) sitzt, dass dessen Durchtritt (19) quer zur Hebellängsrichtung verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, die in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingebaut oder einbaubar ist, welcher Zylinderkopf eine schräg zu einer Lotrechten verlaufende Führungsbohrung für das Abstützelement hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (9) derartig im Gehäuse (12) sitzt, dass dessen Durchtritt (19) bei Einbau des Abstützelements (2) in die Führungsbohrung umfangsmäßig an einer geodätisch hoch liegenden Stelle verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (19) zwischen dem Gehäuse (12) und dem Druckkolben (9) aus einer von dem Durchlass (17) im Gehäuse (12) geschnittenen Ringnut (22) in der Bohrung (11) des Gehäuses (12) besteht, die unmittelbar mit dem Durchtritt (19) im Außenmantel (10) des Druckkolbens (9) in Fluidverbindung ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (3) aus Draht oder Blechband besteht.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Blechbandausbildung der Klammer (3), diese generell längs mit deren Haltestreifen (13) an der Unterseite (7) des Schlepphebels (4) verläuft, wobei deren einer Endansatz (23) um eine Endstirn (24) des Schlepphebels (4) am einen Ende (5) und deren weiterer Endansatz (25) um einen Querbalken (26) einer Aussparung (27) einer Querstrebe (28) des im Querschnitt U-förmigen Schlepphebels (4) gebogen verlaufen.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, im Fall der Blechbandausbildung der Klammer (3), diese sich generell quer zur Hebellängsrichtung an der Unterseite (7) des Schlepphebels (4) erstreckt, welcher Schlepphebel (4) im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist, wobei je ein Endansatz der Klammer (3) bügelähnlich außen um eine Längswand (29) des Schlepphebels (4) gebogen verläuft.
Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen oder Flachs (21) des Druckkolbens (9) durch einen Spanlosvorgang wie Anprägen/Eindrücken dargestellt sind, derart, dass zumindest kopfseitig ein Absatz (30) dargestellt ist.