DE102013209026A1

DE102013209026A1 - Schaltbares Abstützelement

Info

Publication number: DE102013209026A1
Application number: DE102013209026.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell; Peter Sailer; Christian Geers; Ulrich Elgas; Rainer Pfeufer; Stefan Weidlich; Dieter Baumgarten; Armin Liebel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-12-04
Also published as: US20160090879A1; WO2014183749A1; US9617879B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (4), in dessen Bohrung (5) ein axial bewegliches Innenelement (7) sitzt, wobei in einer Radialbohrung (8) des Innenelements (7) zwei Koppelschieber (9) verlaufen, welche in einer axial ausgefahrenen Position mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses (4) in Eingriff bringbar sind, wobei die ausgefahrene Position über ein Höhenanschlagmittel (10) begrenzt ist, das aus einem auf einem Ringabsatz (13) des Innenelements (7) umlaufenden Sprengringpaket besteht, welches radial außen über dessen obere Ringstirn (14) an einer Unterringkante (15) einer Ringnut (16) des Gehäuses (4) bei dessen oberen Rand (17) im Anschlagfall anliegt und wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuses (4) von einem verdrehfixierten Ring als äußere Verdrehsicherung (12) mit desachsierter Bohrung (18) umfasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem in eine Aufnahme eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine einbaubaren Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial bewegliches, aus dem Gehäuse heraus durch ein Federmittel beaufschlagtes Innenelement sitzt, wobei in einer Radialbohrung des Innenelements wenigstens ein Koppelschieber verläuft, welcher in einer axial ausgefahrenen Position mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses in Eingriff bringbar ist, wobei die ausgefahrene Position über ein Höhenanschlagmittel begrenzt ist und wobei ein Außenmantel des Gehäuses von einem Vorsprung zur Darstellung einer äußeren Verdrehsicherung überragt ist.
Als nächstkommender Stand der Technik wird die DE 10 2008 048 926 A1 betrachtet. Im Außenmantel des Gehäuses sitzt ein multifunktionaler Clip. Dieser überragt mit einem sichelartigen Teilbereich den vorgenannten Außenmantel zur Darstellung der äußeren Verdrehsicherung. Die Verdrehsicherung ist notwendig, um eine gerichtete Zuleitung von Hydraulikmittel zum Abstützelement zu schaffen und / oder um die Radialbohrung des Abstützelements mit den Koppelkolben im Hinblick auf die Umgebungskonstruktion auszurichten.
Gleichzeitig ist über den o. g. Clip ein Höhenanschlagmittel [Gewähr von Koppelspiel] durch Anlage an einem Ringabsatz des Innenelements sowie eine innere Verdrehsicherung realisiert.
Der Clip ist im Betrieb enormen Belastungen ausgesetzt. Zudem erkennt der Fachmann, dass das ohnehin dünnwandige Innenelement wegen der Darstellung der inneren Verdrehsicherung (Längsanflachungen) geschwächt ist sowie Führungs- und Dichtlänge einbüsst. Eine einfache Einstellung der axial ausgefahrenen Position des Innenelements [Koppelspiel] ist ebenfalls nicht möglich, da der Clip ggf. nach einem Feststellen eines Ist-Spiels wieder demontiert werden muss.
Des Weiteren sind schaltbare Abstützelemente vorbekannt, deren äußere Verdrehsicherung über einen in einem Fenster des Gehäuses sitzenden Pin realisiert ist. Letztgenannter kann sich im Betrieb unter Umständen lösen. Außerdem kommt es bei dessen Montage ggf. zu Verformungen des Gehäuses.
Daher soll ein schaltbares Abstützelement geschaffen werden, bei welchem die o. g. Nachteile nicht zu verzeichnen sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Höhenanschlagmittel zumindest ein auf einem Ringabsatz des Innenelements umlaufender Sprengring appliziert ist, welcher radial außen über dessen obere Ringstirn an einer Unterringkante einer Ringnut des Gehäuses bei dessen oberen Rand im Anschlagfall anliegt, wobei der Außenmantel des Gehäuses von einem verdrehfixierten Ring oder Ringsegment als die äußere Verdrehsicherung mit desachsierter Bohrung zum Einbau in eine komplementäre Gegenkontur der Aufnahme des Zylinderkopfes umfasst ist.
Somit liegt ein Abstützelement der eingangs genannten Gattung vor, bei welchem die beschriebenen Nachteile nicht mehr zu verzeichnen sind. Der wenigstens eine Sprengring, ggf. mit spannungsreduzierendem Wellenprofil an dessen Mantelflächen, lässt sich sehr einfach montieren. Das Innenelement hat ausreichend Führungs- und Dichtlänge. Gleichzeitig liegt über den am Außenmantel des Gehäuses applizierten Ring mit desachsierter Bohrung eine einfache äußere Verdrehsicherung vor. Es kommt somit im Vergleich zum eingangs beschriebenen St. d. Technik zu einer Funktionstrennung.
Die äußere Verdrehsicherung kann auch zumindest teilweise in einer Ringnut des Außenmantels des Gehäuses sitzen und ggf. von der Ringform abweichende Geometrien wie mehrkantartige aufweisen.
Der Ring / das Ringsegment wird besonders bevorzugt in einem oberen Abschnitt des Gehäuses gehalten, so dass die Gegenkontur des Zylinderkopfes von dessen Oberseite lediglich mit geringer Tiefe ausgeht.
Um das Abstützelement mit dem Ring / Ringsegment zueinander auszurichten, ist eine Verdrehorientierung hierfür vorgeschlagen. Demnach ragt von diesem eine Zunge radial nach innen durch eine Ausnehmung des Gehäuses, welche Zunge mit deren lateralen Außenseiten vor Schenkeln der Ausnehmung verläuft. Gleichzeitig kann der überstehende Ring zum Angriff eines Handlingwerkzeugs während einer Montage oder für einen Transport / eine Verpackung des Abstützelements genutzt werden. Dem Fachmann ist klar, dass die verdrehorientierte Befestigung des Rings / Ringsegments im Betrieb nicht notwendig ist, um dem Abstützelement selbst die äußere Verdrehsicherung zu bieten (exzentrische Bohrung des Rings / Ringsegments).
Über den zumindest einen Sprengring ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagen, eine innere Verdrehsicherung, also eine Rotationssicherung des Innenelements gegenüber dem Gehäuse, darzustellen. Hierfür weist der Sprengring an dessen Innenrand eine bogensehnenartige Anflachung auf, welche mit einem Flach am Außenmantel des Innenelements zusammenwirkt.
Vorteilhaft ist es, genau zwei Sprengringe zu montieren, wobei lediglich der obere Sprengring einer Feineinstellung des Koppelspiels dient. Zur näheren Erläuterung der Einstellung des Koppelspiels wird auf den älteren Stand der Technik verwiesen (s. DE 102 04 672 A1 , Anspruch 7 sowie Beschreibung hierzu).
Bei einer Verwendung von genau zwei Koppelschiebern, welche sich dann diametral gegenüberliegen, wobei auch ein Koppelschieberpaket denkbar ist, ist eine belastungsarme Krafteinleitung im Koppelfall garantiert. Verkippungen sind ausgeschlossen oder vermindert. Zweckmäßigerweise erfolgt eine Ausrichtung der Axiallinie der Koppelschieber parallel zur Zylinderkopflängsrichtung oder anders gesagt in Nockenwellenrichtung.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch bei Rollenstößeln appliziert werden.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein schaltbares Abstützelement, quer zu dessen Koppelschiebern;
2 eine Draufsicht auf das Abstützelement und
3 eine vergrößerte Darstellung des äußeren Rings mit Zunge.
Gezeichnet ist in 1 ein schaltbares Abstützelement 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, quer zu dessen zwei Koppelschiebern 9 (s. hierfür DE 102 04 672 A1 ), so dass diese nicht in ihrer Längserstreckung innerhalb deren Radialbohrung 8 genauer zu erkennen sind.
Das Abstützelement 1 hat ein in eine hier angedeutete Aufnahme 2 eines Zylinderkopfes 3 der Brennkraftmaschine eingebautes, topfartiges Gehäuse 4 aus Blech. In einer Bohrung 5 des Gehäuses 4 verläuft ein axial bewegliches, aus dem Gehäuse 4 heraus durch ein Federmittel 6 (Schraubendruckfederpaket) beaufschlagtes Innenelement 7 mit einem Kopf 28. Letztgenannter dient einer einenendigen Abstützung eines Schlepphebels.
Die Koppelschieber 9 liegen sich in der Radialbohrung 8 diametral gegenüber. Sie sind in der gezeigten axial ausgefahrenen Position des Innenelements 7 mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses 4 in Eingriff, so dass der Ventilhub vollzogen wird.
Die ausgefahrene Position ist über ein Höhenanschlagmittel 10 begrenzt, welches hierbei aus zwei Sprengringen besteht. Letztgenannte laufen auf einem Ringabsatz 13 des Innenelements 7 um, wobei der obere der Sprengringe 10 radial außen abschnittsweise über dessen obere Ringstirn 14 an einer Unterringkante 15 einer Ringnut 16 des Gehäuse 4 bei dessen kopfseitigen, oberen Rand 17 anschlägt. Bei einer Montage und Koppelspieleinstellung wird lediglich der obere der Sprengringe 10 in Dicken gruppiert vorgehalten und zugepaart.
Zu erkennen ist, dass ein Außenmantel 11 des Gehäuses 4 von einem Ring 12, welcher aus Stahlblech gestanzt ist, als äußere Verdrehsicherung umfasst ist. Der Ring 12 hat eine desachsierte Bohrung 18, wie näher aus 3 i.V. mit den 1, 2 ersichtlich ist. Die Aufnahme 2 des Zylinderkopfes 3 weist eine für den Ring 12 komplementäre Gegenkontur auf. Somit ist das Abstützelement 1 verdrehgesichert gegenüber der Aufnahme 2.
Gleichfalls hat der Ring 12 eine verdrehorientierte Befestigung gegenüber dem Außenmantel 11 des Gehäuses 4. Hierfür ragt von diesem eine Zunge 9 radial nach innen durch eine Ausnehmung 20 des Gehäuses 4. Die Zunge 19 verläuft mit deren lateralen Außenseiten 21 vor Schenkeln 22 der Ausnehmung 20.
Schließlich ist aus 2 noch entnehmbar, dass der obere Sprengring 10 an seinem Innenrand 23 eine Abflachung 24 besitzt, welche mit einem am Außenmantel 25 des Innenelements 7 gegenüberliegenden Flach 26 kommuniziert. Freie Enden 27 des Sprengrings 10 liegen radial nach außen abgewinkelt an Schenkeln 22 der Ausnehmung 20 des Gehäuses 4 an. Somit ist eine innere Verdrehsicherung gebildet. Erkennbar aus 1 ist, dass beide Sprengringe 10 abgeflacht sind (bei Bezugszahl 14).
Bezugszeichenliste

1: Schaltbares Abstützelement
2: Aufnahme
3: Zylinderkopf
4: Gehäuse
5: Bohrung
6: Federmittel
7: Innenelement
8: Radialbohrung
9: Koppelschieber
10: Höhenanschlagmittel, Sprengring
11: Außenmantel
12: äußere Verdrehsicherung, Ring
13: Ringabsatz
14: Ringstirn
15: Unterringkante
16: Ringnut
17: oberer Rand
18: Bohrung
19: Zunge
20: Ausnehmung
21: Außenseite
22: Schenkel
23: Innenrand
24: Abflachung
25: Außenmantel
26: Flach
27: Ende
28: Kopf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008048926 A1 [0002]
DE 10204672 A1 [0013, 0020]

Claims

Schaltbares Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem in eine Aufnahme (2) eines Zylinderkopfes (3) der Brennkraftmaschine einbaubaren Gehäuse (4), in dessen Bohrung (5) ein axial bewegliches, aus dem Gehäuse (4) heraus durch ein Federmittel (6) beaufschlagtes Innenelement (7) sitzt, wobei in einer Radialbohrung (8) des Innenelements (7) wenigstens ein Koppelschieber (9) verläuft, welcher in einer axial ausgefahrenen Position mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses (4) in Eingriff bringbar ist, wobei die ausgefahrene Position über ein Höhenanschlagmittel (10) begrenzt ist und wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuses (4) von einem Vorsprung zur Darstellung einer äußeren Verdrehsicherung (12) überragt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Höhenanschlagmittel (10) zumindest ein auf einem Ringabsatz (13) des Innenelements (7) umlaufender Sprengring appliziert ist, welcher radial außen über dessen obere Ringstirn (14) an einer Unterringkante (15) einer Ringnut (16) des Gehäuses (4) bei dessen oberen Rand (17) im Anschlagfall anliegt, wobei der Außenmantel (11) des Gehäuses (4) von einem verdrehfixierten Ring oder Ringsegment als die äußere Verdrehsicherung (12) mit desachsierter Bohrung (18) zum Einbau in eine komplementäre Gegenkontur der Aufnahme (2) des Zylinderkopfes (3) umfasst ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der verdrehfixierten Befestigung des Rings (12) / Ringsegments von diesem eine Zunge (19) radial nach innen durch eine Ausnehmung (20) des Gehäuses (4) ragt, welche Zunge (19) mit deren lateralen Außenseiten (21) vor / an Schenkeln (22) der Ausnehmung (20) verläuft.
Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (12) / das Ringsegment örtlich getrennt von dem Höhenanschlagmittel (10) ist und unmittelbar axial unterhalb des Höhenanschlagmittels (10) verläuft, wobei die Ausnehmung (20) für dessen Zunge (19) von dem oberen Rand (17) des Gehäuses (4) offen ausgeht.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Sprengringe (10) verbaut sind.
Abstützelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Definierung der axial ausgefahrenen Position des Innenelements (7) aus dem Gehäuse (4) heraus lediglich der obere der beiden Sprengringe (10) bei einer Montage hinsichtlich dessen Dicke gruppiert vorliegt.
Abstützelement nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengring (10), oder, im Fall des Rückbezugs nach Anspruch 4, zumindest einer der Sprengringe (10), an seinem Innenrand (23) eine Abflachung (24) hat, welche mit einem am Außenmantel (25) des Innenelements (7) gegenüberliegenden Flach (26) kommuniziert, wobei freie Enden (27) des respektiven Sprengrings (10) radial nach außen abgewinkelt an Schenkeln (22) der Ausnehmung (20) des Gehäuses (4) anliegen, so dass das eine innere Verdrehsicherung gebildet ist.