DE102013226078A1

DE102013226078A1 - Switchable support element

Info

Publication number: DE102013226078A1
Application number: DE102013226078.4A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem über seinen Außenmantel (2) ortsfest in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einbaubaren Gehäuse (3), in dessen Bohrung (4) ein axial bewegliches Innenelement (5) sitzt, das mit seinem Kopf (6) einen Rand (7) des Gehäuses (3) überragt, wobei das Gehäuse (3) zwei sich diametral gegenüberliegende Durchgangsöffnungen (9) mit je einem radial einwärts für eine Kopplung des Innenelements (5) mit dem Gehäuse (3) über ein Druckfedermittel (10) verlagerbaren Koppelschieber (11) hat, welches Druckfedermittel (10) durch ein im Wesentlichen radial außerhalb des Außenmantels (2) des Gehäuses (3) positioniertes, gemeinsames Federmittel für beide Koppelschieber (11) dargestellt ist.Proposed is a switchable support element (1) for a valve train of an internal combustion engine, with a via his outer shell (2) fixedly installed in a cylinder head of the internal combustion engine housing (3) in the bore (4) an axially movable inner element (5) sits, the with its head (6) an edge (7) of the housing (3) surmounted, wherein the housing (3) has two diametrically opposed through holes (9) each having a radially inwardly for coupling the inner member (5) to the housing (3 ) via a compression spring means (10) displaceable coupling slide (11), which compression spring means (10) by a substantially radially outside of the outer jacket (2) of the housing (3) positioned, common spring means for both coupling slide (11) is shown.

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem über seinen Außenmantel ortsfest in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einbaubaren Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial bewegliches Innenelement sitzt, das mit seinem Kopf einen Rand des Gehäuses überragt, wobei das Gehäuse zwei sich diametral gegenüberliegende Durchgangsöffnungen mit je einem radial einwärts für eine Kopplung des Innenelements mit dem Gehäuse über ein Druckfedermittel verlagerbaren Koppelschieber hat.The invention relates to a switchable support member for a valve train of an internal combustion engine, with a housing mounted in a cylinder head of the internal combustion engine over its outer shell housing, in the bore an axially movable inner element sits, which projects beyond an edge of the housing with its head, wherein the housing two diametrically opposed through holes each having a radially inwardly for coupling of the inner member to the housing via a compression spring means movable coupling slide.

Ein gattungsgemäßes Abstützelement geht aus der DE 10 2007 002 787 A1 hervor. Dessen Druckfedermittel für die Koppelschieber ist als Bügelfeder dargestellt, welche in einer Ringnut des Außenmantels des Gehäuses sitzt und mit ihren freien Enden auf die Koppelschieber radial einwärts, somit in Koppelrichtung, einwirkt. A generic support element goes out of the DE 10 2007 002 787 A1 out. Its compression spring means for the coupling slide is shown as bow spring, which sits in an annular groove of the outer shell of the housing and with its free ends on the coupling slide radially inwardly, thus in the coupling direction, acts.

Nachteilig ist es bei der vorgenannten Gestaltung, dass zum einen die Kraft der Bügelfeder vergleichsweise beschränkt ist und es somit, insbesondere bei hohen Drehzahlen oder unter Kaltstartbedingungen mit hochviskosem Öl, zu Schaltproblemen an den Koppelschiebern kommen kann. Zum anderen wird festgestellt, dass die Federkraft der Bügelfeder über die Laufzeit der Brennkraftmaschine hinweg unerwünscht nachlässt („Setzen“). It is disadvantageous in the aforementioned design that, on the one hand, the force of the bow spring is comparatively limited, and thus, in particular at high rotational speeds or under cold start conditions with highly viscous oil, switching problems can occur at the coupling slides. On the other hand, it is found that the spring force of the bow spring undesirably wears away over the term of the internal combustion engine ("set").

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Abstützelement wie vorgenannt zu kreieren, bei dem die beschriebenen Nachteile nicht mehr zu verzeichnen sind. It is therefore an object of the invention to provide a support element as mentioned above, in which the disadvantages described are no longer recorded.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Druckfedermittel ein im Wesentlichen radial außerhalb des Außenmantels des Gehäuses positioniertes, gemeinsames Federmittel für beide Koppelschieber appliziert ist.According to the invention, this object is achieved in that as pressure spring means a substantially radially outside of the outer shell of the housing positioned, common spring means for both coupling slide is applied.

Somit liegt ein schaltbares Abstützelement ohne die genannten Nachteile vor. Die auf die Koppelschieber einwirkende Federkraft ist nunmehr unter allen Betriebsbedingungen ausreichend hoch. Das beschriebene „Setzen“ der Feder tritt nicht mehr oder nur sehr gering zutage. Aufgrund der Verlagerung von wesentlichen Komponenten des Druckfedermittels radial nach außen hat der Konstrukteur deutlich mehr Gestaltungsmöglichkeiten für das Druckfedermittel. Thus, there is a switchable support without the disadvantages mentioned above. The force acting on the coupling slide spring force is now sufficiently high under all operating conditions. The described "setting" of the spring no longer occurs or only very slightly. Due to the displacement of essential components of the pressure spring means radially outward the designer has significantly more design options for the compression spring means.

Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung hat das Druckfedermittel zwei zangenartige Bügelfederschenkel, von denen jeder mit einem Ende auf einen entsprechenden Koppelschieber wirkt, wobei auch ein Koppelschieberpaket in der jeweiligen Durchgangsöffnung denkbar und vorgesehen ist. According to a particularly preferred variant of the invention, the compression spring means has two pincer-like bow spring legs, each of which acts with one end on a corresponding coupling slide, wherein a coupling slide packet in the respective passage opening is conceivable and provided.

Radial außen, bei Einbau in den Zylinderkopf außerhalb der Aufnahme des Abstützelements, sind die Bügelfederschenkel entweder zu einer Drehschenkelfeder oder einem Drehschenkelfederpaket oder zu einer Schraubendruckfeder oder einem Schraubendruckfederpaket fortgeführt. Es ist klar, dass mit relativ großen Federkräften nunmehr gearbeitet werden kann, so dass Fehlschaltungen, bspw. bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine und hierbei nicht ausreichend mechanisch verlagerten Koppelschiebern, eliminiert sind. Radially outward, when installed in the cylinder head outside the recording of the support member, the bow spring legs are continued either to a torsion spring or a torsion spring package or to a helical compression spring or a helical compression spring package. It is clear that it is now possible to work with relatively large spring forces so that faulty circuits, for example, at high rotational speeds of the internal combustion engine and in this case not sufficiently mechanically displaced coupling slides, are eliminated.

Vorgesehen sind an dieser Stelle auch noch weitere mechanische Federmittel wie Zug- oder Biegefedern usw. Auch ist an eine elektromagnetische Beaufschlagung der beiden Bügelfederschenkel gedacht.Provided at this point are also other mechanical spring means such as tension or bending springs, etc. Also thought of an electromagnetic loading of the two bow spring leg.

Um die Bügelfederschenkel am Abstützelement zu fixieren, ist es vorgeschlagen, diese in einer Ringnut oder einem Ringnutsegment im Außenmantel des Abstützelements zu lagern. In order to fix the bow spring legs on the support element, it is proposed to store them in an annular groove or an annular groove segment in the outer jacket of the support element.

Des weiteren ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, die freien Enden der Bügelfederschenkel in Haken auslaufen zu lassen, welche in Längsschlitzen der Koppelschieber sitzen. Hierdurch ist einerseits verhindert, dass die Enden ggf. von den Koppelschiebern abspringen. Zum anderen unterbindet diese Gestaltung auf einfache Art und Weise eine Rotation der Koppelschieber, so dass diese in Ihrem Koppelbereich radial innen auch abgeflacht dargestellt sein können.Furthermore, it is provided in concretization of the invention, to let the free ends of the bow spring legs terminate in hooks, which sit in longitudinal slots of the coupling slide. This prevents on the one hand that the ends possibly jump off the coupling slides. On the other hand, this design prevents in a simple manner a rotation of the coupling slide, so that they can be shown flattened radially inside in their coupling region.

Im Fall der Verwendung der wenigstens einen Schraubendruckfeder sind die Bügelfederschenkel über ein separates Drehgelenk geleitet und radial außen, hinter diesen, über „spiegelbildliche“ weitere Bügelfederschenkel an Enden der Schraubendruckfeder geführt. Über einen Abstand des Drehgelenkpunkts zu den Koppelschiebern bzw. der Schraubendruckfeder kann gut eine Hebelwirkung eingestellt werden.In the case of using the at least one helical compression spring, the bow spring legs are guided via a separate rotary joint and guided radially outward, behind them, via "mirror-image" further bow spring legs at the ends of the helical compression spring. Over a distance of the pivot point to the coupling slides or the helical compression spring can be adjusted well leverage.

Das Drehgelenk kann, gemeinsam mit dem gesamten externen Federmechanismus oder allein, für einen Einbau in eine respektive Tasche des Zylinderkopfes vorgesehen sein. The swivel joint, together with the entire external spring mechanism or alone, may be provided for installation in a respective pocket of the cylinder head.

Ein weiterer Unteranspruch ist auf eine achsparallele Anordnung eines Windungspakets der Drehschenkelfeder mit dem Abstützelement bezogen. Dies spart Bauraum in Querrichtung. Ggf. kann die Drehschenkelfeder auch quer oder windschief angebaut sein. A further subclaim is related to an axially parallel arrangement of a winding package of the torsion leg spring with the support element. This saves installation space in the transverse direction. Possibly. The torsion spring can also be grown transversely or skewed.

Vorteilhaft ist es bei der Variante mit der Drehschenkelfeder, Letztgenannte einteilig mit den Bügelfederschenkeln auszubilden. Dies spart Handlings- und Montagekosten. It is advantageous in the variant with the torsion leg spring, the latter form integrally with the bow spring legs. This saves handling and assembly costs.

Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor.The invention is apparent from the drawing.

1 zeigt eine erste Variante eines Abstützelements in räumlicher Darstellung mit einer Schraubendruckfeder als Bestandteil des Druckfedermittels; 1 shows a first variant of a support member in a spatial representation with a helical compression spring as part of the compression spring means;

2 zeigt Details des Federmechanismus nach 1; 2 shows details of the spring mechanism 1 ;

3 zeigt als Einzelheit einen Bügelfederschenkel mit Endstück der Gestaltung nach 2; 3 shows as a detail a bow spring leg with end piece of the design 2 ;

4 zeigt eine Alternative zu 1 mit einer Drehschenkelfeder als Bestandteil des Druckfedermittels und 4 shows an alternative to 1 with a torsion spring as part of the compression spring means and

5 zeigt Details des Federmechanismus nach 4. 5 shows details of the spring mechanism 4 ,

1 offenbart ein schaltbares Abstützelement 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Dieses hat ein topfartiges Gehäuse 3 mit einem Außenmantel 2. Über Letztgenannten ist das Abstützelement 1 ortsfest in eine nicht gezeichneten Aufnahme eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine einbaubar. 1 discloses a switchable support element 1 for a valve train of an internal combustion engine. This has a pot-like housing 3 with an outer jacket 2 , About the latter is the support element 1 fixed in a not shown recording of a cylinder head of the internal combustion engine can be installed.

In einer Bohrung 4 des Gehäuses 3 sitzt axial beweglich ein Innenelement 5. Dieses überragt mit seinem Kopf 6 einen oberen Rand 7 des Gehäuses 3. Der Kopf 6 dient einer schwenkbeweglichen Abstützung eines Schlepphebels. In a hole 4 of the housing 3 sits axially movable an inner element 5 , This towered over with his head 6 an upper edge 7 of the housing 3 , The head 6 serves a pivotable support of a finger lever.

Das Gehäuse 3 hat zwei sich diametral gegenüberliegende Durchgangsöffnungen 9 mit je einem radial einwärts für eine Kopplung des Innenelements 5 mit dem Gehäuse 3 verlagerbaren Koppelschieber 11. Erkennbar ist hierbei lediglich ein Koppelschieber 11 mit seiner Außenstirn 14. Der jeweilige Koppelschieber 11 wird für einen Koppelzweck des Innenelements 5 mit dem Gehäuse 3 (voller Ventilhub) abschnittsweise in eine nicht gezeigte Mitnehmerfläche des Innenelements 5 verlagert. The housing 3 has two diametrically opposed through holes 9 with one radially inward for a coupling of the inner element 5 with the housing 3 displaceable coupling slide 11 , Recognizable here is only a coupling slide 11 with his outer forehead 14 , The respective coupling slide 11 is for a coupling purpose of the inner element 5 with the housing 3 (Full valve) sections in a not shown driver surface of the inner element 5 relocated.

Zu erkennen ist bei den Varianten nach den 1, 4, dass im Außenmantel 2 des Gehäuses 3 ein Ringnutsegment 17 verläuft. Dieses erstreckt sich hierbei um etwas mehr als 180° Mantelfläche. In dem Ringnutsegment 17 verlaufen zwei zangenartige Bügelfederschenkel 12a, 12b als ein Bestandteil eines Druckfedermittels 10 (s. a. 2, 3). Jeder Bügelfederschenkel 12a, 12b wirkt mit seinem freien Ende 13a, 13b auf eine Außenstirn 14 seines respektiven Koppelschiebers 11 ein. It can be seen in the variants after the 1 . 4 that in the outer jacket 2 of the housing 3 an annular groove segment 17 runs. This extends here by a little more than 180 ° lateral surface. In the annular groove segment 17 run two pliers-like bow spring legs 12a . 12b as a component of a compression spring means 10 (Sat. 2 . 3 ). Each bow spring leg 12a . 12b works with his free end 13a . 13b on an outer forehead 14 his respective coupling slider 11 one.

Jedes freie Ende 13a, 13b der Bügelfederschenkel 12a, 12b läuft unmittelbar in einem radial einwärts gebogenen Haken 18a, 18b aus, der in einem parallel zur Axiallinie des Abstützelements 1 sich erstreckenden Längsschlitz 19 in der Außenstirn 14 des jeweiligen Koppelschiebers 11 einsitzt. Every free end 13a . 13b the bow spring leg 12a . 12b runs immediately in a radially inwardly bent hook 18a . 18b out in a direction parallel to the axial line of the support element 1 extending longitudinal slot 19 in the outer forehead 14 of the respective coupling slide 11 seated.

Weiter zu 1: Jeder Bügelfederschenkel 12a ist hakenartig um ein separates und für beide Bügelfederschenkel 12a gemeinsames Drehgelenkstück 20 geführt. Die hakenartigen Bereiche der beiden Bügelfederschenkel 12a liegen hierbei am Drehgelenkstück 20 übereinander. Weiter fortgeführt sind die beiden Bügelfederschenkel 12a hinter dem Drehgelenkstück 20 jeweils in einem weiteren Bügelfederschenkel 21 als Bestandteil des Druckfedermittels 10, welcher spiegelbildähnlich zum jeweiligen Bügelfederschenkel 12a unmittelbar am Abstützelement 1 ist (s. a. 2, 3). Further to 1 : Each bow spring leg 12a is hook-like to a separate and for both bow spring leg 12a common hinge piece 20 guided. The hook-like areas of the two bow spring leg 12a lie here on the hinge piece 20 one above the other. Continued are the two bow spring leg 12a behind the hinge piece 20 each in a further bow spring leg 21 as part of the compression spring means 10 , which mirror image similar to the respective bow spring leg 12a directly on the support element 1 is (sa 2 . 3 ).

Jeder Bügelfederschenkel 12a läuft in einem Endstück 14a aus. Zu erkennen ist in den 1, 2, dass sich die Endstücke 14a zangenartig gegenüber liegen sowie voneinander weg durch eine hierzwischen liegende Schraubendruckfeder als Druckfeder 15, ebenfalls Bestandteil des Druckfedermittels 10, beaufschlagt sind. Each bow spring leg 12a runs in a tail 14a out. It can be seen in the 1 . 2 that the tails are 14a Pliers are opposite to each other and away from each other by an interposed helical compression spring as a compression spring 15 , also part of the pressure spring agent 10 , are charged.

Letztlich besteht das Druckfedermittel 10 aus der kompletten Anordnung nach 2. Bis auf die „inneren“ Bügelfederschenkel 12a liegen die weiteren Bauteile 20, 14a und 15 radial außerhalb vom Gehäuse 3. Ultimately, there is the compression spring means 10 from the complete arrangement 2 , Except for the "inner" bow spring leg 12a are the other components 20 . 14a and 15 radially outside of the housing 3 ,

Die Lösung nach 4 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen Ausgestaltung dadurch, dass jeder Bügelfederschenkel 12b, radial vom Abstützelement 1 weg, mit seinem Endstück 14b einteilig in einen Schenkel 22a, 22b einer Drehschenkelfeder 16 übergeht. Eine Axiallinie eines Windungspakets 8 der Drehschenkelfeder 16 verläuft hierbei parallel zur Axiallinie des Abstützelements 1.The solution after 4 differs from the previously described embodiment in that each bow spring leg 12b radially from the support element 1 off, with his tail 14b in one piece in one leg 22a . 22b a torsion spring 16 passes. An axial line of a winding package 8th the torsion spring 16 runs parallel to the axial line of the support element 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Abstützelement supporting
22: Außenmantel outer sheath
33: Gehäuse casing
44: Bohrung drilling
55: Innenelement inner element
66: Kopf head
77: Rand edge
88th: Windungspaket Windungspaket
99: Durchgangsöffnung Through opening
1010: DruckfedermittelSpring means
1111: Koppelschiebercoupling slide
12a12a: Bügelfederschenkel Ironing spring leg
12b12b: Bügelfederschenkel Ironing spring leg
13a13a: freies Ende free end
13b13b: freies Ende free end
14 14: Außenstirn outer end
14a14a: Endstück tail
14b14b: Endstück tail
1515: Druckfeder compression spring
1616: Drehschenkelfeder Torsion spring
1717: Ringnutsegment ring groove segment
18a18a: Haken hook
18b18b: Haken hook
1919: Längsschlitz longitudinal slot
2020: Drehgelenkstück Hinge piece
2121: weiterer Bügelfederschenkel further bow spring leg
22a22a: Schenkel leg
22b22b: Schenkel leg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007002787 A1 [0002]

Claims

Switchable support element ( 1 ) for a valve train of an internal combustion engine, with a via its outer shell ( 2 ) stationary in a cylinder head of the internal combustion engine einbaubaren housing ( 3 ), in whose bore ( 4 ) an axially movable inner element ( 5 ) sitting with his head ( 6 ) a border ( 7 ) of the housing ( 3 ), wherein the housing ( 3 ) two diametrically opposite passage openings ( 9 ) each having a radially inwardly for a coupling of the inner element ( 5 ) with the housing ( 3 ) via a compression spring means ( 10 ) movable coupling slide ( 11 ), characterized in that as compression spring means ( 10 ) a substantially radially outside of the outer shell ( 2 ) of the housing ( 3 ) positioned, common spring means for both coupling slide ( 11 ) is applied.

Supporting element according to claim 1, characterized in that the compression spring means ( 10 ) two pincers the outer shell ( 2 ) of the supporting element ( 1 ) at the level of the coupling slide ( 11 ) encompassing, separate bow spring leg ( 12a . 12b ), each with its free end ( 13a . 13b ) on an outer forehead ( 14 ) of its respective coupling slider ( 11 ), wherein the free ends ( 13a . 13b ) facing away, facing each other end pieces ( 14a . 14b ) of the two bow spring legs ( 12a . 12b ) at least indirectly to a pressure or torsion leg spring ( 15 . 16 ) as another constituent of the compression spring means ( 10 ) are continued radially.

Supporting element according to claim 2, characterized in that the bow spring legs ( 12a . 12b ) in a circumferential annular groove or an annular groove segment ( 17 ) in the outer jacket ( 2 ) of the housing ( 3 ).

Supporting element according to claim 2, characterized in that each free end ( 13a . 13b ) of the bow spring leg ( 12a . 12b ) directly in a radially inwardly bent hook ( 18a . 18b ), which in a parallel to the axial line of the support element ( 1 ) extending longitudinal slot ( 19 ) in the outer forehead ( 14 ) of the respective coupling slide ( 11 ).

Supporting element according to claim 2, characterized in that, in the variant with the continuation of the end pieces ( 14a ) of the bow spring leg ( 12a ) of the compression spring means ( 10 ) to the compression spring ( 15 ), each bow spring leg ( 12a ), radially from the support element ( 1 ), hook-like around a separate and for both bow spring leg ( 12a ) joint hinge piece ( 20 ) is guided and, further away from this, in another bow spring leg ( 21 ), the mirror image similar to the respective bow spring leg ( 12a ) directly on the support element ( 1 ), is routed and in the respective end piece ( 14a ), which two end pieces ( 14a ) Pliers are opposite and away from each other by at least one intermediate helical compression spring as a compression spring ( 15 ) [ 1 - 3 ].

Supporting element according to claim 2, characterized in that, in the variant with the continuation of the end pieces ( 14b ) of the bow spring leg ( 12b ) of the compression spring means ( 10 ) to the torsion spring ( 16 ), each bow spring leg ( 12b ), radially from the support element ( 1 ) away, with its tail ( 14b ) in a thigh ( 22a . 22b ) the torsion leg spring ( 16 ) passes [ 4 . 5 ].

Supporting element according to claim 6, characterized in that an axial line of a winding package ( 8th ) the torsion leg spring ( 16 ) parallel to the axial line of the support element ( 1 ) runs.

Supporting element according to claim 6, characterized in that the bow spring legs ( 12b ) with the torsion spring ( 16 ) represent a one-piece unit.

Supporting element according to claim 1, characterized in that the compression spring means ( 10 ) is provided for receiving in a pocket of the cylinder head.