DE19680341B4

DE19680341B4 - Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19680341B4
Application number: DE19680341T
Authority: DE
Inventors: Walter Speil
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: US5894822A; KR100332245B1; KR19990014852A; DE19518290A1; WO1996036794A1; DE19680341D2

Abstract

Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (2), das in einer Aufnahmebohrung (4) eines Zylinderkopfes (5) angeordnet ist, wobei in dessen Innerem ein längsverschiebliches Innenelement (6) angeordnet ist, das über eine Druckfeder gegenüber dem Gehäuse (2) abgestützt ist und wobei eine Stirnseite des Gehäuses (2) mit dem Zylinderkopf (5) und eine Stirnseite des Innenelements (6) mit dem Schlepphebel zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) formschlüssig mit einer Hülse (15) verbunden ist, an deren Mantelfläche eine Kerbverzahnung (13) angeordnet ist, die in die Aufnahmebohrung (4) gepresst ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse, das in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei in dessen Innerem ein längsverschiebliches Innenelement angeordnet ist, das über eine Druckfeder gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist und wobei eine Stirnseite des Gehäuses mit dem Zylinderkopf und eine Stirnseite des Innenelements mit dem Schlepphebel zusammenwirken.

Ein derartiges Abstützelement ist aus der EP 03 32 359 B1 vorbekannt. Das Gehäuse des Abstützelementes ist in der Zylinderbohrung über einen Ring gehalten. Nachteilig dabei ist, daß im Gehäuse eine zusätzliche Nut eingebracht werden muß und der Montagevorgang durch den zusätzlichen Sicherungsring erschwert wird. Außerdem ist bei einer solchen Befestigungsart das Gehäuse in der Aufnahmebohrung nicht verdrehgesichert.

In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, das Gehäuse des Abstützelementes in der Aufnahmebohrung über eine Nut- bzw. Federsicherung zu halten.

Nachteilig dabei ist jedoch die schwierige Herstellung und die problematische Montage. Bekannt ist weiter die Befestigung des Gehäuses mit Hilfe eines Schraubgewindes am Außendurchmesser. Neben der teueren Herstellung des Gehäuses besteht hierbei die Gefahr, daß das längsverschiebliche Innenelement bei einem zu hohen Anzugsdrehmoment des hohlzylindrischen Gehäuses klemmen kann. Schließlich ist es auch möglich, das Gehäuse in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes mit Hilfe einer Presspassung zu fixieren. Dabei sind jedoch sehr genaue Passungen erforderlich und es besteht eine Klemmgefahr für das Innenelement im Gehäuse. Auch ist bei dieser Art der Befestigung keine Demontagemöglichkeit gegeben. Eine solche Art der Befestigung geht beispielsweise aus 3 der GB 2 108 620 A hervor.

Nun sind in diesem Zusammenhang dem Fachmann zwar aus der DE 23 33 040 A und der DE 1 905 354 A Welle-Nabe-Verbindungen mit einer Kerbverzahnung bekannt, die sich jedoch mit der Übertragung größerer Drehmomente befassen und denen keinerlei Anregungen zur Lösung des vorliegenden Problems entnehmbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Befestigung des Gehäuses im Zylinderkopf so auszuführen, dass unter Vermeidung der bisherigen Nachteile sowohl die Montage als auch die Demontage des Abstützelementes in einfacher Weise möglich ist und mit einfachen Mitteln eine Verdrehsicherung für das Gehäuse geschaffen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse formschlüssig mit einer Hülse verbunden ist, an deren Mantelfläche eine Kerbverzahnung angeordnet ist, die in die Aufnahmebohrung gepresst ist.

Auf diese Weise wird beim Einpressen des Gehäuses in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes Material der Zahnspitzen abgeschert, das ganz oder teilweise in die Zwischenräume zwischen den Zähnen in Richtung Zahngrund verdrängt wird, so dass eine feste Halterung des Gehäuses gegeben ist und gleichzeitig eine gute Sicherung gegen ein Verdrehen des Gehäuses entsteht. Diese hohe Verdrehsicherung ist besonders von Bedeutung, wenn Abstützelemente in schräger oder waagrechter Lage im Zylinderkopf montiert werden müssen. In diesem Fall muss nämlich die Radialbohrung zur Zuführung von Hydraulikmittel im schwerkraftfernen Bereich, d.h., an der geodätisch höchstmöglichen Stelle der gesamten Anordnung positioniert werden, um ein Auslaufen des zentrischen Vorratsraumes mit seinen bekannten negativen Folgen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Art der Befestigung des Gehäuses in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes sorgt durch die Materialverdrängung der Kerbverzahnung dafür, dass einerseits ein Verklemmen des längsverschieblichen Innenelemen tes verhindert ist und andererseits eine einfach gestaltete Aufnahmebohrung im Zylinderkopf eingebracht werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung des Abstützelementes hat den weiteren Vorteil, dass es sich leicht demontieren lässt, da das Gehäuse lediglich formschlüssig mit der Hülse verbunden ist.

Aus Anspruch 2 geht hervor, dass eine vom Durchmesser D und vom Durchmesser d1 begrenzte Fläche A1 kleiner als eine vom Durchmesser D und d2 begrenzte Fläche A2 ist, wobei die Aufnahmebohrung einen Durchmesser D aufweist, der größer als ein Hüllkreisdurchmesser d2 des Zahngrundes und kleiner als ein Hüllkreisdurchmesser d1 der Kerbverzahnung ist. Diese Durchmesser- bzw. Flächenverhältnisse sorgen dafür, dass beim Einpressvorgang eine ungehinderte Materialverdrängung stattfinden kann und somit ein fester Sitz des Gehäuses in der Aufnahmebohrung erreicht wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 soll die Kerbverzahnung im Querschnitt gesehen dreieckförmig oder rechteckförmig ausgebildet sein. Die Art der Querschnittsausbildung hat jedoch keinen Einfluß auf den entsprechenden Halt des Gehäuses in der Aufnahmebohrung. Neben den aufgeführten sind aber auch beliebig andere Konturen denkbar, beispielsweise ein wellenartiger Verlauf der Kerbverzahnung.

Nach zusätzlichen weiteren Merkmalen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 4 und 5 soll die Aufnahmebohrung an ihrem unteren Ende eine Stufe aufweisen bzw. soll die Kerbverzahnung einen konisch zulaufenden Endbereich besitzen. Durch diese Art der Ausbildung lässt sich ein besonders fester Sitz des Gehäuses im Zylinderkopf realisieren, da eine verzahnte Pressverbindung hergestellt ist.

Nach Anspruch 6 ist vorgesehen, dass das Gehäuse bzw. die Hülse zumindest eine Anflachung aufweisen und die Hülse an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit der Kerbverzahnung versehen ist. Damit wird ein erleichtertes Aufschieben der Hülse auf das Gehäuse realisiert und mit Hilfe der gegenüber liegenden Verzahnung auch ein sicherer Halt des Gehäuses in der Aufnahmebohrung erreicht.

Nach Anspruch 7 soll die Hülse topfartig ausgebildet sein, d.h., mit einem zusätzlichen Boden versehen sein. Schließlich soll nach Anspruch 8 der Mantel der Hülse zumindest eine Anflachung aufweisen, die mit einer zugehörigen Anflachung in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes zusammenwirkt. Diese korrespondierenden Anflachungen bewirken einen gerichteten Einbau des Gehäuses in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes, d.h., dieses lässt sich nur in der richtigen Einbauposition über die Kerbverzahnung verpressen.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Abstützelementes, teilweise geschnitten;
2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie II-II in 1;
3, 4 einen schematisch dargestellten, teilweisen Längsschnitt eines in einem Zylinderkopf angeordneten Abstützelementes;
5 eine Ansicht eines Abstützelementes mit einer verzahnten Hülse, teilweise geschnitten und
6 ein Querschnitt entlang der Linie VI-VI in 5.
Aus den 1, 3 und 4 geht ein Abstützelement 1 hervor, das zwar nicht unter das Anspruchsbegehren fällt, aber dessen Beschreibung für das Verständnis der Erfindung unbedingt erforderlich ist. Es besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2, welches mit seinem Außenmantel 3 in einer Aufnahmebohrung 4 eines Zylinderkopfes 5 eingebaut ist. Das Gehäuse 2 schließt ein zweiteilig ausgebildetes längsverschiebliches Innenelement 6 ein, das in einer Bohrung 7 des Gehäuses 2 axial beweglich aufgenommen ist. Das Innenelement 6 schließt einen Vorraum 8 für Hydraulikmittel ein, der wiederum mit einem Hochdruckraum 9 verbunden ist. Das Gehäuse 2 bzw. das Innenelement 6 weisen eine Radialbohrung 10 bzw. 11 auf, über die der Vorratsraum 8 mit Hydraulikmittel versorgt wird. Das Gehäuse 2 ist an seinem Außenmantel 3 im unteren Bereich 12 mit einer Kerbverzahnung 13 versehen, die bei der Montage in die Aufnahmebohrung 4 verpresst wird.
Wie insbesondere aus 2 erkennbar, weist die Aufnahmebohrung 4 des Zylinderkopfes 5 einen Durchmesser D auf, der größer als ein Hüllkreisdurchmesser d2 des Zahngrundes und der kleiner als ein Hüllkreisdurchmesser d1 der Kerbverzahnung 13 ist. Der Materialanteil der vom Durchmesser D und vom Durchmesser d1 begrenzten Flächen A1 wird beim Verpressen in die Fläche A2 verlagert, die vom Durchmesser D und vom Durchmesser d2 begrenzt ist. Zweckmäßigerweise ist dabei die Fläche A1 kleiner als die Fläche A2, da durch dieses Verhältnis eine ungehinderte Materialverlagerung erreicht wird. Wie aus 2 weiter ersichtlich, ist die Kerbverzahnung 13 dreieckförmig bzw. rechteckförmig ausgebildet. Aber auch andere Ausführungsformen sind denkbar.
Die 3 und 4 zeigen, dass die Aufnahmebohrung 4 an ihrem unteren Ende eine Stufe 14 aufweist und die Kerbverzahnung 13 einen konisch verlaufenden Endbereich besitzt. Eine solche Ausbildung erlaubt einen besonders festen Sitz des Abstützelementes 1 in der Aufnahmebohrung 4.
Die 5 und 6 stellen ein erfindungsgemäßes Abstützelement 1 dar, dessen Gehäuse 2 im unteren Bereich 12 mit einer Hülse 15 versehen ist. Die Hülse 15 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen mit der Kerbverzahnung 13 versehen und wird in der beschriebenen Art und Weise in die Aufnahmebohrung 4 eines Zylinderkopfes 5 eingepresst. Die Hülse 15 ist ringförmig gestaltet und weist zwei gegenüberliegenden Anflachungen 16 auf, die mit zwei Anflachungen 17 des Gehäuses 2 korrespondieren, d.h., die Hülse 15 ist mit dem Gehäuse 2 per Formschluss verbunden. Diese Art der Befestigung des Abstützelementes 1 in der Aufnahmebohrung 4 erlaubt eine Demontage des Abstützelementes 1 d.h., dieses braucht nur aus der verpressten Hülse 15 nach oben herausgezogen werden.

1: Abstützelement
2: Gehäuse
3: Außenmantel
4: Aufnahmebohrung
5: Zylinderkopf
6: Innenelement
7: Bohrung
8: Vorratsraum
9: Hochdruckraum
10: Radialbohrung
11: Radialbohrung
12: unterer Bereich
13: Kerbverzahnung
14: Stufe
15: Hülse
16: Anflachung
17: Anflachung

Claims

Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (2), das in einer Aufnahmebohrung (4) eines Zylinderkopfes (5) angeordnet ist, wobei in dessen Innerem ein längsverschiebliches Innenelement (6) angeordnet ist, das über eine Druckfeder gegenüber dem Gehäuse (2) abgestützt ist und wobei eine Stirnseite des Gehäuses (2) mit dem Zylinderkopf (5) und eine Stirnseite des Innenelements (6) mit dem Schlepphebel zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) formschlüssig mit einer Hülse (15) verbunden ist, an deren Mantelfläche eine Kerbverzahnung (13) angeordnet ist, die in die Aufnahmebohrung (4) gepresst ist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Durchmesser D und vom Durchmesser d1 begrenzte Fläche A1 kleiner als eine vom Durchmesser D und vom Durchmesser d2 begrenzte Fläche A2 ist, wobei D der Durchmesser der Aufnahmebohrung (4), d2 der Hüllkreisdurchmesser des Zahngrundes und d1 der Hüllkreisdurchmesser der Kerbverzahnung (13) ist und wobei der Durchmesser D größer als der Hüllkreisdurchmesser d2 des Zahngrundes und kleiner als der Hüllkreisdurchmesser d1 der Kerbverzahnung (13) ist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbverzahnung (13) im Querschnitt gesehen dreieckförmig oder rechteckförmig ausgebildet ist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebohrung (4) an ihrem unteren Ende eine Stufe (14) aufweist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbverzahnung (13) einen konisch zulaufenden Endbereich aufweist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und die Hülse (15) zumindest eine Anflachung (17, 16) aufweisen und die Hülse (15) an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit der Kerbverzahnung (13) versehen ist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15) topfartig ausgebildet ist.
Abstützelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Hülse (15) zumindest eine Anflachung aufweist, die mit einer zugehörigen Anflachung in der Aufnahmebohrung (4) des Zylinderkopfes (5) zusammenwirkt.