EP2102454B1 - Verdrehgesicherter stössel eines ventiltriebes - Google Patents

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EP2102454B1
EP2102454B1 EP07847927A EP07847927A EP2102454B1 EP 2102454 B1 EP2102454 B1 EP 2102454B1 EP 07847927 A EP07847927 A EP 07847927A EP 07847927 A EP07847927 A EP 07847927A EP 2102454 B1 EP2102454 B1 EP 2102454B1
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EP
European Patent Office
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tappet
rotation
skirt
spring arms
recess
Prior art date
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EP07847927A
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French (fr)
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EP2102454A1 (de
Inventor
Mario Prokop
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Publication date
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Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a rotationally secured ram of a valve train of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1 and a non-rotating ram according to the preamble of patent claim 1.
  • From the DE 196 00 852 A1 is a non-rotating ram of a valve train of an internal combustion engine, preferably a consisting of a bottom and a shirt existing bucket tappet, which is arranged between a cam and a valve and is guided in a receiving bore of a cylinder head.
  • a rotation is arranged in a recess of the shirt, which slides in a guide groove of the cylinder head.
  • the rotation is formed as an elastic spring element and consists of a back and two adjoining clips, which are clipped into two longitudinal slots in the shirt of the plunger.
  • the disadvantage here is that a space is greatly limited due to the length of the clips on the inside of the plunger and also the two legs of the two clasp must have a high spring preload to ensure a necessary tight fit of rotation, so that especially in thin-walled shirts Inadmissible high stress of the material of the shirt can not be excluded.
  • Another anti-rotation ram is for example from the DE 195 01 061 A1 known.
  • the invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a generic rotation-secured ram, in which a rotation is structurally simple design and is easy and firm to connect to the plunger without it comes to unacceptably high voltage spikes in the material of the plunger.
  • the invention is based on the general idea to provide in an anti-rotation two extending in the circumferential direction of a plunger spring arms, which ensure a fixation of the anti-rotation over the two spring arms mounted on the ram against rotation.
  • the two spring arms are at least partially on either an outer lateral surface of the plunger or from an inner surface of the shirt of the rotationally secured plunger and fix the rotation on the plunger by a radially acting on this clamping force.
  • the shirt also includes a transition region to a bottom of the plunger.
  • the two spring arms of the anti-rotation rest on the inner circumferential surface, they have a larger radius than the inner circumferential surface, whereby the spring arms are radially outwardly bracing against the inner circumferential surface of the shirt of the plunger.
  • a rotation lock with spring arms which bear against the outer lateral surface they have a smaller radius compared to the outer lateral surface, so that they clamp around the plunger with an anti-rotation lock fixed on the plunger and press against the outer jacket surface of the shirt / plunger with a radially inwardly acting force.
  • an anti-rotation device Due to the anti-rotation device according to the invention a large clamping force can be transmitted due to the circumferentially radially adjacent spring arms, without a local surface pressure and thus a material overload must be taken into account.
  • such an anti-rotation device can be produced as a cost-effective sheet-metal forming part, which in particular makes it possible to reduce the production costs.
  • the spring arms of the rotation at least partially receiving radial annular groove.
  • an annular groove simplifies the installation of the anti-rotation device on the plunger considerably and fixes the latter in the assembled state in the axial direction on the plunger.
  • a radial annular groove can be integrated without much additional effort in an already required turning of the plunger, so that there are no significant additional costs.
  • the annular groove also offers a possibility of forced positioning of the rotation, since it forcibly predetermines a predetermined and predefined position of the rotation in the assembled state.
  • a radially outwardly open annular groove is provided on the outer lateral surface, which the spring arms of the rotation completely absorbs, so that they do not protrude at any point radially beyond an outer circumference of the outer circumferential surface.
  • the invention further based on the general idea, the rotation as a nose-like insert element, ie without spring arms, wherein the insert element is held in a radially outwardly open and radially inwardly closed groove on the plunger form and / or non-positively.
  • the rotation simplifies the latter again considerably, with a positive connection between the rotation and the groove, for example by means of soldering, gluing or welding can be achieved.
  • This rotation lock is arranged in the bottom region of a, a bottom and an adjoining shirt having tappet.
  • Conceivable here is also a connection between the anti-rotation and the associated groove in the manner of a dovetail connection, wherein the rotation has a dovetail-like cross-section, while the groove has a complementary undercut cross section, so that the rotation is positively held in the groove.
  • a non-rotating ram 1 of a valve train of an otherwise not shown internal combustion engine has a bottom 2 and a shirt 3.
  • the non-rotating plunger 1 is preferably designed as a bucket tappet and usually between a cam, not shown and a valve, also not shown, arranged for example between a control cam and a gas exchange valve.
  • the plunger 1 in a receiving bore, not shown, of a cylinder head 4 (see. Fig. 3d ) an oscillating reciprocating motion, wherein in the cylinder head 4, a guide groove 5 is provided, in which a radially outwardly protruding against rotation 6 of the rotationally secured plunger 1 engages.
  • the anti-rotation device 6 is arranged in a recess 7 of the shirt 3 of the plunger 1.
  • Fig. 1 The anti-rotation device 6, two in the circumferential direction of the shirt 3 and the plunger 1 extending spring arms 8, 8 ', which abut at least partially on an outer circumferential surface 10 of the plunger 1 and by a radially inward on the shirt 3 and the ram 1 acting clamping force the anti-rotation 6 on the plunger 1 fix. It is on the outer surface 10 of the shirt 3 and the plunger 1, a, the spring arms 8, 8 'of the rotation 6 completely receiving and radially inwardly recessed annular groove 9 is provided (see. Fig. 2b ), so that the spring arms 8, 8 'at any point in the radial direction beyond an outer circumferential surface 10 of the plunger 1 radially outwardly.
  • Fig. 2a shows such an anti-rotation device 6, with its two circumferentially extending spring arms 8, 8 ', which meet in the region of a radially outwardly projecting back 11.
  • the anti-rotation 6 may be formed as a sheet metal forming part, wherein the two spring arms 8, 8 'in a rotation according to the Fig. 1 to 3 have a smaller radius compared to the outer circumferential surface 10, so that press the spring arms 8, 8 'mounted on the plunger 1 against rotation 6 on the outer circumferential surface 10 or in the arranged there annular groove 9 with radially inwardly directed force.
  • the back 11 is in accordance with Fig.
  • Fig. 3a is a cross section through the rotationally secured plunger 1 in the region of the annular groove 9, wherein also the radially inwardly recessed axial groove 12 can be seen.
  • the rotation according to the Fig. 3b is preferably formed as a sheet metal bent part, wherein the back 11 surrounds a locking element 15, which engages on the one hand in the axial groove 12 and on the other hand from the back 11 of the rotation 6 is included, thereby securing against an adjustment in the circumferential direction.
  • the anti-rotation device 6 is shown as it is guided with its back 11 in the guide groove 5 of the cylinder head 4 and thereby secures the plunger 1 against rotation.
  • the back 11 is preferably designed to be complementary to the cross-sectional profile of the guide groove 5, whereby an exact guidance of the plunger 1 in the receiving bore on the cylinder head 4 can be ensured.
  • the annular groove 9 may generally be formed either completely or only partially encircling.
  • the two spring arms 8, 8 'in this case have not built anti-rotation 6 in comparison to the outer radius of the plunger 1 smaller radius, whereby they exert a clamping force on the latter when clipped onto the shirt 3 and thus the rotation 6 reliably on the shirt 3 and Fix ram 1.
  • a rotation of the anti-rotation device 6 in the circumferential direction is prevented by the overall wider running back 11 of the rotation 6, which is supported in the axial groove 12 and at the longitudinal edge 14 of the axial groove 12.
  • a safeguard against rotation in the circumferential direction of the rotation 6 could be realized by correspondingly limited spring arms 8, 8 ', so that in such a case could be dispensed with a wider version of the back 11, which is advantageous for the manufacturability of the rotation 6 affects.
  • the shape of the spine 11, which represents the guide surface in the guide groove 5 may be either cylindrical, partially cylindrical, or even rectangular.
  • the advantage of the anti-rotation device according to the invention is that due to the design, an axial displacement of the Anti-rotation 6 and a rotation of these due to the annular groove 9 and axial groove 12 is not possible.
  • the spring tension forces of the two spring arms 8, 8 ' which circumferentially radially act on a large area, also a high holding force can be realized, the surface pressure is relatively low due to the large area. so that no deformation of the plunger 1 can be expected.
  • no release of the anti-rotation 6 is possible.
  • a mounting of the rotation 6 is due to the self-positioning in the annular groove 9 and the axial groove 12 and the spring forces of the two spring arms 8, 8 'very simple and without complex devices and tools possible.
  • a variant of the rotation 6 is shown, in which the two spring arms 8, 8 'at least partially create an inner circumferential surface 16 of the shirt 3 and fix by a radially outwardly acting on the shirt 3 clamping force, the rotation 6 on the shirt 3.
  • the two spring arms 8, 8 ' have a larger radius compared to the outer radius of the plunger 1, so that when the rotation lock 6 is mounted, the two spring arms 8, 8' press against the inner circumferential surface 16 from the inside.
  • the back 11 projects through the configured as through hole recess 7 'through the shirt 3 radially outward and thereby allows the protection against rotation of the plunger 1 in the receiving bore of the cylinder head 4.
  • 6a is a longitudinal section through the plunger 1 according to the invention, wherein on the inner A circumferential surface 16 is provided a radially outwardly recessed annular groove 9 ', in which the two spring arms 8, 8' of the anti-rotation 6 engage.
  • the two spring arms 8, 8 'in the region of their free ends each have a radially outwardly projecting projection 17, 17', so that the spring arms 8, 8 ', for example, only in the region of these projections 17, 17' or further projections 17 ". and 17 '''on the inner circumferential surface 16 and the annular groove 9 abut (see. Fig. 8 ).
  • the recess 7 in the shirt 3 according to Fig. 9 designed so that the rotation 6 with their lateral back portions 13, 13 'at the respective longitudinal edge 19, 19' of the recess 7 'applies and thereby rotation of the anti-rotation device 6 is prevented in the circumferential direction.
  • a similar representation also offers 6 and 7 ,
  • Fig. 10 to 13 Recesses 18 provided in the shirt 3, in which at the free ends of the two spring arms 8, 8 'arranged projections 17, 17' engage, thereby rotating the anti-rotation 6 in Prevent circumferential direction.
  • the recess 7 is formed circular, wherein the back 11 also bears with back portions 13 and 13 'at an edge 20 of the through hole 7 and also by this fact twisting the rotation 6 can be prevented in the circumferential direction.
  • the anti-rotation device 6 is formed as a nose-like insert member 21 which is held in a radially outwardly open and radially inwardly closed groove, in particular an axial groove 12 on the plunger 1 form and / or non-positively.
  • the radially outwardly open and radially inwardly closed groove 12 is arranged in the bottom region of the plunger 1, ie in the region in which a wall thickness of the shirt 3 and the bottom 2 is significantly greater than in the rest of the shirt area.
  • the anti-rotation device 6 in this case preferably consists of a solid insert element 21, wherein the plunger 1 facing surface of the insert element 21 is preferably formed as a flat surface, which is placed on a likewise flat groove bottom 22.
  • An attachment of the anti-rotation 6 and the insert element 21 in the groove 12 can be done for example by means of soldering, welding and / or gluing.
  • the groove 12 is designed as an undercut groove, for example in the manner of a dovetail joint, and the insert element 21 has a spring formed complementary thereto, whereby not only a frictional connection but also a positive connection between the insert element 21 and the plunger 1 can be achieved.
  • the groove 12 is formed as the insert element 21 on all sides enclosing recess, so that no detachment of the insert element 21 is possible even in case of failure of the cohesive connection.
  • the groove 12 or a similar depression in the plunger 1 can be easily produced by a cost milling, while the insert element 21 is inexpensive to produce as a massive forming part.
  • the assembly of the insert element 21 is simply possible due to the self-positioning of the rotation 6 in the groove 12 and in the recess 7, whereby an assembly cost is reduced.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen verdrehgesicherten Stößel eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen verdrehgesicherten Stößel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE 196 00 852 A1 ist ein verdrehgesicherter Stößel eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein aus einem Boden und einem Hemd bestehender Tassenstößel bekannt, der zwischen einem Nocken und einem Ventil angeordnet ist und in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes geführt ist. Dabei ist in einer Ausnehmung des Hemdes eine Verdrehsicherung angeordnet, die in einer Führungsnut des Zylinderkopfes gleitet. Die Verdrehsicherung ist als elastisches Federelement ausgebildet und besteht aus einem Rücken sowie zwei sich daran anschließenden Spangen, welche in zwei Längsschlitze im Hemd des Stößels eingeclipst werden. Nachteilig ist hierbei, dass ein Bauraum aufgrund der Länge der Spangen auf der Innenseite des Stößel stark eingeschränkt ist und zudem die beiden Schenkel der beiden Spange eine hohe Federvorspannung aufweisen müssen, um einen notwendigen Festsitz der Verdrehsicherung zu gewährleisten, so dass insbesondere bei dünnwandigen Hemden eine unzulässig hohe Beanspruchung des Materials des Hemdes nicht ausgeschlossen werden kann.
  • Ein weiterer verdrehgesicherter Stößel ist beispielsweise aus der DE 195 01 061 A1 bekannt.
  • Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen gattungsgemäßen verdrehgesicherten Stößel eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, bei welcher eine Verdrehsicherung konstruktiv einfach ausgebildet ist und einfach und fest mit dem Stößel zu verbinden ist, ohne dass es zu unzulässig hohen Spannungssprtzen im Material des Stößels kommt.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Verdrehsicherung zwei sich in Umfangsrichtung eines Stößels erstreckende Federarme vorzusehen, welche bei am Stößel montierter Verdrehsicherung ein Fixieren der Verdrehsicherung über die beiden Federarme gewährleisten. Die beiden Federarme liegen dabei zumindest bereichsweise entweder an einer äußeren Mantelfläche des Stößels oder ab einer inneren Mantelfläche des Hemdes des verdrehgesicherten Stößels an und fixieren die Verdrehsicherung am Stößel durch eine radial auf diesen wirkende Klemmkraft. Das Hemd umfasst hierbei auch einen Übergangsbereich zu einem Boden des Stößels. Sofern die beiden Federarme der Verdrehsicherung an der inneren Mantelfläche anliegen, weisen diese einen größeren Radius auf als die Innenmantelfläche, wodurch die Federarme sich radial nach außen drückend gegen die Innenmantelfläche des Hemdes des Stößels verspannen. Bei einer Verdrehsicherung mit an der äußeren Mantelfläche anliegenden Federarmen weisen diese einen im Vergleich zur Außenmantelfläche kleineren Radius aus, so dass diese bei am Stößel fixierter Verdrehsicherung den Stößel klemmend umgreifen und mit einer radial nach innen wirkenden Kraft gegen die äußere Mantelfläche des Hemdes/Stößels drücken. Durch die erfindungsgemäße Verdrehsicherung kann aufgrund der umlaufend radial anliegenden Federarme eine große Spannkraft übertragen werden, ohne dass eine örtliche Flächenpressung und damit eine Materialüberlastung in Kauf genommen werden muss. Zudem ist eine derartige Verdrehsicherung als kostengünstiges Blechumformteil herstellbar, wodurch sich insbesondere die Fertigungskosten reduzieren lassen.
  • Zweckmäßig ist an der inneren Mantelfläche des Hemdes eine, die Federarme der Verdrehsicherung zumindest teilweise aufnehmende radiale Ringnut angeordnet. Eine derartige Ringnut vereinfacht die Montage der Verdrehsicherung am Stößel erheblich und fixiert letztere in montiertem Zustand in axialer Richtung am Stößel. Darüber hinaus kann eine derartige radiale Ringnut ohne großen Mehraufwand in eine ohnehin erforderliche Drehbearbeitung des Stößels integriert werden, so dass hierfür keine nennenswerten Mehrkosten entstehen. Die Ringnut bietet darüber hinaus eine Möglichkeit der Zwangspositionierung der Verdrehsicherung, da sie eine vorgegebene und vordefinierte Position der Verdrehsicherung in montiertem Zustand zwangsweise vorgibt. Bei einer Verdrehsicherung mit an der äußeren Mantelfläche anliegenden Federarmen ist eine nach radial außen offene Ringnut an der äußeren Mantelfläche vorgesehen, welche die Federarme der Verdrehsicherung vollständig aufnimmt, so dass diese an keiner Stelle radial über einen Außenumfang der Außenmantelfläche hinausstehen.
  • Die Erfindung weiter auf dem allgemeinen Gedanken, die Verdrehsicherung als nasenartiges Einsatzelement auszusehen, also ohne Federarme, wobei das Einsatzelement in einer nach radial außen offenen und nach radial innen geschlossenen Nut am Stößel form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Eine derartige Ausbildung der Verdrehsicherung vereinfacht letztere nochmals erheblich, wobei ein Kraftschluss zwischen der Verdrehsicherung und der Nut beispielsweise mittels verlöten, verkleben oder verschweißen erreicht werden kann. Diese Verdrehsicherung ist dabei im Bodenbereich eines, einen Boden und ein sich daran anschließendes Hemd aufweisenden Stößels angeordnet. Denkbar ist hierbei auch eine Verbindung zwischen der Verdrehsicherung und der zugehörigen Nut in der Art einer Schwalbenschwanz-Verbindung, wobei die Verdrehsicherung einen schwalbenschwanzartigen Querschnitt aufweist, während die Nut einen dazu komplementären hinterschnittenen Querschnitt aufweist, so dass die Verdrehsicherung formschlüssig in der Nut gehalten ist.
  • Vorteilhafte, nachstehend noch näher erläuterte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • Diese zeigen, jeweils schematisch,
    • Fig. 1
    eine Teilansicht auf einen erfindungsgemäßen verdrehgesicherten Stößel mit einer Verdreh- sicherung als Außenclip,
    Fig. 2a bis c
    unterschiedliche Darstellungen der Verdrehsi- cherung nach Fig. 1,
    Fig. 3a bis
    d eine Schnittdarstellung durch eine Verdrehsi- cherung und einen verdrehgesicherten Stößel nach Fig. 1,
    Fig. 4
    einen Verdrehsicherung als Innenclip,
    Fig. 5
    eine Darstellung wie in Fig. 4 jedoch aus ei- ner anderen Perspektive,
    Fig. 6a
    eine Längsschnittdarstellung durch einen ver- drehgesicherten Stößel nach Fig. 4,
    Fig. 6b
    eine Verdrehsicherung als Innenclip,
    Fig. 7
    eine Verdrehsicherung gemäß Fig. 6b in einem verdrehgesicherten Stößel gemäß Fig. 6a,
    Fig. 8
    einen Querschnitt durch einen verdrehgesi- cherten Stößel gemäß Fig. 7 im Bereich der Verdrehsicherung,
    Fig. 9
    eine Ansicht auf einen verdrehgesicherten Stößel mit einer darin angeordneten Verdreh- sicherung,
    Fig. 10
    eine Darstellung wie in Fig. 7, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
    Fig. 11a, b
    eine Darstellung wie in Fig. 6a, b, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
    Fig. 12
    eine Querschnittdarstellung durch einen ver- drehgesicherten Stößel gemäß Fig. 10 im Be- reich der Verdrehsicherung,
    Fig. 13
    eine Darstellung wie in Fig. 9, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
    Fig. 14
    einen verdrehgesicherten Stößel mit einer als Einsatzelement ausgebildeten Verdrehsiche- rung,
    Fig. 15a bis c
    einen Querschnitt durch einen erfindungsgemä- ßen verdrehgesicherten Stößel im Bereich der Verdrehsicherung.
  • Entsprechend Fig. 1 weist ein verdrehgesicherter Stößel 1 eines Ventiltriebes einer im übrigen nicht gezeigten Brennkraftmaschine einen Boden 2 und ein Hemd 3 auf. Der verdrehgesicherte Stößel 1 ist vorzugsweise als Tassenstößel ausgebildet und üblicherweise zwischen einem nicht gezeigten Nocken und einem ebenfalls nicht gezeigten Ventil, beispielsweise zwischen einem Steuernocken und einem Gaswechselventil angeordnet. In dieser Anordnung führt der Stößel 1 in einer nicht gezeigten Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes 4 (vgl. Fig. 3d) eine oszillierende Hin- und Herbewegung aus, wobei im Zylinderkopf 4 eine Führungsnut 5 vorgesehen ist, in welche eine radial nach außen abstehende Verdrehsicherung 6 des verdrehgesicherten Stößels 1 eingreift. Die Verdrehsicherung 6 ist dabei in einer Ausnehmung 7 des Hemdes 3 des Stößels 1 angeordnet.
  • Gemäß Fig. 1, weist die Verdrehsicherung 6 zwei sich in Umfangsrichtung des Hemdes 3 bzw. des Stößels 1 erstreckende Federarme 8, 8' auf, welche zumindest bereichsweise an einer äußeren Mantelfläche 10 des Stößels 1 anliegen und durch eine radial nach innen auf das Hemd 3 bzw. auf den Stößel 1 wirkende Klemmkraft die Verdrehsicherung 6 am Stößel 1 fixieren. Dabei ist an der äußeren Mantelfläche 10 des Hemdes 3 bzw. des Stößels 1 eine, die Federarme 8, 8' der Verdrehsicherung 6 vollständig aufnehmende und radial nach innen zurückspringende Ringnut 9 vorgesehen (vgl. Fig. 2b), so dass die Federarme 8, 8' an keiner Stelle in radialer Richtung über eine Außenmantelfläche 10 des Stößels 1 radial nach außen überstehen.
  • Fig. 2a zeigt eine derartige Verdrehsicherung 6, mit ihren beiden in Umfangsrichtung verlaufenden Federarmen 8, 8', welche sich im Bereich eines radial nach außen abstehenden Rückens 11 treffen. Die Verdrehsicherung 6 kann dabei als Blechumformteil ausgebildet sein, wobei die beiden Federarme 8, 8' bei einer Verdrehsicherung gemäß den Fig. 1 bis 3 einen im Vergleich zur Außenmantelfläche 10 kleineren Radius aufweisen, so dass sich die Federarme 8, 8' bei am Stößel 1 montierter Verdrehsicherung 6 auf die Außenmantelfläche 10 beziehungsweise in die dort angeordnete Ringnut 9 mit radial nach innen gerichteter Kraft andrücken. Der Rücken 11 liegt dabei gemäß Fig. 2b und c in einer radial nach innen zurückspringenden Axialnut 12, wobei er sich mit zumindest einem Rückenbereich 13, insbesondere mit einem seitlichen Rückenbereich 13, formschlüssig an einen Längsrand 14 der Axialnut 12 anlegt. Hierdurch wird die Verdrehsicherung 6 in montiertem Zustand gegen eine Verschiebung in Umfangsrichtung gesichert.
  • In Fig. 3a ist ein Querschnitt durch den verdrehgesicherten Stößel 1 im Bereich der Ringnut 9 gezeigt, wobei auch die radial nach innen zurückspringende Axialnut 12 zu sehen ist. Die Verdrehsicherung gemäß der Fig. 3b ist dabei vorzugsweise als Blechbiegeteil ausgebildet, wobei der Rücken 11 ein Arretierelement 15 umgreift, welches einerseits in die Axialnut 12 eingreift und andererseits vom Rücken 11 der Verdrehsicherung 6 umfasst wird und dadurch diese gegen eine Verstellbewegung in Umfangsrichtung sichert. In Fig. 3d ist die Verdrehsicherung 6 gezeigt, wie sie mit ihrem Rücken 11 in der Führungsnut 5 des Zylinderkopfes 4 geführt ist und dadurch den Stößel 1 gegen eine Verdrehung sichert. Dabei sind üblicherweise die beiden Federarme 8, 8' der Verdrehsicherung 6 in Umfangsrichtung solange ausgebildet, dass sie zusammen eine zumindest mehr als 180° überdeckende Spange (vgl. Fig. 2a) bilden.
  • Die Verdrehsicherung 6 gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht somit aus den beiden Federarmen 8, 8' und dem diese verbindenden Rücken 11. Der Rücken 11 ist dabei vorzugsweise komplementär zum Querschnittsprofil der Führungsnut 5 ausgebildet, wodurch eine exakte Führung des Stößels 1 in der Aufnahmebohrung am Zylinderkopf 4 gewährleistet werden kann. Die Ringnut 9 kann generell entweder vollständig oder lediglich teilweise umlaufend ausgebildet sein. Die beiden Federarme 8, 8' weisen dabei bei nicht eingebauter Verdrehsicherung 6 einen im Vergleich zum Außenradius des Stößels 1 kleineren Radius auf, wodurch diese beim Aufclipsen auf das Hemd 3 eine Klemmkraft auf letzteres ausüben und damit die Verdrehsicherung 6 zuverlässig am Hemd 3 beziehungsweise am Stößel 1 fixieren. Ein Verdrehen der Verdrehsicherung 6 in Umfangsrichtung wird durch den insgesamt breiter ausgeführten Rücken 11 der Verdrehsicherung 6 verhindert, welcher sich in der Axialnut 12 beziehungsweise an dem Längsrand 14 der Axialnut 12 abstützt. Bei einer lediglich teilweise umlaufenden Ringnut 9 könnten eine Sicherung gegen ein Verdrehen in Umfangsrichtung der Verdrehsicherung 6 durch entsprechend begrenzte Federarme 8, 8' realisiert werden, so dass bei einem derartigen Fall auf eine breitere Ausführung des Rückens 11 verzichtet werden könnte, was sich vorteilhaft für die Herstellbarkeit der Verdrehsicherung 6 auswirkt. Generell kann die Form des Rückens 11, welcher die Führungsfläche in der Führungsnut 5 darstellt, entweder zylindrisch, teilzylindrisch vielförmig oder auch rechteckig ausgeführt sein.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung liegt darin, dass konstruktionsbedingt ein axiales Verschieben der Verdrehsicherung 6 sowie ein Verdrehen dieser aufgrund der Ringnut 9 beziehungsweise Axialnut 12 nicht möglich ist. Durch die Federspannkräfte der beiden Federarme 8, 8', welche umlaufend radial auf eine große Fläche wirken, kann zudem eine hohe Haltekraft realisiert werden, wobei die Flächenpressung aufgrund der großen Fläche relativ gering ist. so dass keine Verformungen des Stößels 1 zu erwarten sind. Des weiteren ist im Betrieb der Verdrehsicherung 6 kein Herauslösen der Verdrehsicherung 6 möglich. Eine Montage der Verdrehsicherung 6 ist aufgrund der Eigenpositionierung in der Ringnut 9 und der Axialnut 12 sowie der Federkräfte der beiden Federarme 8, 8' sehr einfach und ohne komplexe Vorrichtungen und Werkzeuge möglich.
  • Gemäß den Fig. 4 bis 11 ist eine Variante der Verdrehsicherung 6 gezeigt, bei welcher sich die beiden Federarme 8, 8' zumindest bereichsweise an eine innere Mantelfläche 16 des Hemdes 3 anlegen und durch eine radial nach außen auf das Hemd 3 wirkende Klemmkraft die Verdrehsicherung 6 am Hemd 3 fixieren. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen beziehungsweise Varianten weisen die beiden Federarme 8, 8' ein im Vergleich zum Außenradius des Stößels 1 größeren Radius auf, so dass bei montierter Verdrehsicherung 6 sich die beiden Federarme 8, 8' von innen drückend gegen die Innenmantelfläche 16 anlegen. Der Rücken 11 ragt dabei durch die als Durchgangsöffnung ausgestaltete Ausnehmung 7' durch das Hemd 3 radial nach außen und erlaubt dadurch die Sicherung gegen ein Verdrehen des Stößels 1 in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes 4. Gemäß Fig. 6a ist ein Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Stößel 1 gezeigt, wobei an der inneren Mantelfläche 16 ein nach radial außen zurückspringende Ringnut 9' vorgesehen ist, in welche die beiden Federarme 8, 8' der Verdrehsicherung 6 eingreifen. Dabei können die beiden Federarme 8, 8' im Bereich ihrer freien Enden jeweils einen radial nach außen abstehenden Vorsprung 17, 17' aufweisen, so dass die Federarme 8, 8' beispielsweise lediglich im Bereich dieser Vorsprünge 17, 17' beziehungsweise weiterer Vorsprünge 17" und 17''' an der Innenmantelfläche 16 beziehungsweise der Ringnut 9 anliegen (vgl. Fig. 8). Denkbar ist auch, dass im Bereich der nach außen abstehenden Vorsprünge 17, 17' an den Federarmen 8, 8' im Hemd 3 eine jeweils zugehörige Ausnehmung 18, 18' vorgesehen ist, in welche die Verdrehsicherung 6 mit ihren Vorsprüngen 17, 17' eingreift.
  • Gemäß Fig. 8 weist die Verdrehsicherung 6 an jedem Federarm 8, 8' jeweils zwei Vorsprünge 17 auf, welche ein lediglich bereichsweise Anliegen der Federarme 8, 8' an der Innenmantelfläche 16 erlauben. Bei dieser Ausführungsform ist die Ausnehmung 7 im Hemd 3 gemäß Fig. 9 so ausgebildet, dass sich die Verdrehsicherung 6 mit ihren seitlichen Rückenbereichen 13, 13' an dem jeweiligen Längsrand 19, 19' der Ausnehmung 7' anlegt und dadurch ein Verdrehen der Verdrehsicherung 6 in Umfangsrichtung verhindert wird. Eine ähnliche Darstellung bietet auch Fig. 6 und 7.
  • Demgegenüber sind gemäß den Fig. 10 bis 13 Ausnehmungen 18 im Hemd 3 vorgesehen, in welche die an den freien Enden der beiden Federarme 8, 8' angeordneten Vorsprünge 17, 17' eingreifen und dadurch ein Verdrehen der Verdrehsicherung 6 in Umfangsrichtung verhindern. Gemäß Fig. 13 ist dabei die Ausnehmung 7 kreisrund ausgebildet, wobei der Rücken 11 ebenfalls mit Rückenbereichen 13 und 13' an einem Rand 20 der Durchgangsöffnung 7 anliegt und auch durch diese Tatsache ein Verdrehen der Verdrehsicherung 6 in Umfangsrichtung verhindert werden kann.
  • Gemäß der Ausführungsform der Verdrehsicherung 6 in Fig. 14 und 15 ist die Verdrehsicherung 6 als nasenartiges Einsatzelement 21 ausgebildet, welches in einer radial nach außen offenen und nach radial innen geschlossenen Nut, insbesondere einer Axialnut 12, am Stößel 1 form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Dabei ist die radial nach außen geöffnete und radial nach innen geschlossene Nut 12 im Bodenbereich des Stößels 1 angeordnet, also in dem Bereich in dem eine Wandstärke des Hemdes 3 beziehungsweise des Bodens 2 deutlich größer ist als im übrigen Hemdbereich. Die Verdrehsicherung 6 besteht hierbei vorzugsweise aus einem massiven Einsatzelement 21, wobei eine dem Stößel 1 zugewandte Fläche des Einsatzelementes 21 vorzugsweise als Planfläche ausgebildet ist, welche auf einen ebenfalls planen Nutengrund 22 aufgesetzt wird. Eine Befestigung der Verdrehsicherung 6 beziehungsweise des Einsatzelementes 21 in der Nut 12 kann dabei beispielsweise mittels Löten, Schweißen und/oder Kleben erfolgen. Denkbar ist auch, dass die Nut 12 als Hinterschnittnut, beispielsweise in der Art einer Schwalbenschwanzverbindung, ausgeführt ist und das Einsatzelement 21 eine komplementär dazu ausgebildete Feder aufweist, wodurch neben einem Kraftschluss auch ein Formschluss zwischen dem Einsatzelement 21 und dem Stößel 1 erreicht werden kann.
  • Denkbar ist auch, dass die Nut 12 als das Einsatzelement 21 allseitig umschließende Vertiefung ausgebildet ist, so dass auch bei einem Versagen der stoffschlüssigen Verbindung kein Herauslösen des Einsatzelementes 21 möglich ist. Die Nut 12 beziehungsweise eine vergleichbare Vertiefung im Stößel 1 können dabei einfach durch eine kostengünstige Fräsbearbeitung hergestellt werden, während das Einsatzelement 21 kostengünstig als Massivumformteil herstellbar ist. Die Montage des Einsatzelementes 21 ist aufgrund der Eigenpositionierung der Verdrehsicherung 6 in der Nut 12 beziehungsweise in der Ausnehmung 7 einfach möglich, wodurch auch ein Montageaufwand verringert wird.
  • Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander kombiniert erfindungswesentlich sein.

Claims (9)

  1. Verdrehgesicherter Stößel (1) eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein aus einem Boden (2) und einem Hemd (3) bestehender Tassenstößel, der zwischen einem Nocken und einem Ventil angeordnet und in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes (4) geführt ist, wobei in einer Ausnehmung (7, 7') des Hemdes (3) eine radial nach außen abstehende Verdrehsicherung (6) angeordnet ist, die in einer Führungsnut (5) des Zylinderkopfes (4) gleitet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verdrehsicherung (6) zwei sich in Umfangsrichtung des Stößels (1) erstreckende Federarme (8, 8') aufweist, die zumindest bereichsweise entweder an einer inneren Mantelfläche (16) des Hemdes (3) oder an einer äußeren Mantelfläche (10) des Stößels (1) anliegen und durch eine radial auf den Stößel (1) wirkende Klemmkraft die Verdrehsicherung (6) an diesem fixieren.
  2. Stößel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der inneren Mantelfläche (16) des Hemdes (3) eine, die Federarme (8, 8') der Verdrehsicherung zumindest teilweise aufnehmende radiale Ringnut (9') angeordnet ist.
  3. Stößel nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Federarme (8, 8') der Verdrehsicherung (6) zusammen eine zumindest mehr als 180° überdeckende Spange bilden.
  4. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei einer Verdrehsicherung (6) mit an der inneren Mantelfläche (16) des Hemdes (3) anliegenden Federarmen (8, 8') ein radial nach außen abstehender Rücken (11) vorgesehen ist, der eine Durchgangsöffnung (7') zumindest in Umfangsrichtung kraftschlüssig durchgreift.
  5. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei einer Verdrehsicherung (6) mit an der äußeren Mantelfläche (10) des Hemdes (3) anliegenden Federarmen (8, 8') ein radial nach außen abstehender Rücken (11) ausgebildet ist, der mit einem Rückenbereich (13) in eine, an der äußeren Mantelfläche (10) des Hemdes (3) radial zurückspringende Axialnut (12) eingreift.
  6. Stößel nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rückenbereich (13, 13') in Umfangsrichtung kraftschlüssig mit der Axialnut (12) verbunden ist.
  7. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Federarme (8, 8') im Bereich ihrer freien Enden jeweils einen radial nach außen abstehenden Vorsprung (17, 17') aufweisen, welcher in eine zugehörige Ausnehmung (18, 18') im Hemd (3) des Stößels (1) eingreift.
  8. Verdrehgesicherter Stößel (1) eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein aus einem Boden (2) und einem Hemd (3) bestehender Tassenstößel, der zwischen einem Nocken und einem Ventil angeordnet und in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes (4) geführt ist, wobei in einer Ausnehmung (7, 12) eine Verdrehsicherung (6) angeordnet ist, die in einer Führungsnut (5) des Zylinderkopfes (4) gleitet, gekennzeichnet durch die Merkmale,
    - die Verdrehsicherung (6) ist als nasenartiges Einsatzelement (21) ausgebildet, welches in einer nach radial außen offenen und nach radial innen geschlossenen Ausnehmung (7, 12) am Stößel (1) form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist,
    - die Ausnehmung (7, 12) ist im Bodenbereich des Stößels (1) angeordnet
    - die Ausnehmung (12) ist als Hinterschnittnut ausgeführt und das Einsatzelement (21) weist eine komplementär ausgebildete Feder auf.
  9. Stößel nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Einsatzelement (21) mit dem Stößel (1) verklebt oder verlötet oder verschweißt ist.
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