EP2475849B1 - Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine - Google Patents

Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine Download PDF

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EP2475849B1
EP2475849B1 EP10739891.9A EP10739891A EP2475849B1 EP 2475849 B1 EP2475849 B1 EP 2475849B1 EP 10739891 A EP10739891 A EP 10739891A EP 2475849 B1 EP2475849 B1 EP 2475849B1
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EP
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pressure piston
bracket
housing
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drag lever
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Wolfgang Christigen
Peter Sailer
Frank Himsel
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • 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
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • 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
    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • 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
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L2001/187—Clips, e.g. for retaining rocker arm on pivot
    • 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 structural unit for a valve train of an internal combustion engine, with a hydraulic support element and a drag lever connected thereto via a clamp, which sits at one end via a dome in its underside on a crowned head of a pressure piston of the support, which pressure piston via its outer jacket extends in a bore of a pot-like housing of the support member, which clamp the calotte flanked with retaining strips along whose inner sides run in a guide zone on the outer surface of the pressure piston, wherein the housing has a passage for hydraulic fluid, which hydraulic fluid via a channel between the housing and the pressure piston to at least one passage in the pressure piston to a reservoir in this is conductive.
  • the state of the art is based on the documents DE 196 17 523 C2 (Clamp made of longitudinal metal strip), DE 102 49 560 A1 (Clip made of transverse metal band) as well US 6,543,402 B2 (wire clip ).
  • the pressure piston of the hydraulic support element of the respective structural unit runs freely rotatably in its housing.
  • the forces introduced can lead to component-destructive voltage peaks.
  • the elements may need to be made larger or it may be necessary to reduce the maximum speed to be traveled.
  • the object of the invention is therefore to provide a component of the type mentioned, in which the disadvantages are eliminated.
  • this object is achieved in that the guide zone is formed on the pressure piston at the same time as a rotation for this, wherein the pressure piston is defined rotationally mounted relative to the rocker arm.
  • the flax / depressions may be embossed, for example.
  • the pressure piston of the support When mounting the unit, therefore, the pressure piston of the support must be “directed” mounted / clipped with its guiding zone behind the retaining strips of the clip /, so that the corresponding passage is located in the side of almost tension-free area.
  • the passage through installation must assume a geodetically high positioning.
  • the housing preferably remains rotatable relative to the pressure piston, but can also be rotationally fixed relative thereto.
  • the Endan As a parenthesis, for example, is intended to a component made of sheet metal, the Endan assemblies either longitudinally or transversely.
  • the clip can also consist of wire with their retaining strips. It is important in this context, undisturbed by the clamp, free Verschwenkbewegige the finger lever on the head of the support.
  • Simple measures of a supply of the hydraulic fluid to the reservoir in the pressure piston are the subject of another subclaim. Accordingly, starting from at least one passage in the housing, preferably intended to a Ringnutabgriff in the region of a separation surface between the pressure piston and the housing.
  • the at least one passage and the at least one passage are preferably shown as bores, with windows or the like also being suitable.
  • Drawn is a structural unit 1 for a valve train of an internal combustion engine. This is formed from a hydraulic support element 2 and a drag lever 4 connected thereto via a bracket 3. The latter is seated at one end 5 via a dome 6 located in its underside 7 on a crowned head 8 of a pressure piston 9 of the support element 2. The pressure piston 9 extends over its outer casing 10 in a bore 11 of a cup-shaped housing 12 of the support element 2. At the other end 16, the drag lever 4 at the bottom 7 a system 32 for a shaft of a gas exchange valve.
  • the housing 12 has a passage 17 (bore) for hydraulic fluid, which is via a channel 18 (Ringnutabgriff) between the housing 12 and the plunger 9 to the passage 19 (bore) in the pressure piston 9 and from there to a reservoir 20 in this conductive ,
  • the aforementioned bracket 3 flanks the cap 6 with two retaining strips 13 along.
  • Inner sides 14 run in a guide zone 15 on the outer jacket 10 of the pressure piston 9.
  • the guide zone 15 consists of two transverse to the head transverse flax 21 on the outer jacket 10 of the pressure piston 9.
  • the flax 21 have two axially opposite heels 30.
  • the passage 19 is thus "forcibly" in the neutral, virtually stress-free region of the pressure piston 9. A risk of breakage after continuous stress during operation is eliminated. Possibly. can be used thin-walled than previously executed components.
  • the bracket 3 extends longitudinally with its retaining strips 13 on the underside 7 of the finger lever 4.
  • a final extension 23 of the bracket 3 is bent around an end face 24 of the finger lever 4 at one end 5.
  • Another end extension 25 extends around a transverse bar 26 of a recess 27 of a transverse strut 28 of the cross-section here U-shaped drag lever 4. Within the recess 27, a cam roller 31 is received, wherein a Gleitabgriff is conceivable and provided.

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
    • Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Baueinheit und
    • Figur 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.
    • Liste der Bezugszahlen
  • 1) Baueinheit 32) Anlage
    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

Claims (9)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammer (3) aus Draht oder Blechband besteht.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
EP10739891.9A 2009-09-08 2010-07-29 Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine Not-in-force EP2475849B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040608A DE102009040608A1 (de) 2009-09-08 2009-09-08 Baueinheit für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2010/061012 WO2011029667A1 (de) 2009-09-08 2010-07-29 Baueinheit für einen ventiltrieb einer brennrkaftmaschine

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