Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Schaltbares VentiltriebsteilSwitchable valve drive part
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Ventiltriebsteil, mit einem hohlzylindri- schen Gehäuse, in dessen Bohrung ein demgegenüber relativ axial bewegliches Innenelement mit seinem Außenmantel verläuft, wobei einem der Bauteile [Innenelement oder Gehäuse] wenigstens eine Bohrung mit zumindest einem im Entkoppelfall darin verlaufenden Koppelkolben immanent ist, welche Boh- rung in Richtung zum anderen Bauteil führt und an eine Ringfläche zwischen den Bauteilen mündet, welcher Koppelkolben für einen Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des anderen Bauteils in Eingriff bringbar ist und wobei ein Lost-Motion-Federmittel vorgesehen ist, das die Bauteile in deren Ausschieberichtung voneinander weg beaufschlagt.The invention relates to a switchable valve drive part, with a hollow cylindrical housing, in whose bore a relatively axially movable inner element extends with its outer jacket, wherein one of the components [inner element or housing] at least one bore with at least one in the decoupling case extending coupling piston is immanent which bore leads in the direction of the other component and leads to an annular surface between the components, which coupling piston for a coupling case in sections with a cam surface of the other component is engageable and wherein a lost-motion spring means is provided, which the components acted upon in the Ausschieberichtung each other away.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein derartiges Ventiltriebsteil, hier als Tassenstößel ausgebildet, geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 44 92 633 C1 hervor. Dessen Koppelme- chanismus ist unmittelbar unterhalb des Bodenbereichs angeordnet. Der Fachmann erkennt, dass der vorbekannte Stößel relativ kompliziert aufgebaut ist und sich dessen Herstellung somit als unnötig kostenaufwändig erweist. Beispielsweise ist das Außenteil im Bodenbereich nicht symmetrisch ausgebildet, da unterhalb des ringförmigen Bodens Führungsbohrungen für die Koppelkol- ben appliziert sind. Auch ist das Innenteil unnötig massiv und kompliziert dargestellt. Aufgrund der vorgenannten massiven Ausbildung sind die oszillierenden Ventiltriebsmassen nachteilig erhöht. Die zu erkennende Kolbenkopplung
führt zu einer relativ großen Flächenpressung im Koppelbereich, auch kann es zu unnötigem Kantenverschleiß im Einfahrbereich der Koppelkolben kommen.Such a valve train part, designed here as a bucket tappet, is apparent from the considered as generic forming DE 44 92 633 C1. Its coupling mechanism is located directly below the floor area. The skilled artisan will recognize that the prior art ram is constructed relatively complicated and thus its production proves to be unnecessarily costly. For example, the outer part is not formed symmetrically in the bottom region, since guide bores for the coupling piston are applied below the annular bottom. Also, the inner part is unnecessarily massive and complicated. Due to the aforementioned massive design, the oscillating valve train masses are disadvantageously increased. The piston coupling to be recognized leads to a relatively large surface pressure in the coupling region, it can also lead to unnecessary edge wear in the retraction of the coupling piston.
Zudem sind aus dem älteren Stand der Technik Lösungen vorbekannt, bei de- nen die Koppelkolben im Koppelfall in eine stirnseitig angrenzende, allumlaufende Ringnut des jeweils anderen Bauteils einfahren. Die Ringnut schwächt zum einen das Material, so dass ggf. in diesem Bereich stärker dimensioniert werden muss. Zum anderen liegen aufgrund der Ringnut, durch welches Hydraulikmittel stirnseitig vor den oder die Koppelkolben geleitet wird, relativ lange Hydraulikmittelwege vor. Dies kann zu unerwünscht langen Schaltzeiten bzw. Fehlschaltungen innerhalb des zur Verfügung stehenden Zeitfensters (Grundkreis) führen.In addition, prior art solutions are already known, in which the coupling pistons, in the coupling case, retract into an all-round annular groove of the respective other component which is adjacent to the end face. On the one hand, the annular groove weakens the material, so that possibly larger dimensions have to be applied in this area. On the other hand, because of the annular groove, through which the hydraulic fluid is conducted in front of the coupling piston or pistons, relatively long hydraulic fluid paths are present. This can lead to undesirably long switching times or faulty circuits within the available time window (base circle).
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein schaltbares Ventiltriebsteil der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide a switchable valve train part of the aforementioned type, in which the cited disadvantages are eliminated by simple means.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der jeweilige Koppelkolben, ausgehend von dessen der Mitnehmerfläche zugewandter Stirn, an einer Axialseite mit einer abschnittsweisen Abflachung versehen ist, wobei das andere Bauteil, lediglich im Umfangsabschnitt der angrenzenden Bohrung mit dem Koppelkolben im einen Bauteil, in seiner Bohrung / an seinem Außenmantel, mit einer lediglich sichelartigen Materialfreistellung versehen ist, an deren einer flachen Axialstirn die Mitnehmerfläche für einen Eingriff der Abflachung des Koppelkolbens für den Koppelfall dargestellt ist und wobei einerseits der Koppelkolben gegenüber dessen Bohrung und andererseits die Bauteile zueinander mit einer respektiven Rotationssicherung versehen sind.
Somit liegt ein schaltbares Ventiltriebsteil vor, bei dem die zitierten Nachteile wirkungsvoll beseitigt sind. Der Schutzbereich der Erfindung bezieht sich insbesondere auf schaltbare Ventiltriebsteile wie Tassenstößel, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Gleichermaßen sind vom Schutzbereich schaltbare Rollen- oder Flachstößel und schaltbare Abstützelemente mit umfasst. Sämtliche Elemente können mit hydraulischem oder mechanischem Spielausgleich versehen sein.According to the invention, this object is achieved in that the respective coupling piston, starting from the driver face facing end, is provided on one axial side with a section-wise flattening, wherein the other component, only in the peripheral portion of the adjacent bore with the coupling piston in a component in his Bore / is provided on its outer jacket, with a merely sickle-like material release, on which a flat Axialstirn the driver surface for engagement of the flattening of the coupling piston for the coupling case is shown and where on the one hand, the coupling piston against the bore and on the other hand the components to each other with a respectful rotation are provided. Thus, there is a switchable valve train part in which the cited disadvantages are effectively eliminated. The scope of the invention relates in particular to switchable valve train parts such as bucket tappets, but is not limited thereto. Likewise, switchable roller or flat tappets and switchable supporting elements are included in the scope of protection. All elements can be provided with hydraulic or mechanical clearance compensation.
Der Erfindungsgedanke betrifft Lösungen mit wenigstens einem Koppelkolben, vorzugsweise sollen jedoch zwei sich diametral gegenüber liegende Koppelkolben appliziert sein. Denkbar und vorgesehen sind jedoch auch Lösungen, mit einer Koppelkolbenzahl >2 (sternförmige Anordnung).The idea of the invention relates to solutions with at least one coupling piston, but preferably two diametrically opposed coupling pistons should be applied. However, solutions are also conceivable and provided with a coupling piston number> 2 (star-shaped arrangement).
Im Entkoppelfall können die Koppelkolben im Gehäuse sitzen und für den Kop- pelfall (großer Nockenhub) radial nach innen in ihre jeweilige sichelartige Materialfreistellung am Außenmantel des Innenteils verschoben werden. Außerdem können die Koppelkolben im Innenteil, beispielsweise in einer Radialbohrung, verlaufen und für den Koppelfall radial nach außen in die angrenzende sichelartige Materialfreistellung der Bohrung des Gehäuses verlagert werden. Zweckmäßig ist es, wenn die Koppelkolben an ihrer entsprechenden Axialseite (Koppelbereich) mit einer Abflachung versehen sind, dies ist jedoch nicht Bedingung.In the decoupling case, the coupling pistons can sit in the housing and be displaced radially inwardly into their respective sickle-like material release on the outer jacket of the inner part for the coupling case (large cam lift). In addition, the coupling piston in the inner part, for example, in a radial bore, extend and be displaced for the coupling case radially outward in the adjacent sickle-like material release of the bore of the housing. It is expedient if the coupling pistons are provided with a flattening on their corresponding axial side (coupling region), but this is not a condition.
Die vorschlagsgemäße jeweilige sichelartige Materialfreistellung kann für den Fall deren Ausbildung in der Bohrung des Gehäuses beispielsweise durch einen einfachen Scheibenfräsvorgang generiert werden. Denkbar sind jedoch auch andere spanabhebende Vorgänge wie Eindrehen bzw. ein spanloses Einbringen wie Prägen, Fließpressen bzw. Einsicken.The proposed respective sickle-like Materialfreistellung can be generated in the case of their training in the bore of the housing, for example, by a simple Scheibenfräsvorgang. Also conceivable, however, are other machining operations such as screwing or a non-cutting introduction such as embossing, extrusion or picking.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das schaltbare Ventiltriebsteil, wie genannt, als ab- oder umschaltbarer Tassenstößel ausgebildet ist. Als Bohrung für die vorzugsweise zwei Koppelkolben ist insbesondere an eine Radialbohrung gedacht, die in einem Arbeitsgang einfach dargestellt werden kann. Denkbar und
vorgesehen ist es jedoch auch, für jeden Koppelkolben eine Sackbohrung o. dgl. zu applizieren.It is particularly preferred if the switchable valve train part, as mentioned, is designed as a detachable or reversible tappet. As a bore for the preferably two coupling piston is especially thought of a radial bore, which can be easily displayed in one operation. Conceivable and However, it is also provided to apply a blind hole o. The like. For each coupling piston.
In Koppelrichtung werden die Koppelkolben vorzugsweise über Druckfederkraft radial nach außen (für den Fall deren Anordnung im Innenteil) beaufschlagt. Eine Rückverlagerung in Entkoppelrichtung ist über in die sichelartige Materialfreistellung jeweils leitbares Hydraulikmittel ermöglicht.In the coupling direction, the coupling pistons are preferably acted upon by compression spring force radially outwards (in the case of their arrangement in the inner part). A shift back in Entkoppelrichtung is made possible in the sickle-like material release each conductive hydraulic fluid.
Die jeweilige sichelartige Materialfreistellung schwächt nur geringfügig die Wandstärke, so dass auf notwendige Versteifungsmaßnahmen wie bei einer Ringnutkopplung im Stand der Technik verzichtet werden kann. Der Fachmann erkennt, dass aufgrund des Verzichts auf die Ringnut auch verkürzte Hydraulikmittelwege vorliegen.The respective sickle-like material release weakens only slightly the wall thickness, so that it can be dispensed with necessary stiffening measures such as in a Ringnutkopplung in the prior art. The skilled artisan will recognize that due to the omission of the annular groove and shortened hydraulic fluid paths are present.
Um insbesondere eine einfache Heranleitung des Hydraulikmittels in die sichelartigen Materialfreistellungen beim Tassenstößel zu gewährleisten, ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagen, im Inneren des Gehäuses ein dünnwandiges Blechteil anzulegen, in dem entsprechende Kanäle, ausgehend von einem oder mehreren Durchlässen im Hemd, eingeformt sind. Ggf. können die Kanäle auch an einer Innenwandung des Gehäuses appliziert sein, so dass das dünnwandige Blechteil ggf. auch glattflächig dargestellt werden kann.In order to ensure in particular a simple instruction of the hydraulic means in the sickle-like Materialfreistellungen the bucket tappet, it is proposed in concretization of the invention to create a thin-walled sheet metal part inside the housing, in the corresponding channels, starting from one or more passages in the shirt, are formed. Possibly. For example, the channels can also be applied to an inner wall of the housing, so that the thin-walled sheet-metal part can optionally also be represented with a smooth surface.
Zur umfangsmäßigen Lagezuordnung der Koppelkolben zu ihren sichelartigen Materialfreistellungen ist es vorgeschlagen, in einem Ringspalt zwischen bei- den Ventiltriebsbauteilen eine einfache Rotationssicherung wie einen Stift, eine Kugel o. dgl. zu applizieren.For circumferential positional assignment of the coupling piston to their sickle-like material exemptions, it is proposed to apply in a ring gap between the two valve train components a simple anti-rotation device such as a pin, a ball or the like.
Gleichfalls müssen die Koppelkolben, für den Fall ihrer Ausbildung mit einer Abflachung für einen „face-to-face"-Kontakt mit der entsprechenden Gegenflä- che der sichelartigen Ausformung, gegenüber ihrer Bohrung rotationsgesichert werden. Hier bietet sich ein einfach auf deren Abflachungen legbarer Sicherungsring o. ä. an. Ggf. können die Koppelkolben auch durch einen in deren Radialbohrung einragenden Stift verdrehgesichert werden.
Des weiteren ist es in Konkretisierung der Erfindung vorgesehen, das Innenteil dünnwandig / rohrartig auszubilden, wobei die Radialbohrung mit den Koppelkolben Bestandteil eines einfachen Querstegs ist. Somit liegt ein sehr preiswert darstellbares Innenelement vor.Likewise, the coupling pistons, in the case of their formation with a flattening for a face-to-face contact with the corresponding counter surface of the sickle-like formation, must be secured against rotation with respect to their bore Optionally, the coupling pistons can also be secured against rotation by a pin projecting into their radial bore. Furthermore, it is provided in concretization of the invention, the inner part thin-walled / pipe-like form, the radial bore with the coupling piston is part of a simple crosspiece. Thus, there is a very inexpensive representable inner element.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is suitably explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Tassenstößel als schaltbares Ventiltriebsteil;Figure 1 shows a longitudinal section through a tappet as a switchable valve drive part;
Figur 2 einen Querschnitt nach der Schnittlinie A-A der Figur 1 undFigure 2 shows a cross section along the section line A-A of Figure 1 and
Figur 3 eine um 90° gegenüber Figur 1 gedrehteFigure 3 is rotated by 90 ° relative to Figure 1
Schnittansicht.Sectional view.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Dargestellt ist ein schaltbares Ventiltriebsteil 1 , hier als Tassenstößel ausgebildet.Shown is a switchable valve drive part 1, designed here as a bucket tappet.
Das Ventiltriebsteil 1 besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2, das ü- ber sein dünnwandiges Hemd 21 in einer Aufnahme der Brennkraftmaschine oszillierend anordenbar ist. Das Hemd 21 erstreckt sich von einem Außenrand 20 eines ringähnlichen Bodens 19 in nockenferne Richtung. Von einem Innen- rand 22 des Bodens 19 geht ein Ansatz 23 weg. Dieser besitzt eine Bohrung 3, in der ein demgegenüber axial bewegliches, dünnwandig / rohrartig ausgebildetes Innenelement 4 aufgenommen ist. Das Innenelement 4 hat keinen No-
ckenkontakt, so dass das schaltbare Ventiltriebsteil 1 als Abschaltelement vorliegt.The valve train part 1 consists of a hollow cylindrical housing 2 which can be arranged in an oscillating manner via its thin-walled shirt 21 in a receptacle of the internal combustion engine. The shirt 21 extends from an outer edge 20 of a ring-like bottom 19 in cam-distant direction. From an inner edge 22 of the bottom 19, a projection 23 is gone. This has a bore 3, in which a contrast axially movable, thin-walled / tubular-like inner element 4 is added. The inner element 4 has no ckenkontakt, so that the switchable valve train part 1 is present as a shutdown.
In einem Quersteg 38 des lnnenelements 4 verläuft eine Bohrung 6, die hier als Radialbohrung vorliegt. In dieser Bohrung 6 liegen sich im Entkoppelfall zwei Koppelkolben 7 diametral gegenüber. Diese sind radial nach außen (Koppelrichtung) über die Kraft einer gegen deren innere Stirnen 17 wirkenden Schraubendruckfeder als Federmittel 18 beaufschlagt.In a transverse web 38 of the inner element 4 extends a bore 6, which is present here as a radial bore. In this bore 6 are located in the decoupling two coupling piston 7 diametrically opposite. These are urged radially outwards (coupling direction) via the force of a helical compression spring acting against their inner forehead 17 as spring means 18.
An einer Axialseite 12 (hier Nockenseite) sind die Koppelkolben 7, ausgehend von ihren radial äußeren Stirnen 11 , mit je einer abschnittsweisen Abflachung 13 versehen. Figur 1 offenbart den Koppelzustand des Ventiltriebsteils 1 , bei dem die Koppelkolben 7, abschnittsweise radial nach außen ausgefahren, mit einer Mitnehmerfläche 9 in der Bohrung 3 des Gehäuses 2 in Eingriff sind. Die- se Mitnehmerfläche 9 ist durch eine obere flache Axialstirn einer sichelartigen Materialfreistellung 14 dargestellt, an der die jeweilige Abflachung 13 des Koppelkolbens 7 im Koppelfall anliegt. Die Materialfreistellung 14 kann beispielsweise mit einem in die Bohrung 3 des Gehäuses 2 einfahrbaren einfachen Scheibenfräser generiert werden (siehe auch Figur 2).On an axial side 12 (here cam side), the coupling piston 7, starting from their radially outer foreheads 11, each provided with a section-wise flattening 13. Figure 1 discloses the coupling state of the valve train part 1, in which the coupling piston 7, partially extended radially outwardly, with a cam surface 9 in the bore 3 of the housing 2 are engaged. This driver surface 9 is represented by an upper flat axial end of a sickle-like material release 14 against which the respective flattening 13 of the coupling piston 7 rests in the coupling case. The material release 14 can be generated, for example, with a retractable into the bore 3 of the housing 2 simple disc milling cutter (see also Figure 2).
Wie zu erkennen, ist die Bohrung 3 des Gehäuses 2 Bestandteil des sich vom Innenrand 22 des Bodens 19 des Gehäuses 2 in nockenferne Richtung erstreckenden hohlzylindrischen Ansatzes 23.As can be seen, the bore 3 of the housing 2 is part of the hollow-cylindrical projection 23 extending from the inner edge 22 of the bottom 19 of the housing 2 in the direction away from the cam.
Eine Rückverlagerung der Koppelkolben 7 in Entkoppelrichtung erfolgt über vor deren radial äußere Stirnen 11 in die Materialfreistellung 14 leitbares Hydraulikmittel. Hierfür hat das Gehäuse 2 in seinem Inneren ein weitestgehend anliegendes, dünnwandiges Element 25 wie ein Blechteil.A return displacement of the coupling piston 7 in the decoupling via above the radially outer forks 11 in the material release 14 conductive hydraulic fluid. For this purpose, the housing 2 has in its interior a largely fitting, thin-walled element 25 as a sheet metal part.
Ausgehend von einem Durchlass 26 im Hemd 21 (siehe Figur 3), wird das Hydraulikmittel weiter über einen hemdseitig in das Element 25 geformten Steigkanal 27 in Bodenrichtung geleitet. Dort erfolgt eine Weiterleitung radial nach innen über wenigstens einen Radialdurchtritt 28 zwischen dem Boden 19 und
dem dortig anliegenden Abschnitt des Elements 25. Radial innen wird das Hydraulikmittel weiter über einen Axialkanal 31 nach unten geleitet, der zwischen einem Außenmantel 30 des Ansatzes 23 und dem dortig befindlichen Bereich des Elements 25 verläuft. In das Element 25 ist radial vor den Materialfreistel- lungen 14 ein Ringkanal 32 eingeformt, der mit dem Axialkanal 31 in Verbindung steht. Ausgehend von diesem Ringkanal 32 erfolgt eine Weiterleitung des Hydraulikmittels über respektive Übertritte 33 unmittelbar in die Materialfreistellungen 14 vor den radial äußeren Stirnen 11 der Koppelkolben 7.Starting from a passage 26 in the shirt 21 (see Figure 3), the hydraulic fluid is further directed via a shirt side shaped in the element 25 riser 27 in the bottom direction. There is a forwarding radially inwardly via at least one radial passage 28 between the bottom 19 and Radially inside, the hydraulic fluid is further directed downwards via an axial channel 31, which runs between an outer jacket 30 of the attachment 23 and the region of the element 25 located there. In the element 25, a ring channel 32 is formed radially in front of the Materialfreistel- 14, which is in communication with the axial channel 31. Starting from this annular channel 32, a forwarding of the hydraulic fluid via respective crossings 33 takes place directly in the Materialfreistellungen 14 in front of the radially outer forehead 11 of the coupling piston. 7
Eine Ringfläche 8 zwischen den Bauteilen 2, 4 ist von einer Rotationssicherung 16 übergriffen ist. Diese sitzt in einer Aussparung 34 im Außenmantel 5 des Innenelements 4 und ist als Wälzkörper ausgebildet. Radial außen greift die Rotationssicherung 16 (Wälzkörper) in eine entsprechende Längsnut 35 der Bohrung 3 des Ansatzes 23.An annular surface 8 between the components 2, 4 is overlapped by a rotation lock 16. This sits in a recess 34 in the outer jacket 5 of the inner member 4 and is formed as a rolling element. Radially outward, the anti-rotation device 16 (rolling elements) engages in a corresponding longitudinal groove 35 of the bore 3 of the projection 23.
Gleichfalls haben die Koppelkolben 7 gegenüber deren Bohrung 6 eine Rotationssicherung 15. Diese ist als einfaches Sicherungselement wie ein Sprengring ausgebildet, der in einer Ringnut 36 am Außenmantel 5 des Innenelements 4 verläuft und im Bereich der Koppelkolben 7 auf deren Abflachungen 13 liegt.
This is designed as a simple securing element as a snap ring which extends in an annular groove 36 on the outer jacket 5 of the inner member 4 and in the region of the coupling piston 7 lies on the flattened portions 13.
Liste der BezugszahlenList of reference numbers
1 ) Ventiltriebsteil1) Valve drive part
2) Gehäuse 3) Bohrung Gehäuse2) housing 3) bore housing
4) Innenelement4) Interior element
5) Außenmantel5) outer jacket
6) Bohrung Koppelkolben6) bore coupling piston
7) Koppelkolben 8) Ringfläche7) coupling piston 8) annular surface
9) Mitnehmerfläche9) driving surface
10)Lost-Motion-Federmittel10) lost motion spring means
11 )(äußere) Stirn11) (outer) forehead
12)Axialseite 13)Abflachung12) Axialseite 13) flattening
14)Materialfreistellung14) material exemption
15)Rotationssicherung15) antirotational
16)Rotationssicherung16) antirotational
17)(innere) Stirn 18) Federmittel17) (inner) end 18) spring means
19)Boden19) Soil
20)Außenrand20) outer edge
21 )Hemd21) shirt
22)lnnenrand 23)Ansatz22) inner edge 23) approach
24)Oberseite24) top
25)Element25) Element
26)Durchlass26) passage
27)Steigkanal 28)Radialdurchtritt27) riser 28) radial passage
29)Unterseite Boden29) Bottom of the ground
30)Außenmantel30) outer shell
31 )Axialkanal
32)Ringkanal31) axial channel 32) annular channel
33)Übertritt33) crossing
34)Aussparung34) recess
35)Längsnut35) longitudinal groove
36)Ringnut36) annular groove
37)Entlüftungsöffnung37) vent
38)Quersteg
38) transverse web