DE10146131A1

DE10146131A1 - Schaltelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10146131A1
Application number: DE10146131A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-03
Also published as: CA2404072C; US20030051689A1; CA2404072A1; US6595174B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Schaltelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Außenteil (2) sowie einem in dessen Bohrung (3) axial beweglichen Innenelement (4), wobei das Außenteil (2) und das Innenelement (4) in einer durch eine Lost-Motion-Feder (8) erzielten axial entfernten Relativstellung wenigstens je eine zueinander fluchtende Aufnahme (12, 9) besitzen und in zumindest einer der Aufnahmen (12, 9) ein verschieblicher oder mehrere in Richtung zur anderen Aufnahme (9, 12) verschiebliche Kolben (10) zur Kopplung des Innenelements (4) mit dem Außenteil (2) bei der Relativstellung zueinander angeordnet ist oder sind und wobei zwischen dem Innenelement (4) und dem Außenteil (2) ein Höhenanschlag zur Definierung der Relativstellung appliziert ist. Erfindungsgemäß ist der Höhenanschlag als separates, dickenvariables Element (16) wie eine Scheibe oder ein Sicherungsring ausgebildet, die oder der am Außenteil (2) oder Innenelement (4) befestigt ist und mit einer Anschlagfläche des Innenelements (4) oder Außenteils (2) kommuniziert. DOLLAR A Über diese fertigungstechnisch äußerst einfachen Maßnahmen ist eine fluchtende Einstellung der Aufnahmen (9, 12) für den Koppelfall geschaffen.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise zur Ventilabschaltung, mit einem Außenteil sowie einem in dessen Bohrung axial beweglichen Innenelement, wobei das Außenteil und das Innenelement in einer durch eine Lost-Motion-Feder erzielten axial entfernten Relativstellung wenigstens je eine zueinander fluchtende Aufnahme besitzen und in zumindest einer der Aufnahmen ein verschieblicher oder mehrere in Richtung zur anderen Aufnahme verschiebliche Kolben zur Kopplung des Innenelements mit dem Außenteil bei der Relativstellung zueinander angeordnet ist oder sind und wobei zwischen dem Innenelement und dem Außenteil ein Höhenanschlag zur Definierung der Relativstellung appliziert ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Schaltelement geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 199 15 531 hervor. Es ist hier als schaltbarer Nockenfolger für einen Stößelstangentrieb dargestellt. Dabei ist ein Höhenanschlag zur Definierung der Relativstellung über ein im Innenelement angeordnetes kolbenähnliches Element hergestellt. Dieses ragt radial außen in eine Längsnut des Außenteils. Im axial auseinander gefahrenen Zustand des Innenelements zum Außenteil schlägt das Element an einem Ende der Längsnut an. Somit soll eine fluchtende Zuordnung einer im Außenteil positionierten Koppelbohrung für einen im Innenelement angeordneten Kolben zur Kopplung geschaffen sein.

Nachteilig ist es bei dem vorgenannten Stand der Technik, daß eine Einstellung des Spiels der Kopplung relativ kompliziert und aufwändig ist. Es ist klar, daß die entsprechende Aufnahme im Außenteil (Koppelbohrung) zur Aufnahme des Kolbens geringfügig spielbehaftet gegenüber einem Außenmantel des Kolbens ausgebildet sein muß. Dieses Spiel und eine Höhenlage schwankt fertigungsbedingt von Schaltelement zu Schaltelement. Die relativ breite Varianz dieses mechanischen Leerwegs bei den Schaltelementen ist jedoch unerwünscht.

Um daher das Koppelspiel einzustellen bzw. dessen Varianz in einem erträglichen Maß zu halten, werden die Kolben zur Verriegelung gruppiert. Dies ist fertigungs- und meßtechnisch äußerst aufwändig. Beispielsweise werden Schaltelemente komplett montiert, anschließend wird das Spiel gemessen, um daraufhin das Schaltelement wiederum zu demontieren und einen entsprechenden Kolben zur Kopplung zuzupaaren. Gleichfalls ist es denkbar, den Höhenanschlag an der Längsnut des Außenelements zu gruppieren.

Sind zwei Kolben zur Kopplung vorgesehen, so wie es aus der DE 42 06 166 hervorgeht, erweisen sich die o. g. Anschlagmaßnahmen quasi als unmöglich. Hier wird die fluchtende Lage der sich im Innenelement diametral gegenüber liegenden Koppelbohrungen über Anlage der beiden axial beweglichen Teile des Schaltelements am Nockengrundkreis realisiert. Eine Einstellung des Spiels der Kopplung erfolgt hier fertigungs- und meßtechnisch äußerst aufwändig über eine Paarung von entsprechenden Schaltelementen (hier Tassenstößel) mit Nockenpaaren bzw. -wellen. Ggf. wird eine zu große Spielabweichung zugelassen werden müssen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schaltelement der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Höhenanschlag als separates, dickenvariables Element wie eine Scheibe oder ein Sicherungsring ausgebildet ist, die oder der am Außenteil oder Innenelement befestigt ist und mit einer Anschlagfläche des Innenelements oder Außenteils kommuniziert. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dabei Gegenstand des Unteranspruch 3. Hier wird auf zwei sich idealerweise diametral gegenüber liegende Kolben zur Kopplung verwiesen.

Durch das erfindungsgemäße Element, beispielsweise in einer Ringnut der Bohrung des Außenteils positioniert, ergibt sich ein einfacher, kippfreier sowie einstellbarer Höhenanschlag. Die eingangs zitierten Nachteile sind somit mit einfachen Mitteln beseitigt. Während einer Montage des Schaltelements kann durch unterschiedliche Dicken des Elements (Scheibe, Sicherungsring o. ä.) der mechanische Leerweg des wenigstens einen Koppelelements (vorzugsweise zwei) gegenüber seiner umschließenden Aufnahme eingestellt werden. Das heißt mit anderen Worten, daß im axial auseinandergefahrenen Zustand von Außenteil zu Innenelement über den ringartigen Höhenanschlag die Achsen der Aufnahmen für den Koppelfall zu den Achsen der Kolben eingestellt bzw. in Flucht gebracht werden. Anstelle einer Variation der Dicke des Elements kann das Innenelement mit seiner Stirnfläche auch eine unterschiedliche Höhe haben.

Der Schutzbereich dieser Erfindung bezieht sich ausdrücklich auf alle Arten von Schaltelementen in Ventiltrieben wie Nockenfolger in Stößelstangentrieben, Tassenstößel bzw. Abstützelemente für Schlepphebel. Er umfaßt auch Schaltelemente, die direkt in hebelartige Nockenfolger eingebaut sind. Die Schaltelemente können dabei vollständig abschaltbar oder auf unterschiedliche Nockenhübe umschaltbar ausgelegt sein.

Vorgeschlagen ist es zudem, das Element gleichzeitig als Verlier- bzw. Transportsicherung für das Innenelement gegenüber dem Außenteil auszubilden. Somit kann auf zusätzliche Sicherungsmaßnahmen, die ggf. vor Montage des Schaltelements in die Brennkraftmaschine entfernt werden müssen, verzichtet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur in einem Längsschnitt ein Schaltelement der erfindungsgemäßen Art, welches hier als Rollenstößel für einen Stößelstangentrieb hergestellt ist.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figur offenbart ein als Rollenstößel ausgebildetes Schaltelement 1. Dieses ist zur Umschaltung auf unterschiedliche Ventilhübe ausgelegt, hier zur Umschaltung zwischen Null- und Vollhub. Es besteht aus einem Außenteil 2, in dessen Bohrung 3 axial beweglich ein Innenelement 4 aufgenommen ist.
Das Schaltelement 1 hat an einer Seite eine Rolle 5 für einen Nockenkontakt und wirkt an der gegenüberliegenden Seite über eine Anlage 6 auf eine Stößelstange im Hubsinn ein. Die Anlage 6 ist hier Bestandteil eines hydraulischen Spielausgleichselements 7.
Axial zwischen dem Innenelement 4 und dem Außenteil 2 wirkt eine nicht näher zu erläuternde Lost-Motion-Feder 8. Gleichzeitig hat das Innenelement 4 eine radial verlaufende, zylindrische Aufnahme 9, in welcher zwei sich diametral gegenüberliegende Kolben 10 zur Kopplung des Innenelements 4 mit dem Außenteil 2 aufgenommen sind. Die Kolben 10 sind radial nach außen über die Kraft eines Druckfedermittels 11 beaufschlagt. Im Außenteil 2 liegen den Kolben 10 Aufnahmen 12 in der hier gezeigten Relativposition von Innenelement 4 zu Außenteil 2 gegenüber. Die Kolben 10 sind für den Koppelfall abschnittsweise in die Aufnahmen 12 über die Kraft des Druckfedermittels 11 verlagerbar.
Das Innenelement 4 überragt mit seiner Stirnfläche 13 bei dessen hier gezeigter maximaler Relativstellung zum Außenteil 2 eine der Stößelstange zugewandte Stirnfläche 14 des Außenteils 2 nicht. Nahe der Stirnfläche 14 hat die Bohrung 3 des Außenteils 2 eine Ringnut 15. In dieser ist ein Element 16 als Höhenanschlag für das Innenelement 2 im entkoppelten Zustand angeordnet. Das Element 16 ist hier als Scheibe ausgebildet. Die Stirnfläche 13 des Innenelements 4 dient somit als Anschlagfläche am Element 16.
Über das dickenvariable Element 16 kann, wie beschreibungseinleitend ausführlich dargelegt, eine fertigungstechnisch besonders einfache, fluchtende Einstellung der Kolben 10 zu den Aufnahmen 12 im Außenteil 2 geschaffen werden. Dabei wird während einer Montage des Elements 16 dieses nach vorherigem Vermessen mit einer derartigen Dicke gewählt, daß die Kolben 10, allerdings im unbeaufschlagten Zustand des Schaltelements 1, bei Kopplung gleichmäßig und geringfügig spielbehaftet von den Aufnahmen 12 umschlossen sind. Die Axiallinien der Kolben 10 zu denen der Aufnahmen 12 sind zueinander justiert. Somit kann ein Leerweg, welchen das Innenelement 4 nach erfolgter Kopplung mit dem Außenteil 2 und bei beginnender Nockenbeaufschlagung relativ zum Außenteil 2 mit den Kolben 10 in den Aufnahmen 11 zurücklegt, gleichmäßig gering über eine Serie von Schaltelementen 1 in Brennkraftmaschinen gleichen Typs gehalten werden. Eine zu große und unerwünschte Varianz der Steuerzeiten ist ausgeschlossen. Liste der Bezugszahlen 1 Schaltelement
2 Außenteil
3 Bohrung,
4 Innenelement
5 Rolle
6 Anlage
7 Spielausgleichselement
8 Lost-Motion-Feder
9 Aufnahme
10 Kolben
11 Druckfeder
12 Aufnahme
13 Stirnfläche
14 Stirnfläche
15 Ringnut
16 Element

Claims

1. Schaltelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise zur Ventilabschaltung, mit einem Außenteil (2) sowie einem in dessen Bohrung (3) axial beweglichen Innenelement (4), wobei das Außenteil (2) und das Innenelement (4) in einer durch eine Lost-Motion-Feder (8) erzielten axial entfernten Relativstellung wenigstens je eine zueinander fluchtende Aufnahme (12, 9) besitzen und in zumindest einer der Aufnahmen (12, 9) ein verschieblicher oder mehrere in Richtung zur anderen Aufnahme (9, 12) verschiebliche Kolben (10) zur Kopplung des Innenelements (4) mit dem Außenteil (2) bei der Relativstellung zueinander angeordnet ist oder sind und wobei zwischen dem Innenelement (4) und dem Außenteil (2) ein Höhenanschlag zur Definierung der Relativstellung appliziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Höhenanschlag als separates, dickenvariables Element (16) wie eine Scheibe oder ein Sicherungsring ausgebildet ist, die oder der am Außenteil (2) oder Innenelement (4) befestigt ist und mit einer Anschlagfläche des Innenelements (4) oder Außenteils (2) kommuniziert.

2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (1) als Nockenfolger in einem Stößelstangentrieb hergestellt ist, wobei das Innenelement (4) eine stößelstangenseitige Stirnfläche (14) des Außenteils (2) mit seiner Stirnfläche (13) nicht überragt, wobei die Bohrung (3) des Außenteils (2) eine Ringnut (15) hat, in welcher das Element (16) befestigt ist und wobei das Element (16) derartig in die Bohrung (3) ragt, daß an diesem, bei der Relativstellung, das Innenelement (4) mit seiner Stirnfläche (13) als Anschlagfläche anliegt.

3. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genau zwei Kolben (10) zur Kopplung vorgesehen sind, welche in der als Radialbohrung ausgebildeten Aufnahme (9) des Innenelements (4) verlaufen und sich dort diametral gegenüberliegen, wobei diese in der Relativstellung zu den Aufnahmen (12) des Außenteils (2) fluchten.

4. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (16) gleichzeitig als Verliersicherung für das Innenelement (4) gegenüber dem Außenteil (2) ausgebildet ist.