DE102008029039A1

DE102008029039A1 - Schaltbares Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008029039A1
Application number: DE102008029039A
Authority: DE
Inventors: Matthew Warren Evans; Robert Heinemann; Tracy Macomb Township Novinski; Bodo RÖRIG; Joachim Seitz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2009-01-15
Also published as: US20090013943A1; JP2009013987A; US7827953B2

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbares Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial bewegliches Innenelement (4) aufgenommen ist, wobei im Innenelement (4) Koppelmittel (6) verlaufen, die für einen Koppelfall abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (7) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar sind und wobei wenigstens ein einen Ringspalt (9) zwischen Innenelement (4) und Gehäuse (2) übergreifendes Höhenanschlagmittel (10) zur Definierung einer koppelspielbehafteten Koppelposition der Koppelmittel (6) in Bezug auf ihre Mitnehmerfläche (7) appliziert ist, welches Höhenanschlagmittel (10) zumindest ein mit einem Schlitz (11) versehener, dünnwandiger Ring ist, der an einem Außenmantel (12) des Gehäuses (2), parallel zu einer Querebene des Abstützelements (1), mit dem Schlitz (11) voran gesteckt verläuft, wobei dem Gehäuse (2) wenigstens ein Fenster (13) immanent ist, das vom Ring mit einem Innenmantelsegment (14) durchragt ist, und wobei im Außenmantel (15) des Innenelements (4) eine Längsnut (16) verläuft, in die das Innenmantelsegment (14) einragt und an dessen Unterkante (17) eine Unterseite (18) des Innenmentelsegments (14) zur Definierung der Koppelposition anschlägt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial bewegliches Innenelement mit einem Kopf zur Lagerung eines Schlepphebels aufgenommen ist, wobei im Innenelement Koppelmittel verlaufen, die für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement zu Gehäuse] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des Gehäuses in Eingriff bringbar sind, wobei ein zwischen dem Innenelement und Gehäuse agierendes Lost-Motion-Federmittel vorgesehen ist und wobei wenigstens ein einen Ringspalt zwischen Innenelement und Gehäuse übergreifendes Höhenanschlagmittel zur Definierung einer koppelspielbehafteten Koppelposition der Koppelmittel in Bezug auf ihre Mitnehmerfläche appliziert ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Abstützelemente sind der Fachwelt hinreichend bekannt. Als Höhenanschlagmittel sind beispielsweise quer verlaufende Stifte vorgesehen, die in einer Aufnahme eines der Bauteile (Gehäuse oder Innenelement) befestigt sind und in eine entsprechende Nut am jeweils anderen Bauteil ragen. Beispielsweise sind diese Stifte in die vorgenannte Aufnahme eingepresst. Dem Fachmann ist klar, dass sich dieser Pressverband während des Betriebes des Ventiltriebs lösen kann. Zum anderen bringt die Pressung eine unerwünschte Krafteinleitung in das Umgebungsmaterial mit sich. Des weiteren kann der jeweilige Stift nicht für einen Demontagefall entfernt werden (Zupaarung dickengruppierter Stifte für eine Einstellung eines Koppelspiels ...).
Auch sind Lösungen aus dem älteren Stand der Technik vorbekannt, bei denen eine bohrungsferne Stirn des Gehäuses einen radial nach innen gebördelten Kragen hat, gegen den das Innenelement mit einer respektiven Gegenfläche anschlägt. Dieser Kragen erweist sich fertigungstechnisch als relativ aufwändig, zumal auch hierüber keine Einstellung eines Koppelspiels sinnvoll erfolgen kann.
Zudem gehen aus dem Stand der Technik Lösungen hervor, bei denen als Höhenanschlagmittel ein oder zwei Sicherungsringe/Sprengringe appliziert sind, die in einer Nut eines der Bauteile verlaufen und im Anschlagfall mit einer entsprechenden Kante des jeweils anderen Bauteils kommunizieren. Hierzu wird festgestellt, dass sich ein Handling dieser Sprengringe in der Praxis als relativ schwierig darstellt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein schaltbares Abstützelement der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass als Höhenanschlagmittel zumindest ein mit einem Schlitz versehener, dünnwandiger Ring vorgesehen ist, der an einem Außenmantel des Gehäuses, parallel zur einer Querebene des Abstützelements, mit dem Schlitz voran gesteckt oder axial aufgeschoben verläuft, wobei dem Gehäuse wenigstens ein Fenster immanent ist, das vom Ring mit einem entsprechenden Innenmantelsegment durchragt ist und wobei im Außenmantel des Innenelements eine Längs- oder Ringnut verläuft, in die das jeweilige Innenmantelsegment einragt und an dessen/deren Unterkante eine Unterseite des Innenmantelsegments zur Definierung der Koppelposition anschlägt.
Somit liegt ein schaltbares Abstützelement vor, bei dem die vorgenannten Nachteile einfach und wirkungsvoll beseitigt sind. Der dünnwandige, U-ähnliche Ring als Höhenanschlagmittel ist bspw. als äußerst preiswerter Massenartikel vorliegend.
Der Ring lässt sich nach Vormontage des schaltbaren Abstützelements einfach mit dem Schlitz voran, bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich, parallel zu einer Querebene des Abstützelements auf den Außenmantel dessen Gehäuses schieben. Es ist zu dessen axialer Fixierung in Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagen, den Ring in einer entsprechenden Ringnut im Außenmantel des Gehäuses verlaufen zu lassen.
Gemäß der Erfindung soll der Außenmantel des Gehäuses wenigstens einen Schlitz haben (vorzugsweise jedoch zwei sich diametral gegenüber liegende Schlitze), in den der Ring als Höhenanschlagmittel mit einem jeweiligen Innenmantelsegment einragt. Somit überragt dieses Innenmantelsegment abschnittsweise die Bohrung des Gehäuses radial nach innen.
Als Gegenfläche für das Innenmantelsegment des Rings hat der Außenmantel des Innenelements beispielsweise auf der Seite des entsprechenden Innen mantelsegments eine abgeflachte Längsnut. Wichtiger Erfindungsbestandteil ist es hierbei, dass eine Unterkante der Längsnut des Innenelements als Anschlagfläche für eine Unterseite des Innenmantelsegments zur Definierung der Koppelposition dient.
Über höhengruppiert vorgehaltene Ringe als Höhenanschlagmittel kann das Koppelspiel in an sich bekannter Art und Weise eingestellt werden. Als Koppelspiel (dessen Varianz über eine große Serie von Elementen möglichst gleich gering gehalten werden soll) ist der Leerweg zu sehen, den das Innenelement mit ausgefahrenem Koppelmittel und in dessen Anschlagposition am Ring in Gehäuserichtung zurücklegen muss, bis das Koppelmittel auf die entsprechende Mitnehmerfläche des Gehäuses trifft.
Der vorgenannte Ring als Höhenanschlagmittel kann aus Federstahl oder dergleichen bestehen. Denkbar ist jedoch auch dessen Ausbildung aus einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn, so wie in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagen, über den Ring als Höhenanschlagmittel gleichzeitig eine Verdrehsicherung von Innenelement zu Gehäuse dargestellt ist. Hier kann ein Innenmantel des Innenmantelsegments des Rings als bogensehnenartige Schlüsselfläche ausgebildet sein, die unmittelbar an die als komplementäre Abflachung ausgebildete Längsnut des Innenelements grenzt. Dem Fachmann ist klar, dass vorzugsweise zwei sich gegenüber liegend angeordnete Schlüsselflächen appliziert werden, wobei auch eine hiervon abweichende Zahl denkbar ist.
Auch ist es vorgesehen, eine Oberkante der Längs- oder Ringnut im Außenmantel des Innenelements als Anschlagfläche zur Definierung einer Einfahrposition des Innenelements darzustellen. Somit kann hierüber beispielsweise verhindert werden, dass die Lost-Motion-Feder (vorzugsweise Schraubendruckfeder oder Schraubendruckfederpaket) ihre Blockstellung erreicht.
Es wird betont, dass jede der vorgenannten Maßnahmen wie Höhenanschlag oben, Höhenanschlag unten und Verdrehsicherung auch alleinig oder nur in Kombination mit einer weiteren Maßnahme ausgebildet sein können.
Das oder die Fenster im Außenmantel des Gehäuses können beispielsweise mit einem einfachen Scheibenfräser generiert werden.
Schließlich bezieht sich ein weiterer Unteranspruch darauf, dass als Koppelmittel wenigstens ein Kolben vorgesehen ist, der in einer Radialbohrung des Innenelements verläuft und für den Koppelfall in oder unter die Mitnehmerfläche des Gehäuses lozierbar ist. Vorzugsweise bieten sich zwei diametral gegenüber liegende Koppelkolben im Innenelement an. Als Koppelfläche im Gehäuse kommt beispielsweise eine Ringnut, ein Ringnutsegment, ein Fenster, eine Unterseite eines Vorsprungs etc. in Frage.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1, 2 jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnete Längsschnitte durch ein erfindungsgemäßes Abstützelement und die
3 den Ring als Höhenanschlagmittel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die 1, 2 offenbaren ein schaltbares Abstützelement 1. Dieses hat ein topfartiges Gehäuse 2, das durch einen Boden 24 verschlossen ist. Innerhalb einer Bohrung 3 des Gehäuses 2 verläuft axial beweglich hierzu ein Innenele ment 4. Dieses hat eine nicht näher zu erläuternde hydraulische Spielausgleichsvorrichtung und ragt mit einem Kopf 5 aus dem Gehäuse 2 heraus. Zwischen einer Unterseite 23 des Innenelements 4 und dem Boden 24 ist ein Lost-Motion-Federmittel 8 eingebaut (Schraubendruckfederpaket).
Unmittelbar oberhalb der Unterseite 23 des Innenelements 4 hat dieses zwei sich in einer Bohrung diametral gegenüber liegende Kolben als Koppelmittel 6. Diese sind über Druckfederkraft radial nach außen in ihre in 2 dargestellte Koppelposition verschiebbar. Dabei ragen sie im Koppelfall in ein entsprechendes Fenster als Mitnehmerfläche 7 im Gehäuse 2.
Wie näher in 2 zu erkennen, ist in einer Ringnut 22 im Außenmantel 12 des Gehäuses 2 ein mit einem Schlitz 11 versehener, dünnwandiger Ring als Höhenanschlagmittel 10 appliziert. Dieser Ring wird für den Montagefall parallel zu einer Querebene des Abstützelements 1 „aufgeschoben". Zwei sich diametral gegenüber liegende Innenmantelsegmente 14 des vorgenannten Rings durchragen entsprechende Fenster 13 des Gehäuses 2 derart, dass sie radial innen beispielsweise in einer Längsnut 16 im Außenmantel 15 des Innenelements 4 verlaufen und unmittelbar mit ihrem Innenmantel 19, der als bogensehnenartige Schlüsselfläche dargestellt ist, vor der jeweiligen Längsnut 16 des Innenelements 4 sitzen.
Dargestellt ist in 2 der Anschlagzustand des Innenelements 4, bei welchem eine Unterkante 17 der Längsnut 16 an einer Unterseite 18 des Innenmantelsegments 14 des Rings liegt. Somit ist eine nicht näher zu erläuternde koppelspielbehaftete Koppelposition der Koppelmittel 6 in Bezug auf ihre Mitnehmerfläche 7 im Gehäuse 2 geschaffen.
Gleichzeitig liegt über die vorgenannten und als bogensehnenartige Schlüsselflächen ausgebildeten Innenmäntel 19 der Innenmantelsegmente 14 des Rings, die mit der Längsnut 16 des Innenelements 4 kommunizieren, eine einfache Verdrehsicherung letztgenannten Innenelements 4 gegenüber dem Gehäuse 2 vor, so dass die Koppelmittel 6 hinsichtlich ihrer Mitnehmerfläche 7 in Umfangs richtung ausgerichtet sind. Sollte als Mitnehmerfläche 7 eine Ringnut appliziert sein, kann ggf. auf diese Verdrehsicherung verzichtet werden.
Des weiteren kann über eine Oberkante 21 der Längs- oder Ringnut 16 im Außenmantel 15 des Innenelements 4 eine Einfahrposition letztgenanntem Bauteils in das Gehäuse 2 dargestellt werden. Somit kommt zur Begrenzung der Einfahrposition die Oberkante 21 der Längs- oder Ringnut 16 des Innenelements 4 in Anschlag an einer Oberseite 20 des Innenmantelsegments 14 des Rings als Höhenanschlagmittel 10 (Entkoppelfall). Hierdurch wird eine Blockstellung des Lost-Motion-Federmittels 8 verhindert.
Der Ring als Höhenanschlagmittel 10 kann, muss jedoch nicht, mit seinem Außenmantel den Außenmantel 12 des Gehäuses 2 bei Einbau überragen.

1: Abstützelement
2: Gehäuse
3: Bohrung
4: Innenelement
5: Kopf
6: Koppelmittel
7: Mitnehmerfläche
8: Federmittel
9: Ringspalt
10: Höhenanschlagmittel
11: Schlitz
12: Außenmantel
13: Fenster
14: Innenmantelsegment
15: Außenmantel
16: Längs- oder Ringnut
17: Unterkante
18: Unterseite
19: Innenmantel
20: Oberseite
21: Oberkante
22: Ringnut
23: Unterseite
24: Boden

Claims

Schaltbares Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial bewegliches Innenelement (4) mit einem Kopf (5) zur Lagerung eines Schlepphebels aufgenommen ist, wobei im Innenelement (4) Koppelmittel (6) verlaufen, die für einen Koppelfall [axial entfernte Relativstellung von Innenelement (4) zu Gehäuse (2)] abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche (7) des Gehäuses (2) in Eingriff bringbar sind, wobei ein zwischen dem Innenelement (4) und Gehäuse (2) agierendes Lost-Motion-Federmittel (8) vorgesehen ist und wobei wenigstens ein einen Ringspalt (9) zwischen Innenelement (4) und Gehäuse (2) übergreifendes Höhenanschlagmittel (10) zur Definierung einer koppelspielbehafteten Koppelposition der Koppelmittel (6) in Bezug auf ihre Mitnehmerfläche (7) appliziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Höhenanschlagmittel (10) zumindest ein mit einem Schlitz (11) versehener, dünnwandiger Ring vorgesehen ist, der an einem Außenmantel (12) des Gehäuses (2), parallel zur einer Querebene des Abstützelements (1), mit dem Schlitz (11) voran gesteckt oder axial aufgeschoben verläuft, wobei dem Gehäuse (2) wenigstens ein Fenster (13) immanent ist, das vom Ring mit einem entsprechenden Innenmantelsegment (14) durchragt ist und wobei im Außenmantel (15) des Innenelements (4) eine Längs- oder Ringnut (16) verläuft, in die das jeweilige Innenmantelsegment (14) einragt und an dessen/deren Unterkante (17) eine Unterseite (18) des Innenmantelsegments (14) zur Definierung der Koppelposition anschlägt.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Höhenanschlagmittel (10) gleichzeitig als Mittel zur Verdrehsicherung von Innenelement (4) zu Gehäuse (2) dargestellt ist.
Abstützelement nach Anspruch 2, mit der Längsnut (16) im Außenmantel (15) des Innenelements (4), dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Verdrehsicherung ein Innenmantel (19) des Innenmantelsegments (14) des Rings als bogensehnenartige Schlüsselfläche ausgebildet ist, die unmittelbar an die als komplementäre Abflachung ausgebildete Längsnut (16) des Innenelements (4) grenzt.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Anlage einer Oberseite (20) des Innenmantelsegments (14) des Rings als Höhenanschlagmittel (10) an einer Oberkante (21) der Längs- oder Ringnut (16) im Außenmantel (15) des Innenelements (4) eine Einfahrposition des Innenelements (4) im Entkoppelzustand derart begrenzt ist, dass das Lost-Motion Federmittel (8) außerhalb dessen Blockstellung ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring als Höhenanschlagmittel (10) in einer Ringnut (22) im Außenmantel (12) des Gehäuses (2) fixiert ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gehäuse (2) genau zwei sich diametral gegenüber liegende Fenster (13) immanent sind, in die der Ring als Höhenanschlagmittel (10) mit genau zwei respektiven Innenmantelsegmenten (14) ragt.
Abstützelement nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring als Höhenanschlagmittel (10) in Draufsicht U-ähnlich ausgebildet ist.
Abstützelement nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Lost-Motion-Federmittel (8) eine Schrauben- oder Spiraldruckfeder oder ein Paket hiervon eingebaut ist, die/das sich einenends an einer Unterseite (23) des Innenelements (4) und anderenends gegen einen Boden (24) des Gehäuses (2) abstützt.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koppelmittel (6) wenigstens ein Kolben vorgesehen ist, der in einer Radialbohrung des Innenelements (4) verläuft und für den Koppelfall in oder unter die Mitnehmerfläche (7) des Gehäuses (2) lozierbar ist.