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1. WO2004063537 - GALET SUIVEUR COMMUTABLE DE MECANISME DE DISTRIBUTION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

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[ DE ]

Bezeichnung der Erfindung

Schaltbarer Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen direkt wirkenden, schaltbaren Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine oder ein schaltbares Abstützelement für einen hebelartigen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem mit einer Axialaussparung versehenen Gehäuse, in welcher Axialaussparung ein relativ zum Gehäuse axial bewegliches Innenelement eingeschlossen ist, wobei das Gehäuse und das Innenelement in einer axialen Relativstellung zueinander über Koppelmittel miteinander koppelbar sind, wobei in einer Querbohrung des Innenelements ein Kolben mit einem Innenmantelabschnitt befestigt ist, welcher Kolben mit einem Außenmantelabschnitt in ein Langloch des Gehäuses zur Verhinderung dessen Verdrehung zum Innenelement eingreift, wobei ein Ende des Langlochs einen Höhenanschlag für einen zugewandten Kontaktbereich des Au-ßenmantelabschnitts zur Definierung der Relativstellung bildet.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Nockenfolger geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 199 15 531 A1 hervor. Dessen Kolben als Verdrehsicherung und Höhenanschlag ist in einer Radialbohrung des Innenelements eingepreßt. Die Radialbohrung dient gleichzeitig als Aufnahme für ein Koppelmittel.

Die Preßpassung kann sich in der Praxis unter ungünstigen Umständen als nicht dauerfest erweisen. Ist beispielsweise das Koppelmittel für den Koppelzweck nur ungenügend radial nach außen gefahren, kann bei Nockenhub diese Kopplung abreißen. Hierunter ist zu verstehen, dass das Innenelement somit relativ zum Außenelement unter Nockenbeeinflussung einfährt und getrieben durch die Lost-Motion-Feder mit sehr hoher Geschwindigkeit in dessen Endlage (mögliche Koppelstellung) zurückgeschoben wird. Aufgrund dieses „ungebremsten" Rückführens des Innenelements schlägt der vorgenannte Kolben quasi ungebremst am oberen Ende des Langlochs des Außenelements an. Durch die in Richtung der Aufnahme des Kolbens auftretende Kraftkomponente kann der Preßverbund gelockert bzw. gelöst werden. Der Endanschlag wandert unerwünscht aus bzw. geht ungünstigstenfalls vollständig verloren.

Des weiteren sind dem vorgenannten Dokument keine Maßnahmen entnehmbar, wie mit einfachen Mitteln ein Spiel der Verriegelung eingestellt werden kann.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenfolger bzw. ein Abstützele-ment der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest der Kon-taktbereich des Außenmantelabschnitts des Kolbens sich konusartig erweiternd oder verjüngend hergestellt ist, wobei das obere Ende des Langlochs des Gehäuses hierzu ähnlich angeschrägt ist und wobei der Kolben über eine Schraubverbindung im Bereich seines Innenmantelabschnitts in der Querbohrung befestigt ist.

Hierdurch sind die vorhergehend genannten Nachteile eliminiert. Je nach der Art des Konus wirkt eine entsprechende Querkomponente der Kontaktkraft in Bohrungsrichtung gesehen nach innen oder außen. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn wenigstens eine der Kontaktflächen (Kontaktbereich Kolben / oberes Ende des Langlochs) konvex ballig ausgeführt ist.

Somit ist ein Kolben als Verdrehsicherung und Höhenanschlag für den vorgenannten Nockenfolger bzw. für ein schaltbares Abstützelement geschaffen, der seine Lage während des Betriebs des Nockenfolgers nicht bzw. nicht signifikant verändert. Die vorgenannte Querkomponente der Kontaktkraft wird über den Formschluß der Schraubverbindung hervorragend abgestützt. Gleichzeitig kann, wie in Ausgestaltung der Erfindung aufgeführt, ein Spiel der Kopplung über entsprechend tiefes Einschrauben des Kolbens eingestellt werden, so daß bei ausgefahrenem Kolben (Koppelstellung) dessen Leerweg in der Aufnahme des Gehäuses zwischen Ober- und Unterkante der Aufnahme auf ein Idealmaß justiert wer-den kann.

Wenn notwendig kann der Fachmann auch zusätzliche, reibuήgserhöhende Mittel wie Lacke bzw. auch gezielte „Verunreinigungen" im Schraubbereich applizieren, um den Kolben besser in seiner Aufnahme zu halten. Auch ist daran gedacht, wahlweise einen zusätzlichen Preßverbund am Innenmantelabschnitt des Kolbens gegenüber der Aufnahme herzustellen. Dieser kann einen Anteil der Querkompo- nente der Kontaktkraft gut aufnehmen und dient einer präzisen Zentrierung des Kolbens im Innenelement.

Gegebenenfalls kann der vorgenannte Kolben auch radial noch weiter nach außen geführt werden, so dass er gleichzeitig eine Verdrehsicherung für den gesamten schaltbaren Nockenfolger bzw. das gesamte schaltbare Abstützelement gegenüber der Umgebungskonstruktion darstellen kann.

Dem Fachmann ist klar, dass er über eine geeignete Auslegung des Konus die Krafteinleitung von Anwendungsfall zu Anwendungsfall unterschiedlich gestalten kann.

Aufgrund der konvex-balligen Ausbildung des Außenmantelabschnitts (oder eines Teils davon) des Kolbens und/oder einer entsprechend schrägen Ausbildung des oberen Endes des Langlochs können Fertigungstoleranzen der Konuswinkel in diesem Bereich mit einfachen Mitteln ausgeglichen werden. Bei einer ansonsten lediglich dachartig schrägen Ausbildung kann es, wie der Fachmann erkennt, zu verschleißfördernden Kantenträgern oder ähnlich Unerwünschtem kommen. Aufgrund der vorgenannten Balligkeit wird idealisiert betrachtet ein Punktkontakt her-gestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

• Figur 1 einen Längsschnitt durch einen schaltbaren Rollenstößel als Nockenfolger;

Figur 2 eine Teilansicht des Nockenfolgers im Bereich dessen Querbohrung und die

Figur 3 eine Ansicht des Kolbens.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 offenbart einen schaltbaren Nockenfolger 1 , der hier als Rollenstößel ausgebildet ist. Selbstverständlich ist auch an eine Flachstößelausbildung o. ä. gedacht. Der Nockenfolger 1 hat ein Gehäuse 3, in dessen Axialaussparung 2 ein Innenelement 4 axial beweglich aufgenommen ist. In einer Relativstellung zueinander, hier Nockengrundkreis, sind das Gehäuse 3 und das Innenelement 4 über nicht näher zu erläuternde Koppelmittel 5 miteinander verbindbar. Dabei zeigt Figur 1 den gekoppelten Zustand des Nockenfolgers 1.

In einer Querbohrung 6 des Innenelements 4 ist ein Kolben 7 mit einem Innenmantelabschnitt 8 über eine Schraubverbindung 13 (radial innen liegend) gehalten. Eine zusätzliche Fixierung erfolgt über eine Preßverbindung 14 (s. Fig. 1 ), die gleichzeitig für eine präzise Zentrierung des Kolbens 7 mit seiner Doppelfunktion als Höhenanschlag und Verdrehsicherung sorgt. Auf die Preßverbindung kann ggf. verzichtet werden, wie die Fig. 2, 3 zeigen, wonach die Schraubverbindung 13 sich beispielsweise über eine gesamte Länge des In-nenmantelabschnitts 8 des Kolbens 7 erstreckt.

Radial' außen ist der Kolben 7 mit seinem Außenmantelabschnitt 9 in einem Langloch 10 des Gehäuses 3 geführt. Dabei hat das Langloch 10 eine axiale Erstreckung zumindest im Maß einer Relativbewegung des Innenelements 4 zum Gehäuse 3 während der Abkopplung. Der Kolben 7 hat, wie genannt, zwei Funktionen. Zum einen dient er aufgrund seiner Führung im Langloch 10 als Verdrehsicherung des Innenelements 4 gegenüber dem Gehäuse 3. Zum anderen ist über seinen Koπtaktbereich 12 im Zusammenwirken mit einem oberen Ende 11 des Langlochs 10 ein Höhenanschlag zur Definierung der axialen Relativstellung gebildet.

Zu erkennen ist, dass der Außenmantelabschnitt 9 des Kolbens 7 im Bereich des Langlochs 10 sich konusartig nach außen erweitert. Hierzu passend angeschrägt ist das obere Ende 11 des Langlochs 10. Kommt es im ungünstigsten Fall zu den beschreibungseinleitend dargestellten Fehlschaltungen mit dem Ergebnis eines unerwünscht starken Zurückschiagens des Innenelements 4 über den konusartigen Kontaktbereich 12 des Kolbens 7 an das obere Ende 11 des Langlochs 10, so wird aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen trotz allem ein Lösen des Kolbens 7 wirkungsvoll verhindern. Dies beruht darauf, dass die wirkende Kontaktkraft F (siehe auch Figur 2) in zwei Komponenten aufgeteilt wird. Zum einen in eine Axialkomponente FA und eine Querkomponente FQ. Der Kraftanteil aus FQ (nur Lösung nach Fig. 1 ) wird durch den Formschluß der Schraubverbindung 13 und wahlweise zusätzlich durch die Preßverbindung 14 wirkungsvoll abgestützt. Eine Koppelhöhe bleibt somit sicher definiert. Zusätzliche Sicherheit können reibungserhöhende Mittel wie Lacke etc. im Bereich der Schraubverbindung 13 geben.

Vorzugsweise soll der Kontaktbereich 12 zwar allumlaufend konusartig ausgebildet sein, wichtig ist es jedoch auf jeden Fall, dass zumindest der Abschnitt des Kontaktbereichs 12 konusartig ausgebildet wird, welcher im Kontakt zum oberen Ende 11 des Langlochs 10 ist.

Zu erkennen ist zudem in den Figuren 1 , 2, daß der Kolben 7 mit einem Luftdurchtritt 17 versehen sein kann. Somit ist es möglich, die bei einer Entkoppelbewegung des Koppelmittels 5 verdrängte Luft einfach abzuführen.

Über eine Einschraubtiefe des Kolbens 7 während dessen Montage kann zu-dem sehr einfach ein Spiel der Kopplung im Bereich des in seine Aufnahme 15 ausgefahrenen Koppelmittels 5 eingestellt werden.

Ggf. kann der Kolben 7 radial nach außen derartig verlängert werden, daß er somit auch als Verdrehsicherung des gesamten Nockenfolgers 1 gegenüber einer Umgebungskonstruktion dienen kann.

Liste der Bezugszahlen und -zeichen

1 Nockenfolger
2 Axialaussparung
3 Gehäuse
4 Innenelement
5 Koppelmittel
Querbohrung
7 Kolben
8 Innenmantelabschnitt
9 Außenmantelabschnitt
10 Langloch
11 Ende
12 Kontaktbereich
13 Schraubverbindung
14 Preßverbindung
15 Aufnahme
16 Außenmantel
17 Luftdurchtritt

F Kontaktkraft
FQ Querkomponente Kontaktkraft
FA Axialkomponente Kontaktkraft