WO1996036794A1 - Abstützelement für einen schlepphebel eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine - Google Patents

Abstützelement für einen schlepphebel eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine Download PDF

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    • 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
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    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
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    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically

Definitions

  • the invention relates to a support element for a rocker arm of a valve drive of an internal combustion engine with a hollow cylindrical housing, which is arranged in a receiving bore of a cylinder head, in the interior of which a longitudinally displaceable inner element is arranged, which is supported by a compression spring relative to the housing, and wherein one Interact the front of the housing with the cylinder head and one end of the inner element with the rocker arm.
  • Such a support element is previously known from EP 03 32 359 B1.
  • the housing of the support element is held in the cylinder bore via a ring.
  • the disadvantage here is that an additional groove must be made in the housing and the assembly process is complicated by the additional locking ring.
  • the housing is not secured against rotation in the receiving bore with such a type of fastening.
  • the disadvantage here is the difficult manufacture and the problematic assembly. It is also known to attach the housing to the outside diameter with the aid of a screw thread. In addition to the expensive manufacture of the housing, there is a risk that the longitudinally displaceable inner element in the event of excessive tightening torque of the hollow cylindrical housing can jam. Finally, it is also possible to fix the housing in the receiving bore of the cylinder head with the help of an interference fit. However, very precise fits are required and there is a risk of pinching the inner element in the housing. With this type of attachment there is also no possibility of disassembly.
  • the object of the invention is therefore to carry out a fastening of the housing in the cylinder head in such a way that, while avoiding the previous disadvantages, both assembly and disassembly of the supporting element is possible in a simple manner and an anti-rotation device for the housing is created with simple means.
  • this object is achieved in accordance with the characterizing part of independent claims 1 and 2 in that the housing has serration on its jacket, which is pressed into the receiving bore during assembly, or in that the housing is positively connected to a sleeve, on the outer surface of which a serration is arranged, which is pressed into the mounting hole during assembly.
  • the material of the tooth tips is sheared off when the housing is pressed into the receiving bore of the cylinder head, which material is wholly or partially displaced into the spaces between the teeth in the direction of the tooth base, so that the housing is held firmly and at the same time provides good security against one Twisting of the housing occurs.
  • This high level of protection against rotation is particularly important when support elements have to be installed in the cylinder head in an inclined or horizontal position.
  • the radial bore for the supply of hydraulic medium must be positioned in the area away from gravity, ie at the geodetically highest possible point of the entire arrangement, in order to avoid leakage of the central reservoir with its known negative consequences.
  • the type of fastening of the housing according to the invention in the receiving bore of the cylinder head ensures that, on the one hand, the longitudinally displaceable inner elements become jammed. tes is prevented and on the other hand a simply designed mounting hole can be drilled in the cylinder head.
  • the serration can, for example, be easily formed by knurling or directly during the extrusion of the housing.
  • the inventive arrangement of the support element according to claim 2 has the further advantage that in this case the support element can be easily dismantled, since the housing is only positively connected to the sleeve.
  • the serration extends over the entire circumference or a part thereof and is arranged in an end region of the housing.
  • the preferred expedient position of the serration in the end region of the housing is due to the fact that the housing is most stable in this region due to the bottom and thus there is great security against jamming of the longitudinally displaceable inner element.
  • Claims 4 and 5 describe that the receiving bore has a diameter D which is larger than an enveloping circle diameter d2 of the tooth base and smaller than an enveloping circle diameter d1 of the serration or that an area A1 delimited by the diameter D and d1 is smaller than one of the Diameter D and d2 is limited area A2. These diameter and area ratios ensure that an unimpeded material displacement can take place during the pressing-in process and thus a tight fit of the housing is achieved in the receiving bore.
  • the serration should be triangular or rectangular in cross-section.
  • the type of cross-sectional configuration has no influence on the corresponding hold of the housing in the receiving bore.
  • any other contours are also conceivable, for example a wave-like course of the serration.
  • the receiving bore should have a step at its lower end or the serration should have a tapered end region. This type of design enables a particularly tight fit of the housing in the cylinder head, since a toothed press connection is produced.
  • the housing or the sleeve have at least one flattened portion and the sleeve is provided with the serration at two diametrically opposite points. This makes it easier to push the sleeve onto the housing and, with the aid of the opposing toothing, the housing is also held securely in the receiving bore.
  • the sleeve should be cup-shaped, d. H. be provided with an additional floor.
  • the casing of the housing or the casing of the sleeve should have at least one flat, which interact with an associated flat in the receiving bore of the cylinder head. These corresponding flats cause a directed installation of the housing in the receiving bore of the cylinder head, i. H. this can only be pressed in the correct installation position via the serration.
  • FIG. 1 shows a side view of a support element, partially cut
  • FIG. 2 shows a partial cross section along the line II-II in FIG. 1; 3, 4 a schematically illustrated, partial longitudinal section of a support element arranged in a cylinder head;
  • Figure 5 is a view of a support element with a toothed sleeve, partially cut and
  • FIG. 6 shows a cross section along the line VI-VI in FIG. 5.
  • a support element 1 which consists of a hollow cylindrical housing 2 which is installed with its outer jacket 3 in a receiving bore 4 of a cylinder head 5.
  • the housing 2 includes a two-part longitudinally displaceable inner element 6, which is accommodated in an axially movable manner in a bore 7 in the housing 2.
  • the inner element 6 includes an antechamber 8 for hydraulic medium, which in turn is connected to a high-pressure chamber 9.
  • the housing 2 or the inner element 6 have a radial bore 10 or 11, via which the storage space 8 is supplied with hydraulic medium.
  • the housing 2 is provided on its outer casing 3 in the lower region 12 with a serration 13 which is pressed into the receiving bore 4 during assembly.
  • the receiving bore 4 of the cylinder head 5 has a diameter D which is larger than an enveloping circle diameter d2 of the tooth base and which is smaller than an enveloping circle diameter d1 of the serration 13.
  • the material portion of the areas A1 delimited by the diameter D and the diameter d1 is shifted during pressing into the area A2, which is delimited by the diameter D and the diameter d2.
  • the area A1 is expediently smaller than the area A2, since this ratio achieves unimpeded material displacement.
  • the serration 13 is triangular or rectangular. But other embodiments are also conceivable.
  • FIGS. 3 and 4 show that the receiving bore 4 has a step 14 at its lower end and the serration 13 has a conically running end area. Such a design permits a particularly tight fit of the support element 1 in the receiving bore 4.
  • Figures 5 and 6 represent a support element 1, the housing 2 is provided in the lower region 12 with a sleeve 15.
  • the sleeve 15 is provided with the serration 13 at two opposite points and is pressed into the receiving bore 4 of a cylinder head 5 in the manner described.
  • the sleeve 15 is designed in a ring shape and has two opposite flats 16, which correspond to two flats 17 of the housing 2, ie the sleeve 15 is connected to the housing 2 by a positive fit. This type of attachment of the support element 1 in the receiving bore 4 allows disassembly of the support element, ie it only needs to be pulled up out of the pressed sleeve 15.

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Abstract

Das Gehäuse (2) eines Abstützelementes (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine weist an seinem Mantel eine Kerbverzahnung (13) auf, die bei der Montage in eine Aufnahmebohrung (4) eines Zylinderkopfes (5) gepreßt wird. Beim Einpressen wird Material der Zahnspitzen abgeschert, das ganz oder teilweise in die Zwischenräume zwischen den Zähnen in Richtung Zahngrund verdrängt wird. Auf diese Weise wird eine verdrehsichere Halterung des Spielausgleichselementes (1) in der Aufnahmebohrung (4) erreicht.

Description

Beschreibung
Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer
Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventil- triebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohizylindrischen Gehäuse, das in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei in dessen Innerem ein längsverschiebliches Innenelement angeordnet ist, das über eine Druckfeder gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist und wobei eine Stirnseite des Gehäuses mit dem Zylinderkopf und eine Stirnseite des Innenelements mit dem Schlepphebel zusammenwirken.
Ein derartiges Abstützelement ist aus der EP 03 32 359 B1 vorbekannt. Das Gehäuse des Abstützelementes ist in der Zylinderbohrung über einen Ring gehalten. Nachteilig dabei ist, daß im Gehäuse eine zusätzliche Nut eingebracht werden muß und der Montagevorgang durch den zusätzlichen Sicherungsring erschwert wird. Außerdem ist bei einer solchen Befestigungsart das Gehäuse in der Aufnahmebohrung nicht verdrehgesichert.
In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, das Gehäuse des Abstützel¬ ementes in der Aufnahmebohrung über eine Nut- bzw. Federsicherung zu halten.
Nachteilig dabei ist jedoch die schwierige Herstellung und die problematische Montage. Bekannt ist weiter die Befestigung des Gehäuses mit Hilfe eines Schraubgewindes am Außendurchmesser. Neben der teueren Herstellung des Gehäuses besteht hierbei die Gefahr, daß das längsverschiebliche Innenelement bei einem zu hohen Anzugsdrehmoment des hohizylindrischen Gehäuses klemmen kann. Schließlich ist es auch möglich, das Gehäuse in der Aufnahme¬ bohrung des Zylinderkopfes mit Hilfe einer Preßpassung zu fixieren. Dabei sind jedoch sehr genaue Passungen erforderlich und es besteht eine Klemmgefahr für das Innenelement im Gehäuse. Auch ist bei dieser Art der Befestigung keine Demontagemöglichkeit gegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Befestigung des Gehäuses im Zylin¬ derkopf so auszuführen, daß unter Vermeidung der bisherigen Nachteile sowohl die Montage als auch die Demontage des Abstützelementes in einfacher Weise möglich ist und mit einfachen Mitteln eine Verdrehsicherung für das Gehäuse geschaffen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 dadurch gelöst, daß das Gehäuse an seinem Mantel eine Kerbverzahnung aufweist, die bei der Montage in die Aufnahme¬ bohrung gepreßt wird bzw. daß das Gehäuse formschlüssig mit einer Hülse verbunden ist, an deren Mantelfläche eine Kerbverzahnung angeordnet ist, die bei der Montage in die Aufnahmebohrung gepreßt wird.
Auf diese Weise wird beim Einpressen des Gehäuses in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes Material der Zahnspitzen abgeschert, das ganz oder teilweise in die Zwischenräume zwischen den Zähnen in Richtung Zahngrund verdrängt wird, so daß eine feste Halterung des Gehäuses gegeben ist und gleichzeitig eine gute Sicherung gegen ein Verdrehen des Gehäuses entsteht. Diese hohe Verdrehsicherung ist besonders von Bedeutung, wenn Abstützelemente in schräger oder waagrechter Lage im Zylinderkopf montiert werden müssen. In diesem Fall muß nämlich die Radialbohrung zur Zuführung von Hydraulikmitttel im schwerkraftfernen Bereich, d. h. an der geodätisch höchstmöglichen Stelle der gesamten Anordnung positioniert werden, um ein Auslaufen des zentrischen Vorratsraumes mit seinen bekannten negativen Folgen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Art der Befestigung des Gehäuses in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes sorgt durch die Materialverdrängung der Kerbverzahnung dafür, daß einerseits ein Verklemmen des längsverschieblichen Innen- elemen- tes verhindert ist und andererseits eine einfach gestaltete Aufnahmebohrung im Zylinderkopf eingebracht werden kann. Die Kerbverzahnung kann beispiels¬ weise durch Rändelung oder direkt während des Fließpressens des Gehäuses unproblematisch angeformt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung des Abstützelementes nach Anspruch 2 hat den weiteren Vorteil, daß sich in diesem Fall das Abstützelement leicht demontieren läßt, da das Gehäuse lediglich formschlüssig mit der Hülse verbunden ist.
Weitere, erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü- ehe und werden im folgenden näher beschrieben. Aus Anspruch 3 geht hervor, daß sich die Kerbverzahnung über den gesamten Umfang oder einem Teil davon erstreckt und in einem Endbereich des Gehäuses angeordnet ist. Die bevorzugte zweckmäßige Lage der Kerbverzahnung im Endbereich des Gehäu¬ ses ist daraus begründet, daß in diesem Bereich durch den Boden das Gehäuse am stabilsten ist und somit eine große Sicherheit gegen ein Verklemmen des längsverschieblichen Innenelementes gegeben ist. Je mehr sich die Kerbverzah¬ nung um den Umfang erstreckt, desto größer ist die Sicherheit gegen eine Verdrehung des Gehäuses. Im Prinzip genügt es aber auch, eine Kerbverzah¬ nung mit zumindest einem Zahnvorsprung vorzusehen.
Die Ansprüche 4 und 5 beschreiben, daß die Aufnahmebohrung einen Durch¬ messer D aufweist, der größer als ein Hüllkreisdurchmesser d2 des Zahngrundes und kleiner als ein Hüllkreisdurchmesser d1 der Kerbverzahnung ist bzw. daß eine vom Durchmesser D und d1 begrenzte Fläche A1 kleiner als eine vom Durchmesser D und d2 begrenzte Fläche A2 ist. Diese Durchmesser- bzw. Flächenverhältnisse sorgen dafür, daß beim Einpreßvorgang eine ungehinderte Materialverdrängung stattfinden kann und somit ein fester Sitz des Gehäuses in der Aufnahmebohrung erreicht wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 soll die Kerb¬ verzahnung im Querschnitt gesehen dreieckförmig oder rechteckförmig ausge¬ bildet sein. Die Art der Querschnittsausbildung hat jedoch keinen Einfluß auf den entsprechenden Halt des Gehäuses in der Aufnahmebohrung. Neben den aufgeführten sind aber auch beliebig andere Konturen denkbar, beispielsweise ein wellenartiger Verlauf der Kerbverzahnung.
Nach zusätzlichen weiteren Merkmalen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 7 und 8 soll die Aufnahmebohrung an ihrem unteren Ende eine Stufe aufweisen bzw. soll die Kerbverzahnung einen konisch zulaufenden Endbereich besitzen. Durch diese Art der Ausbildung läßt sich ein besonders fester Sitz des Gehäuses im Zylinderkopf realisieren, da eine verzahnte Pressverbindung hergestellt ist.
Nach Anspruch 9 ist vorgesehen, daß das Gehäuse bzw. die Hülse zumindest eine Anflachung aufweisen und die Hülse an zwei diametral gegenüberliegen¬ den Stellen mit der Kerbverzahnung versehen ist. Damit wird ein erleichtertes Aufschieben der Hülse auf das Gehäuse realisiert und mit Hilfe der gegenüber¬ liegenden Verzahnung auch ein sicherer Halt des Gehäuses in der Aufnahme- bohrung erreicht.
Nach Anspruch 10 soll die Hülse topfartig ausgebildet sein, d. h. mit einem zusätzlichen Boden versehen sein. Schließlich soll nach Anspruch 1 1 der Mantel des Gehäuses bzw. der Mantel der Hülse zumindest eine Anflachung aufweisen, die mit einer zugehörigen Anflachung in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes zusammenwirken. Diese korrespondierenden Anflachungen bewirken einen gerichteten Einbau des Gehäuses in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes, d. h. dieses läßt sich nur in der richtigen Einbauposition über die Kerbverzahnung verpressen.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Abstützelementes, teilweise geschnit- ten;
Figur 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie ll-ll in Figur 1; Fig. 3, 4 einen schematisch dargestellten, teilweisen Längsschnitt eines in einem Zylinderkopf angeordneten Abstützelementes;
Figur 5 eine Ansicht eines Abstützelementes mit einer verzahnten Hülse, teilweise geschnitten und
Figur 6 ein Querschnitt entlang der Linie Vl-Vl in Figur 5.
Aus den Figuren 1 , 3 und 4 geht ein Abstützelement 1 hervor, daß aus einem hohizylindrischen Gehäuse 2 besteht, welches mit seinem Außenmantel 3 in einer Aufnahmebohrung 4 eines Zylinderkopfes 5 eingebaut ist. Das Gehäuse 2 schließt ein zweiteilig ausgebildetes längsverschiebliches Innenelement 6 ein, das in einer Bohrung 7 des Gehäuses 2 axial beweglich aufgenommen ist. Das Innenelement 6 schließt einen Vorraum 8 für Hydraulikmittel ein, der wiederum mit einem Hochdruckraum 9 verbunden ist. Das Gehäuse 2 bzw. das Innen¬ element 6 weisen eine Radialbohrung 10 bzw. 1 1 auf, über die der Vorratsraum 8 mit Hydraulikmittel versorgt wird. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse 2 an seinem Außenmantel 3 im unteren Bereich 12 mit einer Kerbverzahnung 13 versehen, die bei der Montage in die Aufnahmebohrung 4 verpreßt wird.
Wie insbesondere aus Figur 2 erkennbar, weist die Aufnahmebohrung 4 des Zylinderkopfes 5 einen Durchmesser D auf, der größer als ein Hüllkreisdurch¬ messer d2 des Zahngrundes und der kleiner als ein Hüllkreisdurchmesser d1 der Kerbverzahnung 13 ist. Der Materialanteil der vom Durchmesser D und vom Durchmesser d1 begrenzten Flächen A1 wird beim Verpressen in die Fläche A2 verlagert, die vom Durchmesser D und vom Durchmesser d2 begrenzt ist. Zweckmäßigerweise ist dabei die Fläche A1 kleiner als die Fläche A2, da durch dieses Verhältnis eine ungehinderte Materialverlagerung erreicht wird. Wie aus Figur 2 weiter ersichtlich, ist die Kerbverzahnung 13 dreieckförmig bzw. recht- eckförmig ausgebildet. Aber auch andere Ausführungsformen sind denkbar.
Die Figuren 3 und 4 zeigen, daß die Aufnahmebohrung 4 an ihrem unteren Ende eine Stufe 14 aufweist und die Kerbverzahnung 1 3 einen konisch ver- laufenden Endbereich besitzt. Eine solche Ausbildung erlaubt einen besonders festen Sitz des Abstützelementes 1 in der Aufnahmebohrung 4.
Die Figuren 5 und 6 stellen eine Abstützelement 1 dar, dessen Gehäuse 2 im unteren Bereich 12 mit einer Hülse 15 versehen ist. Die Hülse 1 5 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen mit der Kerbverzahnung 13 versehen und wird in der beschriebenen Art und Weise in die Aufnahmebohrung 4 eines Zylinderkop¬ fes 5 eingepreßt. Die Hülse 1 5 ist ringförmig gestaltet und weist zwei gegen¬ überliegenden Anflachungen 16 auf, die mit zwei Anflachungen 1 7 des Gehäu- ses 2 korrespondieren, d. h. die Hülse 15 ist mit dem Gehäuse 2 per Form¬ schluß verbunden. Diese Art der Befestigung des Abstützelementes 1 in der Aufnahmebohrung 4 erlaubt eine Demontage des Abstützelementes, d. h. dieses braucht nur aus der verpressten Hülse 15 nach oben herausgezogen werden.
Bezugszeichen
1 Abstützelement 10 Radialbohrung
2 Gehäuse 1 1 Radialbohrung
3 Außenmantel 12 unterer Bereich 4 Aufnahmebohrung 13 Kerbverzahnung
5 Zylinderkopf 14 Stufe
6 Innenelement 1 5 Hülse
7 Bohrung 16 Anflachung
8 Vorratsraum 1 7 Anflachung 9 Hochdruckraum

Claims

Ansprüche
1. Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brenn¬ kraftmaschine mit einem hohizylindrischen Gehäuse (2), das in einer Aufnahme¬ bohrung (4) eines Zylinderkopfes (5) angeordnet ist, wobei in dessen Innerem ein längsverschiebliches Innenelement (6) angeordnet ist, das über eine Druck- feder gegenüber dem Gehäuse (2) abgestützt ist und wobei eine Stirnseite des Gehäuses (2) mit dem Zylinderkopf (5) und eine Stirnseite des Innenelements (6) mit dem Schlepphebel zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) an seinem Mantel eine Kerbverzahnung (13) aufweist, die bei der Montage in die Aufnahmebohrung (4) gepreßt wird (Figur 1 , 3, 4).
2. Abstützelement (1 ) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Gehäuse (2) formschlüssig mit einer Hülse (1 5) verbunden ist, an deren Mantelfläche eine Kerbverzahnung (13) angeordnet ist, die bei der Montage in die Aufnahmebohrung (4) gepreßt wird (Figur 5 und 6).
3. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kerbverzahnung (13) über den gesamten Umfang oder einem Teil davon erstreckt und in einem Endbereich (12) des Gehäuses (2) angeordnet ist (Figur 1 , 3, 4, 5, 6).
4. Abstützelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (4) einen Durchmesser D aufweist, der größer als ein Hüllkreisdurchmesser d2 des Zahngrundes und kleiner als ein Hüllkreisdurch¬ messer d1 der Kerbverzahnung (13) ist (Figur 2).
5. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Durchmesser D und vom Durchmesser d1 begrenzte Fläche A1 kleiner als eine vom Durchmesser D und d2 begrenzte Fläche A2 ist (Figur 2).
6. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbverzahnung (13) im Querschnitt gesehen dreieckförmig oder recht- eckförmig ausgebildet ist (Figur 2).
7. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (4) an ihrem unteren Ende eine Stufe (14) aufweist (Figur 3 und 4).
8. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbverzahnung (13) einen konisch zulaufenden Endbereich aufweist (Figur
3 und 4).
9. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) bzw. die Hülse (1 5) zumindest eine Anflachung (1 7, 16) aufweisen und die Hülse (15) an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit der Kerbverzahnung (13) versehen ist (Figur 5 und 6).
10. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse topfartig ausgebildet ist.
1 1. Abstützelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Gehäuse (2) bzw. der Mantel der Hülse (15) zumindest eine Anflachung aufweist, die mit einer zugehörigen Anflachung in der Aufnahme¬ bohrung (4) des Zylinderkopfes (5) zusammenwirken.
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