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Eingliederung durch Bezugnahme
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Die folgenden Dokumente sind durch Bezugnahme hierein integriert, als wenn sie vollständig zitiert worden wären:
U.S. Provisional Patent Application Nr. 62/033,829 , eingereicht am 6. August 2014.
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klammer zum Einsatz in einer Anordnung eines hydraulischen Spielausgleichselements.
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Hintergrund
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Hydraulische Spielausgleichselemente werden in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen verwendet, um Ventilspiel auszugleichen, sowie, bei bestimmten Anwendungen, auch um Ventilhubmodi zu steuern. Brennkraftmaschinen wiesen Zylinderköpfe auf, in denen typischerweise Spielausgleichselemente angeordnet sind, die hydraulische Flüssigkeitsgalerien besitzen, welche eine unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit an in einem Gehäuse des Spielausgleichselements ausgebildete Öffnungen leiten. Innerhalb einer Bohrung des Gehäuses ist ein Tauchkolben angeordnet, der axial beweglich ist, um den hydraulischen Spielausgleich zu bewirken und auch, wahlweise eine Schaltfunktion auszuüben, um eine Teilhuböffnung oder eine Nullhuböffnung des zugeordneten Ventils zu realisieren. Wenn die Schaltfunktion vorgesehen ist, leitet eine Öffnung des Gehäuses hydraulische Flüssigkeit in eine Kammer des Tauchkolbens, der die hydraulische Flüssigkeit weiter in Richtung eines offenendigen Nasenbereichs und aktiviert eine Schaltfunktion des Kipphebels oder Schlepphebels zwischen dem ersten und dem zweiten Hubmodus.
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Wenn die hydraulische Flüssigkeit aus der hydraulischen Flüssigkeitsgalerie des Zylinderkopfs in einen zwischen dem Zylinderkopf und einer äußeren Fläche des Außengehäuses begrenzten Raum fließt, ergibt sich ein erheblicher Druckverlust. Dieser Druckverlust ist dann besonders hoch, wenn die Öffnung des Gehäuses nicht auf die Flüssigkeitsgalerie im Zylinderkopf ausgerichtet ist. Ein Weg sicherzustellen, dass die hydraulische Flüssigkeit schnell an die Öffnung auf dem Gehäuse ankommt, besteht darin, eine Mehrzahl von Öffnungen um einen Umfang des Gehäuses herum vorzusehen. Allerdings, das Gehäuse derart zu modifizieren, dass es mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen ist, steigert die Kosten und den Zeitaufwand für den Zusammenbau und die Fertigstellung und reduziert gleichzeitig die Festigkeit des Gehäuses. Es ist wünschenswert, die Zeitdauer des Schaltvorgangs sowie auch den Druckverlust während des Transports der hydraulischen Flüssigkeit aus der Galerie des Zylinderkopfs an die Öffnungen des Außengehäuses des Ausgleichelements zu minimieren, ohne die Festigkeit des Gehäuses zu kompromittieren und auch ohne die Notwendigkeit eines aufwendigen Fertigstellungsverfahrens.
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Zusammenfassung
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Kurz gesagt, stellt die Erfindung eine Anordnung eines hydraulischen Spielausgleichselements zur Verfügung, welche eine Klammer zur Verhinderung einer Rotation eines Gehäuses innerhalb einer Bohrung eines Zylinderkopfs aufweist. Die Anordnung des hydraulischen Spielausgleichselements weist einen eine Bohrung und mindestens eine Galerie für hydraulische Flüssigkeit aufweisenden Zylinderkopf auf. Die Anordnung des hydraulischen Spielausgleichselements weist eine hydraulische Spielausgleichseinheit mit einem in der Bohrung des Zylinderkopfs angeordneten Gehäuse auf, welche Bohrung durch einen eine Öffnung an einer radial äußeren Wand des Gehäuses aufweisenden ringförmigen Körper gebildet ist. Ein innerhalb des ringförmigen Körpers des Gehäuses angeordneter Tauchkolben ist darin axial verschiebbar. Radial zwischen dem Gehäuse und dem Zylinderkopf ist eine einen kreisrunden Körper aufweisende Klammer angeordnet. Die Klammer weist mindestens eine erste, sich radial nach außen erstreckende Lasche auf, welche in Eingriff mit der mindestens eine Galerie für hydraulische Flüssigkeit kommt, sowie mindestens eine zweite, sich radial nach innen erstreckende Lasche, welche in Eingriff mit der Öffnung kommt. Die Klammer verhindert, dass das Gehäuse sich innerhalb der zylindrischen Bohrung des Zylinderkopfs dreht, und einmal installiert, erhält die Klammer die Ausrichtung zwischen der hydraulischen Flüssigkeitsgalerie des Zylinderkopfs und der Öffnung des Gehäuses aufrecht.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform schlägt die Erfindung eine hydraulische Spielausgleichseinheit vor, welche ein Gehäuse mit einem kreisrunden Körper und eine Öffnung an einer radial äußeren Wand des Gehäuses aufweist. Ein innerhalb des Gehäuses angeordneter Tauchkolben ist darin axial verschiebbar. In Umfangsrichtung um das Gehäuse herum ist eine einen kreisrunden Körper aufweisende Klammer angeordnet. Die Klammer weist mindestens eine erste, sich radial nach außen erstreckende Lasche auf, welche derart ausgebildet ist, dass sie mindestens mit einer in einem Zylinderkopf ausgebildeten Galerie für hydraulische Flüssigkeit in Eingriff kommen kann, und weist mindestens eine zweite, sich radial nach innen erstreckende Lasche auf, welche in Eingriff mit der Öffnung kommt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorangehende Zusammenfassung und die nun folgende ausführliche Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, besser verstehen werden. Die Zeichnungen zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht durch eine Anordnung eines hydraulischen Spielausgleichselements gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
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Bestimmte, in der nun folgenden Beschreibung verwendete Begriffe dienen lediglich der Bequemlichkeit und sind keineswegs als einschränkend zu verstehen. Die Begriffe „vorder...”, „hinter...”, „ober...” und „unter...” beziehen sich auf Richtungen in den Zeichnungen, auf welche hierin Bezug genommen wird. Die Begriffe ”nach innen” und „nach außen” beziehen sich auf Richtungen zu oder weg von den in den Zeichnungen mit Bezugszahlen gekennzeichneten Teilen. „Axial” bezieht sich auf eine Richtung entlang einer Achse einer Welle oder eines sich drehenden Teils. Ein Bezug auf eine Liste von Posten bzw. Teilen mit der Formulierung „mindestens eines von a, b, oder c”, (worin a, b und c für die aufgezählten Posten stehen), bedeutet irgendeinen der aufgelisteten Posten a, b, oder c oder Kombinationen aus diesen Posten. Die Terminologie schließt die konkret genannten Begriffe, Ableitungen daraus und Begriffe mit ähnlicher Bedeutung ein.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Anordnung 1 eines hydraulischen Spielausgleichselements, welches mit einer Klammer 20 gemäß einer beispielhaften Ausführung versehen ist. Die Anordnung 1 des hydraulischen Spielausgleichselements weist einen, eine Bohrung 4 und mindestens eine Galerie 6 für eine hydraulische Flüssigkeit aufweisenden Zylinderkopf 2 auf. Obwohl in 1 lediglich eine Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit gezeigt ist, wäre es einem Fachmann klar zu verstehen sein, dass es möglich ist, auch eine Mehrzahl von Galerien 6 für hydraulische Flüssigkeit vorzusehen. Die Anordnung 1 des hydraulischen Spielausgleichselements weist eine hydraulische Spielausgleichseinheit 8 mit einem in der Bohrung 4 des Zylinderkopfs 2 angeordneten Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 weist einen ringförmigen Körper 12 auf, der mindestens eine Öffnung 14 an einer radial äußeren Wand 16 des Gehäuses 10 aufweist. Ein innerhalb des ringförmigen Körpers 12 des Gehäuses 10 angeordneter Tauchkolben 18 ist darin axial beweglich, um einen hydraulischen Spielausgleich zu bewirken, sowie um wahlweise eine Schaltfunktion für eine Teilhuböffnung oder eine Nullhuböffnung eines zugeordneten Ventils zu ermöglichen. Die Öffnung 14 des Gehäuses 10 leitet hydraulische Flüssigkeit in eine Kammer 19 des Tauchkolbens 18, welcher richtungsorientiert die hydraulische Flüssigkeit an einen offenendigen Nasenbereich 18a fließen lässt und dadurch eine Schaltfunktion eines Kipp- oder Schlepphebels (nicht dargestellt) zwischen einem ersten Hubmodus und einem zweiten Hubmodus aktiviert. Ein erheblicher Druckverlust findet statt, wenn die hydraulische Flüssigkeit aus der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit des Zylinderkopf 2 in den zwischen dem Zylinderkopf 2 und einer äußeren Fläche des Gehäuses 10 begrenzten Raum und in die Kammer 19 des Tauchkolbens 18 fließt. Dieser Druckverlust steigert sich, wenn die Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit des Zylinderkopfs 2 nicht auf die Öffnung 14 des Gehäuses 10 ausgerichtet ist.
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Um die gegenseitige Ausrichtung der Öffnung 14 des Gehäuses 10 und der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit des Zylinderkopfs 2 aufrechtzuerhalten, und diesen Druckverlust zu reduzieren, ist radial zwischen dem Gehäuse 10 und dem Zylinderkopf 2 eine Klammer 20 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführung ist die Klammer 20 aus einem polymären Werkstoff geformt. In einer anderen bevorzugten Ausführung ist die Klammer 20 aus einem geprägten Metall geformt und in einer am meisten bevorzugten Ausführung ist die Klammer 20 aus einem geprägten Stahl geformt. Die Klammer 20 weist einen kreisrunden Körper 22 auf, der mindestens eine erste, sich radial nach außen erstreckende Lasche 24, 25 aufweist, welche in Eingriff mit der Galerie 6 des Zylinderkopfs 2 für die hydraulische Flüssigkeit kommt, sowie mindestens eine zweite, sich radial nach innen erstreckende Lasche 26 aufweist, welche in Eingriff mit der Öffnung 14 kommt. Die Laschen 24, 25, 26 sind derart ausgebildet, dass sie nur einen kleinen Teil der Öffnung 14 und der Flüssigkeitsgalerie 6 zubauen, so dass der Fluss der hydraulischen Flüssigkeit nur unwesentlich beeinflusst wird. Vorzugsweise beträgt die Fläche der Laschen 24, 25, 26 ca. 5–10% oder weniger als die Fläche der Öffnung 14 und der Öffnungen der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit. Die Klammer 20 verhindert, dass das Gehäuse 10 sich innerhalb der Bohrung 4 des Zylinderkopfs 2 dreht und hält die Ausrichtung zwischen der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit des Zylinderkopfs 2 und der Öffnung 14 des Gehäuses 10 aufrecht. In einer bevorzugten Ausführung ist die mindestens eine erste Lasche 24, 25 aus einem elastisch verformbaren Werkstoff geformt. Die mindestens eine erste Lasche 24, 25 ist bevorzugt aus einem federelastischen Werkstoff derart geformt, dass die Laschen 24, 25 während des Einsetzens des Gehäuses 10 in die Bohrung 4 und während einer eventuellen zusätzlichen Positionierung des Gehäuses 10 innerhalb der Bohrung sich biegen kann. Nach der Installation springt die mindestens eine Lasche 24, 25 federelastisch wieder radial nach außen, um in Eingriff mit der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit des Zylinderkopfs 2 zu kommen, und verriegelt das Gehäuse 1 in seiner Stellung in Drehrichtung innerhalb des Zylinderkopfs 2.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die mindestens eine erste Lasche 24, 25 und die mindestens eine zweite Lasche 26 in Umfangsrichtung an sich radial gegenüberliegenden Flächen des kreisrunden Körpers 22 der Klammer 20 aufeinander ausgerichtet. Gemäß einer anderen bevorzugten, in 2 gezeigten Ausführung, ist die mindestens eine erste Lasche 24 und die mindestens eine zweite Lasche 26 in Umfangsrichtung an sich radial gegenüberliegenden Flächen des kreisrunden Körpers 22 zueinander versetzt angeordnet. Einem Fachmann wird es klar sein, dass die mindestens eine erste Lasche 24, 25 und die mindestens eine zweite Lasche 26 in Umfangsrichtung, je nach der konkreten Ausbildung einer Anordnung eines hydraulischen Spielausgleichelements, beliebig beabstandet voneinander angeordnet werden können.
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Gemäß einer in den 1 und 2 gezeigten Ausführung ist die Klammer 20 in einer ringförmigen Nut 17 an der radial äußeren Wand 16 des Gehäuses 10 angeordnet. Die Klammer 20 kann entlang eines beliebigen Abschnitts des Körpers 12 des Gehäuses 10 positioniert werden, solange die Klammer 20 radial zwischen dem Gehäuse 10 und der Bohrung 4 des Zylinderkopfs 2 angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Klammer 20 elastisch und besitzt einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Körpers 12 des Gehäuses 10. Während des Zusammenbaus wird die Klammer 20 elastisch verformt, um sich um den Außendurchmesser des Körpers 12 des Gehäuses 10 zu erstrecken, wobei, wenn einmal positioniert, behält die Klammer 20 aufgrund ihrer Elastizität ihre Position an dem Körper 12 des Gehäuses 10.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung kommt die mindestens eine erste Lasche 24 in Eingriff mit einem ersten Bereich 6a der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit, wobei die Klammer 20 eine zusätzliche erste Lasche 25 aufweist, die sich radial nach außen erstreckt und in Eingriff mit einem zweiten Bereich 6b der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit kommt, welcher an einer dem ersten Bereich 6a gegenüberliegenden Seite der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit vorgesehen ist. Dem Fachmann wird es klar sein, dass es möglich ist, eine beliebige Anzahl oder Ausbildung von Laschen an der Klammer 20 anzuordnen, solange die Laschen einen Eingriffsbereich mit der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit oder mit einen anderen Bereich der Bohrung 4 des Zylinderkopfs 2 zur Verfügung stellen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung besitzen die mindestens eine erste Lasche 24, 25 und die mindestens eine zweite Lasche 26 die gleichen Ausmaße. Gemäß einer bevorzugten Ausführung haben die Laschen 24, 25, 26 eine Breite von 2–3 mm und eine Dicke von 0,1–0,2 mm. Dem Fachmann wird es klar sein, dass es möglich ist, eine beliebige Anzahl von Formen und Größen für die mindestens eine erste Lasche 24, 25 und die mindestens eine zweite Lasche 26 zu verwenden, vorausgesetzt, dass jede Lasche einen Bereich zur Verfügung stellt, der in Eingriff mit der Galerie 6 für hydraulische Flüssigkeit bzw. mit der Öffnung 14 kommt.
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Es muss verstanden werden und für den Fachmann klar und naheliegend sein, dass zahlreiche physische Änderungen, von denen nur einige in der vorhergehenden ausführlichen Beschreibung beispielhaft angeführt sind, vorgenommen werden könnten, ohne die hierin verkörperten erfinderischen Ideen und Prinzipien zu verändern. Es muss auch verstanden werden, dass zahlreiche Ausführungen, welche nur Teile der bevorzugten Ausführung beinhalten, möglich sind, und, mit Bezug auf diese Teile die hierin verkörperten erfinderischen Ideen und Prinzipien der Erfindung nicht verändern. Aus diesem Grund sind die vorliegende Ausführung und optionale Ausbildungen der Erfindung in jeder Hinsicht als beispielhaft und/oder als erklärend und nicht als einschränkend zu verstehen, weil der Schutzbereich der Erfindung durch die angeführten Ansprüche angegeben wird und nicht durch die vorhergehende Beschreibung, so dass alle alternativen Ausführungen und an der vorliegenden Ausführung vorgenommenen Änderungen, welche im Sinne der Ansprüche zu verstehen sind und im Gleichwertigkeitsbereich der Ansprüche liegen, somit durch die Ansprüche abgedeckt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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