DE10109954A1

DE10109954A1 - Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10109954A1
Application number: DE10109954A
Authority: DE
Inventors: Walter Speil; Oliver Schnell
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2002-09-05
Also published as: US6513472B2; US20020121255A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Stößelstange (2), die an ihrem ersten Ende (3) einen Stößel (5) mit einer Entkoppeleinrichtung (8) als ein Bauteil hat und an ihrem zweiten Ende (4) ein hydraulisches Spielausgleichselement (15) besitzt, was auf einen Kipphebel einwirkt. Durch diese örtliche Verlagerung des Spielausgleichselements (15) aus dem Bauteil (5, 8) heraus liegt das Bauteil (5, 8) mit einer reduzierten Masse sowie einem kleineren Durchmesser vor und ist zudem relativ einfach aufgebaut. Andererseits kann das Spielausgleichselement (15) nunmehr direkt aus dem Kipphebel heraus mit Hydraulikmittel versorgt werden.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Stö ßelstange, einem Stößel, einem hydraulischen Spielausgleichselement und einer Entkoppeleinrichtung zum wahlweisen Entkoppeln des Ventiltriebs von einer Hubbewegung eines Nockens, welche Stößelstange an ihrem ersten En de den Stößel und an ihrem zweiten Ende eine Kontaktfläche zur Beaufschla gung eines Kipphebels hat, wobei der Stößel von dem Nocken beaufschlagbar ist und in einer Aufnahme der Brennkraftmaschine verläuft und wobei das Spielausgleichselement und die Entkoppeleinrichtung im Bereich der Enden der Stößelstange appliziert sind.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Ventiltrieb geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 198 44 202 hervor. Bei diesem ist der Stößel gleichzeitig mit dem Spielausgleich selement und der Entkoppeleinrichtung versehen. Durch diese komplexe Aus bildung besitzt der Stößel eine unerwünscht hohe Masse. Des weiteren soll das hydraulische Spielausgleichselement durch die Stößelstange versorgt werden. Dieser relativ lange Versorgungsweg kann, beispielsweise beim Kalt start oder bei der Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine, zu Versorgungs problemen mit Hydraulikmittel am Spielausgleichselement führen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nur der Stößel und die Entkoppeleinrichtung als ein Bauteil ausgebildet sind, wobei das Spielaus gleichselement am zweiten Ende der Stößelstange angeordnet ist und die Kontaktfläche hat.

Durch diese Maßnahme gelingt es, die Gesamtmasse des Stößels mit Entkop peleinrichtung gegenüber dem Stand der Technik deutlich zu reduzieren.

Gleichzeitig liegt ein Stößel vor, der insbesondere in Durchmesserrichtung nur einen kleinen Bauraumbedarf hat. Durch die Anordnung des an sich bekannten hydraulischen Spielausgleichselements am zweiten Ende der Stößelstange kann dieses direkt, ohne den ansonsten langen Ölweg durch die Stößelstange, mit Hydraulikmittel versorgt werden.

Dem Fachmann ist an dieser Stelle klar, daß durch die "obenliegende" Anord nung des Spielausgleichselements dieses nach Befeuerung der Brennkraftma schine sehr frühzeitig bzw. vollständig mit Hydraulikmittel versorgt ist. Mit Klap pergeräuschen etc. ist somit nur noch in sehr geringem Umfang zu rechnen.

Gleichzeitig kann durch die örtliche Trennung des Spielausgleichselements von der Koppeleinrichtung auf an sich bekannte Spielausgleichselemente zu rückgegriffen werden, wobei ansonsten ein relativ großer konstruktiver Auf wand getroffen werden muß.

Der Anspruch 2 betrifft eine zweckmäßige Ausgestaltung des Bauteils, wobei als Koppelmittel beispielsweise wenigstens ein Kolben vorgeschlagen ist. Denkbar sind jedoch auch andere Koppelmittel, wie Kugeln, Keile und ähnliche Bauteile.

Ein besonders reibungsarmer Nockenabgriff am Stößel liegt dann vor, wenn dessen Anlauffläche als wahlweise wälzgelagerte Rolle ausgebildet ist.

Weitere Unteransprüche beziehen sich auf eine einfach ausgebildete Verdreh sicherung des Bauteils gegenüber dessen Aufnahme in der Brennkraftmaschi ne. Dabei kann sich von der Aufnahme in Richtung zum Außenmantel des Ge häuses des Bauteils ein Verdrehsicherungskörper radial nach innen erstrec ken. Diesem gegenüberliegend ist am Außenmantel eine Längsnut vorgese hen. Zweckmäßigerweise ist diese Verdrehsicherung als Führungsbrücke aus gebildet, die mehreren Bauteilen zugeordnet ist und sich längs der Brennkraft maschine erstreckt. Dabei kann diese Brücke zwei sich gegenüberliegende Seitenwände haben, die abschnittsweise in jeweils eine Längsnut des Gehäu ses eingreifen. Diese Führungsleiste kann auch als nicht näher dargestellte Montagehilfe für das Bauteil verwendet werden.

Ein Beitrag in Richtung Leichtbau ist dann geleistet, wenn die Führungsbrücke aus einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff hergestellt wird.

Eine einfache Maßnahme einer Befestigung des Spielausgleichselements am zweiten Ende der Stößelstange geht aus den Ansprüchen 7 und 8 hervor. Demnach soll ein Gehäuse des Spielausgleichselements über eine einfache form- und/oder kraftschlüssige Verbindung an der Stößelstange befestigt wer den. In Konkretisierung kann das Gehäuse einen zylindrischen Ansatz besit zen, welcher mit einem Außen- oder Innenmantel der Stößelstange zusam mengesteckt ist. Ein im Gehäuse des Spielausgleichselements befindlicher Druckkolben hat zweckmäßigerweise gleich an seinem der Stößelstange ab gewandten Ende die Kontaktfläche für den Kipphebel.

Vorzugsweise soll der erfindungsgemäße Ventiltrieb vollständig vom Nocken hub abschaltbar ausgebildet sein. Denkbar ist es jedoch auch, im Entkoppelfall Teilhübe zu realisieren.

Insbesondere dann, wenn auch die Stößelstange hinsichtlich ihres Gewichts minimiert vorliegt, weil sie z. B. als dünnwandiges Rohr, auch als Kunststoffrohr o. Ä., hergestellt wurde, so ist die gesamte oszillierende Ventiltriebsmasse ab senkbar.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur in einem Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit Stößelstange, Stößel und hydraulischem Spielausgleichsele ment.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figur offenbart einen Ventiltrieb 1, so wie er der Fachwelt an sich bekannt ist oder beispielsweise in der beschreibungseinleitend zitierten DE 198 44 202 bzw. in dem dort genannten gattungsbildenden Stand der Technik näher be schrieben wird.

Der Ventiltrieb 1 besteht aus einer Stößelstange 2 mit einem ersten Ende 3 und einem zweiten Ende 4. Im Bereich des ersten Endes 3 hat die Stößelstange 2 einen Stößel 5 mit einer als Rolle ausgebildeten Anlauffläche 6 für einen Noc ken 7. In den Stößel 5 ist gleichzeitig eine Entkoppeleinrichtung 8 eingebaut, so daß der Stößel 5 und die Entkoppeleinrichtung 8 ein Bauteil (das Bauteil 5, 8) bilden. Das Bauteil 5, 8 besteht somit aus einem unmittelbar in einer Auf nahme 9 der Brennkraftmaschine 10 verlaufenden zylindrischen Gehäuse 11, das an einer Seite 10a die Anlauffläche 6 hat. In dem Gehäuse 11 verläuft ein Innenelement 12 mit einer Anlage 13 für die Stößelstange 2. Des weiteren kann sich der Fachmann der Figur entnehmen, daß im Innenelement 12 ein Kolben 13a verläuft, der hier abschnittsweise im Gehäuse 11 einsitzt. Die Ent koppeleinrichtung 8 ist somit in ihrem gekoppelten Zustand gezeigt. Als an sich bekannte Lost-Motion-Feder, die hier als Federmittel 14 bezeichnet ist, sind zwei ineinander geschachtelte Druckfedern innerhalb des Gehäuses 11 vorge sehen, die sich an einem Ende an der Seite 10a abstützen und am anderen Ende auf eine Unterseite des Innenelements 12 einwirken.

Wie zu erkennen ist, besteht die Stößelstange 2 aus einem dünnwandigen Rohr, was sich positiv auf die oszillierenden Ventiltriebsmassen auswirkt. Sie hat an ihrem zweiten Ende 4 ein hydraulisches Spielausgleichselement 15 an sich bekannter Bauart. Dieses besitzt an seinem Gehäuse 16, auf der Seite der Stößelstange 2, einen dünnwandigen, hohlzylindrischen Ansatz 17. Dieser ist über seinen Außenmantel mit einem Innenmantel der Stößelstange 2 zusam mengesteckt. Gegebenenfalls können hier geeignete zusätzliche bzw. anders artige Befestigungsmaßnahmen angewendet werden.

Innerhalb des Gehäuses 16 verläuft ein Druckkolben 18, der an seinem freien Ende die Kontaktfläche 19 zur Beaufschlagung des zeichnerisch nicht offen barten Kipphebels hat. Durch diese "hochliegende" Anordnung des Spielaus gleichselements 15 unmittelbar unterhalb des Kipphebels, liegt ein nur sehr kurzer Versorgungsweg an Hydraulikmittel für dieses unmittelbar aus dem Kipphebel heraus vor. Zum anderen kann weitestgehend auf ein Standardele ment für das Spielausgleichselement 15 zurückgegriffen werden.

Gleichzeitig ist festzuhalten, daß das Bauteil 5, 8, welches nunmehr lediglich den Stößel und die Entkoppeleinrichtung enthält, deutlich hinsichtlich seiner Masse und seines Durchmessers gegenüber dem Bauteil reduziert ist, was aus dem beschreibungseinleitend zitierten Stand der Technik hervorgeht. Zudem ist es relativ einfach aufgebaut.

Im Bereich der Aufnahme 9, auf der Seite der Stößelstange 2, ist eine einfache Verdrehsicherung 20 vorgesehen, die als Führungsleiste ausgebildet ist, sich längs der Brennkraftmaschine erstreckt und für mehrere Bauteile 5, 8 verwen det werden kann. Dabei hat die Verdrehsicherung 20 zwei sich gegenüberlie gende Seitenwände 21a, 21b, welche mit ihrem unteren Abschnitt in je eine Längsnut 22a, 22b am Außenmantel 23 des Gehäuses 11 eingreifen. Diese brückenartige Verdrehsicherung 20 kann auch als Montagehilfe für das Bauteil 5, 8 verwendet werden.

Bezugszahlenliste

1

Ventiltrieb

2

Stößelstange

3

erstes Ende

4

zweites Ende

5

Stößel

6

Anlauffläche

7

Nocken

8

Entkoppeleinrichtung

9

Aufnahme

10

Brennkraftmaschine

10

a Seite

11

Gehäuse

12

Innenelement

13

Anlage

13

a Kolben

14

Federmittel

15

hydraulisches Spielausgleichselement

16

Gehäuse

17

Ansatz

18

Druckkolben

19

Kontaktfläche

20

Verdrehsicherung

21

a, b Seitenwand

22

a, b Längsnut

23

Außenmantel

Claims

1. Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine (10) mit einer Stößelstange (2), einem Stößel (5), einem hydraulischen Spielausgleichselement (15) und ei ner Entkoppeleinrichtung (8) zum wahlweisen Entkoppeln des Ventiltriebs (1) von einer Hubbewegung eines Nockens (7), welche Stößelstange (2) an ihrem ersten Ende (3) den Stößel (5) und an ihrem zweiten Ende (4) eine Kontaktfläche (19) zur Beaufschlagung eines Kipphebels hat, wobei der Stößel (5) von dem Nocken (7) beaufschlagbar ist und in einer Aufnahme (9) der Brennkraftmaschine (10) verläuft und wobei das Spielausgleich selement (15) und die Entkoppeleinrichtung (8) im Bereich der Enden (3, 4) der Stößelstange (2) appliziert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (5) und die Entkoppeleinrichtung (8) als ein Bauteil ausgebildet sind, wobei das Spielausgleichselement (15) am zweiten Ende (4) der Stößel stange (2) angeordnet ist und die Kontaktfläche (19) hat.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (5, 8) aus einem unmittelbar in der Aufnahme (9) oszillierenden Gehäuse (11) und einem teleskopartig darin aufgenommenen Innenelement (12) be steht, wobei das Gehäuse (11) an seiner der Stößelstange (2) abgewandten Seite (10a) eine Anlauffläche (6) für den Nocken (7) und das Innenelement (12) eine Anlage (13) für das erste Ende (3) der Stößelstange (2) besitzt, wobei im Entkoppelfall im Innenelement (12) oder Gehäuse (11) wenigstens ein Kolben (13a) verläuft, der für den Koppelfall radial oder sekantenartig sowie abschnittsweise in das jeweils andere Element (Gehäuse (11) oder Innenelement (12)) verlagerbar ist und wobei das Innenelement (12) axial vom Gehäuse (11) weg durch ein Federmittel (14) beaufschlagt ist.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufflä che (6) des Gehäuses (11) als drehbare Rolle gefertigt ist.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) auf der Seite der Stößelstange (2) an seinem Außenmantel (23) wenig stens eine Längsnut (22a, 22b) hat, in welche eine von der Aufnahme (9) ausgehende Verdrehsicherung (20) eingreift.

5. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdreh sicherung (20) Bestandteil einer Führungsbrücke für mehrere Bauteile (5, 8) ist, welche sich längs der Brennkraftmaschine (10) mit zwei gegenüberlie genden Seitenwänden (21a, 21b) erstreckt, wobei jede Seitenwand (21a, 21b) in einer Längsnut (22a, 22b) verläuft.

6. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rungsbrücke aus einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff hergestellt ist.

7. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel stange (2) zumindest im Bereich des zweiten Endes (4) als dünnwandiges Rohr gefertigt ist, wobei ein Gehäuse (16) des Spielausgleichselements (15) mit der Stößelstange (2) form- bzw. kraftschlüssig verbunden ist und wobei ein im Gehäuse (16) des Spielausgleichselements (15) verlaufender Druckkolben (18) die Kontaktfläche (19) für den Kipphebel hat.

8. Ventiltrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) über einen zylindrischen Ansatz (17) mit der Stößelstange (2) zusam mengesteckt ist.