DE10111512A1 - Schaltbarer Stößel zur direkten Übertragung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange - Google Patents
Schaltbarer Stößel zur direkten Übertragung eines Nockenhubes auf eine StößelstangeInfo
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Abstract
Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Stößel (1) zur direkten Übertragung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange. Erfindungsgemäß ist eine als Lost-Motion-Feder verwendete Schraubendruckfeder (15) zur Beaufschlagung des Innenelements (4) axial aus einem Gehäuse (2) verlagert. Hierfür hat das Innenelement (4) einen aus dem Gehäuse (2) heraus geführten Ansatz (15a), welcher von der Schraubendruckfeder (15) umschlossen ist. DOLLAR A Diese Maßnahme trägt zur Minimierung der Gesamtmasse des schaltbaren Stößels (1) bei, da die Baulänge des Gehäuses (2) verkürzt ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Stößel zur direkten Übertragung eines
Nockenhubes auf eine Stößelstange, insbesondere in einem Ventiltrieb einer
Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in dessen axial verlaufender Ausspa
rung ein längs bewegliches Innenelement angeordnet ist, das in einer Relativ
stellung zum Gehäuse über Koppelmittel mit diesem verbindbar ist, wobei an
einer der Aussparung abgewandten Seite das Gehäuse eine Anlauffläche für
einen Nocken und das Innenelement an der Seite der Aussparung eine Anlage
für die Stößelstange hat, welches Innenelement die Aussparung mit einem An
satz überragt und vom Gehäuse weg durch wenigstens eine Schraubendruck
feder beaufschlagt ist.
Ein derartiger Stößel geht aus Fig. 2 der als gattungsbildend betrachteten
DE 198 44 202 hervor. Zu erkennen ist, daß ein Druckfederpaket vorgesehen ist,
welches innerhalb des Gehäuses verläuft. Das Druckfederpaket stützt sich an
einem Ende an einem Boden des Gehäuses ab und wirkt anderenends gegen
eine Unterseite des Innenelements. Aufgrund der Anordnung des Druckfeder
pakets im Gehäuse besitzt letzteres eine unnötige Baulänge. Diese setzt sich
zumindest zusammen aus dem notwendigen Einfederweg plus dem Blockmaß
des Druckfederpakets. Aufgrund der relativ großen Baulänge des Gehäuses,
die an einem relativ dickwandigen Rohrabschnitt realisiert ist, erhöht sich un
nötig die Gesamtmasse des schaltbaren Stößels.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Stößel der vorgenann
ten Art zu schaffen, dessen Gesamtmasse mit einfachen Mitteln verringert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schrauben
druckfeder zumindest größtenteils um den Ansatz des Innenelements gelegt ist
und einenends gegen eine der Aufnahme abgewandte Abstützung des In
nenelements und anderenends gegen einen Rand bzw. randnahen Abschnitt
der Aufnahme wirkt. Durch diese Verlagerung der Schraubendruckfeder nach
"außen" kann ein Gehäuse geschaffen werden, das deutlich kürzer als bisher
ausgeführte Gehäuse baut. Somit ist mit sehr einfachen Mitteln die Gesamtma
sse des schaltbaren Stößels verringert, da lediglich innerhalb des Gehäuses
noch ein Einfederweg für das Innenelement vorgesehen werden muß.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform der Erfindung, die auch
selbständig schutzfähig sein kann, geht aus Anspruch 2 hervor. Dadurch, daß
das Gehäuse keinen Boden zur einenendigen Abstützung der Schrauben
druckfeder in seinem Inneren mehr besitzt, ist ein zusätzlicher Schritt in Rich
tung Leichtbau vorgeschlagen. Somit ist das Gehäuse komplett offen, rohrähn
lich hergestellt.
Ein besonders reibungsarmer Nockenanlauf ist dadurch realisiert, indem eine
entsprechende Anlauffläche am Gehäuse als beispielsweise wälzgelagerte
Rolle hergestellt ist. Denkbar ist an dieser Stelle jedoch auch ein Gleitabgriff.
Zur weiteren Minimierung der Bauhöhe des Gehäuses und somit der Gesamt
masse ist es vorgeschlagen, eine der Rolle zugewandte Stirnseite des In
nenelements zylindrisch (in Rollenrichtung gesehen) einzuformen. Hierdurch
kann im abgeschalteten Zustand des Innenelements dieses über die entspre
chende Rolle abschnittsweise "tauchen".
Eine einfache Anlagemöglichkeit für die nach außen verlagerte Schrauben
druckfeder ist Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Demnach kann die
Schraubendruckfeder an einem Rand des Gehäuses bzw. einem randnahen
Abschnitt dieses angelegt sein. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, die Auf
nahme des Gehäuses, ausgehend von ihrem Rand, radial zu stufen, so daß
sich die Schraubendruckfeder an einem so gebildeten Ringabsatz abstützt.
Eine Anlagerung der Schraubendruckfeder an der Seite des Innenelements
kann wahlweise über ein separates Anschlagteil wie einen Ring bzw. über ei
nen einteilig vom Innenelement ausgehenden Ringkragen erfolgen. Diese
Maßnahmen sind sehr einfach und kostengünstig zu realisieren.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgesehen, den von der Schrauben
druckfeder umgebenen Ansatz des Innenelements als separates und dünn
wandiges Teil wie ein Blechteil auszubilden. Dieses kann wahlweise an einen
Außen- oder Innenmantel des Innenelements geclipst, geschnappt o. ä. wer
den. Selbstverständlich erschließen sich dem Fachmann an dieser Stelle wei
tere einfache Verbindungsmaßnahmen form-, kraft- oder stoffschlüssiger Natur
bzw. bestehend aus Kombinationen von diesen.
Es ist ebenfalls vorgesehen, den Ansatz des Innenelements leicht trichterför
mig auszubilden, so daß eine Einführhilfe für die Stößelstange gegeben ist.
Zweckmäßigerweise ist der Stößel mit einem hydraulischen Spielausgleich
selement an sich bekannter Bauart versehen. Somit kann auf aufwendige me
chanische Spieleinstellmaßnahmen verzichtet werden. Das Spielausgleich
selement ist Bestandteil des Innenelements.
Für die Anwendungsfälle, bei denen die Stößelstange eine relativ große
Schrägstellung zum schaltbaren Stößel besitzt, muß eine sehr "hochliegende"
Anlage für die Stößelstange am Innenelement geschaffen werden. Dabei ist es
erfindungsgemäß vorgesehen, einen Druckkolben des Spielausgleichsele
ments, auf welchem sich die Stößelstange mit ihrem einen Ende abstützt, axial
relativ weit aus dem Gehäuse herauszuführen, so daß er deutlich in den An
satz des Innenelements hineinragt. Denkbar ist es, daß der Druckkolben
zweckmäßigerweise so ausgebildet ist, daß er einen relativ großen Vorrats
raum für Hydraulikmittel einschließt. Dies kann Vorteile beim Kaltstart der
Brennkraftmaschine haben, da sofort eine ausreichende Menge an Hydraulik
mittel für den Spielausgleich zur Verfügung steht.
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Einen Längsschnitt durch einen schaltbaren Stößel mit einem
einteilig mit dem Innenelement verbundenen Ansatz, orthogonal
zu den Koppelmitteln;
Fig. 2 eine Ansicht wie vorgenannt, jedoch mit separatem Ansatz;
Fig. 3 ein Bauteil wie vorbeschrieben, jedoch mit einer alternativen Be
festigungsform für den Ansatz und
Fig. 4 einen Stößel, ähnlich den vorhergenannten, jedoch mit geschnit
tenen Koppelmitteln und axial verlängertem Druckkolben.
Die Figuren offenbaren einen schaltbaren Stößel 1. Dieser dient zur direkten
Übertragung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange. Der Stößel 1 hat ein
dünnwandiges und hier rohrähnlich offen ausgebildetes Gehäuse 2. In einer
Aussparung 3 des Gehäuses 2 ist axial beweglich ein Innenelement 4 aufge
nommen. Das Innenelement 4 ist in einer Hubstellung über nicht näher erläu
terte Koppelmittel 5 (siehe auch Fig. 4) mit dem Gehäuse 2 verbindbar. Diese
Koppelmittel 5 befinden sich im Bereich einer Stirnseite 6 des Innenelements 4,
welche Stirnseite 6 einer Anlauffläche 7 für einen nicht dargestellten Nocken
zugewandt ist. Die Anlauffläche 7 ist hier als wälzgelagerte Rolle ausgebildet,
die auf einem Bolzen 8 verläuft, der wiederum an einer Seite 9 des Gehäuses 2
appliziert ist. Die Stirnseite 6 kann, wie insbesondere die Fig. 2 und 3 of
fenbaren, eine zylindrische Einformung 10 besitzen. Diese erstreckt sich in
Richtung eines Verlaufs der als Rolle ausgebildeten Anlauffläche 7. Im Abkop
pelmodus des Innenelements 4 vom Gehäuse 2 kann das Innenelement 4 mit
seiner Einformung 10 sozusagen über die Anlauffläche 7 abschnittsweise tau
chen. Diese Maßnahme wirkt sich, zusammen mit später näher erläuterten
weiteren Maßnahmen, vorteilhaft auf die Gesamthöhe und somit auf das Ge
samtgewicht des schaltbaren Stößels 1 aus.
Das Innenelement 4 besitzt des weiteren ein hydraulisches Spielausgleich
selement 11 mit einem Druckkolben 12. Der Druckkolben 12 schließt einen
Vorratsraum 13 für Hydraulikmittel ein.
Ein Bereich des Gehäuses 2, welcher der Seite 9 abgewandt ist, hat einen
Rand 13a. Der Rand 13a kann, wie in Fig. 1 offenbart, auch gestuft ausgebil
det sein und besitzt hier einen Ringabsatz 14. Auf dem Ringabsatz 14 (Fig. 1)
bzw. unmittelbar auf dem Rand 13a (Fig. 2-4a) stützt sich eine Schrau
bendruckfeder 15 ab. Diese umschließt einen Ansatz 15a, welcher das In
nenelement 4 über den Rand 13a des Gehäuses 2 hinaus verlängert. An einem
weiteren Ende ist die Schraubendruckfeder 15 an einer Abstützung 16, die als
separates Anschlagteil 17 (siehe Fig. 1, 4) bzw. als einteilig vom Ansatz
15a ausgehender Ringkragen 18 (siehe. Fig. 2, 3) ausgebildet ist, gelagert.
Durch die hier offenbarte außenliegende Anordnung der Schraubendruckfeder
15 im Gegensatz zum Stand der Technik, kann die Baulänge des Gehäuses 2
deutlich minimiert werden. Dies verringert die Masse des relativ dickwandigen
Gehäuses 2 und somit des schaltbaren Stößels 1. Zum anderen ist es möglich,
lediglich eine Schraubendruckfeder 15 anzuordnen, wohingegen im Stand der
Technik aufgrund des begrenzten Raumangebotes ein Druckfederpaket appli
ziert werden muß.
Die Fig. 2 und 3 offenbaren, daß der Ansatz 15a auch als separates Bauteil
ausgebildet sein kann. Denkbar ist hier beispielsweise eine Blechausführung,
die sich wiederum positiv auf die Gesamtmasse des Stößels 1 auswirkt. Dabei
zeigt Fig. 2, daß der Ansatz 15a mit dem Innenelement 4 beispielsweise
durch eine innenliegende Clipsverbindung 19 verbunden sein kann. Alternativ
hierzu kann die Clipsverbindung 19 gemäß Fig. 3 auch außenliegend reali
siert sein.
Wie Fig. 2 zeigt, ist der separate Ansatz 15a mit seiner innenliegenden Clips
verbindung 19 leicht trichterförmig ausgebildet. Somit ist mit einfachen Mitteln
eine Einführhilfe für die Stößelstange geschaffen.
Aus Fig. 4 kann sich der Fachmann einen schaltbaren Stößel 1 entnehmen,
bei dem der Druckkolben 12 des Spielausgleichselements 11 deutlich über den
Rand 13a des Gehäuses 2 hinausgeführt ist. Der Ansatz 15a ist wie genannt
einteilig mit dem Innenelement 4 ausgebildet. Diese Maßnahme erweist sich
insbesondere dann sinnvoll, wenn die Stößelstange eine relativ große Schräg
lage in bezug auf den Stößel 1 besitzt und somit eine hochliegende Anlage 20
für die Stößelstange wünschenswert ist.
1
Stößel
2
Gehäuse
3
Aussparung
4
Innenelement
5
Koppelmittel
6
Stirnseite
7
Anlauffläche
8
Bolzen
9
Seite
10
Einformung
11
Spielausgleichselement
12
Druckkolben
13
Vorratsraum
13
a Rand
14
Ringabsatz
15
Schraubendruckfeder
15
a Ansatz
16
Abstützung
17
Anschlagteil
18
Ringkragen
19
Clipsverbindung
20
Anlage
21
Außenmantel
22
Innenmantel
Claims (10)
1. Schaltbarer Stößel (1) zur direkten Übertragung eines Nockenhubes auf
eine Stößelstange, insbesondere in einem Ventiltrieb einer Brennkraftma
schine, mit einem Gehäuse (2), in dessen axial verlaufender Aussparung
(3) ein längs bewegliches Innenelement (4) angeordnet ist, das in einer
Relativstellung zum Gehäuse (2) über Koppelmittel (5) mit diesem verbind
bar ist, wobei an einer der Aussparung (3) abgewandten Seite (9) das Ge
häuse (2) eine Anlauffläche (7) für einen Nocken und das Innenelement (4)
an der Seite der Aussparung (3) eine Anlage für die Stößelstange hat, wel
ches Innenelement (4) die Aussparung (3) mit einem Ansatz (15a) überragt
und vom Gehäuse (2) weg durch wenigstens eine Schraubendruckfeder
(15) beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schraubendruckfeder (15) zumindest größtenteils um den An
satz (15a) des Innenelements (4) gelegt ist und einenends gegen eine
der Aussparung (3) abgewandte Abstützung (16) des Innenelements (4)
und anderenends gegen einen Rand (13a) bzw. randnahen Abschnitt
der Aussparung (3) wirkt.
2. Stößel nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, da
durch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (2) dünnwandig ist und eine durchgehend offene,
rohrähnliche Geometrie hat.
3. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Anlauffläche (7) für den Nocken als drehbare Rolle hergestellt
ist, die auf einem Bolzen (8) gegenüber dem Gehäuse (2) gelagert ist.
4. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass eine der Anlauffläche (7) zugewandte Stirnseite (6) des Innenelements
(4) eine in Richtung der Anlauffläche (7) verlaufende, zylindrische Einfor
mung hat.
5. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Aussparung (3) des Gehäuses (2), ausgehend von Ihrem Rand
(13a), radial nach innen gestuft ausgebildet ist, wobei der randnahe Ab
schnitt aus einem Ringabsatz (14) innerhalb der Aussparung (3) besteht.
6. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ansatz (15a) des Innenelements (4) als separates Bauteil ge
fertigt ist und aus dünnwandigem Leichtbauwerkstoff wie Blech besteht.
7. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ansatz (15a) über eine Clips- oder Schnappverbindung (19) mit
einem Außen- oder Innenmantel (21 oder 22) des Innenelements (4)
verbunden ist.
8. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die einenendige Abstützung (16) des Innenelements (4) für die
Schraubendruckfeder (15) als vom Ansatz (15a) ausgehender Ringkra
gen (18) bzw. als separates Anschlagteil (17) wie ein Sicherungsring
ausgebildet ist.
9. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass in das Innenelement (4) ein hydraulisches Spielausgleichselement
(11) eingebaut ist.
10. Stößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass ein einen Vorratsraum (13) für Hydraulikmittel einschließender
Druckkolben (12) des Spielausgleichselements (11) axial so über den
Rand (13a) des Gehäuses (2) verlängert ist, dass es in den Ansatz (15a)
des Innenelements (4) hineinragt, wobei die Anlage (20) für die Stößel
stange direkt am Druckkolben (12), in unmittelbarer axialer Nähe zur
einenendigen Abstützung (16) verläuft.
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