DE4333927A1 - Schaltstößel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stößel für einen Ventiltrieb einer Brenn
kraftmaschine mit einem kreisringförmigen und einem kreisförmigen
Bodenabschnitt, die konzentrisch zueinander angeordnet und jeweils von
Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zen
traler Nocken kleinen Hubes zur Beaufschlagung des kreisförmigen und
zumindest ein neben diesem angeordneter Nocken größeren Hubes zur
Beaufschlagung des kreisringförmigen Bodenabschnittes dienen, wobei
der Stößel über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt verbunde
nes hohlzylindrisches Hemd in einer Bohrung eines Zylinderkopfes
geführt ist, während der kreisförmige Bodenabschnitt an seiner den
Nocken abgewandten Stirnfläche eine Führungshülse mit einem darin
angeordneten Spielausgleichselement aufnimmt und wobei die mit den
beiden Bodenabschnitten versehenen Einheiten relativ zueinander ver
schiebbar und durch druckmittelbeaufschlagbare Koppelmittel aneinander
koppelbar sind.
Ein derartiger Stößel geht aus der DE-A 42 06 166 hervor. Dieser
besteht aus einem zweigeteilten Gehäuse, dessen Boden durch zumindest
zwei Nocken unterschiedlichen Hubverlaufes beaufschlagbar ist. Die
Kopplung beider Gehäuseteile erfolgt über in Radialrichtung wirkende
und mit Stiften versehene Kolben. Das innere Gehäuseteil folgt der
Kontur des inneren Nockens. Das Ventil vollzieht einen kleineren Hub.
Sollte nun der gattungsgemäße Stößel hydraulisch wirkend ausgelegt
werden, um ein eventuell vorhandenes Ventilspiel auszugleichen, können
keine oder nur aufwendige Maßnahmen zur Ölzufuhr zu dem Hydraulik
element getroffen werden. Von Nachteil bei dem als gattungsbildend
angesehenen Stößel ist es ebenfalls, daß keine Maßnahmen einer axialen
Wegbegrenzung oder Verliersicherung für die beiden Verriegelungsele
mente entnehmbar sind. Der Fachmann kann einen derartigen Stößel nicht
ausführen, da er durch die Lehre aus obengenannter Vorveröffentlichung
keine Anregungen erhält, wie er die notwendige Ölversorgung gestalten
kann, ohne wesentliche Veränderungen an der Umgebungskonstruktion des
Stößels (Bohrung im Zylinderkopf) oder ohne wesentliche masseerhöhende
Maßnahmen am Stößel selbst zu treffen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten
Nachteile beseitigt sind und bei dem insbesondere eine einfache und
sichere Ölversorgung der Koppel- und Hydraulikelemente erzielt, der im
Bauraum bisheriger Stößel unterzubringen und dessen Masse nicht oder
nicht wesentlich erhöht ist und bei dem der Koppelmechanismus einfach
und sicher realisiert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß im kreisringförmigen Bodenabschnitt
oder einem diesem Abschnitt naheliegenden Bereich auf einer Ebene quer
zur Axiallinie des Stößels und in etwa äquidistant zu einer ersten
Längsmittelebene des Stößels verlaufend, zwei Bohrungen angeordnet
sind, wobei in jeder Bohrung zumindest ein über Druckmittel in wenig
stens eine Richtung verschiebbarer Stift als unmittelbares Koppel
mittel angeordnet ist, der im Falle des Koppelns beider Einheiten in
Bohrungsrichtung derart verschieblich ausgebildet ist, daß er zumin
dest abschnittsweise, während der Grundkreisphase der Nocken in eine
nutförmige Aussparung einer Außenmantelfläche der mit dem kreisförmi
gen Abschnitt verbundenen Führungshülse eingreift, wobei in Ausgestal
tung der Erfindung in Anspruch 2 fortgeführt ist, daß in jeder der als
Durchgangsbohrung ausgebildeten Bohrungen wenigstens eine Druckfeder
angeordnet ist, die sich einenends auf je ein die Bohrungen öldicht
verschließendes Stopfelement abstützt, wobei sie anderenends auf eine
erste Stirnfläche des Stiftes einwirkt und daß eine Kopplung der
beiden Einheiten, entgegen der Kraft der Druckfeder, über das auf eine
zweite Stirnfläche des Stiftes einwirkende und diesen in Richtung
einer zweiten Längsmittelebene verschiebende, Druckmittel realisiert
ist, wobei der Stift im Falle der Kopplung mit einem seiner federsei
tigen Stirnfläche nahen Bereich seiner Außenmantelfläche eine Längs
mittelebene schneidet, welche senkrecht zur ersten Längsmittelebene
verläuft.
Durch diese Anordnung des Koppelmechanismus im Bodenteil des Stößels
ist ein einfach und sicher wirkender Mechanismus vorgeschlagen, wobei
eine Kopplung auch schon über nur insgesamt einen Stift in einer
Bohrung vorgesehen ist.
Als Stift ist ein nadelartiges Element, beispielsweise aus der Wälz
lagertechnik, denkbar, jedoch können auch Kugeln oder Gebilde ähnlich
geeigneter Geometrie vorgesehen sein. Durch die nutförmige Aussparung
der Führungshülse, die in Umfangsrichtung vorteilhaft umläuft, kann
eine Verdrehsicherung der beiden Einheiten zueinander entfallen.
Anstatt der Druckfedern sind auch weitere druckausübende Elemente wie
Magnete oder Vorrichtungen unter Ausnutzung des Elektromagnetismus
denkbar, bzw. derartige Anordnungen wie in Fig. 6 beschrieben, bei
denen eine Rückstellung des Stiftes durch Hydraulikmittel selbst er
folgt.
Die Nockenkontur des zentralen Nockens ist so ausgelegt, daß durch ihn
entweder kein oder nur ein sehr geringer Hub realisiert ist. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere bei Mehrventilmotoren
vorgesehen, wobei insbesondere ein Einlaßventil bei geringer Drehzahl
und Last auf eine niedrige Ventilhubkurve (zentraler Nocken) geschal
tet bzw. abgeschaltet wird. Hierdurch wird durch Drallerhöhung eine
Verbrennung bei mageren Verbrennungsluftverhältnissen ermöglicht und
somit der Verbrennungswirkungsgrad erhöht.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter
ansprüche 3 bis 15 und werden nachfolgend mit ihren Vorteilen näher
erläutert.
Durch den in Anspruch 3 beschriebenen erweiterten Bohrungsabschnitt
für den Stift ist auf einfache Art und Weise eine Wegbegrenzung für
den Stift am Bohrungsgrund gebildet. Vorteilhaft ist es, den erweiter
ten Bohrungsabschnitt exzentrisch zum ersten Bohrungsabschnitt auszu
bilden, wobei ein Teilumfang des erweiterten Bohrungsabschnittes
fluchtend zum ersten Bohrungsabschnitt verlaufen soll. Durch diese
Maßnahme ist ein Verhaken der Druckfeder am Bohrungsgrund vermieden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht es aus Anspruch 4
hervor, daß zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte zumindest ein(e)
Steigbohrung/-kanal je Bohrung vorgesehen ist, die von einem, mit
einem Vorratsraum für die Versorgung des Spielausgleichselementes mit
Druckmittel verbundenen oder aus diesem bestehenden, Vorratsraum
ausgeht und sich in Längsrichtung erstreckend, mit dem ihr zugeord
neten Bohrungsabschnitt der Bohrung bzw. einem zentralen Vorratsraum
für Druckmittel am Spielausgleichselement zumindest mittelbar ver
bunden sind, wobei in Anspruch 5 alternativ aufgeführt ist, die Stifte
und das Hydraulikelement getrennt zu versorgen. Bei der erstgenannten
Ausgestaltung liegt über der Zuführbohrung im Hemd ein gedrosselter
Öldruck an, dieser ist so bemessen (z. B. 0,8 bar), daß eine ausrei
chende Versorgung des Spielausgleichselements garantiert ist, daß er
jedoch nicht ausreicht, die Stifte entgegen der Kraft der Druckfeder
in Koppelrichtung zu verschieben. Als Einflußgrößen für eine Ansteue
rung eines beispielsweise Drosselventils können die Drehzahl, Öl- und
Kühlmitteltemperatur, die Fahrgeschwindigkeit und andere dienen. Ab
einem kennfeldabhängigen Schaltpunkt schaltet das Drosselventil den
maximalen Öldruck zu und die Stifte werden in Koppelrichtung verscho
ben. Die getrennte Versorgung der Stifte gestattet einen hohen Druck
an Hydraulikmittel für das Spielausgleichselement während des entkop
pelten Zustandes des kreisförmigen Bodenabschnittes, beispielsweise
bei geringer Drehzahl der Brennkraftmaschine, so daß unter bestimmten
Betriebsbedingungen, beispielsweise beim Stop & Go-Verkehr, mit höhe
rer Sicherheit Hydraulikmittel im Spielausgleichselement vorhanden
ist.
Durch das U-förmige Blechteil nach einem weiteren Anspruch sind die
Vorratsräume auf einfache Weise gegen Auslaufen gesichert. Zudem ist
bei der Variante nach Anspruch 4 durch das Blechteil eine einfache
Verbindung der Vorratsräume in Umfangsrichtung hergestellt. Denkbar
und vorgesehen ist es auch, das Blechteil aus einem polymeren Werk
stoff herzustellen bzw. nur dessen Boden radial einzuschnappen und auf
die Schenkel zu verzichten, wobei die später beschriebenen Nutquer
schnitte separat in oder an das Hemd geformt sein können.
Aus Anspruch 7 geht hervor, daß die Steigbohrung zur Druckmittel
beaufschlagung der Stifte aus einem der separaten Vorratsräume zu
mindest abschnittsweise parallel zu einer Querebene des Stößels ver
läuft und senkrecht die Bohrungen der Stifte schneidet. Durch diese
Ausgestaltung ist eine einfache Verbindung des separaten Vorratsraumes
zur Bohrung zur Beaufschlagung der Stifte hergestellt. Die Steigboh
rung ist zweckmäßigerweise nach Anspruch 11 als Durchgangsbohrung
gefertigt und auf einfache Weise gegen Ölverluste durch endseitige,
als Kugeln ausgebildete Stopfelemente verschlossen, wobei auch weitere
Verschließelemente wie Schrauben, aber auch fließfähige und/oder
aushärtende Medien hierfür denkbar sind.
Durch den in einem weiteren Anspruch beschriebenen Ansatz des kreis
ringförmigen Bodenteiles ist eine sichere Führung/Axialbewegung des
kreisförmigen Bodenteils zum kreisringförmigen geschaffen. Zugleich
ist für das die Vorratsräume in nockenferne Richtung abdichtende U-
förmige Blechteil eine sichere Abstützung gewährleistet.
Das in den Ansprüchen 9 und 10 beschriebene Anschlagelement in einer
Ringnut des kreisförmigen Bodenabschnittes gewährleistet zum einen
eine Begrenzung der Relativbewegung der beiden Einheiten zueinander.
Zum anderen dient es als Transportsicherung. Außerdem bewirkt es im
Zusammenhang mit der in Anspruch 13 genannten Maßnahme einen inneren
Kraftfluß der Druckfeder. Diese beeinflußt dann durch den so gebilde
ten Anschlag die Rückstellfunktion des Spielausgleichselementes nicht
mehr während der Grundkreisphase und kann deshalb relativ stark ausge
legt werden, so daß auch bei hohen Drehzahlen eine sichere Anlage des
Stößels an seinem Steuernocken gewährleistet ist. Denkbar sind jedoch
auch weitere Anschlagelemente, wie Stifte oder derartige vom kreis
ringförmigen Abschnitt ausgehende. Diese können dann über die gesamte
Länge des Ringspaltes wahlweise appliziert werden.
In Ausgestaltung der Erfindung geht aus Anspruch 12 hervor, daß das
kolbenseitig in der Bohrung angeordnete Stopfelement einen in Kolben
richtung weisenden zentrischen Ansatz aufweist, der zumindest ab
schnittsweise eine gedachte Verlängerung der entsprechenden Steigboh
rung schneidet. Durch diesen Ansatz ist ein sicherer Zutritt von
Hydraulikmittel in die Bohrung des jeweiligen Stiftes in der Lage
"entriegelt" gewährleistet, da ansonsten die Steigbohrung durch den
Stift in dieser Position verschlossen wäre.
Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens eines der
Bauteile (kreisringförmiger Bodenabschnitt mit Hemd und Ansatz und/-
oder kreisförmiger Bodenabschnitt mit Führungshülse) aus einem Leicht
bauwerkstoff herzustellen. Denkbar wäre Aluminium oder ein Aluminium
verbund oder aber auch Maschinenbaukeramik. Gegebenenfalls können
Verstärkungseinlagerungen wie Partikel, Fasern oder Gitter involviert
werden oder aber auch aufgetragene Verschleißschutzschichten.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be
schränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten
einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner
Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestal
tungsbeispiel Offenbarten.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Stößel mit einer gemeinsamen Versorgung des Spiel
ausgleichselementes und der Stifte,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach Fig. 1, jedoch mit einer
getrennten Versorgung des Spielausgleichselementes
und der Stifte,
Fig. 4 einen um 90° gedrehten Schnitt nach Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 3 und
Fig. 6 einen Querschnitt nach Fig. 5, jedoch mit beidsei
tiger Beaufschlagung der Stifte durch Hydraulikmit
tel.
Aus Fig. 1 geht ein Stößel 1 hervor. Dieser weist einen kreisringför
migen und einen kreisförmigen Bodenabschnitt 2, 3 auf. Ein zentraler
Nocken 4 kleinen Hubes und zwei neben diesem angeordnete Nocken 5
größeren Hubes beaufschlagen den kreisförmigen sowie den kreisringför
migen Bodenabschnitt 3, 2. Von einem Rand des kreisringförmigen Boden
abschnittes 2 erstreckt sich in nockenferne Richtung ein hohlzylindri
sches Hemd 6. Mit diesem Hemd 6 ist der Stößel 1 in einer Bohrung 7
eines Zylinderkopfes 8 längsbeweglich geführt. Der kreisförmige Boden-
Abschnitt 3 weist an seiner nockenfernen Stirnfläche 9 eine Führungs
hülse 10 auf. In der Führungshülse 10 ist ein nicht näher beschriebe
nes hydraulisches Spielausgleichselement 11 geführt. Beide Bodenab
schnitte 2, 3 sind über die Nocken 5, 4 relativ zueinander verschieb
bar.
Im kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 (s. Fig. 2) sind zwei Bohrungen
12 in der in Anspruch 1 beschriebenen Art und Weise angeordnet. Diese
Bohrungen 12 sind als Durchgangsbohrungen hergestellt und durch end
seitige Stopfelemente 13 verschlossen. In jeder Bohrung 12 ist je ein
über Druckmittel/Hydraulikmittel verschiebbarer Stift 14 angeordnet.
Das Druckmittel gelangt über Steigbohrungen 15 aus Vorratsräumen 16 in
die Bohrungen 12. Die Vorratsräume 16, aus denen das Druckmittel zum
Hydraulikelement 11 und in die Bohrung 12 gelangt, sind bei dieser
Ausgestaltung miteinander verbunden. Eine Druckfeder 17 ist in jeder
Bohrung 12 angeordnet und stützt sich einenends auf das Stopfelement
13 ab und wirkt anderenends auf eine erste Stirnfläche 18 des Stiftes
14 entgegen dem Druck an Hydraulikmittel. Das anderenendige Stopf
element 13 besitzt einen zentrischen Ansatz 19. Dieser ermöglicht
einen ungehinderten Eintritt von Druckmittel in die Bohrung 12 während
der "entriegelten" Phase des Stößels 1. Zur Bildung eines Anschlages
für den Stift 14 ist dieser in einem gegenüber einem Bohrungsabschnitt
19a für die Druckfeder 17 erweiterten Bohrungsabschnitt 20 aufgenom
men. Am Grund 21 des erweiterten Bohrungsabschnittes 20 ist somit ein
Anschlag für den Stift 14 gebildet. Die Vorratsräume 16 sind in nockenferne
Richtung durch ein umgekehrt U-förmiges Blechteil 22 be
grenzt. Ein Außenschenkel 23 des Blechteils 22 liegt an einer Innen
mantelfläche 24 des Hemdes 6 öldicht an. Zwischen dem Schenkel 23 und
der Innenmantelfläche 24 ist zumindest ein Nutquerschnitt 25, ausge
hend von einer Zulaufbohrung 26, durch das Hemd 6 gegeben. Dieser
Nutquerschnitt 25 mündet in einen der miteinander verbundenen Vorrats
räume 16.
Die Führungshülse 10 des kreisförmigen Bodenabschnittes 3 ist in einer
Bohrung 27 eines sich von einem Innenrand 28 des kreisringförmigen
Bodenabschnittes 2 in nockenferne Richtung erstreckenden Ansatzes 29
aufgenommen. Innenschenkel 30 des U-förmigen Blechteils 22 liegen
dabei an einer Außenmantelfläche 31 des Ansatzes 29 an. Von einem der
Vorratsräume 16 verläuft ein weiterer Nutquerschnitt entlang dem
Ansatz 29 im Innenschenkel 30 durch den Ansatz 29 zu einem zentrischen
Vorratsraum 32 des Spielausgleichselementes 11.
Ist nun ein Verriegeln der beiden Elemente 2, 3 zueinander gewünscht,
wird über ein nicht dargestelltes Drosselventil ein bis dahin begrenz
ter Druck an Hydraulikmittel freigegeben. Dieser gelangt über den
Zulauf 26, den Nutquerschnitt 25, die Vorratsräume 16, die Steigboh
rung 15 in die Bohrung 12 und verschiebt den jeweiligen Stift 14
entgegen der Kraft der Druckfeder 17. Eine Kopplung der beiden Ein
heiten 2, 3 erfolgt beispielsweise in der Grundkreisphase der Nocken
4, 5 derart, daß ihre Böden zueinander fluchten. Zur eigentlichen
Kopplung weist eine Außenmantelfläche 33 der Führungshülse 10 des
kreisförmigen Abschnittes 3 eine nutförmige Aussparung 34 auf, in
welcher der Stift 14 dann eingreift. Durch diesen Eingriff ist dann
eine formschlüssige Verbindung beider Einheiten 2, 3 hergestellt und
der Stößel 1 folgt der Kontur der äußeren Nocken 5 mit ihrem großen
Hub (beispielsweise 9 mm). Ist ein Entriegeln gewünscht (s. Vorteils
angaben zu den Ansprüchen), wird der Hydraulikdruck über das Drossel
ventil minimiert, der Druck der Druckfeder 17 übersteigt dann in
Ausschieberichtung den Druck an Hydraulikmittel, die Druckfeder 17
schiebt den Stift 14 bis an den Ansatz 19 des Stopfelementes 13. Beide
Elemente 2, 3 sind physisch entkoppelt. Der Stößel 1 folgt der Kontur
des kleinen Nockens 4 über dem kreisförmigen Bodenabschnitt 3.
Zur Begrenzung der Relativbewegung der beiden Einheiten 2, 3 zuein
ander ist ein Anschlagelement 35 vorgesehen. Dieses Anschlagelement 35
ist hier als Ringteil ausgebildet und überdeckt gleichzeitig einen
Ringspalt 36 zwischen der Bohrung 27 des Ansatzes 29 und der Außen
mantelfläche 33 der Führungshülse 10. Bei dieser Gestaltungsvariante
ist das Anschlagelement 35 in einer Ringnut 37 in einer nockenseitigen
Stirnfläche 38 des kreisförmigen Bodenabschnittes 3 angeordnet, wobei
im Grundkreis der Nocken 4, 5 dieser Ringnut 37 in Radialrichtung
gesehen im kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 eine Ausnehmung 39
gegenüber liegt. Mit dieser Ausnehmung 39 erfährt der kreisringförmige
Bodenabschnitt 2 einen Anschlag am Anschlagelement 35.
Ein nockenfernes Ende der Führungshülse 10 ist von einem dünnwandigen
Haltering 40 umschlossen. Auf diesem Haltering 40 stützt sich eine
nends eine Druckfeder 41 ab, die anderenends auf einen Boden 42 des U-
förmigen Blechteils 22 einwirkt. Dadurch wird der kreisringförmige
Bodenabschnitt 2 im entkoppelten Zustand stets in Nockenkontakt gehal
ten.
Alternative Ausgestaltungen der Erfindung sind den Fig. 3 bis 6 zu
entnehmen, wobei lediglich auf die erfindungswesentlichen Unterschiede
hingewiesen und auf die Bezeichnung gleichwirkender Elemente der
Einfachheit halber verzichtet wird.
Aus den Fig. 3 bis 5 kann der Fachmann sich einen Stößel 1 entneh
men (Fig. 4 um 90° gegenüber Fig. 3 gedreht), bei dem zur Druck
mittelbeaufschlagung der Stifte 14 und zur Versorgung des Spielaus
gleichselementes 11 mit Druckmittel separate Steigbohrungen 43, 44 aus
separaten Vorratsräumen 45, 46 vorgesehen sind. Bei dieser Variante
liegt ständig ein ungedrosselter Druck an Druckmittel für das Spiel
ausgleichselement 11 an. Die Vorratsräume 45, 46 sind, wie den Figuren
zu entnehmen ist, nicht mehr miteinander verbunden. Auch diese Vor
ratsräume 45, 46 sind durch das U-förmige Blechteil 22 in nockenferner
Richtung öldicht begrenzt (s. auch Fig. 1). Die Steigbohrungen 43 zur
Versorgung der Bohrungen 12 mit Druckmittel sind parallel zu einer
Querebene des Stößels 1 hergestellt und endseitig über als Kugeln
ausgebildete Stopfelemente 47 öldicht verschlossen.
Im Bohrungsabschnitt 19a (s. auch Fig. 2) können Entweichbohrungen 48
für in diesen Raum gequetschtes Hydraulikmittel angeordnet sein.
Schließlich geht es aus Fig. 6 hervor, daß es vorgesehen ist, eine
Rückstellung des Stiftes 14 zur Entriegelung der Einheiten 2, 3 eben
falls durch Druckmittel aus einer weiteren Steigbohrung 49 zu reali
sieren. Diese Steigbohrung 49 wird dann über eine separate Ansteuerung
mit Druckmittel aus dem Zylinderkopf 8 der Brennkraftmaschine mit Öl
beaufschlagt und durch einen separaten Vorratsraum 50 versorgt, der
über die weitere Steigbohrung 49 den Bohrungsabschnitt 19a und somit
den Stift 14 beaufschlagt.
Bezugszeichenliste
1 Stößel
2 kreisringförmiger Bodenabschnitt
3 kreisförmiger Bodenabschnitt
4 Nocken
5 Nocken
6 Hemd
7 Bohrung
8 Zylinderkopf
9 Stirnfläche
10 Führungshülse
11 Spielausgleichselement
12 Bohrung
13 Stopfelement
14 Stift
15 Steigbohrung/-kanal
16 Vorratsraum
17 Druckfeder
18 Stirnfläche
19 Ansatz
19a Bohrungsabschnitt
20 Bohrungsabschnitt
21 Grund, Anschlag
22 Blechteil
23 Außenschenkel
24 Innenmantelfläche
25 Nutquerschnitt
26 Zulaufbohrung
27 Bohrung
28 Innenrand
29 Ansatz
30 Innenschenkel
31 Außenmantelfläche
32 Vorratsraum
33 Außenmantelfläche
34 Aussparung
35 Anschlagelement
36 Ringspalt
37 Ringnut
38 Stirnfläche
39 Ausnehmung
40 Haltering
41 Druckfeder
42 Boden
43 Steigbohrung/-kanal
44 Steigbohrung/-kanal
45 Vorratsraum
46 Vorratsraum
47 Stopfelement
48 Entweichbohrung
49 Steigbohrung/-kanal
50 Vorratsraum
51 Längsmittelebene
52 Stirnfläche
53 Längsmittelebene
54 Zulaufbohrung
55 Zulaufbohrung
56 Nutquerschnitt
2 kreisringförmiger Bodenabschnitt
3 kreisförmiger Bodenabschnitt
4 Nocken
5 Nocken
6 Hemd
7 Bohrung
8 Zylinderkopf
9 Stirnfläche
10 Führungshülse
11 Spielausgleichselement
12 Bohrung
13 Stopfelement
14 Stift
15 Steigbohrung/-kanal
16 Vorratsraum
17 Druckfeder
18 Stirnfläche
19 Ansatz
19a Bohrungsabschnitt
20 Bohrungsabschnitt
21 Grund, Anschlag
22 Blechteil
23 Außenschenkel
24 Innenmantelfläche
25 Nutquerschnitt
26 Zulaufbohrung
27 Bohrung
28 Innenrand
29 Ansatz
30 Innenschenkel
31 Außenmantelfläche
32 Vorratsraum
33 Außenmantelfläche
34 Aussparung
35 Anschlagelement
36 Ringspalt
37 Ringnut
38 Stirnfläche
39 Ausnehmung
40 Haltering
41 Druckfeder
42 Boden
43 Steigbohrung/-kanal
44 Steigbohrung/-kanal
45 Vorratsraum
46 Vorratsraum
47 Stopfelement
48 Entweichbohrung
49 Steigbohrung/-kanal
50 Vorratsraum
51 Längsmittelebene
52 Stirnfläche
53 Längsmittelebene
54 Zulaufbohrung
55 Zulaufbohrung
56 Nutquerschnitt
Claims (15)
1. Stößel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem
kreisringförmigen und einem kreisförmigen Bodenabschnitt (2, 3), die
konzentrisch zueinander angeordnet und jeweils von Nocken unterschied
lichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zentraler Nocken (4)
kleinen Hubes zur Beaufschlagung des kreisförmigen und zumindest ein
neben diesem angeordneter Nocken (5) größeren Hubes zur Beaufschlagung
des kreisringförmigen Bodenabschnittes (3, 2) dienen, wobei der Stößel
(1) über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) verbundenes
hohlzylindrisches Hemd (6) in einer Bohrung (7) eines Zylinderkopfes
(8) geführt ist, während der kreisförmige Bodenabschnitt (3) an seiner
den Nocken (4, 5) abgewandten Stirnfläche (9) eine Führungshülse (10)
mit einem darin angeordneten Spielausgleichselement (11) aufnimmt und
wobei die mit den beiden Bodenabschnitten (2, 3) versehenen Einheiten
relativ zueinander verschiebbar und durch druckmittelbeaufschlagbare
Koppelmittel aneinander koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im
kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) oder einem diesem Abschnitt
naheliegenden Bereich auf einer Ebene quer zur Axiallinie des Stößels
(1) und in etwa äquidistant zu einer ersten Längsmittelebene (51) des
Stößels (1) verlaufend, zwei Bohrungen (12, 19a, 20) angeordnet sind,
wobei in jeder Bohrung (12, 20) zumindest ein über Druckmittel in
wenigstens eine Richtung verschiebbarer Stift (14) als unmittelbares
Koppelmittel angeordnet ist, der im Falle des Koppelns beider Ein
heiten (2, 3) in Bohrungsrichtung derart verschieblich ausgebildet
ist, daß er zumindest abschnittsweise, während der Grundkreisphase der
Nocken (4, 5) in eine nutförmige Aussparung (34) einer Außenmantel
fläche (33) der mit dem kreisförmigen Abschnitt (3) verbundenen Füh
rungshülse (10) eingreift.
2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der
als Durchgangsbohrung ausgebildeten Bohrungen (12, 19a) wenigstens
eine Druckfeder (17) angeordnet ist, die sich einenends auf je ein die
Bohrungen (12, 19a, 20) öldicht verschließendes Stopfelement (13) ab
stützt, wobei sie anderenends auf eine erste Stirnfläche (18) des
Stiftes (14) einwirkt und daß eine Kopplung der beiden Einheiten (2,
3), entgegen der Kraft der Druckfeder (17), über das auf eine zweite
Stirnfläche (52) des Stiftes (14) einwirkende und diesen in Richtung
einer zweiten Längsmittelebene (53) verschiebende, Druckmittel reali
siert ist, wobei der Stift (14) im Falle der Kopplung mit einem seiner
federseitigen Stirnfläche (18) nahen Bereich seiner Außenmantelfläche
eine Längsmittelebene (53) schneidet, welche senkrecht zur ersten
Längsmittelebene (51) verläuft.
3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder
(17) in einem ersten Bohrungsabschnitt (19a) und der Stift (14) in
einem gegenüber diesem erweiterten zweiten Bohrungsabschnitt (20) der
Bohrung (12) angeordnet ist und dadurch ein Anschlag (21) für den
Stift (14) gebildet wird.
4. Stößel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) zumindest ein(e) Steigboh
rung/-kanal (15) je Bohrung (12) vorgesehen ist, die von einem, mit
einem Vorratsraum (16) für die Versorgung des Spielausgleichselementes
(11) mit Druckmittel verbundenen oder aus diesem bestehenden, Vorrats
raum (16) ausgeht und sich in Längsrichtung erstreckend, mit dem ihr
zugeordneten Bohrungsabschnitt (20) der Bohrung (12) bzw. einem zen
tralen Vorratsraum (32) für Druckmittel am Spielausgleichselement (11)
zumindest mittelbar verbunden ist (Fig. 1 und 2).
5. Stößel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) und zur Versorgung des
Spielausgleichselementes (11) mit Druckmittel separate Steigbohrun
gen/-kanäle (43, 44, 49) aus separaten Vorratsräumen (45, 46) vor
gesehen sind, die sich in Längs- und/oder Querrichtung erstreckend,
mit dem ihnen zugeordneten Bohrungsabschnitt (20) der Bohrung (12)
bzw. einem zentralen Vorratsraum (32) für Druckmittel am Spielaus
gleichselement (11) oder dem Bohrungsabschnitt (19a) der Bohrung (12)
zumindest mittelbar verbunden sind (Fig. 3 bis 6).
6. Stößel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorratsräume (16 oder 45, 46, 50) durch ein umgekehrt U-förmiges und
ringförmiges Blechteil (22) in nockenferne Richtung öldicht begrenzt
sind, welches mit seinem Außenschenkel (23) an einer Innenmantelfläche
(24) des Hemdes (6) anliegt und ausgehend von das Hemd (6) schneiden
den Zulaufbohrungen (26 oder 54, 55) einen Nutquerschnitt (25, 56) in
Richtung der Vorratsräume (16, 32, 45, 46, 50) aufweist.
7. Stößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigboh
rung (43, 49) zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) aus einem
der separaten Vorratsräume (45, 50) zumindest abschnittsweise parallel
zu einer Querebene des Stößels (1) verläuft und senkrecht die Bohrun
gen (12, 19a, 20,) der Stifte (14) schneidet.
8. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs
hülse (10) des kreisförmigen Bodenabschnittes (3) in einer Bohrung
(27) eines hohlzylindrischen, sich von einem Innenrand (28) des kreis
ringförmigen Bodenteiles (2) konzentrisch zum Stößel inneren erstrek
kenden, Ansatz (29) aufgenommen ist, wobei das U-förmige Blechteil
(22) mit seinem Innenschenkel (30) an einer Außenmantelfläche (31) des
Ansatzes (29) zumindest abschnittsweise anliegt und einen von dem Vor
ratsraum (16, 46) des Spielausgleichselementes (11) zu einer Bohrung
(44) durch den Ansatz (29) in die Führungshülse (10) zum zentrischen
Vorratsraum (32) des Spielausgleichselementes (11) führenden Nutquer
schnitt (56) aufweist.
9. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag
element (35) zur Begrenzung der Relativbewegung der beiden Einheiten
(2, 3) zueinander vorgesehen ist, wobei dieses Anschlagelement (35)
gleichzeitig einen Ringspalt (36) zwischen einer Bohrung (27) eines
Ansatzes (29) des kreisringförmigen Bodenabschnittes (2) und einer
Außenmantelfläche (33) der Führungshülse (10) des kreisförmigen Boden
abschnittes (3) übergreift.
10. Stößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlag
element (35) als Ringteil hergestellt ist, welches in einer komplemen
tären Ringnut (37) nahe der nockenseitigen Stirnfläche (38) des kreis
förmigen Bodenabschnittes (3) angeordnet ist, wobei der kreisringför
mige Bodenabschnitt (2) eine dem Anschlagelement (35) in der Grund
kreisphase der Nocken (4, 5) in radialer Richtung gesehen gegenüber
liegende Ausnehmung (39) aufweist, an welcher er während der Grund
kreisphase der Nocken (4, 5) am Ringteil einen Anschlag erfährt.
11. Stößel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel
zu einer Querebene des Stößels (1) verlaufende Steigbohrung (43) als
Durchgangsbohrung hergestellt und endseitig über bevorzugt als Kugeln
ausgebildete Stopfelemente (47) öldicht verschlossen ist.
12. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kolbensei
tig in der Bohrung (12, 20) angeordnete Stopfelement (13) einen in
Kolbenrichtung weisenden zentrischen Ansatz (19) aufweist, der zu
mindest abschnittsweise eine gedachte Verlängerung der entsprechenden
Steigbohrung (15, 43) schneidet.
13. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein nockenfer
nes Ende der Führungshülse (10) von einem Haltering (40) umschlossen
ist, auf dem sich eine Druckfeder (41) einenends abstützt, die andere
nends auf einen Boden (42) des U-förmigen Blechteils (22) einwirkt.
14. Stößel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering
(40) als dünnwandiges Blech- oder Kunststoffteil hergestellt ist.
15. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
eines der Bauteile (2, 6 und 29 oder 3 und 10) aus einem Leichtbau
werkstoff und/oder Kunststoff hergestellt ist.
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