DE4443101A1

DE4443101A1 - Schaltstößel

Info

Publication number: DE4443101A1
Application number: DE19944443101
Authority: DE
Inventors: Gerd Wiesner; Joerg Dipl Ing Lehmann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-03
Filing date: 1994-12-03
Publication date: 1996-06-05

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 Bodenabschnitts dienen, wobei der Stößel über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt verbundenes hohlzylindrisches Hemd in einer Bohrung eines Zylinderkopfes axial beweglich geführt ist, während der kreisförmige Bodenabschnitt in seiner nockenfernen Bohrung ein hydraulisches Spielausgleichselement aufnimmt, wobei die mit den beiden Bodenabschnitten versehenen Ein heiten relativ zueinander verschiebbar und durch radial über Hydrau likmittel verlagerbare Kuppelmittel aneinander kuppel- bzw. entkuppel bar sind, die in durch den kreisförmigen und den kreisringförmigen Bodenabschnitt verlaufenden Radialbohrungen verschiebbar angeordnet sind, welche Radialbohrungen im Grundkreis der Nocken zueinander fluchten, wobei zur Versorgung eines zentrischen Ölvorratsraumes des Spielausgleichselements und zur Beaufschlagung der Kuppelmittel mit Hydraulikmittel im kreisringförmigen Bodenabschnitt zumindest eine gemeinsame Versorgungsleitung vorgesehen ist, die ausgeht von einer durch das Hemd verlaufenden radialen Zuführbohrung und anschließend über einen im Bereich des Hemdes und des kreisringförmigen Bodenab schnitts angeordneten Kanal geführt ist.

Ein derartiger Ventilstößel ist aus dem DE-GM 93 06 685.6 vorbekannt. Dieser ist in seinem kreisförmigen Bodenabschnitt, ausgehend von einem Kanal durch den kreisringförmigen Bodenabschnitt, mit einer gemeinsa men Zuleitung von Hydraulikmittel zum Spielausgleichselement und zu den Kuppelelementen versehen. Durch diese gemeinsame Zuleitung von Hydraulikmittel können Rückwirkungen, insbesondere im entkuppelten Zustand des Stößels, vom Spielausgleichselement auf die Kuppelmittel auftreten. Zudem ist durch die relativ lange Ölsäule vor den Ver brauchsstellen die Reaktionszeit des Systems verzögert.

Des weiteren sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik Lösungen bekannt, bei welchen in der Bohrung des Zylinderkopfes zur Aufnahme des jeweiligen Stößels zwei getrennte Ansteuerungen zur getrennten Versorgung der Kuppelelemente sowie des Spielausgleichselements vor liegen. Diese getrennten Ansteuerungen bewirken eine unnötige Erhöhung des Fertigungsaufwandes an bereits ausgeführten Zylinderköpfen; d. h. es kann für eine mögliche Applikation von Schaltstößeln nicht auf bisher ausgeführte Zylinderköpfe zurückgegriffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, dessen Ölzufuhr zum Hydraulikele ment und den Kuppelelementen weiter vereinfacht ist und der sich kostengünstig fertigen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß, unmittelbar vom Kanal ausgehend, im kreisförmigen Bodenabschnitt zwei getrennte Pfade zur Versorgung des Spielausgleichselements und der Kuppelmittel mit Hydraulikmittel verlaufen, deren Einlauf zumindest im Grundkreis der Nocken mit einem bohrungsseitigen Ende des Kanals des kreisring förmigen Bodenabschnitts kommuniziert. Durch diese "frühe" Trennung des Hydraulikmittelstromes sind die eingangs beschriebenen unerwünsch ten Rückwirkungen vom hydraulischen Spielausgleichselement, insbeson dere während des entkuppelten Zustandes des Stößels, eliminiert, da keine Rückwirkungen mehr zum Pfad zur Versorgung der Kuppelelemente möglich sind. Außerdem wird durch die relativ direkte Zuführung des Hydraulikmittels zu den Verbrauchsstellen nach Anspruch 4 die Schalt zeit verkürzt, da der Ölstrom weniger gedrosselt, gemeinsam mit einer kurzen Hydraulikmittelsäule, vorliegt. Zudem mindert sich durch diese Ausgestaltung die Gefahr, daß bei höheren Drehzahlen und somit gerin gerer Kuppel- bzw. Entkuppelzeit, die Kuppelelemente an Kanten des kreisringförmigen Bodenabschnitts anschlagen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es wahlweise vorgesehen, einen gemeinsamen bzw. getrennten Einlauf beider Pfade am Außenmantel des kreisförmigen Bodenabschnitts vorzusehen. Der getrennte Einlauf hat den Vorteil, daß auch eine weitere Versorgung des Spielausgleichs elements bei entkuppeltem Zustand der Schalteinheit und somit axial gegenüber dem kreisförmigen Bodenabschnitt verschobenem kreisringför migen Bodenabschnitt möglich ist. Die getrennte Versorgung der Kuppel elemente sowie des Spielausgleichselements hat zudem den Vorteil, daß bei Erstbefeuerung bzw. Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine nicht erst der leergelaufene Vorratsraum des Spielausgleichselements mit Hydraulikmittel gefüllt werden muß, sondern direkt ein Ölstrom zur Beaufschlagung der Kuppelelemente vorliegt.

In Weiterbildung der Erfindung geht es aus Anspruch 5 hervor, daß eine Ölzuleitung zu der Versorgungsleitung im kreisringförmigen Bodenab schnitt durch ein an einer Innenmantelfläche des Hemdes und einer Unterseite des kreisringförmigen Bodenabschnitts befestigtes dünn wandiges Ringteil, ausgehend von einer Zuführbohrung durch das Hemd, hergestellt ist. Dieses Ringteil kann als einfaches Tiefziehteil hergestellt werden und dient zugleich an der Unterseite des kreisring förmigen Bodenabschnitts als Federanlage. Durch dieses separate Ring teil erübrigt sich eine aufwendige Formgebung im kreisringförmigen Stößel selbst.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be schränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationen einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationen einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stößel,

Fig. 2 eine um 90° gedrehte Teilansicht zur Fig. 1 mit ge kuppelten Bodenabschnitten und

Fig. 3 eine Teilansicht nach Fig. 1 mit entkuppelten Boden abschnitten.

Aus Fig. 1 geht ein Stößel 1 hervor. Dieser besteht aus einem kreis ringförmigen Bodenabschnitt 2. Der kreisringförmige Bodenabschnitt 2 schließt in seiner Bohrung 3 einen kreisförmigen und axial gegenüber diesem relativ beweglichen Bodenabschnitt 4 ein. Beide Bodenabschnitte 2, 4 sind von nicht dargestellten Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar, wobei der kreisringförmige Bodenabschnitt 2 durch zumindest einen Nocken größeren Hubes als der kreisförmige Bodenab schnitt 4 beaufschlagt ist. Der kreisringförmige Bodenabschnitt 2 ver läuft mit seinem hohlzylindrischen Hemd 5 in einer Bohrung eines ebenfalls nicht dargestellten Zylinderkopfes. Der kreisförmige Boden abschnitt 4 weist an seiner nockenfernen Seite 6 eine Bohrung 7 auf, in welcher ein nicht näher beschriebenes hydraulisches Spielaus gleichselement 8 geführt ist. Beide Bodenabschnitte 2, 4 sind durch radial verlagerbare Kuppelmittel 9 (siehe Fig. 2) kuppel- bzw. ent kuppelbar. Die Kuppelmittel 9 sind hier als hydraulische Kolben herge stellt. Sie verlaufen in im Grundkreis zueinander fluchtenden Radial bohrungen 10, 11 des kreisringförmigen bzw. kreisförmigen Bodenab schnitts 2, 4.

Zur Versorgung eines zentrischen Ölvorratsraumes 12 des Spielaus gleichselements 8 und zur Beaufschlagung der Kolben 9 ist im Hemd 5 wenigstens eine Zuführbohrung 13 angeordnet. An einer Innenmantel fläche 14 des kreisringförmigen Bodenabschnitts 2 liegt im Hemdbereich ein dünnwandiges Ringteil 15 an. In das Ringteil 15 ist ein sich in Nockenrichtung erstreckender Kanal 16 geformt. An einer Unterseite 17 des kreisringförmigen Bodenabschnitts 2 ist das Ringteil 15 radial nach innen umgebogen zur Bildung eines weiteren Kanals 18. Dieser Kanal 18 bildet radial innen ein bohrungsseitiges Ende 19 der so gebildeten Versorgungsleitung 16, 18 im kreisringförmigen Bodenab schnitt 2.

Im Grundkreis der Steuernocken fluchtet dieses Ende 19 mit zwei ge trennten Pfaden 20, 21 zur Versorgung des Spielausgleichselements 8 und der Kuppelmittel 9. Diese Pfade 20, 21 weisen nach Fig. 1 einen gemeinsamen Einlauf 22 auf. Von da aus erstrecken sich beide Pfade 20, 21 als Radialbohrung direkt zu den Kuppelmitteln 9 bzw. zu einem Rin graum 23 der Bohrung 7 für das Spielausgleichselement 8. Durch diese getrennten Pfade 20, 21 ist, wie eingangs näher dargelegt, die Ölsäule bis zu den Endverbrauchern (Spielausgleichselement, Kuppelmittel) stark verkürzt bzw. ist im Gegensatz zum Stand der Technik nur eine geringe Drosselung des Hydraulikmittels im kreisförmigen Bodenab schnitt 4 festzustellen. Des weiteren treten lediglich geringe Rück wirkungen der vom Spielausgleichselement 8 verursachten Öldruckschwan kungen auf die Ölsäule im Pfad 20 auf.

Aus Fig. 3 geht der Stößel 1 im entkuppelten Zustand hervor. Bei diesem Zustand bleibt das Gaswechselventil vollständig geschlossen, bzw. öffnet nur geringfügig, so wie es der Fachwelt bekannt ist. Es ist jedoch hier ein getrennter Einlauf 24, 25 für den Pfad 20 und den Pfad 21 geschaffen. Durch diese Trennung wäre es möglich, bei speziel ler Anordnung der Ölzuführung im kreisringförmigen Bodenabschnitt 2, eine Versorgung von Hydraulikmittel des Spielausgleichselements 8 bei abgeschnittener Versorgung für die Kuppelmittel 9 herzustellen. Zudem sind hier die oben beschriebenen Rückwirkungen vollkommen ausgeschal tet.

Bezugszeichenliste

1 Stößel
2 kreisringförmiger Bodenabschnitt
3 Bohrung
4 kreisförmiger Bodenabschnitt
5 Hemd
6 Seite
7 Bohrung
8 Spielausgleichselement
9 Kuppelmittel
10 Radialbohrung
11 Radialbohrung
12 Ölvorratsraum
13 Zuführbohrung
14 Innenmantelfläche
15 Ringteil
16 Kanal
17 Unterseite
18 Kanal
19 Ende
20, 21 Pfad
22 Einlauf
23 Ringraum
24, 25 Einlauf
26 Außenmantel

Claims

1. Stößel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem kreisringförmigen und einem kreisförmigen Bodenabschnitt (2, 4), die konzentrisch zueinander angeordnet und jeweils von Nocken unterschied lichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zentraler Nocken kleinen Hubes zur Beaufschlagung des kreisförmigen und zumindest ein neben diesem angeordneter Nocken größeren Hubes zur Beaufschlagung des kreisringförmigen Bodenabschnitts (4, 2) dienen, wobei der Stößel (1) über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) verbundenes hohlzylindrisches Hemd (5) in einer Bohrung eines Zylinderkopfes axial beweglich geführt ist, während der kreisförmige Bodenabschnitt (4) in seiner nockenfernen Bohrung (7) ein hydraulisches Spielausgleichs element (8) aufnimmt, wobei die mit den beiden Bodenabschnitten (2, 4) versehenen Einheiten relativ zueinander verschiebbar und durch radial über Hydraulikmittel verlagerbare Kuppelmittel (9) aneinander kuppel bzw. entkuppelbar sind, die in durch den kreisförmigen und den kreis ringförmigen Bodenabschnitt (4, 2) verlaufenden Radialbohrungen (11, 10) verschiebbar angeordnet sind, welche Radialbohrungen (11, 10) im Grundkreis der Nocken zueinander fluchten, wobei zur Versorgung eines zentrischen Ölvorratsraumes (12) des Spielausgleichselements (8) und zur Beaufschlagung der Kuppelmittel (9) mit Hydraulikmittel im kreis ringförmigen Bodenabschnitt (2) zumindest eine gemeinsame Versorgungs leitung vorgesehen ist, die ausgeht von einer durch das Hemd (5) verlaufenden radialen Zuführbohrung (13) und anschließend über einen im Bereich des Hemdes (5) und des kreisringförmigen Bodenabschnitts (2) angeordneten Kanal (16, 18) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß, unmittelbar vom Kanal (18) ausgehend, im kreisförmigen Bodenab schnitt (4) zwei getrennte Pfade (20, 21) zur Versorgung des Spielaus gleichselements (8) und der Kuppelmittel (9) mit Hydraulikmittel verlaufen, deren Einlauf (22 bzw. 24, 25) zumindest im Grundkreis der Nocken mit einem bohrungsseitigen Ende (19) des Kanals (18) des kreis ringförmigen Bodenabschnitts (2) kommuniziert.

2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Einlauf (22) beider Pfade (20, 21) am Außenmantel (26) des kreisförmi gen Bodenabschnitts (4) vorgesehen ist.

3. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial getrennter Einlauf (24, 25) beider Pfade (20, 21) am Außenmantel (26) des kreisförmigen Bodenabschnitts (4) hergestellt ist.

4. Stößel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pfad (20) zur Versorgung der Kuppelmittel (9) als Bohrung ausgebildet ist, welche sich direkt vom Einlauf (22 bzw. 24, 25) in die Radialbohrung (11) der Kuppelmittel (9) im kreisförmigen Bodenabschnitt (4) er streckt, wobei der Pfad (21) zur Versorgung des Spielausgleichselemen tes (8) ebenfalls als Bohrung hergestellt ist, welche sich direkt vom Einlauf (22 bzw. 24, 25) in einen Ringraum (23) der Bohrung (7) für das Spielausgleichselement (8) im kreisförmigen Bodenabschnitt (4) erstreckt.

5. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Innen mantelfläche (14) des Hemdes (5) des kreisringförmigen Bodenabschnitts (2) ein dünnwandiges Ringteil (15) angelegt ist, in welches der sich in Nockenrichtung erstreckende Kanal (16) geformt ist, wobei das Ringteil (15) an einer Unterseite (17) des kreisringförmigen Boden abschnitts (2) radial nach innen umgebogen anliegt und einen weiteren Kanal (18) aufweist, welcher einenends mit dem sich am Hemd (5) er streckenden Kanal (16) kommuniziert und anderenends zumindest mittel bar mit dem bohrungsseitigen Ende (19) der so gebildeten Versorgungs leitung (16, 18) im kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) verbunden ist.