Bezeichnung der Erfindung
Schaltbarer Tassenstößel
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Tassenstößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem einen ringähnlichen Boden aufweisenden Tassengrundkörper, der über sein vom Außenrand des Bodens abstehendes Hemd in einer Bohrung der Brennkraftmaschine führbar ist, welcher Boden von wenigstens einem Großhubnocken beaufschlagbar ist, wobei von einem Innenrand des Bodens ein hohlzylindrischer Ansatz absteht, in dessen Bohrung ein zu dem Tassengrundkörper relativ axial beweglicher Innenkörper verläuft, dessen scheibenartiger Boden von einem Niedrig- oder Nullhubnocken kontaktier- bar ist und dessen Unterseite eine Anlage für einen zumindest mittelbaren Gaswechselventilkontakt immanent ist, wobei in einer Bohrung des Innenkörpers wenigstens ein Koppelkolben verläuft, die zur Erzielung eines großen Ventilhubes abschnittsweise mit einer Mitnehmerfläche des Tassengrundkörpers koppelbar ist, wobei bei dessen Rückverlagerung vollständig in die Boh- rung ein Niedrig- oder Nullventilhub erzielt ist und wobei zwischen Tassengrundkörper und Innenkörper eine Lost-Motion-Feder wirkt.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Tassenstößel geht aus der als gattungsbildend betrachteten DE 44 92 633 C1 hervor. Dessen Koppelmechanismus ist unmittelbar unterhalb
der Böden angeordnet. Der Fachmann erkennt, dass der vorbekannte Stößel relativ kompliziert aufgebaut ist und sich dessen Herstellung als somit unnötig kostenaufwändig erweist. Beispielsweise ist das Außenteil im Bodenbereich nicht symmetrisch ausgebildet, da unmittelbar unterhalb des ringförmigen Bo- dens Führungsbohrungen für die Koppelkolben appliziert sind. Auch ist zu erkennen, dass das Innenteil, insbesondere im Bodenbereich, unnötig massiv vorliegt. Mit dieser vorgenannten massiven Ausbildung geht eine unerwünschte Erhöhung der oszillierenden Ventiltriebsmassen einher. Zudem kann es aufgrund der Kolben-in-Bohrung-Kopplung zu einer relativen hohen Bauteilbelas- tung im Koppelabschnitt kommen und es ist eine Verdrehsicherung zwischen dem Tassengrundkörper und dem Innenkörper notwendig.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Tassenstößel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Innenkörper, zumindest ausgehend von einer Stirnfläche, im Wesentlichen dünnwandig- rohrartig ausgebildet ist, wobei, von dessen beidendigen Stirnflächen beabstandet, ein Ringsteg einteilig angebunden ist, in welchem die Bohrung wie eine Radialbohrung mit dem wenigstens einen Koppelkolben verläuft, wobei die Mitnehmerfläche für den wenigstens einen Koppelkolben durch einen unteren, von den Böden beabstandeten Rand des hohlzylindrischen Ansatzes dargestellt ist und wobei ein Bereich des Boden des Tassengrundkörpers zu- mindest nahezu symmetrisch sowie durchgehend dünnwandig dargestellt ist.
Hierdurch sind die vorgenannten Nachteile beseitigt. Durch die zumindest wei- testgehend symmetrische Ausbildung des Tassengrundkörpers ist dessen Fertigung vereinfacht und verbilligt sowie die Masse abgesenkt. Der zudem sehr einfach aufgebaute Innenkörper, der vorteilhafterweise dünnwandig / rohrartig an zumindest einer Seite ausgebildet sein soll, lässt sich fertigungstechnisch sehr einfach, beispielsweise durch Fließpressen, darstellen, wobei ggf. auch an dessen massive Ausbildung oder eine urformtechnische gedacht ist. Er besitzt ebenfalls nur eine relativ geringe Masse. Ggf. kann er auch aus zwei einfachen, separaten Rohr- oder Zylinderabschnitten bestehen, die mit dem eben- falls separaten Ringsteg dann eine Baueinheit bilden.
Mit vom Schutzbereich dieser Erfindung eingeschlossen ist auch eine Lösung, bei welcher der Innenkörper, bspw. ausgehend von seiner bodenseitigen aber auch von dessen gegenüberliegenden Stirn [oder von beiden Stirnen], zumin- dest abschnittsweise massiv dargestellt ist. Ggf. kann der Nockenanlaufboden dann einteilig mit dem massiven oberen Abschnitt dargestellt werden.
Durch die zudem vorgeschlagene Kopplung des wenigstens einen Koppelkolbens unter den Rand des hohlzylindrischen Ansatzes kann (keine Bedingung) vorzugsweise auf eine Verdrehsicherung der beiden Stößelbauteile zueinander verzichtet werden. Zur Kopplung wird somit ein ohnehin vorhandener Bereich des Tassengrundkörpers (hohlzylindrischer Ansatz) verwendet.
Insbesondere dann, wenn der oder die Koppelkolben mit einer abgeflachten Oberseite unter den Rand des Ansatzes im Koppelfall verschoben wird / werden, liegt eine relativ belastungsarme Kopplung vor. Ggf. sind in diesem Eingriffsbereich jedoch auch andere Koppelstrukturen, ggf. auch mit Verdrehsicherung, denkbar und vorgesehen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Boden des Innenkörpers als separates Bauteil vorliegt. Ggf. kann der Boden vor seiner Montage mit geeigneten Verschleißschutzmaßnahmen wie aufgetragenen Schichten / Wärmebehand-
lung versehen werden. Als Verbindungsverfahren des separaten, scheibenartigen Bodens mit dem Innenkörper ist beispielsweise an Fügen, Schweißen, Löten, Kleben, Schnappen etc. gedacht. Dabei kann zur Fixierung des separaten Bodens auf dem Innenkörper dieser einen stumpfartigen Ansatz haben, dessen Rand an einem Innenmantel des Innenkörpers fest verläuft. Alternativ ist es vorgesehen, den Boden einteilig mit dem Innenkörper auszubilden.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den oder die Koppelkolben in Koppelrichtung über Hydraulikmittel zu verlagern. Das Hydraulikmittel kann, so wie in Konkretisierung der Erfindung vorgeschlagen, ausgehend von einer Radialbohrung im Hemd, durch Kanäle geleitet werden, die in ein separates, dünnwandiges Element wie ein Blechteil geformt sind, das im Inneren des Tassengrundkörpers angelegt ist.
Eine Verlagerung des oder der Koppelkolben(s) radial nach innen in Entkoppelposition in der Bohrung kann beispielsweise über die Kraft wenigstens einer gürtelartig dessen oder deren äußere Stirn(en) umfassenden Biegefeder wie einer Metallbiegefeder realisiert werden. Die Biegefeder hat beispielsweise blattfedern- oder zungenähnliche Geometrie und kann gleichzeitig als Ver- drehsicherung für den oder die Koppelkolben ausgebildet sein, so dass auf separate Verdrehsicherungsmaßnahmen hierfür verzichtet werden kann.
Alternativ zu der vorgenannten Maßnahme ist es vorgeschlagen, den oder die Koppelkolben radial nach innen in Entkoppelposition über Zugfederkraft zu verlagern.
Werden zwei sich diametral gegenüber liegend angeordnete Koppelkolben appliziert, wobei die Erfindung ausdrücklich auch mit lediglich einem oder mehr als zwei Koppelkolben realisiert werden kann, liegt im Kopplungsfall eine siche- re Kopplung mit relativ geringer Flächenpressung vor. Als Bohrung für den oder die Koppelkolben kommt bspw. eine Radialbohrung, eine Sackbohrung bzw. auch eine sekantenartig oder windschief verlaufende Bohrung infrage.
Einfache Maßnahmen zur Einstellung eines Kopplungs- oder Verriegelungsspiels sind ebenfalls Anmeldungsgegenstand. Demnach ist es vorgeschlagen, an einem oberhalb des Ringstegs verlaufenden Zylinderabschnitt des Innen- körpers beispielsweise ein Paket aus Sicherungsringen zu applizieren, von denen einer bei Montage (beispielsweise der obere) dickenvariabel in an sich bekannter Art und Weise vorgehalten wird. An eine Unterseite dieses Ringpakets kann dann ein Bereich des Innenrandes des Bodens des Tassengrundkörpers anschlagen.
Alternativ kann eine Einstellung eines Kopplungsspiels auch durch lediglich einen dickenvariabel vorgehaltenen Sicherungsring in an sich bekannter Art und Weise realisiert werden. Die vorgenannte Ausbildung kann auch gleichzeitig als generelle Wegbegrenzung und Verliersicherung dienen. Auch können anstelle des einen oder der zwei Sicherungsringe andere radial zwischen den Elementen agierende Bauteile wie Stifte, Kugeln o. dgl. vorgesehen sein.
Zur Schaffung einer einenendigen und ebenen Anlage für die notwendige Lost- Motion-Feder ist es vorgesehen, an eine Unterseite des dünnwandigen EIe- ments im Bodenbereich ein Ringteil an die Radialdurchtritte zu legen.
Der anmeldungsgemäße Tassenstößel kann so ausgebildet sein, dass in einem unteren Zylinderabschnitt dessen Innenkörpers eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung an sich bekannter Bauart einbaubar oder eingebaut ist. Ggf. sind auch mechanische Spieleinstellmaßnahmen denkbar und vorgesehen.
Einfache Maßnahmen einer Wegbegrenzung des oder der Koppelkolben nach außen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche. Dabei kann der jeweilige Koppelkolben mit seiner radial äußeren Stirnseite beispielsweise an einem Abschnitt des dünnwandigen Elements am Außenmantel des hohlzylindrischen Ansatzes anschlagen, welcher Abschnitt axial über den Rand des hohlzylindri-
sehen Ansatzes hinweg gezogen verläuft (bei Kopplung bzw. Nockengrund- kreisdurchlauf). Alternativ kann der jeweilige Koppelkolben, sofern dieser gestuft ausgebildet ist, mit seinem radial eingerückten Stufenbereich an der Bohrung des hohlzylindrischen Ansatzes bei Kopplung eine Wegbegrenzung erfah- ren.
Aufgrund des in Fortbildung der Erfindung vorgeschlagenen zylindrisch ausgewölbten Verlaufs wenigstens eines der Böden des Tassenstößels [dann Verdrehsicherung notwendig] kann der Tassenstößel relativ schmal bauen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen schaltbaren Tassenstößel mit ausgefahrenen Koppelkolben;
Figur 2 eine um 90° gedrehte Schnittansicht nach Figur 1 und die
Figur 3 einen Schnitt ähnlich wie in Figur 1 gezeigt, jedoch mit radial eingefahrenen Koppelkolben.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Dargestellt ist ein schaltbarer Tassenstößel 1 für einen Ventiltrieb einer Brenn- kraftmaschine. Dieser ist vorteilhafterweise auf unterschiedliche Nockenkonturen umschaltbar.
Der Tassenstößel 1 besteht aus einem Tassengrundkörper 3, der nockenseitig durch einen ringähnlichen Boden 2 verschlossen ist, der, so wie Figur 2 näher offenbart, in Nockenauswanderungsrichtung zylindrisch vorliegt. Der Boden 2 wird, in an sich bekannter Art und Weise, von zwei beabstandeten Großhubno- cken bei Einbau kontaktiert. Von einem Außenrand 4 des Bodens 2 steht ein hohlzylindrisches Hemd 5 ab. Über einen Außenmantel dieses Hemdes 5 ist der Tassenstößel 1 in einer zeichnerisch nicht dargestellten Aufnahme der Brennkraftmaschine oszillierend anordenbar.
Von einem Innenrand 6 des Bodens 2 steht ein hohlzylindrischer Ansatz 7 ab. Dieser hat eine Bohrung 8, in der ein Innenkörper 9 als weiterer wesentlicher Bestandteil des Tassenstößels 1 verläuft. Der Innenkörper 9 ist relativ axial beweglich zu dem Tassengrundkörper 3 ausgebildet. Über eine Unterseite 10 wirkt er zumindest mittelbar auf ein oder mehrere Gaswechselventile im Hubsinn ein. Ggf. kann in dessen unterem Zylinderabschnitt 45 auch eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung eingebaut sein.
Die Bohrung 8 des Ansatzes 7 des Tassengrundkörpers 3 dient somit als Füh- rung für eine Außenseite 42 des Innenkörpers 9, der neben dem unteren Zylinderabschnitt 45 aus einem oberen Zylinderabschnitt 29 besteht. Zwischen beiden Abschnitten 45, 29 ist ein Ringsteg 17 mit einer Radialbohrung 11 angeordnet. Es ist zu erkennen, dass der Innenkörper 9 somit im Großen und Ganzen einen rohrartigen Charakter hat.
Der obere Zylinderabschnitt 29 des Innenkörpers 9 ist durch einen separaten, scheibenartigen Boden 9a für einen Anlauf eines Niedrighubnockens begrenzt. Der Boden 9a besitzt einen stumpfartigen Ansatz 20, über dessen Rand 21 er an einem Innenmantel 22 des oberen Zylinderabschnitts 29 fest verläuft.
Zur Kopplung: In der vorgenannten Radialbohrung 11 verlaufen zwei sich diametral gegenüber liegende Koppelkolben 12. Diese haben, ausgehend von
ihren radial äußeren Stirnen 23, an ihren Oberseiten je einen abgeflachten Abschnitt 24. In dem in Figur 1 dargestellten Koppelzustand verlaufen die Koppelkolben 12 mit ihren Abschnitten 24 unter einem Rand 18 (Mitnehmerfläche 13) des hohlzylindrischen Ansatzes 7 des Tassengrundkörpers 3. Sie sind in Koppelrichtung über Hydraulikmittel verlagerbar (s. u.). Eine Verlagerung in Entkoppelrichtung ist über die Kraft einer gürtelartig deren äußere Stirnen 23 umfassenden Biegefeder 27, vorzugsweise aus Metall, hergestellt.
Eine Zuleitung von Hydraulikmittel in einen Druckraum 25 radial innen vor inne- re Stirnen 26 der Koppelkolben 12 geht von einem Durchlass 35 im Hemd 5 aus. Wie zu erkennen, ist im Inneren 31 des Tassenstößels 1 ein dünnwandiges Element 32 angelegt, das im Wesentlichen dessen Kontur folgt. Ausgehend von dem Durchlass 35 ist im Hemdbereich ein Steigkanal 36 in das Element 32 geformt. Bodenseitig hat das Element 32 wenigstens einen in boden- ferne Richtung ausgeformten Radialdurchtritt 37 (vorzugsweise mehrere, sternförmig verteilte), der radial innen mit zumindest einem Axialkanal 39 verbunden ist, welcher zwischen dem Außenmantel 33 des Ansatzes 7 und dem Element 32 verläuft.
Zur Weiterleitung des Hydraulikmittels weist der hohlzylindrische Ansatz 7 in seinem unteren Bereich eine Öffnung 40 auf, die von dem Axialkanal 39 gespeist ist. Die Öffnung 40 wiederum kommuniziert mit einer Ringnut 41 an der Außenseite 42 des Innenkörpers 9. Von der Ringnut 41 wird das Hydraulikmittel weiter durch einen Kanal 43a in den Druckraum 25 geleitet. Anstelle der vorgenannten Ringnut 41 am Innenkörper 9 kann auch der hohlzylindrische Ansatz 7 mit einer entsprechenden Ringnut versehen sein, so dass der Kanal 43a „glatt" an die Außenseite 42 des Innenkörpers 9 münden kann.
Nach Figur 1 finden die Koppelkolben 12 mit ihren äußeren Stirnen 23 einen Anschlag an einem axial nach unten gezogenen, verlängerten Abschnitt 34 des
Elements 32. Alternativ hierzu können die Koppelkolben 12 auch, so wie in
Figur 3 dargestellt, mit ihren Stufenbereichen 28 zumindest mittelbar an einem
unteren Endbereich des hohlzylindrischen Ansatzes 7 eine Wegbegrenzung erfahren.
Des Weiteren geht aus den Figuren hervor, dass am oberen Zylinderabschnitt 29 des Innenkörpers 9 zwei übereinander liegende Sicherungsringe als Hö- henanschlagelement 29a appliziert sind. An deren Unterseite 30 schlägt bei Nockengrundkreisdurchlauf ein Bereich des Innenrandes 6 des Bodens 2 des Tassengrundkörpers 3 an.
Liste der Bezugszahlen
1 ) Tassenstößel 29a)Höhenanschlagelement
2) ringähnlicher Boden 30)Unterseite 3) Tassengrundkörper 35 31 )lnneres
4) Außenrand 32)Element
5) Hemd 33)Außenmantel
6) Innenrand 34)Abschnitt
7) hohlzylindrischer Ansatz 35)Durchlass 8) Bohrung Ansatz 40 36)Steigkanal
9) Innenkörper 37)Radialdurchtritt
9a) scheibenartiger Boden 38)Unterseite
10)Unterseite 39)Axialkanal
11 )Bohrung, Radialbohrung 40)Öffnung 12)Koppelkolben 45 41 )Ringnut
13)Mitnehmerfläche 42)Außenseite
14)Lost-Motion-Feder 43)Unterseite
15)Stirnfläche Innenkörper 43a)Kanal
16)Stirnfläche Innenkörper 44)Ringteil 17)Ringsteg 50 45)Zylinderabschnitt
18)Rand
19)Unterseite
20)Ansatz
21 )Rand 22)lnnenmantel
23)äußere Stirn
24)Abschnitt
25)Druckraum
26)innere Stirn 27)Metallbiegefeder
28)Stufenbereich
29)Zylinderabschnitt