DE10111512A1

DE10111512A1 - Switchable tappet for direct transmission of a cam stroke to a tappet rod

Info

Publication number: DE10111512A1
Application number: DE10111512A
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Henning Karbstein; Martin Rauch; Dieter Schmidt
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-12
Also published as: DE50200063D1; EP1239123A3; EP1239123A2; EP1239123B1; ES2208615T3

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.A switchable tappet (1) is proposed for the direct transmission of a cam stroke to a tappet rod. According to the invention, a helical compression spring (15) used as a lost motion spring is axially displaced from a housing (2) to act on the inner element (4). For this purpose, the inner element (4) has an extension (15a) which leads out of the housing (2) and which is enclosed by the helical compression spring (15). DOLLAR A This measure helps to minimize the total mass of the switchable plunger (1), since the overall length of the housing (2) is shortened.

Description

Field of the Invention

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.The invention relates to a switchable plunger for the direct transmission of a Cam stroke on a push rod, especially in a valve train Internal combustion engine, with a housing, in the axially extending recess tion is a longitudinally movable inner element is arranged in a relative position to the housing via coupling means can be connected to this, at one side facing away from the recess, the housing is a contact surface for a cam and the inner element on the side of the recess an attachment for the push rod, which inner element has the recess with an on set protrudes and away from the housing by at least one screw pressure spring is loaded.

Background of the Invention

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.Such a tappet is shown in FIG. 2 of DE 198 44 202, which is considered to be generic. It can be seen that a compression spring assembly is provided which runs within the housing. The compression spring assembly is supported at one end on a bottom of the housing and at the other end acts against an underside of the inner element. Due to the arrangement of the compression spring package in the housing, the latter has an unnecessary length. This is at least made up of the necessary spring deflection plus the block size of the compression spring package. Due to the relatively large overall length of the housing, which is realized on a relatively thick-walled pipe section, the total mass of the switchable plunger increases unnecessarily.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen schaltbaren Stößel der vorgenann ten Art zu schaffen, dessen Gesamtmasse mit einfachen Mitteln verringert ist.The object of the invention is therefore to provide a switchable plunger ten species to create, the total mass is reduced by simple means.

Summary of the invention

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.According to the invention, this object is achieved in that the screws compression spring is at least largely placed around the neck of the inner element and at one end against a support of the In facing away from the receptacle nenelements and other ends against an edge or near-edge section the recording works. By shifting the helical compression spring after "Outside" a housing can be created that is significantly shorter than before built housing builds. So with very simple means the total is of the switchable plunger is reduced because it is only inside the housing a spring deflection for the inner element must be provided.

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. A particularly expedient embodiment of the invention, which also can be independently protected, is clear from claim 2. As a result of that the housing has no floor to support the screws at one end compression spring has more in its interior is an additional step in Rich tion proposed lightweight construction. The housing is thus completely open, tube-like Lich manufactured.

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.A particularly low-friction cam start is achieved by a corresponding contact surface on the housing as, for example, roller bearings Roll is made. However, a sliding tap is also conceivable at this point.

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".To further minimize the overall height of the housing and thus the overall It is proposed that one end of the inner side facing the roll to form a cylindrical element (seen in the direction of the roll). hereby can in the switched off state of the inner element on the corre spond appropriate role "dive" in sections.

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.A simple facility for the screws that are moved to the outside compression spring is the subject of a further subclaim. Accordingly, the Helical compression spring on an edge of the housing or a near edge Section of this. Alternatively, it is provided that the on took the housing, starting from its edge, to step radially so that the helical compression spring is supported on a ring shoulder formed in this way.

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.An accumulation of the helical compression spring on the side of the inner element can either be via a separate stop part such as a ring or via egg Nene in one piece from the inner element ring collar. This Measures are very easy and inexpensive to implement.

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.In concretization of the invention, it is provided by the screws compression spring surrounded approach of the inner element as a separate and thin to form a walled part like a sheet metal part. This can optionally be sent to one The outer or inner jacket of the inner element clipped, snapped or the like the. Of course, the person skilled in the art will at this point open up white tere simple connection measures of positive, non-positive or material nature or consisting of combinations of these.

Es ist ebenfalls vorgesehen, den Ansatz des Innenelements leicht trichterför mig auszubilden, so daß eine Einführhilfe für die Stößelstange gegeben ist. It is also provided that the approach of the inner element is slightly funnel-shaped mig form so that an insertion aid for the push rod is given.

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.The plunger is expediently equipped with hydraulic play compensation provided element known per se. Thus, it can cost me Chanel game adjustment measures are waived. The game compensation selement is part of the inner element.

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.For those applications where the push rod is a relatively large one Inclined to the switchable plunger, a very "high" System for the push rod on the inner element can be created. It is provided according to the invention, a pressure piston of the lash adjuster ment, on which the push rod is supported with one end, axially lead out relatively far from the housing, so that it clearly in the An set of the inner element protrudes. It is conceivable that the pressure piston is expediently designed so that it has a relatively large supply includes space for hydraulic fluid. This can have advantages when cold starting Internal combustion engine have a sufficient amount of hydraulics immediately medium is available for game compensation.

Brief description of the drawing

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is expediently explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch einen schaltbaren Stößel mit einem einteilig mit dem Innenelement verbundenen Ansatz, orthogonal zu den Koppelmitteln; Fig. 1 shows a longitudinal section through a switchable tappet with an integrally connected to the inner element approach, orthogonal to the coupling means;

Fig. 2 eine Ansicht wie vorgenannt, jedoch mit separatem Ansatz; Figure 2 is a view as mentioned above, but with a separate approach.

Fig. 3 ein Bauteil wie vorbeschrieben, jedoch mit einer alternativen Be festigungsform für den Ansatz und Fig. 3 shows a component as described above, but with an alternative fastening form for the approach and

Fig. 4 einen Stößel, ähnlich den vorhergenannten, jedoch mit geschnit tenen Koppelmitteln und axial verlängertem Druckkolben. Fig. 4 is a plunger, similar to the aforementioned, but with cut coupling means and axially elongated pressure piston.

Detailed description of the drawing

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.The figures disclose a switchable plunger 1 . This is used for the direct transmission of a cam stroke to a push rod. The plunger 1 has a thin-walled housing 2, which here is open like a tube. In a recess 3 of the housing 2 , an inner element 4 is axially movable. The inner member 4 is in a stroke position on unspecified erläu shouldered coupling means 5 (see also Fig. 4) connectable to the housing 2. These coupling means 5 are located in the area of an end face 6 of the inner element 4 , which end face 6 faces a contact surface 7 for a cam (not shown). The contact surface 7 is designed here as a roller with a roller bearing, which runs on a bolt 8 , which in turn is applied to one side 9 of the housing 2 . The face 6 , like in particular FIGS . 2 and 3 of fenbaren, have a cylindrical indentation 10 . This extends in the direction of a course of the contact surface 7 designed as a roller. In Abkop pel mode of the inner element 4 from the housing 2 , the inner element 4 with its indentation 10, so to speak, in sections over the contact surface 7 . This measure, together with other measures explained in more detail later, has an advantageous effect on the overall height and thus on the total weight of the switchable plunger 1 .

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.The inner element 4 also has a hydraulic play compensation element 11 with a pressure piston 12 . The pressure piston 12 includes a reservoir 13 for hydraulic fluid.

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.An area of the housing 2 , which faces away from the side 9 , has an edge 13 a. The edge 13 a, as disclosed in FIG. 1, can also be graduated and has a ring shoulder 14 here . On the ring heel 14 ( Fig. 1) or directly on the edge 13 a ( Fig. 2-4a), a helical compression spring 15 is supported . This encloses an approach 15 a, which extends the inner element 4 in beyond the edge 13 a of the housing 2 . At a further end, the helical compression spring 15 is mounted on a support 16 which is designed as a separate stop part 17 (see FIGS. 1, 4) or as an annular collar 18 (see. FIGS. 2, 3) starting from the shoulder 15 a , Due to the external arrangement of the helical compression spring 15 disclosed here, in contrast to the prior art, the overall length of the housing 2 can be significantly minimized. This reduces the mass of the relatively thick-walled housing 2 and thus of the switchable plunger 1 . On the other hand, it is possible to arrange only a helical compression spring 15 , whereas in the prior art, a compression spring package must be appli ed due to the limited space available.

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.Disclose the Figs. 2 and 3 that the approach may be a well formed as a separate component 15. A sheet metal design is conceivable here, for example, which in turn has a positive effect on the overall mass of the plunger 1 . Here, FIG. 2 shows that the extension 15 a may be connected to the inner member 4, for example by an inner clip compound 19. As an alternative to this, the clip connection 19 according to FIG. 3 can also be realized on the outside.

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.As shown in FIG. 2, the separate protrusion 15 is a connection with its inboard clips 19 slightly funnel-shaped. An insertion aid for the push rod is thus created with simple means.

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. From Fig. 4, the skilled person may refer to a switchable tappet 1, wherein the plunger 12 of the lash adjuster 11 clearly led out a of the housing 2 via the edge 13. The approach 15 a is, as mentioned, made in one piece with the inner element 4 . This measure proves particularly useful when the push rod has a relatively large inclined position with respect to the plunger 1 and thus a high-lying system 20 is desirable for the push rod.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Stößel
tappet

22

Gehäuse
casing

33

Aussparung
recess

44

Innenelement
inner element

55

Koppelmittel
coupling means

66

Stirnseite
front

77

Anlauffläche
approach surface

88th

Bolzen
bolt

99

Seite
page

1010

Einformung
indentation

1111

Spielausgleichselement
Lash adjuster

1212

Druckkolben
pressure piston

1313

Vorratsraum
pantry

1313

a Rand
a border

1414

Ringabsatz
annular shoulder

1515

Schraubendruckfeder
Helical compression spring

1515

a Ansatz
a approach

1616

Abstützung
support

1717

Anschlagteil
stop part

1818

Ringkragen
gorget

1919

Clipsverbindung
clip connection

2020

Anlage
investment

2121

Außenmantel
outer sheath

2222

Innenmantel
inner sheath

Claims

1. Switchable tappet ( 1 ) for the direct transmission of a cam stroke to a tappet rod, in particular in a valve train of an internal combustion engine, with a housing ( 2 ), in the axially extending recess ( 3 ) of which a longitudinally movable inner element ( 4 ) is arranged, which is in a position relative to the housing (2) via coupling means (5) with this a binding bar, said side facing away from a said recess (3) (9) housing the Ge (2) a contact surface (7) for a cam and the inner element ( 4 ) on the side of the recess ( 3 ) has a system for the push rod, which inner element ( 4 ) projects beyond the recess ( 3 ) with a shoulder ( 15 a) and away from the housing ( 2 ) by at least one helical compression spring ( 15 ) is acted upon, characterized in that the helical compression spring (15) at least largely set to the on (15 a) of the inner element is placed (4) and facing away from one end against one of the recess (3) Abst estimation (16) acts of the inner element (4) and at the other against an edge (13 a) and near-edge portion of the recess (3).

2. Tappet according to claim 1 or according to the preamble of claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) is thin-walled and has a continuously open, tube-like geometry.

3. Tappet according to claim 1, characterized in that the contact surface ( 7 ) for the cam is made as a rotatable roller which is mounted on a bolt ( 8 ) relative to the housing ( 2 ).

4. Tappet according to claim 3, characterized in that one of the thrust face ( 7 ) facing end face ( 6 ) of the inner element ( 4 ) has a cylindrical shape in the direction of the thrust face ( 7 ).

5. Tappet according to claim 1, characterized in that the recess ( 3 ) of the housing ( 2 ), starting from its edge ( 13 a), is formed radially inward, the edge near section from a ring heel ( 14 ) inside the recess ( 3 ).

6. Tappet according to claim 1, characterized in that the approach ( 15 a) of the inner element ( 4 ) is manufactured as a separate component and consists of thin-walled lightweight material such as sheet metal.

7. Tappet according to claim 6, characterized in that the extension ( 15 a) is connected via a clip or snap connection ( 19 ) to an outer or inner jacket ( 21 or 22 ) of the inner element ( 4 ).

8. Tappet according to claim 1, characterized in that the one-end support ( 16 ) of the inner element ( 4 ) for the helical compression spring ( 15 ) as starting from the neck ( 15 a) Ringkra gene ( 18 ) or as a separate stop part ( 17 ) as a locking ring is formed.

9. Tappet according to claim 1, characterized in that a hydraulic lash adjuster ( 11 ) is installed in the inner element ( 4 ).

10. Tappet according to claim 9, characterized in that a storage chamber ( 13 ) for hydraulic fluid including pressure piston ( 12 ) of the play compensation element ( 11 ) is axially extended over the edge ( 13 a) of the housing ( 2 ) that it in the Approach ( 15 a) of the inner element ( 4 ) protrudes, the system ( 20 ) for the plunger rod directly on the pressure piston ( 12 ), in the immediate axial vicinity of the one-end support ( 16 ).