DE10123963A1

DE10123963A1 - Stößel für einen Ventiltrieb

Info

Publication number: DE10123963A1
Application number: DE10123963A
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Dieter Schmidt; Walter Speil
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-11-21
Also published as: EP1260681B1; DE50200267D1; JP2002349213A; ATE261055T1; EP1260681A3; EP1260681A2

Abstract

Ein Stößel für einen Ventiltrieb insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine weist einen Boden (1) auf. Der Boden (1) umfasst ein kreisringförmiges äußeres Bodenteil (2) und ein inneres Bodenteil (3). Die beiden Bodenteile (2, 3) sind in Betätigungsrichtung des Stößels relativ zueinander verschiebbar. Das äußere Bodenteil (2) ist von zwei Außennocken und das innere Bodenteil (3) ist von einem zwischen den Außennocken angeordneten Innennocken beaufschlagbar. Das innere Bodenteil (3) weist an seinem Umfang zwei einander gegenüberliegende Abflachungen (4) zur Freistellung der Außennocken auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stößel für einen Ventiltrieb insbeson dere einer Verbrennungskraftmaschine. Die vorliegende Erfindung betrifft ins besondere schaltbare Stößel, wie sie in Ventiltrieben zum Zwecke der Zylin der-, Ventil- oder Hubumschaltung oder Kombinationen davon eingesetzt wer den.

Aus DE 196 52 180 A1 beispielsweise ist ein Stößel für einen Ventiltrieb be kannt geworden, dessen Boden ein kreisförmiges äußeres Bodenteil aufweist, das ein inneres Bodenteil umgibt, wobei das äußere Bodenteil und das innere Bodenteil in Betätigungsrichtung des Stößels relativ zueinander verschiebbar sind, und wobei das äußere Bodenteil von zwei Außennocken und wobei das innere Bodenteil von einem zwischen den Außennocken angeordneten Innen nocken beaufschlagbar ist. Während der Innennocken wegen der begrenzten Auswanderung der Nockenkontaktlinie auf dem kleinen inneren Bodenteil für Hübe von etwa 5 mm vorgesehen ist, können die beiden Außennocken wegen der deutlich größeren Auswanderung der Nockenkontaktlinie auf dem äußeren Bodenteil deutlich größere Hübe erzielen.

Für eine universelle Einsetzbarkeit derartiger schaltbarer Stößel kann ein ver größerter Nockenhub bei Beaufschlagung durch den Innennocken erforderlich werden. Einer Zunahme des inneren Nockenhubs sind jedoch Grenzen gesetzt.

Denn für eine Vergrößerung des inneren Nockenhubes könnte zwar einfach der Durchmesser des kreisförmigen inneren Bodenteils vergrößert werden. Dies ginge aber zu Lasten des möglichen Außenhubs auf dem äußeren Bo denteil, wenn dessen Außendurchmesser konstant gehalten wird. Um also auf dem äußeren Bodenteil den erforderlichen Nockenhub halten zu können, müsste demzufolge auch der Außendurchmesser des äußeren Bodenteils ver größert werden, um die erforderliche Auswanderung der Nockenkontaktlinie bzw. eine Reduzierung der Hertz'schen Pressung zu erzielen. Eine derartige Vergrößerung bedingt jedoch eine unerwünschte Massenzunahme und zusätz lichen Platzbedarf, was auf jeden Fall vermieden werden soll.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stößel nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, bei dem diese Nachteile trotz eines vergrößerten Innenhubes vermieden sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das innere Boden teil an seinem Umfang zwei einander gegenüberliegende Abflachungen zur Freistellung der Außennocken aufweist. Bei dem erfindungsgemäßen Stößel kann das innere Bodenteil deutlich in seinem Durchmesser vergrößert werden, um eine entsprechend vergrößerte Auswanderung der Nockenkontaktlinie auf dem inneren Bodenteil zu ermöglichen. Durch die erfindungsgemäß vorgese henen Abflachungen bleibt auch die Auswanderung der Nockenkontaktlinie auf dem äußeren Bodenteil erhalten. Auf diese Weise sind also zum einen große Nockenhübe mittels der Außennocken möglich und weiter ist ein vergrößerter Nockenhub mittels des Innennockens möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Stößel wird erreicht, dass bei Grundkreisstellung die Außennocken in den durch die Abflachungen bedingten Aussparungen der Schlüsselflächen stehen. Mit möglicher Verbreiterung der Außennocken in Richtung symmetrieachsenferner Lage des Schaltstößels kann die Hertz'sche Pressung im Nocken-Tassenkontakt ggf. reduziert werden. Hauptsächlich wird ein Freigang geschaffen, so dass bei Differenzhub das Außennockenpaar nicht mit dem Innengehäuse kollidiert.

Das innere Bodenteil kann in bekannter Weise eine kreisförmige Außenkontur aufweisen, die dann allerdings mit den einander gegenüberliegenden Abfla chungen versehen ist. Diese Abflachungen können in einfacher Weise wie Schlüsselflächen ausgebildet sein.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Reduzierung der Nockenbreite der Außennocken nicht erforderlich ist, was nachteilig zu erhöh ten Hertz'schen Pressungen bei maximaler Auswanderung des Nockenkon takts führen würde.

Bei Differenzhubbetrieb des Stößels tauchen die beiden Außennocken - deren Drehachse quer zu den Abflachungen ausgerichtet sind - an dem inneren Bo denteil entlang dessen Abflachungen vorbei.

Mit dem erfindungsgemäßen Stößel wird ein Verhältnis des Außendurchmes sers des inneren Bodenteils zum Außendurchmesser des äußeren Bodenteils zwischen 0,4 und 0,7, vorzugsweise jedoch zwischen 0,5 und 0,6 möglich. Bei diesem Quotienten zeigen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Stößels deutlich: Zum einen ist eine unerwünschte Massenzunahme des Stößels ins gesamt vermieden. Zum anderen können deutlich vergrößerte Innenhübe ge fahren werden, ohne den Außenhub einzuschränken. Des Weiteren sind die Hertz'schen Pressungen bei maximaler Auswanderung nicht oder nur unwe sentlich erhöht.

Bei dem erfindungsgemäßen Stößel kann ein Außenteil das äußere Bodenteil und ein Innenteil das innere Bodenteil aufweisen, wobei in bekannter Weise eine Arretiereinrichtung zum lösbaren Arretieren des Außenteils mit dem In nenteil vorgesehen ist. Eine derartige Arretiereinrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 52 180 A1 bekannt. Im Differenzhubbetrieb sind Innenteil und Au ßenteil entriegelt. Wenn das Innenteil und das Außenteil miteinander verriegelt sind, können die beiden Außennocken den Nockenhub des gesamten Stößels steuern.

Ein besonders platzsparender erfindungsgemäßer Stößel sieht vor, dass die Arretiereinrichtung einen Arretierstift oder Arretierkolben umfasst, der entlang einer Achse verschiebbar ist, die parallel zu den Abflachungen angeordnet ist. Wenn dieser erfindungsgemäße Stößel im Ventiltrieb angeordnet ist, ist dem zufolge der Arretierstift bzw. der Arretierkolben quer zur Drehachse der Noc kenwellen angeordnet.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt zwei Figuren dar gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä ßen Stößel und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Stößel aus Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Stößel weist einen Boden 1 auf, der aus einem kreis ringförmigen äußeren Bodenteil 2 und einem kreisförmigen inneren Bodenteil 3 gebildet ist. Das innere kreisförmige Bodenteil 3 ist koaxial in dem kreisring förmigen äußeren Bodenteil 2 angeordnet. Die beiden Bodenteile 2, 3 sind relativ zueinander verschiebbar, wobei das äußere Bodenteil 2 von zwei nicht dargestellten Außennocken und wobei das innere Bodenteil 3 von einem zwi schen den Außennocken angeordneten - ebenfalls nicht dargestellten - In nennocken beaufschlagbar ist. Das innere Bodenteil 3 weist an seinem Umfang zwei einander gegenüberliegende Schlüsselfläche 4 auf. Diese Schlüsselflä chen 4 dienen zur Freistellung der nicht dargestellten Außennocken. Gestri chelt dargestellt ist die Nockenkontaktfläche 5 auf dem äußeren Bodenteil 2 und die Nockenkontaktfläche 6 auf dem inneren Bodenteil 3.

Das Verhältnis des Durchmessers D des inneren Bodenteils 3 zum Außen durchmesser D_a des äußeren Bodenteils 2 ist so bemessen, dass sich ein Quotient einstellt, der zwischen 0,5 und 0,6 liegt. Bei diesem Durchmesserver hältnis ist einerseits eine optimale Auswanderung der Nockenkontaktlinie auf dem inneren Bodenteil gewährleistet. Andererseits ist sichergestellt, dass die Breite des Außennockens trotz vergrößertem Hub auf dem inneren Bodenteil 3 nicht reduziert ist.

Der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass ein Innenteil 7 vorgesehen ist, dass das innere Bodenteil 3 aufweist, und dass ein Außenteil 8 vorgesehen ist, dass das äußere Bodenteil 2 aufweist. In der Darstellung sind das Innenteil 7 und das Außenteil 8 mittels einer Arretiereinrichtung 9 miteinander arretiert. Die Arre tiereinrichtung 9 umfasst u. a. einen Arretierkolben 10, der entlang einer Achse verschiebbar ist, die parallel zu den Schlüsselflächen 4 angeordnet ist.

Das Innenteil 7 wirkt über ein nicht näher erläutertes Spielausgleichselement 11 mit wenigstens einem Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zusam men. Das Außenteil 8 arbeitet gegen eine sog. lost-motion-Feder 12.

Bezugszahlenliste

1

Boden

2

äußeres Bodenteil

3

inneres Bodenteil

4

Schlüsselfläche

5

Nockenkontaktfläche

6

Nockenkontaktfläche

7

Innenteil

8

Außenteil

9

Arretiereinrichtung

10

Arretierkolben

11

hydraulisches Spielausgleichselement

12

Lost-motion-Feder

Claims

1. Stößel für einen Ventiltrieb insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, dessen Boden (1) ein insbesondere kreisringförmiges äußeres Bodenteil (2) aufweist, das ein inneres Bodenteil (3) umgibt, wobei das äußere Bodenteil (2) und das innere Bodenteil (3) in Betätigungsrichtung des Stößels relativ zueinander verschiebbar sind, und wobei das äußere Bodenteil (2) von zwei Außennocken und wobei das innere Bodenteil (3) von einem zwischen den Außennocken angeordneten Innennocken beaufschlagbar ist, dadurch ge kennzeichnet, dass das innere Bodenteil (3) an seinem Umfang zwei ein ander gegenüberliegende Abflachungen (4) zur Freistellung der Außennoc ken aufweist.

2. Stößel nach Anspruch 1, bei dem das innere Bodenteil (3) eine kreisförmige Außenkontur mit den einander gegenüberliegenden Abflachungen (4) auf weist.

3. Stößel nach Anspruch 1, bei dem die Abflachungen wie Schlüsselflächen (4) ausgebildet sind.

4. Stößel nach Anspruch 2, bei dem das Verhältnis des Außendurchmessers des inneren Bodenteils (3) zum Außendurchmesser des äußeren Bodenteils (2) mindestens 0,4 beträgt.

5. Stößel nach Anspruch 2, bei dem das Verhältnis des Außendurchmessers des inneren Bodenteils (3) zum Außendurchmesser des äußeren Bodenteils (2) zwischen 0,4 und 0,7, vorzugsweise jedoch zwischen 0,5 und 0,6 liegt.

6. Stößel nach Anspruch 1, bei dem ein Außenteil (8) das äußere Bodenteil (2) und bei dem ein Innenteil (7) das innere Bodenteil (3) aufweisen, wobei eine Arretiereinrichtung (9) zum lösbaren Arretieren des Außenteils (8) mit dem Innenteil (7) vorgesehen ist.

7. Stößel nach Anspruch 6, bei dem die Arretiereinrichtung (9) einen Arretier stift oder Arretierkolben (10) umfaßt, der entlang einer Achse verschiebbar ist, die parallel zu den Abflachungen (4) angeordnet ist.