DE102010036779B4

DE102010036779B4 - Variabler Stößel

Info

Publication number: DE102010036779B4
Application number: DE102010036779.6A
Authority: DE
Inventors: Jei Choon Yang; Gee Wook Shin; Sang-Won Kim; Jin Kook Kong; Soo Hyung Woo; Byong Young Choi; Young Hong Kwak; Jin Soon Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2030-07-31
Also published as: DE102010036779A1; US8312852B2; US20110132305A1

Abstract

Variabler Stößel, aufweisend: einen inneren Stößelkörper (100), in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch (110) als eine Ringnut um einen Übersteh-Teilbereich (120) herum ausgebildet ist; einen äußeren Stößelkörper (200), welcher um den inneren Stößelkörper (100) angeordnet und verschiebbar in Bezug auf den inneren Stößelkörper ist (100); und ein Verriegelungselement (300), welches verschiebbar im äußeren Stößelkörper (200) angeordnet und selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (110) einführbar ist, wobei das Verriegelungselement (300) aufweist: einen Verriegelungsdorn (320), in dem ein Verriegelungsdornloch (325) ausgebildet ist, geöffnet zu dem inneren Stößelkörper (100) hin, und welcher verschiebbar angeordnet ist innerhalb einer hydraulischen Druckkammer (310), ausgebildet in dem äußeren Stößelkörper (200), wobei ein Hydraulikdruckzuführungsteilbereich der hydraulischen Druckkammer (310) selektiv hydraulischen Druck zuführt, wobei der Verriegelungsdorn (320) abhängig vom zugeführten hydraulischen Druck selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (110) eingeführt oder davon getrennt ist; ein elastisches Element (330), angeordnet innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325); und eine Platte (340), welche verschiebbar angeordnet ist innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325) und durch das elastische Element (330) elastisch abgestützt ist, wobei die Platte (340) des Verriegelungselements (300) selektiv mit dem Übersteh-Teilbereich (120) in Berührung steht.

Description

HINTEGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen einen variablen Stößel. Insbesondere betreffen verschiedene Ausführungsbeispiele einen variablen Stößel, welcher einen Ventilhub gemäß einem Motorbetriebszustand ändern kann.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Motor mit innerer Verbrennung erzeugt Kraft durch Verbrennen von Kraftstoff in einem Verbrennungsraum in Luft-Medium, die in den Raum gesaugt wird. Einlassventile werden mittels einer Nockenwelle betrieben, um die Luft einzulassen, und die Luft wird in den Verbrennungsraum hinein gesaugt, während die Einlassventile offen sind. Zusätzlich werden Auslassventile durch die Nockenwelle betrieben, und ein Verbrennungsgas wird aus der Verbrennungskammer ausgelassen, während die Auslassventile geöffnet sind.
Ein optimaler Betrieb der Einlassventile und der Auslassventile hängt von einer Drehzahl des Motors ab. Das heißt, ein optimaler Hub oder optimale Öffnungs-/Schließ-Zeitsteuerung der Ventile hängt von der Drehzahl des Motors ab. Um solch einen optimalen Ventilbetrieb abhängig von der Drehzahl des Motors zu erreichen, wurden verschiedene Forschungen unternommen. Beispielsweise wurde Forschung unternommen für einen variablen Stößel, der verschiedene Hübe abhängig von einer Motorgeschwindigkeit erlaubt.
Aus der DE 10 2006 030 162 A1 ist eine Verriegelungsvorrichtung für ein schaltbares Ventiltriebsglied eines Ventiltriebes eine Verbrennungsmotors mit zapfengeführten Verriegelungselementen bekannt. Weitere Ventilverriegelungsvorrichtungen sind aus der JP S59-126008 C , der JP S59-126009 A , der WO 2009/091 768 A2 , der FR 2 726 602 A1 und der DE 196 80 280 C1 bekannt.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind gerichtet auf das Bereitstellen eines variablen Stößels (beispielsweise eines Ventilstößels), welcher einen Ventilhub gemäß einem Motorbetriebszustand ändern kann und welcher einen Verschleiß aufgrund einer Beschädigung des Verriegelungsdorns des Verriegelungselements mittels Verhindern einer Behinderung des Verriegelungsdorns des Verriegelungselements verbessern kann.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein variabler Stößel gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Weiterbildungen des variablen Stößels gemäß Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der äußere Stößelkörper kann mit einem Ventil verbunden sein, und der innere Stößelkörper ist elastisch abgestützt durch eine Leerlauffeder (Lost-Motion-Feder), oder der innere Stößelkörper kann mit einem Ventil verbunden sein, und der äußere Stößelkörper ist elastisch abgestützt durch eine Leerlauffeder.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein variabler Stößel gemäß Anspruch 5 bereitgestellt. Weiterbildungen des variablen Stößels gemäß Anspruch 5 sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der äußere Stößelkörper kann mit einem Ventil verbunden sein, und der innere Stößelkörper ist elastisch abgestützt durch eine Leerlauffeder (Lost-Motion-Feder), oder der innere Stößelkörper kann mit einem Ventil verbunden sein, und der äußere Stößelkörper ist elastisch abgestützt durch eine Leerlauffeder (Lost-Motion-Feder).
In einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein variabler Stößel gemäß Anspruch 9 bereitgestellt. Weiterbildungen des variablen Stößels gemäß Anspruch 9 sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Durchmesser des Verriegelungsdorns kann im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des Kolbens sein. Eine obere Oberfläche des inneren Stößelkörpers, welche einen Nocken berührt (oder kontaktiert), kann gestreckt entlang einer Drehrichtung des Nockens ausgebildet sein.
Ein Führungs-Übersteh-Teilbereich kann an dem inneren Stößelkörper entlang einer Längsrichtung des variablen Stößels ausgebildet und verschiebbar mit dem äußeren Stößelkörper gekuppelt sein.
Der variable Stößel gemäß den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann Herstellungskosten mit einem einfachen Schema verringern und Beschädigung eines Verriegelungsdorns durch Verhindern einer Behinderung des Verriegelungsdorns verhindern.
Die erfindungsgemäßen Stößel haben andere Merkmale und Vorteile, welche offensichtlich werden aus oder detaillierter dargelegt werden in den begleitenden Figuren, welche hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen dienen zum Erklären von gewissen Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Skizze, die ein Verriegelungselement des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine perspektivische Ansicht des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Querschnitts-Ansicht eines äußeren Stößelkörpers des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Skizze eines inneren Stößelkörpers und eines Ventils des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Skizze, die einen variablen Stößel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Skizze, die Variationen der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Skizze, die einen Betrieb des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Skizze, die einen Betrieb einer Variation der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Skizze, die einen Betrieb des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Skizze, die einen Betrieb einer Variation der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht eines variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Niedrig-Hub-Modus.
13 ist eine Querschnittsansicht eines variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Hoch-Hub-Modus.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines äußeren Stößelkörpers des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Stößelkörpers des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine perspektivische Ansicht des inneren Stößelkörpers und des äußeren Stößelkörpers des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine Skizze, die ein Verriegelungselement des variablen Stößels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen variablen Ventilhubvorrichtung ausgestattet mit dem variablen Stößel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Es sollte verstanden werden, dass die angehängten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, und eine etwas vereinfachte Repräsentation von verschiedenen Merkmalen, die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend, repräsentieren können. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Orte und Formen, werden teilweise durch die speziell vorgesehene Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung über die verschiedenen Figuren der Zeichnung hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Bezugnehmend auf 1 bis 4 enthält ein variabler Stößel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen inneren Stößelkörper 100, in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch 110 ausgebildet ist, einen an dem Verriegelungselementverbindungsloch 110 ausgebildeter Übersteh-Teilbereich 120, einen äußeren Stößelkörper 200, welcher um den inneren Stößelkörper 100 angeordnet und verschiebbar gegen den inneren Stößelkörper 100 ist, und ein Verriegelungselement 300, welches zu dem äußeren Stößelkörper 200 angeordnet und selektiv mit dem Verriegelungselementverbindungsloch 110 verbunden ist.
Das Verriegelungselement 300 enthält eine an dem äußeren Stößelkörper 200 ausgebildete hydraulische Druckkammer 310, einen Verriegelungsdorn 320, in dem ein Verriegelungsdornloch 325 hin zu dem inneren Stößelkörper 100 ausgebildet ist und welcher innerhalb der hydraulische Druckkammer 310 angeordnet ist, eine innerhalb des Verriegelungsdorns 320 angeordnete Rückstellfeder 330, eine Platte 340, welche innerhalb des Verriegelungsdornlochs 325 angeordnet ist und elastisch von der Rückstellfeder 330 abgestützt ist, und einen Hydraulikdruckzuführungsteilbereich 350, welcher der hydraulischen Druckkammer 310 selektiv hydraulischen Druck zuführt.
Ein Durchmesser der Platte 340 ist größer als ein Abstand zwischen dem Verriegelungselementverbindungsloch 110 und dem Übersteh-Teilbereich 120, wobei der Abstand die Breite einer Ringnut um den Übersteh-Teilbereich 120 ist, so dass die Platte 340 nicht zwischen das Verriegelungselementverbindungsloch 110 und den Übersteh-Teilbereich 120 eingeführt wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Durchmesser der Platte 340 größer sein als der Unterschied zwischen einem äußerer Radius des Verriegelungselementverbindungslochs 110 und einem äußeren Radius des Übersteh-Teilbereichs 120.
Ein Stößel hat im Allgemeinen kein dem Übersteh-Teilbereich 120 des variablen Stößels der Ausführungsform entsprechendes unkompliziertes Schema, so dass Herstellungskosten niedrig sind.
Während der variable Stößel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Übersteh-Teilbereich 120 zwischen dem inneren Stößelkörper 100 und dem äußeren Stößelkörper 200 hat, kann der Verriegelungsdorn 320 von Beschädigung durch Behinderung während eines Betriebs des Verriegelungsdorns 320 abgehalten werden.
Das heißt, ein Durchmesser des Verriegelungsdorns 320 kann größer als die anderen (beispielsweise im Stand der Technik) sein, und Beschränkung von Überstehen des inneren Stößelkörpers 100 und des äußeren Stößelkörpers 200, so genannter Differenzhub („differential stroke“), kann reduziert werden. Das bedeutet, dass der innere Stößelkörper 100 relativ weiter überstehen kann als die anderen und umgekehrt.
Der Hydraulikdruckversorgungsteilbereich 350 ist an dem äußeren Stößelkörper 200 als hydraulische Leitungen ausgebildet, wird gesteuert oder geregelt von einem ECU („Electronic Control Unit“, elektronische Steuereinheit) und führt der hydraulischen Druckkammer 310 hydraulischen Druck zu. Weil der Betrieb und die Steuerung der ECU an sich bekannt sind, wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Wie in 5 gezeigt, sind ein Ventil 500 und eine Ventilfeder 510 unter dem inneren Stößelkörper 100 angeordnet, und eine Leerlauffederplatte 370 und eine Leerlauffeder 360 stützen den inneren Stößelkörper 100 elastisch ab.
Bezugnehmend auf 6 und 10 enthält ein variabler Stößel gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen inneren Stößelkörper 101, einen äußeren Stößelkörper 201, welcher um den inneren Stößelkörper 101 angeordnet und verschiebbar gegen den inneren Stößelkörper 101 ist, und in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch 111 ausgebildet ist, einen an den Verriegelungselementverbindungsloch 111 ausgebildeten Übersteh-Teilbereich 121 und ein Verriegelungselement 301, welches an dem inneren Stößelkörper 101 angeordnet ist und selektiv mit dem Verriegelungselementverbindungsloch 111 verbunden ist.
Das Verriegelungselement 301 enthält eine an dem inneren Stößelkörper 101 ausgebildete hydraulische Druckkammer 311, einen Verriegelungsdorn 321, in dem ein Verriegelungsdornloch 326 hin zu dem äußeren Stößelkörper 201 ausgebildet ist und der innerhalb der hydraulischen Druckkammer 311 angeordnet ist, eine innerhalb des Verriegelungsdorns 321 angeordnete Rückstellfeder 331, eine Platte 341, welche innerhalb des Verriegelungsdornlochs 326 angeordnet ist und elastisch durch die Rückstellfeder 331 abgestützt ist, und einen Hydraulikdruckzuführungsteilbereich, welcher der hydraulischen Druckkammer (bezugnehmend auf 4) selektiv hydraulischen Druck zuführt.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleichend, sind das Schema des Verriegelungselementverbindungslochs 111, Übersteh-Teilbereichs 121 und Verriegelungselement 301 geändert, und der Hydraulikdruckzuführungsteilbereich führt in der zweiten Ausführungsform der an dem inneren Stößelkörper 101 ausgebildeten hydraulischen Druckkammer 311 hydraulischen Druck zu.
Wie in (a) und (b) der 7 gezeigt, ist ein innerer Stößelkörper 105 und 106 innerhalb eines äußeren Stößelkörpers 205 und 206 angeordnet, verbindet ein Verriegelungselement 305 und 306 selektiv den inneren Stößelkörper 105 und 106 mit dem äußeren Stößelkörper 205 und 206, und kann der innere Stößelkörper 105 gestreckt entlang einer Drehrichtung eines Nockens ausgebildet sein oder der innere Stößelkörper 106 ist als kreisförmiger Zylinder 106 ausgebildet.
Das heißt, in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Freiheitsgrad von Bauform oder Gestaltung verbreitert werden.
Bezugnehmend auf 1, 5 und 8 ist eine variable Ventilhubvorrichtung mit dem variablen Stößel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet.
Die mit dem variablen Stößel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattete variable Ventilhubvorrichtung enthält eine Nockenwelle 400, eine Mehrzahl von an der Nockenwelle 400 angeordneten Niedrig-Hub-Nocken 420, und einen zwischen den Niedrig-Hub-Nocken 420 angeordneten Hoch-Hub-Nocken 410. Der innere Stößelkörper 100 berührt den Hoch-Hub-Nocken 410 und der äußere Stößelkörper 200 berührt selektiv den Niedrig-Hub-Nocken 420.
Der innere Stößelkörper 100 ist elastisch durch die Leerlauffederplatte 370 und die Leerlauffeder 360 abgestützt.
Im Niedrig-Hub-Modus, wie in (a) von 8 gezeigt, wird der hydraulischen Druckkammer 310 hydraulischer Druck nicht geführt.
Demzufolge wird der Verriegelungsdorn 320 von dem Verriegelungselementverbindungsloch 110 getrennt, der innere Stößelkörper 100 gibt keine Nutzarbeit aus (Leerlauf), und das Ventil 500 wird durch den einen reduzierten Ventilhub (∆L) bildenden Niedrig-Hub-Nocken 420 geöffnet.
Im Hoch-Hub-Modus, wie in (b) der 8 gezeigt, wird der hydraulischen Druckkammer 310 hydraulischer Druck geführt.
Und demzufolge wird der Verriegelungsdorn 320 in das Verriegelungselementverbindungsloch 110 eingeführt, bewegt sich der innere Stößelkörper 100 mit dem äußeren Stößelkörper 200 hin und her, und wird das Ventil durch den einen erhöhten Ventilhub (∆H) bildenden Hoch-Hub-Nocken 410 geöffnet.
Bezugnehmend auf 1 und 9 ist eine variable Ventilhubvorrichtung mit der beispielhaften Variation des variablen Stößels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet.
Die variable Ventilhubvorrichtung enthält eine Nockenwelle 400, eine Mehrzahl von an der Nockenwelle 400 angeordneten Hoch-Hub-Nocken 410 und einen zwischen den Hoch-Hub-Nocken 410 angeordneten Niedrig-Hub-Nocken 420. Der innere Stößelkörper 100 berührt selektiv den Niedrig-Hub-Nocken 420, und der äußere Stößelkörper 200 berührt den Hoch-Hub-Nocken 410.
Verglichen mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Variation der äußere Stößelkörper 200 elastisch durch einen Ventilsitz 371 und eine Leerlauffeder 361 abgestützt, und Positionen der Hoch-Hub-Nocken 410 und der Niedrig-Hub-Nocken 420 sind geändert.
Und demzufolge gibt in der Variation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der äußere Stößelkörper 200 im Niedrig-Hub-Modus keine Nutzarbeit aus (Leerlauf).
Die beispielhafte Variation der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deshalb wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Bezugnehmend auf 10 wird eine variable Ventilhubvorrichtung mit dem variablen Stößel gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet.
Die mit dem variablen Stößel gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattete variable Ventilhubvorrichtung enthält eine Nockenwelle 400, eine Mehrzahl von an der Nockenwelle 400 angeordneten Niedrig-Hub-Nocken 420 und einen zwischen den Niedrig-Hub-Nocken 420 angeordneten Hoch-Hub-Nocken 410. Der innere Stößelkörper 101 berührt den Hoch-Hub-Nocken 410 und der äußere Stößelkörper 201 berührt selektiv den Niedrig-Hub-Nocken 420.
Im Niedrig-Hub-Modus der mit dem variablen Stößel gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestatteten variablen Ventilhubvorrichtung wird der Verriegelungsdorn 321 von dem Verriegelungselementverbindungsloch 111 getrennt, der innere Stößelkörper 101 gibt keine Nutzarbeit aus (Leerlauf), und das Ventil 500 wird durch den einen reduzierten Ventilhub (∆L) bildenden Niedrig-Hub-Nocken 420 geöffnet.
Die beispielhafte Ausführungsform der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deshalb wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Bezugnehmend auf 11 wird eine variable Ventilhubvorrichtung mit der beispielhaften Variation des variablen Stößels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet.
Die variable Ventilhubvorrichtung enthält eine Nockenwelle 400, eine Mehrzahl von an der Nockenwelle 400 angeordneten Hoch-Hub-Nocken 410 und einen zwischen den Hoch-Hub-Nocken 410 angeordneten Niedrig-Hub-Nocken 420. Der innere Stößelkörper 101 berührt selektiv den Niedrig-Hub-Nocken 420, und der äußere Stößelkörper 201 berührt den Hoch-Hub-Nocken 410.
Verglichen mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Variation der äußere Stößelkörper 201 elastisch durch einen Ventilsitz 371 und eine Leerlauffeder 361 abgestützt, und Positionen des Hoch-Hub-Nockens 410 und des Niedrig-Hub-Nockens 420 sind geändert.
Und demzufolge gibt in der Variation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der äußere Stößelkörper 200 im Niedrig-Hub-Modus keine Nutzarbeit aus (Leerlauf).
Die Variation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich zu der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deshalb wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Bezugnehmend auf 12 und 13 enthält ein variabler Stößel gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen äußeren Stößelkörper 203, in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch 113 ausgebildet ist, einen an dem Verriegelungselementverbindungsloch 113 ausgebildeter Übersteh-Teilbereich 123, einen inneren Stößelkörper 103, welcher innerhalb des äußeren Stößelkörpers 203 angeordnet und verschiebbar gegen den äußeren Stößelkörper 203 ist, und in dem ein Verriegelungselementführungsloch 115 ausgebildet ist, ein Verriegelungselement 302, welches innerhalb des Verriegelungselementführungslochs 115 angeordnet und selektiv mit dem Verriegelungselementverbindungsloch 113 verbunden ist, und einen Kolben 230, welcher an einer an dem äußeren Stößelkörper 203 ausgebildeten hydraulischen Druckkammer 313 angeordnet ist und selektiv das Verriegelungselement 302 in das Verriegelungselementverbindungsloch 113 einführt.
Das Verriegelungselement 302 enthält einen Verriegelungsdorn 323, der darin ein Verriegelungsdornloch 325 hat, eine Platte 343, welche innerhalb des Verriegelungsdornlochs 325 des Verriegelungsdorns 323 hin zu dem Übersteh-Teilbereich 123 angeordnet ist, und eine Rückstellfeder 333, welche innerhalb des Verriegelungsdornlochs 325 angeordnet ist und die Platte 343 elastisch abstützt.
Ein Ringabsatz 335 ist an einem Ende des Verriegelungsdorns 323 ausgebildet, damit die Platte 343 nicht von dem Verriegelungsdorn 323 getrennt wird.
Ein Durchmesser des Verriegelungsdorns 323 ist gleich einem Durchmesser des Kolbens 230.
Bezugnehmend auf 14 bis 18, ist eine obere Oberfläche 105 des inneren Stößelkörpers 103, welcher einen Nocken 430 berührt, gestreckt ausgebildet entlang einer Drehrichtung des Nockens 430. Und demzufolge, kann das Schließen eines Einlassventils verzögert werden (LIVC, „Late Intake Valve Closing“, spätes Einlassventil-Schließen), so dass Pumpverlust (oder Drosselverlust) reduziert werden kann und thermische Effizienz verbessert werden kann durch Erhöhen eines Kompressionsverhältnisses.
Ein Führungs-Übersteh-Teilbereich 107 ist an dem inneren Stößelkörper 103 entlang einer Längsrichtung des variablen Stößels ausgebildet, um den inneren Stößelkörper 103 zu führen.
Der äußere Stößelkörper 203 ist elastisch durch eine Leerlauffeder 363 abgestützt, und eine Leerlauffederplatte 370 ist unter der Leerlauffeder 363 angeordnet.
Eine variable Ventilhubvorrichtung wird mit dem variablen Stößel gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet.
Die mit dem variablen Stößel gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattete variable Ventilhubvorrichtung enthält einen Hoch-Hub-Nocken 432, wobei der äußere Stößelkörper 203 den Hoch-Hub-Nocken 432 berührt, einen Niedrig-Hub-Nocken 434, wobei der innere Stößelkörper 103 selektiv den Niedrig-Hub-Nocken 434 berührt, das Verriegelungselement 302 und den Kolben 230.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Figuren, Betriebe des variablen Stößels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Im normalen Modus (im Hoch-Hub-Modus), wie in 13 gezeigt, wird hydraulischer Druck der an dem äußeren Stößelkörper 203 ausgebildeten hydraulischen Druckkammer 313 zugeführt, und der Kolben 230 drückt den Verriegelungsdorn 323. Und dann drückt der Übersteh-Teilbereich 123 die Platte 343, die in den Verriegelungsdorn 323 eingeführt werden soll.
Und demzufolge wird der Verriegelungsdorn 323 in das Verriegelungselementverbindungsloch 113 eingeführt, und der innere Nocken-Körper 103 und der äußere Nocken-Körper 203 bewegen sich ganzheitlich hin und her durch Rotation des Hoch-Hub-Nockens 432.
Das heißt, ein Ventil 503 wird durch den Hoch-Hub-Nocken 432 geöffnet.
In einem Niedriglastbereich, wie in 12 gezeigt, wird der Niedrig-Hub-Modus betrieben.
In dem Niedrig-Hub-Modus wird der hydraulische Druck in der hydraulischen Druckkammer 313 abgelassen, der Verriegelungsdorn 323 wird von dem Verriegelungselementverbindungsloch 113 getrennt durch Rückstellkraft der Rückstellfeder 333, und der innere Stößelkörper 103 und der äußere Stößelkörper 203 bewegen sich unabhängig.
Das heißt, das Ventil 503 wird geöffnet entlang Hinundherbewegung des inneren Stößelkörpers 103 durch die Rotation des Niedrig-Hub-Nockens 434 und der äußere Stößelkörpers 203 hinundherbewegt durch Rotation des Hoch-Hub-Nockens 432 gibt keine Nutzarbeit aus (Leerlauf).
Der an dem Ende des Verriegelungsdorns 323 ausgebildete Ringabsatz 335 verhindert, dass die Platte 434 sich von dem Verriegelungsdorn 323 trennt, und so kann Behinderung zwischen dem inneren Stößelkörper 103 und dem äußeren Stößelkörper 203 verhindert werden.
Der Durchmesser des Verriegelungsdorns 323 ist gleich dem Durchmesser des Kolbens 230, so dass Herstellung des variablen Stößels vereinfacht wird, und der Verriegelungsdorn 323 ist hohl, um Gewicht zu reduzieren.
Gemäß den ersten bis dritten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der variable Stößel einfach hergestellt werden, einfach modifiziert werden, und Produktivität und Bauform-Freiheit eines Ventiltriebs und eines Zylinderkopfes kann verbessert werden.

Claims

Variabler Stößel, aufweisend: einen inneren Stößelkörper (100), in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch (110) als eine Ringnut um einen Übersteh-Teilbereich (120) herum ausgebildet ist; einen äußeren Stößelkörper (200), welcher um den inneren Stößelkörper (100) angeordnet und verschiebbar in Bezug auf den inneren Stößelkörper ist (100); und ein Verriegelungselement (300), welches verschiebbar im äußeren Stößelkörper (200) angeordnet und selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (110) einführbar ist, wobei das Verriegelungselement (300) aufweist: einen Verriegelungsdorn (320), in dem ein Verriegelungsdornloch (325) ausgebildet ist, geöffnet zu dem inneren Stößelkörper (100) hin, und welcher verschiebbar angeordnet ist innerhalb einer hydraulischen Druckkammer (310), ausgebildet in dem äußeren Stößelkörper (200), wobei ein Hydraulikdruckzuführungsteilbereich der hydraulischen Druckkammer (310) selektiv hydraulischen Druck zuführt, wobei der Verriegelungsdorn (320) abhängig vom zugeführten hydraulischen Druck selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (110) eingeführt oder davon getrennt ist; ein elastisches Element (330), angeordnet innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325); und eine Platte (340), welche verschiebbar angeordnet ist innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325) und durch das elastische Element (330) elastisch abgestützt ist, wobei die Platte (340) des Verriegelungselements (300) selektiv mit dem Übersteh-Teilbereich (120) in Berührung steht.
Variabler Stößel gemäß Anspruch 1, wobei ein Durchmesser der Platte (340) größer ist als die Nutbreite der das Verriegelungselementverbindungsloch (110) darstellenden Ringnut.
Variabler Stößel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei: der äußere Stößelkörper (200) mit einem Ventil verbunden ist; und der innere Stößelkörper (100) elastisch abgestützt ist durch eine Leerlauffeder.
Variabler Stößel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei: der innere Stößelkörper (100) mit einem Ventil verbunden ist; und der äußere Stößelkörper (200) elastisch abgestützt ist durch eine Leerlauffeder.
Variabler Stößel, aufweisend: einen inneren Stößelkörper (101); einen äußeren Stößelkörper (201), welcher um den inneren Stößelkörper (101) angeordnet und verschiebbar in Bezug auf den inneren Stößelkörper (101) ist und in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch (111) als eine Ringnut um einen Übersteh-Teilbereich (121) herum ausgebildet ist; und ein Verriegelungselement (301), welches verschiebbar im inneren Stößelkörper (101) angeordnet und selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (111) einführbar ist, wobei das Verriegelungselement (301) aufweist: einen Verriegelungsdorn (321), in dem ein Verriegelungsdornloch (326) ausgebildet ist, geöffnet zu dem äußeren Stößelkörper (201) hin, und welcher angeordnet ist innerhalb einer Druckkammer (311), wobei die hydraulische Druckkammer (311) ausgebildet ist an dem inneren Stößelkörper (101) und ihr selektiv hydraulischer Druck zugeführt wird durch einen Hydraulikdruckzuführungsteilbereich, wobei der Verriegelungsdorn (321) abhängig vom zugeführten hydraulischen Druck selektiv in das Verriegelungselementverbindungsloch (111) eingeführt oder davon getrennt ist; ein elastisches Element (331), angeordnet innerhalb des Verriegelungsdornlochs (326); und eine Platte (341), welche verschiebbar angeordnet ist innerhalb des Verriegelungsdornlochs (326) und durch das elastische Element (331) elastisch abgestützt ist, wobei die Platte (341) des Verriegelungselements (301) selektiv mit dem Übersteh-Teilbereich (121) in Berührung steht.
Variabler Stößel gemäß Anspruch 5, wobei ein Durchmesser der Platte (341) größer ist als die Nutbreite der das Verriegelungselementverbindungsloch (111) darstellenden Ringnut.
Variabler Stößel gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei: der äußere Stößelkörper (201) mit einem Ventil verbunden ist; und der innere Stößelkörper (101) elastisch abgestützt ist durch eine Leerlauffeder.
Variabler Stößel gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei: der innere Stößelkörper (101) mit einem Ventil verbunden ist; und der äußere Stößelkörper (201) elastisch abgestützt ist durch eine Leerlauffeder.
Variabler Stößel, aufweisend: einen äußeren Stößelkörper (203), in dem ein Verriegelungselementverbindungsloch (113) als eine Ringnut um einen Übersteh-Teilbereich (123) herum ausgebildet ist; einen inneren Stößelkörper (103), welcher innerhalb des äußeren Stößelkörpers (203) angeordnet und verschiebbar gegen den äußeren Stößelkörper (203) ist, und in dem ein Verriegelungselementführungsloch (115) ausgebildet ist; ein Verriegelungselement (302), welches verschiebbar innerhalb des Verriegelungselementführungslochs (115) angeordnet und selektiv verbunden mit dem Verriegelungselementverbindungsloch (113) ist; und einen Kolben (230), welcher verschiebbar eine hydraulische Druckkammer (313) im äußeren Stößelkörper (203) begrenzt und selektiv das Verriegelungselement (302) in das Verriegelungselementverbindungsloch (113) einführt, wobei das Verriegelungselement (302) aufweist: einen Verriegelungsdorn (323), in dem ein Verriegelungsdornloch (325) ausgebildet ist hin zu dem äußeren Stößelkörper (203), und welcher selektiv mit dem Verriegelungselementverbindungsloch (113) verbunden ist; eine Platte (343), welche verschiebbar angeordnet ist innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325) hin zu dem Übersteh-Teilbereich (123); und ein elastisches Element (333), welches innerhalb des Verriegelungsdornlochs (325) angeordnet ist und die Platte (343) darin elastisch abstützt.
Variabler Stößel gemäß Anspruch 9, wobei ein Ringabsatz (335) an einem Ende des Verriegelungsdorns (323) als axialer Anschlag für die Platte (343) ausgebildet ist.
Variabler Stößel gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, wobei eine obere Oberfläche (105) des inneren Stößelkörpers (103), welcher einen Nocken (430) berührt, gestreckt ausgebildet ist entlang einer Rotationsrichtung des Nockens (430).
Variabler Stößel gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, wobei ein Führungs-Übersteh-Teilbereich (107) an dem inneren Stößelkörper (103) entlang einer Längsrichtung des variablen Stößels ausgebildet und verschiebbar im äußeren Stößelkörper (203) geführt ist.