DE19632634A1 - Tassenstößel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schaltbaren Tassenstößel der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Bauart.

Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 61-118514 ist ein mit einem einzi­ gen Nocken einer Steuerwelle zusammenwirkender Tassenstößel bekannt, dessen über auf Scheren beanspruchte Sperrbolzen zu- und abschaltbares Druckstück kolbenartig gestaltet ist zur gleitbeweglichen Anordnung mit der Innenseite des Führungshemdes des Tassenstößels. Nachteilig hierbei ist die relativ große Masse des Druckstückes im Ventiltrieb des Gaswechselventils.

Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 61-118515 zeigt demgegenüber ein im wesentlichen auf den Durchmesser eines Schaftes des Gaswechselventils und damit ein in der Masse reduziertes Druckstück, das in einer mit dem Führungs­ hemd des von einem einzigen Nocken beaufschlagten Tassenstößels einstückig verbundenen Führungshülse gleitbeweglich angeordnet und mittels im wesentli­ chen auf Biegung belastete Sperrbolzen gesteuert ist. Diese bei Hubbetrieb des Gaswechselventils hydraulisch in Sperrstellung gehaltenen Sperrbolzen sind ein­ schließlich ihrer Führungen wegen der einseitigen Biegebelastungen die Betriebs­ sicherheit gefährdenden Deformationen ausgesetzt. Schließlich ist auch die Mon­ tage dieses bekannten Tassenstößels wegen des lose angeordneten Druckstückes erschwert.

Schließlich ist aus der DE 28 14 308 C2 ein schaltbarer, von einem einzigen Nocken einer Steuerwelle betätigter Tassenstößel bekannt, der mit einem mittels Verzahnungen koppelbaren Druckstück ausgerüstet ist. Der wegen der ausschließ­ lich mechanisch bewirkten Verriegelung bauaufwendig gestaltete Tassenstößel wirkt über ein im Druckstück angeordnetes, aus dem Schmiersystem der Brenn­ kraftmaschine versorgtes hydraulisches Ventilspielausgleichselement mit dem Schaft des Gaswechselventils zusammen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Tassenstößel derart zu gestalten, daß ein mit auf Scherung beanspruchte Sperrbolzen zusam­ menwirkendes Druckstück von relativ geringer Masse unverlierbar angeordnet ist und daß ferner das Druckstück gegebenenfalls mit einem hydraulischen Ventil­ spielausgleichselement ausrüstbar ist.

Der erste, hauptsächliche Aufgabenteil ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und die Gesamtaufgabe mit dem Patentanspruch 1 in Kombination mit dem Anspruch 4.

Der Vorteil der Erfindung ist in dem vom Tassenstößel gesondert ausgebildeten Führungseinsatz zu sehen, der dem Konstrukteur zur Erzielung einer hohen Be­ triebssicherheit des zu- und abschaltbaren Tassenstößels sowie für eine die Mon­ tage des Tassenstößels durch ein unverlierbar angeordnetes Druckstück alle Frei­ heiten in der Wahl bezüglich Material und Bemessungen an die Hand gibt, insbe­ sondere für die Gestaltung des Druckstückes.

Eine bezüglich der Führung des Druckstückes durch vorteilhaft große Gleitflächen bei vorteilhaft relativ geringer Masse des Druckstückes ist in Ausgestaltung der Erfindung das Druckstück gemäß Anspruch 6 büchsenartig gestaltet mit dem Schaft des Gaswechselventils zugewandt angeordnetem Boden. Diese Gestaltung erlaubt ein Druckstück von relativ großem Durchmesser, wobei sich die Wand­ stärke des büchsenartigen Druckstückes insbesondere nach den Durchmessern der Ausnehmungen zum Eingriff der Sperrbolzen richtet.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungen gelten auch für ein büchsenartig ge­ staltetes, jedoch mit der offenen Seite dem Ventilschaft zugewandt angeordnetes Druckstück zur Aufnahme eines hydraulisch es Ventilspielausgleichselementes. Nähere Ausgestaltungen hierfür beschreibt der bereits erwähnte Anspruch 4.

Der erfindungsgemäße Führungseinsatz ermöglicht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 2, daß einer zum betriebssicheren Eingriff der Sperrbolzen in das Druckstück gegebene Geradführung bzw. Drehsicherung vor­ teilhaft zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes dient, wobei eine ventilseitig geschlossene Geradführungsnut beispielsweise in der Führungs­ hülse als Anschlag für einen in die Nut eingreifenden Vorsprung am Druckstück dient.

Ferner dient der erfindungsgemäße Führungseinsatz in Fortbildung der Erfindung gemäß dem Anspruch 3 einer vorteilhaft einfachen Anordnung der Sperrbolzen und der zu deren gesteuerter Betätigung vorgesehenen hydraulischen Einrichtun­ gen.

Anspruch 4 beschreibt eine bevorzugte Ausgestaltung des Druckstückes mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement, wobei zur Sicherstellung seiner hy­ draulischen Versorgung der erfindungsgemäße Führungseinsatz vorteilhaft mit einer Vorratskammer ausgebildet ist. Im übrigen kann der Führungseinsatz gemäß Anspruch 7 als Leichtmetall-Druckgußteil ausgebildet sein.

Schließlich beschreibt Anspruch 5 einen in Verbindung mit dem Führungseinsatz gestalteten, am Druckstück abgestützten Federteller für eine vorteilhafte Anord­ nung und Gestaltung einer Rückstellfeder für das relativ zum Tassenstößel an­ triebslos bzw. hubbeweglich gesteuerte Druckstück, z. B. bei aktivierter Zylinderab­ schaltung einer Brennkraftmaschine.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Aus­ führungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Tassenstößel im Längsschnitt und

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Tassenstößel im Querschnitt gemäß der Linie II-II.

Ein von einem einzigen Nocken 1 einer Steuerwelle 2 betätigter Tassenstößel 3 für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines lediglich angedeuteten Gaswechsel­ ventils 4 einer vorzugsweise mit einer Zylinderabschaltung ausgerüsteten, nicht dargestellten Brennkraftmaschine steht mit einem Schaft 5 des Gaswechselventils 4 über ein im Tassenstößel 3 gegen eine Rückstellfeder 6 geführt angeordnetes, mittels hydraulisch betätigter Sperrbolzen 7 antriebsfest/antriebslos gesteuertes Druckstück 8 in Verbindung.

Erfindungsgemäß ist das Druckstück 8 in einem vom Tassenstößel 3 gesondert ausgebildeten und mit diesem fest verbundenen Führungseinsatz 9 unverlierbar angeordnet, wobei der Führungseinsatz 9 eine Führungshülse 10 sowie eine mit dieser über einen radialen Flansch 11 verbundene Verbindungshülse 12 umfaßt und ferner im/am Flansch 11 diametral angeordnete Aufnahmen 13 für die Sperr­ bolzen 7 angeordnet sind, die in Ausnehmungen 14 des in der Führungshülse 10 angeordneten Druckstückes 8 eingreifen.

Weiter ist das für ein stillgelegtes Gaswechselventil 4 antriebslos gesteuerte Druckstück 8 in der Führungshülse 10 drehgesichert hubbeweglich angeordnet, wobei die aus einem in eine gerade Führungsnut 15 eingreifenden Vorsprung bzw. Stift 16 gebildete Drehsicherung zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes 8 in der Führungshülse 10 über einen mittels der ventilseitig ge­ schlossenen Führungsnut 15 erzielten Anschlag 17 dient.

Die in dem Führungseinsatz 9 angeordneten Sperrbolzen-Aufnahmen 13 sind als Stufenbohrungen für jeweils aus einem Riegelstift 18 mit Flanschkolben 19 gebil­ deten Sperrbolzen 7 gestaltet, wobei jeder in Sperrichtung federbelastet angeord­ nete Sperrbolzen 7 in einer Aushöhlung einer Druckfeder 34 angeordnet aufweist. Ferner begrenzt jeder der gegenüber dem Regelstift 18 im Durchmesser größeren, der hydraulischen Entriegelung dienenden Flanschkolben 19 mit der entsprechen­ den Stufenbohrung einen hydraulischen Druckraum 20, wobei die im Führungsein­ satz 9 diametral angeordneten Druckräume 20 mit im Flansch 11 des Führungs­ einsatzes 9 von einem gemeinsamen Hydraulikzulauf 21 im Führungshemd 22 des drehgesichert ausgebildeten Tassenstößel 3 ausgehenden Kanälen 23 in Verbin­ dung stehen.

Erfindungsgemäß ist das Druckstück 8 zur Erzielung einer relativ geringen Masse vorzugsweise büchsenartig gestaltet. Gemäß einer nicht gezeigten Verwendung wirkt das büchsenartig gestaltete Druckstück bei einfachem Aufbau mit seinem Boden auf den Schaft 5 des Gaswechselventils 4 ein.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Verwendung des Druckstückes 8 ist dieses mit seinem Sackloch 24 ventilschaftseitig offen angeordnet zur Aufnahme eines hydraulischen Ventilspielausgleichselementes 25. Zur Sicherstellung der Arbeitsweise des Aus­ gleichselementes 25 ist über diesem in einer Kopfplatte 26 des Druckstückes 8 ein den Hydraulikzufluß zum Ausgleichselement 25 steuerndes Rückschlagventil 27 angeordnet, das über einen Stichkanal 28 in der Führungsbuchse 10 mit einer im/am Flansch 11 angeordneten Hydraulikvorratskammer 29 mediumsführend in Verbindung steht, wobei der Vorratskammer 29 eine gesonderte Hydraulikversor­ gung 30 im Führungshemd 22 des Tassenstößels 3 zugeordnet ist.

Eine bezüglich Anordnung und Auslegung der Rückstellfeder 6 vorteilhafte Ausge­ staltung ist dadurch erreicht, daß das Druckstück 8 über einen topfartig gestalteten Federteller 31 mit einer innenseitig gegen die Anlaufscheibe 32 des Tassenstößels 3 vorgespannten Rückstellfeder 6 in Verbindung steht, wobei der in/an der Kopf­ platte 26 des Druckstückes 8 zentriert angeordnete Federteller 31 einen dem Füh­ rungseinsatz-Flansch 11 benachbart angeordneten Federstützring 33 aufweist.

Zur Erleichterung der Montage des Führungseinsatzes 9 im Tassenstößel 3 sind die Sperrbolzen 7 einschließlich der vorgespannt angeordneten Druckfedern 34 in den Ausnehmungen 13 des Führungseinsatzes 9 mittels fixierter Deckel 35 lage­ gesichert.

Der erfindungsgemäße Führungseinsatz 9 weist somit neben dem Vorteil des un­ verlierbar angeordneten Druckstückes 8 den Vorteil der Unterbringung einer im Durchmesser großen Rückstellfeder 6 von erheblichem Hubfederweg sowie ferner durch vormontiert lagegesicherte Sperrbolzen 7 den weiteren Vorteil einer leicht zu montierenden Baueinheit im Tassenstößel 3 auf.

Claims (8)

1. Tassenstößel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechsel­ ventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung,

• - wobei der Tassenstößel (3) mit einem Schaft (5) des Gaswechselventils (4) über ein im Tassenstößel (3) gegen ein Rückstellelement (6) geführt angeordnetes, mittels hydraulisch betätigter Sperrbolzen antriebs­ fest/antriebslos gesteuertes Druckstück (8) in Verbindung steht,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß das Druckstück (8) in einem vom Tassenstößel (3) gesondert aus­ gebildeten und mit diesem fest verbundenen Führungseinsatz (9) un­ verlierbar angeordnet ist, wobei
• - der Führungseinsatz (9) eine Führungshülse (10) sowie eine mit dieser über einen radialen Flansch (11) verbundene Verbindungshülse (12) umfaßt und ferner
• - der Führungseinsatz (9) im Bereich des Flansches (11) diametral ange­ ordnete Aufnahmen (13) für die Sperrbolzen (7) aufweist, die
• - in Ausnehmungen (14) des in der Führungshülse (10) bewegbar ange­ ordneten Druckstückes (8) eingreifen.

2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Druckstück (8) in der Führungshülse (10) drehgesichert hub­ beweglich angeordnet ist, wobei
• - die aus einem in eine gerade Führungsnut (15) eingreifenden Vor­ sprung (Stift 16) gebildete Drehsicherung zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes (8) in der Führungshülse (10) über einen mittels der ventilseitig geschlossenen Führungsnut (15) erzielten An­ schlag (17) dient.

3. Tassenstößel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Sperrbolzen-Aufnahmen (13) als Stufenbohrungen für jeweils aus einem Riegelstift (18) mit Flanschkolben (19) gebildeten Sperrbol­ zen (7) gestaltet sind, und
• - jeder in Sperrichtung federbelastet angeordnete Sperrbolzen (7) in einer Aushöhlung eine Druckfeder (34) angeordnet aufweist und ferner
• - jeder der gegenüber dem Riegelstift (18) im Durchmesser größeren, der hydraulischen Entriegelung dienenden Flanschkolben (19) mit der ent­ sprechenden Stufenbohrung einen hydraulischen Druckraum (20) be­ grenzt, wobei
• - die diametralen Druckräume (20) mit im Flansch (11) des Führungsein­ satzes (9) von einem gemeinsamen Hydraulikzulauf (21) im Führungs­ hemd (22) des drehgesichert ausgebildeten Tassenstößels (3) aus­ gehenden Kanälen (23) in Verbindung stehen.

4. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das im wesentlichen büchsenartig gestaltete Druckstück (8) mit ventilschaftseitig offenem Sackloch (24) zur Anordnung eines hydrauli­ schen Ventilspiel-Ausgleichselementes (HVA 25) angeordnet ist mit
• - einem darüber in einer Kopfplatte (26) des Druckstückes (8) angeord­ neten, den Hydraulikzufluß zum Ausgleichselement (26) steuern den Rückschlagventil (27), das
• - über einen Stichkanal (28) in der Führungsbuchse (10) mit einer im/am Flansch (11) angeordneten Hydraulik-Vorratskammer (29) mediumsfüh­ rend in Verbindung steht, wobei
• - der Vorratskammer (29) eine gesonderte Hydraulikversorgung (30) im Führungshemd (22) des Tassenstößels (3) zugeordnet ist.

5. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Druckstück (8) über einen topfartig gestalteten Federteller (31) mit der innenseitig gegen eine Anlaufscheibe (32) des Tassenstößels (3) vorgespannten Rückstellfeder (6) in Verbindung steht und
• - daß der in/an der Kopfplatte (26) des Druckstückes (8) zentriert ange­ ordnete Federteller (31) einen dem Führungseinsatz-Flansch (11) be­ nachbart angeordneten Federstützring (33) aufweist.

6. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (8) büchsenartig gestaltet ist mit dem Schaft (5) des Gaswechselventils (4) zugewandt angeordnetem Boden.

7. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (9) als Leichtmetall-Druckgußteil ausgebildet ist.

8. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbolzen (7) einschließlich der vorgespannt angeordneten Druckfedern (34) in den Ausnehmungen (13) des Führungseinsatzes (9) mittels fixierter Deckel (35) lagegesichert sind.