DE19914045A1

DE19914045A1 - Stößelstange eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19914045A1
Application number: DE1999114045
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Dieter Schmidt; Walter Speil
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-27
Filing date: 1999-03-27
Publication date: 2000-09-28

Abstract

Eine Stößelstange (5) besteht erfindungsgemäß aus zwei teleskopartig ineinander gesteckten Abschnitten (7, 8), die über radial verlagerbare Koppelmittel (12) miteinander koppelbar sind. Somit ist mit einfachen Mitteln eine Stößelstange (5) geschaffen, die wahlweise vom Hub eines Nockens (2) abkoppelbar ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Stößelstange eines Ventiltriebs einer Brennkraftma schine, die an einem Ende von zumindest einem Nocken einer Nockenwelle beaufschlagbar und am anderen Ende auf wenigstens einen Kipphebel ein wirkbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Stößelstangen sind der Fachwelt hinreichend bekannt und müssen an dieser Stelle nicht näher erläutert werden. Bekannt sind zudem Ventiltriebe mit Stößelstangen, bei denen beispielsweise ein von einer jeweiligen Stößel stange beaufschlagter Kipphebel mit einem Schaltelement versehen ist, über welches Schaltelement der Ventiltrieb vom Nockenhub abkoppelbar ist. Auch bekannt sind Ventiltriebe zur Direktbetätigung von Gaswechselventilen über Tassenstößel, welche Tassenstößel mit Schaltelementen verbunden sind, über die ebenfalls der Ventiltrieb vom Nockenhub abkoppelbar ist. Nicht bekannt sind jedoch Stößelstangen als solche, die über die vorgenannten Eigenschaf ten verfügen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stößelstange der vorbeschriebenen Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln und zumindest teilweise vom Noc kenhub abkoppelbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Stößelstange zweigeteilt hergestellt ist und aus einem nockenseitigen und einem kipphebelseiti gen Abschnitt besteht, wobei der nockenseitige Abschnitt das eine Ende und der kipphebelseitige Abschnitt das andere Ende besitzt, wobei diesen Enden abge wandte Endstücke der Abschnitte teleskopartig ausgebildet und außerhalb der Enden ineinander gesteckt sind und wobei den Endstücken Koppelmittel zugeord net sind, über welche Koppelmittel die Abschnitte wahlweise zur Übertragung ei nes Hubes des Nockens auf den Kipphebel koppelbar und zur teilweisen oder vollständigen Trennung des Hubes des Nockens auf den Kipphebel entkoppelbar sind.

Grundgedanke der Erfindung ist es daher, die Stößelstange nicht im Bereich ihrer Enden mit entsprechenden Koppelmaßnahmen zu versehen, so wie es aus dem Stand der Technik durch schaltbare Stößel bekannt ist, sondern im Bereich der Längserstreckung der Stößelstange derartige Koppelmaßnahmen zu treffen.

Durch die teleskopartige Ausbildung der ineinander gesteckten Enden der in zwei Abschnitte unterteilten Stößelstange ist eine sehr einfache Verbindungsmöglichkeit für den gewünschten Koppelfall der Abschnitte geschaffen. Vorgeschlagen ist hier beispielsweise ein radial oder sekantenartig verlaufendes Koppelmittel wie ein Schieber. Dieser Schieber soll für den gewünschten Koppelfall, z. B. über Druckfe derkraft, beide Abschnitte im Bereich ihrer Endstücke miteinander verbinden. Im Entkoppelfall wird der Formschluß gelöst und der nockenseitige Abschnitt wird mit Nockenhub relativ zum kipphebelseitigen Abschnitt verlagert. In zweckmäßiger Weise soll die Kopplung beider Abschnitte in einer Grundkreisphase des beauf schlagenden Nockens realisiert werden.

In Fortbildung der Erfindung ist es zwar vorgeschlagen, daß die Koppelmittel me chanisch wirkend, beispielsweise als Schieber, hergestellt sein sollen. Denkbar ist jedoch auch eine elektromagnetische, magnetische bzw. hydraulische oder pneu matische Kopplung der Abschnitte.

Vorgesehen ist zumindest ein Schieber. Denkbar ist jedoch auch ein Schieberpa ket bestehend aus zwei oder drei Schiebern, welche für ihren gewünschten Verla gerungsfall geschlossen, analog dem Honda-VTEC-Verfahren, verlagerbar sind.

In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die Koppelmittel in ihre Ent koppelrichtung über Hydraulikmitteldruck und in Koppelrichtung über die Kraft ei nes Federmittels wie einer Druckfeder zu verschieben. Dies hat den Vorteil, daß bei nicht anliegendem Hydraulikmitteldruck, beispielsweise beim Motorstart, ein Ventilhub realisiert werden kann. Denkbar ist jedoch auch eine Umkehrung des eben genannten Prinzips.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Hydraulikmittel zur Beauf schlagung der Koppelmittel über einen Pfad im kipphebelseitigen Abschnitt entlang zu führen. Alternativ hierzu kann es vorgesehen sein, die Stößelstange zumindest im Bereich der teleskopartig ineinander gesteckten Endstücke in einer Aufnahme zu führen, die vom Zylinderkopf ausgeht. In dieser Aufnahme kann dann auch eine Zuleitung für das Hydraulikmittel realisiert sein.

In Richtung voneinander weg sind die beiden Abschnitte über die Kraft eines Fe dermittels wie wenigstens einer Druckfeder beaufschlagt. Dieses Federmittel sorgt in einfacher Art und Weise dafür, daß im entkoppelten Zustand der Abschnitte der nockenseitige Abschnitt in permanentem Kontakt am Nocken bleibt und mit ablau fender Nockenflanke beide Abschnitte ihre zueinander gewünschte Relativposition einnehmen können, in welcher Relativposition (Grundkreis) eine bevorzugte Kopplung der Abschnitte miteinander vorgesehen ist.

Vorteilhaft ist es, wenn in die Stößelstange ein hydraulisches Spielausgleichsele ment eingebaut wird. Dieses kann in einem der Endstücke verlaufen und über den gleichen Pfad mit Hydraulikmittel versorgt werden, welcher das oder die Koppel mittel versorgt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht einen Ventiltrieb mit Stö ßelstange und Kipphebel und

Fig. 2 im Längsschnitt die Stößelstange im Bereich der Enden ih rer Abschnitte mit Koppelmittel.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 offenbart einen Ventiltrieb 1, bestehend aus einem Nocken 2 einer Nockenwelle 3, welcher Nocken 2 auf ein Ende 4 einer Stößelstange 5 im Hub sinn einwirkt. Ein anderes Ende 6 der Stößelstange 5 beaufschlagt einen Kipp hebel 6a im Schwenksinn. Der Kipphebel 6a wiederum wirkt auf ein Gaswech selventil 7 im Hubsinn ein.

Nach der Erfindung ist die Stößelstange 5 zweigeteilt hergestellt und besteht (siehe Fig. 2) aus einem nockenseitigen Abschnitt 7a und einem kipphebel seitigen Abschnitt 8. Der nockenseitige Abschnitt 7a besitzt das Ende 4, wo hingegen der kipphebelseitige Abschnitt 8 mit dem anderen Ende 6 versehen ist. Diesen Enden 4, 6 abgewandte Endstücke 9, 10 der Abschnitte 7a, 8 sind teleskopartig ausgebildet. Dabei besitzt das Endstück 9 eine Bohrung 11, in die das Endstück 10 des kipphebelseitigen Abschnitts 8 gesteckt ist.

Im Endstück 9 verläuft ein als Schieber ausgebildetes Koppelmittel 12. Über das Koppelmittel 12 sind die beiden Abschnitte 7a, 8 hier formschlüssig ver bunden. Dabei greift ein Teilabschnitt 13 des Koppelmittels 12 in eine komple mentäre Aufnahme 14 des Endstücks 10. In Koppelrichtung ist das Koppelmit tel 12 über die Kraft eines Federmittels 15 (hier Druckfeder) beaufschlagt. In Entkoppelrichtung ist das Koppelmittel 12 über an seine innere Stirnfläche 16 anlegbaren Hydraulikmitteldruck verlagerbar. Hierzu ist im kipphebelseitigen Abschnitt 8 ein Pfad 17a vorgesehen, der vom Kipphebel 6 ausgeht und bis unmittelbar vor die Stirnfläche 16 führt.

Gegen einen Grund 17 der Bohrung 11 ist ein Federmittel 18 (hier zwei Druckfedern) abgestützt. Das Federmittel 18 wirkt anderenends gegen eine Stirnseite 19 des Endstücks 10 des kipphebelseitigen Abschnitts 8. Das Fe dermittel 18 bewirkt einen stetigen Nockenkontakt des nockenseitigen Ab schnitts 7a im entkoppelten Zustand der Abschnitte 7a, 8, insbesondere bei ablaufender Nockenflanke.

Zusätzlich kann der Fachmann sich Fig. 2 entnehmen, daß im nockenseitigen Abschnitt 7a ein Höhenanschlag 20 für den kipphebelseitigen Abschnitt 8 in Richtung zum Kipphebel 6a vorgesehen ist. Dieser Höhenanschlag 20 sichert die Lagezuordnung der Aufnahme 14 zum Koppelmittel 12 im Grundkreis des Nockens 2 der Nockenwelle 3. Er kann auch als Verdrehsicherung ausgebildet sein.

Zugleich ist der Fig. 2 entnehmbar, daß in das Endstück 10 ein nicht näher zu beschreibendes hydraulisches Spielausgleichselement 21 eingebaut ist. Die ses wird ebenfalls aus dem Pfad 17a mit Hydraulikmittel versorgt.

Soll nun eine Abkopplung des Ventiltriebs 1 vom Hub des Nockens 2 realisiert werden, so wird im Grundkreis dieses Nockens 2 der im Pfad 17a anstehende Hydraulikmitteldruck derartig erhöht, daß das Koppelmittel 12 vollständig aus der Aufnahme 14 im Endstück 10 verlagert ist. Somit kann mit beginnendem Hub des Nockens 2 der nockenseitige Abschnitt 7a mit seiner Bohrung 11 rela tiv zum kipphebelseitigen Abschnitt 8 verlagert werden. Der Kipphebel 6a und somit das Gaswechselventil 7 bleiben unbeaufschlagt.

Soll der Ventiltrieb 1 an den Hub des Nockens 2 gekoppelt werden, so wird bei einem Grundkreisdurchlauf des Nockens 2, bei welchem Durchlauf die Auf nahme 14 zum Koppelmittel 12 fluchtet, der im Pfad 17a anstehende Hydrau likmitteldruck derartig abgesenkt, daß das Koppelmittel 12 über die Kraft seines Federmittels 15 mit dem Teilabschnitt 13 in der Aufnahme 14 des Endstücks 10 sitzt.

Liste der Bezugszahlen

1

Ventiltrieb

2

Nocken

3

Nockenwelle

4

eines Ende

5

Stößelstange

6

anderes Ende

6

a Kipphebel

7

Gaswechselventil

7

a nockenseitiger Abschnitt

8

kipphebelseitiger Abschnitt

9

Endstück

10

Endstück

11

Bohrung

12

Koppelmittel, Schieber

13

Teilabschnitt

14

Aufnahme

15

Federmittel

16

Stirnfläche

17

Grund

17

a Pfad

18

Federmittel

19

Stirnseite

20

Höhenanschlag

21

hydraulisches Spielausgleichselement

Claims

1. Stößelstange (5) eines Ventiltriebs (1) einer Brennkraftmaschine, die an einem Ende (4) von zumindest einem Nocken (2) einer Nockenwelle (3) beaufschlag bar und am anderen Ende (6) auf wenigstens einen Kipphebel (6a) einwirkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößelstange (5) zweigeteilt hergestellt ist und aus einem nockenseitigen und einem kipphebelseitigen Abschnitt (7a, 8) besteht, wobei der nockenseitige Abschnitt (7a) das eine Ende (4) und der kipphebelseitige Abschnitt (8) das andere Ende (6) besitzt, wobei diesen Enden (4, 6) abgewandte Endstücke (9, 10) der Abschnitte (7a, 8) teleskopartig aus gebildet und außerhalb der Enden (4, 6) ineinander gesteckt sind und wobei den Endstücken (9, 10) Koppelmittel (12) zugeordnet sind, über welche Kop pelmittel (12) die Abschnitte (7a, 8) wahlweise zur Übertragung eines Hubes des Nockens (2) auf den Kipphebel (6a) koppelbar und zur teilweisen oder vollständigen Trennung des Hubes des Nockens (2) vom Kipphebel (6a) ent koppelbar sind.

2. Stößelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel mittel (12) mechanisch wirkend ausgebildet und über Hydraulikmittel in wenig stens eine Verlagerungsrichtung verschiebbar sind.

3. Stößelstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel mittel (12) aus wenigstens einem sekantenartig oder radial verlagerbaren Schieber bestehen, der in einem der Endstücke (9 oder 10) im Entkoppelfall verläuft und für den Koppelfall mit einem Teilabschnitt (13) in das andere der Endstücke (10 oder 9) verlagerbar ist.

4. Stößelstange nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelmittel (12) in Entkoppelrichtung über die Kraft des Hydraulikmittels und in Koppelrichtung über die Kraft eines Federmittels (15) wie wenigstens einer Druckfeder verlagerbar sind.

5. Stößelstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den kipphebelseitigen Abschnitt (8) ein Pfad (17a) zur Zuleitung des Hydraulikmit tels verläuft, der von dem Kipphebel (6a) ausgeht und zu dem Endstück (10) des kipphebelseitigen Abschnitts (8) vor wenigstens eine Stirnfläche (16) der Koppelmittel (12) führt.

6. Stößelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (9, 10) von der Kraft eines Federmittels (18) wie wenigstens einer Druckfeder in Axialrichtung voneinander weg beaufschlagt sind.

7. Stößelstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Endstück (9 oder 10) eine stirnseitige Bohrung (11) aufweist, in welche Boh rung (11) das innere Endstück (10 oder 9) eingesetzt ist und wobei in dieser Bohrung (11) das Federmittel (18) verläuft und sich an deren Grund (17) ab stützt, wobei das Federmittel (18) anderenends gegen eine dem äußeren End stück (9 oder 10) zugewandte Stirnseite (19) des inneren Endstücks (10 oder 9) wirkt.

8. Stößelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stößel stange (5) ein hydraulisches Spielausgleichselement (21) eingebaut ist.

9. Stößelstange nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spielaus gleichselement (21) in einem der Endstücke (10 oder 9) verläuft und über einen Pfad (17a) durch das Endstück (10 oder 9) mit Hydraulikmittel versorgbar ist.