DE2251418C2 - Stössel zur Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

können.

40 Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen einfach zu fertigenden Stößel für einen harmo-

Die Erfindung betrifft einen in einer Führungsboh- nischen Nockentrieb zu konstruieren, der sich leicht

rung geführten Stößel zur Steuerung eines Ventils der Nockenumfangsflache anpasst«! kann, so daß

einer Brennkraftmaschine durch einen den Stößel be- jegliche Kantenpressung zwischen Nocken und Stößel

tätigenden Nocken und über eine vom Stößel be 45 vermieden wird. Ausgehend von einem zweiteiligen

tätigte Stoßstange, wobei der Stößel mindestens zwei- Stößel der eingangs erwähnten Art für einen harmo-

teilig ist und ein dem Nocken zugeordnetes Stößel- nischen Nockentrieb wird diese Aufgabe gemäß der

unterteil sowie ein der Stoßstange zugeordnetes, mit Erfindung dadurch gelöst-, daß das Stößelunterteil an·

einer zylindrischen Führungsfläche zur Führung in Umfang eine eine Kugelzone bildende Fühningsfiache

der Führungsbohrung versehenes Stößeloberteil auf- 50 zur Führung in der Führungsbohrung aufweist und

weist, die nach Art eines Kugelgelenks gegeneinander der Krümmungsmittelpunkt dieser Kugelzonc minde-

verschwenkbar sind. stens ungefähr mit dem Mittelpunkt des Kugelgelenks

Derartige Stöße! sied schon bekannt (britische zusammenfällt.

Patentschrift 1 109 378); bei der bekannten Konstruk- Da die für die Verschwenkbarkeit des Stößeluntertion nimmt der Stößeloberteil den oben eine Kugel- 55 teils verantwortliche Kugelzone am Umfang des zone bildenden Stößelunterteil in einer Kugelpfanne Stößelunterteils liegt, läßt sie sich ohne Schwierigkeiauf, und an den Stößelunterteil ist ein in eine Bohrung ten in der zu fordernden Oberflächenqualität hersteldes älÖDeiobeneiis hineinragender Zapfen angeformt. ien, insbesondere ieichi formschleifen. "A'cgcn iJci der den Winkel, um den der Stößeluntertcil gegen- konzentrischen Anordnung von Kugelzone «ind über dem Stößeloberteil geschwenkt werden kann. 60 Kugelgelenk rufen Kräfte zwischen Stoßelober- und begrenzt, um einen harmonischen Nockentrieb zu -unterteil auch keine Kippmomente am Stößeluntererha/ten. Nun sind sn die OberßächenquaJilät des teil hervor, die dessen Einstellung auf die Nocken-Kugelgelenks erhebliche Anforderungen zu stellen, umfangsfläche entgegenwirken können, u.id wie bei die bei der Formgebung des Stößclunterleils des be- dem bekannten zweiteiligen Stößel bewirkt die zylinkannten Stößels praktisch nicht erfüllt werden kön- 65 drischc Führungsfläche des Stößeloberteils, daß von nen: Wegen des angeformten Zapfens kann die der Stoßstange auf den Stößel ausgeübte Querkräfte Xugelzone des Stößeluntcrtcils nicht geschliffen wer- nicht auf den Stößduntcneil übertragen werden könden, und bei formgcschmiedeten Tciien iäßt sich die nen. sondern von der Füh ungsbohrung aufgenom-

men werden. Dank der über die übrige, in der Führungsbohrung liegende Umfangsfläche des Stößelunterteils vorspringender. Kugelzone läßt sich zwar das Stößeiunterteil \u der Führungsbohrung nach allen Richtungen verschwenken, jedoch begrenzt der Schaft des Stößelünterteils den Schwenkwinkel, so daß der erfindungsgemäße StößH zu einem harmonischen Nockentrieb führt.

Damit bei einer Verschwenkung des Stößelunterteils in der Führungsbohrung über der Kugelzone keine linienförmige Berührung quer zur Bohmngsachse auftreten kann, empfiehlt es sich ferner, dss Stößslunierteil so auszubilden, daß sich an stine Kugelzone nach oben ein konischer, sich nach oben verjüngender Schaft anschließt. Je nach Lage der Kugeizone in oer Führungsbohrung kann es dementsprechend auch zweckmäßi- sein, daß sich an die Xugelzone des StößelunterUls r.r.ch unten ein konischer, sich nach unten ve. junges ·■- Teilbereich anschließt. Der Schaft de₃ Croßt _ iterteils hat dann ilso die Form eines Doppe!! uds mit einer außerordentlich schmalen, da? *. .«..anliegenden Kugelzone

Den Gegenstand de- ;rfl.idung weiter ausbildende Merkmale sowie * ,«teile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich ai« den Ansprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung und/oder der zeichnerischen Darstellung einer bevorzugen Ausführungsform eines emndungsgemäßen Stößels. Es zeigt:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch den Stößel und die Führungsbohrung, der auch eine Nockenwelle und den unteren Teil einer Stoßstange erkennen läßt und

Fig. 2 den in Fig.· 1 mit A bezeichneten Ausschnitt in größerer Darstellung als in F i g. I.

Die Fig. 1 läßt Teile eines Motorblocks 10 erkennen, der eine Führungsbohrung 12 aufweist, in der ein aus einem Stößelunterteil 14 und einem Stößeloberteil 16 be Gehender Stößel geführt ist. Der Stößelunterteil !4 tastet mit einem Stößelfuß 18 die Umfangsfiäche 20 α eines Nockens 20 ab, der auf einer Nockenwelle 22 sitzt. Über den Stößel 14,16 wird das Stoßstange 24 betätigt, die ihrerseits über nicht dargestellte Kipphebel ein Ventil einer Brennkraftmaschine steuert.

An den Stößelfuß 18 schließt sich ein Schaft 26 des Stößelunterteils 14 an, der drei Bereiche umfaßt: einen unteren, sich nach unten verjüngenden Konus 26 a, eiiie Kugelzone 26 & und einen oberen, fich

ίο nach oben verjüngenden Konus 26 c. Ein Durchmesser Jjt Kugelzone 26 b ist in F i g. 2 mit D bezeichnet. Der Stößelschaft 26 ist hohl und hat eine Schaftbohrung 26 d, an deren Grund eine Kugeigeienkpfanne 26 e vorgesehen ist. Wie die F i %. 2 deutlich erkennen läßt, fällt der Krümmungsmittelpunkt der Pfanne 26 e mit dem Krümmungsradius R mit dem Krümmungsmittelpunkt der Kugelzone 26 b zusammen, was wesentliche Vorteile mit sich bringt.

Der Stößeloberteil 16 besitzt einen zylindrischen Kopf 16 α und einen daran angeformten Druckzapfen 16 b, der unten mit einer Halbkugel 16 c endet, die in die Pfanne 26 e paßt. Oben weist der Kopf 16 α eine Kugeigeienkpianne iod aui, in der ein Kugelkopf 24 α der Stoßstange 24 liegt.

Die Kraft der Stoßstange 24 wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion durch das Stößeloberteil 16 mittig auf das Stößeiunterteil 14 übergeleitet, und die durch die Schräglage der Stoßstange bedingte, von der Führungsbohrung 12 aufzunehmende Normalkraft wird durch die exakte Führung des Kopfs 16 a in der Führungsbohrung 12 übernommen. Folglich wird der Stößeiunterteil 14 von Querkräften freigehalten und kann sich dank der Kugelzone 26 b frei auf den Nocken 20 einstellen.

Das Stößeiunterteil besteht vorzugsweise aus Hartguß, aus legiertem, gehärteten Grauguß oder aus Einsatzstahl. Das Stößeloberteil ist zweckmäßigerweise aus Einsatzstahl, der im Bereich der Halbkugel 16 c induktionsgehärtet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

zu fordernde Oberflächenqualität nicht erreichen. Auf Patentansprüche: den d,e gchwenkwinkelbegrenzung bewirkenden Zap-

1. In einer Fühningsbohrung geführter Stößel fen fe-- jedoch bei der bekannten Konstruktion zur Steuerung eines Ventils einer Brennkraft- auch ment verzichtet wurden, will man einen harmomaschine durch einen den Stößel betätigenden 5 nischen Nockentrieb schaffen.

Nocken und über eine vom Stößel betätigte Stoß- Einteilige Stößel für einen harmonischen Nockenstange, wobei der Stößel mindestens zweiteilig ist trieb, die sich auf die Nockenumfangsflache einstellen und ein dem Nocken zugeordnetes Stößelunterteil können, so daß kerne Kantenpressung entsteht, sind sowie ein der Stoßstange zugeordnetes, mi: einer ebenfalls bekannt. Ein erster Konstruktionsvorsehlag zylindrischen Führungsfläche zur Führung in der io (USA^-Patentschrift 2 756 733) geht dahin, die hun-Führungsbohrung versehenes Stößeloberteil auf- rungsbohrung ballig auszubilden und m inr einen weist, die nach Art eines Kueelselenks eegenein- Stößel mit kreiszylindrischem Umfang zu führen ander verschwenkbar süuC dadurch ge- Eine solche Konstruktion läßt sie» jedoch pra*tisch kennzeichnet, daß das Stößelunterteil (14) nicht fertigen, da eine ballige Fühningsbohrung
am Umfang eine eine Kugelzone {D, 26 b) bil- 15 einer hohen Oberflächenqualitat ohne außerordentdende Führungsfläche zur Führung in der Füh- lieh großen Aufwand nicht hergestellt werden kann, rungsbohrung (12) aufweist und der Krümmungs- Bei einer zweiten bekannten Konstruktion (bnfcsche mitteipunkt dieser Kugelzone (D, 266) minde- Patentschrift 725 039) ist in einer zylindrischen Fuhstens ungefähr mit dem Mittelpunkt des Kugel- 'ungsbohrung ein einteiliger Stößel mit balliger Umgelsnks(/<, 16 c, 26 e) zusammenfällt. 30 fangsflache geführt. Zwar könnte sich ein solcher

2. Stößel nach Anspruch !, dadurch gekenn- Stößel auf die Umfangsfläche des Nockens einstellen, zeichnet, daß sich an die Kugelzone (26 b) des und er führt auch zu einem harmonischen Nocken-StöBclunterteils (14) nach oben ein konischer, sich trieb, da bei entsprechend gering baliig ausgebildeter nach oben verjüngender Schaft /26 c) anschließt. Umfangsfläche der mögliche Schwenkwinkel des

3. Stoßet nacn Anspruch I oder 2, dadurch ge- 35 Stößels in der Fühningsbohrung beliebig klein gehalkennzeichnet, daß sich an die Kugelzone (26 b) ten werden kann. Diese bekannte Konstruktion hat des Stößelunterteils (14) nach unten ein koni- jedoch einen gravierenden Nachteil: Der Stößelunterscher, sich nach unten verjüngender Teilbereich teil besitzt eine oben offene Bohrung, an deren Fuß (26a) anschließt. er eine Kugelgelenkpfanne aufweist. In dieser ruht

4. Stößel nach einem oder mehreren der vor- 30 die Stoßstange mit einem an ihrem unteren Ende vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, gesehenen Kugelkopf so daß dieser nut der Kugeldaß zur Bildung des Kugelgelenks der Stößel- gelenkpfann.· ein Kugelgelenk bildet. Dessen Mittel unterteil (14) am Fuß einer oben offenen Bohrung punkt liegt aber außerhalb des Zentrums der (26 d) eine Kugelgelenkpfanne (26 e) aufweist und Schwenkbewegung des ballig ausgebildeten Stößels der StößelGberteil (J6) am unteren Ende eines in 35 in der Führungsbohrung, so daß beim Übertragen von die Bohrung eingreifenden Druckzapfens (166) Kräften vom Stößel auf die Stoßstange oder umgeeinen Kugelkopf (16 c) trägt. kehrt Kippmomente auftreten, die der Einstellung des

Stößels auf die Nockenumfangsflache entgegenwirken