DE4303789A1

DE4303789A1 - Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente

Info

Publication number: DE4303789A1
Application number: DE19934303789
Authority: DE
Inventors: Leopold Dipl Ing Mueller
Original assignee: IAV Motor GmbH
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2013-02-11
Also published as: DE4303789C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt sind Vorrichtungen zur variablen Betätigung von Ladungswechselventilen gemäß vorge nannter Gattung durch die internationale Patentanmeldung WO 91/12 413 (PCT/GB 91/00233) und durch die deutschen Patentanmeldungen DE-OS 42 06 166 und DE-OS 42 10 567. Diese erfinde rischen Lösungen haben sämtlich das gemeinsame Merkmal, daß im äußeren Stößel koaxial der innere Stößel geführt ist, welcher wiederum eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung trägt. Dabei bewirkt die Spielausgleichsvorrichtung die Herbeiführung der Berührung des inneren Stößels mit dem Nocken, der den geringeren Ventilhub besitzt. Soll ein maximaler Ventilhub herbeigeführt werden, wird mittels einer radial wirkenden Sperrvorrichtung der innere Stößel auf der Höhe des äußeren Stößels (Stößelboden ist Bezugshöhe) mit diesem versperrt und somit betätigt der Nocken für max. Ventilhub den äußeren Stößel und über den inneren Stößel das Ventil.

Nachteilig bei diesen technischen Lösungen ist, daß eine Übertragung von großen Kräften im Ventil trieb nur durch eine übermäßig hohe Hertzsche Pressung an den Kontaktstellen zwischen den Kopp lungselementen sowie des Innen- und Außenstößels vorgenommen werden kann und die Sperrele mente im Schaltrhythmus auf Abscherung beansprucht sind. Dies hat einen frühzeitigen Verschleiß der zusammenwirkenden Elemente zur Folge.

Des weiteren ist eine Vorrichtung zum Abschalten von Hubventilen einer Brennkraftmaschine ge mäß DE-OS 29 52 037 bekannt, welche im Stößel zum Ventilabschalten eine Platte, welche zwischen zwei Endstellungen geschaltet, wobei durch die zweite Stellung die in der Platte vorhandene Durch gangsbohrung freigesetzt wird und somit eine Ventilbetätigung entfällt. Diese Vorrichtung überträgt vorteilhafter Weise die Kräfte nur über Druck, jedoch ist diese nicht universell einsetzbar, insbe sondere nicht zur variablen Betätigung von Ladungswechselventilen mit einzubauender hydraulischer Spielausgleichsvorrichtung.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, große Kräfte bei geringstem Verschleiß der Übertragungselemente durch sehr geringe Flächenpressungswerte im Ventiltrieb zu übertragen, somit eine Lebensdauerer höhung und kürzere Schaltzeiten zu erreichen. Eine schaltbare Mitnehmereinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die in vielfältigen Hubübertragungselementen für schaltbare Ventil triebe einsetzbar sind. Deren Mitnehmer sollen im wirksamen Zustand nur einer Druckbeanspruchung unterliegen und keine auf ihre Verlagerung gerichteten resultierenden Kräfte bilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Stößelelement beidseits seiner Achse ge lagerte, hydraulisch, mechanisch oder hydraulisch-mechanisch schiebbare Stützschieber angeordnet sind, die in ihrer axialen Erstreckung einerseits eine Stützfläche und andererseits einen Freiraum auf weisen;
daß im angrenzenden Hubübertragungselement, z. B. äußerer Stößel, die Druckstützen, je zu einem der Stützschieber rechtwinklig zu dessen Achse auf dessen Stützfläche bzw. dessen Freiraum gerich tet, geführt angeordnet sind,
daß dabei der Freiraum im Stützschieber so bemessen ist, daß eine gewählte Relativbewegung zwi schen Stößelelement, z. B. innerer Stößel, und dem angrenzenden Hubübertragungselement, z. B. äußerer Stößel, ohne Mitnahme möglich ist.

Darüber hinaus umschließt je eine im Stößelelement angeordnete Führungshülse die jeweilige Druck stütze. Dabei kann die Druckstütze einen beliebigen Querschnitt haben, vorzugsweise sollte diese je doch kreisrund sein. In ihrer Länge kann sie zum Stützschieber hin konisch auslaufen. Am Stützschie ber sind des weiteren Anschlagflächen angebracht, die beim Schalten auf Ent- oder Verriegeln an der Führungshülse anschlagen. Weiterhin sind Druckfedern zur Rückführung des Hubübertragungsele mentes in seine Ausgangslage zwischen diesem und dem Stößelelement eingebracht. Eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung stützt beide Elemente gegenüber dem Ventil ab.

Ausführungsbeispiel

An Hand von Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Hubübertragungs- und Stößelelement,

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß A-A nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt gemäß B-B nach Fig. 2,

Fig. 4 Schnitt C-C nach Fig. 2,

Fig. 5 Schnitt D-D gemäß Fig. 6,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Hubübertragungs- und Stößelelement.

Die Fig. 1-3 zeigen eine schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubüber tragungselemente in der Ausführungsform als Tassenstößel.

Aus Fig. 1 ist deutlich erkennbar die Realisierung der Aufgabenstellung, nämlich die Mitnehmer der Einrichtung sollten im Wirkzustand nur druckbeansprucht sein. So stützen sich bei Kraftübertragung durch das Hubübertragungselement 1 dessen Druckstützen 4, welche form- und kraftschlüssig mit dem Hubübertragungselement 1 verbunden sind, auf die Stützfläche 5.1 des Stützschiebers 5 ab. Dieser wiederum findet sein Gegenlager zur Lagerfläche 5.4 im Fuß 2.1 des Stößelelementes 2. Somit ist der Kraftfluß geschlossen und der größere Ventilhub erfolgt vom nichtdargestellten äußeren Nocken der Nockenwelle über das Hubübertragungselement - in vorliegenden Figuren äußeren Stößel 1 -, den Druckstützen 4, welche in den Führungshülsen 6, die gleichzeitig eine radiale Verdrehsicherung in zweiter Funktion bewirken, zwangsläufig geführt wird, den Stützschieber 5, über das Stößelelement - vorliegend als innerer Stößel 2 -, der hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung 3 zum Ventil 7. Dabei sind aus Fig. 1 + 2 ersichtlich die beiden Stellungen der Stützschieber 5, nämlich die Kraftübertragung der Druckstützen 4 auf die Stützfläche 5.1 und zum anderen der Leerhub der Druckstützen 4 in den Freiraum 5.2 der Stützschieber 5.

In Fig. 1 ist fernerhin die Lagerfläche 5.4 des Stützschiebers 5 gezeigt. In Fig. 2 sind die Anschlag flächen bzw. -kanten 5.3 dargestellt, welche jeweils beim Schalten bzw. beim Verschieben des Stütz schiebers 5 an der Führungshülse 6 anschlagen.

In Fig. 4 ist diese Einzelheit Stützschieber 5 nochmals deutlich hervorgehoben, insbesondere ist hier der konische Auslauf 4.1 der Druckstütze 4 in der linksseitigen Darstellung erkenntlich. Die Pfeilrich tungen E und V zeigen Ent- und Verriegeln an.

Fig. 3 soll nur noch das Zusammenwirken der Druckfeder 8 mit den Stößeln 1 + 2 sowie den Verlauf der Ölzufuhr 9 zur hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung 3 verdeutlichen.

Fig. 5 stellt einen Schnittverlauf C-C gemäß Fig. 6 dar, wobei hierin die ballige Bodenform des annähernd rechteckigen Kolbenbodens des Stößelelementes 2 und das Hubübertragungselement 1 hervorgehoben, während in Fig. 1 eine glatte Bodenform gezeigt ist. Darüber hinaus ist in Fig. 5 das Zusammenwirken von Druckstütze 4, Führungshülse 6 und Stützschieber 5 mit seiner Stützfläche 5.1 und seinem Freiraum 5.2 sowie den Anschlagflächen 5.3 und Lagerfläche 5.4 deutlich hervorgehoben.

Diese Mitnehmereinrichtung kann selbstverständlich auch in den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Ventiltrieben angewendet werden.

Claims

1. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente in abschaltbaren oder zwischen unterschiedlichen Nocken umschaltbaren Ventiltrieben von Verbrennungsmotoren, vorzugsweise in Tassen- bzw. Rollenstößeln, - wobei die Tassenstößelböden eine kreisrunde oder andersförmige Oberfläche haben und auch einer anderen Ventiltriebkonstruktion zugeordnet sein können - oder Kipp- oder Schwenkhebeln, die folgende Anordnung aufweist:

- Ein in seiner Wirksamkeit ein- und ausschaltbares Stößelelement ist in einem an ihm angrenzenden Hubübertragungselement in Wirkrichtung schiebbar gelagert.
- Die hydraulisch schaltbare Mitnehmereinrichtung ist zwischen dem Stößelelement und dem Hubübertragungselement angeordnet und jeweils im beim Durchlaufen des oder der Gründkreise der den Ventiltrieb treibenden Nocken schaltbar;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- Im Stößelelement (2) sind tangential beidseits seiner Achse gelagerte, mechanisch, hydraulisch oder hydraulisch-mechanisch schiebbare Stützschieber (5) angeordnet, die in ihrer axialen Erstreckung einerseits eine Stützfläche (5.1) und andererseits einen Freiraum (5.2) aufweisen.
- Im angrenzenden Hubübertragungselement (1) sind die Druckstützen (4) je zu einem der Stützschieber (5) rechtwinklig zu dessen Achse auf dessen Stützfläche (5.1) bzw. dessen Freiraum (5.2) gerichtet, geführt angeordnet.
- Der Freiraum (5.2) im Stützschieber (5) ist so bemessen, daß eine gewählte Relativ bewegung zwischen Stößelelement (2) und dem angrenzenden Hubübertragungselement (1) ohne Mitnahme möglich ist.

2. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stößelelement (2) eine die jeweilige Druckstütze (4) umschließende Führungshülse (6) angeordnet ist.

3. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstütze (4) eine beliebige Querschnittsform, vorzugsweise eine kreisförmige aufweist.

4. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstütze (4) konisch zum Stützschieber (5) hin ausläuft.

5. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stützschieber (5) Anschlagflächen (5.3), welche beim Schaltvorgang an der Führungs hülse (6) anschlagen, angeordnet sind.

6. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (8) zwischen der inneren Bodenseite des Hubübertragungselementes (1) und dem Fuß (2.1) des Stößelelementes (2) angebracht sind.

7. Schaltbare Mitnehmereinrichtung für gegeneinander schiebbare Hubübertragungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubübertragungselement (1) und das Stößelelement (2) sich über die hydraulische Spiel ausgleichsvorrichtung (3) auf dem Ventil (7) abstützen.