DE4492633C1 - Stößel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein derartiger Stößel geht aus der DE 42 06 166 A1 hervor. Dieser besteht aus ei­ nem zweigeteilten Gehäuse, dessen Boden durch Nocken unterschiedlichen Hub­ verlaufes beaufschlagbar ist. Die Kopplung beider Gehäuseabschnitte erfolgt über in Radialrichtung wirkende und mit Stiften versehene Kolben. Diese Kolben befin­ den sich radial neben einem vom kreisförmigen Abschnitt eingeschlossenen Spielausgleichselement. Durch diese Anordnung ist der Gesamtdurchmesser des vorgenannten Stößels in nachteiliger Art und Weise erhöht, so dass bisherig aus­ geführte Zylinderkopfbohrungen aufwändig vergrößert werden müssen. Des weite­ ren wird festgestellt, dass relativ lange Versorgungswege für das Hydrauliköl vor­ liegen. Es ist keine stößelnahe Speichermöglichkeit für das Hydrauliköl vorgese­ hen. Somit kann es nach Stillstand der Brennkraftmaschine dazu kommen, dass trotz ausgelöstem Schaltbefehl kurzfristig kein ausreichend großer Öldruck vor den Kolben aufgebaut werden kann und die gewünschte Schaltung nicht oder nur un­ zureichend erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der eingangs be­ schriebenen Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und der insbesondere nur einen geringen radialen Bauraum bei gleichzeitig kurzen Ölversorgungswegen benötigt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils Anspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen der Erfindung Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche sind.

Dadurch, dass die Bohrungen für die Kolben im kreisförmigen Abschnitt oberhalb des zentrischen Spielausgleichselements angeordnet sind, ist der Gesamtdurch­ messer des Stößels nicht unnötig erhöht. Es kann auf bisher ausgeführte Bohrun­ gen in Zylinderköpfen zurückgegriffen werden. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, einen ausreichenden Druckraum vor den Kolben zu schaffen, so dass diese nach Stillstand der Brennkraftmaschine sofort ansteuerbar sind. Eine Anordnung der Bohrungen für die Kolben im unmittelbaren Bodenbereich des Stößels bewirkt eine dort sehr dünnwandige Ausbildung, was sich zudem hinsichtlich der Gesamtmasse des Stößels günstig auswirkt.

Die Ansteuerung bzw. Schaltung des Stößels soll in Abhängigkeit solcher Be­ triebszustände wie Motordrehzahl, Last und Temperatur erfolgen. Dabei wird im unteren Drehzahl- und Lastbereich zumindest ein Einlaßventil auf eine Ven­ tilerhebungskurve mit niedrigem Hub und kleinem Öffnungswinkel umgeschal­ tet bzw. völlig außer Betrieb gesetzt. Somit wird die Gemischbildung und Ver­ brennung durch den sich ausbildenden Drall im Brennraum insgesamt günstig beeinflußt. Die höheren Einströmgeschwindigkeiten aufgrund kleinerer Öff­ nungsquerschnitte können ferner zu einer verbesserten Zerstäubung und Ver­ dampfung des Gemischs führen. Diese Effekte wirken sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemission aus.

Denkbar und in den Schutzumfang dieser Erfindung mit einbezogen soll auch eine Lösung sein, bei der über die Gestaltung der Nockenkontur und des mit ihr zusammenwirkenden Stößels im mittleren Drehzahlbereich eine Ventilhub­ kurve für hohes Motordrehmoment und bei hohen Drehzahlen eine Ventilhub­ kurve für hohe Motorleistung durch Umschalten des Stößels realisiert ist. Diese hier genannten Maßnahmen führen letztendlich zu einer Wirkungsgrad- bzw. Leistungsoptimierung sowie zu einer Minderung der Schadstoffemission der Brennkraftmaschine.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Durch die Maßnahmen nach Anspruch 2 kann auf das zur Schmierung der Brennkraftmaschine vorgesehene und gleichzeitig zur Befüllung des hydrauli­ schen Spielausgleichselements dienende Hydrauliköl zurückgegriffen werden. Es wird nur eine Ölpumpe benötigt, deren Fördermenge und -leistung gegebe­ nenfalls dem erhöhten Bedarf angepaßt werden kann. Denkbar sind jedoch auch andere Druckmittel wie Bremsflüssigkeit oder ähnliche, jedoch ist in die­ sem Falle eine separate Ansteuerung des die Kopplung der Abschnitte bewir­ kenden Mechanismus erforderlich. Dadurch, dass eine gemeinsame Versor­ gungsleitung für das Hydrauliköl zu dem Mechanismus und dem Spielaus­ gleichselement im Stößel vorgesehen ist, ist der Fertigungsaufwand minimiert.

Es kann auf die im Zylinderkopf ohnehin vorhandene eine Ansteuerleitung für Hydrauliköl zum hydraulisch wirkenden Stößel zurückgegriffen werden. Die Kopplung des kreisringförmigen Abschnitts an den kreisförmigen wird bei­ spielsweise bei einer Kurbelwellendrehzahl von 2.500 U/min realisiert. Bis zu dieser Drehzahl ist in der Versorgungsgalerie für Hydrauliköl für den Stößel im Zylinderkopf ein Drosselventil geschaltet. Dieses drosselt den Druck an Hy­ drauliköl in der Galerie bis auf einen bestimmten Wert, wie 0,5 bar. Bis zu die­ sem Druck werden die Kolben durch Federkraft in ihrer Bohrung im kreisförmi­ gen Abschnitt gehalten und der zweigeteilte Stößel ist entriegelt.

Wird die obengenannte Drehzahl überschritten, öffnet das Drosselventil und gibt den normal anstehenden Druck des Hydrauliköls frei. Der bis dahin wir­ kende Öldruck ist so bemessen, dass die Funktionstüchtigkeit des hydrauli­ schen Spielausgleichselements im Stößel sowie die Motorschmierung garan­ tiert ist. Der nun anstehende Druck an Hydrauliköl wird genutzt, um den jeweiligen Kolben entgegen der Federkraft in Radialrichtung so zu verschieben, dass er mit seiner Außenmantelfläche die sich in Axialrichtung erstreckende und ringförmige Trennfläche zwischen beiden Abschnitten übergreift und in dieser Position verharrt. In dem so geschalteten Fall sind beide Abschnitte form­ schlüssig verbunden. Es wirkt jetzt das hier vorgesehene äußere Nockenpaar mit seinem großen Hub auf das Ventil. Unterschreitet die Drehzahl den oben­ genannten Schaltpunkt, wird der Öldruck wieder gedrosselt und der Stößel entkoppelt.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird der Ölstrom zu den Kolben und dem Spielausgleichselement in einfacher Art und Weise geteilt. Denkbar wären jedoch auch befestigte Elemente bzw. eine geeignete Gestaltung des Stößelin­ neren selbst. Die genannte Einlegeplatte braucht nicht befestigt zu werden, da sie durch die zusammengeschobenen Elemente ohnehin gehalten ist.

Eine einfach gestaltete Verdrehsicherung der beiden Abschnitte zueinander geht aus Anspruch 5 hervor. Anstatt der hier beschriebenen Anflachungen können auch weitere Sicherungen, wie solche über eine in eine Nut eingreifende Paßfedern oder ähnliche vorgesehen sein. Gleichzeitig bewirken die Anflachungen eine Verringerung des Verfahrweges der Kolben in Radialrichtung, sofern diese am Umfangsabschnitt der Anflachungen angeordnet sind.

Durch das in Anspruch 6 beschriebene Blechteil, wobei auch andere Werk­ stoffe wie Kunststoffe denkbar sind, ist eine billige und einfache gemeinsame Ölzuleitung für die Kolben und zum Hydraulikelement geschaffen. Gleichzeitig ist durch den relativ tiefliegenden Ansaugpunkt mit hoher Sicherheit garantiert, dass keine Luft in den zentrischen Ölvorratsraum bzw. zur Beaufschlagung der Kolben gesaugt oder gedrückt wird. Diese Luft bzw. der sich ausbildende Schaum führt im Extremfall zum Funktionsverlust des Stößels, insbesondere beim Kurzstreckenbetrieb der Brennkraftmaschine. Des weiteren kann gerade durch die hier beschriebene, erfindungsgemäße Ausgestaltung auf eine sepa­ rate Ölzuleitung im Zylinderkopf und Stößel verzichtet werden. Das heißt, es kann auf bisherig ausgeführte Zylinderköpfe zurückgegriffen werden.

Die Druckfeder nach Anspruch 7 hält bei nicht gekoppelten Abschnitten den äußeren ringförmigen Abschnitt in ständiger Anlage an den Nocken. Ein voll­ ständiges Auseinanderfahren beider Abschnitte ist durch die in den Ansprü­ chen 16 und ff. genannten Maßnahmen verhindert. Die Kraft dieser Druckfeder wird möglichst hoch gewählt, um den Stößel auch bis zur maximalen Drehzahl funktionsfähig zu erhalten. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung einbezo­ gen sind auch weitere Federelemente, auch derartige, die nicht die Führungs­ hülse umschließen, sondern beispielsweise planetenartig in dem Ringraum um die Führungshülse herum angeordnet sind.

Dass in den im kreisförmigen Abschnitt verlaufenden Bohrungen Anschlagmit­ tel zur radialen Wegbegrenzung der Kolben vorgesehen sind, ist Gegenstand des Anspruchs 8. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist in einfa­ cher Weise ein Anschlag für die Kolben geschaffen. Denkbar sind Hülsen, je­ doch kann der Anschlag auch durch Verstemmungen der Bohrung des kreis­ ringförmigen Abschnitts oder ähnliches realisiert werden.

Bei der in Anspruch 10 genannten Zugfeder und dem Stift kann auf vorhande­ ne, standardisierte Konstruktionselemente zurückgegriffen werden. Denkbar und vorgesehen sind auch mehrere zusammengesetzte Zugfedern. Jedoch ist der Schutzumfang nicht nur auf die hier beschriebenen Zugfedern beschränkt. Denkbar wären eine Vielzahl von Varianten mit Elementen, welche elastische Eigenschaften aufweisen.

Die in Anspruch 12 mit Rückbezug auf Anspruch 11 aufgeführten Ringnuten sind einfach zu fertigen. Des weiteren benötigt diese Gestaltungsvariante keine Verdrehsicherung zwischen den Abschnitten. Durch diese Ausgestaltung kann auf den vorbeschriebenen zentrisch gelagerten Stift verzichtet werden. Durch die Vielzahl der Kolben (Anspruch 11) verringert sich die auf sie sowie die Ringsegmente wirkende Flächenpressung im Kopplungsfall, das heißt, sie können kleiner dimensioniert werden.

Durch die in Anspruch 13 konkretisierte Durchmessererweiterung kann auf sonstige Mittel zur axialen Wegbegrenzung der beiden Abschnitte zueinander verzichtet werden.

Denkbar ist bei allen Varianten auch eine separate Ansteuerung der Kolben. Dabei läßt sich der die Kopplung bewirkende Druck variieren, ohne die Funkti­ on des Spielausgleichselements zu beeinflussen. Über die in Radialrichtung vorgesehenen Bohrungen im kreisringförmigen Abschnitt kann das in der Durchmessererweiterung eventuell befindliche Hydrauliköl weggedrückt wer­ den.

Die Ansprüche 14 und 15 betreffen magnetische Verriegelungsvarianten der Abschnitte. Durch diese magnetischen Mittei kann auf den verwendeten Fe­ dermechanismus zur Kopplung verzichtet werden. Die Magnetkraft der Perma­ nentmagneten ist dabei so bemessen, dass sie über die Lebensdauer des Stö­ ßels hinweg fortdauert. Um zu verhindern, dass eventuell im Hydrauliköl vor­ handene ferromagnetische Partikel sich an den Permanentmagneten festset­ zen, können geeignete und nicht näher beschriebene Maßnahmen zum Fern­ halten dieser von dem Koppelmechanismus getroffen werden, beispielsweise Filtermaßnahmen, magnetische Abscheidemaßnahmen oder derartige Maß­ nahmen unter Ausnutzung der Schwer- bzw. Fliehkraft.

Weitere Ansprüche (16 und ff.) betreffen zweckmäßige Anschlagmittel zur relativen axialen Wegbegrenzung der beiden Abschnitte. Diese Anschlagmittel begrenzen die Relativbewegung der beiden Abschnitte im entkoppelten Zustand während der Grundkreisphase der Nocken zueinander. Außerdem verhindern sie während ei­ nes Transports ein Auseinanderfallen der Stößelbauteile.

Denkbar und mit in den Schutzumfang dieser Erfindung einbezogen sind auch weitere Anschlagmittel, wie ein in eine Nut der Außenmantelfläche der Führungs­ hülse eingelegter Ring, eine Verstemmung oder ähnliches bzw. auch eine andere Lage der Anschlagmittel als die hier aufgeführte.

Über die in Anspruch 16 und 17 genannte Hülse, welche mit ihrer Stirnfläche an der Anflachung anliegt, ist eine einfache Verdrehsicherung mit gleichzeitiger Hubbegrenzung des kreisringförmigen Abschnitts gegenüber dem kreisförmi­ gen Abschnitt geschaffen. Der kreisförmige Abschnitt weist nockenseitig einen Bund im Durchmesser der ursprünglichen Führungshülse auf, so dass der kreisringförmige Abschnitt in Nockenrichtung mit seiner Hülse an diesem einen Anschlag und somit eine Wegbegrenzung erfährt. Durch diese Ausgestaltung ist zugleich ein innerer Kraftfluß der sich zwischen beiden Abschnitten abstüt­ zenden Druckfeder geschaffen. Diese Maßnahme erweist sich fertigungstech­ nisch als besonders günstig, da lediglich die Führungshülse über eine einfach zu fertigende Anflachung verfügt und somit auf die Anflachung des Ansatzes des kreisringförmigen Abschnitts in seiner Bohrung verzichtet werden kann. Vorzugsweise sind zwei sich diametral gegenüber liegende Anschläge vorge­ sehen. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung ist auch eine Lösung einbe­ zogen, bei welcher der Kolben in der Bohrung des Anschlagmittels positioniert ist und im Koppelfall radial nach innen über Hydraulikmittel bzw. die Kraft einer Feder verschoben wird.

Über die in Anspruch 20 aufgeführte Rollennadel, welche vorzugsweise mittig im Hemd angeordnet ist, wird in einfacher Art und Weise ein Verdrehen des Stößels in seiner Bohrung im Zylinderkopf verhindert. Diese Verdrehsicherung aufgrund der zylindrischen Gestaltung der Böden der beiden Abschnitte in Richtung der Nockenwelle ist notwendig. Für den Fall, dass die Böden keine zylindrische, son­ dern eine plane Oberflächengestaltung aufweisen, kann auf diese Verdrehsiche­ rung gegebenenfalls verzichtet werden.

Als weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Stößels zählen sein geringes Gewicht, wobei auch eine Leichtbauvariante mit einem Gehäuse aus Aluminium oder einem anderen Leichtbauwerkstoff bzw. mit einem Gehäuse bestehend aus einer Werkstoffkombination, denkbar ist bzw. eine Variante mit einer auf das Hemd oder die Böden aufgetragenen Verschleißschutzschicht. Das Gewicht des hier vorgestellten Stößels entspricht in etwa dem der bisher ausgeführten, nichtschaltbaren Stößel. Durch die Tassenform ist dessen Einbauhöhe gering gehalten. Die Anschlußmaße, beispielsweise von einer bishe­ rigen Nockenwelle zur Kurbelwelle, brauchen demzufolge nicht geändert zu werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand dieser näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stößel,

Fig. 2 eine um 90° gedrehte Schnittansicht nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Stößel mit im kreisförmigen Ab­ schnitt angeordneten Bohrungen,

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Stößels nach Fig. 3,

Fig. 5 die Einzelheit Z' nach der Einzelheit Z der Fig. 4, jedoch mit innerer Federabstützung über einen Anschlag an den Ringsegmenten,

Fig. 6 einen Teilschnitt eines Stößels mit magnetischer Verriegelung,

Fig. 7 einen weiteren Teilschnitt eines Stößels mit einer zusätzlichen Gestaltungsvariante bezüglich der magnetischen Verriegelung,

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stößel mit Ver­ drehsicherung der Abschnitte zueinander,

Fig. 9 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Stößels mit einer alter­ nativen Variante einer Verdrehsicherung der beiden Abschnitte zueinander und

Fig. 10 eine Frontalansicht des kreisförmigen Abschnitts mit seiner Führungshülse im Bereich ihrer Anflachung.

Aus Fig. 1 ist ein Stößel 1 entnehmbar. Dieser weist einen kreisringförmigen und einen kreisförmigen Abschnitt 2a, 3a auf. Beide Abschnitte 2a, 3a sind durch Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar (nicht dargestellt), wo­ bei der kreisringförmige Abschnitt 2a durch zumindest einen Nocken größeren Hubes als der kreisförmige Abschnitt 3a beaufschlagt ist. Von einer nockenfer­ nen Stirnfläche 4 des kreisförmigen Abschnitts 3a erstreckt sich eine konzentri­ sche Führungshülse 5. In der Führungshülse 5 ist ein hydraulisch wirkendes Spielausgleichselement 6 längsbeweglich aufgenommen. Ein mit dem kreis­ ringförmigen Abschnitt 2a verbundenes hohlzylindrisches Hemd 6a erstreckt sich ebenfalls in eine nockenferne Richtung und ist in einer Bohrung 7 eines Zylinderkopfes 8 geführt. Der kreisringförmige Abschnitt 2a mit seinem Hemd 6a und der kreisförmige Abschnitt 3a mit seiner Führungshülse 5 bilden sepa­ rate Abschnitte 2a, 3a. Beide Abschnitte 2a, 3a sind relativ zueinander ver­ schiebbar ausgebildet.

Im kreisförmigen und kreisringförmigen Abschnitt 3a, 2a sind radial verlaufen­ de, in einer Grundkreisphase der Nocken (nicht dargestellt) fluchtende, Boh­ rungen 11, 12 vorgesehen. In der Bohrung 11 des kreisförmigen Abschnitts 3a sind im ungekoppelten Zustand des Stößels 1 zwei Kolben 13 angeordnet. Im Fall des Koppelns werden die Kolben 13 entgegen der Kraft einer ihnen zuge­ ordneten Zugfeder 14 durch Hydrauliköl in Richtung der Bohrungen 12 ge­ drückt und übergreifen mit ihrer Außenmantelfläche 15 eine sich in Axialrich­ tung erstreckende, ringförmige Trennfläche 16 zwischen beiden Abschnitten 2a, 3a.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist zur Versorgung eines zentrischen Ölvorrats­ raumes 17 des Spielausgleichselements 6 und zur Beaufschlagung der Kolben 13 mit Hydrauliköl lediglich eine gemeinsame Versorgungsleitung 18 vorgese­ hen. Zur Bildung dieser Versorgungsleitung 18 ist in einem Ringraum 20, wel­ cher in radialer Richtung zwischen dem Hemd 6a und einem konzentrischen Ansatz 21, der sich vom kreisringförmigen Abschnitt 2a in eine nockenferne Richtung erstreckt, ein im Querschnitt gesehen umgekehrt U-förmiges und ringförmiges Blechteil 22 vorgesehen. Ein Boden 23 des Blechteils 22 begrenzt einen ringförmigen Ölvorratsraum 24 in Richtung zum kreisringförmigen Ab­ schnitt 2a. Mit seinen Schenkeln 25, 26 liegt das Blechteil an einer Innenman­ telfläche 27 des Hemdes 6a und gleichzeitig an einer Innenmantelfläche 28 des konzentrischen Ansatzes 21 öl- und luftdicht an. Zwischen diesen Flächen und Schenkeln ist ein Nutquerschnitt 29 für das Hydrauliköl vorgesehen. Die­ ser Querschnitt 29 führt von der Zuführbohrung 19 in den ersten Ölvorratsraum 20, 24 und von diesem über eine Bohrung 30 zu dem zentrischen Ölvorrats­ raum 17 im Spielausgleichselement 6 sowie zu den Kolben 13.

Zur Aufteilung des Ölstromes ist auf einer den Nocken (nicht dargestellt) zuge­ wandten Stirnfläche 31 eines in einem Außenkolben 32 des Spielausgleich­ selements 6 gelagerten Innenkolbens 33 eine Einlegeplatte 34 vorgesehen. Zwischen dieser und der Stirnfläche 31 ist zumindest eine Aussparung 35 für den Ölübertritt in den Ölvorratsraum 17 gegeben. Ein weiterer Kanal 36 ist zwi­ schen der Einlegeplatte 34 und der Stirnfläche 4 des kreisförmigen Abschnitts 3a gebildet. Durch diesen gelangt das Hydrauliköl zu den Kolben 13. Diese sind wiederum mit je einer Zugfeder 14 verbunden, welche anderenends an einem Stift 37 befestigt ist. Dieser Stift 37 ist im kreisförmigen Abschnitt 3a gelagert. Denkbar sind auch weitere Befestigungsformen für die Zugfeder 14, auf diese soll hier jedoch nicht näher eingegangen werden. Zur Begrenzung der Radialbewegung der hydraulikölbeaufschlagten Kolben 13 in den Bohrun­ gen 11, 12 (siehe Fig. 1) sind als Hülsen ausgebildete Anschlagmittel 37a in den Bohrungen 12 vorgesehen.

Die Bohrungen 11 im kreisförmigen Abschnitt 3a sternförmig anzulegen, ist den Fig. 3 und 4 entnehmbar. Bei dieser Variante ist jedem Kolben 13 in Ra­ dialrichtung ein Ringsegment 38 vorgeordnet. Die Ringsegmente 38 werden an ihrer Außenmantelfläche 39 durch ein als Schlauchfeder ausgebildetes Fe­ derelement 40 radial nach innen gedrückt. Dieses Federelement 40 ist in einer Ringnut 41 (siehe Fig. 4) der Außenmantelfläche 39 der Ringsegmente 38 gehalten. Eine Verdrehsicherung des Stößels 1 in seiner Bohrung 7 im Zylin­ derkopf 8 ist durch eine in diesem Beispiel mittig in seinem Hemd 6a angeord­ nete Rollennadel 42 gegeben (siehe auch Fig. 1).

Wie in Fig. 5 gezeigt, kann eine Bohrungsfläche 42a des konzentrischen An­ satzes 21 eine Durchmessererweiterung 43 aufweisen. Eine Unterkante 44 dieser bildet für die Ringsegmente 38 einen Anschlagpunkt. Die Durchmes­ sererweiterung 43 dient einer relativen Wegbegrenzung der Abschnitte 2a, 3a zueinander.

Der Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Gestaltung eines Stößels 1 mit einem magnetischen Koppelmechanismus entnehmbar. Hierbei ist ein permanentma­ gnetischer Kolben 45 vorgesehen. Dieser ist in ungekoppeltem Zustand in der Bohrung 11 des kreisförmigen Abschnitts 3a angeordnet. Im Falle des Kop­ pelns beider Abschnitte 2a, 3a wird der Kolben 45 entgegen seiner Magnetkraft zu einer Anschlaghülse 46, die zentral in der Bohrung 11 des kreisförmigen Abschnitts 3a gelagert ist, über Hydrauliköl in Richtung zur Bohrung 12 ge­ drückt. Dem Kolben 45 ist in Radialrichtung in der Bohrung 12 ein weiterer permanentmagnetischer Körper 47 vorgeordnet. Dieser übt in bezug auf den Kolben 45 eine Abstoßungskraft auf.

Aus Fig. 7 geht eine weitere Variante einer magnetischen Verriegelung her­ vor. Ein in den Bohrungen 11, 12 längsbeweglicher Kolben 48 ist ferromagne­ tisch, jedoch nichtmagnetisierbar ausgebildet. Im Falle des Koppelns wird die­ ser Kolben 48 entgegen der Magnetkraft eines zentral in der Bohrung 11 ein­ sitzenden Permanentmagneten 49 in Richtung zur Bohrung 12 über Hydrauliköl verschoben. Ein Anschlag 37a begrenzt die Radialbewegung.

Der Fig. 8 ist entnehmbar, dass eine Außenmantelfläche 49a der Führungs­ hülse 5 und die Bohrung 42a des konzentrischen Ansatzes 21 über zueinander komplementäre Anflachungen 50a als Verdrehsicherung der beiden Abschnitte 2a, 3a zueinander verfügen.

Schließlich ist den Fig. 9 und 10 eine alternative Variante einer Verdrehsi­ cherung der beiden Abschnitte 2a, 3a gegenüber der vorgenannten entnehm­ bar. Hierbei weist die Führungshülse 5 des kreisförmigen Abschnitts 3a eine Anflachung 58 auf, die sich bis unmittelbar vor den Boden 3 erstreckt. Der Bo­ den 3 liegt jedoch mit einem Bund 59, welcher dem ursprünglichen Durchmes­ ser des kreisringförmigen Abschnitts 2a entspricht, an der ursprünglichen Trennfläche 16 zwischen den Abschnitten 2a, 3a an.

In der Bohrung 12 des kreisringförmigen Abschnitts 2a verläuft ein als Hülse ausgebildetes Anschlagmittel 37a. Dieses erstreckt sich radial nach innen bis an die Anflachung 58 heran. Somit ist in einfacher Art und Weise durch das mit seiner Stirnfläche 60 an der Anflachung 58 anliegende Anschlagmittel 37a gleichzeitig eine Verdrehsicherung der beiden Abschnitte 2a, 3a zueinander und eine axiale Wegbegrenzung für den kreisringförmigen Abschnitt 2a gegen­ über dem kreisförmigen Abschnitt 3a gegeben. Die Anschlagposition ist in ei­ nem Grundkreis des Steuernockens hergestellt, in welchem beide Bohrungen 11, 12 des kreisförmigen und kreisringförmigen Abschnitts 3a, 2a zueinander fluchten. In dieser Position kann der Kolben 13 über Hydrauliköl entgegen der Kraft seiner Zugfeder 14, wie vorhergehend beschrieben, in eine Bohrung 61, welche sich von der Stirnfläche 60 des Anschlagmittels 37a radial nach außen erstreckt, eingeschoben werden. Der Kolben 13 erfährt eine Wegbegrenzung in der Bohrung 61 an ihrem Grund 62 derart, dass er zugleich die zwischen beiden Abschnitten 2a, 3a befindliche Trennfläche 16 übergreift.

Bezugszahlenliste

1

Stößel

2

Boden

2

a kreisringförmiger Abschnitt

3

Boden

3

a kreisförmiger Abschnitt

4

Stirnfläche

5

Führungshülse

6

Spielausgleichselement

6

a Hemd

7

Bohrung

8

Zylinderkopf

9

nicht vergeben

10

nicht vergeben

11

Bohrung

12

Bohrung

13

Kolben

14

Zugfeder

15

Außenmantelfläche

16

Trennfläche

17

Ölvorratsraum

18

Versorgungsleitung

19

Zuführbohrung

20

Ringraum, zweiter Ölvorrats­ raum

21

Ansatz

22

Blechteil

23

Boden

24

erster Ölvorratsraum

25

Schenkel

26

Schenkel

27

Innenmantelfläche

28

Innenmantelfläche

29

Nutquerschnitt

30

Bohrung

31

Stirnfläche

32

Außenkolben

33

Innenkolben

34

Einlegeplatte

35

Aussparung

36

Kanal

37

Stift

37

a Anschlagmittel

38

Ringsegment

39

Außenmantelfläche

40

Federelement

41

Ringnut

42

Rollennadel

42

a Bohrungsfläche

43

Durchmessererweiterung

44

Unterkante

45

Kolben

46

Anschlaghülse

47

Körper

48

Kolben

49

Permanentmagnet

49

a Außenmantelfläche

50

Koppelmittel

50

a Anflachung

51

Bereich

52

Anschlagmittel, Wälzkörper

53

Stirnfläche

54

Aussparung

55

Bereich

56

Blechteil

57

Druckfeder

58

Anflachung

59

Bund

60

Stirnfläche

61

Bohrung

62

Grund

Claims (20)

1. Stößel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem kreisring­ förmigen und einem kreisförmigen Abschnitt (2a, 3a), die konzentrisch zuein­ ander angeordnet sind und im Bereich ihrer Böden (2, 3) jeweils von Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zentraler Nocken klei­ nen Hubes zur Beaufschlagung des kreisförmigen und zumindest ein neben diesem angeordneter Nocken größeren Hubes zur Beaufschlagung des kreis­ ringförmigen Abschnitts (3a, 2a) dient, wobei der kreisringförmige Abschnitt (2a) ein hohlzylindrisches Hemd (6a) zur Führung des Stößels (1) in einer Boh­ rung (7) eines Zylinderkopfes (8) hat, während der kreisförmige Abschnitt (3a) ein Spielausgleichselement (6) aufnimmt, wobei die beiden Abschnitte (2a, 3a) relativ zueinander axial verschiebbar und durch radial in wenigstens eine Richtung über Hydrauliköl verlagerbare und als Kolben (13, 45, 48) ausgebil­ dete Koppelmittel miteinander koppelbar sind und wobei die Kolben (13, 45, 48) im Koppelfall eine sich in Axialrichtung erstreckende, ringförmige Trennflä­ che (16) zwischen beiden Abschnitten (2a, 3a) übergreifen, dadurch gekenn­ zeichnet, dass unmittelbar unterhalb der Böden (2, 3) des kreisringförmigen und des kreisförmigen Abschnitts (2a, 3a) je eine Bohrung (12, 11) angeordnet ist und diese Bohrungen (12, 11) in der Grundkreisphase der Nocken zueinan­ der fluchten, in einer der beiden Bohrungen (12, 11) die Kolben (13, 45, 48) im Entkoppelfall verlaufen, wobei die Bohrung (11) des kreisförmigen Abschnitts (3a) axial zwischen dem Spielausgleichselement (6) und dem kreisförmigen Abschnitt (3a) angeordnet ist und wobei der Boden (2) des kreisringförmigen Abschnitts (2a) mindestens einen Ölvorratsraum (20, 24) begrenzt.

2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versorgung ei­ nes zentrischen Ölvorratsraumes (17) des Spielausgleichselements (6) und zur Beaufschlagung der Kolben (13) eine gemeinsame Versorgungsleitung (18) für das Druckmittel, ausgehend von einer Zuführbohrung (19) durch das Hemd (6a), vorgesehen ist.

3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer den Noc­ ken zugewandten Stirnfläche (31) eines in einem Außenkolben (32) des Spielausgleichselements (6) gelagerten Innenkolbens (33) eine Einlegeplatte (34) angeordnet ist, dass einerseits zwischen dieser und der Stirnfläche (31) zumindest eine Aussparung (35) für einen Übertritt des Hydrauliköls in den zentrischen Ölvorratsraum (17) angeordnet ist und dass andererseits zwischen der Einlegeplatte (34) und der Stirnfläche (4) wenigstens ein radial verlaufen­ der Kanal (36) für die Beaufschlagung der Kolben (13) mit Hydrauliköl ange­ ordnet ist.

4. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom kreisringförmigen Abschnitt (2a) in eine von den Nocken abgewandte Richtung ein hülsenförmiger und konzentrischer Ansatz (21) erstreckt, in des­ sen Bohrungsfläche (42a) eine Führungshülse (5) des kreisförmigen Abschnitts (3a) aufgenommen ist, welche Führungshülse (5) sich von einer den Nocken abgewandten Stirnfläche (4) des kreisförmigen Abschnitts (3a) erstreckt.

5. Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenmantel­ fläche (49a) der Führungshülse (5) und die Bohrungsfläche (42a) des konzen­ trischen Ansatzes (21) über zueinander komplementäre und sich axial erstrec­ kende Anflachungen (50a) verfügen.

6. Stößel nach Anspruch 4 oder 5, soweit diese auf Anspruch 2 rückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ringraum (20), welcher in Ra­ dialrichtung zwischen dem konzentrischen Ansatz (21) und dem Hemd (6a) verläuft, ein im Querschnitt gesehen umgekehrt U-förmiges und ringförmiges Blechteil (22) angeordnet ist, dessen Boden (23) einen ersten Ölvorratsraum (24) in Richtung zum kreisringförmigen Abschnitt (2a) begrenzt, dass das Blechteil (22) mit seinen Schenkeln (25, 26) an Innenmantelflächen (27, 28) des Hemdes (6a) und des konzentrischen Ansatzes (21) öl- und luftdicht an­ liegt und dass zwischen der Innenmantelfläche (27) des Hemdes (6a) und dem dort anliegenden Schenkel (26) sowie zwischen der Innenmantelfläche (28) des Ansatzes (21) und dem dort anliegenden Schenkel (25) des U-förmigen Blechteils (22) ein Nutquerschnitt (29) für das Hydrauliköl, ausgehend von der Zuführbohrung (19) in den zweiten Ölvorratsraum (20), und von diesem über zumindest eine, den konzentrischen Ansatz (21) und die Führungshülse (5) schneidende, Bohrung (30) zu dem zentrischen Ölvorratsraum (17) des Spielausgleichselements (6) und zu den Kolben (13) vorgesehen ist.

7. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum zwischen dem Boden (23) des U-förmigen Blechteils (22) und einem von einem den Nocken abgewandten Bereich (55) der Führungshülse (5) ausgehenden, sich radial erstreckenden weiteren Blechteil (56) zumindest eine, die Füh­ rungshülse (5) umschließende und in Axialrichtung wirkende Druckfeder (57) angeordnet ist.

8. Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den im kreisringförmigen Abschnitt (2a) verlaufenden Bohrungen (12) Anschlagmittel (37a) zur radialen Wegbegrenzung der Kolben (13) vorgesehen sind.

9. Stößel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (37a) als in der Bohrung (12) des kreisringförmigen Abschnitts (2a) angeord­ nete Hülse (37a) ausgebildet sind und auf der Seite ihrer inneren Stirnfläche (60) eine Bohrung (61) aufweisen, in welche der Kolben (13, 45, 48) im Kop­ pelfall der Abschnitte (2a, 3a) eingreift und an einem Grund (62) der Bohrung (61) zur Anlage kommt.

10. Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft zur Betätigung der Kolben (13) über zumindest eine, mit jedem Kolben (13) verbundene Zugfeder (14) hergestellt ist, die anderenends an einem zentrisch im kreisförmigen Abschnitt (3a) angeordneten Stift (37) be­ festigt ist, wobei die Kolben (13) über die Zugfeder (14) im ungekoppelten Zu­ stand der Abschnitte (2a, 3a) in der Bohrung (11) des kreisförmigen Abschnitts (3a) gehalten sind.

11. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (11) im kreisförmigen Abschnitt (3a) sternförmig angeordnet sind, wobei in jeder Bohrung (11) ein Kolben (13) angeordnet ist, dass jedem Kolben (13) in Radialrichtung ein Ringsegment (38) als Koppelmittel vorgeordnet ist und dass die Ringsegmente (38) an ihrer Außenmantelfläche (39) durch ein sie gemeinsam umschließendes und radial nach innen wirkendes Federelement (40) beaufschlagt sind.

12. Stößel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Federelement, (40) zumindest eine Schlauchfeder verwendet ist, welche in einer in der Au­ ßenmantelfläche (39) der Ringsegmente (38) verlaufenden Ringnut (41) lagefi­ xiert ist.

13. Stößel nach Anspruch 11 oder 12, soweit diese auf Anspruch 4 rückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungsfläche (42a) des konzentri­ schen Ansatzes (21), zumindest im Bereich der aus den Bohrungen (11) des kreisförmigen Abschnitts (3a) im ungekoppelten Zustand hervorstehenden Ringsegmente (38), eine Durchmessererweiterung (43) aufweist, deren Unter­ kante (44) den Ringsegmenten (38) einen Anschlag bietet.

14. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein permanentmagnetischer Kolben (45) vorgesehen ist, dass dieser Kolben (45) im ungekoppelten Zustand in der Bohrung (11) des kreisförmigen Abschnitts (3) angeordnet ist, dass im Falle des Koppelns der beiden Ab­ schnitte (2a, 3a) der permanentmagnetische Kolben (45) entgegen seiner Magnetkraft zu einer Anschlaghülse (46), welche zentral in der Bohrung (11) des kreisförmigen Abschnitts (3a) gelagert ist, über Hydrauliköl in Radialrichtung verschiebbar ist, wobei in der jeweiligen Bohrung (12) des kreisringförmigen Abschnitts (2a) ein permanentmagnetischer Körper (47) angeordnet ist, der in Bezug auf den Kolben (45) eine Abstoßungskraft ausübt.

15. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein ferromagnetischer, nichtmagnetisierbarer Kolben (48) vorgese­ hen ist, dass dieser Kolben (48) im ungekoppelten Zustand in der Bohrung (11) des kreisförmigen Abschnitts (3a) angeordnet ist, dass im Falle des Koppelns der beiden Abschnitte (2a, 3a) der Kolben (48) entgegen der Magnetkraft eines Permanentmagneten (49), welcher zentral in der Bohrung (11) des kreisförmi­ gen Abschnitts (3) gelagert ist, über Hydrauliköl in Radialrichtung verschiebbar ausgebildet ist.

16. Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlagmittel (52, 37a) zur relativen axialen Wegbegrenzung der beiden Abschnitte (2a, 3a) vorgesehen sind.

17. Stößel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenmantel­ fläche (49a) der Führungshülse (5) wenigstens eine sich axial erstreckende Anflachung (58) aufweist, welche sich derart in Richtung zum kreisförmigen Abschnitt (3a) erstreckt, dass von dieser ein radial überstehender Bund (59) im Durchmesser der Außenmantelfläche (49a) unmittelbar nockenseitig verbleibt, wobei die Anschlagmittel (52, 37a) im kreisförmigen Abschnitt (2a) diesen radi­ al nach innen, die Trennfläche (16) zwischen beiden Abschnitten (2a, 3a) schneidend, überragen und mit ihrer inneren Stirnfläche (60) an der Anflachung (58) anliegen.

18. Stößel nach Anspruch 17, soweit dieser auf Anspruch 9 rückbezogen ist, da­ durch gekennzeichnet, dass das Anschlagmittel (52, 37a) die in der Bohrung (12) des kreisringförmigen Abschnitts (2a) angeordnete Hülse (37a) ist.

19. Stößel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (52, 37a) in einem nahe einer den Nocken zugewandten Stirnfläche (53) des kreisförmigen Abschnitts (3) liegenden Bereich (51) einer Außenmantelfläche (49a) der Führungshülse (5) angeordnet sind, wobei sie aus in komplementäre Aussparungen (54) der Außenmantelfläche (49a) der Führungshülse (5) ge­ preßten Wälzkörpern (52) bestehen.

20. Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (1) in der Bohrung (7) des Zylinderkopfes (8) über eine in sei­ nem Hemd (6a) angeordnete, und dieses in Radialrichtung überragende Rol­ lennadel (42) verdrehgesichert geführt ist.