DE4497420C1 - Schaltstössel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschi­ ne mit einem kreisringförmigen und einem kreisförmigen Bodenabschnitt, die konzentrisch zueinander angeordnet und jeweils von Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zentraler Nocken kleinen Hubes zur Beaufschlagung des kreisförmigen und zumindest ein neben diesem angeord­ neter Nocken größeren Hubes zur Beaufschlagung des kreisringförmigen Bo­ denabschnittes dient, wobei der Stößel über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt verbundenes hohlzylindrisches Hemd in einer Bohrung eines Zylinderkopfes geführt ist, während der kreisförmige Bodenabschnitt an seiner den Nocken abgewandten Stirnfläche eine Führungshülse mit einem darin angeordneten Spielausgleichselement aufnimmt und wobei die mit den beiden Bodenabschnitten versehenen Einheiten relativ zueinander verschiebbar und durch druckmittelbeaufschlagbare Koppelmittel aneinander koppelbar sind.

Ein derartiger Stößel geht aus der DE 42 06 166 A1 hervor. Dieser besteht aus einem zweigeteilten Gehäuse, dessen Boden durch zumindest zwei Nocken unterschiedlichen Hubverlaufes beaufschlagbar ist. Die Kopplung beider Gehäu­ seteile erfolgt über in Radialrichtung wirkende und mit Stiften versehene Kol­ ben. Das innere Gehäuseteil folgt der Kontur des inneren Nockens. Das Ventil vollzieht einen kleineren Hub. Sollte nun der gattungsgemäße Stößel hydrau­ lisch wirkend ausgelegt werden, um ein eventuell vorhandenes Ventilspiel auszugleichen, können keine oder nur aufwendige Maßnahmen zur Ölzufuhr zu dem Hydraulikelement getroffen werden. Von Nachteil bei dem als gattungs­ bildend angesehenen Stößel ist es ebenfalls, daß keine Maßnahmen einer axialen Wegbegrenzung oder Verliersicherung für die beiden Verriegelungsele­ mente entnehmbar sind. Der Fachmann kann einen derartigen Stößel nicht ausführen, da er durch die Lehre aus obengenannter Vorveröffentlichung keine Anregungen erhält, wie er die notwendige Ölversorgung gestalten kann, ohne wesentliche Veränderungen an der Umgebungskonstruktion des Stößels (Boh­ rung im Zylinderkopf) oder ohne wesentliche masseerhöhende Maßnahmen am Stößel selbst zu treffen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem insbesondere eine einfache und sichere Ölversorgung der Koppel- und Hydraulikelemente erzielt wird, der im Bauraum bisheriger Stößel unterzubringen und dessen Masse nicht oder nicht wesentlich erhöht ist und bei dem der Koppelmechanismus einfach und sicher realisiert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß im kreisringförmigen Bodenabschnitt oder einem diesem Abschnitt naheliegenden Bereich auf einer Ebene quer zur Axiallinie des Stößels und in etwa äquidistant zu einer ersten Längsmittelebene des Stößels verlaufend, zwei Bohrungen angeordnet sind, wobei jede Bohrung einen ersten Bohrungsabschnitt und einen zweiten Bohrungsabschnitt aufweist und in jeder Bohrung zumindest ein über Druckmittel in wenigstens eine Richtung verschiebbarer Stift als unmittelbares Koppelmittel angeordnet ist, der im Falle des Koppelns beider Einheiten in Bohrungsrichtung derart verschieblich ausgebildet ist, daß er zumindest abschnittsweise, während der Grundkreisphase der Nocken in eine nutförmige Aussparung einer Außenmantelfläche der mit dem kreisförmigen Abschnitt verbundenen Führungshülse eingreift, wobei in Ausgestaltung der Erfindung in Anspruch 2 fortgeführt ist, daß in jeder der als Durchgangsbohrung ausgebildeten Bohrungen wenigstens eine Druckfeder angeordnet ist, die sich einenends auf je ein die Bohrungen öldicht verschlie­ ßendes Stopfelement abstützt, wobei sie anderenends auf eine erste Stirnfläche des Stiftes einwirkt und daß eine Kopplung der beiden Einheiten, entgegen der Kraft der Druckfeder, über das auf eine zweite Stirnfläche des Stiftes einwirken­ de und diesen in Richtung einer zweiten Längsmittelebene verschiebende, Druckmittel realisiert ist, wobei der Stift im Falle der Kopplung mit einem seiner federseitigen Stirnfläche nahen Bereich seiner Außenmantelfläche eine Längs­ mittelebene schneidet, welche senkrecht zur ersten Längsmittelebene verläuft.

Durch diese Anordnung des Koppelmechanismus im Bodenteil des Stößels ist ein einfach und sicher wirkender Mechanismus vorgeschlagen, wobei eine Kopplung auch schon über nur insgesamt einen Stift in einer Bohrung vor­ gesehen ist.

Als Stift ist ein nadelartiges Element, beispielsweise aus der Wälzlagertechnik, denkbar, jedoch können auch Kugeln oder Gebilde ähnlich geeigneter Geome­ trie vorgesehen sein. Durch die nutförmige Aussparung der Führungshülse, die in Umfangsrichtung vorteilhaft umläuft, kann eine Verdrehsicherung der beiden Einheiten zueinander entfallen. Anstatt der Druckfedern sind auch weitere druckausübende Elemente wie Magnete oder Vorrichtungen unter Ausnutzung des Elektromagnetismus denkbar, bzw. derartige Anordnungen wie in Fig. 6 beschrieben, bei denen eine Rückstellung des Stiftes durch Hydraulikmittel selbst erfolgt.

Die Nockenkontur des zentralen Nockens ist so ausgelegt, daß durch ihn entweder kein oder nur ein sehr geringer Hub realisiert wird. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung ist insbesondere bei Mehrventilmotoren vorgesehen, wobei insbesondere ein Einlaßventil bei geringer Drehzahl und Last auf eine niedrige Ventilhubkurve (zentraler Nocken) geschaltet bzw. abgeschaltet wird. Hierdurch wird durch Drallerhöhung eine Verbrennung bei mageren Verbrennungsluft­ verhältnissen ermöglicht und somit der Verbrennungswirkungsgrad erhöht.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che 3 bis 15 und werden nachfolgend mit ihren Vorteilen näher erläutert.

Durch den in Anspruch 3 beschriebenen erweiterten Bohrungsabschnitt für den Stift ist auf einfache Art und Weise eine Wegbegrenzung für den Stift am Bohrungsgrund gebildet. Vorteilhaft ist es, den erweiterten Bohrungsabschnitt exzentrisch zum ersten Bohrungsabschnitt auszubilden, wobei ein Teilumfang des erweiterten Bohrungsabschnittes fluchtend zum ersten Bohrungsabschnitt verlaufen soll. Durch diese Maßnahme ist ein Verhaken der Druckfeder am Bohrungsgrund vermieden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung geht es aus Anspruch 4 hervor, daß zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte zumindest ein(e) Steigkanal/-bohrung je Bohrung vorgesehen ist, die von einem, mit einem Vorratsraum für die Ver­ sorgung des Spielausgleichselementes mit Druckmittel verbundenen oder aus diesem bestehenden Vorratsraum ausgeht und sich in Längsrichtung erstrec­ kend, mit dem ihr zugeordneten Bohrungsabschnitt der Bohrung bzw. einem zentralen Vorratsraum für Druckmittel am Spielausgleichselement zumindest mittelbar verbunden ist, wobei in Anspruch 5 alternativ aufgeführt ist, die Stifte und das Hydraulikelement getrennt zu versorgen. Bei der erstgenannten Ausgestaltung liegt über der Zuführbohrung im Hemd ein gedrosselter Öldruck an, dieser ist so bemessen (z. B. 0,8 bar), daß eine ausreichende Versorgung des Spielausgleichselements garantiert ist, daß er jedoch nicht ausreicht, die Stifte entgegen der Kraft der Druckfeder in Koppelrichtung zu verschieben. Als Einflußgrößen für eine Ansteuerung eines beispielsweise Drosselventils können die Drehzahl, Öl- und Kühlmitteltemperatur, die Fahrgeschwindigkeit und andere Größen dienen. Ab einem kennfeldabhängigen Schaltpunkt schaltet das Drosselventil den maximalen Öldruck zu und die Stifte werden in Koppelrich­ tung verschoben. Die getrennte Versorgung der Stifte gestattet einen hohen Druck an Hydraulikmittel für das Spielausgleichselement während des entkop­ pelten Zustandes des kreisförmigen Bodenabschnittes, beispielsweise bei gerin­ ger Drehzahl der Brennkraftmaschine, so daß unter bestimmten Betriebsbedin­ gungen, beispielsweise beim Stop & Go-Verkehr, mit höherer Sicherheit Hy­ draulikmittel im Spielausgleichselement vorhanden ist.

Durch das U-förmige Blechteil nach einem weiteren Anspruch sind die Vorrats­ räume auf einfache Weise gegen Auslaufen gesichert. Zudem ist bei der Varian­ te nach Anspruch 4 durch das Blechteil eine einfache Verbindung der Vorrats­ räume in Umfangsrichtung hergestellt. Denkbar und vorgesehen ist es auch, das Blechteil aus einem polymeren Werkstoff herzustellen bzw. nur dessen Boden radial einzuschnappen und auf die Schenkel zu verzichten, wobei die später beschriebenen Nutquerschnitte separat in oder an das Hemd geformt sein können.

Aus Anspruch 7 geht es hervor, daß die Steigbohrung zur Druckmittelbeauf­ schlagung der Stifte aus einem der separaten Vorratsräume zumindest abschnitts­ weise parallel zu einer Querebene des Stößels verläuft und senkrecht die Bohrungen der Stifte schneidet. Durch diese Ausgestaltung ist eine einfache Verbindung des separaten Vorratsraumes zur Bohrung zur Beaufschlagung der Stifte hergestellt. Die Steigbohrung ist zweckmäßigerweise nach Anspruch 11 als Durchgangsbohrung gefertigt und auf einfache Weise gegen Ölverluste durch endseitige, als Kugeln ausgebildete Stopfelemente verschlossen, wobei auch weitere Verschließelemente wie Schrauben, aber auch fließfähige und/oder aushärtende Medien hierfür denkbar sind.

Durch den in einem weiteren Anspruch beschriebenen Ansatz des kreisringför­ migen Bodenteiles ist eine sichere Führung/Axialbewegung des kreisförmigen Bodenteils zum kreisringförmigen geschaffen. Zugleich ist für das die Vorrats­ räume in nockenferne Richtung abdichtende U-förmige Blechteil eine sichere Abstützung gewährleistet.

Das in den Ansprüchen 9 und 10 beschriebene Anschlagelement in einer Ringnut des kreisförmigen Bodenabschnittes gewährleistet zum einen eine Begrenzung der Relativbewegung der beiden Einheiten zueinander. Zum ande­ ren dient es als Transportsicherung. Außerdem bewirkt es im Zusammenhang mit der in Anspruch 13 genannten Maßnahme einen inneren Kraftfluß der Druckfeder. Diese beeinflußt dann durch den so gebildeten Anschlag die Rückstellfunktion des Spielausgleichselementes nicht mehr während der Grund­ kreisphase und kann deshalb relativ stark ausgelegt werden, so daß auch bei hohen Drehzahlen eine sichere Anlage des Stößels an seinem Steuernocken gewährleistet ist. Denkbar sind jedoch auch weitere Anschlagelemente, wie Stifte oder derartige vom kreisringförmigen Abschnitt ausgehende. Diese können dann über die gesamte Länge des Ringspaltes wahlweise appliziert werden.

In Ausgestaltung der Erfindung geht es aus Anspruch 12 hervor, daß das kolben­ seitig in der Bohrung angeordnete Stopfelement einen in Kolbenrichtung wei­ senden zentrischen Ansatz aufweist, der zumindest abschnittsweise eine gedach­ te Verlängerung der entsprechenden Steigbohrung schneidet. Durch diesen Ansatz ist ein sicherer Zutritt von Hydraulikmittel in die Bohrung des jeweiligen Stiftes in der Lage "entriegelt" gewährleistet, da ansonsten die Steigbohrung durch den Stift in dieser Position verschlossen wäre.

Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens eines der Bauteile (kreisringförmiger Bodenabschnitt mit Hemd und Ansatz und/oder kreisförmiger Bodenabschnitt mit Führungshülse) aus einem Leichtbauwerkstoff herzustellen. Denkbar wäre Aluminium oder ein Aluminiumverbund oder aber auch Maschi­ nenbaukeramik. Gegebenenfalls können Verstärkungseinlagerungen wie Partikel, Fasern oder Gitter involviert werden oder aber auch aufgetragene Verschleiß­ schutzschichten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stößel mit einer gemeinsamen Versorgung des Spielausgleichs­ elementes und der Stifte,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt nach Fig. 1, jedoch mit einer getrenn­ ten Versorgung des Spielausgleichselementes und der Stifte,

Fig. 4 einen um 90° gedrehten Schnitt nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 3 und

Fig. 6 einen Querschnitt nach Fig. 5, jedoch mit beidseitiger Beaufschlagung der Stifte durch Hydraulikmittel.

Aus Fig. 1 geht ein Stößel 1 hervor. Dieser weist einen kreisringförmigen und einen kreisförmigen Bodenabschnitt 2, 3 auf. Ein zentraler Nocken 4 kleinen Hubes und zwei neben diesem angeordnete Nocken 5 größeren Hubes beauf­ schlagen den kreisförmigen sowie den kreisringförmigen Bodenabschnitt 3, 2. Von einem Rand des kreisringförmigen Bodenabschnittes 2 erstreckt sich in nockenferne Richtung ein hohlzylindrisches Hemd 6. Mit diesem Hemd 6 ist der Stößel 1 in einer Bohrung 7 eines Zylinderkopfes 8 längsbeweglich geführt. Der kreisförmige Bodenabschnitt 3 weist an seiner nockenfernen Stirnfläche 9 eine Führungshülse 10 auf. In der Führungshülse 10 ist ein nicht näher be­ schriebenes hydraulisches Spielausgleichselement 11 geführt. Beide Bodenab­ schnitte 2, 3 sind über die Nocken 5, 4 relativ zueinander verschiebbar.

Im kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 (s. Fig. 2) sind zwei Bohrungen 12 in der in Anspruch 1 beschriebenen Art und Weise angeordnet. Diese Bohrungen 12 sind als Durchgangsbohrungen hergestellt und durch endseitige Stopfelemen­ te 13 verschlossen. In jeder Bohrung 12 ist je ein über Druckmittel/Hydraulik­ mittel verschiebbarer Stift 14 angeordnet. Das Druckmittel gelangt über Steig­ bohrungen 15 aus Vorratsräumen 16 in die Bohrungen 12. Die Vorratsräume 16, aus denen das Druckmittel zum Hydraulikelement 11 und in die Bohrung 12 gelangt, sind bei dieser Ausgestaltung miteinander verbunden. Eine Druckfe­ der 17 ist in jeder Bohrung 12 angeordnet und stützt sich einenends auf das Stopfelement 13 ab und wirkt anderenends auf eine erste Stirnfläche 18 des Stiftes 14 entgegen dem Druck des Hydraulikmittels. Das anderenendige Stopf­ element 13 besitzt einen zentrischen Ansatz 19. Dieser ermöglicht einen unge­ hinderten Eintritt von Druckmittel in die Bohrung 12 während der "entriegelten" Phase des Stößels 1. Zur Bildung eines Anschlages für den Stift 14 ist dieser in einem gegenüber einem ersten Bohrungsabschnitt 19a für die Druckfeder 17 erweiterten zweiten Bohrungsabschnitt 20 aufgenommen. Am Grund 21 des erweiterten zweiten Bohrungsabschnittes 20 ist somit ein Anschlag für den Stift 14 gebildet. Die Vorratsräume 16 sind in nockenferne Richtung durch ein umgekehrt U-förmiges Blechteil 22 begrenzt. Ein Außenschenkel 23 des Blech­ teils 22 liegt an einer Innenmantelfläche 24 des Hemdes 6 öldicht an. Zwischen dem Schenkel 23 und der Innenmantelfläche 24 ist zumindest ein Nutquer­ schnitt 25, ausgehend von einer Zulaufbohrung 26, durch das Hemd 6 gegeben. Dieser Nutquerschnitt 25 mündet in einen der miteinander verbundenen Vor­ ratsräume 16.

Die Führungshülse 10 des kreisförmigen Bodenabschnittes 3 ist in einer Boh­ rung 27 eines sich von einem Innenrand 28 des kreisringförmigen Bodenab­ schnittes 2 in nockenferne Richtung erstreckenden Ansatzes 29 aufgenommen. Innenschenkel 30 des U-förmigen Blechteils 22 liegen dabei an einer Außen­ mantelfläche 31 des Ansatzes 29 an. Von einem der Vorratsräume 16 verläuft ein weiterer Nutquerschnitt 56 entlang dem Ansatz 29 im Innenschenkel 30 durch den Ansatz 29 zu einem zentrischen Vorratsraum 32 des Spielausgleichs­ elementes 11.

Ist nun ein Verriegeln der beiden Elemente 2, 3 zueinander gewünscht, wird über ein nicht dargestelltes Drosselventil ein bis dahin begrenzter Druck an Hydraulikmittel freigegeben. Dieser gelangt über den Zulauf 26, den Nutquer­ schnitt 25, die Vorratsräume 16, die Steigbohrung 15 in die Bohrung 12 und verschiebt den jeweiligen Stift 14 entgegen der Kraft der Druckfeder 17. Eine Kopplung der beiden Einheiten 2, 3 erfolgt beispielsweise in der Grundkreis­ phase der Nocken 4, 5 derart, daß ihre Böden zueinander fluchten. Zur eigentli­ chen Kopplung weist eine Außenmantelfläche 33 der Führungshülse 10 des kreisförmigen Abschnittes 3 eine nutförmige Aussparung 34 auf, in welcher der Stift 14 dann eingreift. Durch diesen Eingriff ist dann eine formschlüssige Verbindung beider Einheiten 2, 3 hergestellt und der Stößel 1 folgt der Kontur der äußeren Nocken 5 mit ihrem großen Hub (beispielsweise 9 mm). Ist ein Entriegeln gewünscht (s. Vorteilsangaben zu den Ansprüchen), wird der Hydrau­ likdruck über das Drosselventil minimiert, der Druck der Druckfeder 17 über­ steigt dann in Ausschieberichtung den Druck des Hydraulikmittels, die Druckfe­ der 17 schiebt den Stift 14 bis an den Ansatz 19 des Stopfelementes 13. Beide Elemente 2, 3 sind physisch entkoppelt. Der Ventilhub folgt der Kontur des klei­ nen Nockens 4 über dem kreisförmigen Bodenabschnitt 3.

Zur Begrenzung der Relativbewegung der beiden Einheiten 2, 3 zueinander ist ein Anschlagelement 35 vorgesehen. Dieses Anschlagelement 35 ist hier als Ringteil ausgebildet und überdeckt gleichzeitig einen Ringspalt 36 zwischen der Bohrung 27 des Ansatzes 29 und der Außenmantelfläche 33 der Führungshülse 10. Bei dieser Gestaltungsvariante ist das Anschlagelement 35 in einer Ringnut 37 in einer nockenseitigen Stirnfläche 38 des kreisförmigen Bodenabschnittes 3 angeordnet, wobei im Grundkreis der Nocken 4, 5 dieser Ringnut 37 in Radial­ richtung gesehen im kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 eine Ausnehmung 39 gegenüber liegt. Mit dieser Ausnehmung 39 erfährt der kreisringförmige Boden­ abschnitt 2 einen Anschlag am Anschlagelement 35.

Ein nockenfernes Ende der Führungshülse 10 ist von einem dünnwandigen Haltering 40 umschlossen. Auf diesem Haltering 40 stützt sich einenends eine Druckfeder 41 ab, die anderenends auf einen Boden 42 des U-förmigen Blech­ teils 22 einwirkt. Dadurch wird der kreisringförmige Bodenabschnitt 2 im entkoppelten Zustand stets in Nockenkontakt gehalten.

Alternative Ausgestaltungen der Erfindung sind den Fig. 3 bis 6 zu entneh­ men, wobei lediglich auf die erfindungswesentlichen Unterschiede hingewiesen und auf die Bezeichnung gleichwirkender Elemente der Einfachheit halber verzichtet wird.

Aus den Fig. 3 bis 5 kann der Fachmann sich einen Stößel 1 entnehmen (Fig. 4 um 90° gegenüber Fig. 3 gedreht), bei dem zur Druckmittelbeauf­ schlagung der Stifte 14 und zur Versorgung des Spielausgleichselementes 11 mit Druckmittel separate Steigbohrungen 43, 44 aus separaten Vorratsräumen 45, 46 vorgesehen sind. Bei dieser Variante liegt ständig ein ungedrosselter Druck an Druckmittel für das Spielausgleichselement 11 an. Die Vorratsräume 45, 46 sind, wie den Figuren zu entnehmen ist, nicht mehr miteinander verbunden. Auch diese Vorratsräume 45, 46 sind durch das U-förmige Blechteil 22 in nockenferner Richtung öldicht begrenzt (s. auch Fig. 1). Die Steigbohrungen 43 zur Versorgung der Bohrungen 12 mit Druckmittel sind parallel zu einer Querebene des Stößels 1 hergestellt und endseitig über als Kugeln ausgebildete Stopfelemente 47 öldicht verschlossen.

Im ersten Bohrungsabschnitt 19a (s. auch Fig. 2) können Entweichbohrungen 48 für in diesen Raum gequetschtes Hydraulikmittel angeordnet sein.

Schließlich geht es aus Fig. 6 hervor, daß es vorgesehen ist, eine Rückstellung des Stiftes 14 zur Entriegelung der Einheiten 2, 3 ebenfalls durch Druckmittel aus einer weiteren Steigbohrung 49 zu realisieren. Diese Steigbohrung 49 wird dann über eine separate Ansteuerung mit Druckmittel aus dem Zylinderkopf 8 der Brennkraftmaschine mit Öl beaufschlagt und durch einen separaten Vorrats­ raum 50 versorgt, der über die weitere Steigbohrung 49 den ersten Bohrungs­ abschnitt 19a und somit den Stift 14 beaufschlagt.

Bezugszeichenliste

1 Stößel
2 kreisringförmiger Bodenabschnitt
3 kreisförmiger Bodenabschnitt
4 Nocken
5 Nocken
6 Hemd
7 Bohrung
8 Zylinderkopf
9 Stirnfläche
10 Führungshülse
11 Spielausgleichselement
12 Bohrung
13 Stopfelement
14 Stift
15 Steigbohrung/-kanal
16 Vorratsraum
17 Druckfeder
18 Stirnfläche
19 Ansatz
19a Bohrungsabschnitt, erster
20 Bohrungsabschnitt, zweiter
21 Grund, Anschlag
22 Blechteil
23 Außenschenkel
24 Innenmantelfläche
25 Nutquerschnitt
26 Zulaufbohrung
27 Bohrung
28 Innenrand
29 Ansatz
30 Innenschenkel
31 Außenmantelfläche
32 Vorratsraum
33 Außenmantelfläche
34 Aussparung
35 Anschlagelement
36 Ringspalt
37 Ringnut
38 Stirnfläche
39 Ausnehmung
40 Haltering
41 Druckfeder
42 Boden
43 Steigbohrung/-kanal
44 Steigbohrung/-kanal
45 Vorratsraum
46 Vorratsraum
47 Stopfelement
48 Entweichbohrung
49 Steigbohrung/-kanal
50 Vorratsraum
51 Längsmittelebene
52 Stirnfläche
53 Längsmittelebene
54 Zulaufbohrung
55 Zulaufbohrung
56 Nutquerschnitt.

Claims (15)

1. Stößel (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem kreisring­ förmigen und einem kreisförmigen Bodenabschnitt (2, 3), die konzentrisch zueinander angeordnet und jeweils von Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar sind, wobei ein zentraler Nocken (4) kleinen Hubes zur Beauf­ schlagung des kreisförmigen und zumindest ein neben diesem angeordneter Nocken (5) größeren Hubes zur Beaufschlagung des kreisringförmigen Boden­ abschnittes (3, 2) dient, wobei der Stößel (1) über ein mit dem kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) verbundenes hohlzylindrisches Hemd (6) in einer Bohrung (7) eines Zylinderkopfes (8) geführt ist, während der kreisförmige Bodenab­ schnitt (3) an seiner den Nocken (4, 5) abgewandten Stirnfläche (9) eine Füh­ rungshülse (10) mit einem darin angeordneten Spielausgleichselement (11) aufnimmt und wobei die mit den beiden Bodenabschnitten (2, 3) versehenen Einheiten relativ zueinander verschiebbar und durch druckmittelbeaufschlagbare Koppelmittel aneinander koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im kreisringförmigen Bodenabschnitt (2) auf einer Ebene quer zur Axiallinie des Stößels (1) und in etwa äquidistant zu einer ersten Längsmittelebene (51) des Stößels (1) verlaufend, zwei Bohrungen (12, 19a, 20) angeordnet sind, wobei jede Bohrung (12) einen ersten Bohrungsabschnitt (19a) und einen zweiten Bohrungsabschnitt (20) aufweist und in jeder Bohrung (12, 20) zumindest ein über Druckmittel in wenigstens eine Richtung verschiebbarer Stift (14) als unmittelbares Koppelmittel angeordnet ist, der im Falle des Koppelns beider Ein­ heiten (2, 3) in Bohrungsrichtung derart verschieblich ausgebildet ist, daß er zumindest abschnittsweise, während der Grundkreisphase der Nocken (4, 5) in eine nutförmige Aussparung (34) einer Außenmantelfläche (33) der mit dem kreisförmigen Bodenabschnitt (3) verbundenen Führungshülse (10) eingreift.

2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der als Durchgangsbohrung ausgebildeten Bohrungen (12, 19a) wenigstens eine Druck­ feder (17) angeordnet ist, die sich einenends auf je ein die Bohrungen (12, 19a, 20) öldicht verschließendes Stopfelement (13) abstützt, wobei sie anderenends auf eine erste Stirnfläche (18) des Stiftes (14) einwirkt, und daß eine Kopplung der beiden Einheiten (2, 3), entgegen der Kraft der Druckfeder (17), über das auf eine zweite Stirnfläche (52) des Stiftes (14) einwirkende und diesen in Richtung einer zweiten Längsmittelebene (53) verschiebende Druckmittel realisiert ist, wobei der Stift (14) im Falle der Kopplung mit einem seiner federseitigen Stirnfläche (18) nahen Bereich seiner Außenmantelfläche die zweite Längsmittel­ ebene (53) schneidet, welche senkrecht zur ersten Längsmittelebene (51) ver­ läuft.

3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (17) in einem ersten Bohrungsabschnitt (19a) und der Stift (14) in einem gegenüber diesem erweiterten zweiten Bohrungsabschnitt (20) der Bohrung (12) angeordnet ist und durch den Bohrungsabsatz ein Anschlag (21) für den Stift (14) gebildet wird.

4. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) zumindest ein Steigkanal (15) je Bohrung (12) vorgesehen ist, der von einem mit einem Vorratsraum (16) für die Versorgung des Spielausgleichselementes (11) mit Druckmittel verbundenen oder aus diesem bestehenden Vorratsraum (16) ausgeht und, sich in Längsrich­ tung des Stößels erstreckend, mit dem ihm zugeordneten Bohrungsabschnitt (20) der Bohrung (12) oder einem zentralen Vorratsraum (32) für Druckmittel am Spielausgleichselement (11) zumindest mittelbar verbunden ist.

5. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) und zur Versorgung des Spielaus­ gleichselementes (11) mit Druckmittel getrennte Steigkanäle (43, 44, 49) vor­ gesehen sind, die von getrennten Vorratsräumen (45, 46) ausgehen und, sich in Längs- und/oder Querrichtung des Stößels erstreckend, mit dem ihnen zugeord­ neten Bohrungsabschnitt (20) der Bohrung (12) bzw. einem zentralen Vorrats­ raum (32) für Druckmittel am Spielausgleichselement (11) oder dem Bohrungs­ abschnitt (19a) der Bohrung (12) zumindest mittelbar verbunden sind.

6. Stößel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrats­ räume (16 oder 45, 46, 50) durch ein umgekehrt U-förmiges und ringförmiges Blechteil (22) in nockenferne Richtung öldicht begrenzt sind, welches mit seinem Außenschenkel (23) an einer Innenmantelfläche (24) des Hemdes (6) anliegt und ausgehend von das Hemd (6) schneidenden Zulaufbohrungen (26 oder 54, 55) einen Nutquerschnitt (25, 56) in Richtung der Vorratsräume (16, 32, 45, 46, 50) aufweist.

7. Stößel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigkanal (43, 49) zur Druckmittelbeaufschlagung der Stifte (14) aus einem der separaten Vorratsräume (45, 50) zumindest abschnittsweise parallel zu einer Querebene des Stößels (1) verläuft und senkrecht die Bohrungen (12, 19a, 20) der Stifte (14) schneidet.

8. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (10) des kreisförmigen Bodenabschnittes (3) in einer Bohrung (27) eines hohl­ zylindrischen, sich von einem Innenrand (28) des kreisringförmigen Bodenteiles (2) konzentrisch zum Stößel inneren erstreckenden Ansatz (29) aufgenommen ist, wobei das U-förmige Blechteil (22) mit seinem Innenschenkel (30) an einer Außenmantelfläche (31) des Ansatzes (29) zumindest abschnittsweise anliegt und einen von dem Vorratsraum (16, 46) des Spielausgleichselementes (11) zu einer Bohrung (44) des Ansatzes (29) führenden Nutquerschnitt (56) aufweist, wobei die Bohrung (44) über die Führungshülse (10) mit dem zentrischen Vorratsraum (32) des Spielausgleichselementes (11) verbunden ist.

9. Stößel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlagelement (35) zur Begrenzung der Relativbewegung der mit den Bodenabschnitten (2, 3) verbundenen beiden Einheiten zueinander vorgesehen ist, wobei dieses An­ schlagelement (35) gleichzeitig einen Ringspalt (36) zwischen einer Bohrung (27) des Ansatzes (29) des kreisringförmigen Bodenabschnittes (2) und einer Außenmantelfläche (33) der Führungshülse (10) des kreisförmigen Bodenab­ schnittes (3) übergreift.

10. Stößel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagele­ ment (35) als Ringteil hergestellt ist, welches in einer komplementären Ringnut (37) nahe der nockenseitigen Stirnfläche (38) des kreisförmigen Bodenabschnit­ tes (3) angeordnet ist, wobei der kreisringförmige Bodenabschnitt (2) eine dem Anschlagelement (35) in der Grundkreisphase der Nocken (4, 5) in radialer Richtung gesehen gegenüberliegende Ausnehmung (39) aufweist, an welcher er während der Grundkreisphase der Nocken (4, 5) am Ringteil einen Anschlag erfährt.

11. Stößel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zu einer Querebene des Stößels (1) verlaufende Steigbohrung (43) als Durchgangsbohrung hergestellt und endseitig über bevorzugt als Kugeln ausgebildete Stopfelemente (47) öldicht verschlossen ist.

12. Stößel nach Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kolben­ seitig in der Bohrung (12, 20) angeordnete Stopfelement (13) einen in Kolben­ richtung weisenden zentrischen Ansatz (19) aufweist, der zumindest abschnitts­ weise eine gedachte Verlängerung der entsprechenden Steigbohrung (15, 43) schneidet.

13. Stößel nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein nocken­ fernes Ende der Führungshülse (10) von einem Haltering (40) umschlossen ist, auf dem sich eine Druckfeder (41) einenends abstützt, die anderenends auf einen Boden (42) des U-förmigen Blechteils (22) einwirkt.

14. Stößel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (40) als dünnwandiges Blech- oder Kunststoffteil hergestellt ist.

15. Stößel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden­ abschnitt (2) oder das Hemd (6) und der Ansatz (29) oder der Bodenabschnitt (3) und die Führungshülse (10), d. h. mindestens eines der vorstehend alternativ aufgeführten Bauteile, aus einem Leichtbauwerkstoff und/oder Kunststoff herge­ stellt ist.