EP0717173B1 - Tappet for a switchable valve of an internal combustion engine - Google Patents
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- EP0717173B1 EP0717173B1 EP95115828A EP95115828A EP0717173B1 EP 0717173 B1 EP0717173 B1 EP 0717173B1 EP 95115828 A EP95115828 A EP 95115828A EP 95115828 A EP95115828 A EP 95115828A EP 0717173 B1 EP0717173 B1 EP 0717173B1
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- EP
- European Patent Office
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- coupling member
- locking device
- tappet
- valve stem
- valve
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0005—Deactivating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/14—Tappets; Push rods
- F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
Definitions
- the invention relates to a tappet for a switchable valve according to the preamble of claim 1.
- Such a tappet is known from DE-A-29 52 037.
- the one in it Plunger described for a switchable valve of an internal combustion engine a coupling member through which the valve in a first switching position switched off and in a second switching position for gas exchange control is activated.
- the coupling member is slidable in the plunger and as hydraulically actuated piston.
- This coupling link is in two the switching positions of the plunger assigned end positions by a Locking device lockable, each in a recess on the coupling member intervenes.
- This locking device consists, for example, of a spring-loaded ball or a hydraulically actuated piston.
- the coupling member By Pressurization of the coupling member acting as a piston becomes this Locking devices overpressed or released, so that there is a possibility that when lifting the valve and pressurized piston between the valve stem and bore in the coupling member no clear location is determined, what about this can lead to the valve stem under high wear-prone friction this hole dips.
- the coupling member can be used accordingly unfavorable alignment of the valve stem relative to the bore of the Coupling member take the valve with them, but only over a section the lifting height from where the valve moves under the action of the valve spring Valve seat strikes back undamped, which is very annoying noise and causes additional wear.
- the object of the invention is to provide a generic tappet, whose coupling link is safe and defined in defined periods of time or at certain cam angles can be switched from its end positions, so that low-wear, safe and fast switching is made possible.
- a high switching reliability of such a plunger is unlocked Locking of the coupling member in two, the switching positions of the valve assigned end positions reached.
- Locking of the coupling member in these two end positions is achieved that the respective Shifting process only after unlocking the respective on the coupling member attacking locking device is possible.
- the fact that the locking devices can be unlocked by the valve stem is the unlocking of the Coupling member depending on the position of the valve stem and thus possible from the angle of rotation of the cam or at a defined point in time. In order to can be ensured that the switching process in both directions starts at a specified time or within a specified period of time he follows. This corresponds to a defined angular position of the cam. Thus the switching process is carried out safely and defined in a short time.
- the locking of the coupling member in the two end positions especially safe if this occurs when the end positions are reached
- a spring element acts. This allows a quasi-automatic Allow locking at end positions without the intervention of the Valve stem further switching or Locking mechanisms become necessary.
- the spring elements can be in integrate into the plunger in a space-saving manner.
- An unlocking of one of the locking devices in the upper area of the lifting curve the corresponding cam can be achieved in an advantageous manner if the coupling member has a bore into which the valve stem corresponding position of the coupling member can immerse. Is the corresponding locking device positioned so that it through the valve stem in immersed state is unlocked, one is accordingly in the upper Effective unlocking reached. About the immersion length of the The switching time can be determined.
- the switching process is advantageous by moving the coupling member Way achieved when this has spaced support surfaces on which the piston on the one hand and on the other hand support a spring element, by their Interaction of the coupling member in its respective end positions (at unlocked locking device) is displaceable.
- the plunger is like one Cup built, can be advantageously in the interior of the Piston, the locking devices, the coupling member and a spring element insert, so that the plunger with the same space as conventional Cup tappet gets along.
- a possible form of the locking device can be advantageously form if a resilient locking bolt is formed in the plunger, which in the corresponding end position attacks on the coupling member.
- Another beneficial one Form of the formation of the locking device results from cooperation two interlocking parts of the coupling member and this leading track. The unlocking takes place in an advantageous manner by lifting the coupling member relative to the guideway.
- FIG. 1 An internal combustion engine (not shown in detail) has the one shown in FIG. 1 Area a cylindrical plunger 1, which has a switchable valve 2 is assigned and by means of a camshaft 4 having a cam 3 is operated.
- the plunger 1 is inserted into a bore 5 of a cylinder head 6 and is supported with a compression spring 7.
- the valve 2 includes one with the Valve seat 8 of the cylinder head 6 cooperating valve plate 9 and one Valve stem 10, which is provided with a valve spring plate 11.
- Valve spring plate 11 and cylinder head 6 a valve spring 12 is effective, which Holds valve 2 in the closed position or moves it to this position.
- a device 13 is arranged within the plunger 1, with the two Switch positions for valve 2 are adjustable. In the first switching position (Fig.
- valve 2 is activated, i.e. the valve stem follows the movement of the Cam applied stroke of the ram.
- valve 2 is switched off, i.e. the plunger 1 follows the stroke movement of the Cam 3 while the valve stem remains in place.
- the device 13 for switching the valve 2 is by a piston 14 and a coupling member 15 is formed, which are integrated in the plunger 1.
- the plunger 1 has the shape of a cylindrical cup 16, i.e. he has a jacket part 17 and a cup base 18 which extends a short distance from the cam 3.
- the cup base 18 serves to receive an adjustment plate 19 on the latter Top 20 of the cam 3 acts.
- A protrudes from the jacket part 17 of the cup 16 Extension 21 in the interior 22, which has a bore 23 for receiving and Guide of the piston 14 has.
- the bore 23 starts from a Outer periphery of the jacket part 17 circumferential annular groove 24, on the on itself known way of pressurizing the in the bore 23rd guided piston 14 takes place.
- a molded part 25 is inserted, which on Cup bottom 18 abuts and on the side opposite the extension 21 has a downwardly drawn portion 26.
- a spring tongue 27 is punched out and bent downwards.
- the interior 22 is covered on its underside by a guide plate 28 completed on an inner circumferential shoulder 29 of the jacket part 17th is present.
- the top of the guide plate 28 serves as a guideway 30 of approximately Coupling member 15 which can be moved perpendicularly to the valve movement
- Guides not shown in detail on the molded part 25 can be a straight line Allow movement of the coupling part 15.
- the guide plate 28 has one Opening 31, which is opposite to the valve stem 10 and from this appropriate movement can be penetrated.
- the coupling member 15 has two opposing support surfaces 32, 33.
- the piston 14 rests on the support surface 32 facing the extension 21, while a compression spring 34 is located on the opposite support surface 33 supports, the other end of which rests on the jacket part 17.
- a compression spring 34 is located on the opposite support surface 33 supports, the other end of which rests on the jacket part 17.
- the coupling member 15 is in the direction of the valve movement continuously penetrated by a bore 35, the diameter D larger is the diameter d of the valve stem.
- the coupling member 15 is on its top side has a recess 36 which is open at the top and towards the extension 21, that on the side facing away from the extension 21 by a stop 37 is limited. On this stop 37 is in the position shown in Fig.
- the coupling member 15 is on its underside facing the guide plate 28 has an extension 38, which in the end position shown in Fig. 2 protrudes into the opening 31 of the guide plate.
- the extension 38 is on the piston 14 opposite side of the bore 35 is formed.
- the coupling member 15 is under pressure when the piston 14 is depressurized the compression spring 34 in its (left) end position (bearing on the extension 21) protrudes the extension 38 into the opening 31 of the guide plate 28.
- the valve stem 10 is located on the extension 38 of the coupling member 15. Arrives at rotation of the cam 3 the area acting between this and the adjusting plate 19 in the transition between base circle 39 and flank area 40, the plunger 1 is by the Lifting action of the cam 3 pressed down until the coupling member 15 raised against the action of the spring tongue 27 and on the molding 25 is present. After this lifting of the coupling member 15 there is a rigid connection between cam 3, plunger 1 with coupling part 15 and Valve stem 10 so that corresponding stroke movements of the valve are triggered will.
- the cam 3 is formed in this embodiment so that the Base circle 39 comprises approximately an angle of 180 ° and the flank region 40 also includes about 180 °. Other cam shapes and other angular ranges are of course easily possible.
- Locking element e.g. a pawl
- a spring force or gravity is applied.
- valve 2 If valve 2 is to be reactivated from this switching position, the Piston 14 by appropriate control of the supplying it Hydraulic circuit are depressurized. A push back of the Coupling member 15 by the compression spring 34 is only possible if the second locking device 42 is released. Until then, this prevents 37 abutting end of the spring tongue 27 pushing back. 5 illustrated end position of the coupling member 15 dips (when depressurized Piston 14) of the valve stem 10 into the bore 35 of the coupling member 15. The cam 3 reaches the area in cooperation with the adjusting plate 19 its highest cam elevation (Nbll) is the valve stem 10 through corresponding pushing down of the plunger 1 almost completely into the Bore 35 immersed and abuts the spring tongue 27.
- Nbll cam elevation
Description
Die Erfindung betrifft einen Stößel für ein schaltbares Ventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tappet for a switchable valve according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Stößel ist aus der DE-A-29 52 037 bekannt. Der darin beschriebene Stößel für ein schaltbares Ventil einer Brennkraftmaschine weist ein Kupplungsglied auf, durch das das Ventil in einer ersten Schaltstellung abgeschaltet und in einer zweiten Schaltstellung zur Gaswechselsteuerung aktiviert ist. Das Kupplungsglied ist im Stößel verschiebbar und dazu als hydraulisch betätigbarer Kolben ausgebildet. Dieses Kupplungsglied ist in zwei den Schaltstellungen des Stößels zugeordneten Endstellungen durch eine Sperreinrichtung verriegelbar, die in jeweils eine Vertiefung am Kupplungsglied eingreift. Diese Verriegelungseinrichtung besteht beispielsweise aus einer federbelasteten Kugel oder einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben. Durch Druckbeaufschlagung des als Kolben wirkenden Kupplungsgliedes werden diese Sperreinrichtungen überdrückt bzw. gelöst, so daß die Möglichkeit besteht, daß bei der Ventilerhebung und druckbeaufschlagtem Kolben zwischen Ventilschaft und Bohrung im Kupplungsglied keine eindeutige Lage festgelegt ist, was dazu führen kann, daß der Ventilschaft unter hoher verschleißträchtiger Reibung in diese Bohrung eintaucht. Außerdem kann das Kupplungsglied bei entsprechend ungünstiger Ausrichtung des Ventilschaftes relativ zur Bohrung des Kupplungsgliedes zwar das Ventil mitnehmen, jedoch nur über einen Teilbereich der Hubhöhe, von wo aus das Ventil unter der Wirkung der Ventilfeder in den Ventilsitz ungedämpft zurückschlägt, was stark störende Geräusche und zusätzlichen Verschleiß verursacht.Such a tappet is known from DE-A-29 52 037. The one in it Plunger described for a switchable valve of an internal combustion engine a coupling member through which the valve in a first switching position switched off and in a second switching position for gas exchange control is activated. The coupling member is slidable in the plunger and as hydraulically actuated piston. This coupling link is in two the switching positions of the plunger assigned end positions by a Locking device lockable, each in a recess on the coupling member intervenes. This locking device consists, for example, of a spring-loaded ball or a hydraulically actuated piston. By Pressurization of the coupling member acting as a piston becomes this Locking devices overpressed or released, so that there is a possibility that when lifting the valve and pressurized piston between the valve stem and bore in the coupling member no clear location is determined, what about this can lead to the valve stem under high wear-prone friction this hole dips. In addition, the coupling member can be used accordingly unfavorable alignment of the valve stem relative to the bore of the Coupling member take the valve with them, but only over a section the lifting height from where the valve moves under the action of the valve spring Valve seat strikes back undamped, which is very annoying noise and causes additional wear.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Stößel zu schaffen, dessen Kupplungsglied sicher und definiert in festgelegten Zeitspannen bzw. bei bestimmten Nockenwinkeln aus seinen Endstellungen heraus schaltbar ist, so daß ein verschleißarmes, sicheres und schnelles Schalten ermöglicht wird. The object of the invention is to provide a generic tappet, whose coupling link is safe and defined in defined periods of time or at certain cam angles can be switched from its end positions, so that low-wear, safe and fast switching is made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of Claim 1 solved.
Eine hohe Schaltsicherheit eines derartigen Stößels wird durch die entsperrbare Verriegelung des Kupplungsgliedes in zwei, den Schaltstellungen des Ventils zugeordneten Endstellungen erreicht. Durch die Verriegelung des Kupplungsgliedes in diesen beiden Endstellungen wird erreicht, daß der jeweilige Schaltvorgang erst nach Entriegelung der jeweiligen am Kupplungsglied angreifenden Sperreinrichtung möglich ist. Dadurch, daß die Sperreinrichtungen jeweils durch den Ventilschaft entriegelbar sind, ist die Entsperrung des Kupplungsgliedes in Abhängigkeit von der Position des Ventilschaftes und damit vom Drehwinkel des Nockens bzw. zu einem definierten Zeitpunkt möglich. Damit läßt sich sicherstellen, daß der Schaltvorgang in beide Richtungen jeweils zu einem festgelegten Zeitpunkt beginnt bzw. in einer festgelegten Zeitspanne erfolgt. Dies entspricht einer definierten Winkelstellung des Nockens . Somit wird der Schaltvorgang sicher und definiert in kurzer Zeit ausgeführt. Erhöhter Verschleiß durch übermäßige Reibkräfte bzw. Kantenpressungen ist damit ausgeschlossen. Dadurch, daß die Entriegelung der Sperreinrichtungen des Kupplungsgliedes durch den Ventilschaft des Ventils erfolgt, ist der Einsatz von Standardnockenwellen möglich. Der Ventiltrieb läßt sich damit entsprechend einfach ausbilden, da insbesondere auf eine aufwendige Betätigungshydraulik im drehenden System der Nockenwelle verzichtet werden kann.A high switching reliability of such a plunger is unlocked Locking of the coupling member in two, the switching positions of the valve assigned end positions reached. By locking the Coupling member in these two end positions is achieved that the respective Shifting process only after unlocking the respective on the coupling member attacking locking device is possible. The fact that the locking devices can be unlocked by the valve stem, is the unlocking of the Coupling member depending on the position of the valve stem and thus possible from the angle of rotation of the cam or at a defined point in time. In order to can be ensured that the switching process in both directions starts at a specified time or within a specified period of time he follows. This corresponds to a defined angular position of the cam. Thus the switching process is carried out safely and defined in a short time. Increased Wear is due to excessive frictional forces or edge pressures locked out. The fact that the unlocking of the locking devices of Coupling member through the valve stem of the valve is the use of standard camshafts possible. The valve train can be adjusted accordingly easy training, because in particular on a complex actuation hydraulic rotating system of the camshaft can be dispensed with.
Die Verriegelung des Kupplungsgliedes in den beiden Endstellungen wird besonderes sicher, wenn diese jeweils bei Erreichen der Endstellungen durch Einwirken eines Federelementes erfolgt. Damit läßt sich ein quasi selbsttätiges Verriegeln bei Endstellungen ermöglichen, ohne daß über den Eingriff des Ventilschaftes weitere von außen einwirkende Schalt- bzw. Verriegelungsmechanismen nötig werden. Die Federelemente lassen sich in platzsparender Weise in den Stößel integrieren.The locking of the coupling member in the two end positions especially safe if this occurs when the end positions are reached A spring element acts. This allows a quasi-automatic Allow locking at end positions without the intervention of the Valve stem further switching or Locking mechanisms become necessary. The spring elements can be in integrate into the plunger in a space-saving manner.
Eine Entriegelung einer der Sperreinrichtungen im oberen Bereich der Hubkurve des entsprechenden Nockens läßt sich auf vorteilhafte Weise erreichen, wenn das Kupplungsglied eine Bohrung aufweist, in die der Ventilschaft bei entsprechender Stellung des Kupplungsgliedes eintauchen kann. Ist die entsprechende Sperreinrichtung so positioniert, daß sie durch den Ventilschaft im eingetauchten Zustand entsperrt wird, wird eine entsprechend im oberen Hubbereich wirksame Entriegelung erreicht. Über die Eintauchlänge des Ventilschaftes läßt sich der Schaltzeitpunkt festlegen.An unlocking of one of the locking devices in the upper area of the lifting curve the corresponding cam can be achieved in an advantageous manner if the coupling member has a bore into which the valve stem corresponding position of the coupling member can immerse. Is the corresponding locking device positioned so that it through the valve stem in immersed state is unlocked, one is accordingly in the upper Effective unlocking reached. About the immersion length of the The switching time can be determined.
Eine Entriegelung der zweiten Sperreinrichtung vor dem Durchlaufen des Grundkreisbereiches des Nockens wird erreicht, wenn der Ventilschaft in der zweiten Endstellung des Kupplungsgliedes an diesem anliegt. An unlocking of the second locking device before going through the The base circle area of the cam is reached when the valve stem is in the second end position of the coupling member bears against this.
Der Schaltvorgang wird durch Verschieben des Kupplungsgliedes auf vorteilhafte Weise erreicht, wenn dieses beabstandete Stützflächen aufweist, an denen sich der Kolben einerseits und andererseits ein Federelement abstützen, durch deren Zusammenwirken das Kupplungsglied in seine jeweiligen Endstellungen (bei entriegelter Sperreinrichtung) verschiebbar ist. Wird der Stößel nach Art einer Tasse aufgebaut, lassen sich in den Innenraum auf vorteilhafte Weise der Kolben, die Sperreinrichtungen, das Kupplungsglied und ein Federelement einsetzen, so daß der Stößel mit dem gleichen Bauraum wie herkömmliche Tassenstößel auskommt.The switching process is advantageous by moving the coupling member Way achieved when this has spaced support surfaces on which the piston on the one hand and on the other hand support a spring element, by their Interaction of the coupling member in its respective end positions (at unlocked locking device) is displaceable. If the plunger is like one Cup built, can be advantageously in the interior of the Piston, the locking devices, the coupling member and a spring element insert, so that the plunger with the same space as conventional Cup tappet gets along.
Eine mögliche Form der Sperreinrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise ausbilden, wenn im Stößel ein federnder Sperriegel ausgebildet ist, der in der entsprechenden Endstellung am Kupplungsglied angreift. Eine andere vorteilhafte Form der Ausbildung der Sperreinrichtung ergibt sich durch Zusammenwirken zweier ineinandergreifender Teile des Kupplungsgliedes und der dieses führenden Führungsbahn. Die Entriegelung erfolgt dabei in vorteilhafter Weise durch Anheben des Kupplungsgliedes relativ zur Führungsbahn.A possible form of the locking device can be advantageously form if a resilient locking bolt is formed in the plunger, which in the corresponding end position attacks on the coupling member. Another beneficial one Form of the formation of the locking device results from cooperation two interlocking parts of the coupling member and this leading track. The unlocking takes place in an advantageous manner by lifting the coupling member relative to the guideway.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further advantages and advantageous developments of the invention result from the dependent claims and the description.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Nockentriebes,
- Fig. 2 - 6
- Schnitte durch einen erfindungsgemäßen Stößel mit teilweise angedeuteten Nocken in verschiedenen Arbeitsstellungen.
- Fig. 1
- 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine in the area of a cam drive,
- Fig. 2-6
- Cuts through a tappet according to the invention with partially indicated cams in different working positions.
Eine nicht näher gezeigte Brennkraftmaschine weist in dem in Fig. 1 dargestellten
Bereich einen zylindrischen Stößel 1 auf, der einem schaltbaren Ventil 2
zugeordnet ist und mittels einer einen Nocken 3 aufweisende Nockenwelle 4
betätigt wird. Der Stößel 1 ist in eine Bohrung 5 eines Zylinderkopfes 6 eingesetzt
und stützt sich mit einer Druckfeder 7 ab. Das Ventil 2 umfaßt einen mit dem
Ventilsitz 8 des Zylinderkopfes 6 zusammenwirkenden Ventilteller 9 sowie einen
Ventilschaft 10, der mit einem Ventilfederteller 11 versehen ist. Zwischen
Ventilfederteller 11 und Zylinderkopf 6 ist eine Ventilfeder 12 wirksam, die das
Ventil 2 in der geschlossenen Stellung hält bzw. es in diese Stellung bewegt.
Innerhalb des Stößels 1 ist eine Einrichtung 13 angeordnet, mit der zwei
Schaltstellungen für das Ventil 2 einstellbar sind. In der ersten Schaltstellung (Fig.
2) ist das Ventil 2 aktiviert, d.h. der Ventilschaft folgt der Bewegung des vom
Nocken aufgebrachten Hubes des Stößels. In der anderen Schaltstellung (Fig. 5)
ist das Ventil 2 abgeschaltet, d.h. der Stößel 1 folgt der Hubbewegung des
Nockens 3, während der Ventilschaft seine Lage beibehält.An internal combustion engine (not shown in detail) has the one shown in FIG. 1
Area a cylindrical plunger 1, which has a switchable valve 2
is assigned and by means of a camshaft 4 having a cam 3
is operated. The plunger 1 is inserted into a bore 5 of a
Die Einrichtung 13 zur Schaltung des Ventils 2 wird durch einen Kolben 14 und
ein Kupplungsglied 15 gebildet, die in den Stößel 1 integriert sind. Der Stößel 1
hat die Form einer zylindrischen Tasse 16, d.h. er besitzt ein Mantelteil 17 und
einen Tassenboden 18, der sich mit geringem Abstand zum Nocken 3 erstreckt.
Der Tassenboden 18 dient zur Aufnahme einer Einstellplatte 19, auf deren
Oberseite 20 der Nocken 3 einwirkt. Vom Mantelteil 17 der Tasse 16 ragt ein
Fortsatz 21 in den Innenraum 22, der eine Bohrung 23 zur Aufnahme und
Führung des Kolbens 14 aufweist. Die Bohrung 23 geht aus von einer am
Außenumfang des Mantelteils 17 umlaufenden Ringnut 24, über die auf an sich
bekannte Art und Weise die Druckmittelbeaufschlagung des in der Bohrung 23
geführten Kolbens 14 erfolgt.The device 13 for switching the valve 2 is by a
In den Innenraum 22 der Tasse 16 ist ein Formteil 25 eingesetzt, das am
Tassenboden 18 anliegt und auf der dem Fortsatz 21 gegenüberliegenden Seite
einen nach unten gezogenen Abschnitt 26 aufweist. Im mittleren Bereich des
Formteils 25 ist eine Federzunge 27 ausgestanzt und nach unten abgebogen.
Der Innenraum 22 wird an seiner Unterseite durch eine Führungsplatte 28
abgeschlossen, die an einer innen umlaufenden Schulter 29 des Mantelteils 17
anliegt. Die Oberseite der Führungsplatte 28 dient als Führungsbahn 30 des etwa
senkrecht zur Ventilbewegung verschieblichen Kupplungsgliedes 15. Durch
nicht näher dargestellte Führungen am Formteil 25 läßt sich eine gradlinige
Bewegung des Kupplungsteils 15 ermöglichen. Die Führungsplatte 28 hat eine
Öffnung 31, die dem Ventilschaft 10 gegenüberliegt und die von diesem bei
entsprechender Bewegung durchdrungen werden kann.In the
Das Kupplungsglied 15 hat zwei einander gegenüberliegende Stützflächen 32,
33. An der dem Fortsatz 21 zugewandten Stützfläche 32 liegt der Kolben 14 an,
während sich an der gegenüberliegenden Stützfläche 33 eine Druckfeder 34
abstützt, deren anderes Ende am Mantelteil 17 anliegt. Durch
Druckbeaufschlagung des Kolbens 14 über die Bohrung 23 bzw. die Ringnut 24
läßt sich das Kupplungsglied 15 gegen die Wirkung der Druckfeder 34
verschieben. Das Kupplungsglied 15 ist in Richtung der Ventilbewegung
durchgehend von einer Bohrung 35 durchdrungen, deren Durchmesser D größer
ist als der Durchmesser d des Ventilschaftes. Das Kupplungsglied 15 hat an
seiner Oberseite eine nach oben und zum Fortsatz 21 hin offene Vertiefung 36,
die auf der dem Fortsatz 21 abgewandten Seite durch einen Anschlag 37
begrenzt ist. Auf diesem Anschlag 37 liegt in der in Fig. 2 dargestellten Stellung
des Kupplungsgliedes 15 die Federzunge 27 des Formteils 25 auf. In der in Fig. 5
dargestellten zweiten Endstellung des Kupplungsgliedes 15 ragt die Federzunge
27 am Anschlag 37 vorbei in die Vertiefung 36. Das Kupplungsglied 15 hat an
seiner der Führungsplatte 28 zugewandten Unterseite einen Fortsatz 38, der in
der in Fig. 2 dargestellten Endstellung in die Öffnung 31 der Führungsplatte ragt.
Der Fortsatz 38 ist in dieser Ausführungsform auf der dem Kolben 14
abgewandten Seite der Bohrung 35 ausgebildet.The
Befindet sich das Kupplungsglied 15 bei drucklosem Kolben 14 unter der Wirkung
der Druckfeder 34 in seiner (linken) Endstellung (Anlage am Fortsatz 21), ragt
der Fortsatz 38 in die Öffnung 31 der Führungsplatte 28. Der Ventilschaft 10 liegt
am Fortsatz 38 des Kupplungsgliedes 15 an. Gelangt bei Drehung des Nockens 3
der zwischen diesem und der Einstellplatte 19 wirkende Bereich in den Übergang
zwischen Grundkreis 39 und Flankenbereich 40, wird der Stößel 1 durch die
Hubwirkung des Nockens 3 nach unten gedrückt, bis das Kupplungsglied 15
gegen die Wirkung der Federzunge 27 nach oben angehoben und am Formteil
25 anliegt. Nach diesem Anheben des Kupplungsgliedes 15 ergibt sich eine
starre Verbindung zwischen Nocken 3, Stößel 1 mit Kupplungsteil 15 und
Ventilschaft 10, so daß entsprechende Hubbewegungen des Ventils ausgelöst
werden. Der Nocken 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß der
Grundkreis 39 etwa einen Winkel von 180° umfaßt und der Flankenbereich 40
ebenfalls etwa 180° umfaßt. Andere Nockenformen und andere Winkelbereiche
sind natürlich ohne weiteres möglich. Kommt nach Durchlaufen des
Flankenbereiches 40 der Wirkbereich zwischen Nocken 3 und Einstellplatte 19
wieder in den Bereich des Grundkreises 39, befindet sich das Ventil 2 wieder im
geschlossenen Zustand und das Kupplungsglied 15 wird durch die Wirkung der
Federzunge 37 nach unten gedrückt, bis der Fortsatz 38 in die Öffnung 31
eindringt.The
Soll das Ventil 2 dagegen abgeschaltet werden, wird der Kolben 14 über die
Ringnut 24 und die Bohrung 23 mit Druck beaufschlagt. Durch die Wirkung des
hydraulischen Druckes wird das Kupplungsglied 15 gegen die Wirkung der
Druckfeder 34 so lange nach rechts verschoben, bis der Fortsatz 38 an der
Wandung der Öffnung 31 anliegt. Ein Verschieben darüber hinaus ist nicht
möglich. Fortsatz 38 und Öffnung 31 wirken zusammen als Sperreinrichtung 41.
Wird im Zusammenwirken zwischen Nocken 3 und Einstellplatte 19 der Übergang
vom Grundkreisbereich 39 in den Flankenbereich 40 erreicht, wird das
Kupplungsglied 15 - wie zuvor beschrieben (Fig. 3) - angehoben, so daß der
Fortsatz 38 vollständig aus der Öffnung 31 austaucht. Aufgrund der beim
Ventilhub (Durchlaufen des Flankenbereiches 40) wirkenden Reibkräfte zwischen
Ventilschaft 10 und Kupplungsglied 15 einerseits und zwischen Kupplungsglied
15 und Formteil 25 bzw. Tassenboden 18 wird das Kupplungsglied 15 trotz
wirksamem hydraulischem Druck am Kolben 14 in dieser Lage gehalten. Gelangt
der zwischen Nocken 3 und Einstellplatte 19 wirksame Bereich nach einer
Drehung um etwa 180° in den Übergang zwischen Flankenbereich 40 und
Grundkreis 39, kann bei nachlassenden Reibkräften (geschlossenes Ventil) das
Kupplungsglied 15 vom Kolben 14 gegen die Wirkung der Druckfeder 34
verschoben werden, so daß der Fortsatz 38 über die Öffnung 31 auf die
Führungsplatte 28 verschoben wir (Fig. 4). Das Kupplungsglied 15 wird dann
durch den Kolben 14 bis in die in Fig. 5 dargestellte (rechte) Endlage gedrückt
und liegt an dem als Endanschlag dienenden Abschnitt 26 des Formteils 25 an. In
dieser Endstellung kann die Federzunge 27 des Formteils 25 am Anschlag 37
vorbei in die Vertiefung 36 eintauchen. Die Federzunge 27 wirkt zusammen mit
dem Anschlag 37 als zweite Sperreinrichtung 42, und verhindert ein Zurückstellen
des Kupplungsgliedes 15. In dieser rechten Endstellung des Kupplungsgliedes 15
kann der Ventilschaft 10 in die Bohrung 35 des Kupplungsgliedes 15 eintauchen,
so daß zwar der Stößel 1 der Hubbewegung des Nockens 3 folgt, der Ventilschaft
10 und damit das Ventil 2 jedoch nicht bewegt werden. Das Ventil 2 ist
demzufolge abgeschaltet. Das Ventil 2 verbleibt in der abgeschalteten Stellung,
solange der Kolben 14 mit Druck beaufschlagt ist.On the other hand, if the valve 2 is to be switched off, the
Anstelle der Federzunge 27 kann ohne weiteres ein anderes winkelbewegliches
Sperrelement (z.B. eine Sperrklinke) eingesetzt werden, das von einer Federkaft
oder der Schwerkraft beaufschlagt wird.Instead of the
Soll das Ventil 2 aus dieser Schaltstellung wieder aktiviert werden, muß der
Kolben 14 durch entsprechende Ansteuerung des ihn versorgenden
Hydraulikkreises drucklos geschaltet werden. Ein Zurückschieben des
Kupplungsgliedes 15 durch die Druckfeder 34 ist jedoch erst möglich, wenn die
zweite Sperreinrichtung 42 gelöst wird. Bis dahin verhindert das am Anschlag 37
anliegende Ende der Federzunge 27 das Zurückschieben. Bei der in Fig. 5
dargestellten Endstellung des Kupplungsgliedes 15 taucht (bei drucklosem
Kolben 14) der Ventilschaft 10 in die Bohrung 35 des Kupplungsgliedes 15 ein.
Erreicht der Nocken 3 im Zusammenwirken mit der Einstellplatte 19 den Bereich
seiner höchsten Nockenerhebung (Nbll) ist der Ventilschaft 10 durch
entsprechendes Herunterdrücken des Stößels 1 nahezu vollständig in die
Bohrung 35 eingetaucht und liegt an der Federzunge 27 an. Durch vollständiges
Herunterdrücken des Stößels 1 im Bereich der Nockenspitze, d.h. im
Nockenbereich mit der höchsten Erhebung, wird die Federzunge 27 bis an den
Tassenboden 18 angehoben (Fig.6). Das Kupplungsglied 15 kann nach der
Entriegelung der zweiten Sperreinrichtung 42 durch die Druckfeder 34 nach links
verschoben werden. Dieses Verschieben trotz eingetauchtem Ventilschaft 10 ist
aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser von Ventilschaft 10 und Bohrung 35
möglich. Das Kupplungsglied 15 wird durch die Druckfeder 34 so weit nach links
verschoben, bis die Wandung der Bohrung 35 am Ventilschaft 10 anliegt. In
dieser Zwischenstellung Zs liegt das Ende der Federzunge 27 auf dem Anschlag
26 auf, so daß kein erneutes Verriegeln möglich ist. Ein vollständiges
Zurückschieben des Kupplungsgliedes 15 in die erste (linke) Endstellung ist
möglich, nachdem der Ventilschaft 10 vollständig aus der Bohrung 35
ausgetaucht ist, d.h. im Bereich des Zusammenwirkens des Grundkreises 39 mit
der Einstellplatte 19. Das Kupplungsglied 15 wird so weit nach links verschoben,
bis es am Fortsatz 21 anliegt und der Fortsatz 38 wieder in die Öffnung 31
gedrückt wird. Das Ventil 2 bzw. der Stößel 1 befindet sich wieder in der in Fig. 2
dargestellten aktivierten Stellung.If valve 2 is to be reactivated from this switching position, the
Durch die zuvor beschriebene Verriegelung des Kupplungsgliedes 15 in den
beiden Endstellungen bzw. den beiden Schaltstellungen des Ventils 2 und die
Entriegelung durch den Ventilschaft 10 wird ein definierter Schaltvorgang
sichergestellt, bei dem die Verschiebung des Kupplungsgliedes 15 im
wesentlichen während des Zusammenwirkens von Grundkreis 39 und
Einstellplatte 19 erfolgt.Due to the locking of the
Die zuvor beschriebene Zuordnung von Endstellungen des Kupplungsgliedes und Schaltstellungen des Ventils sowie die Zuordnung zwischen den Schaltstellungen bzw. Endstellungen und den einzelnen Sperreinrichtungen ist als eine mögliche Ausführungsvariante zu sehen. Abweichende bzw. andere Zuordnungen sind natürlich ohne weiteres möglich. So kann beispielsweise das Ventil 2 in der ersten (linken) Endstellung des Kupplungsgliedes abgeschaltet und in der zweiten (rechten) Endstellung aktiviert sein.The previously described assignment of end positions of the coupling member and Switch positions of the valve and the assignment between the switch positions or end positions and the individual locking devices is one possible Design variant to see. Different or different assignments are of course, easily possible. For example, the valve 2 in the first (left) end position of the coupling member switched off and in the second (right) end position must be activated.
Weiterhin sind auch Abwandlungen der Sperreinrichtungen ohne weiteres
möglich. So kann beispielsweise das mit der ersten Sperreinrichtung 41
zusammenwirkende Federelement unabhängig von der zweiten Sperreinrichtung
42 ausgebildet sein.Furthermore, modifications of the locking devices are also straightforward
possible. For example, this can be done with the first locking device 41
cooperating spring element independent of the
Claims (15)
- A tappet for a switchable valve (2) of an internal-combustion engine with a device which comprises an hydraulically actuated piston (14) and a coupling member (15) actuated by the piston and by which device the valve is switched off in a first switching position and is activated for gas-exchange control in a second switching position, wherein the tappet cooperates with a cam (3) on a camshaft (4) and the coupling member (15) can be locked by a first locking device (41) and a second locking device (42) in two end positions associated with the switching positions, characterized in that the locking devices can each be unlocked by the stem (10) of the valve (2).
- A tappet according to Claim 1, characterized in that the locking of the coupling member (15) is carried out in each case by the action of a spring member (27) when the end positions are reached.
- A tappet according to Claim 1 or 2, characterized in that the coupling member (15) is provided with a bore (35) which the valve stem (10) enters in one (first) end position, and in the inserted state the valve stem (10) unlocks one of the locking devices (locking device (41) or locking device (42)).
- A tappet according to one of Claims 1 to 3, characterized in that in one (second) end position of the coupling member (15) the valve stem (10) rests thereon, and when the tappet (1) is actuated by the cam (3) the valve stem (10) unlocks one of the locking devices (locking device (42) or locking device (41)).
- A tappet according to one of the preceding Claims, characterized in that the coupling member (15) has spaced support faces (32, 33) on which the piston (14) and a spring member (34) are supported.
- A tappet according to Claim 3, characterized in that the coupling member (15) is fixed in a first cam-path area (NbI) and in its first end position by the associated locking device (42), whereas the locking device (42) is unlocked in a second cam-path area (NbII) in this switching position by the valve stem (10), as a result of which the coupling member (15) is moved by the cooperation of the piston (14) and the action of a spring member (34) from the first end position first into an intermediate position (Zs) and in the following first cam-path area (NbI) into a second end position, from which it is returned in the first cam-path area (NbI) into the first end position with an opposite cooperation of the piston (14) and the spring member (34).
- A tappet according to Claim 6, characterized in that the diameter (D) of the bore (35) in the coupling member (15) for reaching the intermediate position (Zs) is larger than the diameter (d) of the valve stem (10).
- A tappet according to one of the preceding Claims, characterized in that the tappet (1) is constructed in the manner of a cup (16) and comprises a jacket part (17), a cup base (18) and an interior (22) surrounded thereby, and the piston (14), the locking devices (41, 42), the coupling member (15) and the spring member (34) are inserted in the interior (22).
- A tappet according to Claim 8, characterized in that one locking device (42) is arranged between the cup base (18) and the coupling member (15).
- A tappet according to one of the preceding Claims, characterized in that the coupling member (15) can be displaced on a guide path (30) and can be lifted by the valve stem (10) substantially at a right angle thereto, and one of the locking devices (41) is formed by releasably interlocking parts (30, 31) of the coupling member (15) and the guide path (30).
- A tappet according to Claim 10, characterized in that the coupling member (15) can be lifted by the valve stem (10) against the action of a spring means (27).
- A tappet according to Claim 11, characterized in that the spring means (27) is formed by part of the locking device (42) arranged on the cup base (18).
- A tappet according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the guide path (30) has an opening (31) into which an extension (38) of the coupling member (15) engages in the locking position of the associated locking device (41).
- A tappet according to one of the preceding Claims, characterized in that part of the locking device (41) arranged on the cup base (18) is constructed in the form of a resilient tongue (27) on a moulded part (25) inserted into the cup (16).
- A tappet according to one of the preceding Claims, characterized in that the guide path (30) is formed on a guide plate (28) which is inserted into the cup (16), the said guide plate (28) can be traversed by the valve stem (10), and the coupling member (15) can be displaced on the guide plate.
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