EP0824181A1 - Tassenstössel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung - Google Patents

Tassenstössel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung Download PDF

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EP0824181A1
EP0824181A1 EP97111988A EP97111988A EP0824181A1 EP 0824181 A1 EP0824181 A1 EP 0824181A1 EP 97111988 A EP97111988 A EP 97111988A EP 97111988 A EP97111988 A EP 97111988A EP 0824181 A1 EP0824181 A1 EP 0824181A1
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guide
pressure piece
tappet
flange
hydraulic
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    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • F01L1/143Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2307/00Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a switchable tappet in the preamble of claim 1 type described.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 61-118514 is one with a single one Cams of a control shaft interacting tappets known Via locking pin that can be switched on and off on scissors is designed like a piston for slidable arrangement with the inside of the Tappet's guide shirt.
  • the disadvantage here is the relatively large mass of the pressure piece in the valve train of the gas exchange valve.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 61-118515 shows an im essentially on the diameter of a shaft of the gas exchange valve and thus a reduced pressure piece, which is in one with the guide shirt of the bucket tappet acted on by a single cam in one piece connected guide sleeve slidably arranged and by means of substantially is controlled locking pin loaded on bending.
  • This when lifting the Locking bolts held hydraulically in the locking position are included operational safety because of the one-sided bending loads exposed to dangerous deformations.
  • this known tappet because of the loosely arranged pressure piece difficult.
  • DE 28 14 308 C2 is a switchable one Cam of a control shaft actuated bucket tappet known with a Gear coupling pressure piece is equipped.
  • the invention has for its object the generic tappet to be designed in such a way that a locking bolt which interacts with shear stresses Pressure piece of relatively low mass is captively arranged and that further the pressure piece, if necessary, with a hydraulic valve clearance compensation element can be equipped.
  • the first, main task is solved with claim 1 and the entire task with claim 1 in combination with the claim 4th
  • the advantage of the invention is that of the cup tappet To see leadership use, the designer to achieve high operational reliability of the bucket tappet, which can be switched on and off, and for assembly of the bucket tappet through a captive pressure piece all freedoms in the choice of material and dimensions, especially for the design of the pressure piece.
  • the embodiment Invention designed the pressure piece according to claim 6 sleeve-like with Shaft of the gas exchange valve facing the bottom. This design allows a pressure piece of relatively large diameter, the wall thickness of the sleeve-like pressure piece, in particular according to the diameter the recesses for engaging the locking pin.
  • the guide insert according to the invention enables the Invention according to claim 2, that one for reliable operation of the Locking bolt in the thrust piece given straight guide or rotation lock advantageous additionally serves the captive arrangement of the pressure piece, whereby a straight guide groove closed on the valve side, for example in the guide sleeve as a stop for a protrusion engaging in the groove on the pressure piece serves.
  • the leadership use according to the invention serves to further develop the invention according to claim 3 of an advantageously simple arrangement of the locking pin and the hydraulic devices provided for their controlled actuation.
  • Claim 4 describes a preferred embodiment of the pressure piece with a hydraulic valve lash adjuster, being used to ensure its hydraulic Supply the guide insert according to the invention advantageously with a pantry is formed. Otherwise, the leadership assignment can be carried out in accordance with Claim 7 be designed as a light metal die-cast part.
  • claim 5 describes one in connection with the management insert designed spring plate supported on the pressure piece for an advantageous arrangement and design of a return spring for the drive relative to the tappet or stroke-controlled pressure piece, for. B. with activated cylinder deactivation an internal combustion engine.
  • a tappet 3 actuated by a single cam 1 of a control shaft 2 for a hydraulic connection and disconnection of a merely indicated gas exchange valve 4 a, preferably equipped with a cylinder deactivation, not
  • the internal combustion engine shown stands with a stem 5 of the gas exchange valve 4 via an arranged in the tappet 3 against a return spring 6, controlled by means of hydraulically actuated locking bolts 7 Pressure piece 8 in connection.
  • the guide insert 9 a guide sleeve 10 and one with this comprises a connecting sleeve 12 connected via a radial flange 11 and also in / on the flange 11 diametrically arranged receptacles 13 for the locking bolts 7 are arranged in recesses 14 of the in the guide sleeve 10th arranged pressure piece 8 engage.
  • the locking pin receptacles 13 arranged in the guide insert 9 are as Stepped bores each formed from a locking pin 18 with flange piston 19 Locking pin 7 designed, each arranged in the locking direction spring-loaded Has locking bolt 7 arranged in a cavity of a compression spring 34. Furthermore, each of the larger in diameter compared to the control pin 18, the hydraulic unlocking flange piston 19 with the corresponding Stepped bore a hydraulic pressure chamber 20, the one in the guide insert 9 diametrically arranged pressure chambers 20 with in the flange 11 of the guide insert 9 from a common hydraulic inlet 21 in the guide shirt 22 of the non-rotating cup tappet 3 outgoing channels 23 in connection stand.
  • the pressure piece 8 is for achieving a relatively low mass preferably designed like a can. According to a use not shown the sleeve-like pressure piece works with its simple construction Bottom on the stem 5 of the gas exchange valve 4.
  • the pressure piece 8 is designed like a pot Spring plate 31 with an inside against the thrust washer 32 of the tappet 3 biased return spring 6 is connected, the in / on the head plate 26 of the pressure piece 8 centered spring plate 31 a the guide insert flange 11 has adjacent spring support ring 33.
  • the locking bolts 7 including the prestressed compression springs 34 in the recesses 13 of the guide insert 9 secured by means of fixed cover 35.
  • the guide insert 9 according to the invention thus has the advantage of being captive arranged pressure piece 8 the advantage of accommodating an in Diameter large return spring 6 of considerable stroke and further by pre-assembled locking bolts 7 the further advantage of an easy to assembly in the tappet 3.

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Abstract

Für einen Tassenstößel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer insbesondere mit Zylinderabschaltung ausgerüsteten Brennkraftmaschine wird hinsichtlich der hydraulisch-mechanischen Schalteinrichtung mit einem auf den Schaft eines Gaswechselventils einwirkenden, relativ zum Tassenstößel zu- und abschaltbaren Druckstück zur Erzielung einer betriebssicheren Schalteinrichtung vorgeschlagen, daß das Druckstück in einem vom Tassenstößel gesondert ausgebildeten und mit diesem fest verbundenen Führungseinsatz unverlierbar angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen schaltbaren Tassenstößel der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Bauart.
Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 61-118514 ist ein mit einem einzigen Nocken einer Steuerwelle zusammenwirkender Tassenstößel bekannt, dessen über auf Scheren beanspruchte Sperrbolzen zu- und abschaltbares Druckstück kolbenartig gestaltet ist zur gleitbeweglichen Anordnung mit der Innenseite des Führungshemdes des Tassenstößels. Nachteilig hierbei ist die relativ große Masse des Druckstückes im Ventiltrieb des Gaswechselventils.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift 61-118515 zeigt demgegenüber ein im wesentlichen auf den Durchmesser eines Schaftes des Gaswechselventils und damit ein in der Masse reduziertes Druckstück, das in einer mit dem Führungshemd des von einem einzigen Nocken beaufschlagten Tassenstößels einstückig verbundenen Führungshülse gleitbeweglich angeordnet und mittels im wesentlichen auf Biegung belastete Sperrbolzen gesteuert ist. Diese bei Hubbetrieb des Gaswechselventils hydraulisch in Sperrstellung gehaltenen Sperrbolzen sind einschließlich ihrer Führungen wegen der einseitigen Biegebelastungen die Betriebssicherheit gefährdenden Deformationen ausgesetzt. Schließlich ist auch die Montage dieses bekannten Tassenstößels wegen des lose angeordneten Druckstückes erschwert.
Schließlich ist aus der DE 28 14 308 C2 ein schaltbarer, von einem einzigen Nocken einer Steuerwelle betätigter Tassenstößel bekannt, der mit einem mittels Verzahnungen koppelbaren Druckstück ausgerüstet ist. Der wegen der ausschließlich mechanisch bewirkten Verriegelung bauaufwendig gestaltete Tassenstößel wirkt über ein im Druckstück angeordnetes, aus dem Schmiersystem der Brennkraftmaschine versorgtes hydraulisches Ventilspielausgleichselement mit dem Schaft des Gaswechselventils zusammen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Tassenstößel derart zu gestalten, daß ein mit auf Scherung beanspruchte Sperrbolzen zusammenwirkendes Druckstück von relativ geringer Masse unverlierbar angeordnet ist und daß ferner das Druckstück gegebenenfalls mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement ausrüstbar ist.
Der erste, hauptsächliche Aufgabenteil ist mit dem Patentanspruch 1 gelöst und die Gesamtaufgabe mit dem Patentanspruch 1 in Kombination mit dem Anspruch 4.
Der Vorteil der Erfindung ist in dem vom Tassenstößel gesondert ausgebildeten Führungseinsatz zu sehen, der dem Konstrukteur zur Erzielung einer hohen Betriebssicherheit des zu- und abschaltbaren Tassenstößels sowie für eine die Montage des Tassenstößels durch ein unverlierbar angeordnetes Druckstück alle Freiheiten in der Wahl bezüglich Material und Bemessungen an die Hand gibt, insbesondere für die Gestaltung des Druckstückes.
Eine bezüglich der Führung des Druckstückes durch vorteilhaft große Gleitflächen bei vorteilhaft relativ geringer Masse des Druckstückes ist in Ausgestaltung der Erfindung das Druckstück gemäß Anspruch 6 büchsenartig gestaltet mit dem Schaft des Gaswechselventils zugewandt angeordnetem Boden. Diese Gestaltung erlaubt ein Druckstück von relativ großem Durchmesser, wobei sich die Wandstärke des büchsenartigen Druckstückes insbesondere nach den Durchmessern der Ausnehmungen zum Eingriff der Sperrbolzen richtet.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungen gelten auch für ein büchsenartig gestaltetes, jedoch mit der offenen Seite dem Ventilschaft zugewandt angeordnetes Druckstück zur Aufnahme eines hydraulisches Ventilspielausgleichselementes. Nähere Ausgestaltungen hierfür beschreibt der bereits erwähnte Anspruch 4.
Der erfindungsgemäße Führungseinsatz ermöglicht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 2, daß einer zum betriebssicheren Eingriff der Sperrbolzen in das Druckstück gegebene Geradführung bzw. Drehsicherung vorteilhaft zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes dient, wobei eine ventilseitig geschlossene Geradführungsnut beispielsweise in der Führungshülse als Anschlag für einen in die Nut eingreifenden Vorsprung am Druckstück dient.
Ferner dient der erfindungsgemäße Führungseinsatz in Fortbildung der Erfindung gemäß dem Anspruch 3 einer vorteilhaft einfachen Anordnung der Sperrbolzen und der zu deren gesteuerter Betätigung vorgesehenen hydraulischen Einrichtungen.
Anspruch 4 beschreibt eine bevorzugte Ausgestaltung des Druckstückes mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement, wobei zur Sicherstellung seiner hydraulischen Versorgung der erfindungsgemäße Führungseinsatz vorteilhaft mit einer Vorratskammer ausgebildet ist. Im übrigen kann der Führungseinsatz gemäß Anspruch 7 als Leichtmetall-Druckgußteil ausgebildet sein.
Schließlich beschreibt Anspruch 5 einen in Verbindung mit dem Führungseinsatz gestalteten, am Druckstück abgestützten Federteller für eine vorteilhafte Anordnung und Gestaltung einer Rückstellfeder für das relativ zum Tassenstößel antriebslos bzw. hubbeweglich gesteuerte Druckstück, z. B. bei aktivierter Zylinderabschaltung einer Brennkraftmaschine.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Figur 1
einen erfindungsgemäßen Tassenstößel im Längsschnitt und
Figur 2
den erfindungsgemäßen Tassenstößel im Querschnitt gemäß der Linie II-II.
Ein von einem einzigen Nocken 1 einer Steuerwelle 2 betätigter Tassenstößel 3 für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines lediglich angedeuteten Gaswechselventils 4 einer vorzugsweise mit einer Zylinderabschaltung ausgerüsteten, nicht dargestellten Brennkraftmaschine steht mit einem Schaft 5 des Gaswechselventils 4 über ein im Tassenstößel 3 gegen eine Rückstellfeder 6 geführt angeordnetes, mittels hydraulisch betätigter Sperrbolzen 7 antriebsfest/antriebslos gesteuertes Druckstück 8 in Verbindung.
Erfindungsgemäß ist das Druckstück 8 in einem vom Tassenstößel 3 gesondert ausgebildeten und mit diesem fest verbundenen Führungseinsatz 9 unverlierbar angeordnet, wobei der Führungseinsatz 9 eine Führungshülse 10 sowie eine mit dieser über einen radialen Flansch 11 verbundene Verbindungshülse 12 umfaßt und ferner im/am Flansch 11 diametral angeordnete Aufnahmen 13 für die Sperrbolzen 7 angeordnet sind, die in Ausnehmungen 14 des in der Führungshülse 10 angeordneten Druckstückes 8 eingreifen.
Weiter ist das für ein stillgelegtes Gaswechselventil 4 antriebslos gesteuerte Druckstück 8 in der Führungshülse 10 drehgesichert hubbeweglich angeordnet, wobei die aus einem in eine gerade Führungsnut 15 eingreifenden Vorsprung bzw. Stift 16 gebildete Drehsicherung zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes 8 in der Führungshülse 10 über einen mittels der ventilseitig geschlossenen Führungsnut 15 erzielten Anschlag 17 dient.
Die in dem Führungseinsatz 9 angeordneten Sperrbolzen-Aufnahmen 13 sind als Stufenbohrungen für jeweils aus einem Riegelstift 18 mit Flanschkolben 19 gebildeten Sperrbolzen 7 gestaltet, wobei jeder in Sperrichtung federbelastet angeordnete Sperrbolzen 7 in einer Aushöhlung einer Druckfeder 34 angeordnet aufweist. Ferner begrenzt jeder der gegenüber dem Regelstift 18 im Durchmesser größeren, der hydraulischen Entriegelung dienenden Flanschkolben 19 mit der entsprechenden Stufenbohrung einen hydraulischen Druckraum 20, wobei die im Führungseinsatz 9 diametral angeordneten Druckräume 20 mit im Flansch 11 des Führungseinsatzes 9 von einem gemeinsamen Hydraulikzulauf 21 im Führungshemd 22 des drehgesichert ausgebildeten Tassenstößel 3 ausgehenden Kanälen 23 in Verbindung stehen.
Erfindungsgemäß ist das Druckstück 8 zur Erzielung einer relativ geringen Masse vorzugsweise büchsenartig gestaltet. Gemäß einer nicht gezeigten Verwendung wirkt das büchsenartig gestaltete Druckstück bei einfachem Aufbau mit seinem Boden auf den Schaft 5 des Gaswechselventils 4 ein.
Bei der in Figur 1 gezeigten Verwendung des Druckstückes 8 ist dieses mit seinem Sackloch 24 ventilschaftseitig offen angeordnet zur Aufnahme eines hydraulischen Ventilspielausgleichselementes 25. Zur Sicherstellung der Arbeitsweise des Ausgleichselementes 25 ist über diesem in einer Kopfplatte 26 des Druckstückes 8 ein den Hydraulikzufluß zum Ausgleichselement 25 steuerndes Rückschlagventil 27 angeordnet, das über einen Stichkanal 28 in der Führungsbuchse 10 mit einer im/am Flansch 11 angeordneten Hydraulikvorratskammer 29 mediumsführend in Verbindung steht, wobei der Vorratskammer 29 eine gesonderte Hydraulikversorgung 30 im Führungshemd 22 des Tassenstößels 3 zugeordnet ist.
Eine bezüglich Anordnung und Auslegung der Rückstellfeder 6 vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch erreicht, daß das Druckstück 8 über einen topfartig gestalteten Federteller 31 mit einer innenseitig gegen die Anlaufscheibe 32 des Tassenstößels 3 vorgespannten Rückstellfeder 6 in Verbindung steht, wobei der in/an der Kopfplatte 26 des Druckstückes 8 zentriert angeordnete Federteller 31 einen dem Führungseinsatz-Flansch 11 benachbart angeordneten Federstützring 33 aufweist.
Zur Erleichterung der Montage des Führungseinsatzes 9 im Tassenstößel 3 sind die Sperrbolzen 7 einschließlich der vorgespannt angeordneten Druckfedern 34 in den Ausnehmungen 13 des Führungseinsatzes 9 mittels fixierter Deckel 35 lagegesichert.
Der erfindungsgemäße Führungseinsatz 9 weist somit neben dem Vorteil des unverlierbar angeordneten Druckstückes 8 den Vorteil der Unterbringung einer im Durchmesser großen Rückstellfeder 6 von erheblichem Hubfederweg sowie ferner durch vormontiert lagegesicherte Sperrbolzen 7 den weiteren Vorteil einer leicht zu montierenden Baueinheit im Tassenstößel 3 auf.

Claims (8)

  1. Tassenstößel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung,
    wobei der Tassenstößel (3) mit einem Schaft (5) des Gaswechselventils (4) über ein im Tassenstößel (3) gegen ein Rückstellelement (6) geführt angeordnetes, mittels hydraulisch betätigter Sperrbolzen antriebsfest/antriebslos gesteuertes Druckstück (8) in Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Druckstück (8) in einem vom Tassenstößel (3) gesondert ausgebildeten und mit diesem fest verbundenen Führungseinsatz (9) unverlierbar angeordnet ist, wobei
    der Führungseinsatz (9) eine Führungshülse (10) sowie eine mit dieser über einen radialen Flansch (11) verbundene Verbindungshülse (12) umfaßt und ferner
    der Führungseinsatz (9) im Bereich des Flansches (11) diametral angeordnete Aufnahmen (13) für die Sperrbolzen (7) aufweist, die
    in Ausnehmungen (14) des in der Führungshülse (10) bewegbar angeordneten Druckstückes (8) eingreifen.
  2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Druckstück (8) in der Führungshülse (10) drehgesichert hubbeweglich angeordnet ist, wobei
    die aus einem in eine gerade Führungsnut (15) eingreifenden Vorsprung (Stift 16) gebildete Drehsicherung zusätzlich der unverlierbaren Anordnung des Druckstückes (8) in der Führungshülse (10) über einen mittels der ventilseitig geschlossenen Führungsnut (15) erzielten Anschlag (17) dient.
  3. Tassenstößel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sperrbolzen-Aufnahmen (13) als Stufenbohrungen für jeweils aus einem Riegelstift (18) mit Flanschkolben (19) gebildeten Sperrbolzen (7) gestaltet sind, und
    jeder in Sperrichtung federbelastet angordnete Sperrbolzen (7) in einer Aushöhlung eine Druckfeder (34) angeordnet aufweist und ferner
    jeder der gegenüber dem Riegelstift (18) im Durchmesser größeren, der hydraulischen Entriegelung dienenden Flanschkolben (19) mit der entsprechenden Stufenbohrung einen hydraulischen Druckraum (20) begrenzt, wobei
    die diametralen Druckräume (20) mit im Flansch (11) des Führungseinsatzes (9) von einem gemeinsamen Hydraulikzulauf (21) im Führungshemd (22) des drehgesichert ausgebildeten Tassenstößels (3) ausgehenden Kanälen (23) in Verbindung stehen.
  4. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß das im wesentlichen büchsenartig gestaltete Druckstück (8) mit ventilschaftseitig offenem Sackloch (24) zur Anordnung eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes (HVA 25) angeordnet ist mit
    einem darüber in einer Kopfplatte (26) des Druckstückes (8) angeordneten, den Hydraulikzufluß zum Ausgleichselement (26) steuernden Rückschlagventil (27), das
    über einen Stichkanal (28) in der Führungsbuchse (10) mit einer im/am Flansch (11) angeordneten Hydraulik-Vorratskammer (29) mediumsführend in Verbindung steht, wobei
    der Vorratskammer (29) eine gesonderte Hydraulikversorgung (30) im Führungshemd (22) des Tassenstößels (3) zugeordnet ist.
  5. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Druckstück (8) über einen topfartig gestalteten Federteller (31) mit der innenseitig gegen eine Anlaufscheibe (32) des Tassenstößels (3) vorgespannten Rückstellfeder (6) in Verbindung steht und
    daß der in/an der Kopfplatte (26) des Druckstückes (8) zentriert angeordnete Federteller (31) einen dem Führungseinsatz-Flansch (11) benachbart angeordneten Federstützring (33) aufweist.
  6. Tassenstößel nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (8) büchsenartig gestaltet ist mit dem Schaft (5) des Gaswechselventils (4) zugewandt angeordnetem Boden.
  7. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungseinsatz (9) als Leichtmetall-Druckgußteil ausgebildet ist.
  8. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbolzen (7) einschließlich der vorgespannt angeordneten Druckfedern (34) in den Ausnehmungen (13) des Führungseinsatzes (9) mittels fixierter Deckel (35) lagegesichert sind.
EP97111988A 1996-08-13 1997-07-15 Tassenstössel für eine hydraulische Zu- und Abschaltung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit Zylinderabschaltung Expired - Lifetime EP0824181B1 (de)

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