EP1493902A1

EP1493902A1 - Einrichtung zur Ventilabschaltung

Info

Publication number: EP1493902A1
Application number: EP03101939A
Authority: EP
Inventors: Marcus Hahn; Frank Aust
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-05

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung 10 zur Ventilabschaltung für einen Ventilmechanismus insbesondere eines Verbrennungsmotors, umfassend wenigstens einen mehrteilig ausgebildeten Schaltstößel 11, der über eine Hebelanordnung 12 mit einem diesem Schaltstößel 11 zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, der zur Übertragung der Betätigung des Nockens auf ein dem Schaltstößel 11 zugeordnetes Ventil des Ventilmechanismus ausgebildet ist, und der zur Aktvierung eines Freilaufes des jeweiligen Nockens der Nockenwelle ausgebildet ist. Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, daß der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel zur Ausbildung einer mechanischen Ventilabschaltung im wesentlichen aus einem mit der Hebelanordnung 12 in Wirkverbindung stehenden inneren Stößel 13 und einem mit einer Ölversorgungsleitung verbundenen äußeren Steuerstück 14 besteht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ventilabschaltung für einen Ventilmechanismus insbesondere eines Verbrennungsmotors, umfassend wenigstens einen mehrteilig ausgebildeten Schaltstößel, der über eine Hebelanordnung mit einem diesem Schaltstößel zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, der zur Übertragung der Betätigung des Nockens auf ein dem Schaltstößel zugeordnetes Ventil des Ventilmechanismus ausgebildet ist, und der zur Aktvierung eines Freilaufes des jeweiligen Nockens der Nockenwelle ausgebildet ist.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Einrichtungen zur Ventilabschaltung für einen Ventilmechanismus insbesondere eines Verbrennungsmotors der gattungsgemäßen Art bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungsformen von Einrichtungen zur Ventilabschaltung sind solche mit mechanischer und solche mit hydraulischer Betätigung bzw. Einstellung des Schaltstößels bekannt, wobei zumeist hydraulisch betätigte Schaltstößel verwendet werden. Diese Schaltstößel dienen dabei im wesentlichen dazu, den Kraftstoffverbrauch z. B. eines Verbrennungsmotors zu senken, wobei bei einer bekannten Ausführungsform die verwendeten Schaltstößel als hydraulisch betätigte Tassenstößel ausgebildet sind. Es ermöglicht in diesem Falle den Freilauf eines hier gegabelt ausgebildeten Nockens. Dabei verriegelt bei entsprechendem Öldruck ein Schieber den Freilauf zwischen einem inneren und einem äußeren Stößelring und ermöglicht auf diese Weise eine Kraftübertragung auf den inneren Teil und dadurch auf das Ventil.

Eine weitere Einrichtung zur Ventilabschaltung ist aus der US 6 360 705 B1 bekannt. Es bezieht sich diese Druckschrift auf einen variablen Ventilhubmechanismus für eine Brennkraftmaschine, die an deren Zylinderkopf angeordnet ist. Es weist dabei dieser Ventilhubmechanismus einen Schwenkarm auf, der drehbar an der Stange eines Motoreinlaßventils angeordnet ist, das wiederum gleitend in dem Zylinderkopf eines Motors angeordnet ist. Das Einlaßventil ist durch die Schwenkbewegung des Schwenkarmes hin- und herbewegbar, um dadurch das Öffnen und Schließen eines Einlaß- Durchlasses in dem Zylinder zu steuern, um so das hineingelangende Luft-/Brennstoffgemisch zu steuern. Dabei ist ein Kontakt- Rollelement an dem einen Ende des Schwenkarmes auf der einen Seite der Drehlagerung angebracht, während eine Kontakt- Fläche entlang des Schwenkarmes auf der gegenüberliegenden Seite der Drehlagerung vorgesehen ist. Ein Positionier- Mechanismus mit einem weiteren Rollelement ist derart aktiv, daß wahlweise ein Kontaktpunkt zwischen diesem Rollelement und der Kontaktfläche positionierbar ist, um einen Schwenkpunkt für den Schwenkarm zwischen einer maximalen Hubposition für das Einlaßventil und einer minimalen Hubposition für das Einlaßventil bereitzustellen. Das Kontakt- Rollelement steht dabei derart mit einem rotierbaren Nockenelement in Wirkverbindung, daß das Ventil zyklisch zu einer gewünschten Position zwischen einem minimalen Ventilhub und einem maximalen Ventilhub geführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Anordnung ist vorgesehen, daß der Positionier- Mechanismus einen Arm aufweist, der das Rollelement drehbar trägt, sowie Steuerelemente zum wahlweisen Rotieren des Armes, um den Kontakt zwischen einer maximalen und einer minimalen Öffnungsposition zu positionieren. Dabei können diese Steuerelemente ein den Arm antreibendes Zahnsegment umfassen, ein mit diesem Zahnsegment kämmendes Schneckengewinde und einen wahlweise betätigbaren Antriebsmotor zum Rotieren des Schneckengewindes, um dadurch den Arm zu rotieren, um das Rollelement an einer der gewünschten Ventilhubposition entsprechenden Position zu positionieren.

Mit dieser Anordnung sollen die zuvor bekannten Systeme insbesondere dahingehend verbessert werden, daß in dem Ventilhubmechanismus weniger Reibungskontakte als zuvor bestehen, um dadurch insbesondere eine unnötige Hitzeentwicklung in dem System zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Es soll dadurch insbesondere die Effektivität des Systems verbessert werden. Nachteilig ist bei diesem System insbesondere der in konstruktiver Hinsicht sehr aufwendige Aufbau, siehe dazu z. B. die Ausführung gemäß Fig. 3.

Ein weiteres System zur Steuerung einer Ventilanordnung ist aus der US 5 419 290 A bekannt. Diese Druckschrift bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Ventilanordnung und einem Nockenmechanismus zum Steuern der Ventilanordnung, umfassend eine Nockenwelle mit einer ersten und zweiten Nockenanordnung, die darauf zur gemeinsamen Drehung angeordnet sind, und einem ersten und zweiten Folgefinger, die um Schwenklager schwenkbar sind, wobei der erste Folgefinger einen ersten Folger aufweist, der der Oberfläche der ersten Nockenanordnung folgt, wenn der erste Folger in direktem oder indirektem Eingriff mit der ersten Nockenanordnung gehalten ist, der zweite Folgefinger einen ersten Endbereich, einen Zwischenbereich und einen zweiten Endbereich aufweist, an seinem ersten Endbereich mit dem ersten Folgefinger schwenkbar verbunden ist, und einen an dem Zwischenbereich angeordneten zweiten Folger aufweist, der der Oberfläche der zweiten Nockenanordnung folgt, wenn der zweite Folgefinger in direktem oder indirektem Eingriff mit der zweiten Nockenanordnung gehalten ist, die erste Nockenanordnung, der erste Folger und der erste Folgefinger einen ersten Kurzzeit-Nockenmechanismus für niedrige Drehzahlen der Maschine bilden, die zweite Nockenanordnung, der zweite Folger und der zweite Folgefinger einen zweiten, Langzeit- Nockenmechanimus für hohe Drehzahlen der Maschine bilden, und die Schwenklager ein bewegliches Schwenklager aufweisen, auf dem der zweite Folgefinger an seinem zweiten Endbereich gelagert ist, Mittel zum Bewegen des beweglichen Schwenklagers zwischen einer ersten Stellung, in der der zweite Folger außer Eingriff mit der zweiten Nockenanordnung ist, und einer zweiten Stellung, in der der zweite Folger in Eingriff mit der zweiten Nockenanordnung ist, sowie Mittel zum Halten des beweglichen Schwenklagers in der zweiten Stellung. Die Schwenklager weisen dabei ein festes Schwenklager auf, um den der erste Folgefinger bei allen Positionen des beweglichen Schwenklagers schwenkbar ist. Es greift dabei bei der bevorzugten Ausführungsform der erste Folger des ersten Folgefingers am Grundkreis der ersten Nockenanordnung an, unabhängig davon, ob der zweite Folger in oder außer Eingriff mit der zweiten Nockenanordnung ist.

Das hier beschriebene System zur Steuerung einer Ventilanordnung dient insbesondere zur Lösung des folgenden Problems:

Wenn man einen zuvor bekannten Verbrennungsmotor bei Drehzahlen unter derjenigen betreibt, bei welcher ein maximales Drehmoment entwickelt wird, kann etwas von der Brennstoffüllung, die bei dem Ansaugtakt in jede Brennkammer eingezogen wird, durch das Ventil hindurch zurück gedrückt werden, bevor es schließt, da die Einlaßventile für einen relativ langen Zeitabschnitt geöffnet sind. Dieser Effekt soll deutlich den Füllungskoeffizienten verringern und folglich die Leistung der Maschine. Er soll außerdem unstabilen Motorleerlauf verursachen und unstabilen Betrieb bei niedriger Drehzahl, und soll es auch schwieriger machen, Abgasemissionen zu regeln. Durch die beschriebene Anordnung soll deshalb ein Nockenmechanismus nur zur Verwendung für niedrige Motordrehzahlen vorgesehen werden, der eine relativ kurze Steuer- oder Öffnungsperiode aufweist. Weiterhin soll durch die beschriebene Anordnung ein alternativer Nockenmechanismus geschaffen werden, der das Problem einer anderen zuvor bekannten Ausführungsform, das durch das nacheinander aus dem Eingriff nehmen der beiden Ventilkipphebel mit Stößelstange, bewegt durch einen Hochdrehzahl- Nocken oder durch einen Niedrigdrehzahl- Nocken, verursacht wird, vermeidet, sowie auch das Problem einer weiteren zuvor bekannten Ausführungsform, wo alle Ventilkipphebel mit Stößelstange ununterbrochen mit den Nocken in Berührung sind, was bedeutet, daß die Nocken die ganze Zeit Energie aufbringen müssen, um die Ventilkipphebel mit Stößelstange anzutreiben.

Das hier beschriebene System zur Steuerung einer Ventilanordnung ist in der Weise hydraulisch beaufschlagt, daß die Endbereiche eines Paares von ersten Folgefingern (Niedrighub- Folgefinger) eine zylindrische Bohrung aufweisen, die hydraulische Verriegelungs- Kompensationselemente aufnimmt, die sich auf das obere Ende der Ventilstößel der Ventile stützen. Die hydraulischen Verriegelungs-Kompensationselemente werden dabei über Kanäle mit einer Hydraulikversorgung verbunden.

Mit dieser Anordnung soll insgesamt erreicht werden, daß diese Schwenklager mit einem Kolben und einer Schwenkwelle aufweist, die eine Schwenkbewegung der ersten Folgefinger und des zweiten Folgefinger ermöglichen. Dabei arbeitet das Schwenklager in einer ersten Stellung für niedrige Motordrehzahlen, bei denen die ersten Nockenfolger an den ersten Folgefingern mit den Nocken der ersten Nockenanordnung in Eingriff stehen, die eine Steuerung der Ventile durch diese Nocken ermöglichen. Bei höheren Drehzahlen bewegt sich das Schwenklager in eine zweite Stellung, in der die zweiten Nockenfolger an dem zweiten Folgefinger mit dem Nocken der zweiten Nockenanordnung in Eingriff stehen, um eine Steuerung der Ventile durch diesen Nocken zu ermöglichen. Da dabei die hydraulische Verriegelungskompensation durch Elemente vorgesehen ist, die am oberen Ende der Ventilstößel angebracht sind, kompensieren dieselben zwei hydraulischen Verriegelungs- Kompensationselemente sowohl die beiden Niedrighub- Folgefinger als auch den Hochhub- Folgefinger zur Verriegelung. Nachteilig ist auch bei diesem System insbesondere der in konstruktiver Hinsicht sehr aufwendige Aufbau, wünschenswert ist es hier auch, die hydraulischen Betätigungselemente durch entsprechende mechanische Elemente zu ersetzen.

Schließlich ist aus der US 2002/0014217 A1, die eine CIP- Anmeldung der US 6 321 704 B1 darstellt, eine hydraulisch betätigte Einrichtung zur Ventilabschaltung bekannt, die zur Verwendung in Verbindung mit einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Dabei wird eine zuvor ausgewählte Anzahl von Motorzylindern jeweils mit einer Abschalteinrichtung ausgestattet, die mit den jeweiligen Einlaßventilen verbunden ist. Auf Anweisung des Fahrers oder bei vorbestimmten Fahrbedingungen wird dem Ventiltrieb ein ausreichender Totgang zugeführt, so daß das Ventil geschlossen bleibt und der Zylinder während des Betriebes des Motors abgeschaltet wird. Die Abschalteinrichtung weist in ihrem inneren Körper eine Verriegelungseinrichtung auf, die sich bei normalen Betrieb des Ventiltriebes in verriegeltem Zustand befindet. Wenn es erwünscht ist, das Ventil in der geschlossenen Position festzuhalten, und einen Zylinder abzuschalten, wird die Verriegelungseinrichtung derart beaufschlagt, daß diese durch Erhöhung des Druckes des Motoröles in die unverriegelte Position bewegt wird. Wenn die Verriegelungseinrichtung unverriegelt ist, wird dem Ventiltrieb ein deutlicher Totgang zugeführt, um dadurch das Ventil geschlossen zu halten und den Zylinder abzuschalten.

Die hier beschriebene Einrichtung zur Ventilabschaltung für eine Brennkraftmaschine umfaßt dabei Ventileinrichtungen zur Steuerung des Durchflusses zu und von der Verbrennungskammer, Antriebsmittel zum Vorsehen einer zyklischen Bewegung zum Öffnen und Schließen der Ventileinrichtungen in zeitlichem Zusammenhang zu den Ereignissen in der Verbrennungskammer, und Mittel zum Ventilantrieb, die durch die zyklische Bewegung beaufschlagt werden, derart, daß ein zyklisches Öffnen und Schließen der Ventileinrichtungen bewirkt wird. Die Einrichtung zur Ventilabschaltung beinhaltet einen Teil dieser Mittel zum Ventilantrieb und umfaßt ein äußeres Körperteil und einen inneres Körperteil, das in dem äußeren Körperteil angeordnet und relativ dazu hin- und herbewegbar ist. Die Anordnung umfaßt weiterhin eine das innere Körperteil in Richtung einer axial in Bezug auf das äußere Körperteil ausgedehnte Position beaufschlagende Feder. Eine Verriegelungsanordnung ist vollständig in dem inneren Körperteil angeordnet, wenn sich die äußeren und inneren Körperteile in einer nicht verriegelten Position befinden, wobei die Verriegelungsanordnung ein radial bewegbares Verriegelungselement und Federmittel umfassen, die das Verriegelungselement zu einer verriegelten Position belasten. Die Verriegelungsanordnung steht mit einer Quelle mit Druckflüssigkeit in Wirkverbindung, derart, daß das Verriegelungselement in seine nicht verriegelte Position belastet wird. Die Verriegelungsanordnung umfaßt ferner, daß der äußere Körperteil eine im wesentlichen ringförmige innere Nut definiert, die eine ringförmige Verriegelungsfläche umfaßt, wobei wenigstens ein Anschluß für die Flüssigkeit in einer offenen Flußverbindung mit der ringförmigen inneren Nut steht und in Flußverbindung mit der Quelle mit Druckflüssigkeit. Das Verriegelungselement definiert ferner eine im wesentlichen plane Anschlagfläche, die im wesentlichen parallel zu der ringförmigen Verriegelungsfläche ausgerichtet und für einen einander gegenüberliegenden Eingriff angeordnet ist, wenn das Verriegelungselement in der verriegelten Position ist, wodurch das innere Körperteil eine beliebige rotatorische Orientierung in Bezug auf das äußere Körperteil haben kann.

Mit der hier beschriebenen Anordnung soll insbesondere das bei den zuvor bekannten Anordnungen bestehende Problem vermieden werden, daß die Anordnung der Verriegelung zwischen den inneren und äußeren Körperteilen derart beschaffen sein muß, daß der innere Körperteil in einer vorbestimmten rotatorischen Orientierung innerhalb des äußeren Körperteiles erhalten bleiben muß, um ein ordnungsgemäßes Ver- und Entriegeln zu gewährleisten. Solch eine Notwendigkeit zum Erhalt der rotatorischen Orientierung des inneren Körperteiles relativ zu dem äußeren Körperteil erfordert erheblichen Mehraufwand für die gesamte Anordnung, wodurch die Kosten für die Herstellung sowie auch für die Anbringung erheblich steigen würden. Zusätzlich soll noch ein weiterer Nachteil vermieden werden, der darin besteht, daß bei verriegelter Verriegelungsanordnung die von dieser Verriegelungsanordnung aufgenommene Ventiltriebkraft von einem relativ kleinen Bereich getragen wird, wodurch es zu unerwünschten Oberflächenbelastungen in der Verriegelungsanordnung gekommen war.

Durch die beschriebene Anordnung soll also eine verbesserte Einrichtung zur Ventilabschaltung geschaffen werden, bei der der innere Körperteil nicht in einer besonderen rotatorischen Orientierung relativ zu dem äußeren Körperteil zu sein braucht, um ein ordnungsgemäßes Ver- und Entriegeln zu gewährleisten. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß das Verriegelungselement eine im wesentlichen plane Anschlagfläche definiert, die im wesentlichen parallel zu der ringförmigen Verriegelungsfläche ausgerichtet und für einen einander gegenüberliegenden Eingriff angeordnet ist, wenn das Verriegelungselement in der verriegelten Position ist, wodurch das innere Körperteil eine beliebige rotatorische Orientierung in Bezug auf das äußere Körperteil haben kann.

Nachteilig ist auch bei diesem System wiederum insbesondere der in konstruktiver Hinsicht aufwendige Aufbau, wobei es auch in diesem Falle wünschenswert ist, die hydraulischen Betätigungselemente durch entsprechende mechanische Elemente zu ersetzen.

Ausgehend von diesen bekannten Einrichtungen zur Ventilabschaltung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Anordnungen unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern bzw. weiterzuentwickeln, daß die Nachteile der zuvor diskutierten Lösungen vermieden werden, wobei insbesondere eine mechanische Lösung für die Betätigung des Schaltstößels mit einem einfachen Aufbau realisiert werden soll. Die gewünschte Anordnung soll dabei auch einfach und kostengünstig herstellbar sein und hinsichtlich der Lebensdauer und der Zuverlässigkeit den bestehenden Anforderungen entsprechen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel zur Ausbildung einer mechanischen Ventilabschaltung im wesentlichen aus einem mit der Hebelanordnung in Wirkverbindung stehenden inneren Stößel und einem mit einer Ölversorgungsleitung verbundenen äußeren Steuerstück besteht. Auf diese Weise wird erstmalig mit einfachen Mitteln die Möglichkeit geschaffen, eine Einrichtung zur Ventilabschaltung unter Verzicht auf hydraulische Betätigungselemente rein mechanisch auszubilden, wobei die erfindungsgemäße Anordnung hinsichtlich ihrer Funktion bzw. ihrer Wirkung den hydraulisch betätigten Ausführungen entspricht. Die erfindungsgemäße Anordnung ist aber auch einfach und kostengünstig herstellbar, und weist eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer auf.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das äußere Steuerstück des Schaltstößels zur Verbindung mit der Ölversorgungsleitung wenigstens eine Ölversorgungsbohrung auf. Dabei empfiehlt es sich, daß der innere Stößel des Schaltstößels wenigstens eine mit der wenigstens einen Ölversorgungsbohrung des äußeren Steuerstückes des Schaltstößels zusammenwirkende Steuereinrichtung aufweist. Es ist dabei zweckmäßig die Steuereinrichtung des inneren Stößels des Schaltstößels als Steuerkante ausgebildet. Dabei wirkt die Steuerkante derart mit der Ölversorgungsbohrung zusammen, daß, wenn die Steuerkante durch ein Verdrehen des äußeren Steuerstückes die Ölversorgungsbohrung des äußeren Steuerstückes verschließt, das im Stößel gespeicherte Öl im äußeren Steuerstück verbleibt. Die entstehende verschlossene Ölkammer ermöglicht somit die Übertragung der Kraft. Wenn das Ventil abgeschaltet werden soll, wird der äußere Teil des Schaltstößels verdreht und ffnet mit der Steuerkante die Ölkammer. Das dann entweichende Öl kann somit dann keine Kraft mehr übertragen.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Hebelanordnung, über die der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel mit einem diesem Schaltstößel zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, als Schlepphebel ausgebildet ist. Dabei betätigt im wesentlichen die Nockenwelle diesen Schlepphebel, um das Ventil anzuheben. Es empfiehlt sich dabei, daß der Schlepphebel über ein Befestigungsmittel verdrehgesichert auf dem inneren Stößel des Schaltstößels befestigt ist. In bevorzugter Weise ist dabei das Befestigungsmittel zur verdrehsicheren Befestigung des Schlepphebels auf dem inneren Stößel des Schaltstößels als Blech ausgebildet, dieses Blech kann dabei beispielsweise nach Art einer Nut- Feder- Verbindung mit dem oberen Bereich des inneren Stößels des Schaltstößels zusammenwirken, um auf diese Weise die Verdrehsicherung für den Schlepphebel zu bilden.

Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, daß der innere Stößel in federbelastetem Zustand in dem äußeren Steuerstück des Schaltstößels eingesetzt ausgebildet ist. Dies ist zum einen erforderlich, weil zur Betätigung des Ventils der innere Stößel des Schaltstößels als Gegenlager der durch die Nockenwelle verursachten Bewegung des Schlepphebels Widerstand entgegensetzen muß, zum anderen dämpft die Federbelastung bei abgeschaltetem Ventil dessen Absackbewegung und verhindert ein Durchschlagen des inneren Stößels.

Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß der innere Stößel des Schaltstößels unterseitig einen Endanschlag aufweist. Durch diesen Endanschlag wird zum einen verhindert, daß die Feder zu stark zusammengedrückt wird, zum anderen wird durch diesen Endanschlag eine Möglichkeit zur Einstellung eines Minimalhubes des Ventils gegeben.

Zweckmäßig ist es einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, daß das äußere Steuerstück des Schaltstößels zur Übertragung einer Verdrehbewegung in seinem unteren Bereich eine Außenverzahnung aufweist. Dabei empfiehlt es sich nach einem letzten Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die Übertragung der Verdrehbewegung des äußeren Steuerstückes des Schaltstößels über eine mit der Außenverzahnung am unteren Bereich des äußeren Steuerstückes zusammenwirkende Zahnstange erfolgt.

Die Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1: eine stark vereinfachte, schematische, explosionsartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ventilabschaltung.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Ventilabschaltung ist generell mit 10 bezeichnet. Die Einrichtung zur Ventilabschaltung 10, die in der Fig. 1 der Zeichnung schematisch in einer explosionsartigen Darstellung gezeigt ist, ist vorgesehen für einen Ventilmechanismus insbesondere eines Verbrennungsmotors und umfaßt wenigstens einen mehrteilig ausgebildeten, mit 11 bezeichneten Schaltstößel, der über eine Hebelanordnung 12 mit einem diesem Schaltstößel 11 zugeordneten, nicht dargestellten Nocken einer ebenfalls nicht dargestellten Nockenwelle zusammenwirkt. Der Schaltstößel 11 ist ferner zur Übertragung der Betätigung des Nockens auf ein dem Schaltstößel 11 zugeordnetes Ventil des Ventilmechanismus ausgebildet, weiterhin ist der Schaltstößel 11 zur Aktvierung eines Freilaufes des jeweiligen Nockens der Nockenwelle ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ventilabschaltung 10 ist zur Realisierung einer mechanischen Lösung für die Betätigung des Schaltstößels 11 mit einem einfachen Aufbau vorgesehen, daß der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel 11 zur Ausbildung einer mechanischen Ventilabschaltung im wesentlichen aus einem mit der Hebelanordnung 12 in Wirkverbindung stehenden inneren Stößel 13 und einem mit einer Ölversorgungsleitung verbundenen äußeren Steuerstück 14 besteht, siehe dazu wiederum die Fig. 1 der Zeichnung. Mit dieser Ausbildung wird erstmalig mit einfachen Mitteln erreicht, daß eine Einrichtung zur Ventilabschaltung 10 unter Verzicht auf hydraulische Betätigungselemente rein mechanisch ausgebildet wird, wobei die erfindungsgemäße Anordnung hinsichtlich ihrer Funktion bzw. ihrer Wirkung trotzdem den hydraulisch betätigten Ausführungen entspricht. Dabei ist die erfindungsgemäße Anordnung aber auch einfach und kostengünstig herstellbar, und weist eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer auf.

Bei dem in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ventilabschaltung 10 weist das äußere Steuerstück 14 des Schaltstößels 11 zur Verbindung mit der hier nicht dargestellten Ölversorgungsleitung wenigstens eine, in diesem Fall genau eine, Ölversorgungsbohrung 15 auf. In diesem Falle weist das äußere Steuerstück 14 des Schaltstößels 11 im Bereich dieser Ölversorgungsbohrung 15 außenseitig ein umlaufende, mit 29 bezeichnete Nut auf. Der innere Stößel 13 des Schaltstößels 11 weist wenigstens eine, in diesem Fall genau eine, mit der Ölversorgungsbohrung 15 des äußeren Steuerstückes 14 des Schaltstößels 11 zusammenwirkende Steuereinrichtung 16 auf. Diese Steuereinrichtung 16 des inneren Stößels 13 des Schaltstößels 11 ist dabei als Steuerkante 17 ausgebildet. In Abweichung von dieser Ausführungsform kann aber auch vorgesehen sein, die Anzahl der Steuereinrichtungen 16, wie Steuerkanten 17, zu variieren, und eine dieser Anzahl wie z.B. zwei Steuerkanten 17 entsprechende Anzahl von Ölversorgungsbohrungen 15 vorzusehen. Dabei wirkt die Steuerkante 17 derart mit der Ölversorgungsbohrung 15 zusammen, daß, wenn die Steuerkante 17 durch ein Verdrehen des äußeren Steuerstückes 14 die Ölversorgungsbohrung 15 des äußeren Steuerstückes 14 verschließt, das im Stößel gespeicherte Öl im äußeren Steuerstück 14 verbleibt. Die entstehende verschlossene Ölkammer ermöglicht somit die Übertragung der Kraft. Wenn das Ventil abgeschaltet werden soll, wird der äußere Teil des Schaltstößels 11 verdreht und öffnet mit der Steuerkante 17 die Ölkammer. Das dann entweichende Öl kann somit dann keine Kraft mehr übertragen und der innere Stößel 13 sackt bei Betätigung nach unten, dabei wird das Ventil nicht oder nur minimal betätigt.

Die Hebelanordnung 12, über die der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel 11 mit einem diesem Schaltstößel 11 zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als Schlepphebel 18 ausgebildet, der über den jeweiligen Nocken der Nockenwelle betätigt wird, um das Ventil anzuheben. Der Schlepphebel 18 ist dabei über ein Befestigungsmittel 19 verdrehgesichert auf dem inneren Stößel 13 des Schaltstößels 11 befestigt, wobei das Befestigungsmittel 19 zur verdrehsicheren Befestigung des Schlepphebels 18 auf dem inneren Stößel 13 des Schaltstößels 11 als Blech 20 ausgebildet ist. Dieses Blech 20 wirkt dabei, siehe wieder Fig. 1, nach Art einer Nut-Feder- Verbindung mit dem oberen Bereich des inneren Stößels 13 des Schaltstößels 11 über eine Aufnahmenut 26 zusammen, um auf diese Weise die Verdrehsicherung für den Schlepphebel 18 zu bilden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der innere Stößel 13 in federbelastetem Zustand in dem äußeren Steuerstück 14 des Schaltstößels 11 eingesetzt ausgebildet, es ist dazu eine mit 27 bezeichnete Feder vorgesehen. Eine derartige Ausbildung ist zum einen erforderlich, weil zur Betätigung des Ventils der innere Stößel 13 des Schaltstößels 11 als Gegenlager der durch die Nockenwelle verursachten Bewegung des Schlepphebels 18 Widerstand entgegensetzen muß, zum anderen dämpft die Federbelastung bei abgeschaltetem Ventil dessen Absackbewegung und verhindert ein Durchschlagen des inneren Stößels 13.

Der innere Stößel 13 des Schaltstößels 11 weist unterseitig einen Endanschlag 21 auf, der zum einen verhindert, daß die Feder 27 zu stark zusammengedrückt wird, zum anderen wird durch diesen Endanschlag 21 eine Möglichkeit zur Einstellung eines Minimalhubes des Ventils gegeben.

Das äußere Steuerstück 14 des Schaltstößels 11 schließlich weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Übertragung einer Verdrehbewegung in seinem unteren Bereich eine Außenverzahnung 22 auf, weiterhin erfolgt die Übertragung der Verdrehbewegung des äußeren Steuerstückes 14 des Schaltstößels 11 über eine mit der Außenverzahnung 22 am unteren Bereich des äußeren Steuerstückes 14 zusammenwirkende Zahnstange 23. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist außerdem dargestellt eine oberseitig an dem inneren Stößel 13 befindliche, mit 25 bezeichnete Schmiernut, ein mit 24 bezeichneter Sicherungsring und eine mit 28 bezeichnete, an der Innenseite des äußeren Steuerstückes 14 befindliche Nut für diesen Sicherungsring 24.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ventilabschaltung 10 betätigt also der jeweilige Nocken der Nockenwelle den Schlepphebel 18 um das Ventil anzuheben. Um das Ventil zu betätigen, muß dabei der innere Stößel 13 als Gegenlager dieser Bewegung Widerstand entgegensetzen. Verschließt die Steuerkante 17 durch ein Verdrehen des äußeren Steuerstückes 14 die Ölversorgungsbohrung 15 des äußeren Steuerstückes 14, verbleibt das im Stößel gespeicherte Öl im äußeren Steuerstück 14. Die entstehende verschlossene Ölkammer ermöglicht somit die Übertragung der Kraft. Wenn das Ventil abgeschaltet werden soll, wird der äußere Teil des Schaltstößels 11 verdreht und öffnet mit der Steuerkante 17 die Ölkammer. Das dann entweichende Öl kann somit dann keine Kraft mehr übertragen und der innere Stößel 13 sackt bei Betätigung nach unten, dabei wird das Ventil nicht oder nur minimal betätigt. Die eingebaute Feder 27 dämpft den inneren Stößel 13 ab und verhindert so ein hartes Durchschlagen desselben. Durch den Endanschlag 21 des inneren Stößels 13 kann ein Minimalhub eingestellt werden.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann der Schaltstößel 11, d.h. insbesondere dessen innerer Stößel 13 bzw. dessen äußeres Steuerstück 14 eine von der beschriebenen Ausbildung abweichende Ausgestaltung aufweisen, weiterhin denkbar ist eine andere Ausbildung und Anordnung der mit dem inneren Stößel 13 bzw. dem äußeren Steuerstück 14 zusammenwirkenden Bauelemente.

BEZUGSZEICHENLISTE

10: Einrichtung zur Ventilabschaltung
11: Schaltstößel (von 10)
12: Hebelanordnung (an 11)
13: innerer Stößel (von 11)
14: äußeres Steuerstück (von 11)
15: Ölversorgungsbohrung (von 14)
16: Steuereinrichtung (von 13)
17: Steuerkante (von 13)
18: Schlepphebel (an 13)
19: Befestigungsmittel (für 18 an 13)
20: Blech
21: Endanschlag (von 13)
22: Außenverzahnung (an 14)
23: Zahnstange
24: Sicherungsring
25: Schmiernut (an 13)
26: Aufnahmenut (für 20)
27: Feder
28: Nut (für 24)
29: umlaufende Nut

Claims

Einrichtung (10) zur Ventilabschaltung für einen Ventilmechanismus insbesondere eines Verbrennungsmotors, umfassend wenigstens einen mehrteilig ausgebildeten Schaltstößel (11), der über eine Hebelanordnung (12) mit einem diesem Schaltstößel (11) zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, der zur Übertragung der Betätigung des Nockens auf ein dem Schaltstößel (11) zugeordnetes Ventil des Ventilmechanismus ausgebildet ist, und der zur Aktvierung eines Freilaufes des jeweiligen Nockens der Nockenwelle ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel zur Ausbildung einer mechanischen Ventilabschaltung im wesentlichen aus einem mit der Hebelanordnung (12) in Wirkverbindung stehenden inneren Stößel (13) und einem mit einer Ölversorgungsleitung verbundenen äußeren Steuerstück (14) besteht.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das äußere Steuerstück (14) des Schaltstößels (11) zur Verbindung mit der Ölversorgungsleitung wenigstens eine Ölversorgungsbohrung (15) aufweist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der innere Stößel (13) des Schaltstößels (11) wenigstens eine mit der wenigstens einen Ölversorgungsbohrung (15) des äußeren Steuerstückes (14) des Schaltstößels (11) zusammenwirkende Steuereinrichtung (16) aufweist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (16) des inneren Stößels (13) des Schaltstößels (11) als Steuerkante (17) ausgebildet ist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hebelanordnung (12), über die der mehrteilig ausgebildete Schaltstößel (11) mit einem diesem Schaltstößel (11) zugeordneten Nocken einer Nockenwelle zusammenwirkt, als Schlepphebel (18) ausgebildet ist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schlepphebel (18) über ein Befestigungsmittel (19) verdrehgesichert auf dem inneren Stößel (13) des Schaltstößels (11) befestigt ist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Befestigungsmittel (19) zur verdrehsicheren Befestigung des Schlepphebels (18) auf dem inneren Stößel (13) des Schaltstößels (11) als Blech (20) ausgebildet ist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der innere Stößel (13) in federbelastetem Zustand in dem äußeren Steuerstück (14) des Schaltstößels (11) eingesetzt ausgebildet ist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der innere Stößel (13) des Schaltstößels (11) unterseitig einen Endanschlag (21) aufweist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das äußere Steuerstück (14) des Schaltstößels (11) zur Übertragung einer Verdrehbewegung in seinem unteren Bereich eine Außenverzahnung (22) aufweist.
Einrichtung zur Ventilabschaltung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragung der Verdrehbewegung des äußeren Steuerstückes (14) des Schaltstößels (11) über eine mit der Außenverzahnung (22) am unteren Bereich des äußeren Steuerstückes (14) zusammenwirkende Zahnstange (23) erfolgt.