WO1999017004A1 - Stössel für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Stössel für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1999017004A1
WO1999017004A1 PCT/EP1998/003409 EP9803409W WO9917004A1 WO 1999017004 A1 WO1999017004 A1 WO 1999017004A1 EP 9803409 W EP9803409 W EP 9803409W WO 9917004 A1 WO9917004 A1 WO 9917004A1
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WO
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slide
section
receptacle
cam
locking
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/003409
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Maas
Oliver Schnell
Original Assignee
INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to DE19881420T priority patent/DE19881420D2/de
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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
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction

Definitions

  • the invention relates to a tappet for a valve train of an internal combustion engine, which is designed to be coupled to different strokes for at least one gas exchange valve and consists of an outer annular section which concentrically encloses a circular section which is axially movable relative to this.
  • FIG. 8 discloses a plunger with a coupling mechanism, which has two slides designed as pistons in its annular section. Each of these pistons can be displaced in the direction of the circular section via hydraulic means acting axially from the outside in such a way that the entire tappet follows a stroke of the cams which attack the annular section.
  • the outer cams have a control contour which interacts with locking means (balls) on the outer surface of the pistons.
  • These pistons have axially spaced ring grooves. The balls are moved into this via the control contour at the end of a starting base circle of the cams. Axial movement of the pistons is thus prevented.
  • the locking means are located in the area of the hydraulic medium supply to the pistons. This means that hydraulic fluid losses can be expected or sealing measures in this area are difficult.
  • the stiffness of balls can mean that, when the locking command is triggered by the control contour, these balls are seated on a ring shoulder between the ring grooves of the pistons. This occurs when the pistons are not sufficiently displaced and can lead to component stress or destruction.
  • the object of the invention is therefore to provide a plunger of the type mentioned, in which the disadvantages cited are eliminated and in which, in particular, a local separation of the blocking means from the supply of hydraulic medium to the slides and at the same time flexible blocking means are created in the direction remote from the cam.
  • the means according to claim 1 provides a tappet which can be switched to different valve strokes and in which incorrectly switching the slides are effectively prevented.
  • the fact that its locking means are locally separated from the applied hydraulic medium pressure for shifting the slide means that the hydraulic medium losses mentioned at the beginning of the description can no longer be expected.
  • transmission members of the locking means are supported on a compression spring that springs the circular section in the cam direction. This effectively creates a flexible locking means in the direction remote from the cam.
  • the transmission members are located outside a receptacle for the associated slide.
  • the corresponding locking member advantageously has a wedge shape in its engagement area on the slide, with corresponding latching recesses on the slide being complementary to this wedge shape.
  • the locking member is mounted on a compression spring surrounding the circular section can, for the extremely rare case in which a tip of the locking member and the ring shoulder located between the ring grooves of the first slide face each other and at the same time the signal path (control contour) on the opposite Cams the blocking of the first slide causes a certain flexibility of the locking member can be achieved.
  • a separate spring means can also be provided for the locking member, which runs parallel to the axis of the plunger with its axis.
  • the compression spring acting on the first slide in the direction of the further receptacles causes it to be displaced when the hydraulic medium pressure drops to just before an annular surface between the sections.
  • the compression spring surrounding the second slide ensures in a simple manner for a central position of the second slide, since in the switched-off state of the plunger, the annular section of the latter can execute such a large difference stroke to the circular section that the receptacle for the second slide is completely exposed.
  • the second slide can be provided with a ring against which the second compression spring runs. This ring can for example run in a circumferential groove of the second slide. However, it is also conceivable to make corresponding end windings of this compression spring smaller in diameter and to position them in an annular groove in the second slide.
  • the rings in the receptacles of the sections form raceways for the slides with their bores in a simple manner. This eliminates the need for complex finishing of the actual one Recordings in the sections.
  • the rings in the annular section can be used to implement closures for the receptacles which are axially external.
  • the closure on the side of the first slide advantageously has an opening so that the air displaced when the first slide is moved is able to escape.
  • the closure of the second ring also serves to delimit a hydraulic fluid chamber located in front of the second slide. It is also proposed to place a region of an outer surface of the ring for the second slide radially inwards. This means that this second slide can experience an axial stop in its receptacle.
  • the signal path of the opposite cam can be designed as a groove except for a first section of its base circle. If the recessed part of the signal path starts at the pin, starting with a second section of the base circle, then this pin is simply guided into the groove via the compression spring acting on it. Thus, the first slide is reliably prevented from moving, since the pin engages in the opposite latching recess of the slide.
  • the corresponding first section of the base circle of the cam can also have an increase compared to the further cam contour.
  • FIG 2 shows a plunger according to Figure 1, but in the coupled
  • Figure 3 shows a plunger as mentioned above, but with the coupling position of the slide not fully reached;
  • Figure 4 is a plan view of a plunger according to the preceding
  • Figures 1-3 show a plunger 1 as it is known per se to experts.
  • This consists of an outer annular section 2, which includes a circular section 3.
  • the bottom 4 is advantageously contacted by two large cam lobes and the bottom 5 by a small or zero cam lobe.
  • Receptacles 6a, 6b and 7 which are aligned with one another are arranged within the bases 4, 5 in a base circle phase of the cams.
  • the recording 6a runs a first slide 8 and a third slide 9 in the receptacle 6b.
  • the two slides are in the decoupled state of the plunger 1 immediately in front of an annular surface 12 between the sections 2, 3.
  • a second slide 13 runs in the receptacle 7 extends over the entire axial length of its receptacle 7.
  • the first slide 8 is acted upon on its axially outer end face 26 by a compression spring 33.
  • the second slide 1 3 is enclosed by a compression spring 35.
  • This compression spring 35 is supported at one end on a shoulder 36 of a ring 39 running directly in the receptacle 7.
  • the compression spring 35 is fixedly connected to the second slide 1 3 by means not to be described in detail. This compression spring 35 holds the second slide 13 in its central position.
  • Rings 37, 38 are likewise arranged within the receptacles 6a, 6b, and the slides 6a, 6b run directly within their bores 40, 41. These rings 40, 41 have floors 43, 44 axially on the outside. They thus close the receptacles 6a, 6b.
  • the bottom 43 has an opening 45. This serves to escape the air displaced by the first slide 8 during its axial movement.
  • the further base 44 delimits a pressure space 16 for hydraulic medium axially outwards.
  • This pressure chamber 16 is supplied with hydraulic fluid from a reservoir 48 (see also FIGS. 4, 6) via an inlet 53.
  • a jacket 46 of the ring 38 has a radially inward tab 47. This serves as an axial stop for the second slide 9 to the outside.
  • this axial stop can also be formed from a separate component.
  • Figures 1 to 3 also reveal that the circular portion 3 is enclosed by a compression spring 17.
  • This acts with its one end via a ring 23 on an underside 19 of the annular section 2.
  • the compression spring 17 is supported on a support means 20.
  • the compression spring 17 is mainly used to track the annular section 2 against the cams when the plunger 1 is switched off.
  • the compression spring 17 has another function in this embodiment, which will be discussed later.
  • the slide 8 interacts with locking means 14.
  • These blocking means 14 communicate with a signal path on a cam opposite the annular section 2.
  • the locking means 14 consists mainly of two components - a transmission member 21 and a locking member 22.
  • the transmission member 21 is designed as a pin 31, 32 and, viewed in plan view of the plunger 1, runs on both sides of the receptacle 6a in the direction remote from the cam.
  • the blocking means is made as a bridge 28 which, seen in a top view of the plunger 1, cuts the receptacle 6a transversely.
  • the pins 31, 32 are attached to ends 29, 30 of the bridge 28.
  • the pins 31, 32 act on the aforementioned ring 23.
  • the ring 23 Seen in top view of the plunger 1 and below the receptacle 6a, the ring 23 is provided with the locking member 22.
  • This locking member 22 extends through the receptacle 6a. It is made wedge-shaped at its end in the receptacle 6a.
  • the first slide 8 has two axially spaced latching recesses 24, 25. These latching recesses are complementary to the wedge shape of the locking member 22.
  • the end face 26 of the first slide 6a is used to form part of the locking recess 24.
  • the locking recesses 24, 25 are axially spaced apart from the desired displacement movement of the slide 8, 9, 13.
  • Figure 1 specifically shows the plunger 1 in its switched-off state. This means that the slides 8, 9, 13 run completely in their receptacles 6a, 6b and 7. Only in a first section of a base circle of the starting cam is the locking of the first slide 8 by the Locking member 22 lifted. It is therefore only possible in this area to displace the first slide 8 and the further slide 9, 13 (not shown).
  • Figure 2 shows the plunger 1 in its connected state, i.e. this executes a maximum stroke, whereas in FIG. 1 it only follows a stroke contour of the cam contacting the base 5. It can be seen that the locking member 22 extends in the locking recess 25. At the same time are the sliders
  • the locking member 22 pushes the slides 8, 9, 1 3 back into their decoupling position by means of a wedge effect.
  • the release of the locking member 22 via the elevation of the first portion of the base circle of the cam is thus canceled.
  • the ring 23 acted upon by the compression spring 17 presses the locking member 22 in the cam direction.
  • a tip of the locking member 22 oppose an annular shoulder between the locking recesses 24, 25, the locking member 22 can deflect in the direction remote from the camshaft due to its resilient mounting. There is no increased component stress or destruction.
  • FIG. 6 shows that two separate inlets 50, 51 are provided for the hydraulic medium in the shirt 52 of the plunger 1.
  • the hydraulic medium is conducted into a storage space 48 (see also FIG. 4).
  • the hydraulic medium passes from this storage space 48 via the inlet 53 (see Figure 1) in the pressure chamber 16 in front of a radially outer end face 15 of the third slide 9.
  • a path for the hydraulic medium to the reservoir 49 is created.
  • a cap 54 in the form of a segment of a circle is inserted in it.
  • the hydraulic medium can be conducted from the reservoir 49 to the hydraulic play compensation element installed in the circular section 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Ein Stößel (1) ist auf unterschiedliche Hübe für wenigstens ein Gaswechselventil koppelbar ausgelegt. Er besteht aus einem äußeren kreisringförmigen Abschnitt (2), der konzentrisch einen kreisförmigen Abschnitt (3) einschließt. Beide Abschnitte (2, 3) sind zueinander relativ axial beweglich und werden im Bereich ihrer Böden (4, 5) von Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagt. In Aufnahmen (6a, 6b, 7) der Böden (4, 5) verlaufen Schieber (8, 9, 13). Dabei wirkt der erste Schieber (8) mit Sperrmitteln (14) zusammen, welche eine Signalbahn am gegenüberliegenden Nocken abtasten und in Abhängigkeit eines Hubes der Signalbahn eine Längsbewegung des ersten Schiebers (8) sperren bzw. freigeben und in Richtung ihrer Freigabe unter Krafteinwirkung nachgiebig sind. Gleichzeitig begrenzt der dritte Schieber (9) an seiner radial äußeren Stirnseite (15) einen Druckraum für Hydraulikmittel. Über dieses Hydraulikmittel kann eine Verlagerung der gesamten Schieber (8, 9, 13) in ihre Koppelstellung hergestellt werden. Besonderer Vorteil der Erfindung ist es, daß zum einen der Druckraum (16) für das Hydraulikmittel örtlich von den Sperrmitteln (14) getrennt ist. Somit müssen keine aufwendigen Dichtmaßnahmen im Bereich der Sperrmittel (14) getroffen werden bzw. ist nicht mit Hydraulikmittelverlusten zu rechnen. Andererseits sind die Sperrmittel (14) in nockenferne Richtung elastisch gelagert. Somit besitzen diese eine gewisse Nachgiebigkeit für den Fall, daß aufgrund des Verlaufs der Signalbahn die Sperrmittel (14) ihre Sperrposition am ersten Schieber (8) einnehmen wollen, jedoch durch einen zwischen Rastausnehmungen (24, 25) des ersten Schiebers (8) liegenden Abschnitt daran behindert sind.

Description

Beschreibung
Titel der Erfindung
Stößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welcher auf unterschiedliche Hübe für wenigstens ein Gaswechselventil koppelbar ausgelegt ist und aus einem äußeren kreisringförmigen Abschnitt besteht, welcher konzentrisch einen kreisförmigen und relativ zu diesem axial beweglichen Abschnitt einschließt.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Stößel ist aus der DE-OS 1 96 22 1 74 vorbekannt. So offenbart beispielsweise die Figur 8 einen Stößel mit einem Koppelmechanismus, welcher in seinem kreisringförmigen Abschnitt zwei als Kolben ausgebildete Schieber besitzt. Jeder dieser Kolben kann über axial von außen wirkendes Hydraulikmittel derartig in Richtung zum kreisförmigen Abschnitt verlagert werden, daß der gesamte Stößel einem Hub der Nocken folgt, welche den kreisringförmigen Abschnitt angreifen. Zur Vermeidung von Fehlschaltungen besitzen die äußeren Nocken eine Steuerkontur, welche mit Sperrmitteln (Kugeln) am Außenmantel der Kolben zusammenwirkt. Diese Kolben verfügen über axial beabstandete Ringnuten. In diese werden die Kugeln über die Steuerkontur am Ende eines anlaufenden Grundkreises der Nocken verlagert. Eine Axialbewegung der Kolben ist somit verhindert. Nachteilig ist es bei dem vorbeschriebenen Stand der Technik, daß die Sperrmittel im Bereich der Hydraulikmittelzufuhr zu den Kolben liegen. Dadurch ist mit Hydraulikmittelverlusten zu rechnen bzw. gestalten sich Abdichtmaßnahmen in diesem Bereich als schwierig. Gleichzeitig kann es durch die Steifheit Kugeln dazu kommen, daß, bei Auslösung des Sperrbefehls durch die Steuerkontur, diese Kugeln auf einem Ringabsatz zwischen den Ringnuten der Kolben aufsitzen. Dies tritt bei nicht genügend verlagerten Kolben auf und kann zur Bauteilbelastung bzw. -Zerstörung führen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stößel der genannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind und bei dem insbesondere eine örtliche Trennung dessen Sperrmittel von der Zufuhr von Hydraulikmittel zu den Schiebern und gleichzeitig in nockenferne Richtung nachgiebige Sperrmittel geschaffen sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche sind. Diese Unteransprüche können auch selbständig schutzfähige Maßnahmen enthalten.
Durch die Mittel nach Anspruch 1 ist ein auf unterschiedliche Ventilhübe schaltbarer Stößel geschaffen, bei dem wirksam Fehlschaltungen dessen Schie- ber verhindert sind. Dadurch, daß dessen Sperrmittel örtlich vom anliegenden Hydraulikmitteldruck zur Verlagerung der Schieber getrennt sind, ist nicht mehr mit den beschreibungseinleitend genannten Hydraulikmittelverlusten zu rechnen. Gleichzeitig stützen sich Übertragungsglieder der Sperrmittel auf einer den kreisringförmigen Abschnitt in Nockenrichtung anfedernden Druckfeder ab. Hierdurch ist wirkungsvoll ein in nockenferne Richtung nachgiebiges Sperrmittel geschaffen. Besonderer Vorteil der Erfindung ist es ebenfalls, daß die Übertragungsglieder außerhalb einer Aufnahme für den zugeordneten Schieber liegen. Das entsprechende Sperrglied weist vorteilhaft in seinem Eingriffsbereich am Schieber eine Keilform auf, wobei entsprechende Rastausnehmungen am Schieber zu dieser Keilform komplementär sind. Somit wird bei nicht vollständig erzielter Verschiebebewegung der erste Schieber über die Keilwirkung in eine seiner Endpositionen gebracht.
Dadurch, daß das Sperrglied auf einer den kreisförmigen Abschnitt umschließenden Druckfeder gelagert ist, kann für den äußerst selten auftretenden Fall, in welchem sich eine Spitze des Sperrgliedes und der zwischen den Ringnuten des ersten Schiebers befindliche Ringabsatz gegenüberstehen und zugleich die Signalbahn (Steuerkontur) am gegenüberliegenden Nocken die Sperrung des ersten Schiebers bewirkt, eine gewisse Nachgiebigkeit des Sperrgliedes erzielt werden. Anstatt der Druckfeder kann auch ein separates Federmittel für das Sperrglied vorgesehen sein, welches parallel zur Achse des Stößels mit seiner Achse verläuft.
Die den ersten Schieber in Richtung der weiteren Aufnahmen beaufschlagende Druckfeder bewirkt dessen Verlagerung bei nachlassendem Hydraulikmitteldruck bis unmittelbar vor eine Ringfläche zwischen den Abschnitten. Die den zweiten Schieber umschließende Druckfeder sorgt in einfacher Art und Weise für eine Mittelstellung des zweiten Schiebers, da im abgeschalteten Zustand des Stößels dessen kreisringförmiger Abschnitt einen derartig großen Differenzhub zum kreisförmigen Abschnitt ausführen kann, daß die Aufnahme für den zweiten Schieber vollständig freiliegt. Der zweite Schieber kann mit einem Ring ver- sehen sein, gegen welchen die zweite Druckfeder anläuft. Dieser Ring kann beispielsweise in einer Umfangsnut des zweiten Schiebers verlaufen. Denkbar ist es jedoch auch, entsprechende Endwindungen dieser Druckfeder im Durchmesser geringer auszuführen und in einer Ringnut im zweiten Schieber zu positionieren.
Die Ringe in den Aufnahmen der Abschnitte nach einem der Unteransprüche bilden in einfacher Art und Weise mit ihren Bohrungen Laufbahnen für die Schieber. Somit erübrigt sich eine aufwendige Feinbearbeitung der eigentlichen Aufnahmen in den Abschnitten. Gleichzeitig können durch die Ringe im kreisringförmigen Abschnitt axial außen liegende Verschlüsse für die Aufnahmen realisiert werden. Der Verschluß auf der Seite des ersten Schiebers besitzt vorteilhafterweise eine Öffnung, so daß die bei einer Verschiebebewegung des ersten Schiebers verdrängte Luft entweichen kann. Der Verschluß des zweiten Ringes dient gleichzeitig zur Abgrenzung eines vor dem zweiten Schieber liegenden Hydraulikmittelraumes. Ebenfalls ist es vorgeschlagen, einen Bereich einer Mantelfläche des Ringes für den zweiten Schieber radial nach innen zu stellen. Somit kann dieser zweite Schieber in seiner Aufnahme einen Axial- anschlag nach außen erfahren.
Vorgeschlagen ist es, den Stößel mit einem hydraulischen Spielausgleichselement zu versehen. Dabei sind getrennte Ansteuerungen mit Hydraulikmittel der Schieber und des Spielausgleichselements, ausgehend von Zuläufen im Hemd des Stößels, vorgesehen. Je ein Vorratsraum soll in Draufsicht auf den Stößel gesehen auf einer Seite neben den jeweiligen Aufnahmen liegen.
Zur Beaufschlagung des als Stift ausgebildeten Sperrgliedes kann die Signalbahn des gegenüberliegenden Nockens bis auf einen ersten Abschnitt seines Grund- kreises als Nut ausgebildet sein. Läuft nun der ausgesparte Teil der Signalbahn, beginnend mit einem zweiten Abschnitt des Grundkreises, am Stift an, so wird einfach dieser Stift über die ihn beaufschlagende Druckfeder in die Nut geführt. Somit ist der erste Schieber sicher an einer Verlagerungsbewegung gehindert, da der Stift in die gegenüberliegende Rastausnehmung des Schiebers eingreift.
Anstatt der Nut als Signalbahn kann auch der entsprechende erste Abschnitt des Grundkreises des Nockens eine Erhöhung gegenüber der weiteren Nockenkontur aufweisen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stößel nach der Schnittlinie V-V der Figur 4, wobei der Stößel in seinem entkoppelten Zustand dargestellt ist;
Figur 2 einen Stößel nach Figur 1 , jedoch im gekoppelten
Zustand;
Figur 3 einen Stößel wie vorgenannt, jedoch mit nicht vollständig erreichter Koppelposition der Schieber;
Figur 4 eine Draufsicht auf einen Stößel nach den vorhergehenden
Figuren;
Figur 5 einen Schnitt nach der Schnittlinie V-V der Figur 4, wobei der Stößel hier im unmontierten Zustand gezeigt ist;
Figur 6 einen Schnitt nach der Schnittlinie Vl-Vl der Figur 4 mit
Ansichten der Vorratsräume und
Figur 7 einen Schnitt entlang der sekantenartigen Schnittlinie
Vll-Vll der Figur 4 mit detaillierter Darstellung der Sperrmittel.
Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Die Figuren 1 -3 zeigen einen Stößel 1 , so wie er der Fachwelt an sich bekannt ist. Dieser besteht aus einem äußeren kreisringförmigen Abschnitt 2, welcher einen kreisförmigen Abschnitt 3 einschließt. Im Bereich von Böden 4, 5 der Abschnitte 2, 3 greifen Nocken unterschiedlichen Hubes an (nicht dargestellt). Dabei wird der Boden 4 in vorteilhafter Weise von zwei Nocken großen Hubes und der Boden 5 von einem Nocken kleinen bzw. 0-Hubes kontaktiert. Innerhalb der Böden 4, 5 sind in einer Grundkreisphase der Nocken zueinander fluchtende Aufnahmen 6a, 6b und 7 angeordnet. In der Aufnahme 6a verläuft ein erster Schieber 8 und in der Aufnahme 6b ein dritter Schieber 9. Beide Schieber befinden sich nach Figur 1 im entkoppelten Zustand des Stößels 1 unmittelbar vor einer Ringfläche 12 zwischen den Abschnitten 2, 3. In der Aufnahme 7 verläuft ein zweiter Schieber 13. Dieser erstreckt sich über die gesamte axiale Länge seiner Aufnahme 7.
Der erste Schieber 8 ist an seiner axial äußeren Stirnseite 26 durch eine Druckfeder 33 beaufschlagt. Gleichzeitig ist der zweite Schieber 1 3 von einer Druckfeder 35 umschlossen. Diese Druckfeder 35 stützt sich einenends an einem Absatz 36 eines in der Aufnahme 7 unmittelbar verlaufenden Ringes 39 ab. An ihrer dem dritten Schieber 9 zugewandten Endseite ist die Druckfeder 35 über nicht näher zu beschreibende Mittel fest mit dem zweiten Schieber 1 3 verbunden. Diese Druckfeder 35 hält den zweiten Schieber 13 in seiner Mittelposition.
Innerhalb der Aufnahmen 6a, 6b sind ebenfalls Ringe 37, 38 angeordnet, innerhalb deren Bohrungen 40, 41 die Schieber 6a, 6b unmittelbar verlaufen. Diese Ringe 40, 41 besitzen axial außen Böden 43, 44. Sie verschließen somit die Aufnahmen 6a, 6b. Der Boden 43 weist eine Öffnung 45 auf. Diese dient einem Entweichen der vom ersten Schieber 8 bei seiner Axialbewegung verdrängten Luft. Der weitere Boden 44 begrenzt axial nach außen einen Druckraum 1 6 für Hydraulikmittel. Dieser Druckraum 16 wird über einen Zulauf 53 mit Hydraulikmittel aus einem Vorratsraum 48 (siehe auch Figuren 4, 6) versorgt.
Gleichzeitig besitzt ein Mantel 46 des Ringes 38 eine radial nach innen gestellte Lasche 47. Diese dient als Axialanschlag für den zweiten Schieber 9 nach außen. Selbstverständlich kann dieser Axialanschlag auch aus einem separaten Bauteil gebildet werden.
Die Figuren 1 bis 3 offenbaren ebenfalls, daß der kreisförmige Abschnitt 3 von einer Druckfeder 1 7 umschlossen ist. Diese wirkt mit ihrem einen Ende über einen Ring 23 auf eine Unterseite 1 9 des kreisringförmigen Abschnitts 2 ein. Anderenends ist die Druckfeder 1 7 auf einem Abstützmittel 20 gelagert. Hauptsächlich dient die Druckfeder 1 7 zum Nachführen des kreisringförmigen Abschnitts 2 an die Nocken im abgeschalteten Zustand des Stößels 1 . Jedoch besitzt die Druckfeder 1 7 bei dieser Ausgestaltung noch eine weitere Funktion, auf die später eingegangen werden soll.
Wie den Figuren 1 bis 3 und 4, 7 entnommen werden kann, wirkt der Schieber 8 mit Sperrmitteln 14 zusammen. Diese Sperrmittel 14 kommunizieren mit einer Signalbahn an einem dem kreisringförmigen Abschnitt 2 gegenüberliegenden Nocken. Das Sperrmittel 14 besteht aus hauptsächlich zwei Bauteilen - einem Übertragungsglied 21 und einem Sperrglied 22. Das Übertragungsglied 21 ist als Stift 31 , 32 ausgebildet und verläuft in Draufsicht auf den Stößel 1 gesehen beidseits der Aufnahme 6a in nockenferne Richtung. Im Kontaktbereich zur Signalbahn ist das Sperrmittel als Brücke 28 gefertigt, welche in Draufsicht auf den Stößel 1 gesehen die Aufnahme 6a quer schneidet. Dabei sind die Stifte 31 , 32 an Enden 29, 30 der Brücke 28 befestigt. An ihrem nockenfernen Abschnitt wirken die Stifte 31 , 32 auf den vorhergehend genannten Ring 23 ein. In Draufsicht auf den Stößel 1 gesehen und unterhalb der Aufnahme 6a ist der Ring 23 mit dem Sperrglied 22 versehen. Dieses Sperrglied 22 durchragt die Aufnahme 6a. Es ist an seinem in der Aufnahme 6a liegenden Ende keilförmig gefertigt.
Gleichzeitig besitzt der erste Schieber 8 zwei axial beabstandete Rastausneh- mungen 24, 25. Diese Rastausnehmungen sind zu der Keilform des Sperrgliedes 22 komplementär. Hier wird die Stirnseite 26 des ersten Schiebers 6a zur Bildung eines Teils der Rastausnehmung 24 genutzt. Die Rastausnehmungen 24, 25 sind axial im Abstand der gewünschten Verschiebebewegung der Schieber 8, 9, 13 beabstandet.
Figur 1 speziell zeigt den Stößel 1 in seinem abgeschaltetem Zustand. Dies bedeutet, daß die Schieber 8, 9, 13 vollständig in ihren Aufnahmen 6a, 6b und 7 verlaufen. Lediglich in einem ersten Abschnitt eines Grundkreises des anlaufenden Nockens wird die Arretierung des ersten Schiebers 8 durch das Sperrglied 22 aufgehoben. Somit ist es nur in diesem Bereich möglich, den ersten Schieber 8 und die weiteren Schieber 9, 13 zu verlagern (nicht dargestellt).
Figur 2 zeigt den Stößel 1 in seinem zugeschalteten Zustand, d.h. dieser vollzieht einen Maximalhub, wohingegen er in Figur 1 lediglich einer Hubkontur des den Boden 5 kontaktierenden Nockens folgt. Zu erkennen ist, daß das Sperrglied 22 in der Rastausnehmung 25 verläuft. Gleichzeitig sind die Schieber
8, 9, 1 3 über im Druckraum 1 6 anliegenden Hydraulikmitteldruck von rechts nach links verlagert. Die Position der Schieber 8, 9, 1 3 und des Sperrgliedes 22 nach Figur 2 ist unmittelbar zu Beginn des zweiten Abschnittes des Grundkreises des anlaufenden Nockens erreicht. Somit werden sämtliche Schieber 8,
9, 13 an weiteren Verlagerungsbewegungen gehindert.
Reicht der Verlagerungsweg der Schieber 8, 9, 13 nicht aus, so wie in Figur 3 dokumentiert, so schiebt zu Beginn des zweiten Abschnittes des Grundkreises das Sperrglied 22 über Keilwirkung die Schieber 8, 9, 1 3 wieder in ihre Entkoppelposition. Die Freigabe des Sperrgliedes 22 über die Erhebung des ersten Abschnittes des Grundkreises des Nockens ist somit aufgehoben. Der durch die Druckfeder 1 7 beaufschlagte Ring 23 drückt das Sperrglied 22 in Nockenrichtung. Sollte wider Erwarten eine Spitze des Sperrgliedes 22 einem Ringabsatz zwischen den Rastausnehmungen 24, 25 gegenüberstehen, kann das Sperrglied 22 durch seine federnde Lagerung in nockenwellenferne Richtung ausweichen. Es kommt zu keiner erhöhten Bauteilbeanspruchung bzw. -Zerstörung.
Dadurch, daß der Druckraum 1 6 für das Hydraulikmittel örtlich getrennt von den Sperrmitteln 14 ausgeführt ist, müssen keine aufwendigen Dichtmaßnahmen getroffen werden. Es ist nicht mit Hydraulikmittelverlusten zu rechnen.
Figur 6 zeigt, daß im Hemd 52 des Stößels 1 zwei getrennte Zuläufe 50, 51 für das Hydraulikmittel vorgesehen sind. Ausgehend vom Zulauf 50 wird das Hydraulikmittel in einen Vorratsraum 48 (siehe auch Figur 4) geleitet. Von diesem Vorratsraum 48 gelangt das Hydraulikmittel über den Zulauf 53 (siehe Figur 1 ) in den Druckraum 16 vor eine radial äußere Stirnseite 1 5 des dritten Schiebers 9. Vom Zulauf 51 ausgehend ist ein Pfad für das Hydraulikmittel zu dem Vorratsraum 49 geschaffen. Um diesen Vorratsraum 49 hydraulisch vollkommen von dem Vorratsraum 48 zu trennen, ist in diesem ein kreissegment- artiges Käppchen 54 eingelegt. Von dem Vorratsraum 49 ist das Hydraulikmittel zu dem im kreisförmigen Abschnitt 3 eingebauten hydraulischen Spielausgleichselement leitbar.
Bezugszahlenliste
Stößel 30 Ende kreisringförmiger Abschnitt 31 Stift kreisförmiger Abschnitt 32 Stift Boden 33 Druckfeder Boden 34 Verschluß a Aufnahme 35 Druckfeder b Aufnahme 36 Absatz Aufnahme 37 Ring erster Schieber 38 Ring dritter Schieber 39 Ring 0 radial innere Stirnfläche 40 Bohrung 1 radial innere Stirnfläche 41 Bohrung 2 Ringfläche 42 Bohrung 3 zweiter Schieber 43 Boden 4 Sperrmittel 44 Boden 5 radial äußere Stirnseite 45 Öffnung 6 Druckraum 46 Mantel 7 Druckfeder 47 Lasche 8 Ringraum 48 Vorratsraum 9 Unterseite 49 Vorratsraum 0 Abstützmittel 50 Zulauf 1 Übertragungsglied 51 Zulauf 2 Sperrglied 52 Hemd 3 Ring 53 Zulauf 4 Rastausnehmung 54 Käppchen 5 Rastausnehmung 6 Stirnseite 7 Aussparung 8 Brücke 9 Ende

Claims

Patentansprüche
1 . Stößel (1 ) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- der Stößel (1 ) ist auf unterschiedliche Hübe für wenigstens ein Gaswechselventil koppelbar ausgelegt und besteht aus einem äußeren kreisringförmigen Abschnitt (2), der konzentrisch einen kreisförmigen und relativ zu diesem axial beweglichen Abschnitt (3) einschließt;
- beide Abschnitte (2,3) sind im Bereich ihrer Böden (4,5) von Nocken unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar bzw. lediglich der kreisringförmige Abschnitt (2) wirkt mit zumindest einem Nocken zusammen;
- die Abschnitte (2,3) besitzen innerhalb der Böden (4,5) oder in benachbarten Bereichen zumindest eine bevorzugt in einer Grundkreisphase der Nocken zueinander fluchtende Aufnahme (6a,6b,7), welche radial oder sekantenartig angeordnet ist;
- in den Aufnahmen (6a,6b) des kreisringförmigen Abschnitts (2) sind ein erster und dritter Schieber (8,9) positioniert, welche mit ihren radial inneren Stirnflächen (10,1 1 ) im entkoppelten Zustand des Stößels (1 ) unmittelbar vor einer Ringfläche (12) zwischen den Abschnitten (2,3) verlaufen;
- über eine gesamte Länge der Aufnahme (7) des kreisförmigen Abschnitts (3) erstreckt sich im entkoppelten Zustand des Stößels (1 ) ein zweiter Schieber - der erste Schieber (8) wirkt mit Sperrmitteln (14) zusammen, welche eine Signalbahn am gegenüberliegenden Nocken abtasten und in Abhängigkeit eines Hubes der Signalbahn eine Längsbewegung des ersten Schiebers (8) sperren bzw. freigeben sowie in Richtung ihrer Freigabe unter Krafteinwirkung nachgiebig sind und
- der dritte Schieber (9) begrenzt an seiner radial äußeren Stirnseite (1 5) einen Druckraum für Hydraulikmittel, über welches eine Verlagerung der gesamten Schieber (8,9,1 3) in ihre Koppel- oder Entkoppelstellung herstellbar ist.
2. Stößel nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- der kreisförmige Abschnitt (3) ist von zumindest einer Druckfeder (1 7) umschlossen, die in einem Ringraum (18) axial unterhalb der Aufnahmen (6a,6b) des kreisringförmigen Abschnitts (2) verläuft und einerseits gegen eine Unterseite (1 9) der Aufnahmen (6a,6b) und andererseits gegen ein mit dem kreisförmigen Abschnitt (3) Verbundes Abstützmittel (20) wirkt;
- die Sperrmittel (14) bestehen aus einem Übertragungsglied (21 ) sowie einem Sperrglied (22);
- das Übertragungsglied (21 ) verläuft ein- oder beidseitig außerhalb der Aufnahme (6a) des ersten Schiebers (8) parallel zur Axiallinie des Stößels (1 ) und tastet die Signalbahn einenends ab, anderenends wirkt es auf einen Ring (23) ein, der sich auf der Druckfeder (1 7) abstützt;
- das Sperrglied (22) ist auf dem Ring (23) abgestützt oder mit diesem verbunden und axial unterhalb der Aufnahme (6a) angeordnet, wobei es die Aufnahme (6a) in Nockenrichtung durchstößt;
der erste Schieber (8) weist zumindest auf der Seite des Sperrgliedes (22) zwei Rastausnehmungen (24,25) für dieses auf, wobei eine Rastausnehmung (24) auch durch eine radial außen liegende Stirnseite (26) des ersten Schiebers (8) gebildet sein kann und beide Rastausnehmungen (24,25) im Maß des Koppelbzw. Entkoppelweges der Schieber (8,9, 1 3) beabstandet sind.
3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial oberhalb der Aufnahme (6a) für den ersten Schieber (8) liegender Bereich des Bodens (4) eine in Richtung zu den Nocken offene Aussparung (24) besitzt, welche quer zu der Aufnahme (6a) verläuft, wobei das Übertragungsglied (21 ) als in der Aussparung (27) angeordnete Brücke (28) gefertigt ist, die bevorzugt an jedem Ende (29,30) einen Stift (31 ,32) besitzt, der auf den Ring (23) einwirkt und wobei das Sperr- glied (22) nockenseitig keilförmig zuläuft und die Rastausnehmungen (24,25) des ersten Schiebers (8) zu der Keilform komplementär sind.
4. Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außen liegende Stirnseite (26) des ersten Schiebers (8) von einer ersten Druckfe- der (33) beaufschlagt ist, die sich an einem Verschluß (34) der Aufnahme (6a) abstützt, wobei der zweite Schieber (1 3) von einer weiteren Druckfeder (35) in Mittelstellung fixiert ist, welche weitere Druckfeder (35) einerseits auf der Seite des ersten Schiebers (8) gegen einen Absatz (36) der Aufnahme (7) anläuft und andererseits am zweiten Schieber (1 3) befestigt ist und die Kraft der ersten Druckfeder (33) deutlich geringer als die Kraft der weiteren Druckfeder (35) ist.
5. Stößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in den Aufnahmen (6a,6b,7) Ringe (37,38,39) verlaufen, deren Bohrungen (40,41 ,42) als unmittelbare Laufbahnen für die Schieber (8,9,1 3) dienen, wobei die Ringe (37,38) für den ersten und dritten Schieber (8,9) radial außen einen Boden (43,44) besitzen, wobei der Boden (43) des Ringes (37) den Verschluß (34) bildet und wahlweise eine Öffnung (45) aufweist und der Boden (44) des Ringes (38) den Druckraum (1 6) begrenzt und dieser Ring (38) an seinem Mantel (46) eine radial nach innen gestellte Lasche (47) für einen Übertritt von Hydraulikmittel aufweist, die wahlweise als axial nach außen wirkender Anschlag für den dritten Schieber (9) ausgebildet sein kann.
6. Stößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß, in Draufsicht auf den Stößel (1 ) gesehen, beidseitig der Aufnahmen (6a,6b) des kreisringförmigen Abschnittes (2) je ein Vorratsraum (48,49) für Hydraulikmittel verläuft, wobei ein erster Vorratsraum (48) zur Versorgung des Druckraumes (1 6) und ein zweiter Vorratsraum (49) zur Versorgung eines in den kreisförmigen Abschnitt (3) eingebauten hydraulischen Spielausgleichselements dient und wobei die Vorratsräume (48,49) aus getrennten Zuläufen (50,51 ) durch ein Hemd (52) des kreisringförmigen Abschnitts (2) mit dem Hydraulikmittel versorgbar sind.
7. Stößel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbahn des Nockens in dessen Drehrichtung betrachtet im Grundkreis in zwei Abschnitte unterteilt ist, wobei ein erster Abschnitt derart gegenüber dem zweiten Abschnitt erhöht ist, daß über die im ersten Abschnitt anlaufenden Sperrmittel (14) der erste Schieber (8) freigegeben und über die im zweiten Abschnitt, und wahlweise einem darauffolgenden dritten Abschnitt einer Nockenanlauffianke, anlaufenden Sperrmittel (14) der erste Schieber (8) arretiert ist.
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