DE10002287A1

DE10002287A1 - Schaltbarer Flach- oder Rollenstössel

Info

Publication number: DE10002287A1
Application number: DE10002287A
Authority: DE
Inventors: Christof Faria; Oliver Schnell
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-26
Also published as: US6427652B2; US20010009145A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein schaltbarer Rollenstößel (1) zur Übertragung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange. Erfindungsgemäß ist dessen innere und äußere Verdrehsicherung als ein Bauteil (17) ausgeführt. Dieses ist in einer Aufnahme (13) eines Innenelements (4) des Stößels (1) angeordnet, die gleichzeitig zur Lagerung eines Koppelmittels (24) dient. Ein solcher Stößel (1) lässt sich preiswert herstellen.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Flach- oder Rollenstößel zur Übertra gung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange, insbesondere für einen Ventil trieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, das mit seinem Außenmantel in einer Bohrung der Brennkraftmaschine lagerbar ist und eine axial verlaufende Aussparung hat, in welche ein relativ zum Gehäuse längs bewegliches Innenele ment gesteckt ist, wobei das Gehäuse und das Innenelement wenigstens je eine in einer Relativstellung zueinander fluchtende Aufnahme für zumindest ein Koppel mittel besitzen, das bei der Relativstellung so für einen Kopplung des Gehäuses mit dem Innenelement verlagerbar ist, das es abschnittsweise in beiden Aufnah men verläuft, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Innenelement ein erster Körper zur formschlüssigen Verdrehsicherung des Innenelements relativ zum Ge häuse und am Außenmantel des Gehäuses ein zweiter Körper zur formschlüssigen Verdrehsicherung des Gehäuses relativ zur Bohrung der Brennkraftmaschine an geordnet ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Stößel geht aus der als gattungsbildend betrachteten US-PS 5,361,733 hervor.

So offenbaren deren Fig. 2, 4a einen Stößel, der mit einer Stirnseite einer Nockengruppe zugeordnet ist und im Bereich seiner anderen Stirnseite unmit telbar auf ein Ende einer Stößelstange einwirkt. Als Verdrehsicherung seines Gehäuses gegenüber dem relativ beweglichen Innenelement ist bei der Ausge staltung nach Fig. 2 ein Stift vorgesehen. Dieser ist im Gehäuse befestigt und ragt radial nach innen in eine Längsnut eines vom Gehäuse umfassten In nenelements. Der Stift verhindert einerseits ein Verdrehen des Gehäuses rela tiv zum Innenelement und dient andererseits als axialer Höhenanschlag des Innenelements gegenüber dem Gehäuse.

Eine separate Verdrehsicherung für das Gehäuse gegenüber dessen Bohrung in der Brennkraftmaschine oder eines mit der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteils ist in der Lösung nach Fig. 4a offenbart. Hier ist ein Rollenstößel gezeigt, dessen Achsen das Gehäuse radial nach außen überragen. Über den hinausstehenden Anteil der Achsen kann das Gehäuse gegenüber der um schließenden Bohrung verdrehgesichert werden.

Nachteilig ist es bei dem vorgenannten Stößel, dass dessen Maßnahmen zur inneren und äußeren Verdrehsicherung relativ aufwändig sind. Es werden zwei separate Bauteile benötigt, welche die Kosten und den Montageaufwand des Stößels unnötig erhöhen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stößel der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen den Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach sind der erste und zweite Körper als ein Bauteil ausgebildet, welches entweder im Innenelement oder im Gehäuse fest angeordnet ist und mit einem Mantelabschnitt in ein Langloch des gegenüberliegenden Gehäuses oder In nenelements eingreift, welches Langloch so positioniert ist, dass es gemein sam mit dem Mantelabschnitt einen Höhenanschlag zur Definierung der Rela tivstellung bildet.

Somit wird durch lediglich ein durchgehendes Bauteil, welches gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung als Kolben hergestellt sein soll, gleichzeitig die innere und äußere Verdrehsicherung am Stößel realisiert. Durch diese Vereinigung der zwei ansonsten separaten Verdrehsicherungen in einem Bau teil vereinfacht sich die Montage des Stößels. Gleichzeitig ist mit geringen Ge samtkosten zu rechnen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform liegt dann vor, wenn das Bauteil in der Aufnahme des Innenelements verläuft, die gleichzeitig als Aufnahme für das Koppelmittel dient. Der Schutzumfang der Erfindung bezieht sich auch auf Lösungen, bei welchen das Bauteil auf einem anderen Höhenabschnitt als die Aufnahme im Innenelement oder Gehäuse angeordnet ist. Denkbar ist es auch, das Bauteil im Gehäuse ortsfest anzuordnen, wobei dann das Langloch am Innenelement appliziert ist.

Sofern die Aufnahme im Innenelement als Durchgangsbohrung gefertigt ist, kann das Bauteil mit seiner Innenstirnseite gleichzeitig als einenendige Abstüt zung für eine Druckfeder dienen, die anderenends auf das Koppelmittel zum Koppelzweck einwirkt. Somit kann auf separate Abstützmaßnahmen für die Druckfeder verzichtet werden. Der Stößel ist dabei so ausgestaltet, dass eine Kopplung über Druckfederkraft und eine Entkopplung über an eine Außenstirnseite des Koppelmittel leitbares Hydraulikmittel herstellbar ist. Denkbar wäre auch eine Umkehrung des ebengenannten Prinzips bzw. eine beidseitige Be aufschlagung des Koppelmittels mit Hydraulikmittel.

Um eine Wegbegrenzung für das Koppelmittel bei seiner Radialbewegung nach außen zum Koppelzweck zu schaffen, ist es vorgeschlagen, die Aufnah me des Gehäuses für das Koppelmittel gestuft auszubilden, so dass dieses an der erzielten Durchmesserverringerung anschlägt.

Eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung sieht vor, in den Stößel ein hy draulisches Spielausgleichselement einzubauen. Somit erübrigen sich die be kannten mechanischen Einstellmaßnahmen am Ventiltrieb.

In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den Stößel als ab schaltbaren Stößel zu fertigen. Das Gehäuse hat hierfür eine Anlauffläche für lediglich einen Nocken. Die Erfindung ist jedoch gleichermaßen einsetzbar bei Stößeln, die mit Nocken unterschiedlichen Hubes kommunizieren, so wie in der beschreibungseinleitend gewürdigten Druckschrift dargestellt.

Auch ist ein besonders reibungsarmer Nockenabgriff vorgeschlagen. Dieser ist dadurch realisiert, dass die nockenseitige Stirnseite des Gehäuses mit einer Rolle versehen ist. Diese Rolle kann wahlweise wälz- oder gleitgelagert aus geführt sein.

Schließlich ist ausgeführt, einen äußeren Mantelabschnitt des einteiligen Bau teils (Stirnseite), welcher zum Zwecke einer Verdrehsicherung des gesamten Stößels in einer Längsnut der den Stößel umschließenden Bohrung lagerbar ist, ballig auszugestalten. Es ist jedoch auch eine erfindungsgemäße Ausge staltung vorgesehen, bei welcher der äußere Mantelabschnitt zylindrisch aus gebildet ist, wobei eine Axiallinie dieses Zylinders parallel zur Axiallinie des Stößels verläuft. Die letztgenannte Variante hat den Vorteil, dass es bei Kon takt des äußeren Mantelabschnitts in der Längsnut zu einer Linienberührung kommt, durch welche die Hertzsche Pressung reduziert ist. Der Zylinder kann als separates Bauteil ausgebildet und beispielsweise durch Kleben mit dem Bauteil verbunden sein. Er kann jedoch auch einteilig vom Bauteil ausgehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt die einzi ge Figur einen erfindungsgemäßen Stößel im Längsschnitt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Figur offenbart einen abschaltbaren Stößel 1. Dieser ist hier als Rollenstö ßel ausgebildet und kann in einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit untenliegender bzw. seitlicher Nockenwelle und Stößelstange eingebaut wer den.

Der Stößel 1 besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2, in dessen Aus sparung 3 längsbeweglich ein Innenelement 4 eingebaut ist. Das Innenelement 4 weist ein hydraulisches Spielausgleichselement 5 auf. Eine Stirnseite 6 des Gehäuses 2 ist mit einer Rolle 7 versehen. Diese dient als unmittelbare Anlauf fläche 8 für einen nicht dargestellten Nocken einer Nockenwelle. Eine der Stirnseite 6 gegenüberliegende Stirnseite 9 des Innenelements 4, welche Stirnseite 9 das Gehäuse 2 in nockenferne Richtung überragt, besitzt eine An lage 10 für ein zeichnerisch nicht gezeigtes Ende einer Stößelstange.

Über einen Außenmantel 11 ist das Gehäuse 2 in einer Bohrung der Brenn kraftmaschine oder eines mit der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteils längsbeweglich gelagert.

Im Innenelement 4 ist im Bereich dessen Bodens 12, welcher Boden 12 der Stirnseite 6 des Gehäuses 2 zugewandt ist, eine Aufnahme 13 angeordnet. Diese Aufnahme 13 ist hier als diametral verlaufende Bohrung gefertigt. Zu dieser Aufnahme 13 fluchtet bei einer Relativstellung des Innenelements 4 zum Gehäuse 2 eine weitere Aufnahme 14 im Gehäuse 2. Letztere ist ebenfalls als Bohrung hergestellt. Die eben genannte Relativstellung von Innenelement 4 zum Gehäuse 2 ist im entkoppelten Zustand des Stößels 1 in aller Regel bei einem Grundkreiskontakt des Nockens vorgesehen.

Dem einen Ende 15 der Aufnahme 13 des Innenelements 4 gegenüberliegend, ist an einem weiteren Ende 16 der Aufnahme 13 ein kolbenartiges Bauteil 17 mit seinem inneren Mantelabschnitt 18 befestigt. Es ragt mit einem mittleren Mantelabschnitt 19 in ein Langloch 20 des Gehäuses 2. Ein äußerer Mantelab schnitt 21 des Bauteils 17 überragt den Außenmantel 11 des Gehäuses 2 und ist hier ballig hergestellt. Er kann jedoch auch zylindrische Geometrie haben, so wie in den Vorteilsangaben näher ausgeführt.

An eine Innenstirnseite 22 des Bauteils 17 stützt sich einenends eine Druckfe der 22a ab. Diese wirkt anderenends auf eine Innenstirnseite 23 eines Kop pelmittels 24, welches hier als Kolben ausgebildet ist. Das Koppelmittel 24 verläuft somit im Entkopplungszustand des Stößels 1 vollständig im einen Ende 15 der Aufnahme 13. Im hier gezeigten Kopplungszustand erstreckt es sich in die Aufnahme 14 des Gehäuses 2 und liegt an einem in der Aufnahme 14 ge bildeten Anschlag 24a an. Vor eine Außenstirnseite 25 des Koppelmittels 24 ist durch einen Pfad 26a im Gehäuse 2 Hydraulikmittel leitbar. Dieses dient einer Verlagerung des Koppelmittels 24 von der hier gezeigten Koppelposition in dessen Entkoppelposition in der Aufnahme 13.

Das o. g. Bauteil 17 übt eine doppelte Funktion aus. Wie genannt ragt es mit seinem mittleren Mantelabschnitt 19 in das Langloch 20. Dieses hat zumindest eine dem Hub des Nockens entsprechende Axialerstreckung. Eine nockenferne Seite des Langlochs 20 bildet einen Höhenanschlag 26 für den mittleren Man telabschnitt 19 des Bauteils 17. Durch diesen ist eine fluchtende Lagezuord nung der Aufnahmen 13, 14 zueinander realisiert. Zum anderen wird durch den Eingriff des Bauteils 17 in das Langloch 20 ein Verdrehen des Innenelements 4 relativ zum Gehäuse 2 verhindert.

Gleichzeitig übt das Bauteil 17 eine Verdrehsicherungsfunktion des gesamten Stößels 1 gegenüber der umgebenden Bohrung der Brennkraftmaschine aus. Dies wird durch dessen äußeren Mantelabschnitt 21 realisiert. Dieser verläuft bei Einbau des Stößels 1 in einer komplementären Längsnut der den Stößel 1 umgebenden Bohrung.

Somit ist mit einfachen Mitteln eine doppelt wirkende Verdrehsicherung für den Stößel 1 geschaffen, die beim eingangs gewürdigten Stand der Technik nur durch mehrere Elemente realisiert ist. Durch die Nutzung der Aufnahme 13 für das Koppelmittel 24 zur gleichzeitigen Befestigung des Bauteils 17 ist zusätz lich der Bauaufwand am Stößel 1 minimiert. Es ist jedoch auch denkbar, dem Bauteil 17 eine separate Aufnahme im Stößel 1 zu verleihen.

Bezugszahlen

1

Stößel

2

Gehäuse

3

Aussparung

4

Innenelement

5

hydraulisches Spielausgleichselement

6

Stirnseite

7

Rolle

8

Anlauffläche

9

Stirnseite

10

Anlage

11

Außenmantel

12

Boden

13

Aufnahme

14

Aufnahme

15

Ende

16

Ende

17

Bauteil

18

innerer Mantelabschnitt

19

mittlerer Mantelabschnitt

20

Langloch

21

äußerer Mantelabschnitt

22

Innenstirnseite

22

a Druckfeder

23

Innenstirnseite

24

Koppelmittel

24

a Anschlag

25

Außenstirnseite

26

Höhenanschlag

26

a Pfad

Claims

1. Schaltbarer Flach- oder Rollenstößel (1) zur Übertragung eines Nockenhubes auf eine Stößelstange, insbesondere für einen Ventiltrieb einer Brennkraftma schine, mit einem Gehäuse (2), das mit seinem Außenmantel (11) in einer Boh rung der Brennkraftmaschine lagerbar ist und eine axial verlaufende Ausspa rung (3) hat, in welche ein relativ zum Gehäuse (2) längs bewegliches In nenelement (4) gesteckt ist, wobei das Gehäuse (2) und das Innenelement (4) wenigstens je eine in einer Relativstellung zueinander fluchtende Aufnahme (14, 13) für zumindest ein Koppelmittel (24) besitzen, das bei der Relativstel lung so für einen Kopplung des Gehäuses (2) mit dem Innenelement (4) verla gerbar ist, das es abschnittsweise in beiden Aufnahmen (14, 13) verläuft, wobei zwischen dem Gehäuse (2) und dem Innenelement (4) ein erster Körper zur formschlüssigen Verdrehsicherung des Innenelements (4) relativ zum Gehäuse (2) und am Außenmantel (11) des Gehäuses (2) ein zweiter Körper zur form schlüssigen Verdrehsicherung des Gehäuses (2) relativ zur Bohrung der Brennkraftmaschine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Körper als ein Bauteil (17) ausgebildet sind, welches entweder im Innenelement (4) oder im Gehäuse (2) fest angeordnet ist und mit einem Man telabschnitt (19) in ein Langloch (20) des gegenüberliegenden Gehäuses (2) oder Innenelements (4) eingreift, welches Langloch (20) so positioniert ist, dass es gemeinsam mit dem Mantelabschnitt (19) einen Höhenanschlag (26) zur Definierung der Relativstellung bildet.

2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (17) als Kolben hergestellt ist.

3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (13) im Innenelement (4) durch eine diametral bzw. sekantenartig verlaufende Durchgangsbohrung oder durch sich diametral gegenüberliegende Sackboh rungen gebildet ist, wobei in einem Ende (16) der Aufnahme (13) das Bauteil (17) mit einem inneren Mantelabschnitt (18) verläuft, welches sich mit dem Mantelabschnitt (19), der als mittlerer Abschnitt ausgebildet ist, durch das Langloch (20) des Gehäuses (2) erstreckt und mit einem äußeren Mantelab schnitt (21) den Außenmantel (11) des Gehäuses (2) überragt, wobei am ande ren Ende (15) das als Kolben ausgebildete Koppelmittel (24) eingebaut ist, dem bei der Relativstellung die als Bohrung gefertigte Aufnahme (14) des Gehäuses (2) gegenüberliegt.

4. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahme (13) des Innenelements (4) wenigstens eine Druckfeder (22a) verläuft, die, im Fall der Ausbildung der Aufnahme (13) als Durchgangsbohrung, einenends an ei ner Innenstirnseite (22) des Bauteils (17) und anderenends an einer Innen stirnseite (23) des Koppelmittels (24) abgestützt ist, wobei die Aufnahme (14) des Gehäuses (2) für das Koppelmittel (24) von einem Pfad (26a) für Hydrau likmittel geschnitten ist, welches an eine Außenstirnseite (25) des Koppelmittels (24) zu dessen vollständiger Verlagerung in die Aufnahme (13) des Innenele ments (4) leitbar ist.

5. Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (14) des Gehäuses (2) für das Koppelmittel (24) radial außen einen Anschlag (24a) wie eine Durchmesserverringerung für das Koppelmittel (24) aufweist.

6. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Innenelement (4) ein hydraulisches Spielausgleichselement (5) eingebaut ist.

7. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (1) vom Nockenhub vollständig abschaltbar ausgebildet ist.

8. Stößel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine nockenseitige Stirnseite (6) des Gehäuses (2) mit einer Anlauffläche (8) für lediglich einen Nocken versehen ist, wobei eine dieser Stirnseite (6) abgewandte Stirnseite (9) des Innenelements (4) eine Anlage (10) für die Stößelstange besitzt.

9. Stößel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nockenseitige Stirnseite (6) des Gehäuses (2) mit einer Rolle (7) versehen ist, welche die Anlauffläche (8) hat.

10. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Man telabschnitt (21) des Bauteils (17), welcher den Außenmantel (11) des Gehäu ses (2) überragt, ballig oder zylindrisch mit einer zur Axiallinie des Stößels (1) parallelen Axiallinie hergestellt ist.