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DE19500575A1 - Schaltbares Abstützelement - Google Patents

Schaltbares Abstützelement

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Publication number
DE19500575A1
DE19500575A1 DE19500575A DE19500575A DE19500575A1 DE 19500575 A1 DE19500575 A1 DE 19500575A1 DE 19500575 A DE19500575 A DE 19500575A DE 19500575 A DE19500575 A DE 19500575A DE 19500575 A1 DE19500575 A1 DE 19500575A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
bore
support element
cam
inner part
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19500575A
Other languages
English (en)
Inventor
Christof Dipl Ing Faria
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Waelzlager 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority to DE19500575A priority Critical patent/DE19500575A1/de
Priority to JP8521387A priority patent/JPH11502002A/ja
Priority to US08/809,289 priority patent/US5720244A/en
Priority to PCT/EP1995/003318 priority patent/WO1996021801A1/de
Priority to DE19581479T priority patent/DE19581479D2/de
Publication of DE19500575A1 publication Critical patent/DE19500575A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005Deactivating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L13/0021Modifications 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 by modification of rocker arm ratio

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Abstützelement für einen noc­ kenbeaufschlagten Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftma­ schine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse, das mit seinem Außenmantel in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei in dessem Inneren ein zumindest relativ gegenüber dem Gehäuse axial beweglicher Kolben verläuft, welcher über eine Druckfeder abgestützt ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A 40 00 531 vorbekannt. Diese besteht ebenfalls aus einem hohlzylindrischen Gehäuse, welches mit einem hohlzylindrischen Innenelement zusammengesteckt in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Beide Elemente sind über eine Druckfeder im Ausschiebesinne beaufschlagt. Das Gehäuse weist eine Ölzuleitung auf, über die im Zusammenwirken mit einer Steuerkante des Innenelements und in Abhängigkeit einer Ölfüllung im von beiden Elementen eingeschlossenen Inneren ein relatives Anheben/ Absenken des Innenelements zum Gehäuse und somit ein Abschalten bzw. Variieren des Hubes des mit dem Abstützelement über den Schlepphebel kommunizierenden Gaswechselventils ermöglicht ist. Diese unterschied­ liche Ölfüllung wird durch ein relatives Verdrehen des Gehäuses gegen­ über dem Innenelement erzielt, da über die Steuerkante dann unter­ schiedliche Einströmquerschnitte freigegeben werden.
Von Nachteil bei dem aus der obengenannten DE-A 40 00 531 vorbekannten Ventiltriebsstößel ist es, daß durch das Ölpolster keine form­ schlüssige, also definierte Abschaltung/Verringerung des Ventilhubes ermöglicht ist. Zum einen weist dieses Ölpolster eine gewisse Minimal­ kompressibilität auf und zum anderen ist mit Ölverlusten über die Gleitfläche beider Elemente zu rechnen. Des weiteren ist eine genaue Hubverstellung und Fixierung in dieser Lage über Öldruck ohnehin schwer realisierbar, da die Verstellhöhe über den Öldruck direkt gehalten wird und zuviele, kaum beherrschbare Nebengrößen hierbei einfließen. Zusätzlich ist noch eine mechanische Beaufschlagung des Gehäuses im Verdrehsinne erforderlich, welche wiederum eines Antriebs bedarf. Auch sind gewisse Betriebszustände denkbar, bei denen aus dem abgeschalteten Zustand der Brennkraftmaschine heraus das Gaswechsel­ ventil aktivierbar, also nicht abgeschalten, vorliegen soll. Hierfür sind bei dieser Lösung keinerlei Maßnahmen getroffen, da bei abge­ schalteter Brennkraftmaschine die vorbekannte Verstellvorrichtung in sich zusammensinkt und das betreffende Gaswechselventil somit deakti­ viert ist.
Auch sind der Fachwelt weitere schaltbare Abstützelemente (DE-GM 93 19 435.8) bekannt. Bei diesen erfolgt eine Verriegelung der Ele­ mentbauteile für eine Kopplung des Abstützelements an die Hubbewegung des Steuernockens über radial verlagerbare Kolben. Im entkoppelten Zustand vollzieht ein jeweiliges Gehäuseteil im Hubsinne des Steuer­ nockens einen Leerhub.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schaltbares Abstützele­ ment dahingehend zu verbessern, daß im verriegelten Zustand seiner Einheiten es eine hohe Steifigkeit aufweist, wobei im entriegelten Zustand bisher auftretende Reibungsverluste minimiert sind und gleich­ zeitig eine Abschaltmöglichkeit des Abstützelements bei hohen Drehzah­ len geschaffen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Kolben wenigstens eine radial bzw. sekantenartig verlaufende Bohrung angeord­ net ist, die im Grundkreis der Nocken zu einer jeweiligen weiteren Bohrung fluchtet, wobei in einer der Bohrungen wenigstens ein in Richtung der jeweils anderen Bohrung verschiebliches Koppelelement zum wahlweisen Koppeln/Entkoppeln des Abstützelements mit daran befestig­ tem Schlepphebel von einer Hubbewegung des Steuernockens angeordnet ist, daß in einer nockenfernen Bohrung des Kolbens ein gegenüber dieser axial bewegliches Innenteil mit der jeweils anderen Bohrung verläuft, wobei eine nockennahe Stirnfläche des Innenteils im Grund­ kreis des Steuernockens und im Koppelzustand des Abstützelements gegenüber einem Grund der Bohrung, unter Bildung eines Kolbenraumes, um ein Maß beabstandet ist, das dem gewünschten Abschalthub des Schlepphebels entspricht, daß für einen Entkoppelzustand des Ab­ stützelements der Kolben mit seinem Grund an der Stirnfläche des Innenteils anliegt, wobei das Koppelelement in eine der Bohrungen vollständig verschoben ist und daß zwischen einer nockenseitigen Stirnfläche des Kolbens und einer entsprechenden Stirnfläche des Gehäuses ein oberer Ringraum angeordnet ist, welcher mit Hydraulik­ mittel für einen Entkoppelzustand entgegen der Kraft der Druckfeder füllbar ist, wobei der Ringraum mindestens eine Höhe aufweist, die dem Maß des gewünschten Abschalthubes des Schlepphebels entspricht. Es ist nicht unbedingt erforderlich, jedoch zweckmäßig, daß bei einem Entkop­ pelzustand der Kolben mit seinem Grund auf der Stirnfläche des Innen­ teils liegt, wichtig ist jedoch eine vollständige Entkopplung dieses aus dem Nockenbereich.
Durch diese obengenannten Maßnahmen ist zum einen eine Verriegelung durch Formschluß hergestellt, wobei eine hohe Steifigkeit des gesamten Abstützelements festzustellen ist. Diese hohe Steifigkeit wirkt sich insbesondere positiv auf die gesamte Ventiltriebsdynamik bei hohen Drehzahlen aus. Gleichzeitig gelingt es mit einfachen Mitteln, unter Verzicht auf zusätzliche weitere radial zu verlagernde Koppelelemente, das Abstützelement mit seinem mit ihm verbundenen Schlepphebel voll­ ständig von der Hubbewegung des Steuernockens zu entkoppeln. Dieses vollständige Entkoppeln bewirkt eine Verringerung der bisher beim Stand der Technik zu verzeichnenden Reibungsverluste durch den ständi­ gen Nockenkontakt des Schlepphebels. Gleichzeitig kann eine Kraft einer im Abstützelement angeordneten Druckfeder, welche für den Fall der Rückkopplung über das Abstützelement auf den Schlepphebel wirkt, stark verringert werden. Diese Verringerung der Federkraft bewirkt, daß ein Abschalten der betreffenden Gaswechselventile auch bei höch­ sten Drehzahlen ermöglicht wird, da ansonsten für diese Drehzahlberei­ che die eben genannte Druckfeder sehr stark ausgelegt werden müßte. Vorgesehen ist es, daß das Abstützelement bei nicht anliegendem Druck an Hydraulikmittel im gekoppelten Zustand vorliegt, wodurch somit Notlaufeigenschaften garantiert sind. Denkbar und vorgesehen ist jedoch auch eine Kopplung über Hydraulikmittel und eine Entkopplung über die Kraft von entsprechenden Federn, wobei es auch vorgesehen ist, die Kraft der Druckfeder vollständig durch Hydraulikmittel zu ersetzen. Anstatt der Druckfeder bzw. des Hydraulikmittels ist auch an eine nicht näher beschriebene magnetische, elektromagnetische oder andere mechanische Verriegelung der Elementbauteile gedacht.
Als Koppelelemente werden vorteilhaft zwei sich diametral gegenüber­ liegende Hydraulikkolben verwendet, welche radial von außen mit Hy­ draulikmittel über entsprechende Zulaufbohrungen beaufschlagt werden können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es garantiert, daß im Zylinderkopf kein erhöhter oder nur ein minimal erhöhter Bau­ raumbedarf für die Abstützelemente vorgesehen werden muß.
Eine radial nach innen gerichtete Bewegung der Hydraulikkolben wird durch ein im Bohrungszentrum positioniertes Anschlagelement begrenzt.
Durch die im Kolbenraum eingeschlossene Luftmenge in Zusammenwirkung mit dem sich in den unteren Ringraum erstreckenden Kanal ist ein "weicher" Endanschlag für den Ansatz mit seinem Grund auf der Stirn­ fläche des Innenteils geschaffen, da der Kanal so dimensioniert ist, daß die im Kolbenraum eingeschlossene Restmenge Luft als Luftpolster wirkt. Denkbar sind jedoch auch mehrere umfangsverteilte derartige Kanäle. Auch könnte es vorgesehen sein, anstatt des Kanals auf der Stirnfläche bzw. dem Grund, entsprechende Dämpfungselemente, bei­ spielsweise kunststoffartige, zu positionieren.
Durch das in Ausgestaltung der Erfindung aufgezeigte "hydraulische" Halten des Kolbens des Abstützelements in Entkoppelposition kann auf zusätzliche mechanische Koppelelemente verzichtet werden. Hierbei ist es unschädlich für die Ausführbarkeit der Erfindung, daß die in den oberen Ringraum strömende Ölmenge sich eventuell mit der dort befind­ lichen Luftmenge vermischt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Abstützelement gleichzeitig mit einem an sich bekannten hydraulischen Ventilspielaus­ gleichselement versehen wird. Vorgesehen ist es jedoch auch, auf diesen hydraulischen Spielausgleich zu verzichten und auf an sich bekannte mechanische Spielausgleichselemente zurückzugreifen.
Die Nadel nach Anspruch 10 dient in erster Linie als Verdrehsicherung von Kolben, Gehäuse und Innenteil zueinander. Das Gehäuse wird be­ kanntlich mit seinem Außenmantel fest in seine Aufnahmebohrung einge­ baut. Durch eine obere Endfläche der Längsnut im Innenteil ist zusätz­ lich ein Anschlag/eine Transportsicherung für das Innenteil über die Nadel gebildet.
Eine einfache Abdichtmaßnahme des oberen Ringraums ist über einen Axialflansch des Gehäuses an dessen Nockenseite hergestellt, wobei der Kolben mit einem hohlzylindrischen Ansatz den Flansch in Axialrichtung überragt. Vorteilhaft wird zumindest das Gehäuse aus einem dünnwandi­ gen und tiefziehfähigen Stahlblech hergestellt, wobei jedoch auch an Kunststoff- bzw. Leichtbauausbildungen zumindest eines der Bauteile des Abstützelements gedacht ist.
Das Abstützelement bzw. sein Kolben wird vorteilhaft über eine Klemmverbindung mit dem Schlepphebel verbunden, wobei jedoch auch weitere Verbindungsarten wie schraubenartige und ähnliche in Frage kommen.
Der Abstand der nockennahen Stirnfläche des Innenteils gegenüber dem Grund der Bohrung ist erfindungsgemäß so gewählt, daß eine vollständi­ ge Abschaltung des Schlepphebels über das Abstützelement hergestellt ist. Für eventuell wünschenswerte Teilhübe ist es denkbar, den ent­ sprechenden Abstand zu minimieren. Denkbar ist es jedoch auch, Hub­ stufen zu realisieren, wobei beispielsweise das Innenelement relativ zum Kolben gedreht werden kann und über die Nadel des Kolbens ent­ sprechende Anschläge für den Hub geschaffen sein können.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be­ schränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestal­ tungsbeispiel Offenbarten.
Zweckmäßigerweise ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. So gehen aus den Fig. 1 bis 3 die verschiedenen Entkoppelphasen in zwei Drehansichten a und b des erfindungsgemäßen Abstützelements hervor.
Anhand der Fig. 1a und b soll das hier aufgezeigte schaltbare Abstützelement prinzipiell beschrieben werden, wobei eine Erläuterung der Fig. 2a, b und 3a, b sich lediglich auf die Beschreibung der unterschiedlichen Koppelzustände beschränken soll.
Aus Fig. 1a geht ein schaltbares Abstützelement 1 hervor. Dieses besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2, das mit seinem Außen­ mantel 3 in einer Aufnahmebohrung eines hier nicht dargestellten Zylinderkopfes ortsfest angeordnet ist. Im Inneren des Abstützelements 1 ist ein gegenüber dem Gehäuse 2 axial beweglicher Kolben 4 angeord­ net. Der Kolben 4 ist über eine Druckfeder 5 in Nockenrichtung abge­ stützt. So wirkt die Druckfeder 5 einenends auf eine nockenferne Stirnfläche 6 des Kolbens 4 und anderenends auf ein Ringteil 7 ein. Das Ringteil 7 ist wiederum mit einem Ende 8 eines Innenteils 9 ver­ bunden. Das Innenteil 9 verläuft in einer nockenfernen Bohrung 10 des Kolbens 4 gegenüber diesem axial beweglich.
Das Innenteil 9 weist eine Bohrung 11 auf, welche sich radial er­ streckt. In der Bohrung 11 sind beidendig als Hydraulikkolben ausge­ bildete Koppelelemente 12 positioniert. Diese Koppelelemente 12 ver­ laufen im Koppelzustand des Abstützelements 1 gleichzeitig radial außen in entsprechend fluchtenden Bohrungen 13 des Kolbens 4. Gleich­ zeitig sind die Koppelelemente 12 radial nach außen über die Kraft je einer Druckfeder 14 angefedert. Eine Wegbegrenzung für eine radial nach innen gerichtete Bewegung der Koppelelemente 12 ist über ein zentrumsnahes Anschlagelement 15 in der Bohrung 11 des Innenteils 9 geschaffen.
Ein Grund 16 der Bohrung 10 des Kolbens 4 ist gegenüber einer Stirn­ fläche 17 des Innenteils 9 um ein Maß des gewünschten Abschalthubes des Abstützelements 1 beabstandet. Zwischen beiden Flächen 16, 17 ist ein Kolbenraum 18 angeordnet. Der Kolbenraum 18 weist nahe dem Grund 16 umfangsverteilte, radiale Bohrungen 19 für ein Überströmen von sich im Kolbenraum 18 befindender Luft in einen oberen Ringraum 20 auf. Der Ringraum 20 verläuft dabei zwischen einer nockenseitigen Stirnfläche 21 des Kolbens 4 und einer entsprechenden Stirnfläche 22 des Gehäuses 2. Gleichzeitig sind im Gehäuse 2 fluchtend zu den Bohrungen 19 Boh­ rungen 23 positioniert. Über diese Bohrungen 23 gelingt es, eine erste Teilmenge Luft aus dem Kolbenraum 18 in den Ringraum 20 in später zu beschreibender Art und Weise zu leiten. Gleichzeitig kann ein sich im Bereich des Ringraumes 20 angeordneter Schleiffreistich 24 für ein Überleiten der Luft aus dem Kolbenraum 18 in den Ringraum 20 genutzt werden.
Die Stirnfläche 22 des Gehäuses 2 geht in Nockenrichtung radial innen in einen Axialflansch 25 über. Gleichzeitig ist der Kolben 4 mit einem hohlzylindrischen Ansatz 26 in dem Axialflansch 25 geführt und über­ ragt diesen in Axialrichtung. Eine nockenseitige Stirnfläche 27 des Ansatzes 26 weist bei dieser Ausgestaltung eine Bohrung 28 auf. Mit­ tels dieser Bohrung 28 kann eine Kalotte eines auf dem Abstützelement 1 gelagerten Schlepphebels geschmiert werden.
Wie der Fig. 1b zu entnehmen ist, weist das Gehäuse 2 eine sich längs erstreckende Aussparung 29 auf. Diese Aussparung 29 kommuniziert in der hier gezeigten Koppelposition mit einer Ringnut 30 im Außenmantel 31 des Kolbens 4. Gleichzeitig kommuniziert diese Ringnut 30 mit einem Pfad 32, 33 durch den Kolben 4 sowie das Innenteil 9 zur Versorgung mit Hydraulikmittel eines in einer Bohrung 34 des Innenteils 9 an­ geordneten hydraulischen Spielausgleichselements 35. Das Spielaus­ gleichselement 35 ist mit seinem Ende 36 unmittelbar einem Grund der Aufnahmebohrung des nicht dargestellten Zylinderkopfes zugewandt.
Zugleich verläuft in einer Ausnehmung 37 des Kolbens 4 eine die Kol­ benfläche radial beidseitig überragende Nadel 38 als Verdrehsicherung der Einheiten 2, 4, 9 zueinander. Somit wirkt diese Nadel 38 einer­ seits mit einer Längsnut 39 am Außenmantel 40 des Innenteils 9 zu­ sammen und greift andererseits in eine weitere Längsnut 41 des Gehäu­ ses 2.
Nach der oben dargelegten Beschreibung des Aufbaus des erfindungs­ gemäßen Abstützelements 1 soll nun auf dessen Funktion nachfolgend eingegangen werden.
In den Fig. 1a, b ist das Abstützelement 1 in seiner Koppelposition gezeigt. Für diesen Zustand liegt nur ein geringer Druck an Hydraulik­ mittel zur Versorgung des Spielausgleichselements 35 an der Aussparung 29 an. Dieser Druck an Hydraulikmittel reicht nicht aus, um die Kop­ pelelemente 12, welche an ihrer äußeren Stirnfläche 42 über die Ring­ nut 30 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind, radial nach innen in die Bohrung 11 entgegen der Kraft der Druckfedern 14 soweit zu ver­ schieben, daß sie vollständig in der Bohrung 11 verbleiben und mit ihrer Stirnfläche 42 den Außenmantel 40 des Innenteils 9 nicht über­ ragen.
Wird nun der Druck an Hydraulikmittel an der Aussparung 29 zu der Ringnut 30 erhöht, verschieben sich im Grundkreis des Steuernockens die Koppelmittel 12 vollständig in ihre Bohrung 11 entgegen der Kraft ihrer jeweiligen Druckfeder 14. Der Kolben 4 wird mit beginnendem Nockenhub in nockenferne Richtung bewegt. Dabei wird sich im Kolben­ raum 18 befindende Luft über die Bohrungen 19, 23 in den oberen Rin­ graum 20 geleitet. Die zum Überströmen dienende Bohrung 23 im Gehäuse 2 bildet dabei an ihrem nockenfernsten Abschnitt eine Steuerkante 43 (s. Fig. 2). Die Bohrung 23 mit ihrer Steuerkante 43 ist dabei so positioniert, daß der Kolben 4 beim axial abwärts gerichteten Passie­ ren der Steuerkante 43 mit seinem Grund 16 in seinem Kolbenraum 18 eine Restmenge Luft einschließt. Da nun die Überströmbewegung der Luft aus dem Raum 18 in den Raum 20 abgeschlossen ist, ist ein weiteres Entweichen der Restmenge Luft des Kolbenraumes 18 über einen sich in der Bohrung 10 des Kolbens 4 axial in nockenferne Richtung erstrecken­ den Kanal 44 vorgesehen. Dieser Kanal 44 mündet an seinem nockenfernen Ende in einen unteren Ringraum 45 zwischen Innenteil 9 und Gehäuse 2 zur Aufnahme der Druckfeder 5. Von da aus kann die aus dem Kolbenraum 18 gepreßte Luft über im Gehäuse 2 umfangsverteilt angeordnete Aus­ strömöffnungen 46 in nicht dargestellte Abströmleitungen des Zylin­ derkopfes entweichen. Der Querschnitt des Kanals 44, wobei auch mehre­ re Kanäle je Abstützelement 1 vorgesehen sein können, ist dabei so bemessen, daß ein Entweichen von Luft aus dem Raum 18 nur unter Ver­ richtung von Kompressionsarbeit gelingt. Hierdurch ist ein weiches Aufsetzen des Kolbens 4 (s. Fig. 3a und 3b) mit dem Grund 16 seiner Bohrung 10 auf der nockenseitigen Stirnfläche 17 des Innenteils 9 gegeben. Wie den Fig. 2 bis 3 zu entnehmen ist, gibt der Kolben 4 bei seiner weiteren axial abwärts gerichteten Bewegung einen Teilquer­ schnitt der Aussparung 29 frei, an welcher Hydraulikmitteldruck an­ liegt. Das nun über die Aussparung 29 in den Ringraum 20 strömende Hydraulikmittel hält durch seine Druckwirkung auf die nockenseitige Stirnfläche 21 des Kolbens 4 diesen in der in den Fig. 3a, b ge­ zeigten Endposition.
Ist nun eine Rückkopplung des betreffenden Abstützelements 1 mit Schlepphebel an die Hubbewegung des jeweiligen Gaswechselventils gewünscht, wird der Druck an Hydraulikmittel an der Aussparung 29 verringert. Somit kann der Kolben 4 über die Kraft der Druckfeder 5 in Nockenrichtung bewegt werden. Ist die in den Fig. 1a, b gezeigte obere Endposition erreicht (Grundkreis des Steuernockens), werden die Koppelelemente 12 über die Kraft ihrer Druckfeder 14 mit einem Teilbe­ reich radial nach außen in die Bohrung 13 des Kolbens 4 verschoben. Die im Ringraum 20 verbliebene Luft bzw. ein Luft-Ölgemisch kann über die Bohrungen 23, 19 in den Kolbenraum 18 gelangen bzw. über den Kanal 44 entweichen.
Durch die Abstützung der Druckfeder 5 am Innenteil 9 und Kolben 4 ist ein innerer geschlossener Kraftfluß der Druckfeder 5 im verriegelten Zustand geschaffen. Somit ist ein Einfluß der Druckfeder 5 auf die Funktion des Spielausgleichselements ausgeschlossen.
Diese hier gezeigte Abschaltung eines Gaswechselventils über ein schaltbares Abstützelement 1 erweist sich sinnvoll als selektive Ab­ schaltung einzelner Gaswechselventile bei Mehrventiltechnik, bei einer vollständigen Zylinderabschaltung bzw. auch bei einer Abschaltung ganzer Zylinderbänke, beispielsweise bei V-Motoren.
Bezugszeichenliste
1 Abstützelement
2 Gehäuse
3 Außenmantel
4 Kolben
5 Druckfeder
6 Stirnfläche
7 Ringteil
8 Ende
9 Innenteil
10 Bohrung
11 Bohrung
12 Koppelelement
13 Bohrung
14 Druckfeder
15 Anschlagelement
16 Grund
17 Stirnfläche
18 Kolbenraum
19 Bohrung
20 Ringraum
21 nockenseitige Stirnfläche
22 Stirnfläche
23 Bohrung
24 Schleiffreistich
25 Axialflansch
26 Ansatz
27 Stirnfläche
28 Bohrung
29 Aussparung
30 Ringnut
31 Außenmantel
32 Pfad
33 Pfad
34 Bohrung
35 Spielausgleichselement
36 Ende
37 Ausnehmung
38 Nadel
39 Längsnut
40 Außenmantel
41 Längsnut
42 Stirnfläche
43 Steuerkante
44 Kanal
45 unterer Ringraum
46 Ausströmöffnung
47 Endfläche
48 Endfläche
49 Ringfläche.

Claims (14)

1. Schaltbares Abstützelement (1) für einen nockenbeaufschlagten Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (2), das mit seinem Außenmantel (3) in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei in dessem Inneren ein zumindest relativ gegenüber dem Gehäuse (2) axial bewegli­ cher Kolben (4) verläuft, welcher über eine Druckfeder (5) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß im Kolben (4) wenigstens eine radial bzw. sekantenartig verlau­ fende Bohrung (13) angeordnet ist, die im Grundkreis der Nocken zu einer jeweiligen weiteren Bohrung (11) fluchtet, wobei in einer der Bohrungen (11 oder 13) wenigstens ein in Richtung der jeweils anderen Bohrung (13 oder 11) verschiebliches Koppelelement (12) zum wahlweisen Koppeln/Entkoppeln des Abstützelements (1) mit daran befestigtem Schlepphebel von einer Hubbewegung des Steuernockens angeordnet ist,
  • b) daß in einer nockenfernen Bohrung (10) des Kolbens (4) ein gegen­ über dieser axial relativ bewegliches Innenteil (9) mit der jeweils anderen Bohrung (11) verläuft, wobei eine nockennahe Stirnfläche (17) des Innenteils (9) im Grundkreis des Steuernockens und im Koppelzustand des Abstützelements (1) gegenüber einem Grund (16) der Bohrung (10), unter Bildung eines Kolbenraumes (18), um ein Maß beabstandet ist, das dem gewünschten Abschalthub des Schlepphebels entspricht,
  • c) daß für einen Entkoppelzustand des Abstützelements (1) der Kolben (4) mit seinem Grund (16) an der Stirnfläche (17) des Innenteils (9) anliegt, wobei das Koppelelement (12) in eine der Bohrungen (11 oder 13) vollständig verschoben ist und
  • d) daß zwischen einer nockenseitigen Stirnfläche (21) des Kolbens (4) und einer entsprechenden Stirnfläche (22) des Gehäuses (2) ein oberer Ringraum (20) angeordnet ist, welcher mit Hydraulikmittel für einen Entkoppelzustand entgegen der Kraft der Druckfeder (5) füllbar ist, wobei der Ringraum (20) mindestens eine Höhe aufweist, die dem Maß des gewünschten Abschalthubes des Schlepphebels ent­ spricht.
2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelelement (12) ein Hydraulikkolben vorgesehen ist, der in der Bohrung (11) des Innenteils (9) verläuft und radial nach außen über die Kraft zumindest einer Druckfeder (14) angefedert ist, wobei der Hydraulikkolben für den Koppelfall der Einheiten (4, 9), eine Ring­ fläche (49) zwischen Kolben (4) und Innenteil (9) schneidend, mit Teilabschnitten in der Bohrung (13) des Kolbens (4) verläuft und für den Entkoppelfall an seiner radial äußeren Stirnfläche (42) mit Hy­ draulikmittel derart beaufschlagbar ist, daß er vollständig in seine Bohrung (11) des Innenteils (9) verschoben ist.
3. Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuleitung von Hydraulikmittel vor die Stirnfläche (42) des Koppel­ elements (12) über eine Ringnut (30) im Außenmantel (31) des Kolbens (4) hergestellt ist, die mit einer entsprechenden Aussparung (29) im Gehäuse (2) korelliert.
4. Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (11) des Innenteils (9) ein zentrumsnahes Anschlagelement (15) für das Koppelelement (12) befestigt ist.
5. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mantelfläche (31) des Kolbens (4) im Bereich des Kolbenraumes (18) mit wenigstens einer Bohrung (19) versehen ist, über die eine erste Teil­ menge Luft aus dem Kolbenraum (18) bei einer axial abwärts gerichteten Bewegung des Kolbens (4) zumindest teilweise in den oberen Ringraum (20) entweichen kann, wobei im Außenmantel (3) des Gehäuses (2) eine weitere Bohrung (23) verläuft, die derart angeordnet ist, daß sie über einen ersten Teilhub des Kolbens (4) mit dessen Bohrung (19) verbunden ist, wobei in der Bohrung (19) des Kolbens (4), ausgehend von seinem Kolbenraum (18), ein axial verlaufender Kanal (44) geschaffen ist, über den für einen zweiten Teilhub des Kolbens (4) eine letzte Teil­ menge Luft aus dem Kolbenraum (18) in einen radial zwischen Gehäuse (2) und Innenteil (9) unter dem Kolbenraum (18) befindlichen unteren Ringraum (45) unter Verrichtung von Kompressionsarbeit gedrückt werden kann, wobei in einem nockenfernen Abschnitt des Gehäuses (2) wenig­ stens eine Ausströmöffnung (46) für die Luft aus dem unteren Ringraum (45) befindlich ist.
6. Abstützelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem unteren Ringraum (45) die Druckfeder (5) angeordnet ist, welche einen­ ends auf eine nockenferne Stirnfläche (6) des Kolbens (4) und anderen­ ends auf ein mit einem Ende (8) des Innenteils (9) verbundenes Ring­ teil (7) einwirkt.
7. Abstützelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenmantel (3) des Gehäuses (2) eine Aussparung (29) angeordnet ist, über die zumindest während des zweiten Teilhubes oder während des zweiten Teilhubes gemeinsam mit einem diesem vorgelagerten Abschnitt des ersten Teilhubes Hydraulikmittel in den oberen Ringraum (20) leitbar ist.
8. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer nockenfernen Bohrung (34) des Innenteils (9) ein hydraulisches Spielausgleichselement (35) verläuft, welches mit seinem Ende (36) unmittelbar einem Grund der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes zu­ gewandt ist.
9. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Versorgung des Spielausgleichselements (35), ausgehend von der Aus­ sparung (29) im Gehäuse (2) und der Ringnut (30) im Kolben (4), über einen mit der Ringnut (30) kommunizierenden Pfad (32, 33) im Kolben (4) und Innenteil (9) hergestellt ist.
10. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer radialen Ausnehmung (37) des Kolbens (4) eine Nadel (38) ver­ läuft, wobei diese Nadel (38) die Ausnehmung (37) beidseitig überragt und mit entsprechenden Längsnuten (39, 41) am Außenmantel (40) des Innenteils (9) und des Gehäuses (2) zusammenwirkt.
11. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (22) des Gehäuses (2) in Nockenrichtung und radial innen in einen Axialflansch (25) übergeht, wobei der Kolben (4) mit einem hohlzylindrischen Ansatz (26) den Axialflansch (25) in Axialrichtung überragt und von diesem an Teilabschnitten umgriffen ist.
12. Abstützelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine nockennahe Stirnfläche (27) des Ansatzes (26) eine Bohrung (28) auf­ weist.
13. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu­ mindest das Gehäuse (2) aus dünnwandigem Stahlblech und/oder in einem Tiefziehverfahren gefertigt ist.
14. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der nockennahen Stirnfläche (17) des Innenteils (9) gegenüber dem Grund (16) der Bohrung (10) des Kolbens (4) so gewählt ist, daß eine vollständige Abschaltung des Schlepphebels über das Abstützele­ ment (1) realisiert ist.
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