DE4440469A1

DE4440469A1 - Engageable tappet for valve drive in IC engine

Info

Publication number: DE4440469A1
Application number: DE19944440469
Authority: DE
Inventors: Peter Prof Dr Tenberge; Frank Berger; Frank Germerodt
Original assignee: Individual
Current assignee: TENBERGE, PETER, PROF. DR.-ING., 09227 EINSIEDEL,
Priority date: 1994-11-12
Filing date: 1994-11-12
Publication date: 1996-05-30

Abstract

An axially movable inner housing (4) is located in the interior of the outer housing (18). It is supported via a pressure spring (6) in relation to the outer housing with which it is lockable. A face side of the outer housing or of the inner housing is in contact at least indirectly with cams (15,16) of a camshaft and a further face side also at least indirectly with the shaft of a valve (13).The locking mechanism has at least one coupling component (7). In the unlocked state this extends completely in the outer housing and in the locked state partly engages in a peripheral groove in the inner housing.

Description

Erfindung betrifft einen schaltbaren Stößel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem hohlzylindrischen Außengehäuse, welches mit seinem Außenmantel in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes angeordnet ist, wobei im Inneren des Außengehäuses ein axial bewegliches Innengehäuse sitzt, das über eine Druckfeder gegenüber dem Außengehäuse abgestützt ist und das mit dem Außengehäuse verriegelbar ist, und wobei eine Stirnseite des Außengehäuses und/oder des Innengehäuses zumindest mittelbar mit Nocken einer Nockenwelle und eine weitere Stirnseite auch zumindest mittelbar mit dem Schaft eines Ventiles in Kontakt steht.Invention relates to a switchable plunger for one Valve train of an internal combustion engine with a hollow cylindrical Outer housing, which with its outer jacket in one Receiving bore of a cylinder head is arranged, wherein in An axially movable inner housing inside the outer housing sits that over a compression spring opposite the outer housing is supported and can be locked with the outer housing, and wherein an end face of the outer housing and / or the Inner housing at least indirectly with a camshaft cam and another end face at least indirectly with the Valve stem is in contact.

Ein derartiger Stößel ist aus der DE 42 13 856 A1 vorbekannt. Der in Fig. 1 dieser Schrift dargestellte Stößel hat ein Außengehäuse (6) und ein Innengehäuse (4), das im Außengehäuse sitzt. Beide Teile sind zueinander axial beweglich. Eine Druckfeder (10) stützt beide Teile gegeneinander ab. Über einen Verriegelungs mechanismus (7) lassen sich beide Teile miteinander verbinden. Die Stirnseiten des Außengehäuses und des Innengehäuses stehen mit verschiedenen Nocken - für großen und für kleinen Hub - einer Nockenwelle in Kontakt. Über weitere Hülsen und ein hydraulisches Spielausgleichselement (HTE) steht der Stößel in Kontakt mit dem Schaft eines Ventiles (3). Insgesamt weist dieser Stößel neben dem HTE vier komplex gestaltete Hülsen (6, 4, 4a, 9), einen Schaltkolben (11), drei Federn (10, 12, 13) und mehrere Mitnehmerkugeln (8) auf. Diese Kugeln sind im Innengehäuse geführt und können in Sicken (6a) im Außengehäuse einrasten. Dadurch werden Innen- und Außengehäuse miteinander verriegelt. Die Schaltfunktion wird durch diesen Stößel wohl realisiert, er baut jedoch schwer und teuer. Besonders aufwendig ist dabei die Fertigung der Sicken im Außengehäuse. Außerdem dürfen sich Innen- und Außengehäuse nicht gegeneinander verdrehen, da sonst die Kugeln nicht in die Sicken hineinfinden. Die Verdrehsicherung ist nur in Fig. 3 angedeutet.Such a plunger is previously known from DE 42 13 856 A1. Of the The plunger shown in FIG. 1 of this document has an outer housing (6) and an inner housing (4), which sits in the outer housing. Both Parts are axially movable to each other. A compression spring (10) supports both parts against each other. Via a locking mechanism (7), both parts can be connected to each other. The end faces of the outer housing and the inner housing are standing with different cams - for large and for small stroke - one Camshaft in contact. About more pods and one the hydraulic lash adjuster (HTE) the ram is in Contact with the stem of a valve (3). Overall points This ram has four complex sleeves in addition to the HTE (6, 4, 4a, 9), a switching piston (11), three springs (10, 12, 13) and several driver balls (8). These balls are in the Inner housing guided and can in beads (6a) in the outer housing click into place. This makes the inner and outer housing together locked. The switching function is probably through this plunger realized, but it builds heavy and expensive. Particularly complex is the manufacture of the beads in the outer housing. also The inner and outer housing must not be against each other twist, otherwise the balls will not find their way into the beads. The anti-rotation device is only indicated in FIG. 3.

Eine einfachere Konstruktion ohne die vielen Hülsen wird in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Insbesondere aus Fig. 3 wird jedoch deutlich, daß auch hier das Innengehäuse und das Außengehäuse nicht rotationssymmetrisch gefestigt sind und sich nicht gegeneinander verdrehen dürfen, damit der Verriegelungsmechanismus korrekt funktionieren kann.A simpler construction without the many sleeves is used in the 2 and 3 are shown. 3 in particular clearly that the inner housing and the outer housing are not rotationally symmetrical and are not allowed to twist against each other so that the Locking mechanism can work correctly.

Die DE 42 25 797 A1 zeigt ebenfalls einen Stößel der gleichen Art nach dem Stand der Technik. Hier wird insbesondere aus Fig. 3 der komplexe und teuere Aufbau des Innengehäuses deutlich.DE 42 25 797 A1 also shows a plunger of the same type According to the state of the art. Here in particular from FIG. 3 the complex and expensive structure of the inner housing clearly.

Das Gebrauchsmuster G 93 15 436.4 zeigt in Fig. 1 einen Stößel der o.a. Art, bei dem Schaltkolben im Innengehäuse sitzen und mittels Öldruck nach außen in Bohrungen des Außengehäuses einrücken. Auch hier dürfen sich Innen- und Außengehäuse nicht gegeneinander verdrehen. Dafür sind geeignete Mittel erforderlich, die auch diesen Stößel aufwendig machen.The utility model G 93 15 436.4 shows a plunger in Fig. 1 the above Type in which the switching piston sits in the inner housing and by means of oil pressure to the outside in the holes in the outer casing indent. Here, too, the inner and outer housing must not twist against each other. Appropriate means are required for this, which also make this plunger expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem sich das Außengehäuse und das Innengehäuse gegeneinander verdrehen dürfen, dessen Einzelteile für eine kostengünstige Fertigung möglichst rotationssymmetrisch gestaltet sind, und der insgesamt nur wenige Teile aufweist.The invention has for its object a plunger to create the type described above, in which the Twist the outer casing and the inner casing against each other may, the individual parts for cost-effective production are designed as rotationally symmetrical as possible, and the overall has only a few parts.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Verriegelungs mechanismus mindestens ein Koppelelement aufweist, das im entriegelten Zustand vollständig im Außengehäuse steckt und das im verriegelten Zustand teilweise in eine Umfangsnut am Innengehäuse eingreift. Dadurch wird erreicht, daß das Innengehäuse gegenüber dem Außengehäuse nicht gegen Verdrehen gesichert werden muß. Entsprechende Bearbeitungen können somit entfallen. Außerdem ist es kostengünstiger, eine Umfangsnut zu fertigen als mehrere örtliche Bohrungen, Nuten oder Sicken wie nach dem Stand der Technik.According to the invention, this task is based on the characteristic Part of claim 1 solved in that the locking Mechanism has at least one coupling element, which in the unlocked state completely in the outer casing and that partially in the locked state in a circumferential groove Intervenes in the inner housing. This ensures that Inner housing against the outer housing not against Twisting must be secured. Corresponding edits can therefore be omitted. It's also cheaper to get one Perimeter groove to be produced as several local bores, grooves or beads as in the prior art.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll das Koppelelement ein Hebel sein, der das Innengehäuse halbkreisförmig umschließt, der mit einem Ende in dem Außengehäuse gelagert ist und dessen anderes Ende in der Weise verschiebbar ist, daß der Hebel nach innen in die Umfangsnut des Innengehäuses eingreift. Dadurch wird erreicht, daß der Hebel nur an einem Ende verschoben werden muß, um den schaltbaren Stößel zu verriegeln. Die halbkreisförmige Hebelform führt schon bei einer kleinen Verlagerung des Hebelendes zu einer großen Überdeckung in der Nut des Innengehäuses und damit zu einem schnellen und sicheren Schalten.In a further embodiment of the invention, the coupling element be a lever that surrounds the inner casing in a semicircle, which is supported with one end in the outer housing and its other end is slidable in such a way that the lever after engages inside the circumferential groove of the inner housing. Thereby it is achieved that the lever only moved at one end must be to lock the switchable plunger. The semi-circular lever shape leads even with a small one Relocation of the lever end to a large overlap in the Groove of the inner housing and thus a quick and safe Switch.

Nach Anspruch 3 weist das Außengehäuse eine Bohrung auf, die mit dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschinen in Verbindung steht und in der ein Schaltkolben sitzt, von dem ein Ende mittel- oder unmittelbar mit dem Hebel in Kontakt steht. Über den Schaltkolben wirkt der Öldruck auf den Hebel und schiebt diesen in die Umfangsnut des Innengehäuses, wenn der Stößel drucklos entriegelt. In einer anderen Ausführung des Stößels drückt der Schaltkolben mittels Öldruck den Hebel aus der Umfangsnut heraus.According to claim 3, the outer housing has a bore that is connected to the oil circuit of the internal combustion engines and in which a switching piston sits, one end of which is central or is in direct contact with the lever. On the Switching piston, the oil pressure acts on the lever and pushes it in the circumferential groove of the inner housing when the tappet is depressurized unlocked. In another version of the plunger, the presses Shift piston using oil pressure to pull the lever out of the circumferential groove out.

Anspruch 4 besagt, daß der Verreigelungsmechanismus mindestens 2 Hebel aufweist. Dadurch erreicht man eine gleichmäßigere Kraftübertragung zwischen Außen- und Innengehäuse bei sehr kleinen Biege- oder Kippmomenten innerhalb des Stößels.Claim 4 states that the locking mechanism has at least 2 levers. This way you get one more even power transmission between outside and Inner housing with very small bending or tilting moments inside the ram.

Gemäß Anspruch 5 ist mindestens eine Druckfeder so im Außengehäuse angeordnet, daß ein Federende mit dem verschiebbaren Hebelende mittel- oder unmittelbar in Kontakt steht und daß sich das andere Federende entweder am Außengehäuse oder an einem anderen Hebel abstützt. Die Federkraft drückt den Hebel und den Schaltkolben im drucklosen Zustand in seine Ausgangslage.According to claim 5, at least one compression spring is in the Outer housing arranged that a spring end with the sliding lever end in direct or indirect contact stands and that the other end of the spring either on Supported outer housing or on another lever. The Spring force presses the lever and the switching piston in the unpressurized Condition in its starting position.

Wenn der Verriegelungsmechanismus genau 2 Hebel aufweist, sollen diese nach Anspruch 6 spiegelbildlich angeordnet werden und nur eine Druckfeder soll zwischen den beiden verschiebbaren Hebelenden sitzen. Dadurch reicht eine Feder für zwei Hebel. Außerdem können dann die beiden Bohrungen für die Betätigungskolben fluchten.If the locking mechanism has exactly 2 levers, should be arranged in mirror image according to claim 6 and only a compression spring is said to be slidable between the two Sit lever ends. One spring is enough for two levers. In addition, the two holes for the Actuating pistons are aligned.

Nach Anspruch 7 weist das Außengehäuse einen Ring auf, der in einer Außentasse sitzt, in dem der/die Hebel gelagert ist/sind und der auch Bohrungen hat, in denen axial verschiebbare Schaltkolben stecken. Der Ring ist neben den Hebeln das einzige nicht rotationssymmetrische Teil. Als separater Ring innerhalb des Außengehäuses läßt er sich jedoch unproblematisch, z. B. durch Stanzen oder Feinstanzen herstellen.According to claim 7, the outer housing has a ring which in an outside cup in which the lever (s) is / are mounted and which also has holes in which axially displaceable Insert the switching piston. The ring is the only one next to the levers not rotationally symmetrical part. As a separate ring within the Outer housing, however, it can be easily, z. B. by Make punches or fine punches.

Um wenig Öl-Leckage zwischen Außentasse und Ring zu erhalten, soll der Ring in die Außentasse gepreßt werden. Dazu hat er nach Anspruch 8 eine zylindrische Außenfläche und zwei planparallele Stirnflächen.In order to get little oil leakage between the outer cup and the ring, the ring should be pressed into the outer cup. He has to do that Claim 8 a cylindrical outer surface and two plane-parallel End faces.

Der Ring soll auch die Lagerstelle zwischen dem Hebel und dem Außengehäuse beinhalten. Diese soll nach Anspruch 9 als Halbschalen-Gleitlager ausgeführt sein. Weitere Bolzen oder andere Teile für das Hebellager sind nicht erforderlich. Ebenso soll nach Anspruch 9 der Ring Anschlagflächen für die Hebel beinhalten.The ring is also said to be the bearing between the lever and the Include outer housing. According to claim 9, this is said to be Half-shell plain bearings. More bolts or other parts for the lever bearing are not required. Likewise should according to claim 9, the ring stop surfaces for the lever include.

Anspruch 10 besagt, daß das Außengehäuse aus einer Außentasse, dem Ring mit dem Verriegelungsmechanismus (Hebel, Schaltkolben, Druckfeder) sowie einem inneren Ölführungsgehäuse besteht, wobei der Ring in axialer Richtung zwischen Außentasse und Ölführungsgehäuse sitzt und von diesen an seinen planparallele Stirnflächen in axialer Richtung fest eingespannt ist, und daß das Ölführungsgehäuse zu diesem Zweck mit der Außentasse fest verbunden wird, z. B. durch Verstemmen.Claim 10 states that the outer housing from a Outer cup, the ring with the locking mechanism (lever, Switching piston, compression spring) and an inner oil guide housing exists, the ring in the axial direction between the outer cup and oil guide housing and from these to his plane-parallel end faces are firmly clamped in the axial direction, and that the oil guide housing for this purpose with the Outside cup is firmly connected, e.g. B. by caulking.

Die Außentasse weist nach Anspruch 11 an ihrer zylindrischen Mantelfläche eine Ölnut auf, die vorzugsweise rolliert wird, und weist an der zylindrischen Innenfläche eine oder mehrere Sicken auf, die vorzugsweise schon beim Tiefziehen der Tasse entstehen, und bildet mit dem Ölführungsgehäuse einen Ölkanal, der die Ölnut mit den Bohrungen im Ring verbindet. Teuere Bohrungen für die Ölführung in einem einteiligen Außengehäuse können dadurch vermieden werden.The outer cup has according to claim 11 on its cylindrical Shell surface on an oil groove, which is preferably rolled, and has one or more beads on the cylindrical inner surface that are created when the cup is thermoformed, and forms an oil channel with the oil guide housing that Oil groove connects with the holes in the ring. Expensive holes for the oil guide in a one-piece outer housing can be avoided.

Anspruch 12 besagt, daß das Ölführungsgehäuse als Blechteil ausgeführt ist und einen inneren zylindrischen Abschnitt zur Führung des Innengehäuses aufweist, einen stirnseitigen Abschnitt als Anlage zu dem Ring sowie einen äußeren mehrfach abgesetzten Abschnitt, wobei ein Absatz zur Zentrierung und festen Einspannung des Ölführungsgehäuses in der Außentasse dient und wobei ein weiterer Absatz dazu dient, einen Blechring abzustützen, der axial fest und öldicht in das Ölführungsgehäuse eingepreßt ist und mit diesem einen Ölkanal für die Versorgung des Innengehäuses bildet.Claim 12 states that the oil guide housing as a sheet metal part is executed and an inner cylindrical portion for Guide of the inner housing has an end portion as an attachment to the ring as well as an outer multiple offset section, with a paragraph for centering and the oil guide housing is firmly clamped in the outer cup serves and with a further paragraph serves a sheet metal ring support that is axially fixed and oil-tight in the oil guide housing is pressed and with this an oil channel for the supply of the inner housing.

Das Innengehäuse nach Anspruch 13 ist ein tassenförmiges Teil mit einer Stirnfläche als Wirkfläche zu einem Nocken mit geringem Hub, einer inneren Kontur zur Aufnahme eines hydraulischen Spielausgleichselementes (HTE) und einer äußeren Zylinderfläche als Führungsfläche gegenüber dem Ölführungsgehäuse, wobei die Zylinderfläche eine Umfangsnut für den Verriegelungs mechanismus, eine Umfangsnut mit mindestens einer Querbohrung für die Ölversorgung des hydraulischen Spielausgleichselementes und eine sehr flache Umfangsnut für die Aufnahme einer Federabstützung aufweist.The inner housing according to claim 13 is a cup-shaped part with an end face as the active surface to a cam with little Stroke, an inner contour to accommodate a hydraulic Backlash compensation element (HTE) and an outer cylinder surface as a guide surface opposite the oil guide housing, wherein the cylindrical surface has a circumferential groove for the locking mechanism, a circumferential groove with at least one cross hole for the oil supply to the hydraulic lash adjuster and a very flat circumferential groove for receiving one Has spring support.

Während der Grundkreisphase der Nockenumdrehung stehen Ölführungsgehäuse und Innengehäuse so zueinander, daß Öl zur Versorgung des HTE ins Innere des Innengehäuses gelangt.Stand during the base circle phase of the cam rotation Oil guide housing and inner housing so that oil for Supply of the HTE reaches the inside of the inner housing.

Nach Anspruch 14 weist das Innengehäuse am Übergang von der Stirnfläche zum zylindrischen Teil einen Kragen auf, der an einigen Stellen am Umfang unterbrochen ist. Dieser Kragen dient als Anschlag zur Außentasse des Außengehäuses während der Grundkreisphase, und stellt damit die Position zwischen Außengehäuse und Innengehäuse her, in der der Schaltstößel verriegelt oder entriegelt werden kann. Die Unterbrechungen im Kragen dienen der Entlüftung des Verriegelungsmechnismusses, damit dieser schnell schalten kann.According to claim 14, the inner housing at the transition from the End face to the cylindrical part on a collar on some Places on the circumference is interrupted. This collar serves as Stop to the outer cup of the outer housing during the Base circle phase, and thus positions between Outer housing and inner housing in which the switching plunger can be locked or unlocked. The interruptions in Collars are used to vent the locking mechanism, so that it can switch quickly.

Eine Druckfeder stützt sich nach Anspruch 15 innerhalb des Schaltstößels mit einem Ende direkt oder indirekt am Ölführungsgehäuse ab und mit dem anderen Ende an einer Federabstützung, die ihrerseits in der flachen Umfangsnut des Innengehäuses sitzt. Diese Feder bewirkt die Anlage des Innengehäuses über den Anschlagkragen an die Außentasse während der Grundkreisphase.A compression spring is based on claim 15 within the Switch plunger with one end directly or indirectly on Oil guide housing from and with the other end on one Spring support, which in turn in the flat circumferential groove of the Inner case sits. This spring causes the installation of the Inner housing over the stop collar to the outer cup during the basic circle phase.

Der erfindungsgemäße schaltbare Stößel ist auch als rein mechanisch wirkender Stößel denkbar, jedoch ist es von Vorteil, die für den Verriegelungsmechanismus nötige Ölversorgung gleichzeitig als Ölversorgung des HTE zu nutzen und damit die Funktion des Stößels insgesamt zu verbessern. The switchable plunger according to the invention is also pure mechanically acting plunger is conceivable, but it is advantageous the oil supply required for the locking mechanism to be used simultaneously as an oil supply for the HTE and thus the Improve the function of the plunger overall.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche beschränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinations möglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinations möglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zu dem Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.The invention is not limited to the features of its claims limited. Combinations are also conceivable and envisaged possibilities of individual claim characteristics and combinations possibilities of individual claim features with the in the Advantage information and disclosed to the embodiment example.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Es zeigenA preferred embodiment of the invention is in the Figures shown. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen schaltbaren Stößel zusammen mit den beiden Nocken und dem Ventil Fig. 1 shows a section through the switchable tappet according to the invention together with the two cams and the valve

Fig. 2 einen Schnitt durch den Verriegelungsmechnismus im entriegelten Zustand Fig. 2 shows a section through the locking mechanism in the unlocked state

Fig. 3 einen Schnitt durch den Verriegelungsmechanismus im verriegelten Zustand Fig. 3 shows a section through the locking mechanism in the locked state

Fig. 4 den Ring als Einzelteil Fig. 4 the ring as a single part

Fig. 5 den Hebel als Einzelteil Fig. 5 the lever as a single part

Fig. 6 die Druckfederposition im entriegelten und im verriegelten Verriegelungsmechnismus Fig. 6 shows the compression spring position in the unlocked and in the locked locking mechanism

Fig. 7 den schaltbaren Stößel im Ventiltrieb in beiden Betriebspositionen Fig. 7 shows the switchable plunger in the valve train in both operating positions

Fig. 8 die Außentasse als Einzelteil Fig. 8, the outer cup as a single part

Fig. 9 das Ölführungsgehäuse als Einzelteil Fig. 9, the oil guide housing as a single part

Fig. 10 das Innengehäuse als Einzelteil Fig. 10, the inner housing as a single part

Fig. 11 die Ölführung im schaltbaren Stößel Fig. 11, the oil guide in the switchable plunger

Fig. 12 die Gesamtfunktion des schaltbaren Stößels Fig. 12 shows the overall function of the switchable plunger

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsmäßigen Stößel 0 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Stößel sitzt dabei zwischen einer Nockenwelle mit den beiden Nocken 15 für kleinen Hub und 16 für großen Hub und dem Ventil mit dem Ventilschaft 13. Die Ventilfeder 14 belastet während der Hubphase den Stößel zusätzlich zu den Massenkräften. Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive tappet 0 for a valve train of an internal combustion engine. The tappet sits between a camshaft with the two cams 15 for a small stroke and 16 for a large stroke and the valve with the valve stem 13 . The valve spring 14 loads the tappet in addition to the inertial forces during the lifting phase.

Der Stößel besteht aus dem Außengehäuse 18 mit der Außentasse 1, dem Ring 2 sowie dem Ölführungsgehäuse 3 und dem Innengehäuse 4. Die Federabstützung 5 sitzt in einer Umfangsnut am unteren Ende des zylindrischen Teiles des Innengehäuses. Zwischen der Federabstützung und dem Ölführungsgehäuse sitzt eine Druckfeder 6, die den Schaltstößel in der Schaltposition halten will.The plunger consists of the outer housing 18 with the outer cup 1 , the ring 2 and the oil guide housing 3 and the inner housing 4 . The spring support 5 is seated in a circumferential groove at the lower end of the cylindrical part of the inner housing. Between the spring support and the oil guide housing sits a compression spring 6 , which wants to keep the switching plunger in the switching position.

Der Verriegelungsmechnismus 19 sitzt im Ring 2 und besteht nach Fig 2. aus den beiden Hebeln 7, den beiden Schaltkolben 8 sowie der Druckfeder 9, die der Schaltkraft entgegen wirkt. Geschaltet wird mittels Öldruck, der über die Zylinderkopfgalerie 12 zum Stößel gelangt.The locking mechanism 19 is located in the ring 2 and consists according to FIG. 2 . from the two levers 7 , the two switching pistons 8 and the compression spring 9 , which counteracts the switching force. It is switched by means of oil pressure, which reaches the tappet via the cylinder head gallery 12 .

In Innern des Innengehäuses sitzt ein hydraulisches Spielausgleichselement 10, das über den gleichen Kanal mit Öl versorgt wird wie der Verriegelungsmechanismus.Inside the inner housing is a hydraulic lash adjuster 10 , which is supplied with oil via the same channel as the locking mechanism.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch den Verriegelungsmechnismus im verriegelten Zustand. Über Ölkanäle 45 zwischen der Außentasse 1 und dem Ring 2 ist die Kolbenbohrung 22 mit der Ölgalerie des Motors verbunden. Die Schaltkolben 8 wurden mittels Öldruck ausgefahren und haben die Hebel 7 verdreht. Die Gelenkköpfe 23 der Hebel im Ring bleiben dabei unverschoben. Zwischen Außengehäuse und Innengehäuse stellt sich eine Überdeckungsfläche 17 ein, über die die Stößelkraft übertragen werden muß. Die zusammengedrückte Feder 9 wirkt den Schaltkräften der Schaltkolben 8 entgegen. In der Schnittfläche liegen noch eine Wand des Innengehäuses 4 und eine Wand des Kolbens des hydraulischen Spielausgleichselementes 10. Fig. 3 shows an enlarged section through the locking mechanism in the locked state. The piston bore 22 is connected to the oil gallery of the engine via oil channels 45 between the outer cup 1 and the ring 2 . The shift pistons 8 were extended by means of oil pressure and turned the levers 7 . The rod ends 23 of the levers in the ring remain undisplaced. Between the outer housing and the inner housing there is a covering surface 17 , via which the tappet force must be transmitted. The compressed spring 9 counteracts the switching forces of the switching pistons 8 . A wall of the inner housing 4 and a wall of the piston of the hydraulic play compensation element 10 also lie in the cut area.

Fig. 4 zeigt den Ring des Verriegelungsmechanismusses als Einzelteil. Die Innere Ringkontur wird fertig gestanzt oder feingestanzt. Sie beinhaltet die Halbschalen 20 der Gleitgelenke und Verdickungen 21 an den Stellen, wo die Kolbenbohrungen 22 sitzen sowie Anschlagflächen 61 für die Hebel. Nach dem Stanzen wird der Ring nur noch gebohrt und nitriert, um eine verschleißfeste Oberfläche in den Gleitgelenken und den Kolbenbohrungen zu erhalten. Eventuell müssen die Bohrungen feinbearbeitet werden, um die Leckage im Verriegelungs mechnismus gering zu halten. Fig. 4 shows the ring of the locking mechanism as a single part. The inner ring contour is finished or finely punched. It contains the half-shells 20 of the sliding joints and thickenings 21 at the locations where the piston bores 22 are seated, as well as stop surfaces 61 for the levers. After punching, the ring is only drilled and nitrided to get a wear-resistant surface in the sliding joints and the piston bores. The holes may need to be machined to keep leakage in the locking mechanism low.

Fig. 5 zeigt einen feingestanzten Hebel 7 mit dem Gelenkkopf 23, dem halbkreisförmigen Hebelarm 24, dem Druckarm 25, auf den der Schaltkolben drückt und der als Anschlag zwischen Hebel und Ring dient, sowie der Federführung 26. Beide Hebel sind gleich. Sie werden nur spiegelbildlich montiert. Fig. 5 shows a fine punched lever 7 to the joint head 23, the semi-circular lever arm 24, the pressure arm 25 presses on the shift of the piston and serves as a stop between the lever and the ring, as well as the spring guide 26. Both levers are the same. They are only mounted in mirror image.

Fig. 6 verdeutlicht noch einmal die beiden Schaltpositionen im Verriegelungsmechnismus 19. Auf der rechten Hälfte ist der Stößel entriegelt dargestellt. Die Druckfeder 9 zwischen den Hebeln hat ihre größte Betriebslänge. Auf der linken Hälfte ist der Stößel verriegelt dargestellt. Beide Schaltkolben 8 sind maximal ausgefahren. Die Druckfeder 9 ist maximal zusammengedrückt. Fig. 6 illustrates once again the two switching positions in the lock mechanism 19th The plunger is shown unlocked on the right half. The compression spring 9 between the levers has its greatest operating length. The plunger is shown locked on the left half. Both switching pistons 8 are extended to the maximum. The compression spring 9 is compressed to the maximum.

Fig. 7 zeigt die entsprechenden Achsschnitte durch Stößel, Nockenwelle und Ventil. Im linken Bild greift der große Nocken 16 auf der Stirnfläche 28 der Außentasse 1 an. Über den verriegelten Schaltmechanismus wird seine Hubbewegung auf das Innengehäuse 4 und von dort über den hydraulischen Spielausgleich 10 auf das Ventil übertragen. Soll der kleine Nocken 15 aktiv sein, wird der Stößel entriegelt, wie in der rechten Bildhälfte gezeigt. Dann überträgt der kleine Nocken seine Hubbewegung auf die Stirnfläche 48 des Innengehäuses und über das HTE auf das Ventil. Der große Nocken bleibt mit der Außentasse in Kontakt und bewegt die Teile des Außengehäuses gegen die Federkraft der inneren Druckfeder 6. Fig. 7 shows the corresponding axial sections through the tappet, camshaft and valve. In the picture on the left, the large cam 16 engages on the end face 28 of the outer cup 1 . Via the locked switching mechanism, its lifting movement is transmitted to the inner housing 4 and from there via the hydraulic lash adjuster 10 to the valve. If the small cam 15 is to be active, the tappet is unlocked, as shown in the right half of the figure. The small cam then transmits its lifting movement to the end face 48 of the inner housing and via the HTE to the valve. The large cam remains in contact with the outer cup and moves the parts of the outer housing against the spring force of the inner compression spring 6 .

Fig. 8 zeigt die Außentasse 1 als Einzelteil. Sie hat einen in der Mitte offenen Tassenboden 27 mit einer Stirnfläche 28 zum Kontakt mit einem Nocken und ein Tassenhemd 29 mit einer zylindrischen Mantelfläche 30. Das Loch in Bodenmitte weist eine Anschlagfläche 62 auf. Das Tassenhemd hat eine Umfangsnut 31 mit wenigstens einer Querbohrung 32 auf. Nut und Bohrung dienen dazu, daß Öl von der Motorölgalerie in den Stößel gelangen kann. An der Innenfläche 33 des Tassenhemdes sind in einem Absatz 46 Ölführungssicken 45 zu sehen, die beim Tiefziehen mitgeformt werden können. Zusammen mit den Ring und dem Ölführungsgehäuse bilden diese Kanäle die Ölführung zu den Schaltkolben. Der Absatz 46 dient auch zur Zentrierung des Ölführungsgehäuses 3 in der Außentasse 1. Am Übergang zwischen Tassenboden 27 und Tassenhemd 29 sitzt eine Fase 34. An der gleichen Stelle innen weist die Außentasse einen Freistich 35 auf, damit der Ring sauber eingepreßt werden kann. Am unteren Ende des Tassenhemdes auf der Innenseite befindet sich ein kleiner Prägeabsatz 36, auf dem das Ölführungsgehäuse zentriert und verprägt wird. Fig. 8 shows the outer cup 1 as a single part. It has a cup base 27 open in the middle with an end face 28 for contact with a cam and a cup shirt 29 with a cylindrical outer surface 30 . The hole in the center of the floor has a stop surface 62 . The cup shirt has a circumferential groove 31 with at least one transverse bore 32 . Groove and bore serve that oil from the engine oil gallery can get into the tappet. On the inner surface 33 of the cup shirt 46 oil guide beads 45 can be seen in a paragraph, which can be molded during deep drawing. Together with the ring and the oil guide housing, these channels form the oil guide to the switching pistons. The paragraph 46 also serves to center the oil guide housing 3 in the outer cup 1 . A chamfer 34 sits at the transition between cup base 27 and cup shirt 29 . At the same point on the inside, the outer cup has an undercut 35 so that the ring can be pressed in cleanly. At the lower end of the cup shirt on the inside there is a small embossed shoulder 36 on which the oil guide housing is centered and stamped.

Fig. 9 zeigt das Ölführungsgehäuse 3 als Einzelteil. Es hat einen inneren zylindrischen Abschnitt 37 auf dessen Innenfläche das Innengehäuse 4 axial geführt wird. Die plane Stirnfläche 38 dient als Anlage zum Ring. Der äußere Abschnitt 39 ist dreifach abgesetzt. Der mittlere Absatz 44 stellt mit seiner inneren Stirnfläche einen Anschlag und eine Zentrierung für den Blechring 41 dar. Der Blechring 41 selbst hat zwei zylindrische Kragen 42 und 43, von denen der äußere innen am Absatz 44 anliegt und der innere außen am zylindrischen Anschnitt 37. Der Blechring wird in das Ölführungsgehäuse eingepreßt und zusätzlich innerhalb des Stößels durch die Druckfeder 6 gehalten (Fig. 1). Der mittlere Absatz 44 stellt auch eine Zentrierfläche zwischen Ölführungsgehäuse und Außentasse dar. Der untere Absatz 47 am Ölführungsgehäuse dient neben der Zentrierung hauptsächlich der Abdichtung des Außengehäuses und der Fixierung des Ölführungsgehäuses in der Außentasse. In der Höhe des oberen Absatzes 40 ist das Ölführungsgehäuse quergebohrt. Die Löcher 54 im äußeren und 55 im inneren Abschnitt ermöglichen den Ölfluß durch das Ölführungsgehäuse 3 zum Innengehäuse 4. Der Boden 63 des Ölführungsgehäuses und der Blechring 41 begrenzen den Ölkanal in axialer Richtung. Fig. 9 shows the oil guide housing 3 as a single part. It has an inner cylindrical section 37 on the inner surface of which the inner housing 4 is guided axially. The flat end face 38 serves as an abutment for the ring. The outer section 39 is triple. The middle shoulder 44 represents with its inner end face a stop and a centering for the sheet metal ring 41. The sheet metal ring 41 itself has two cylindrical collars 42 and 43 , of which the outer one rests on the shoulder 44 and the inner one on the cylindrical notch 37 . The sheet metal ring is pressed into the oil guide housing and is additionally held within the tappet by the compression spring 6 ( FIG. 1). The middle shoulder 44 also represents a centering surface between the oil guide housing and the outer cup. In addition to the centering, the lower shoulder 47 on the oil guide housing mainly serves to seal the outer housing and to fix the oil guide housing in the outer cup. At the height of the upper paragraph 40 , the oil guide housing is drilled transversely. The holes 54 in the outer and 55 in the inner section allow oil flow through the oil guide housing 3 to the inner housing 4th The bottom 63 of the oil guide housing and the sheet metal ring 41 limit the oil channel in the axial direction.

Fig. 10 zeigt das Innengehäuse 4 als Einzelteil. Dieses tassenförmige Gehäuse weist an seinem Boden 64 eine Stirnfläche 48 als Wirkfläche zu einem Nocken 15 mit geringem Hub auf. Es hat eine innere Kontur 49 zur Aufnahme eines hydraulischen Spielausgleichselementes. Innen am Boden 64 befindet sich eine Ölübergangsvertiefung 65. Die äußere Zylinderfläche 50 ist die Führungsfläche gegenüber dem Ölführungsgehäuse. Sie hat am stirnseitigen Ende eine Umfangsnut 51, in die beim Verriegeln die Hebel des Verriegelungsmechanismusses eingreifen. Darunter befindet sich eine weitere Umfangsnut 52 mit Querbohrungen 53 zur Ölübertragung zum hydraulischen Spielausgleich. Am offenen Ende des Innengehäuses befindet sich eine sehr flache Umfangsnut 54, in die die Federabstützung 5 einschnappen kann. Fig. 10 shows the inner housing 4 as a single part. This cup-shaped housing has on its bottom 64 an end face 48 as an active surface for a cam 15 with a small stroke. It has an inner contour 49 for receiving a hydraulic lash adjuster. An oil transition recess 65 is located on the inside on the bottom 64 . The outer cylinder surface 50 is the guide surface opposite the oil guide housing. It has a circumferential groove 51 at the front end, into which the levers of the locking mechanism engage when locking. Below this is another circumferential groove 52 with transverse bores 53 for oil transmission for hydraulic play compensation. At the open end of the inner housing there is a very flat circumferential groove 54 into which the spring support 5 can snap.

Am Übergang von der Stirnfläche 48 zur äußeren Zylinderfläche 50 des Innengehäuses 4 befindet sich ein Kragen 60. Dieser Kragen paßt in das Loch in der Mitte des Tassenbodens 27 des Außentasse 1 und dort gegen den Anschlag 62. Federbelastet wird so die Verriegelungsposition zwischen Außengehäuse und Innengehäuse eingestellt. Mehrere Ausnehmungen am Umfang des Kragens erlauben eine Entlüftung und Entölung des Verriegelungsmechanismus.A collar 60 is located at the transition from the end face 48 to the outer cylindrical surface 50 of the inner housing 4 . This collar fits into the hole in the middle of the cup bottom 27 of the outer cup 1 and there against the stop 62nd The locking position between the outer housing and the inner housing is set in a spring-loaded manner. Several recesses on the circumference of the collar allow the locking mechanism to be vented and oiled.

In Fig. 11 ist dunkel hinterlegt die Ölführung im schaltbaren Stößel gezeigt. Der Verriegelungsmechanismus 19 und der hydraulische Spielausgleich 10 werden über zusammenhängende Kanäle gleichzeitig mit Öl versorgt. Nur während der Grundkreisphase muß die Ölversorgung mit der Ölgalerie im Motor in Verbindung stehen. Im verriegelten Zustand halten die Reibkräfte auch ohne Öldruck die Verriegelung geschlossen.In Fig. 11 the oil guide in the switchable plunger is shown with a dark background. The locking mechanism 19 and the hydraulic lash adjuster 10 are simultaneously supplied with oil via connected channels. The oil supply only has to be connected to the oil gallery in the engine during the basic circuit phase. When locked, the friction forces keep the lock closed even without oil pressure.

Abschließend verdeutlicht Fig. 12 noch einmal die Wirkung des schaltbaren Stößel für die Kraft- und Bewegungsübertragung zwischen den Nocken und dem Ventil. Die Nocken mit dem großen Hub 16 wirken auf die Außentasse 1, die Nocken mit dem kleinen Hub 15, der auch Null sein kann, wirken auf das Innengehäuse 4. Bei großem Hub ist der Schaltstößel verriegelt. Bei kleinem Hub befindet sich nur das Innengehäuse mit dem Spielausgleich im Kraftfluß. Das Außengehäuse folgt unabhängig davon der Bewegung des großen Nocken. Die innere Druckfeder sorgt dabei für den stetigen Kontakt des Außengehäuses mit dem Nocken.Finally, Fig. 12 illustrates the effect of the switchable plunger for the transmission of force and movement between the cams and the valve. The cams with the large stroke 16 act on the outer cup 1 , the cams with the small stroke 15 , which can also be zero, act on the inner housing 4 . The switching plunger is locked when the stroke is large. With a small stroke, only the inner housing with the play compensation is in the power flow. Regardless of this, the outer housing follows the movement of the large cam. The inner compression spring ensures constant contact between the outer housing and the cam.

BezugszeichenlisteReference list

0 Stößel
1 Außentasse
2 Ring
3 Ölführungsgehäuse
4 Innengehäuse
5 Federabstützung
6 Druckfeder
7 Hebel
8 Schaltkolben
9 Druckfeder
10 Spielausgleichselement
11 Zylinderkopf
12 Zylinderkopfgalerie
13 Ventilschaft
14 Ventilfeder
15 Nocken für kleinen Hub
16 Nocken für großen Hub
17 Überdeckungsfläche
18 Außengehäuse
19 Verriegelungs mechanismus
20 Halbschalen
21 Verdickungen
22 Kolbenbohrungen
23 Gelenkkopf
24 Hebelarm
25 Druckarm
26 Federführung
27 Tassenboden
28 Stirnfläche Außentasse
29 Tassenhemd
30 Mantelfläche
31 Umfangsnut
32 Querbohrung
33 Innenfläche des Tassenhemdes
34 Fase
35 Freistich
36 Prägeabsatz
37 Abschnitt zur Führung
38 Stirnfläche Ölführungsgehäuse
39 äußerer Abschnitt Ölführungsgehäuse
40 oberer Absatz Ölführungsgehäuse
41 Blechring
42 äußerer Kragen des Blechringes
43 inneren Kragen des Blechringes
44 mittlerer Absatz Ölführungsgehäuse
45 Ölführungssicken
46 Absatz mit Zentrierung
47 unterer Absatz Ölführungsgehäuse
48 Stirnfläche Innengehäuse
49 Innenkontur Innengehäuse
50 äußere Zylinderfläche Innengehäuse
51 Umfangsnut für Verriegelung
52 Umfangsnut für Ölübertragung
53 Querbohrung in Umfangsnut
54 Umfangsnut für Federabstützung
55 Löcher im äußeren Abschnitt
56 Löcher im inneren Abschnitt
57 Zylinderfläche der Ringes
58 obere Stirnseite des Ringes
59 untere Stirnseite des Ringes
60 Kragen
61 Anschlagfläche im Ring
62 Anschlagfläche in Außentasse
63 Boden Ölführungsgehäuse
64 Boden Innengehäuse
65 Ölübergangsvertiefung 0 pestle
1 outside cup
2 ring
3 oil guide housing
4 inner housings
5 spring support
6 compression spring
7 levers
8 switching pistons
9 compression spring
10 game compensation element
11 cylinder head
12 cylinder head gallery
13 valve stem
14 valve spring
15 cams for a small stroke
16 cams for long stroke
17 coverage area
18 outer housing
19 locking mechanism
20 half shells
21 thickenings
22 piston bores
23 rod end
24 lever arm
25 pressure arm
26 Leadership
27 cup base
28 front surface of outer cup
29 cup shirt
30 lateral surface
31 circumferential groove
32 cross hole
33 Inner surface of the cup shirt
34 chamfer
35 Undercut
36 embossed heel
37 Section on leadership
38 Oil guide housing end face
39 Outer section of oil guide housing
40 upper section of oil guide housing
41 sheet metal ring
42 outer collar of the sheet metal ring
43 inner collar of the sheet metal ring
44 middle section of oil guide housing
45 oil guide beads
46 heel with centering
47 Lower paragraph, oil guide housing
48 Face of the inner housing
49 Inner contour inner housing
50 outer cylinder surface inner housing
51 circumferential groove for locking
52 circumferential groove for oil transmission
53 cross hole in circumferential groove
54 circumferential groove for spring support
55 holes in the outer section
56 holes in the inner section
57 cylindrical surface of the ring
58 upper face of the ring
59 lower face of the ring
60 collar
61 stop surface in the ring
62 Stop surface in the outside cup
63 Bottom of oil guide housing
64 bottom inner casing
65 Oil transfer well

Claims

1. Switchable tappet ( 0 ) for a valve train of an internal combustion engine with a hollow cylindrical outer housing ( 18 ) which is arranged with its outer jacket in a receiving bore of a cylinder head ( 11 ), with an axially movable inner housing ( 4 ) sitting inside the outer housing, the is supported by a compression spring ( 6 ) in relation to the outer housing ( 18 ) and which can be locked with the outer housing, and wherein one end face of the outer housing and / or the inner housing is at least indirectly provided with cams ( 15/16 ) of a camshaft and at least one further end face is indirectly in contact with the stem of a valve ( 13 ), characterized in that the locking mechanism ( 19 ) has at least one coupling element ( 7 ) which, in the unlocked state, is completely in the outer housing ( 18 ) and in the locked state partially in a circumferential groove ( 51 ) engages on the inner housing.

2. Switchable plunger according to claim 1, characterized in that the coupling element is a lever ( 7 ) which surrounds the inner housing in a semicircular shape, which is supported at one end ( 23 ) in the outer housing and the other end ( 25 ) of which is displaceable is that the lever engages inwardly in the circumferential groove ( 51 ) of the inner housing.

3. Switchable plunger according to claim 1 and 2, characterized in that the outer housing has a bore ( 22 ) which is connected to the oil circuit of the internal combustion engine and in which a switching piston ( 8 ) is seated, one end of which is directly or indirectly is in contact with the lever ( 7 ).

4. Switchable plunger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking mechanism ( 19 ) has at least 2 levers ( 7 ).

5. Switchable plunger according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one compression spring ( 9 ) is arranged in the outer housing in such a way that a spring end is in direct or indirect contact with the displaceable lever end ( 25 ) and that the other spring end either directly on the outer housing ( 18 ) or on another lever ( 7 ).

6. Switchable plunger according to one of claims 1 to 5, characterized in that when the locking mechanism ( 19 ) has exactly 2 levers, these are arranged in mirror image and only one compression spring ( 9 ) sits between the two displaceable lever ends.

7. Switchable plunger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer housing ( 18 ) has a ring ( 2 ) which sits in an outer cup ( 1 ) in which the / the lever ( 7 ) is / are mounted and which also has the bores ( 22 ) in which the shiftable switching pistons ( 8 ) are inserted.

8. Switchable plunger according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ring ( 2 ) has a cylindrical outer surface ( 57 ) and two plane-parallel end faces ( 58/59 ), one above and one below.

9. Switchable plunger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ring contains the bearing point between the lever and the outer housing, that this is designed as a half-shell plain bearing ( 20 ), and that the ring has a stop surface ( 61 ) for has the lever.

10. Switchable plunger according to one of claims 1 to 9, characterized in that the outer housing ( 18 ) consists of an outer cup ( 1 ), the ring ( 2 ) with the locking mechanism ( 19 ) and an inner oil guide housing ( 3 ), the ring is seated in an axial direction between the outer cup and oil bearing housing and is clamped firmly by these to its plane-parallel end faces (58, 59) in the axial direction, and in that the oil guide housing (3) is fixedly connected to that end with the outer cup (1).

11. Switchable plunger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer cup ( 1 ) on its cylindrical outer surface ( 30 ) has an oil groove ( 31 ) with at least one transverse bore ( 32 ) and on the cylindrical inner surface one or more beads ( 45 ) and that the outer cup ( 1 ) with the oil guide housing ( 3 ) forms an oil channel which connects the oil groove with the holes in the ring.

12. Switchable plunger according to one of claims 1 to 11, characterized in that the oil guide housing is designed as a sheet metal part and has an inner cylindrical portion ( 37 ) for guiding the inner housing, an end face ( 38 ) as an abutment to the ring and an outer multiple stepped section ( 39 ), one shoulder ( 47 ) for centering and firmly clamping the oil guide housing in the outer cup and another shoulder ( 44 ) supporting a sheet metal ring, which is pressed axially firmly and oil-tight into the oil guide housing and with this an oil channel forms for the supply of the inner housing.

13. Switchable plunger according to one of claims 1 to 12, characterized in that the inner housing ( 4 ) is a cup-shaped part with an end face ( 48 ) as the active surface to a cam ( 15 ) with a small stroke, an inner contour ( 49 ) Inclusion of a hydraulic lash adjuster ( 10 ) and an outer cylinder surface ( 50 ) as a guide surface opposite the oil guide housing, the cylinder surface having a circumferential groove ( 51 ) for the locking mechanism ( 19 ), a circumferential groove ( 52 ) with at least one transverse bore ( 53 ) for the oil supply of the hydraulic lash adjuster and a circumferential groove ( 54 ) for receiving a spring support ( 5 ).

14. Switchable plunger according to one of claims 1 to 13, characterized in that the inner housing ( 4 ) at the transition from the end face to the cylindrical part has a collar ( 60 ) which is interrupted at some points on the circumference.

15. Switchable plunger according to one of claims 1 to 14, characterized in that a compression spring ( 6 ) is supported within the switching plunger with one end on the sheet metal ring ( 41 ) of the oil guide housing ( 3 ) or directly on the oil guide housing and with the other end on the Spring support ( 5 ), which in turn sits in the circumferential groove ( 54 ) of the inner housing ( 4 ).