DE19603916A1

DE19603916A1 - Stößel für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19603916A1
Application number: DE19603916A
Authority: DE
Inventors: Gerald Fischer; Walter Dipl Ing Speil
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-02-03
Filing date: 1996-02-03
Publication date: 1997-08-07
Also published as: KR100408914B1; DE19681239B4; US5975038A; WO1997028356A1; KR19990082148A; DE19681239D2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Stößel für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Boden und einer Zylinderwand gebildeten tassenförmigen Gehäuse und einem Einsatzkörper, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und eine äußere, an der Zylinderwand anliegende Hülse sowie ein mit dieser verbundenes inneres Führungsrohr enthält, in welchem ein hydraulisches Spielausgleichselement verschieblich angeordnet ist, wobei der Einsatzkörper mit der Zylinderwand des Gehäuses einen Ölführungskanal bildet, der von einer von dem Boden entfernten Eintrittsöffnung der Zylinderwand zu einer dem Boden benachbarten, an einem Ölraum angrenzenden Mündung verläuft, und wobei ein Kolbenteil des Spielausgleichselements den Ölraum in einen inneren Ölvorratsraum und einen äußeren Ölvorratsraum aufteilt, die über eine in dem Boden angeordnete Übertrittsöffnung miteinander verbunden sind.

Hintergrund der Erfindung

Hydraulische Tassenstößel mit Ventilspielausgleichselementen und Einsatz körpern, welche der Begrenzung der Ölmenge und der Sicherung des notwendi gen Ölvorrats im Ausgleichselement dienen, sind bekannt.

So zeigt das Doku ment EP 0 443 146 B1 einen Stößel, dessen Einsatzkörper einstückig mit der Zylinderwand des tassenförmigen Gehäuses ausgeführt ist, so daß sich dort eine komplizierte Bauweise und Montage ergibt.

Aus dem Dokument DE 36 38 202 A1 ist es bekannt, bei einem Stößel mit einem hydraulischen Spielausgleichselement eine Verdrehsicherung mit einer Nadelrolle zu erzeugen, die teilweise aus dem Stößelgehäuse herausragt und in eine Nut des den Stößel umgebenden Maschinenteils passend eingreift, in dessen Bohrung der Stößel axial verschiebbar angeordnet ist. Diese Anordnung betrifft jedoch nicht einen Tassenstößel, sondern einen anders ausgeführten Rollenstößel.

Das Dokument EP 0 187 217 B1 zeigt einen Tassenstößel der eingangs genann ten Art, der sich während seiner axialen hin- und hergehenden Bewegung in der Zylinderkopfbohrung auch geringfügig um seine Längsachse drehen kann. Wenn dieser Stößel in dem Zylinderkopf so angeordnet ist, daß seine Längsachse gegenüber der Senkrechten eine Neigung aufweist, kann bei der Drehung die Eintrittsöffnung für das Hydrauliköl zwischen einer höchsten und einer tiefsten Lage wandern. Auch wenn die Eintrittsöffnung ihre tiefste Lage erreicht hat, bleibt bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor der innere Ölvorratsraum des Spielausgleichselements mit einer Mindestmenge an Hydrauliköl vollständig gefüllt, weil dann die Übertrittsöffnung, die den inneren mit dem äußeren Ölvorratsraum verbindet, sich an ihrer höchsten Stelle befindet, denn bei dieser Ausführung liegen die Mündung des Ölführungskanals und die Übertrittsöffnung diametral gegenüber.

Da also bei der tiefsten Anordnung der Eintrittsöffnung die Übertrittsöffnung als Austrittsöffnung des inneren Ölvorratsraumes ihre höchste Lage einnimmt, kann Öl aus dem inneren Vorratsraum nicht abfließen. Jedoch kann in dieser Lage das Hydrauliköl aus dem äußeren Ölvorratsraum, der den inneren Ölvorrats raum umgibt, zumindest teilweise über die Mündung, den Ölführungskanal und die Eintrittsöffnung in die Versorgungsleitung des Zylinderkopfes zurückfließen. Beim erneuten Anfahren des Verbrennungsmotors muß daher jeweils der teilweise leergelaufene äußere Ölvorratsraum jedes Tassenstößels erst aufgefüllt werden, bevor der Stößel wieder sein gleichmäßiges Arbeitsverhalten zeigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stößel so weiterzuentwickeln, daß ihm jederzeit der gesamte Vorrat an Hydrauliköl zur Verfügung steht, so daß Unregelmäßigkeiten im Arbeitsverhalten, insbesondere im Anfahrstadium, und damit beispielsweise einhergehende Klappergeräusche, auf jeden Fall ver mieden werden.

Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Einsatzkörper der Ölführungskanal als in die äußere Hülse eingearbeitete wendelförmige Nut ausgebildet ist. Bei Anordnung des Stößels und der Stößelbohrung mit geneigter Achse in dem Zylinderkopf kann dann die Eintrittsöffnung für das Hydrauliköl die tiefste Lage einnehmen, wobei sich die Mündung des Ölführungskanals in ihrer höchsten Lage befindet, so daß Öl aus dem äußeren Ölvorratsraum nicht ausströmen kann.

Nach einem weiteren Vorschlag wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Einsatzkörper der Ölführungskanal von einer Umfangsnut und einer sich daran anschließenden achsparallelen Mantelnut (Steignut) gebil det ist, welche in die äußere Hülse eingearbeitet sind. Die Eintrittsöffnung des tassenförmigen Gehäuses und die Mündung des Ölführungskanals können zueinander winkelversetzt, bevorzugt diagonal gegenüberliegend angeordnet sein. Dabei kann die Umfangsnut sich entweder nur auf einem Teil des Um fanges oder auf dem gesamten, das Bogenmaß von 360° aufweisenden Umfang der äußeren Hülse erstrecken.

Um seine Lage einzuhalten, kann an dem Einsatzkörper ein Hohlraum zur Aufnahme eines Verdrehsicherungskörpers ausgebildet sein. Dabei kann die Zylinderwand im Bereich des Hohlraums des Einsatzkörpers eine Durchbre chung aufweisen und der Verdrehsicherungskörper kann teilweise durch die Durchbrechung der Zylinderwand hindurchgesteckt und in dem Hohlraum des Einsatzkörpers angeordnet sein und teilweise aus dem Gehäuse herausragen.

Ein solcher Einsatzkörper, an dem sowohl der Ölführungskanal als auch der Hohlraum für den Verdrehsicherungskörper angeformt ist, läßt sich beispiels weise als Blechformteil in einfacher Weise herstellen und in dem Stößelgehäuse montieren. Der Verdrehsicherungskörper kann als Nadelrolle ausgebildet sein, welche achsparallel zu dem Gehäuse in der Durchbrechung angeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stößel mit ei nem Teilquerschnitt im Bereich der Verdrehsicherung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stößel gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen weiteren Längsschnitt durch den Stößel gemäß Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung dieses mit geneigter Achse im Zylinderkopf eingesetzten Stößels;

Fig. 5 einen abgewandelten Stößel in schematischer Darstellung entsprechend Fig. 4.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Ein in den Fig. 1 bis 4 dargestellter erfindungsgemäßer Stößel besteht aus einem tassenförmigen Gehäuse 1, welches eine rohrförmige Zylinderwand 2 aufweist, die an einem Ende durch einen Boden 3 verschlossen ist. In der Bohrung der Zylinderwand 2 stützt sich an dem Boden 3 ein blechförmiger Einsatzkörper ab, der aus einer äußeren Hülse 4, einem inneren Führungsrohr 5 und einem trichterförmigen Ring 6 besteht, der die äußere Hülse 4 und das innere Führungsrohr 5 in der Nähe des Bodens 3 miteinander verbindet. In nerhalb des Gehäuses 1 sind die äußere Hülse 4, die an der Zylinderwand 2 anliegt, und das innere Führungsrohr 5 koaxial zueinander angeordnet.

Das innere Führungsrohr 5 dient zur axialen Führung eines hydraulischen Spielausgleichselementes 7. Dieses besteht aus einem äußeren, in dem Füh rungsrohr 5 längsverschieblich geführten Zylinderteil 8, das an seinem von dem Boden 3 des Gehäuses 1 abgewandten Ende geschlossen ist und in seiner Bohrung ein längsverschieblich mit geringem Spiel geführtes Kolbenteil 9 aufweist. Dieses besteht aus einem hohlzylindrischen Mantel, der zwischen seinen Enden eine Zwischenwand 10 mit einer Durchgangsbohrung 11 auf weist, die durch ein Kugelrückschlagventil 12 verschlossen ist. Das Kolbenteil 9 stützt sich mit seinem einen Ende an der Innenseite des Bodens 3 ab. Es weist hier einen dem Rückschlagventil 12 vorgelagerten inneren Ölvorratsraum 13 auf. Sein anderes Ende begrenzt zusammen mit dem Zylinderteil 8 einen durch das Kugelrückschlagventil 12 abgeschlossenen Ölhochdruckraum 14.

In den inneren Ölvorratsraum 13 gelangt das für die Funktion des Spielaus gleichselementes 7 erforderliche Hydrauliköl aus einem den Kolbenteil 9 konzentrisch umgebenden äußeren Ölvorratsraum 15, der von dem Boden 3 und dem trichterförmigen Ring 6 gebildet wird. Um den Ölübertritt aus dem äußeren Ölvorratsraum 15 in den inneren Ölvorratsraum 13 zu ermöglichen, ist an einer Umfangsstelle der Kontaktfläche zwischen dem Kolbenteil 9 und der Innenfläche des Bodens 3 eine Übertrittsöffnung 16 in dem Boden 3 angeord net.

Das Hydrauliköl gelangt aus dem Zylinderkopf über eine Versorgungsleitung 17 des Zylinderkopfes durch eine Eintrittsöffnung 18 der Zylinderwand 2 in einen Ölführungskanal 19. Erfindungsgemäß ist dieser Kanal als wendelförmige Nut ausgebildet, die in die äußere Hülse 4 des Einsatzkörpers eingearbeitet ist. Diese Nut ist zur Außenseite der Hülse 4 offen, so daß der Ölführungskanal 19 gemeinsam von dieser Nut und der inneren Oberfläche der Zylinderwand 2 gebildet wird. Die Eintrittsöffnung 18 befindet sich an einer von dem Boden 3 des Gehäuses 1 entfernten Stelle. Über den wendelförmigen Ölführungskanal 19 gelangt das Öl zu einer Mündung 20 am äußeren Ölvorratsraum 15 in der Nähe des Bodens 3, die das andere Ende des Ölführungskanals 19 bildet.

Um zu gewährleisten, daß die Mündung 20 bei geneigter Anordnung der Längsachse des Gehäuses 1 in dem Zylinderkopf immer an der höchsten Stelle liegt, ist der Stößel mit einer Verdrehsicherung ausgestattet, so daß er sich während des Betriebes nicht um seine Längsachse drehen kann. Die Verdrehsi cherung besteht aus einem zylindrischen Verdrehsicherungskörper 21, beispiels weise einer Nadelrolle, die parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 in eine Durchbrechung 22 der Zylinderwand 2 eingesetzt ist.

Da der Durchmesser des Verdrehsicherungskörpers 21 wesentlich größer als die Wandstärke der Zylinderwand 2 ist, ragt der Verdrehsicherungskörper 21 teilweise sowohl in das Gehäuse 1 hinein, als auch aus diesem heraus. Der herausragende Teil greift passend in eine Längsnut des Zylinderkopfes ein, die von dessen Stößelbohrung aus zugänglich ist. Für den in das Gehäuse 1 hinein ragenden Teil des Verdrehsicherungskörpers 21 ist in der äußeren Hülse 4 des Einsatzkörpers ein nach außen geöffneter Hohlraum 23 ausgebildet, der sich im Bereich der Durchbrechung 22 der Zylinderwand 2 befindet. Dieser Hohlraum 23 ist ebenso, wie der Ölführungskanal 19, in das den Einsatzkörper bildende einstückige Blechformteil, und zwar in dessen äußere Hülse 4, eingeformt.

Von diesem Stößel unterscheidet sich der in Fig. 5 dargestellte erfindungs gemäße Stößel nur dadurch, daß sein Ölführungskanal 24 nicht von einer wendelförmigen Nut, sondern von einer Umfangsnut 26 und einer sich daran anschließenden Mantelnut 27 gebildet ist, die in die äußere Hülse 25 des Einsatzkörpers eingearbeitet sind. Die Mantelnut 27 verläuft zum Einsatzkörper des Gehäuses 1 achsparallel und wirkt als Steigleitung.

Die Umfangsnut 26 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel auf dem gesamten, das Bogenmaß von 360° aufweisenden Umfang der äußeren Hülse 25, wobei die Eintrittsöffnung 18 des Gehäuses 1 und die Mündung 20 des Ölführungskanals 24 diagonal gegenüberliegen. Es ist auch möglich, die Um fangsnut nur auf einem Teil des Hülsenumfanges anzubringen, so daß die Eintrittsöffnung 18 der Zylinderwand 2 und die Mantelnut 27 mit der Mündung 20 an der Hülse 25 um einen Winkel versetzt sind, der weniger als 180° beträgt.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Zylinderwand
3 Boden
4 äußere Hülse
5 inneres Führungsrohr
6 trichterförmiger Ring
7 hydraulisches Ausgleichselement
8 Zylinderteil
9 Kolbenteil
10 Zwischenwand
11 Durchgangsbohrung
12 Kugelrückschlagventil
13 innerer Ölvorratsraum
14 Ölhochdruckraum
15 äußerer Ölvorratsraum
16 Übertrittsöffnung
17 Versorgungsleitung
18 Eintrittsöffnung
19 Ölführungskanal
20 Mündung
21 Verdrehsicherungskörper
22 Durchbrechung
23 Hohlraum
24 Ölführungskanal
25 äußere Hülse
26 Umfangsnut
27 Mantelnut

Claims

1. Stößel für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Boden und einer Zylinderwand gebildeten tassenförmigen Gehäuse und einem Einsatzkörper, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und eine äußere, an der Zylinderwand anliegende Hülse sowie ein inneres Führungsrohr enthält, in welchem ein hydraulisches Spielausgleichselement verschieblich angeordnet ist, wobei der Einsatzkörper mit der Zylinderwand des Gehäuses einen Ölführungs kanal bildet, der von einer von dem Boden entfernten Eintrittsöffnung der Zylinderwand zu einer dem Boden benachbarten, an einem Ölraum angrenzen den Mündung verläuft, und wobei ein Kolbenteil des Spielausgleichselements den Ölraum in einen inneren Ölvorratsraum und einen äußeren Ölvorratsraum aufteilt, die über eine in dem Boden angeordnete Übertrittsöffnung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einsatzkörper der Ölführungskanal (19) als in die äußere Hülse (4) eingearbeitete wendelförmige Nut ausgebildet ist.

2. Stößel für den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Boden und einer Zylinderwand gebildeten tassenförmigen Gehäuse und einem Einsatzkörper, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und eine äußere, an der Zylinderwand anliegende Hülse sowie ein inneres Führungsrohr enthält, in welchem ein hydraulisches Spielausgleichselement verschieblich angeordnet ist, wobei der Einsatzkörper mit der Zylinderwand des Gehäuses einen Ölführungs kanal bildet, der von einer von dem Boden entfernten Eintrittsöffnung der Zylinderwand zu einer dem Boden benachbarten, an einem Ölraum angrenzen den Mündung verläuft, und wobei ein Kolbenteil des Spielausgleichselements den Ölraum in einen inneren Ölvorratsraum und einen äußeren Ölvorratsraum aufteilt, die über eine in dem Boden angeordnete Übertrittsöffnung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einsatzkörper der Ölführungskanal (24) von einer Umfangsnut (26) und einer sich daran anschlie ßenden achsparallelen Mantelnut (27) gebildet ist, welche in die äußere Hülse (25) eingearbeitet sind.

3. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (18) des tassenförmigen Gehäuses (1) und die Mündung (20) des Ölführungs kanals (24) zueinander winkelversetzt, angeordnet sind.

4. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (18) des tassenförmigen Gehäuses (1) und die Mündung (20) des Ölführungs kanals (24) diagonal gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (26) sich auf dem gesamten, das Bogenmaß von 360° aufweisenden Umfang der äußeren Hülse (25) erstreckt.

6. Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Einsatzkörper ein Hohlraum (23) zur Aufnahme eines Verdrehsicherungskörpers (21) ausgebildet ist.

7. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand (2) im Bereich des Hohlraumes (23) des Einsatzkörpers eine Durchbrechung (22) aufweist.

8. Stößel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehsiche rungskörper (21) teilweise durch die Durchbrechung (22) der Zylinderwand (2) hindurchgesteckt und in dem Hohlraum (23) des Einsatzkörpers angeordnet ist und teilweise aus dem Gehäuse (1) herausragt.

9. Stößel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehsiche rungskörper (21) als Nadelrolle ausgebildet ist, welche achsparallel zu dem Gehäuse (1) in der Durchbrechung (22) angeordnet ist.