DE19724563A1

DE19724563A1 - Tassenförmiger Ventilstößel

Info

Publication number: DE19724563A1
Application number: DE19724563A
Authority: DE
Inventors: Werner Bretting
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1998-12-17
Also published as: BR9801997A; JPH1113428A; KR19990006787A; US5870985A

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen tassenförmigen Ventilstößel zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine mit einem an seinem einen Ende durch einen Boden verschlossen Hohlzylinder, in dessen Inneren eine Vor richtung zum selbsttätigen hydraulischen Ausgleichs eines gegenüber einem Nocken einer Nockenwelle auftretenden Ventilspiels angeordnet ist, die im wesentlichen besteht aus

- einem dünnwandigen Trichter, der von einer Innenmantelfläche des Hohl zylinders ausgeht und als in Richtung des Bodens verlaufende, zum Hohl zylinder konzentrische Führungshülse endet,
- einem in der Führungshülse angeordneten Spielausgleichselement,
- einem Umlenkteil, das mittels eines scheibenförmigen Abschnitts an einer Innenseite des Bodens anliegt, wobei von dem scheibenförmigen Abschnitt eine innere Hülse ausgeht, die die Führungshülse unter Bildung eines Längs kanals außen übergreift, und wobei die innere Hülse von einem ringförmigen Ölvorratsraum umgeben ist, dem ein Hydraulikmittel Uber eine in dem Hohl zylinder vorgesehene Bohrung zuführbar ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Ventilstößel ist aus der DE 38 10 436 bekannt. Mittels der inne ren Hülse, die sich bis an die den ringförmigen Ölvorratsraum nach unten begrenzenden Wände des Trichters erstreckt, soll verhindert werden, daß Luft in einen zentralen Ölvorratsraum des Venti lspielausgleichselements gelangt. Diese Luft kann im ringförmigen Ölvorratsraum nach einem Stillstand der Brennkraftmaschine vorhanden sein. Da nur das Öl aus dem Boden bereich des Trichters über den zwischen der inneren Hülse und der Führungshülse gebilde ten Längskanal in den zentralen Ölvorratsraum gelangt, kann ein Übertritt von Luft wirkungsvoll vermieden werden. Darüberhinaus offenbart diese Druck schrift ein mit der inneren Hülse verbundenes scheibenförmiges Element, das am Boden des Ventilstößels anliegt und auf diese Weise zur Führung und Fixierung der inneren Hülse dient. Es hat sich gezeigt, daß unter bestimmten konstruktiven Bedingungen der Brennkraftmaschine, wie z. B. gegenüber der Lotrechten gekippte Zylindereinheiten und extrem schräg gestellten Gaswechsel ventilen, nach wie vor das Problem auftreten kann, daß sich der ringförmige Ölvorratsraum während eines Stillstands der Brennkraftmaschine entleeren kann. Nach einem anschließenden Startvorgang tritt dann ein erhöhtes Ventilspiel auf, was mit Klappergeräuschen des Ventiltriebs verbunden ist.

Weiterhin ist es bekannt, tassenförmige Ventilstößel im Bereich der Bohrung mit einer Umlenkung zu versehen, die ein Leerlaufen des ringförmigen Ölvorrats raums verhindern soll. Diese Umlenkung ist gemeinsam mit dem Trichter ausgebildet, so daß hiermit eine Erhöhung des Gewichts des tassenförmigen Ventilstößels verbunden ist. Da der Trichter nämlich eine ausreichende Steifig keit zur Führung des Ventilspielausgleichselements besitzen muß, ist er dick wandiger ausgebildet als das Umlenkteil, welches ausschließlich zur Lenkung des Hydraulikmittels dient. Außerdem ist eine derartige einteilige Ausbildung des Trichters mit dem äußeren Umlenkteil mit einer komplizierten Ausbildung des Trichters und einer schwierigeren Montage im Tassenstößel verbunden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Tassenstößel derart weiterzubilden, daß sich eine einfachere Art der Umlenkung des Hydraulikmittels im Eintritts bereich in den ringförmigen Ölvorratsraum ergibt, wobei diese Maßnahme ohne wesentliche Gewichtserhöhung möglich sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von dem scheibenför migen Abschnitt eine äußere, den ringförmigen Ölvorratsraum außen radial begrenzende Hülse ausgeht, die sich in axialer Richtung bis zum Trichter erstreckt, und daß die äußere Hülse gemeinsam mit dem Hohlzylinder einen Ringraum bildet, in den zum einen die Bohrung mündet und von dem aus zum anderen eine Übertrittsöffnung in den ringförmigen Ölvorratsraum führt. Somit ist ein Bauelement innerhalb des Tassenstößels vorgesehen, das sowohl eine Umlenkung des Hydraulikmittels im Bereich der Bohrung als auch eine Unten ansaugung des Hydraulikmittels aus dem ringförmigen Ölvorratsraum in den zentralen Ölvorratsraum vornimmt. Dieses Bauelement kann sehr dünnwandig ausgebildet werden, so daß sich das Gewicht des tassenförmigen Stößels trotz dieser zweifachen Umlenkung sehr gering halten läßt. Die von dem scheiben förmigen Abschnitt ausgehende äußere Hülse bildet gemeinsam mit dem Hohl zylinder einen Ringraum, so daß das in den Ringraum gelangende Hydraulik mittel zunächst den Ringraum in Umfangsrichtung durchströmen muß, um dann über die Übertrittsöffnung in den ringförmigen Ölvorratsraum zu gelangen. Somit können die Bohrung und die Übertrittsöffnung in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Übertrittsöffnung in der äußeren Hülse ausgebildet sein. Es ergibt sich daher die einfache Möglichkeit, in dieser äußeren Hülse durch Bohren eine entsprechende Übertrittsöffnung herzustellen. Weiterhin kann diese Übertrittsöffnung gegenüber der Bohrung um 180° versetzt sein. Daraus resultiert eine labyrinthartige Umlenkung des Öl stroms, die mit Sicherheit ein Leerlaufen des ringförmigen Ölvorratsraums verhindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die Übertrittsöffnung in einem dem Boden nahen Bereich der äußeren Hülse angeordnet sein. Daraus ergibt sich, daß der etwa in der Mitte des Hohlzylinders durch die Bohrung eintretende Ölstrom sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung geführt wird. Die Übertrittsöffnung ist dabei sowohl gegenüber der Bohrung als auch dem Eintritt in den Längskanal versetzt, wodurch das zuvor erläuterte Iabyrinthartige Umlenksystem noch verbessert werden kann.

Der Ringraum kann dadurch hergestellt werden, daß der Hohlzylinder an seiner inneren Mantelfläche in einem dem Boden nahen Bereich mit einem Bund und dazu axial beabstandet mit einer durch eine Außenrollierung hergestellten Wulst versehen ist, an denen die äußere Hülse an liegt. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln ein zwischen dem Bund und der Wulst verlaufender Ringraum geschaffen, denn die in axialer Richtung gerade ausgebildete äußere Hülse liegt dichtend an der Wulst und an dem Bund an, während der übrige Bereich des Hohlzylinders gegenüber der äußeren Hülse beabstandet ist.

Eine einfache Art der Fixierung des Umlenkteils resultiert daraus, daß die äußere Hülse mit ihrem umgebördelten Rand an der Wulst fixiert ist, wobei der umgebördelte Rand zwischen einer Flanke der Wulst und dem entsprechenden Rand des Trichters fixiert ist. Bei der Montage wird also zunächst das Umlenk teil in den tassenförmigen Ventilstößel eingesetzt, bis der scheibenförmige Abschnitt am Boden und der Rand der äußeren Hülse an der Wulst anliegt. Dann wird der Trichter in den tassenförmigen Ventilstößel eingeschoben, bis er an dem Rand der äußeren Hülse anliegt. Anschließend wird der Trichter mit dem Hohlzylinder verschweißt oder auf andere Weise an diesem befestigt.

Weiterhin wird als alternative Lösung für einen gattungsgemäß ausgebildeten tassenförmigen Ventilstößel vorgeschlagen, daß von dem scheibenförmigen Abschnitt eine äußere, den ringförmigen Ölvorratsraum außen radial begrenzen de Hülse ausgeht, die sich in axialer Richtung bis zum Trichter erstreckt und daß die äußere Hülse gemeinsam mit dem Hohlzylinder einen Ringraum bildet, in dem zum einen die Bohrung mündet und von dem aus zum anderen ein zwischen Boden und scheibenförmigem Abschnitt angeordneter Querkanal, radial verlaufend, bis zum Längskanal geführt ist. Gemäß dieser Lösung ist somit anstelle der nach dem ersten Lösungsvorschlag vorgesehenen Übertrittsöffnung ein Querkanal vorgesehen. Alternativ zu der Verbindung dieses Querkanals mit dem Längskanal kann auch im scheibenförmigen Abschnitt eine Durchtrittsöff nung vorgesehen sein, über das Hydraulikmittel in den ringförmigen Ölvorrats raum gelangen kann.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die nachstehenden Ausfüh rungsbeispiele verwiesen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen Halbschnitt durch einen tassenförmigen Ventilstößel mit darin angeordnetem Spielausgleichselement;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ventilstößels im Längsschnitt, wobei in diesem Ventilstößel kein Spielausgleichselement montiert ist;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines tassenförmigen Ventilstößels ohne darin angeordneteSpielausgleichselement im Längsschnitt und

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung eines tassenförmigen Ventilstößels ohne darin angeordnete Spielausgleichselement ebenfalls im Längsschnitt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In den Fig. 1 bis 4 ist mit 1 ein tassenförmiger Ventilstößel bezeichnet, der aus einem Hohlzylinder 2 und einem diesen stirnseitig verschließenden Boden 3 besteht. Weiterhin stimmen alle in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Ausfüh rungsformen darin überein, daß der Hohlzylinder 2 in einem mittleren Bereich mit einer Rollierung 4 versehen ist, die an einer Innenmantelfläche des Hohl zylinders 2 zu einer Wulst 5 führt. Im Inneren des tassenförmigen Ventilstößels 1 ist ein Trichter 6 angeordnet, der von dem Hohlzylinder 2 ausgeht und zunächst einen kegelstumpfförmig verlaufenden Wandabschnitt 7 aufweist, an den sich ein im wesentlichen parallel zum Boden 3 verlaufender ebener Wand abschnitt 8 anschließt. Dieser ebene Wandabschnitt 8 des Trichters 6 geht schließlich in eine Führungshülse 9 über, die konzentrisch zum Hohlzylinder 2 verläuft und das eigentliche Spielausgleichselement 10 aufnimmt (siehe Fig. 1).

Das Spielausgleichselement 10 besteht in bekannter Weise aus einem in der Führungshülse 9 verschiebbar angeordneten Hohlkolben 11, einem Kolben 12, einem Ventil 13 und einer Feder 14. Der Hohlkolben 11, der Kolben 12 und das Ventil 13 schließen einen Hochdruckraum 15 ein. Dieser Hochdruckraum 15 wird zum Zwecke des Ventilspielausgleichs über das Ventil 13 aus einem zentralen Ölvorratsraum 16 mit Öl versorgt. Dieses Öl ist zuvor über eine Bohrung 17, die sich im Bereich der Rollierung 4, also in der dadurch herge stellten Nut, befindet, in einen ringförmigen Ölvorratsraum 18 gelangt.

Die erfindungsgemäße Umlenkung des Ölstroms, der über die Bohrung 17 in den tassenförmigen Ventilstößel 1 eintritt, bis hin zum zentralen Ölvorratsraum 16 kann den Fig. 2 und 3 entnommen werden. Zunächst sei auf Fig. 2 eingegangen. In dem ringförmigen Ölvorratsraum 18 ist ein Umlenkteil 19 angeordnet, das aus einem scheibenförmigen Abschnitt 20, einer inneren Hülse 21 und einer äußeren Hülse 22 besteht. Die innere Hülse 21 übergreift die Führungshülse 9, wobei sie aufgrund einer Ausformung einen örtlichen Längs kanal 23 mit der Führungshülse 9 bildet. Die äußere Hülse 22 ist zum einen an der Wulst 5 dichtend geführt und liegt zum anderen nahe dem Boden 3 an einem Bund 24 an. Auf diese Weise entsteht zwischen der Wulst 5 und dem Bund 24 ein durch den Hohlzylinder 2 und die äußere Hülse 22 begrenzter Ringraum 25. Dieser Ringraum 25 steht mit der Bohrung 17 in Verbindung und mündet in den ringförmigen Ölvorratsraum 18 über eine Übertrittsöffnung 26. Diese Übertrittsöffnung 26 ist gegenüber der Bohrung 17 in Umfangsrichtung um 180° versetzt. Gegenüber der Übertrittsöffnung 26 ist wiederum der Längs kanal 23 ebenfalls um 180° in Umfangsrichtung versetzt. Dadurch ergibt sich in einfacher Weise eine labyrinthartige Umlenkung des Öls, so daß auf sichere Art und Weise ein Leerlaufen des Ventilstößels 1 vermieden werden kann.

Die Fig. 3 und 4 unterscheiden sich gegenüber Fig. 2 nur dadurch, daß gemäß Fig. 3 der Bund 24 entfallen ist und das Öl in den ringförmigen Ölvor ratsraum 18 über eine im scheibenförmigen Abschnitt 20 angeordnete Übertritts öffnung 26 gelangt. Nach Fig. 4 wird auf die Übertrittsöffnung 26 verzichtet und stattdessen ist ein Querkanal 27 zwischen scheibenförmigen Abschnitt 20 und dem Boden 3 vorgesehen, wobei dieser Querkanal direkt zum zentralen Ölvorratsraum 16 führt.

Bezugszeichenliste

1

tassenförmiger Ventilstößel

2

Hohlzylinder

3

Boden

4

Rollierung

5

Wulst

6

Trichter

7

kegelförmiger Wandabschnitt von

6

8

ebener Wandabschnitt von

6

9

Führungshülse von

6

10

Spielausgleichselement

11

Hohlkolben

12

Kolben

13

Ventil

14

Feder

15

Hochdruckraum

16

zentraler Ölvorratsraum

17

Bohrung

18

ringförmiger Ölvorratsraum

19

Umlenkteil

20

scheibenförmiger Abschnitt

21

innere Hülse

22

äußere Hülse

23

Längskanal

24

Bund

25

Ringraum

26

Übertrittsöffnung

27

Querkanal

Claims

1. Tassenförmiger Ventilstößel (1) zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine mit einem an seinem einen Ende durch einen Boden (3) verschlossenen Hohlzylinder (2), in dessen Inneren eine Vorrichtung zum selbsttätigen hydraulischen Ausgleich eines gegenüber einem Nocken einer Nockenwelle auftretenden Ventilspiels angeordnet ist, die im wesentlichen besteht aus

- einem Trichter (6), der von einer Innenmantelfläche des Hohlzylinders (2) ausgeht und als in Richtung des Bodens (3) verlaufende, zum Hohlzylinder (2) konzentrische Führungshülse (9) endet,
- einem in der Führungshülse (9) angeordneten Spielausgleichselement (10),
- einem Umlenkteil (19), das mittels eines scheibenförmigen Abschnitts (20) an einer Innenseite des Bodens (3) anliegt, wobei von dem scheibenförmigen Abschnitt (20) eine innere Hülse (21) ausgeht, die die Führungshülse (9) unter Bildung eines Längskanals (23) übergreift, und wobei die innere Hülse (21) von einem ringförmigen Ölvorratsraum (18) umgeben ist, dem ein Hydraulikmittel über eine in dem Hohlzylinder (2) vorgesehene Bohrung (17) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von dem scheibenförmigen Abschnitt (20) eine äußere, den ringförmigen Ölvorratsraum (18) außen radial begrenzende Hülse (22) ausgeht, die sich in axialer Richtung bis zum Trich ter (6) erstreckt und daß die äußere Hülse (22) gemeinsam mit dem Hohl zylinder (2) einen Ringraum (25) bildet, in den zum einen die Bohrung (17) mündet und von dem aus zum anderen eine Übertrittsöffnung (26) in den ringförmigen Ölvorratsraum (18) führt.

2. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnung (26) in der äußeren Hülse (22) ausgebildet ist.

3. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnung (26) gegenüber der Bohrung (17) in Umfangsrichtung um 180° versetzt ist.

4. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnung (26) in einem dem Boden (3) nahen Bereich der äußeren Hülse (22) angeordnet ist.

5. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (2) an seiner inneren Mantelfläche in einem dem Boden (3) nahen Bereich mit einem Bund (24) und dazu axial beabstandet mit einer durch eine Außenrollierung (4) hergestellten Wulst (5) versehen ist, an denen die äußere Hülse (22) anliegt.

6. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (22) mit ihrem umgebördelten Rand an der Wulst (5) fixiert ist, wobei der umgebördelte Rand zwischen einer Flanke der Wulst (5) und dem Trichter (6) fixiert ist.

7. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittsöffnung (26) in dem scheibenförmigen Abschnitt (20) angeord net ist.

8. Tassenförmiger Ventilstößel (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem scheibenförmigen Abschnitt (20) eine äußere, den ringförmigen Ölvorratsraum (18) außen radial begrenzende Hülse (22) ausgeht, die sich in axialer Richtung bis zum Trichter (6) erstreckt und daß die äußere Hülse (22) gemeinsam mit dem Hohlzylinder (2) einen Ringraum (25) bildet, in den zum einen die Bohrung (17) mündet und von dem aus zum anderen ein zwischen Boden (3) und scheibenförmigen Abschnitt (20) angeord neter Querkanal (27), radial verlaufend, bis zum Längskanal (23) bzw. zum zentralen Ölvorratsraum (16) geführt ist.