DE3507683A1 - CUPS FOR VALVE DRIVES OF COMBUSTION ENGINES - Google Patents

CUPS FOR VALVE DRIVES OF COMBUSTION ENGINES

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DE3507683A1 DE19853507683 DE3507683A DE3507683A1 DE 3507683 A1 DE3507683 A1 DE 3507683A1 DE 19853507683 DE19853507683 DE 19853507683 DE 3507683 A DE3507683 A DE 3507683A DE 3507683 A1 DE3507683 A1 DE 3507683A1
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    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/16—Fibres

Abstract

A cup tappet with a hydraulic adjustment component, which can be used in the valve drives of combustion engines. The cup tappet consists basically of a short staple-reinforced duroplastic or thermoplastic synthetic resin mass with a bottom plate on the cam side of higher hardness and tenacity. The oil supply of the hydraulic adjustment component (5, 6) is effected either through the cam by means of a bore hole (10) in the bottom plate (4), or by means of small diameter steel tubes (19) which are glued or pressed into corresponding bore holes in the casting (1). The mass of the cup tappet is considerably less than that of conventional cup tappets made of steel. It therefore permits higher RPM's and shorter valve control times and, as a result, greater motor efficiency.

Description

26.2.1985 Pf/KcFebruary 26, 1985 Pf / Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Tassenstößel für Ventiltriebe von Verbrennungsmotoren Stand der Technik Bucket tappets for valve trains in internal combustion engines are state of the art

Die Erfindung geht aus von einem Tassenstößel mit hydraulischem Nachstellelement nach der Gattung des Hauptanspruchs. Der Ventiltrieb von Verbrennungsmotoren und damit auch der Tassenstößel werden üblicherweise aus Stahl hergestellt. Stahl hat ein hohes spezifisches Gewicht, so daß gerade bei oszillierenden Massen, wie sie im Ventiltrieb vorhanden sind, einer Erhöhung der Drehzahlen bzw. einer Steigerung der Ventilöffnungs- und Schließgeschwindigkeiten Grenzen gesetzt sind.The invention is based on a bucket tappet with a hydraulic adjusting element according to the preamble of the main claim. The valve train of internal combustion engines and thus also the bucket tappets are usually made of steel manufactured. Steel has a high specific weight, so that especially with oscillating masses, as they are present in the valve train, an increase in the speeds or an increase in valve opening and closing speeds There are limits.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Tassenstößel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er eine wesentlich geringere Masse aufweist, was höhere Drehzahlen sowie höhere Ventilöffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeiten erlaubt und so zu einem höheren Wirkungsgrad des Motors führt. Darüber hinaus ermöglicht die Reduzierung der oszillierenden Masse eines Teils am Ventiltrieb die Reduzierung der oszillierenden Massen weiterer Teile. So führt die Verringerung der Masse des Tassen-The bucket tappet according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that it has a much lower mass, which is higher Speeds as well as higher valve opening and closing speeds allowed and thus leads to a higher efficiency of the motor. It also enables the reduction the oscillating mass of a part on the valve train reduces the oscillating mass of others Parts. Thus, reducing the mass of the cup

1919th

stößeis zum Einsatz von weicheren und damit leichterenshock ice for the use of softer and thus lighter ones

3 Ventilfedern. Während Stahl eine Dichte von etwa 8 g/cm aufweist, liegen die Dichten der verwendeten kurzfaserverstärkten Kunstharzmassen zwischen 1,^ und 1,9 g/cm , was bedeutet, daß die oszillierende Masse beim Tassenstößel auf 1/3 bis 1/2 verringert werden kann. Darüber
hinaus zeichnet sich der erfindungsgemäße Tassenstößel
bei kunststoffgerechter Gestaltung durch niedrigere Herstellungskosten aus, da das bisher verwendete Stahlteil aus vollem Material gedreht und überschliffen werden muß.3 valve springs. While steel has a density of about 8 g / cm, the densities of the short fiber reinforced synthetic resin masses used are between 1, ^ and 1.9 g / cm, which means that the oscillating mass of the bucket tappet is reduced to 1/3 to 1/2 can. About that
the bucket tappet according to the invention is also distinguished
in the case of a plastic-friendly design due to lower production costs, since the steel part previously used from solid material must be turned and ground.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Tassenstößels möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ölversorgung des
Nachstellelements durch den locken über eine Bohrung in der dem Nocken zugewandten Schicht, gegebenenfalls über ein Rückschlagventil, erfolgt.The measures listed in the subclaims allow advantageous developments and improvements of the bucket tappet specified in the main claim. It is particularly advantageous if the oil supply to the
Adjustment element is carried out by the lure via a bore in the layer facing the cam, possibly via a check valve.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, bei welchem die Ölversorgung des Nachstellelementes durch den Nocken erfolgt, Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem die Ölversorgung über in den Tassenstößel eingebaute Stahlröhrchen erfolgt.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figure 1 shows a section through a first Exemplary embodiment in which the adjustment element is supplied with oil through the cam, FIG. 2 shows a Second embodiment, in which the oil supply takes place via steel tubes built into the bucket tappet.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Der Tassenstößel gemäß Figur 1 besteht aus dem durch Spritzgießen oder Pressen hergestellten Formteil 1 aus kurzfaserverstärktem Kunstharz, beispielsweise aus Polybismaleinimid, und enthält ca. 50 Gew.—% Glasfasern mit einer LängeThe bucket tappet according to FIG. 1 consists of the molded part 1 produced by injection molding or pressing from short fiber reinforced synthetic resin, for example from polybismaleimide, and contains approx. 50 % by weight of glass fibers with a length

: 19895: 19895

von 0,5 bis 6 mm. Die Anteile von Harz, faserförmigen und nichtfaserförmigen Füllstoffen wie z. B. Mikro-Hohlglaskugeln, müssen derart abgestimmt werden, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient der Masse etwa dem des Zylinderkopf-Materials - im allgemeinen Aluminium - entspricht. Dies muß jedoch jeweils durch entsprechende Versuche festgelegt werden. Die Seitenwände des Formteils 1 laufen in entsprechenden Fassungen des Zylinderkopfes 2. Da das Material des Formteils 1 den durch den Nocken 3 und das hydraulische Nachstellelementteil 6 ausgeübten Kräften nicht standhält, trägt das Formteil 1 eine Bodenplatte k, die aus Stahl oder aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, der 60 Vol.-$ Kohle-Langfasern mit der Orientierung O /90 enthält. Die Bodenplatte k kann auch aus der Kombination dieser beiden Materialien in Sandwichform bestehen. In das Formteil 1 ist ein Stahlbecher 5 beweglich eingepaßt, der, ebenso wie der in dem Stahlbecher laufende Kolben 6, Bestandteil des hydraulischen Nachstellelementes ist. Der Becherraum 7 ist von dem Ölvorratsraum 8 durch ein Rückschlagventil 9 getrennt. Über dem Ölvorratsraum 8 trägt die Bodenplatte k eine Bohrung 10, so daß der Ölkeil 11 durch den Nocken 3 in die Bohrung 10 gedruckt wird und so den Ölvorratsraum 8 mit Öl versorgt. Die Bohrung 10 kann von dem Ölvorratsraum 8 durch ein weiteres Rückschlagventil 12 getrennt sein, doch ist dies nicht in jedem Falle erforderlich. Eingesenkte Taschen 13 in der Bodenplatte k dienen der Ölversorgung des Hohlraums 1k, der zwischen dem Formteil 1, dem Stahlbecher 5 und dem Kolben 6 vorhanden ist. Der Stahlbecher 5 drückt mit seinem Boden auf den Ventilschaft 15, der seinerseits mit dem nicht dargestellten Ventil in starrer Verbindung ist. Die Bodenplatte k ist auf das Formteil .1 aufgeklebt, so daß sich zwischen beiden eine Klebefuge 16 befindet. Die Funktion des Tassenstößels mit dem hydraulischen Nachstellelement ist an sich bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden, da sie nicht zur Erfindung gehört.from 0.5 to 6 mm. The proportions of resin, fibrous and non-fibrous fillers such as. B. hollow glass microspheres must be matched so that the thermal expansion coefficient of the mass corresponds approximately to that of the cylinder head material - generally aluminum -. However, this must be determined in each case by appropriate tests. The side walls of the molded part 1 run in corresponding sockets of the cylinder head 2. Since the material of the molded part 1 cannot withstand the forces exerted by the cam 3 and the hydraulic adjustment element part 6, the molded part 1 carries a base plate k made of steel or a fiber composite material , which contains 60 vol .- $ carbon long fibers with the orientation O / 90. The base plate k can also consist of the combination of these two materials in sandwich form. A steel cup 5 is movably fitted into the molded part 1 and, like the piston 6 running in the steel cup, is part of the hydraulic adjustment element. The cup space 7 is separated from the oil reservoir 8 by a check valve 9. Above the oil reservoir 8, the base plate k has a bore 10 so that the oil wedge 11 is pressed into the bore 10 by the cam 3 and thus supplies the oil reservoir 8 with oil. The bore 10 can be separated from the oil reservoir 8 by a further check valve 12, but this is not necessary in every case. Recessed pockets 13 in the base plate k serve to supply oil to the cavity 1 k , which is present between the molded part 1, the steel cup 5 and the piston 6. The bottom of the steel cup 5 presses on the valve stem 15, which in turn is rigidly connected to the valve, not shown. The base plate k is glued to the molded part .1 so that there is an adhesive joint 16 between the two. The function of the bucket tappet with the hydraulic adjusting element is known per se and should not be explained in more detail here, since it does not belong to the invention.

1989519895

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist in weiten Teilen mit dem der Figur 1 identisch, lediglich die Ölversorgung des hydraulischen Nachstellelementes 5, 6 ist anders gelöst. Statt durch die Bohrung 10, wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1, gelangt das Öl über eine Ölversorgungsbohrung 17 im Zylinderkopf und eine in Umfangsrichtung verlaufende Schmiernut 18 durch Stahlröhrchen 19 in den Hohlraum 1k, von dort über die eingesenkten Taschen 13 in den Ölvorratsraum 8 und von dort schließlich, wie auch im Ausführungsbeispiel nach Figur 1, über das Rückschlagventil 9 in den Becherraum 7. Die Röhrchen 19 können nach Anbringen der entsprechenden Bohrungen im Formteil 1 eingeklebt werden, sie können aber auch mit einem aufwendigeren Werkzeug bereits bei der Herstellung der Tassenstößel miteingespritzt bzw. eingepreßt werden.The exemplary embodiment according to FIG. 2 is largely identical to that of FIG. 1, only the oil supply to the hydraulic adjusting element 5, 6 is solved differently. Instead of through the bore 10, as in the exemplary embodiment in FIG. 1, the oil passes through an oil supply bore 17 in the cylinder head and a circumferential lubrication groove 18 through steel tubes 19 into the cavity 1 k, from there via the recessed pockets 13 into the oil reservoir 8 and From there, as in the embodiment of Figure 1, via the check valve 9 into the cup space 7. The tubes 19 can be glued into the molded part 1 after making the appropriate holes, but they can also be used with a more complex tool during the manufacture of the bucket tappets be injected or pressed in at the same time.

Durch die Tatsache, daß im Gegensatz zu den bisherigen Tassenstößeln nicht der gesamte bodenplattennahe Raum des Formteils 1 als Ölvorratsraum dient, sondern lediglich der mit 8 bezeichnete Raum, ist natürlich auch das mitbewegte Ölvolumen und damit auch das Ölgewicht sehr viel geringer, was in die gleiche Richtung geringerer oszillierender Massen wirkt, wie der Ersatz von Stahl durch Kunststoff, wie dies beim Formteil 1 der Fall ist.Due to the fact that, in contrast to the previous bucket tappets, not the entire space near the base plate of the molded part 1 serves as an oil storage space, but only the space designated by 8 is of course also moved along with it Oil volume and thus also the oil weight is much lower, which is less oscillating in the same direction Mass acts like the replacement of steel by plastic, as is the case with molded part 1.

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Claims (9)

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1 AnsprücheExpectations 1/ Tassenstößel mit hydraulischem Nachstellelement für1 / bucket tappets with hydraulic adjustment element for entiltriebe von Verbrennungsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer kurzfaserverstärkten Kunstharzmasse besteht und auf der dem Nocken zugewandten Fläche eine Bodenplatte (U) höherer Härte und Zähigkeit aufweist.Valve drives of internal combustion engines, characterized in that it is made from a short fiber reinforced synthetic resin compound exists and on the surface facing the cam has a base plate (U) of higher hardness and toughness. 2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus duroplastischen Harzen wie Phenolharzen, PoIybismaleinimidharzen, Polyimidharzen, Epoxidharzen oder aus thermoplastischen Harzen wie Polysulfonharzen, PoIyetherketonharzen, Polyphenylensulfidharzen oder PoIyamidimidharzen besteht.2. bucket tappet according to claim 1, characterized in that it is made of thermosetting resins such as phenolic resins, polybismaleinimide resins, Polyimide resins, epoxy resins or thermoplastic resins such as polysulfone resins, polyether ketone resins, Polyphenylene sulfide resins or polyamideimide resins consists. 3. Tassenstößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzfasern aus Glas, Kohle, Quarz, Aramid, Metallen und/oder Metalloxiden bestehen.3. bucket tappet according to claim 1 or 2, characterized in that the short fibers made of glass, carbon, quartz, Aramid, metals and / or metal oxides exist. h. Tassenstößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Fasern eine Länge von 0,5 bis 10 mm, insbesondere von 0,5 bis 6 mm aufweisen. H. Cup tappet according to Claim 3, characterized in that the fibers used have a length of 0.5 to 10 mm, in particular 0.5 to 6 mm. 5. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte aus Stahl und/oder aus einem Faserverbundwerkstoff aus einem kohlefaserverstärkten5. bucket tappet according to one of claims 1 to h, characterized in that the base plate made of steel and / or a fiber composite material made of a carbon fiber reinforced ; 19 ; 19th Kunststoff mit Langfasern in 0 /90 -Orientierung besteht.Plastic with long fibers in a 0/90 orientation. 6. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet j daß die Bodenplatte (k) als Sandwichkonstruktion aus dünnen Stahl-Decklagen und einem Kern aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet ist.6. bucket tappet according to one of claims 1 to k, characterized in that the base plate ( k ) is designed as a sandwich structure made of thin steel cover layers and a core made of fiber-reinforced plastic. 7. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (k) zur Ölversorgung des hydraulischen Nachstellelementes (5, 6) eine Bohrung (10) aufweist.7. bucket tappet according to one of claims 1 to 6, characterized in that the base plate (k) for supplying oil to the hydraulic adjusting element (5, 6) has a bore (10). 8. Tassenstößel nach Anspruch T5 dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (10) durch ein Rückschlagventil (12) verschließbar ist.8. bucket tappet according to claim T 5, characterized in that the bore (10) can be closed by a check valve (12). 9. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Ölversorgung des hydraulischen Nachstellelementes (5, 6) Röhrchen aus Stahl (19) aufweist, die von einer Ringnut (18) am Umfang des Tassenstößels zum hydraulischen Nachstellelement (5, 6) führen.9. bucket tappet according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is used to supply the hydraulic oil Adjusting element (5, 6) has small steel tubes (19) which are surrounded by an annular groove (18) on the circumference of the bucket tappet lead to the hydraulic adjustment element (5, 6).
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