DE3821506A1

DE3821506A1 - Arrangement of a cylindrical tappet

Info

Publication number: DE3821506A1
Application number: DE19883821506
Authority: DE
Inventors: Alois Haberl; Alwin Macht; Rainer Schroth
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1988-06-25
Filing date: 1988-06-25
Publication date: 1989-12-28
Also published as: DE3821506C2

Abstract

A tappet for the actuation of a valve of a reciprocating piston engine is arranged in the housing of the reciprocating piston engine inclined in relation to a perpendicular to the camshaft axis. In addition the cam actuating the tappet acts eccentrically to the tappet centre. In this way the tappet is rotated about its axis at each reciprocating movement. Due to the inclined arrangement in the housing of the reciprocating piston engine it is possible to simply grind the cam cylindrically or parallel to the camshaft axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines zylindri schen Stößels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Anordnungen sind vorgesehen, um den Stößel bei jedem Hub geringfügig zu verdrehen. Eine gattungsbil dende Vorrichtung zur absatzweisen Drehung eines Teller ventils einer Brennkraftmaschine ist in der DE-OS 28 17 485 beschrieben.The invention relates to an arrangement of a cylindri tappet according to the preamble of claim 1. Such arrangements are provided for the plunger slightly twist each stroke. A generic picture Ending device for batchwise rotation of a plate valve of an internal combustion engine is in DE-OS 28 17th 485.

Aus Verschleißgründen ist es erwünscht, einen zylindri schen Stößel bei jeder Hubbewegung zu verdrehen. Auf diese Weise wird Riefenbildung und Einlaufen verhindert. Eine einfache Maßnahme zum Aufbringen des erforderlichen Drehmomentes ist in der oben genannten Schrift gezeigt. Der den Stößel in Hubbewegung versetzende Nocken greift dabei exzentrisch zur Stößelmitte an und überträgt somit auf diesen nicht nur die in Stößellängsrichtung wirkende Axialkraft, sondern darüber hinaus zusätzlich eine in radialer Richtung wirkende Kraftkomponente, welche zusammen nit der Exzentrizität als Hebelarm das für die Drehung erforderliche Drehmoment bildet.For reasons of wear, it is desirable to have a cylinder tappet with every stroke. On this prevents scoring and shrinking. An easy measure to apply the necessary Torque is shown in the above document. The cam, which sets the plunger in a lifting movement, engages eccentrically to the center of the tappet and thus transmits not only the one acting in the longitudinal direction of the ram Axial force, but also an additional one force component acting in the radial direction, which together with the eccentricity as a lever arm that for the Rotation forms the required torque.

Da die aus der DE-OS 28 17 485 bekannt gewordene Anord nung dem Stößel jedoch zusätzlich ein extrem hohes Kippmoment aufprägt, ist es darüber hinaus bekannt geworden, den Nocken konisch zu schleifen, um somit eine gegenüber der Nockenachse geneigt verlaufende Berüh rungslinie zwischen der Nockenoberfläche sowie der Stößel-Gleitfläche zu erzielen. Diese Maßnahme führt zu einer asymmetrischen Verteilung der Flächenpressung längs der Berührungslinie, so daß auch hiermit der Stößel um seine Längsachse bzw. um die Mittellinie der ihn führenden Gehäusebohrung in Drehbewegung gesetzt wird. Diese Maßnahme erfordert somit keine Desaxierung zwischen Nocken und Stößel.Since the arrangement known from DE-OS 28 17 485 However, the plunger is extremely high Tipping moment impresses, it is also known to conically grind the cam to create a Contact running inclined to the cam axis line between the cam surface and the To achieve tappet sliding surface. This measure leads to an asymmetrical distribution of the surface pressure along the line of contact, so that the Ram around its longitudinal axis or around the center line of the rotating the housing bore becomes. This measure therefore does not require relaxation between cam and tappet.

Letztgenannte Anordnung hat sich funktionell bewährt, weist jedoch den Nachteil einer aufwendigen Fertigungs weise auf. Das Konischschleifen der Nocken ist sowohl verfahrenstechnisch als auch meßtechnisch mit hohem Aufwand verbunden. Dennoch ist damit oftmals die ge wünschte Genauigkeit nicht erzielbar. Neben Formab weichungen ist ein nur unvollständiger Nocken-Traganteil oder eine erhöhte Nockenrauhigkeit die Folge. All jene Einflußfaktoren gehen zu Lasten der mechanischen Stand festigkeit.The latter arrangement has proven itself functionally, however, has the disadvantage of complex production show. The conical grinding of the cams is both procedural as well as measuring technology with high Associated effort. Nevertheless, this is often the ge desired accuracy cannot be achieved. In addition to Formab softening is only an incomplete cam load share or increased cam roughness. All those Influencing factors are at the expense of the mechanical status strength.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung eines zylindrischen Stößels hinsichtlich erforderlichem Fertigungsaufwand weiter zu optimieren. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.The object of the invention is a generic Arrangement of a cylindrical plunger with respect further optimize the required manufacturing effort. This task is characterized by the characteristics of the first claim.

Erfindungsgemäß schließt die Mittellinie der den Stößel führenden Gehäusebohrung in der von der Berührungs strecke und der Nockenachse aufgespannten Ebene mit der Nockenachse einen von 90° abweichenden Winkel ein. Mit Hilfe dieser Maßnahme verläuft die Berührungsstrecke von Nocken und Stößel-Gleitfläche trotz zylindrisch ge schliffenen Nocken, d.h. parallel zur Nockenachse ausgerichteten in Achsrichtung verlaufenden Nocken- Mantellinien, geneigt zur Nockenachse. Somit ist es nicht mehr erforderlich, den Nocken konisch zu schlei fen, wodurch der Fertigungsaufwand herabgesetzt und vorteilhafterweise die Genauigkeit erhöht wird.According to the center line of the plunger closes leading housing bore in the from the touch stretch and the cam axis spanned plane with the Cam axis an angle deviating from 90 °. With With the help of this measure, the contact distance of Cam and tappet sliding surface despite cylindrical ge ground cams, i.e. parallel to the cam axis aligned cam direction Surface lines, inclined to the cam axis. So it is no longer necessary to conically grind the cam fen, which reduces manufacturing costs and the accuracy is advantageously increased.

An dieser Stelle soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß sowohl die Stößel-Gleitfläche als auch der Nocken als solcher, bzw. dessen in Achsrichtung verlau fende Mantellinien ballig geschliffen sein können. Jene Maßnahme dient insbesondere zur Verbesserung eines hydrodynamischen Schmierfilmaufbaues und vermeidet Kantenträger, ist aber für die wesentliche Ausrichtung der in Achsrichtung verlaufenden Nocken-Mantellinien (parallel/zylindrisch bzw. geneigt/konisch) ohne Bedeu tung. Ohne Einfluß ist desweiteren die Lage der Achse des Ventiles.At this point it should be expressly pointed out be that both the tappet sliding surface and the Cam as such, or its axis in the axial direction fenden surface lines can be ground spherical. Those Measure serves in particular to improve a hydrodynamic film build-up and avoids Edge support, but is for the essential alignment the cam surface lines running in the axial direction (parallel / cylindrical or inclined / conical) without meaning tung. Furthermore, the position of the axis is without influence of the valve.

Zur Unterstützung dieser Maßnahme kann es darüber hinaus empfehlenswert sein, den Stößel gemäß Anspruch 3 zusätz lich exzentrisch zum Nocken anzuordnen. Die Exzentrizi tät ist dabei so zu wählen, daß sich die Mittellinie des Nockens sowie die Mittellinie des Stößels innerhalb des Stößels bzw. unterhalb der Stößel-Gleitfläche schneiden. Hierdurch wird - analog zur o.g. Schrift - ein weiteres Drehmoment aufgebracht. Einen zur optimalen Sicherstel lung der Funktion bevorzugten Neigungswinkelbereich nennt dabei Anspruch 2.To support this measure, it may also be advisable to arrange the plunger eccentrically to the cam according to claim 3. The eccentricity is to be chosen so that the center line of the cam and the center line of the tappet intersect within the tappet or below the tappet sliding surface. This will - similar to the above scripture - another torque applied. A preferred inclination angle range for optimal securing of the function is claimed in claim 2.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Prinzip skizze näher erläutert.The invention is based on a principle sketch explained in more detail.

Ein Stößel 1 ist im nur bruchstückhaft gezeigten Gehäuse 2 einer Hubkolbenmaschine in einer Bohrung 3 geführt. Der Stößel 1 betätigt ein Ventil, von welchem nur der obere Teil des Ventilschaftes 5 dargestellt ist. Seiner seits in Längsbewegung versetzt wird der zylindrische Stößel 1 durch einen auf seine ballige Gleitfläche einwirkenden Nocken 6, welcher aus einer Nockenwelle 7 herausgearbeitet ist. Der Nocken 6 sowie die Gleitfläche des Stößels 1 tangieren sich längs einer Berührungs strecke 10. Die auf der Nocken-Achse 4 senkrecht ste hende Mittellinie des Nockens 6 ist mit der Ziffer 8 bezeichnet, diejenige des Stößels 1 bzw. der Gehäuse bohrung 3 mit der Ziffer 9.A plunger 1 is guided in a bore 3 in the housing 2 of a reciprocating piston machine, which is only shown in fragments. The tappet 1 actuates a valve, of which only the upper part of the valve stem 5 is shown. On the other hand, the cylindrical plunger 1 is offset by a cam 6 , which acts on its spherical sliding surface and is machined out of a camshaft 7 . The cam 6 and the sliding surface of the plunger 1 are tangent along a contact path 10 . The perpendicular to the cam axis 4 standing center line of the cam 6 is designated by the number 8 , that of the plunger 1 or the housing bore 3 with the number 9 .

Erfindungsgemäß ist die Mittellinie 9 gegenüber der zur Nockenachse 4 Senkrechten 8 um einen Winkel α von vorzugsweise 4 Winkelminuten geneigt angeordnet - in der Prinzipskizze ist jener Winkel α zum besseren Verständnis stark vergrößert dargestellt. Zusätzlich verläuft in der Berührungsstrecke 10 die Mittellinie 8 des Nockens 6 versetzt zur Mittellinie 9 des Stößels 1. Jene beiden Maßnahmen gewährleisten, daß der Stößel 1 im Verlaufe seiner durch den Nocken 6 hervorgerufenen Hubbewegung ebenfalls in eine Drehbewegung um seine Mittellinie 9 versetzt wird. Wie oben erläutert, ist jene Drehbewegung aus Verschleißgründen erwünscht.According to the invention, the center line 9 is inclined by an angle α of preferably 4 angular minutes with respect to the perpendicular 8 to the cam axis 4 - in the sketch, that angle α is shown greatly enlarged for better understanding. In addition, the center line 8 of the cam 6 runs offset to the center line 9 of the plunger 1 in the contact path 10 . Those two measures ensure that the plunger 1 is also set in a rotational movement about its center line 9 in the course of its lifting movement caused by the cam 6 . As explained above, that rotational movement is desirable for reasons of wear.

Da der Stößel 1 erfindungsgemäß gegenüber der Senkrech ten 8 geneigt im Gehäuse 2 der Hubkolbenmaschine ange ordnet ist, ist es möglich, unter Erzielung einer längs der Berührungsstrecke 10 unterschiedlichen Flächenpres sung den Nocken 6 zylindrisch zu schleifen. Somit verlaufen die in Richtung der Nockenachse 4 verlaufenden Mantellinien 11 parallel zur Nockenachse bzw. zur Achse der Nockenwelle 7. Der Nocken 6 läßt sich somit äußerst einfach fertigen bzw. schleifen.Since the plunger 1 according to the invention perpendicular to the vertical 8 is inclined in the housing 2 of the reciprocating machine, it is possible to achieve a different along the contact distance 10 different surface press solution the cam 6 cylindrical. The surface lines 11 extending in the direction of the cam axis 4 thus run parallel to the cam axis or to the axis of the camshaft 7 . The cam 6 is thus extremely easy to manufacture or grind.

Claims

1. Arrangement of a cylindrical plunger guided in a housing bore for actuating a valve of a reciprocating piston machine, the plunger sliding surface being in line contact with a cam that can be rotated about a cam axis, and the contact path is inclined to the cam axis, characterized in that the axis extending Cam surface lines ( 11 ) are aligned parallel to the cam axis ( 4 ) and that the projection of the center line ( 9 ) of the housing bore ( 3 ) in the plane spanned by the contact path ( 10 ) and the cam axis ( 4 ) with respect to a vertical ( 8 ) is inclined to the cam axis.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the angle of inclination between the center line ( 9 ) of the housing bore ( 3 ) and the perpendicular to the cam axis ( 8 ) is 1-10 angular minutes.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that when extending through the center point of the tappet sliding surface tion ( 10 ) whose center is spaced from the center of the tappet sliding surface.