DE4138995A1 - Tappet with hydraulic valve play compensation - has guide and tappet sleeves with design such that compensation element is lightly supported - Google Patents
Tappet with hydraulic valve play compensation - has guide and tappet sleeves with design such that compensation element is lightly supportedInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Tassenstößel mir hydraulischem Ventil spielausgleich für einen Ventiltrieb von Brennkraftmaschinen, mit einem Gehäuse, dessen hohlzylindrisches Hemd aus einem Leichtbauwerk stoff besteht, wobei das Gehäuse einen Boden aufweist, an welchem konzentrisch ein Spielausgleichselement angeordnet ist, bestehend aus einer am Hemd befestigten Führungshülse, einem in der Führungshülse längsverschiebbar geführten Druckkolben, der mit seiner Stirnseite am Ende eines Ventilschaftes aufliegt, und aus einem innerhalb des Druck kolbens angeordneten, in Richtung auf den Boden federbelasteten Innen kolben, der in seinem Inneren einen zentrischen Ölvorratsraum auf weist, wobei ein vom Druckkolben gegenüber dem Innenkolben einge schlossenes Volumen einen Hochdruckraum bildet und das Spielaus gleichselement von einem ringförmigen Ölvorratsraum umgeben ist.The invention relates to a tappet with a hydraulic valve backlash compensation for a valve train of internal combustion engines, with a housing, the hollow cylindrical shirt of a lightweight construction consists of material, the housing having a bottom on which A game compensation element is arranged concentrically, consisting of a guide sleeve attached to the shirt, one in the guide sleeve longitudinally displaceable pressure piston, which with its end face on End of a valve stem rests, and from within the pressure piston arranged, spring-loaded towards the bottom inside piston, which has a central oil reservoir in its interior points, one of the pressure piston against the inner piston closed volume forms a high pressure space and the play out same element is surrounded by an annular oil reservoir.
Bei den bisher ausgeführten Tassenstößeln, deren Hemd aus einem Leichtbauwerkstoff, wie Aluminium, besteht, ergaben sich Probleme der Verbindung einer Führungshülse aus Stahl für das Spielausgleichsele ment mit der Innenseite des Hemdes. An eine Schweißverbindung wurde gedacht, jedoch mußte diese Variante wieder verworfen werden, weil die zum Einsatz kommenden obengenannten Werkstoffe nicht miteinander ver schweißbar sind.In the previously implemented cup tappets, the shirt of one Lightweight material, such as aluminum, problems arose Connection of a steel guide sleeve for the play compensation selector ment with the inside of the shirt. At a welded joint thought, but this variant had to be rejected because the the materials mentioned above are not used together are weldable.
Bei den bekannten Tassenstößeln mit hydraulischem Ventilspielausgleich mußte aufgrund der biegesteifen Führungshülse die Bohrung des Hemdes des Tassenstößels mit großer Präzision gefertigt werden. Dies erfor derte einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand. In the known bucket tappets with hydraulic valve clearance compensation had to drill the shirt due to the rigid guide sleeve of the bucket tappet are manufactured with great precision. This is necessary derte a considerable manufacturing effort.
Desweiteren bedingten die durch die Führungshülse in das Hemd einge brachten Radialkräfte eine relativ große Wandstärke des Hemdes.Furthermore, the condensed through the guide sleeve in the shirt radial forces brought a relatively large wall thickness of the shirt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungshülse für das Spielausgleichselement eines Leichtbau-Tassenstößels mit hydraulischem Ventilspielausgleich zu schaffen, bei dem die eingangs beschriebenen Nachteile beseitigt sind und welches sich nur unter geringer radialer Krafteinwirkung an das Hemd des Gehäuses eines Tassenstößels abstützt.The invention has for its object a guide sleeve for the Backlash compensation element of a lightweight bucket tappet with hydraulic To create valve clearance compensation, in which the above described Disadvantages are eliminated and which is only slightly radial Force is supported on the shirt of the housing of a tappet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Führungshülse ringförmig, geschlitzt und zumindest im Bereich ihres Außenbundes elastisch verformbar, mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Außenbund, der durch eine Abwinklung herge stellt ist und an der Innenseite des Hemdes des Tassenstößels anliegt, vorgesehen ist, wobei ein anderer, dem Druckkolben zugewandter, Innen bund, ebenfalls hergestellt als Abwinklung, den Druckkolben führt. Durch diese Ausbildung der aus einem Werkstoff mit federnden Eigen schaften, insbesondere Federstahl, bestehenden Führungshülse gelingt es, die fertigungstechnischen Anforderungen an die Präzision der Bohrung des Hemdes des Tassenstößels zu senken, sowie beispielsweise keramische Leichtbauwerkstoffe für das Hemd einzusetzen, die von vornherein nur schwer nachbearbeitbar sind. Die federnde Ausbildung der Führungshülse mit ihrem abgewinkelten Außenbund gleicht in diesem Falle eventuell vorhandene Durchmesserschwankungen aus.According to the invention this object is achieved in that the guide sleeve ring-shaped, slotted and at least in the area its outer waistband is elastically deformable, with an axially Direction extending outer collar, which by angled is placed and lies against the inside of the shirt tappet’s shirt, is provided, with another, facing the pressure piston, inside bund, also made as a bend, guides the pressure piston. Through this formation of a material with resilient properties shafts, especially spring steel, existing guide sleeve succeeds it, the manufacturing requirements for the precision of the Lower the shirt tappet's hole, as well as, for example use ceramic lightweight materials for the shirt by are difficult to rework beforehand. The resilient training the guide sleeve with its angled outer collar is similar in this If there are any fluctuations in diameter.
Weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Führungshülse beziehen sich insbesondere auf Hemdkonstruktionen, welche aus Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Kunststoff oder faser verstärktem Kunststoff bestehen, sowie auf Konstruktionen aus nicht schweißbaren, spröden und/oder dünnwandigen Materialien. Denkbar ist die vorgeschlagene Lösung natürlich auch bei herkömmlichen Gehäusen aus einem Stahlwerkstoff.Further advantageous applications of the invention Guide sleeve refer in particular to shirt constructions, which are made of lightweight materials such as aluminum, plastic or fiber reinforced plastic, as well as constructions made of non weldable, brittle and / or thin-walled materials. Is conceivable the proposed solution of course also with conventional housings made of a steel material.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche und sollen im folgenden näher beschrieben werden. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the sub claims and are to be described in more detail below.
Dabei kann, wie in Anspruch 2 aufgeführt, die Führungshülse mit ihrer einen Abwinklung an der Innenseite des Hemdes des Tassenstößels über eine Schnappverbindung befestigt sein. Diese Schnappverbindung garan tiert einen einfachen und kostengünstigen Montageprozeß und paßt sich hervorragend den auftretenden Schwankungen des Innendurchmessers des Hemdes an. Denkbar sind auch andere Verbindungsformen, beispielsweise Klebe- oder Klipsverbindungen. In jedem Fall können so nichtschweiß bare Materialien in dem Tassenstößel gut verbunden werden.It can, as listed in claim 2, the guide sleeve with your a bend on the inside of the tappet's shirt a snap connection be attached. This snap connection is guaranteed tiert a simple and inexpensive assembly process and fits outstanding the occurring fluctuations in the inner diameter of the Shirt. Other forms of connection are also conceivable, for example Adhesive or clip connections. In any case, so can not sweat bare materials are well connected in the tappet.
Die in Anspruch 3 aufgeführten erfindungsgemäßen Schlitze minimieren die Radialkräfte der Schnappverbindung auf das Hemd des Tassenstößels. Die Zahl, Anordnung und Länge dieser Schlitze ist dabei in Abhängig keit des Anwendungsfalles zu gestalten, wobei auch Varianten ohne Schlitze vorgesehen sind.Minimize the slots according to the invention listed in claim 3 the radial forces of the snap connection on the shirt of the cup tappet. The number, arrangement and length of these slots are dependent to design the application, with variants without Slots are provided.
Nach Anspruch 4 verläuft die Außenfläche der Führungshülse zwischen den beiden Abwinklungen vorteilhaft parallel zum Gehäuseboden. Ver suche ergaben, daß durch diese Ausbildung die axiale Führung des Spielausgleichselementes sowie eine geringe Krafteinleitung in das Hemd des Gehäuses am besten garantiert ist. Weitere, trichterförmige Gestaltungsmöglichkeiten dieser Außenfläche sind denkbar.According to claim 4, the outer surface of the guide sleeve runs between the two bends advantageously parallel to the bottom of the case. Ver Seek that the axial guidance of the Backlash compensation element and a low force introduction into the Shirt of the case is best guaranteed. More funnel-shaped Design options for this outer surface are conceivable.
Das in den Ansprüchen 5 und 6 aufgeführte Elastomerteil, welches in den sich zwischen dem Hemd des Tassenstößels und einer Abwinklung der Führungshülse befindlichen Spalt anvulkanisiert ist, dient der Ab dichtung gegenüber Verlusten an Strömungsmittel aus dem darüber be findlichen Raum. Eine weitere, kostengünstige Variante ohne Verwendung des Elastomerteiles ist vorgesehen.The elastomer part listed in claims 5 and 6, which in between the shirt of the cup tappet and a bend in the Guide sleeve is vulcanized, serves the Ab Seal against loss of fluid from the above sensitive space. Another inexpensive variant without use the elastomer part is provided.
Der Einsatz dieses Tassenstößels soll sich nicht nur auf den Ventil trieb von Verbrennungsmotoren beschränken. Denkbar sind alle Bereiche, in denen es infolge von Wärmedehnung oder Verschleiß erforderlich ist, ein Spiel auszugleichen.The use of this bucket tappet should not only affect the valve limit drive of internal combustion engines. All areas are conceivable in which it is necessary due to thermal expansion or wear, balance a game.
Der Schutzumfang dieser Erfindung bezieht sich nicht nur auf die be anspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.The scope of this invention relates not only to the claimed individual features, but also on their combination.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt eines Tassenstößels mit hydrauli schem Ventilspielausgleich im eingebauten Zustand; Figure 1 is an axial section of a tappet with hydraulic valve clearance compensation in the installed state.
Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch den Tassenstößel und Fig. 2 shows an enlarged axial section through the tappet and
Fig. 3 einen vergrößerten Axialschnitt durch den Tassenstößel mit einer weiteren Variante der Ausbildung der Führungs hülse. Fig. 3 shows an enlarged axial section through the tappet with another variant of the design of the guide sleeve.
Fig. 1 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Tassenstößel 1 mit hydrau lischem Ventilspielausgleich und die erfindungsgemäße Führungshülse 2. Auf diese Führungshülse soll bei der Beschreibung der Fig. 2 näher eingegangen werden. Fig. 1 shows, in enlarged scale, a tappet 1 with hydrau lischem lash adjuster and the guide sleeve 2 according to the invention. This guide sleeve will be discussed in more detail in the description of FIG. 2.
Der Tassenstößel 1 besteht aus einem Gehäuse 3, welches im oberen Teil durch einen Boden 4 verschlossen ist. Das Gehäuse 3 wird mittels einer nicht dargestellten Gleitführung im Zylinderkopf 5 eines Verbrennungs motors geführt. Ein Nocken 6 als Ventilsteuerelement verschiebt mit seiner Flanke 7 den Tassenstößel 1 in eine vom Boden 4 des Tassen stößels 1 abgewandte Richtung. Das Gehäuse 3 beinhaltet ein konzen trisch angeordnetes Spielausgleichselement 8. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Spielausgleichselementes 8 werden an dieser Stelle nicht näher erläutert, da dies schon hinlänglich bekannt ist. Ein federbelasteter Druckkolben 9 sitzt mit seiner geschlossenen und vom Boden 4 abgewandten Stirnseite 10 auf dem Ende 11 eines Ventilschaftes 12 auf. Dieser Druckkolben 9 gleitet an einer radialen Außenfläche 13 eines konzentrisch in dem Gehäuse 3 befestigten und vom Boden 4 ausge henden Innenkolbens 14.The tappet 1 consists of a housing 3 , which is closed by a bottom 4 in the upper part. The housing 3 is guided by means of a sliding guide, not shown, in the cylinder head 5 of an internal combustion engine. A cam 6 as a valve control element moves with its flank 7 the tappet 1 in a direction away from the bottom 4 of the tappet 1 . The housing 3 contains a concentrically arranged play compensation element 8 . The structure and the mode of operation of the play compensation element 8 are not explained in more detail at this point, since this is already well known. A spring-loaded pressure piston 9 is seated on the end 11 of a valve stem 12 with its closed end 10 facing away from the bottom 4 . This pressure piston 9 slides on a radial outer surface 13 of a concentrically fixed in the housing 3 and from the bottom 4 starting inner piston 14th
Anhand der Fig. 2 wird die erfindungsgemäße Führungshülse 2 näher erläutert. Diese ist ringförmiger Geometrie und umschließt konzen trisch den Druckkolben 9. Mit ihrem einem Hemd 15 des Gehäuses 3 zu gewandten radialen Außenbund 16 liegt die Führungshülse 2 konzentrisch umlaufend an einer Innenseite 17 des Hemdes 15 über ihre Abwinklung 21 an. Der Raum, der sich zwischen einer Unterseite 18 des Bodens 4 und einer Oberseite 19 der Führungshülse 2 befindet, bildet einen Ölvor ratsraum 20.The guide sleeve 2 according to the invention is explained in detail with reference to FIG. 2. This is ring-shaped geometry and concentrically encloses the pressure piston 9th With its shirt 15 of the housing 3 facing the radial outer collar 16 , the guide sleeve 2 is concentrically circumferential on an inside 17 of the shirt 15 via its angled portion 21 . The space that is located between an underside 18 of the base 4 and an upper side 19 of the guide sleeve 2 forms an oil chamber 20 .
In der Abwinklung 21 sind axial verlaufende und über den Umfang dieser gleichmäßig verteilte axiale Schlitze 22 vorgesehen. Diese Abwinklung 21 schnappt dabei mit ihrem axialen Endbereich 23 in eine an der Innenseite 17 des Hemdes 15 radial umlaufende Nut 24. Durch diese Anordnung ist eine sichere Lagefixierung der Führungshülse 2 gegeben.In the bend 21 axially extending and evenly distributed over the circumference of these axial slots 22 are provided. This angled portion 21 snaps with its axial end region 23 into a groove 24 which runs radially around the inside 17 of the shirt 15 . This arrangement ensures that the guide sleeve 2 is fixed in position.
Ein Rundring 25 ist im oberen, dem Boden 4 zugewandten, Bereich 26 des Druckkolbens 9 in einer Nut 27 des Druckkolbens 9 festgelegt. Dieser Rundring 25 dient als Endanschlag für die Axialbewegung des Druckkol bens 9 entlang des Innenkolbens 14 sowie als Transportsicherung.A round ring 25 is fixed in the upper area 26 of the pressure piston 9 facing the bottom 4 in a groove 27 of the pressure piston 9 . This circular ring 25 serves as an end stop for the axial movement of the pressure piston 9 along the inner piston 14 and as a transport lock.
Mit einer zweiten Abwinklung 28, in dieser Ausführung vom Boden 4 ebenfalls abgewandt, liegt die Führungshülse 2 mit ihrem radialen Innenbund 29 an einer Außenfläche 30 des Druckkolbens 9 an.With a second bend 28 , also facing away from the base 4 in this embodiment, the guide sleeve 2 lies with its radial inner collar 29 against an outer surface 30 of the pressure piston 9 .
Der sich zwischen dem radialen Innenbund 29 der Führungshülse 2 und der Außenfläche 30 des Druckkolbens 9 befindende Bereich bildet einen Leckspalt 31 für das im Ölvorratsraum 20 befindliche Strömungsmittel.The area located between the radial inner collar 29 of the guide sleeve 2 and the outer surface 30 of the pressure piston 9 forms a leakage gap 31 for the fluid located in the oil reservoir 20 .
Übt nun der Druckkolben 9 eine axiale Hubbewegung aus, gleitet dieser an dem radialen Innenbund 29 der Führungshülse 2. Die Abwinklung 28 der Führungshülse 2 verläuft dabei in etwa parallel zur Außenfläche 30 des Druckkolbens 9 und zur Innenseite 17 des Hemdes 15. Eventuell auftretende Querkräfte, die bei der Längsbewegung des Druckkolbens 9 über die Führungshülse 2 auf das Hemd 15 treffen, werden durch die Ausbildung der Abwinklungen 21, 28 gedämpft. Durch die Gestaltung der Abwinklung 21 mit axialen Schlitzen 22 tritt eine zusätzliche Minimie rung der normal auf die Innenseite 17 des Hemdes 15 wirkenden Kräfte auf. Somit können bevorzugt dünnwandige und/oder spröde Leichtbauwerk stoffe für das Hemd 15 des Gehäuses 3 gewählt werden. If the pressure piston 9 now exerts an axial lifting movement, it slides on the radial inner collar 29 of the guide sleeve 2 . The bend 28 of the guide sleeve 2 runs approximately parallel to the outer surface 30 of the pressure piston 9 and to the inside 17 of the shirt 15 . Any transverse forces which occur and which hit the shirt 15 via the guide sleeve 2 during the longitudinal movement of the pressure piston 9 are damped by the formation of the bends 21 , 28 . By designing the bend 21 with axial slots 22 , an additional minimization of the forces normally acting on the inside 17 of the shirt 15 occurs. Thus, preferably thin-walled and / or brittle lightweight materials for the shirt 15 of the housing 3 can be selected.
Aus Fig. 3 ist eine weitere, zweckmäßige Gestaltungsvariante der Führungshülse 2 entnehmbar. Die den Druckkolben 9 radial umschließende Abwinklung 28 der Führungshülse 2 verläuft in diesem Fall in Richtung des Bodens 4.From Fig. 3 is a further, expedient design variant of the guide sleeve 2 can be removed. In this case, the bend 28 of the guide sleeve 2 radially enclosing the pressure piston 9 runs in the direction of the base 4 .
BezugszahlenReference numbers
1 Tassenstößel
2 Führungshülse
3 Gehäuse
4 Boden
5 Zylinderkopf
6 Nocken
7 Flanke
8 Spielausgleichselement
9 Druckkolben
10 Stirnseite
11 Ende
12 Ventilschaft
13 Außenfläche
14 Innenkolben
15 Hemd
16 Außenbund
17 Innenseite
18 Unterseite
19 Oberseite
20 Ölvorratsraum
21 Abwinklung
22 Schlitz
23 Endbereich
24 Nut
25 Rundring
26 Bereich
27 Nut
28 Abwinklung
29 Innenbund
30 Außenfläche
31 Leckspalt
32 Hochdruckraum
33 Bohrung
34 Ölvorratsraum
35 Außenfläche
36 Elastomerteil
37 Spalt 1 tappet
2 guide sleeve
3 housing
4 floor
5 cylinder head
6 cams
7 flank
8 Game compensation element
9 pressure pistons
10 end face
11 end
12 valve stem
13 outer surface
14 inner pistons
15 shirt
16 outer waistband
17 inside
18 bottom
19 top
20 oil reservoir
21 deflection
22 slot
23 end region
24 groove
25 round ring
26 area
27 groove
28 deflection
29 inner waistband
30 outer surface
31 leakage gap
32 high pressure room
33 hole
34 Oil storage room
35 outer surface
36 elastomer part
37 gap
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA WAELZLAGER SCHAEFFLER OHG, 91074 HERZOGENAURAC |
|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8141 | Disposal/no request for examination |