DE4442058A1

DE4442058A1 - Hydraulic clearance compensation for valve control of IC engine

Info

Publication number: DE4442058A1
Application number: DE19944442058
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Philipps; Werner Bretting; Peter Sailer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-30

Abstract

The hydraulic tappet has a piston (2) which is longitudinally displaceable in a housing (1), both parts enclosing a pressure chamber (5) between them. The pressure chamber is connected via a check valve at the lower end of the piston with a pre-chamber (3) provided in the piston. The piston is prevented from sliding out of the housing by securing devices.In the housing a radial bore (14) is provided. A cylindrical or blunt-conical securing component (16) unreleasably or releasably is arranged in the bore. It engages radially in a recess (10) formed in the piston. The securing component is formed as a rivet or hollow rivet.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement für eine Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Kolben längsverschieblich in einem Gehäuse geführt ist und dabei beide Teile zwischen sich einen Druckraum einschließen, der über ein am unteren Ende des Kolbens angeordnetes Rückschlagventil mit einem im Kolben vorgesehenen Vorraum verbunden ist, wobei ein Herausgleiten des Kol bens aus dem Gehäuse durch Sicherungsmittel verhindert ist.The invention relates to a hydraulic lash adjuster for a valve control of an internal combustion engine, in which a piston is guided longitudinally in a housing and both parts enclose a pressure space between them, the one at the bottom Check valve arranged at the end of the piston with one in the piston provided vestibule is connected, sliding out of the Kol is prevented from the housing by securing means.

Derartige Spielausgleichselemente sind bereits in verschiedenen kon struktiven Ausführungen bekannt geworden. So ist beispielsweise in der GB 619 535 ein Spielausgleichselement dargestellt, das aus einem äußeren Zylinderteil und einem darin mit geringem Spiel längsver schiebbar gelagerten Kolbenteil besteht. Das äußere Zylinderteil ist am offenen Ende mit einer umlaufenden Nut versehen, in der ein Spreng ring angeordnet ist. Gegen diesen Sprengring läuft das Kolbenteil in einer maximalen Hubstellung mit einer Schulter an, so daß das Kolben teil nicht aus dem Zylinderteil herauswandern kann. Nut und Kolben sind in ihrer radialen Ausdehnung so aufeinander abgestimmt, daß bei Überschreiten der Federkraft bei der Demontage der Sprengring durch den Kolben in einen Freiraum innerhalb der Nut gepreßt werden kann, d. h. der Durchmesser der Nut ist größer als der Durchmesser des Sicherungsringes.Such game compensation elements are already in different con structural designs become known. For example, in the GB 619 535 a game compensation element shown, which consists of a outer cylinder part and one in it with little clearance there is a sliding piston part. The outer cylinder part is provided at the open end with a circumferential groove in which a blast ring is arranged. The piston part runs in against this snap ring a maximum stroke position with one shoulder so that the piston part cannot move out of the cylinder part. Groove and piston are coordinated in their radial extent so that at Exceed the spring force when dismantling the snap ring the piston can be pressed into a free space within the groove, d. H. the diameter of the groove is larger than the diameter of the Circlip.

Ein Nachteil einer solchen Sicherungsanordnung besteht darin, daß das Gehäuse nicht bis zur Oberkante zur Führung des Kolbens verwendet werden kann, d. h. die Abstützlänge des Gehäuses ist reduziert. Außer dem wird durch diese Ringnut die Querschnittsfläche im oberen Bereich vermindert. Eine möglichst große Abstützlänge bzw. ein ungeschwächter Querschnitt im oberen Bereich sind jedoch bei kurzen Elementen, auf die hohe Querkräfte wirken, besonders wichtig. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß im Gehäuseteil aufwendig eine Nut eingebracht werden muß und die Montage eines Sicherungsringes im Gehäuseteil sehr auf wendig ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich die Sicherungsringe ineinander verhaken und so die Montage der Spielausgleichselemente erschweren.A disadvantage of such a fuse arrangement is that Housing not used up to the upper edge to guide the piston can be d. H. the support length of the housing is reduced. Except this becomes the cross-sectional area in the upper area through this annular groove reduced. The largest possible support length or an un weakened one Cross section in the upper area are, however, for short elements the high lateral forces act, particularly important. Another disadvantage is that a groove is made in the housing part must and the assembly of a circlip in the housing part very is agile. There is also a risk that the retaining rings interlock and thus the assembly of the play compensation elements complicate.

In diesem Zusammenhang ist auch bekannt, daß zur Sicherung des Kolbens im Gehäuse eine sogenannte Haltekappe verwendet wird. Diese Haltekappe ist mit ihrem axialen Schenkel in einer Nut im Gehäuse befestigt und ragt mit ihrem zweiten Schenkel in radialer Richtung über die Gehäuse bohrung hinaus, so daß der Kolben mit einer Schulter am radialen Schenkel der Haltekappe eine Haltebegrenzung erfährt. Der Nachteil einer derartigen Sicherungsanordnung liegt darin, daß die Führungs länge des Kolbens durch dessen Schulter verkürzt wird.In this context it is also known to secure the piston a so-called retaining cap is used in the housing. This holding cap is fastened with its axial leg in a groove in the housing and protrudes with its second leg in the radial direction over the housing bore out so that the piston with a shoulder on the radial Leg of the retaining cap experiences a stop limitation. The disadvantage Such a security arrangement is that the leadership length of the piston is shortened by its shoulder.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Sicherungsanordnung zwischen Zylinder und Kolben eines Spielausgleichselementes so zu verbessern, daß die Führungslänge von Gehäuse bzw. Kolben nicht verkürzt wird.It is therefore an object of the invention, the fuse arrangement between To improve the cylinder and piston of a play compensation element that the guide length of the housing or piston is not shortened.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Gehäuse eine radiale Bohrung vorgesehen ist, in der ein zylindrisches oder kegel stumpfförmiges Sicherungselement unlösbar oder lösbar angeordnet ist, das radial in eine im Kolben gebildete Aussparung eingreift.According to the invention this object is achieved in that a radial bore is provided in which a cylindrical or cone truncated fuse element is arranged non-releasably or releasably, which engages radially in a recess formed in the piston.

Dadurch wird erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen Stellung des Kolbens im Gehäuse (Transportmaß, Blockmaß) die Führungslänge des Kolbens bzw. des Gehäuses nicht verringert wird, wobei unter Trans portmaß die obere Stellung des Kolbens und unter Blockmaß die untere Stellung des Kolbens zu verstehen ist. Der Kolben erfährt eine Halte begrenzung derart, daß er mit einer durch eine Aussparung gebildeten unteren oder oberen Schulter gegen das in radialer Richtung in die Gehäusebohrung hineinragende Sicherungselement anliegt. Ein weiterer Vorteil dieser neuerungsgemäßen Variante ist der gleichbleibende Öldurchfluß auch bereits schon in der Transportstellung. Ein Siche rungsring, wie im Stand der Technik beschrieben, hat den Nachteil, daß der Öldurchfluß besonders im Einsatzgebiet des hohen Resthubes redu ziert wird.This ensures that regardless of the position of the Piston in the housing (transport dimension, block dimension) the guide length of the Piston or the housing is not reduced, with Trans port dimension the upper position of the piston and under block size the lower The position of the piston is to be understood. The piston stops limitation in such a way that it is formed by a recess lower or upper shoulder against that in the radial direction Protective element protruding into the housing bore. Another The advantage of this new variant is that it remains the same Oil flow already in the transport position. A safe one ring, as described in the prior art, has the disadvantage that the oil flow especially in the application area of the high residual stroke redu is decorated.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist vor gesehen, daß die Bohrung in Höhe einer Ölversorgungsbohrung angeordnet ist.According to a further feature of the invention according to claim 2 is before seen that the hole is located at the level of an oil supply hole is.

Nach Anspruch 3 soll das Sicherungselement als Niet oder als Hohlniet ausgebildet sein. Dabei wird unlösbar ein Bolzen aus einem leicht verformbaren Material, wie weicher Stahl, Leichtmetall, Kupfer oder Messing in die zweite im Gehäuse vorhandene Bohrung eingebracht und vernietet, so daß der Kolben in seiner axialen Bewegung in beiden Richtungen durch den Schaft des Nietes eingeschränkt ist.According to claim 3, the securing element as a rivet or as a rivet be trained. In doing so, a bolt becomes unsolvable from an easy one deformable material, such as soft steel, light metal, copper or Brass inserted in the second hole in the housing and riveted so that the piston moves axially in both Directions are restricted by the shaft of the rivet.

Aus Anspruch 4 geht hervor, daß das Sicherungselement mit einem ela stischen Klemmring verbunden ist, der in eine Ringnut im Kolben ein greift. Mit Hilfe dieses Klemmringes läßt sich ein neuerungsgemäßes Sicherungselement unproblematisch in die vorhandene zweite Bohrung einclipsen. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß die Elastizität des Klemmringes so bemessen wird, daß das Sicherungselement nicht durch die Wirkung der zwischen Gehäuseboden und Kolbenboden eingesetzten Rückstellfeder aus der zweiten Bohrung hinausgedrängt wird.From claim 4 it appears that the securing element with an ela tical clamping ring is connected, which is in an annular groove in the piston takes hold. With the help of this clamping ring can be a new Securing element without problems in the existing second hole clip in. However, it must be ensured that the elasticity of the Clamping ring is dimensioned so that the securing element is not through the effect of the used between the housing base and piston crown Return spring is pushed out of the second hole.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß der Klemmring aus einem polymeren Werkstoff oder aus Blech gefertigt ist. Beide Ausführungsvarianten stehen gleichberechtigt nebeneinander, da beide Werkstoffe die ent sprechende Elastizität besitzen.According to claim 5 it is provided that the clamping ring made of a polymer Material or made of sheet metal. Both versions stand side by side on an equal footing, since both materials ent have speaking elasticity.

Der gleiche Vorteil, d. h. eine sich nicht verringernde Führungslänge von Kolben bzw. Gehäuse wird auch dann erreicht, wenn, wie im unabhän gigen Anspruch 6 beschrieben, eine Haltekappe verwendet wird, deren radialer Schenke 1 nach innen höchstens bis an eine Bohrung des Gehäu ses reicht, anschließend in einen eine Außenmantelfläche beabstandet umschließenden zweiten axialen Schenkel übergeht, der in einen unter einem beliebigen Winkel zu einer Mittelachse nach innen gerichteten dritten Schenkel übergeht, über den der Kolben mit einer kegelstumpf förmigen Mantelfläche eine Wegbegrenzung erfährt.The same advantage, that is, a non-reducing guide length of the piston or housing is also achieved if, as described in independent claim 6, a retaining cap is used, the radial leg 1 of which extends inwards at most to a bore of the housing , then merges into a second axial leg, spaced apart and enclosing an outer circumferential surface, which merges into a third leg directed inward at any angle to a central axis, via which the piston experiences a travel limitation with a truncated cone-shaped outer surface.

Die Erfindung wird nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below tert. Show it:

Fig. 1, 2, 3 und 4 einen Längsschnitt durch ein Spielausgleichsele ment mit einem neuerungsgemäßen Sicherungsele ment Fig. 1, 2, 3 and 4, a longitudinal section through a game compensation element with an innovation element

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 3 Fig. 5 is a cross section along the line VV in Fig. 3

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 4 Fig. 6 shows a cross section along the line VI-VI in Fig. 4

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Spielausgleichselement mit neuerungsgemäß ausgestalter Haltekappe, teilweise geschnitten. Fig. 7 is a plan view of a game compensation element with a retaining cap designed in accordance with the innovation, partially cut.

Das in den Fig. 1 bis 7 dargestellte hydraulische Spielausgleichs element ist als Abstützelement ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuse 1, in dem unter Frei lassung eines nicht näher bezeichneten Ringspaltes ein Kolben 2 glei tend geführt ist. Der Kolben 2 ist ebenfalls hohl ausgeführt und weist in seinem Inneren einen Vorraum 3 auf, der über eine Bohrung 4 mit einem zwischen dem Kolben 2 und dem Gehäuse 1 eingeschlossenen Druck raum 5 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen Vorraum 3 und Druckraum 5 wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, das aus einer Kugel 6, einer Feder 7 und einer die beiden Teile aufnehmenden Ventil kappe 8 besteht. Die Ventilkappe 8 wird von einer im Druckraum 5 angeordneten und der Rückstellung des Kolbens 2 dienenden Schraubenfe der 9 an den Kolben 2 gedrückt. Der Kolben 2 ist an seinem mittleren Teil mit einer Aussparung 10 versehen, die an ihren beiden Enden durch je eine Rampe 11 zum ungeschwächten äußeren Durchmesser des Kolbens 2 überleitet. Die Ölversorgung des Spielausgleichselementes erfolgt über die Versorgungsbohrungen 12 und 13 im Gehäuse 1 bzw. im Kolben 2. Wie aus den Fig. 1 bis 6 weiter erkenntlich, ist das Gehäuse 1 etwa in Höhe der Versorgungsbohrung 12 mit einer weiteren Bohrung 14 versehen. The illustrated in FIGS. 1 to 7 hydraulic clearance compensation element is designed as a support element and essentially consists of a hollow cylindrical housing 1 is guided in the free under omission of an annular gap unspecified a piston 2 moving tend. The piston 2 is also hollow and has in its interior a vestibule 3 , which is connected via a bore 4 with a pressure chamber 5 enclosed between the piston 2 and the housing 1 . The connection between the antechamber 3 and the pressure chamber 5 is controlled by a check valve which consists of a ball 6 , a spring 7 and a valve cap 8 which receives the two parts. The valve cap 8 is pressed against the piston 2 by a screw feed 9 arranged in the pressure chamber 5 and serving to reset the piston 2 . The piston 2 is provided at its central part with a recess 10 which leads at both ends through a ramp 11 to the unattenuated outer diameter of the piston 2 . The oil supply to the play compensation element takes place via the supply bores 12 and 13 in the housing 1 or in the piston 2 . As can also be seen from FIGS. 1 to 6, the housing 1 is provided with a further bore 14 approximately at the level of the supply bore 12 .

In den Fig. 1 und 2 ist das Sicherungselement unlösbar im Gehäuse als ein Niet 15 bzw. ein Hohlniet 16 ausgebildet, deren Schäfte 17, 18 in radialer Richtung betrachtet in die nicht näher bezeichnete Innen bohrung des Gehäuses 1 hineinragen und als Wegbegrenzung für den Kolben 2 durch Anlage von dessen Rampen 11 dienen. Die Setzköpfe 19 und 20 der Nieten 15 und 16 sind in einer Aussparung 21 im Gehäuse 1 angeordnet.In Figs. 1 and 2, the fuse element is permanently formed in the housing as a rivet 15 and a rivet 16, the shafts 17, 18 in the radial direction as viewed in the unspecified internal bore of the casing 1 extend and a travel limiter for the piston 2 serve by creating its ramps 11 . The setting heads 19 and 20 of the rivets 15 and 16 are arranged in a recess 21 in the housing 1 .

In den Fig. 3 bis 6 ist das mit 22 und 23 bezeichnete und in der Bohrung 14 angeordnete Sicherungselement kegelstumpfförmig bzw. tra pezförmig ausgebildet und mit einem elastischen Klemmring 24 bzw. 25 verbunden, der in eine Ringnut 21 im Gehäuse 1 eingreift. Das in den Fig. 3 und 5 dargestellte kegelstumpfförmige Sicherungselement 22 und der mit ihm verbundene Klemmring 24 sollen aus einem polymeren Werkstoff gefertigt sein, während das in den Fig. 4 und 6 darge stellte trapezförmige Sicherungselement 23 und der-mit ihm verbundene Klemmring 25 aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind. Derart neuerungsgemäß ausgestaltete Sicherungselemente lassen sich in ein facher Weise in die Bohrung 14 bzw. in die Ringnut 21 per Hand ein clipsen.In FIGS. 3 to 6, labeled 22 and 23 and arranged in the hole 14 securing element is or tra frustoconical pezförmig and connected to an elastic clamping ring 24 and 25 respectively, which engages in an annular groove 21 in the housing 1. The frustoconical securing element 22 shown in FIGS. 3 and 5 and the clamping ring 24 connected to it should be made of a polymeric material, while the trapezoidal securing element 23 and the clamping ring 25 connected to it in FIGS . 4 and 6 represent are made of a metallic material. Such securing elements designed in accordance with the innovation can be clipped in a simple manner into the bore 14 or into the annular groove 21 by hand.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten hydraulischen Spielausgleichselement wird ein Herausgleiten des Kolbens 2 aus dem Gehäuse 1 durch eine Haltekappe 26 verhindert, die in einer am oberen Ende des Gehäuses 1 angeordneten Ringnut 27 befestigt ist. Die Haltekappe 26 besteht aus den beiden axialen Schenkeln 28 und 29, einem radialen Schenkel 30 und einem zu einer Mittelachse 32 geneigten Schenkel 31. Der radiale Schenkel 30 der Haltkappe 26 reicht nach innen gesehen nicht bis zur Innenbohrung des Gehäuses 1 heran, so daß der axiale Schenkel 29 die Mantelfläche des Kolbens 1 mit einem Spalt 33 umschließt. An seinem oberen Ende geht der axiale Schenkel 29 in den zu der Mittelachse 32 geneigten Schenkel 31 über, so daß der Kolben 2 durch Anlage seiner kegelstumpfförmigen Mantelfläche 34 eine Wegbegrenzung erfährt.In the hydraulic lash adjuster shown in FIG. 7, the piston 2 is prevented from sliding out of the housing 1 by a retaining cap 26 which is fastened in an annular groove 27 arranged at the upper end of the housing 1 . The holding cap 26 consists of the two axial legs 28 and 29 , a radial leg 30 and a leg 31 inclined to a central axis 32 . The radial leg 30 of the retaining cap 26 does not extend as far as the inside bore of the housing 1 , so that the axial leg 29 encloses the outer surface of the piston 1 with a gap 33 . At its upper end, the axial leg 29 merges into the leg 31 inclined to the central axis 32 , so that the piston 2 is limited in travel by the abutment of its truncated conical surface 34 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
2 Kolben
3 Vorraum
4 Bohrung
5 Druckraum
6 Kugel
7 Feder
8 Ventilkappe
9 Schraubenfeder
10 Aussparung
11 Rampe
12 Versorgungsbohrung
13 Versorgungsbohrung
14 Bohrung
15 Niet
16 Hohlniet
17 Schaft
18 Schaft
19 Setzkopf
20 Setzkopf
21 Ringnut
22 kegelstumpfförmiges Sicherungselement
23 trapezförmiges Sicherungselement
24 Klemmring
25 Klemmring
26 Haltkappe
27 Ringnut
28 axialer Schenkel
29 axialer Schenkel
30 radialer Schenkel
31 geneigter Schenkel
32 Mittelachse
33 Spalt
34 kegelstumpfförmige Mantelfläche 1 housing
2 pistons
3 anteroom
4 hole
5 pressure room
6 bullet
7 spring
8 valve cap
9 coil spring
10 recess
11 ramp
12 supply hole
13 supply hole
14 hole
15 rivet
16 hollow rivet
17 shaft
18 shaft
19 setting head
20 setting head
21 ring groove
22 frustoconical securing element
23 trapezoidal securing element
24 clamping ring
25 clamping ring
26 retaining cap
27 ring groove
28 axial leg
29 axial leg
30 radial legs
31 inclined legs
32 central axis
33 gap
34 truncated cone-shaped outer surface

Claims

1. Hydraulic lash adjuster for a valve control of an internal combustion engine, in which a piston ( 2 ) is guided in a longitudinally displaceable manner in a housing ( 1 ) and both parts ( 1 , 2 ) enclose a pressure chamber ( 5 ) between them, via a at the lower end of the piston ( 2 ) arranged check valve is connected to an antechamber ( 3 ) provided in the piston ( 2 ), wherein the piston ( 2 ) is prevented from sliding out of the housing ( 1 ) by securing means, characterized in that in the housing ( 1 ) There is a radial bore ( 14 ) in which a cylindrical or frustoconical securing element ( 15 , 16 , 22 , 23 ) is arranged in a non-detachable or detachable manner, which engages radially in a recess ( 10 ) formed in the piston ( 2 ) ( FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6).

2. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the bore ( 14 ) is arranged at the level of a supply bore ( 12 ).

3. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the securing element is designed as a rivet ( 15 ) or as a hollow rivet ( 16 ) ( Fig. 1, 2).

4. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the securing element ( 22 , 23 ) with an elastic clamping ring's ( 24 , 25 ) is connected, which engages in an annular groove ( 21 ) in the housing ( 1 ) ( Fig. 3, 4, 5, 6).

5. Hydraulic lash adjuster according to claim 4, characterized in that the clamping ring ( 24 , 25 ) made of a polymeric material or made of sheet metal ( Fig. 3, 4, 5, 6).

6. Hydraulic backlash compensation element for a valve control of an internal combustion engine, in which a piston ( 2 ) is guided in a longitudinally displaceable manner in a housing ( 1 ) and both parts ( 1 , 2 ) enclose a pressure chamber ( 5 ) between them, which has a lower end the piston (2) arranged non-return valve connected to a provided in the piston (2) antechamber (3), wherein in a groove (21) of the housing (1) consisting of an axial (28) and a radial leg (30) retaining cap ( 26 ) is arranged, characterized in that the radial leg ( 30 ) extends inwards at most to an inner bore of the housing ( 1 ), then into a second axial leg ( 29 ) enclosing an outer circumferential surface, which merges into a lower any angle to a central axis ( 32 ) inwardly directed third leg ( 31 ) over which the piston ( 2 ) with a frustoconical Shell surface ( 34 ) experiences a path limitation ( Fig. 7).