DE4442932A1

DE4442932A1 - Hydraulic clearance compensation element for valve control of IC engine

Info

Publication number: DE4442932A1
Application number: DE19944442932
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1996-06-05

Abstract

The lower end of the piston (4) has a return valve, connected to pre-chamber (5) in the piston. A closure element (18) is fitted into the pre-chamber, which reduces its volume. The closure element consists of a sleeve (18) which has a base (17) with aperture (22), and is connected to the upper piston section (2) by a common roller-burnishing process. The pre-chamber may also contain a volume-reducing filler material, e.g. a light alloy or thermosetting plastics.

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 vorgesehen Vorraum verbunden 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 anteroom is connected.

Ein derartig gattungsbildendes hydraulisches Spielausgleichselement ist aus der DE-PS 19 12 046 vorbekannt. Werden derartige Spielaus gleichselemente spanlos hergestellt, so wird oftmals aus Gründen einer vergrößerten Führungslänge der Kolben in seiner axialen Ausdehnung recht großzügig bemessen. Dies hat den Nachteil, daß der im Kolben liegende Vorraum ebenfalls recht groß ausfällt. Das mit Öl befüllte Spielausgleichselement weist daher eine über der Ölfüllung liegende Luftblase auf, die während des Betriebes des Spielausgleichselementes ein Verschäumen des Öles begünstigt. Ein verschäumtes Öl wiederum wirkt sich negativ auf die Hydraulikfunktion des Spielausgleichselemen tes aus. Beispielsweise können störende Klappergeräusche auftreten.Such a generic hydraulic lash adjuster is known from DE-PS 19 12 046. Will such play out same elements manufactured without cutting, so often for reasons of one increased guide length of the piston in its axial extent measured quite generously. This has the disadvantage that the piston lying vestibule is also quite large. That filled with oil Backlash compensation element therefore has an overlying oil filling Air bubble on during the operation of the game compensation element foaming of the oil favors. A foamed oil in turn has a negative effect on the hydraulic function of the play compensation element tes out. For example, disturbing rattling noises can occur.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ölverschäumung im Vorraum eines hydraulischen Spielausgleichselementes zu verhindern.The object of the invention is therefore an oil foaming in the vestibule to prevent a hydraulic lash adjuster.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Vorraum ein dessen Volumen verringerndes Abschlußelement eingesetzt ist. Das eingesetzte Abschlußelement teilt den Vorraum in zwei Räume auf, in einen mit Luft bzw. mit Luft und verschäumtem Öl gefüllten Vorraum und in den eigentlichen Ölvorratsraum. Durch die Volumenverringerung des Ölvorratsraumes wird einerseits ein Schäumen des Öles stark vermindert und andererseits erhöht das eingesetzt Abschlußelement die Steifigkeit und Festigkeit des Kolbenoberteiles. Dies ist besonders im oberen Bereich des Kolbens wichtig, da dort hohe Querkräfte wirken können.According to the invention, this object is achieved in that in the anteroom a closing element whose volume is used. The used closing element divides the anteroom into two rooms, in an anteroom filled with air or with air and foamed oil and in the actual oil storage room. By reducing the volume of the Oil storage space on the one hand greatly reduces foaming of the oil and on the other hand, the end element used increases the rigidity and strength of the upper piston part. This is especially in the upper Area of the piston is important, since high transverse forces can act there.

Aus Anspruch 2 geht hervor, daß das Abschlußelement als eine mit einem Boden versehen Hülse ausgebildet ist, die mit dem Kolbenoberteil durch einen gemeinsamen Rolliervorgang verbunden ist. Die Herstellung er folgt dabei derart, daß zunächst ein spanlos geformter Rohkolben gefertigt wird, in diesen eine ebenfalls spanlos geformte Hülse einge schoben wird und beide zwischen Scheiben aus gehärtetem Stahl bzw. Hartmetall von außen rolliert werden. Dabei erhalten sowohl Kolben als auch Hülse ihre endgültig Form durch die Wirkung des Rollierwerkzeu ges.From claim 2 it appears that the closure element as one with a Bottom provided sleeve is formed with the upper part of the piston a common rolling process is connected. The making he follows in such a way that first a raw piston formed without cutting is manufactured, inserted into this also a non-cutting sleeve is pushed and both between disks made of hardened steel or Carbide can be rolled from the outside. Both pistons and also sleeve its final shape by the action of the rolling tool total

Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, daß die Hülse in ihrem Boden eine Bohrung aufweisen soll. Diese Bohrung bewegt sich in einer Größen ordnung von etwa 1 mm Durchmesser und sorgt dafür, daß beim gemein samen Härten von Kolben und Hülse keine Probleme auftreten, d. h., daß die im oberen Vorraum eingeschlossene Luft sich beim Erwärmen aus dehnen kann und durch die Bohrung entweicht.According to claim 3 it is provided that the sleeve in its bottom Bore should have. This hole moves in one size order of about 1 mm in diameter and ensures that the common There are no problems with the hardening of the piston and sleeve. d. that is the air trapped in the upper vestibule expands when heated can stretch and escape through the hole.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 soll das Abschlußelement als ein Massivteil ausgebildet sein, das mit dem Kolbenoberteil wiederum durch einen Rolliervorgang verbunden ist. Der Vorteil dieser Ausführungsvariante besteht darin, daß durch das Mas sivteil eine besonders gute Versteifung des Kolbens realisiert werden kann. So ist beispielsweise nach Anspruch 5 vorgesehen, daß in diesem Fall das Massivteil einen Doppel-T-förmigen Querschnitt aufweist.According to a further feature of the invention according to claim 4, the Closing element can be formed as a solid part, which with the Upper piston part is in turn connected by a rolling process. Of the The advantage of this variant is that the Mas sivteil a particularly good stiffening of the piston can be realized can. For example, it is provided according to claim 5 that in this If the solid part has a double T-shaped cross section.

Aus Anspruch 6 geht hervor, daß das Abschlußelement als eine Blechron de aus einem federelastischen Material ausgebildet ist. Diese Blech ronde weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Innendruchmesser des Kolbens an der gewünschten Sitzstelle ist. Beim Montagevorgang wird die federelastische Ronde in axialer Richtung gewölbt, so daß sich deren Durchmesser verringert und funktionsbeding te Einschnürungen in der Kolbenwand überwunden werden können. Der Halt an der gewünschten Sitzstelle wird durch die federelastische Wirkung der Ronde bewerkstelligt.From claim 6 it appears that the end element as a Blechron de is formed from a resilient material. This sheet metal ronde has a diameter slightly larger than that The inside diameter of the piston is at the desired seat. At the The spring elastic disc is assembled in the axial direction arched so that its diameter is reduced and due to its function constrictions in the piston wall can be overcome. The stop at the desired seat is due to the resilient effect the round blank accomplished.

Die gleichen Wirkungen, d. h. eine Verringerung der Ölverschäumung und eine verbesserte Steifigkeit des Kolbens werden auch dann erreicht, wenn nach dem unabhängigen Anspruch 7 ein Teil des Vorraums mit einem dessen Volumen verringernden Füllmaterial ausgefüllt ist. Dies kann nach Anspruch 8 dadurch geschehen, daß der Vorraum teilweise mit einem Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, ausgegossen ist oder mit einem aushärtbaren Kunststoff gefüllt ist.The same effects, i.e. H. a reduction in oil foaming and an improved rigidity of the piston is also achieved if according to independent claim 7 part of the anteroom with a whose volume-reducing filling material is filled. This can according to claim 8 in that the vestibule partially with a Light metal, such as aluminum, is poured out or with a curable plastic is filled.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments tert. Show it:

Fig. 1-4 eine Seitenansicht eines hydraulischen Spielaus gleichselementes, teilweise geschnitten, mit verschie denen Abschlußelementen, Fig. 1-4 is a side view of a hydraulic ruled same element, partly in section, which with various closure elements,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines hydraulischen Spielaus gleichselementes, teilweise geschnitten, mit Füllmate rial. Fig. 5 is a side view of a hydraulic game compensation element, partially cut, with Füllmate rial.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte hydraulische Spielausgleichs element ist als ein Einsteckelement ausgebildet und besteht imwesent lichen aus einem hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuse 1, in dem unter Freilassung eines nicht näher bezeichneten Ringspaltes ein aus einem Kolbenoberteil 2 und einem Kolbenunterteil 3 zusammengesetzter Kolben 4 gleitend geführt ist. Der Kolben 4 ist ebenfalls hohl ausgeführt und weist in seinem Inneren einen Vorraum 5 auf, der über eine Bohrung 6 mit einem zwischen dem Kolbenunterteil 3 und dem Gehäuse 1 einge schlossenen Druckraum 7 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen dem Vorraum 5 und dem Druckraum 7 wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, das aus einer Kugel 8, einer Feder 9 und einer die beiden Teile aufnehmenden Ventilkappe 10 besteht. Die Ventilkappe 10 wird von einer im Druckraum 7 angeordneten, der Rückstellung des Kolbens 4 dienenden Schraubenfeder 11 an das Kolbenunterteil 3 gedrückt. Das Kolbenoberteil 2 ist mit einer Aussparung 12 versehen, die an ihren beiden Enden durch eine nicht näher bezeichnete Rampe zum ungeschwäch ten äußeren Durchmesser des Kolbenoberteiles 2 überleitet. In dieser Aussparung 12 ist ein Sicherungsring 13 angeordnet, der ein Ausschie ben des Kolbens 4 aus dem Gehäuse 1 verhindert. Die Ölversorgung des Spielausgleichselementes erfolgt über die Versorgungsbohrungen 14, 15, 16, die im Gehäuse 1 bzw. im Kolbenoberteil 2 vorhanden sind.The hydraulic play compensation element shown in FIGS . 1 to 5 is designed as a plug-in element and consists essentially of a hollow cylindrical housing 1 in which, with the release of an unspecified annular gap, a piston 4 assembled from an upper piston part 2 and a lower piston part 3 slides is led. The piston 4 is also hollow and has in its interior a vestibule 5 , which is connected via a bore 6 with a pressure chamber 7 between the lower piston part 3 and the housing 1 . The connection between the antechamber 5 and the pressure chamber 7 is controlled by a check valve which consists of a ball 8 , a spring 9 and a valve cap 10 which receives the two parts. The valve cap 10 is pressed against the piston lower part 3 by a coil spring 11 arranged in the pressure chamber 7 and serving to reset the piston 4 . The upper piston part 2 is provided with a recess 12 , which at its two ends leads through a ramp, not specified, to the unsecured outer diameter of the upper piston part 2 . In this recess 12 , a locking ring 13 is arranged, which prevents the piston 4 from being pushed out of the housing 1 . The oil supply to the play compensation element takes place via the supply bores 14, 15 , 16 which are provided in the housing 1 or in the piston upper part 2 .

In Fig. 1 ist das Abschlußelement als eine mit einem Boden 17 ver sehene Hülse 18 ausgebildet, die, wie bereits beschrieben, in das Kolbenoberteil 2 einrolliert ist. Die Hülse 18 ist dabei so angeord net, daß deren Boden 17 in Richtung Kolbenunterteil 3 weist. Durch das Einrollieren der Stufen 19 in das Kolbenoberteil 2 ist die Hülse 18 in axialer Richtung unverlierbar gehalten. Durch das Einsetzen der Hülse 18 wird nun der Vorraum 5 unterteilt, zum einen in einen Ölvorratsraum 20 und zum anderen in einen davon abgetrennten, mit Luft gefüllten weiteren Vorraum 21. Der Boden 17 ist mit einer kreisförmigen Ausneh mung 22 versehen, die etwa einen Durchmesser von 1 mm aufweist. Durch diese Bohrung werden in der bereits beschriebenen Weise Probleme beim Gesamthärten des Kolbens 4 vermieden.In Fig. 1, the end element is designed as a ver with a bottom 17 seen sleeve 18 which, as already described, is rolled into the upper piston part 2 . The sleeve 18 is net angeord so that the bottom 17 faces towards the lower piston part 3 . By rolling the steps 19 into the upper piston part 2 , the sleeve 18 is held captive in the axial direction. By inserting the sleeve 18 , the antechamber 5 is now subdivided, on the one hand into an oil storage space 20 and, on the other hand, into another antechamber 21 which is separated from it and filled with air. The bottom 17 is provided with a circular Ausneh tion 22 , which has approximately a diameter of 1 mm. Problems in the overall hardening of the piston 4 are avoided through this bore in the manner already described.

In Fig. 2 ist die becherförmige Hülse 18 so eingesetzt, daß sie mit ihrem Boden 17 in Richtung des kugelförmigen Teiles des Kolbenobertei les 2 weist. Auch in diesem Fall ist der Boden 17 mit einer kreisför migen Ausnehmung 22 versehen.In Fig. 2, the cup-shaped sleeve 18 is inserted so that it points with its bottom 17 in the direction of the spherical part of the piston upper part 2 . In this case too, the bottom 17 is provided with a circular recess 22 .

In Fig. 3 ist das Abschlußelement als ein Massivteil 23 mit einem Doppel-T-förmigen Querschnitt ausgebildet, der wiederum in bekannter Weise im Kolbenoberteil 2 einrolliert ist. Das Massivteil 23 bewirkt eine besondere Steifigkeit des Kolbenoberteils 2.In Fig. 3, the closure element is designed as a solid part 23 with a double-T-shaped cross section, which in turn is rolled into the piston upper part 2 in a known manner. The solid part 23 brings about a special rigidity of the upper piston part 2 .

In Fig. 4 ist das Abschlußelement als eine aus einem federelastischen Material bestehende Ronde 24 ausgebildet, die beim Einsetzen in das Kolbenoberteil 2 in axialer Richtung gebogen wird, so daß ihr Durch messer verkleinert wird. Dadurch ist es ihr möglich, die im Kolben oberteil 2 vorhandenen, funktionell bedingten Vorsprünge zu überwinden und bis zur gewünschten Einbaulage zu gelangen. Die Fixierung an dieser Stelle erfolgt durch die Federwirkung der Ronde 24.In Fig. 4, the end element is designed as a round spring 24 made of a resilient material, which is bent in the axial direction when inserted into the upper piston part 2 , so that its diameter is reduced. This enables her to overcome the functionally required projections in the upper part 2 of the piston and to reach the desired installation position. Fixation at this point is achieved by the spring action of the round blank 24 .

Schließlich ist in Fig. 5 ein hydraulisches Spielausgleichselement dargestellt, dessen Vorraum 5 durch ein Füllmaterial 25 verringert wird. Dies könnte beispielsweise durch das Einspritzen eines beliebi gen Kunststoffes realisiert werden.Finally, a hydraulic play compensation element is shown in FIG. 5, the vestibule 5 of which is reduced by a filler 25 . This could be achieved, for example, by injecting any plastic.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
2 Kolbenoberteil
3 Kolbenunterteil
4 Kolben
5 Vorraum
6 Bohrung
7 Druckraum
8 Kugel
9 Feder
10 Ventilkappe
11 Feder
12 Aussparung
13 Sicherungsring
14 Versorgungsbohrung
15 Versorgungsbohrung
16 Versorgungsbohrung
17 Boden
18 Hülse
19 Stufe
20 Ölvorratsraum
21 Vorraum
22 Bohrung
23 Massivteil
24 Ronde
25 Füllmaterial 1 housing
2 upper piston part
3 piston lower part
4 pistons
5 anteroom
6 hole
7 pressure chamber
8 bullet
9 spring
10 valve cap
11 spring
12 recess
13 circlip
14 supply bore
15 supply hole
16 supply hole
17 floor
18 sleeve
19 level
20 oil reservoir
21 anteroom
22 hole
23 solid part
24 round blank
25 filling material

Claims

1. Hydraulic backlash compensation element for a valve control of an internal combustion engine, in which a piston ( 4 ) is guided in a longitudinally displaceable manner in a housing ( 1 ) and both parts ( 1 , 4 ) enclose a pressure chamber ( 7 ) between them, via a at the lower end of the piston ( 4 ) arranged check valve is connected to an antechamber ( 5 ) provided in the piston ( 4 ), characterized in that a closing element ( 18 , 23 , 24 ) reducing its volume is inserted in the antechamber ( 5 ) ( Fig. 1 , 2, 3, 4).

2. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the closing element is designed as a with a bottom ( 17 ) provided sleeve ( 18 ) which is connected to the upper piston part ( 2 ) by a common rolling operation ( Fig. 1).

3. Hydraulic lash adjuster according to claim 2, characterized in that the sleeve ( 18 ) in its bottom ( 17 ) has a bore ( 22 ) ( Fig. 1, 2).

4. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the end element as a solid part ( 23 ) is formed, which is connected to the upper piston part ( 2 ) by a rolling process ( Fig. 3).

5. Hydraulic lash adjuster according to claim 4, characterized in that the solid part ( 23 ) has a double-T-shaped cross section ( Fig. 3).

6. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the end element is designed as a sheet metal blank ( 24 ) made of a resilient material ( Fig. 4).

7. Hydraulic lash adjuster according to the preamble of claim 1, characterized in that in the antechamber ( 5 ) a volume-reducing filler ( 25 ) is present ( Fig. 5).

8. Hydraulic lash adjuster according to claim 7, characterized in that the filling material ( 25 ) is a light metal or a hardenable plastic ( Fig. 5).