EP0029254A1 - Ventilspiel-Einstellvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Ventilspiel-Einstellvorrichtung für Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP0029254A1
EP0029254A1 EP80107203A EP80107203A EP0029254A1 EP 0029254 A1 EP0029254 A1 EP 0029254A1 EP 80107203 A EP80107203 A EP 80107203A EP 80107203 A EP80107203 A EP 80107203A EP 0029254 A1 EP0029254 A1 EP 0029254A1
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EP
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opening
retaining spring
valve
annular groove
sections
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Inventor
Josef Ing.-Grad. Fritzenwenger
Richard Ing.-Grad. Henning
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/205—Adjusting or compensating clearance by means of shims or the like

Definitions

  • the invention relates to a valve lash adjuster of the type according to the preamble of claim 1.
  • the tappet on its inner end face has guides aligned with the opening, between which the adjusting element with the retaining spring is inserted. These guides are intended to prevent radial movements transverse to the direction of insertion of the adjusting element.
  • the adjusting element To rest against these guide surfaces, the adjusting element has corresponding surfaces arranged parallel to one another. In the area of the annular groove, the adjusting element has an approximately rectangular cross section so that it can be inserted into the retaining spring made of sheet metal.
  • the free axially non-guided ends of the retaining spring oscillate, so that the lateral edges of the opening in the cup tappet are damaged by the ends of the retaining spring swinging up and down thereon and the retaining spring also tends to break.
  • the adjusting element is designed with a smooth-cylindrical outer surface.
  • the retaining spring rests on this smooth surface exclusively by frictional engagement, so that during operation there is a risk of the retaining spring sliding off and then of the adjusting element moving away.
  • a relatively stiff and therefore heavy design of the retaining spring is therefore necessary.
  • the invention has for its object to provide a valve lash adjuster of the type according to the preamble of claim 1, in which the adjusting element is inexpensive to manufacture and is secured in position only by means of the retaining spring in the region of the valve stem end. In addition, vibrations of the section of the retaining spring projecting into the opening should be excluded.
  • the invention solves this problem by the characterizing features of claim 1.
  • the adjusting element can be manufactured as a simple turned part without subsequent further processing of the annular groove and the peripheral surfaces, no special guide surfaces are required on the inner end face of the tappet and the retaining spring can e.g. can be formed from spring steel wire or sheet.
  • the special support of the retaining spring in the opening prevents damage to the tappet and the retaining spring itself.
  • a valve lash adjusting device for an internal combustion engine not shown, with a tappet 1 as a transmission member between a cam 2 and a valve stem end 3 consists of a retaining spring 4 and an adjusting element 5 held by the latter.
  • the adjusting element 5 lies on the one hand on the inside of the cup tappet 1 and on the other hand on the end face 6 of the valve stem end 3 and, including an annular groove 7, has a circular cross section.
  • the tappet 1 is provided with a lateral opening 8 for installing and removing the setting element 5 or the holding spring 4 with the setting element 5.
  • Two diametrically opposed to each other Overlying circular arc-shaped leg sections 9 of the retaining spring 4, which are connected to one another to form a full circle on the side facing away from the opening 8, engage in the annular groove 7 of the adjusting element 5.
  • the arcuate leg sections 9 merge into radial sections 11, which extend into the opening 8 of the tappet 1.
  • the retaining spring 4 is enclosed by a molded part 12 which occupies the entire height of the opening 8.
  • the molded part 12 also bears against lateral wall sections 13 of a narrower part 14 of the opening 8 which extends downwards in the middle, in order to prevent movements of the retaining spring 4 in the circumferential direction.
  • the molded part 12 is made of injection-molded plastic and is provided on one side with a groove 15, which makes it easier to remove the retaining spring 4.
  • two further, diametrically opposed circular-arc-shaped leg sections 16 of the retaining spring 4 are arranged concentrically with the former.
  • the other leg sections 16 lie under prestress on the valve stem end 3. They are slightly bent apart at their ends facing away from the opening 8 in order to make it easier to push them onto the valve stem end 3.
  • the leg sections 16 merge into radial sections 17 on the side facing the opening 8, which reach into the opening 8.
  • the Radialab cuts 11 and 17 are interconnected within the molded part 12 by means of two parallel 180 ° bends 18 arranged next to one another.
  • the retaining spring 4 is adjusted with the adjusting element 5 using a tool which engages in the lateral groove 15 of the molded part 12, e.g. Screwdriver, pulled out radially from the tappet 1, the adjusting element 5 pressed out of its holder between the arcuate leg sections 9 and the desired adjusting element 5 clipped into the position.
  • the retaining spring 4 with the new setting element 5 is then pushed back into the opening 8 of the tappet 1. Due to the leg sections 16 abutting the valve stem end 3, the adjusting element 5 is always arranged concentrically with the valve stem end 3. Since the molded part 12 enclosing the retaining spring 4 in the region of the opening 8 occupies the entire height of this opening 8, no vibrations can occur in this region of the retaining spring 4 even at very high speeds.
  • the holding spring 104 has only two radial sections 111 extending from the adjusting element 105 in the direction of the opening 108.
  • the leg sections 109 and 116 which are in the form of a circular arc and are arranged essentially one above the other on one side of the valve stem end 103, are connected to one another by cranked and bent intermediate sections 119.
  • the intermediate sections 119 are designed to be relatively long in order to influence each other the circular-arc-shaped leg sections 109 which carry the adjusting element 5 and to avoid circular-arc-shaped leg portions 116, which abut the valve stem end 103, in particular during assembly and disassembly.
  • the leg sections 109 carrying the adjusting element 105 almost completely enclose the same on the side facing away from the opening 108, so that the adjusting element 105 is securely held in place when the retaining spring 104 is inserted and removed.
  • the opening 108 has a narrower part 114 which extends downwards in the middle and has side wall sections 113, on the lower end of which grooves 120 are machined in a plane perpendicular to the valve stem.
  • the retaining spring 104 engages with its interconnected radial sections 111 under prestress in the grooves 120.
  • the retaining spring of the second embodiment is handled like that of the first described embodiment.
  • Both exemplary embodiments have in common their simple and light construction and the advantage that adjusting elements 5 and 105 can be used, which can be produced inexpensively as simple turned parts and that no lateral guide surfaces for the adjusting element are required on the inner end face of the tappet 1 or 101 .
  • the retaining spring 4 or 104 due to the design of the retaining spring 4 or 104 in the region of the opening 8 or 108, no vibrations of the retaining spring 4 or 104 can occur during operation.
  • the retaining spring can also be fixed radially on the lateral edges of the opening.
  • the leg sections surrounding the adjusting element are connected to one another on the side of the valve stem end facing away from the opening, and the radial sections end individually in the region of the opening, where they grip around their lateral edges.

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Abstract

Eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Tassenstössel (1; 101) als Übertragungsglied zwischen Nocken (2; 102) und Ventil umfasst im wesentlichen ein Einstellelement (5; 105), das einschliesslich einer Ringnut (7; 107) Kreisquerschnitt aufweist, und eine gegabelte Haltefeder (4; 104), die in die Ringnut (7; 107) eingreift und sich radial bis in eine zum Ein- und Ausbau dienende Öffnung (8; 108) des Tassenstössels (1; 101) erstreckt. Die Haltefeder (4; 104) ist radial festgelegt und liegt an seitlichen Wandabschnitten der Öffnung (8; 108) an. Sie stützt sich in der Öffnung (8; 108) in Richtung parallel zum Ventilschaft ab. Die gegabelte Hattefeder (4; 104) kann zur radialen Lagesicherung des Einstellelementes (5; 105) in einer zu ihren in die Ringnut (7; 107) eingreifenden kreisbogenförmigen Schenkelabschnitten (9; 109) parallelen Ebene zwei weitere einander diametral gegenüberliegende kreisbogenförmige Schenkelabschnitte (16; 116) aufweisen, die konzentrisch zu den ersten angeordnet sind und unter Vorspannung am Ventilschaftende (3; 103) anliegen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung der Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Bei einer bekannten Ventilspiel-Einstellvorrichtung dieser Bauart (1. Zusatzpatent Nr. 81 788 zur FR-PS 1 271 692) weist der Tassenstößel an seiner inneren Stirnfläche mit der Öffnung ausgerichtete Führungen auf, zwischen die das Einstellelement mit der Haltefeder eingeschoben ist. Diese Führungen sollen radiale Bewegungen quer zur Einschubrichtung des Einstellelementes verhindern. Zur Anlage an diesen Führungsflächen weist das Einstellelement entsprechende parallel zueinander angeordnete Flächen auf. Im Bereich der Ringnut hat das Einstellelement einen etwa rechteckförmigen Querschnitt, damit es in die aus Blech hergestellte Haltefeder eingesetzt werden kann. Diese Ausbildung an der inneren Stirnwand des Stößels und des Einstellelementes erfordert einen hohen Fertigungsaufwand, da die Führungsflächen und die seitlichen zueinander parallelen Flächen infolge der erforderlichen Passung genau bearbeitet werden müssen und auch die unterschiedliche Tiefe der Ringnut einen erhöhten Arbeitsaufwand mit sich bringt. Darüber hinaus ist die aus Blech gefertigte Haltefeder an ihren im Bereich der Öffnung angeordneten Enden verbreitert und mit Bohrungen zum Einsetzen eines Werkzeuges versehen, so daß in diesem Bereich Materialanhäufungen auftreten. Diese führen bei hohen Drehzahlen der Maschine und damit sehr rasch aufeinander folgenden Hüben des Tassenstößels zu einem Schwingen der freien axial nicht geführten Enden der Haltefeder, so daß die seitlichen Kanten der Öffnung im Tassenstößel durch die daran anliegenden auf- und abschwingenden Enden der Haltefeder beschädigt werden und auch die Haltefeder zu Dauerbrüchen neigt.
  • Bei einer ähnlichen Vorrichtung nach der FR-PS 1 235 954 ist das Einstellelement mit einer glatt-zylindrischen Außenfläche ausgebildet. Die Haltefeder liegt an dieser glatten Fläche ausschließlich durch Reibschluß an, so daß im Betrieb die Gefahr eines Abgleitens der Haltefeder und dann eines Abwandernsdes Einstellelementes besteht. Eine relativ steife und damit schwere Ausbildung der Haltefeder ist daher notwendig. Dies führt jedoch während des Betriebes im Bereich der Öffnung im Tassenstößel zu einem mangels dortiger axialer Führung möglichen Schwingen der Haltefeder mit der Gefahr von Dauerbrüchen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung der Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei der das Einstellelement kostengünstig herstellbar und ausschließlich mittels der Haltefeder im Bereich des Ventilschaftendes lagegesichert ist. Außerdem sollen Schwingungen des in die Öffnung ragenden Abschnittes der Haltefeder ausgeschlossen sein. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Durch diese Ausbildung der Ventilspiel-Einstellvorrichtung kann das Einstellelement als einfaches Drehteil ohne nachfolgende weitere Bearbeitung der Ringnut und der Umfangsflächen gefertigt werden, sind keine besonderen Führungsflächen an der inneren Stirnfläche des Tassenstößels erforderlich und kann die Haltefeder z.B. aus Federstahldraht oder -blech geformt werden. Außerdem werden durch die besondere Abstützung der Haltefeder in der Öffnung Schäden am Tassenstößel und der Haltefeder selbst vermieden.
  • Die Erfindung weiter ausbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Merkmale des Anspruches 2 ergeben eine ausgezeichnete Zentrierung am Ventilschaftende. Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 bilden den sich vom Einstellelement zur Öffnung des Tassenstößels erstreckenden Teil der Haltefeder bzw. die Verbindung von einzelnen Abschnitten der Haltefeder untereinander weiter aus. Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 verweisen auf verschiedene Möglichkeiten der Abstützung der Haltefeder innerhalb der seitlichen Öffnung des Tassenstößels.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Schnitt eines auf einem Ventilschaftende angeordneten Tassenstößels mit einer Ventilspiel-Einstellvorrichtung für Brennkraftmaschinen,
    • Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1, wobei zur klareren Darstellung nur der Schnitt des Tassenstößels und eine Haltefeder der Ventilspiel-Einstellvorrichtung gezeigt sind,
    • Fig. 3 eine Teilansicht des Tassenstößels, gesehen in Richtung des Pfeiles III nach Fig. 1,
    • Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles der Ventilspiel-Einstellvorrichtung,
    • Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 4 und
    • Fig. 6 eine Teilansicht des Tassenstößels, gesehen in Richtung des Pfeiles VI nach Fig. 4.
  • Eine Ventilspiel-Einstellvorrichtung für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit einem Tassenstößel 1 als Übertragungsglied zwischen einem Nocken 2 und einem Ventilschaftende 3 besteht aus einer Haltefeder 4 und einem von dieser gehaltenen Einstellelement 5.
  • Das Einstellelement 5 liegt einerseits an der Innenseite des Tassenstößels 1 und andererseits an der Stirnfläche 6 des Ventilschaftendes 3 an und weist einschließlich einer Ringnut 7 Kreisquerschnitt auf. Der Tassenstößel 1 ist mit einer seitlichen Öffnung 8 zum Ein- und Ausbau des Einstellelementes 5 bzw. der Haltefeder 4 mit dem Einstellelement 5 versehen. Zwei einander diametral gegenüberliegende kreisbogenförmige Schenkelabschnitte 9 der Haltefeder 4, die auf der der Öffnung 8 abgewandten Seite durch einen Verbindungsabschnitt 10 nahezu zu einem Vollkreis miteinander verbunden sind, greifen in die Ringnut 7 des Einstellelementes 5 ein. Auf der der Öffnung 8 zugewandten Seite des Einstellelementes 5 gehen die kreisbogenförmigen Schenkelabschnitte 9 in Radialabschnitte 11 über, die sich bis in die Öffnung 8 des Tassenstößels 1 erstrecken.
  • Im Bereich der Öffnung 8 ist die Haltefeder 4 von einem Formteil 12 umschlossen, das die gesamte Höhe der Öffnung 8 einnimmt. Das Formteil 12 liegt außerdem an seitlichen Wandabschnitten 13 eines sich in der Mitte nach unten erstreckenden schmaleren Teiles 14 der Öffnung 8 an, um Bewegungen der Haltefeder 4 in Umfangsrichtung zu verhindern. Das Formteil 12 besteht aus gespritztem Kunststoff und ist an einer Seite mit einer Nut 15 versehen, die das Herausnehmen der Haltefeder 4 erleichtert.
  • In einer Ebene, die parallel zu den in die Ringnut 7 eingreifenden kreisbogenförmigen Schenkelabschnitten 9 liegt, sind zwei weitere, einander diametral gegenüberliegende kreisbogenförmige Schenkelabschnitte 16 der Haltefeder 4 konzentrisch zu den ersteren angeordnet. Die weiteren Schenkelabschnitte 16 liegen unter Vorspannung am Ventilschaftende 3 an. Sie sind an ihren auf der der Öffnung 8 abgewandten Seite liegenden Enden etwasauseinandergebogen, um das Aufschieben auf das Ventilschaftende 3 zu erleichtern. Die Schenkelabschnitte 16 gehen auf der der Öffnung 8 zugewandten Seite in Radialabschnitte 17 über, die bis in die Öffnung 8 reichen. Die Radialabschnitte 11 und 17 sind innerhalb des Formteiles 12 mittels zweier nebeneinander angeordneter, paralleler 180°-Bogen 18 miteinander verbunden.
  • Zur Einstellung bzw. Änderung des Ventilspieles wird die Haltefeder 4 mit dem Einstellelement 5 unter Verwendung eines in die seitliche Nut 15 des Formteiles 12 eingreifenden Werkzeuges, z.B. Schraubenziehers, aus dem Tassenstößel 1 radial herausgezogen, das Einstellelement 5 aus seiner Halterung zwischen den kreisbogenförmigen Schenkelabschnitten 9 herausgedrückt und das gewünschte Einstellelement 5 in die Haltung eingeklipst. Darauf wird die Haltefeder 4 mit dem neuen Einstellelement 5 wieder in die Öffnung 8 des Tassenstößels 1 eingeschoben. Durch die am Ventilschaftende 3 anliegenden Schenkelabschnitte 16 ist das Einstellelement 5 immer konzentrisch zum Ventilschaftende 3 angeordnet. Da das die Haltefeder 4 im Bereich der Öffnung 8 umschließende Formteil 12 die gesamte Höhe dieser Öffnung 8 einnimmt, können auch bei sehr hohen Drehzahlen keine Schwingungen in diesem Bereich der Haltefeder 4 auftreten.
  • Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Haltefeder 104 nur zwei sich vom Einstellelement 105 in Richtung der Öffnung 108 erstreckende Radialabschnitte 111 auf. Daher sind die jeweils auf einer Seite des Ventilschaftendes 103 im wesentlichen übereinander angeordnetenkreisbogenförmigen Schenkelabschnitte 109 und 116 durch gekröpfte und gebogene Zwischenabschnitte 119 miteinander verbunden. Die Zwischenabschnitte 119 sind relativ lang ausgebildet, um eine gegenseitige Beeinflussung der kreisbogenförmigen Schenkelabschnitte 109, die das Einstellelement 5 tragen und der kreisbogenförmigen Schenkelabschnitte 116, die am Ventilschaftende 103 anliegen, insbesondere bei der Montage und Demontage, zu vermeiden. Die das Einstellelement 105 tragenden Schenkelabschnitte 109 umschließen dasselbe auf der der Öffnung 108 abgewandten Seite nahezu vollständig, damit das Einstellelement 105 beim Einsetzen und Herausnehmen der Haltefeder 104 sicher festgehalten wird. Die Öffnung 108 weist einen sich in der Mitte nach unten erstreckenden schmaleren Teil 114 mit seitlichen Wandabschnitten 113 auf, an deren unterem Ende in einer Ebene senkrecht zum Ventilschaft Nuten 120 eingearbeitet sind. In die Nuten 120 greift die Haltefeder 104 mit ihren miteinander verbundenen Radialabschnitten 111 unter Vorspannung ein.
  • Die Haltefeder des zweiten Ausführungsbeispieles wird wie die des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispieles gehandhabt. Beiden Ausführungsbeispielen gemeinsam ist ihr einfacher und leichter Aufbau und der Vorteil, daß Einstellelemente 5 bzw. 105 verwendet werden können, die kostengünstig als einfache Drehteile herstellbar sind und daß an der inneren Stirnseite des Tassenstößels 1 bzw. 101 keine seitlichen Führungsflächen für das Einstellelement erforderlich sind. Darüber hinaus können durch die Ausgestaltung der Haltefeder 4 bzw. 104 im Bereich der Öffnung 8 bzw. 108 im Betrieb keine Schwingungen der Haltefeder 4 bzw. 104 auftreten.
  • Anstatt durch die Zentrierung am Ventilschaftende kann die Haltefeder auch an den seitlichen Rändern der Öffnung radial festgelegt sein. Hierzu sind die das Einstellelement umschließenden Schenkelabschnitte auf der der Öffnung abgewandten Seite des Ventilschaftendes miteinander verbunden und die Radialabschnitte enden einzeln im Bereich der Öffnung, wo sie deren seitliche Ränder umgreifen.

Claims (6)

1. Ventilspiel-Einstellvorrichtung für Brennkraftmaschinen,
- mit einem Tassenstößel als Übertragungsglied zwischen Nocken und Ventil,
- der eine seitliche Öffnung zum Ein- und Ausbau eines Einstellelementes aufweist,
- das einerseits am Tassenstößel und andererseits an der Stirnfläche des Ventilschaftendes anliegt,
- eine Ringnut aufweist und
- mittels einer in die Ringnut eingreifenden und sich radial bis in die Öffnung des Tassenstößels erstreckenden gegabelten Haltefeder gehalten ist,
- wobei die Haltefeder radial festgelegt ist und
- an seitlichen Wandabschnitten der Öffnung anliegt, dadurch gekennzeichnet,
- daß das Einstellelement (5; 105) einschließlich seiner Ringnut (7; 107) Kreisquerschnitt aufweist und
- daß sich die Haltefeder (4; 104) in der Öffnung (8; 108) in Richtung parallel zum Ventilschaft abstützt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die gegabelte Haltefeder (4; 104) in einer zu ihren in die Ringnut (7; 107) eingreifenden, kreisbogenförmigen Schenkelabschnitten (9; 109) parallelen Ebene zwei weitere einander diametral gegenüberliegende kreisbogenförmige Schenkelabschnitte (16; 116) aufweist,
- die konzentrisch zu den ersten angeordnet sind und unter Vorspannung am Ventilschaftende (3; 103) anliegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die kreisbogenförmigen Schenkelabschnitte (9; 16; 109) auf der der Öffnung (8; 108) zugewandten Seite in Radialabschnitte (11 bzw. 17; 111) übergehen und
- daß jeweils zwei Radialabschnitte (11 und 17; 111 und 111) durch einen in der Öffnung (8; 108) angeordneten 180°-Bogen (18) miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
- daß jeweils zwei übereinander angeordnete Schenkelabschnitte (109, 116) durch gekrümmte Zwischenabschnitte (119) miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Haltefeder (4) im Bereich der Öffnung (8) von einem Formteil (12) umschlossen ist,
- das die gesamte Höhe der Öffnung (8) einnimmt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Haltefeder (104) unter Vorspannung in der Öffnung (108) in seitliche Nuten (120) eingreift, die in einer zur Ventilachse senkrechten Ebene angeordnet sind.
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