EP0212162B1 - Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel - Google Patents

Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel Download PDF

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EP0212162B1
EP0212162B1 EP86108970A EP86108970A EP0212162B1 EP 0212162 B1 EP0212162 B1 EP 0212162B1 EP 86108970 A EP86108970 A EP 86108970A EP 86108970 A EP86108970 A EP 86108970A EP 0212162 B1 EP0212162 B1 EP 0212162B1
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guide sleeve
inner piston
oil
bore
piston
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Walter Dipl.-Ing. Speil
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Motomak Motorenbau Maschinen und Werkzeugfabrik Konstruktionen GmbH
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Motomak Motorenbau Maschinen und Werkzeugfabrik Konstruktionen GmbH
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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
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem

Definitions

  • the invention relates to an automatically hydraulically adjusting valve tappet, which is arranged in a guide bore of a cylinder head of an internal combustion engine, and against whose end face a control cam runs and which, on the other hand, rests with a second end face against the end of a valve stem
  • the valve tappet consisting of a cup-shaped housing exists, which comprises a hollow cylindrical wall, which is closed at one end by a bottom, against which the control cam runs from the outside, and which has a cylindrical guide sleeve concentric to the hollow cylindrical wall, which extends from the bottom to the center of a Disc part extends, which merges with its outer circumference into the hollow cylindrical wall of the housing, the disc part and the guide sleeve being connected to one another in a liquid-tight manner, as a result of which between the hollow cylindrical wall and the cylindrical F an annular oil reservoir is limited, which is supplied with oil through a bore leading to the outside, the actual hydraulic lash adjuster being guided in the guide sleeve, which is
  • valve lifters are e.g. known from EP-A 0 030 781.
  • oil is transferred from the outer annular oil storage space into the annular space - and from there into the central oil storage space arranged in the inner piston - at a location that is arranged at a short distance from the bottom of the tappet.
  • the outer annular oil reservoir is only partially filled with oil, or at least contains a - albeit small - portion of air. If the oil present in the central oil reservoir is needed to fill up the high-pressure chamber when the engine is started, the air located in the outer annular oil reservoir at the upper end will be sucked into the central oil reservoir.
  • the invention has for its object to ensure by simple constructional measures that air settling at the upper end of the outer annular oil reservoir cannot be sucked into the central oil reservoir.
  • the invention solves this problem in that the inlet opening is located in the vicinity of the end of the guide sleeve facing away from the floor and opens into a longitudinal groove extending over a relatively small part of the circumference of the guide sleeve, which is arranged in the bore of the guide sleeve, towards the floor extends there and passes over the annular space into the oil transfer opening.
  • the plunger shown in Fig. 1 consists of the cup-shaped housing 1, which consists of the hollow cylindrical wall 2 and the bottom 3 integral therewith.
  • this housing an inner part 4 is arranged, which is formed from the disc part 5 and the cylindrical guide sleeve 6.
  • these two parts are firmly connected to one another by crimping.
  • additional welding, soldering or the like is possible at this point.
  • the disk part 5 lies against the circumferential groove 8 formed in the hollow cylindrical wall and, on the other hand, is covered by the bead 9 formed out of the hollow cylindrical wall.
  • the cylindrical guide sleeve 6 engages on the end face in a groove in the inner surface 10 of the base 3.
  • the guide sleeve 6 has an enlarged inner diameter 11 um to give space to a plate washer 12, with which the hydraulic play compensation element 13 is secured against slipping out of the bore of the guide sleeve 6.
  • the annular cavity which is delimited by the hollow cylindrical wall 2, the disk part 5, the cylindrical guide sleeve 6 and the inner surface 10 of the base 3, forms an annular oil reservoir 14 which supplies oil from the outside through the bore 15 arranged in the circumferential groove 8 can be.
  • the hydraulic lash adjuster 13 consists of the outer piston 16, which is slidably guided in the guide sleeve 6, and which in turn slides and receives the inner piston 17 with tight play.
  • the latter has a central oil reservoir 18, which is in fluid communication with the annular space 20 between the inner piston 17 and the guide sleeve 6 by means of the recess 19 in the inner surface 10 of the base 3.
  • an inlet opening 26 is provided in the vicinity of the end of the guide sleeve 6 facing away from the bottom 3, which opens into a longitudinal groove 27, which is arranged in the bore wall of the guide sleeve 6 and itself extends towards the bottom 3.
  • the oil from the outer annular storage space 14 thus passes through the inlet opening 26 into the longitudinal groove 27, from there into the annular space 20 and via the recess 19 into the central oil storage space 18. Air that may settle in the outer oil storage space 14 at the upper end cannot therefore get into the central oil reservoir 18.
  • the plunger design shown in FIG. 2 differs from that of FIG. 1 essentially by the different design of the outer cup-shaped housing 1.
  • the guide sleeve 28 is formed here in one piece with the base 3 and the outer oil storage space 14 is on its side facing away from the base 3 Ended by a separate disc part 29, which is caulked at its outer edge to the bore of the hollow cylindrical wall 2, and which is sealed against the end of the guide sleeve 28 by an O-ring 30 inserted therein.
  • the oil is transferred from the annular oil storage space 14 into the central oil storage space 18 through an inlet opening 31 provided in the guide sleeve 28 at its end facing away from the floor, which opens into the longitudinal groove 32 provided in the bore of the guide sleeve 28.
  • the oil passes into the annular space 33 between the inner piston 17 and the guide sleeve 28, and from there through a recess 34 provided at the front end of the inner piston 17 finally into the central oil storage space 18.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, und gegen dessen eine Stirnfläche ein Steuernocken anläuft und der andererseits mit einer zweiten Stirnfläche gegen das Ende eines Ventilschaftes anliegt, wobei der Ventilstößel aus einem tassenförmigen Gehäuse besteht, welches eine hohlzylindrische Wandung umfaßt, die am einen Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen welchen von außen der Steuernocken anläuft, und welches eine zu der hohlzylindrischen Wandung konzentrische zylindrische Führungshülse aufweist, die sich, ausgehend vom Boden, bis in das Zentrum eines Scheibenteiles erstreckt, welches mit seinem Außenumfang in die hohlzylindrische Wandung des Gehäuses übergeht, wobei das Scheibenteil und die Führungshülse flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, wodurch zwischen der hohlzylindrischen Wandung und der zylindrischen Führungshülse ein ringförmiger ÖIvorratsraum begrenzt ist, der durch eine nach außen führende Bohrung mit ÖI versorgt ist, wobei in der Führungshülse das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement längsverschieblich geführt ist, welches durch einen Innenkolben und einen diesen übergreifenden Außenkolben gebildet ist, die längsverschieblich ineinander geführt sind, und die miteinander einen Öldruckraum begrenzen, der durch eine, durch ein Rückschlagventil verschlossene Bohrung im Innenkolben mit einem zentrischen Ölvorratsraum verbunden ist, der im Innenkolben angeordnet und einerseits durch die Wandung des Innenkolbens und andererseits durch die Innenfläche des Bodens des Gehäuses begrenzt ist, gegen welche der Innenkolben stirnseitig anliegt, während der Außenkolben längsverschieblich in der zylindrischen Führungshülse gelagert ist und mit seinem geschlossenen Ende gegen das Ende des Ventilschaftes anliegt, und daß an dem dem Boden zugewandten Ende des Innenkolbens eine Ölübertrittsöffnung zwischen dem zentrischen Ölvorratsraum und einem zwischen dem Innenkolben und der Führungshülse gebildeten Ringraum vorgesehen ist, wobei an einer vom Boden entfernten Stelle die Führungshülse eine Eintrittsöffnung aufweist, die mit dem Ringraum verbunden ist.
  • Derartige Ventilstößel sind z.B. aus der EP-A 0 030 781 bekannt. Bei diesen Ventilstößeln erfolgt der Ölübertritt aus dem äußeren ringförmigen ÖIvorratsraum in den Ringraum - und von dort in den im Innenkolben angeordneten zentrischen Ölvorratsraum - an einer Stelle, die in geringem Abstand vom Boden des Stößels angeordnet ist. Es ist bekannt, daß es Betriebszustände gibt, in welchen der äußere ringförmige Ölvorratsraum nur teilweise mit ÖI gefüllt ist, oder doch wenigstens einen - wenn auch geringen - Anteil an Luft enthält. Wird nun beim Ingangsetzen des Motors das im zentrischen Olvorratsraum vorhandene ÖI zur Auffüllung des Hochdruckraumes benötigt, so wird dadurch in den zentrischen Ölvorratsraum zunächst die im äußeren ringförmigen Ölvorratsraum sich am oberen Ende befindliche Luft nachgesaugt werden. Das kann dazu führen, daß dann diese, sich jetzt im zentrischen Ölvorratsraum befindliche Luft nicht schnell genug wieder aus diesem abgeführt werden kann, sondern daß sie im Verlauf der nächsten Betriebsspiele auch in den Ölhochdruckraum gelangt, was zu den bekannten nachteiligen Folgen führt. Eine Vergrößerung des Ringraumes in axialer Richtung mit dem Ziel die Eintrittsöffnung in größerem Abstand vom Boden des Stößels anzuordnen, ist wegen der damit verbundenen Dichtheitsverluste im Dichtspalt zwischen Innenkolben und Führungshülse jedoch bedenklich.
  • Bei hydraulischen Tassenstößeln, bei denen ein Innenkolben direkt in einer mit dem Tassenstößelgehäuse verbundenen Führungshülse geführt wird, ist es bekannt, einen Ölknal zwischen ringförmigen und zentrischen Vorratsraum durch ein spiralförmig gebogenes Rohr (JP-A 59-87212) oder durch eine konzentrisch zum Außenmantel der Führungshülse angeordnete, ringförmige Wand zu bilden (JP-A 59-65508). Diese Maßnahmen sind bedingt durch die zusätzlich verwendeten Bauteile in der Herstellung relativ teuer und bewirken eine Vergrößerung der Masse des Tassenstößels.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache konstruktive Maßnahmen sicherzustellen, daß sich am oberen Ende des äußeren ringförmigen Ölvorratsraumes absetzende Luft nicht in den zentrischen Ölvorratsraum gesaugt werden kann.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Eintrittsöffnung in der Nähe des dem Boden abgewandten Endes der Führungshülse liegt und in eine sich über einen relativ geringen Teilbereich des Umfanges der Führungshülse erstreckende Längsnut mündet, die in der Bohrung der Führungshülse angeordnet ist, sich zum Boden hin erstreckt und dort über den Ringraum in die Ölübertrittsöffnung übergeht.
  • Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand von zwei Längsschnitten durch unterschiedliche Stößelausführungen beispielhaft dargestellt.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Stößel besteht aus dem tassenförmigen Gehäuse 1, welches aus der hohlzylindrischen Wandung 2 und dem damit einstückigen Boden 3 besteht. In diesem Gehäuse ist ein Innenteil 4 angeordnet, welches aus dem Scheibenteil 5 und der zylindrischen Führungshülse 6 gebildet ist. An der Kontaktstelle 7 zwischen dem Außenumfang des Scheibenteiles 5 und der hohlzylindrischen Wandung 2 sind diese beiden Teile durch Einbördeln fest miteinander verbunden. Um eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu erzielen, ist an dieser Stelle eine zusätzliche Schweißung, Lötung oder dergleichen möglich. Das Scheibenteil 5 legt sich zum Zwecke der Verbindung gegen die in die hohlzylindrische Wandung eingeformte Umfangsrille 8 und wird andererseits von der aus der hohlzylindrischen Wandung herausgeformten Wulst 9 überdeckt.
  • Die zylindrische Führungshülse 6 greift stirnseitig in eine Nut in der Innenfläche 10 des Bodens 3 ein. In diesem Endbereich weist die Führungshülse 6 einen vergrößerten Innendurchmesser 11 auf, um dort einer Tellerscheibe 12 Platz zu geben, mit welcher das hydraulische Spielausgleichselement 13 gegen Herausrutschen aus der Bohrung der Führungshülse 6 gesichert ist.
  • Der ringförmige Hohraum, der begrenzt is von der hohlzylindrischen Wandung 2, dem Scheibenteil 5, der zylindrischen Führungshülse 6 und der Innenfläche 10 des Bodens 3, bildet einen ringförmigen Ölvorratsraum 14, der durch die in der Umfangsrille 8 angeordnete Bohrung 15 von außen mit Öl versorgt werden kann. Das hydraulische Spielausgleichselement 13 besteht aus dem Außenkolben 16, der gleitend in der Führungshülse 6 geführt ist, und der andererseits wiederum gleitend und mit engem Spiel den Innenkolben 17 aufnimmt. Dieser weist an seinem dem Boden 3 zugewandten Ende einen zentrischen Ölvorratsraum 18 auf, weicher mittels der Ausnehmung 19 in der Innenfläche 10 des Bodens 3 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Ringraum 20 zwischen Innenkolben 17 und Führungshülse 6 steht. Aus dem zentrischen Ölvorratsraum 18 kann das Öl über die Bohrung 21, die durch das Rückschlagventil 22 verschließbar ist, in den Ölhochdruckraum 23 gelangen, der von den beiden Kolben 16 und 17 begrenzt ist. Unter Wirkung der Feder 24 werden diese beiden Kolben auseinandergedrückt. Die untere Stirnfläche 25 des Außenkolbens 16 seht im eingebauten Zustand in Kontakt mit der Stirnfläche des Schaftes eines Motorventils, während von außen gegen den Boden 3 ein Steuernocken anläuft.
  • Zur Uberführung des Öles aus dem äußeren ÖIvorratsraum 14 in den zentrischen Ölvorratsraum 18 ist in der Nähe des dem Boden 3 abgewandten Endes der Führungshülse 6 eine Eintrittsöffnung 26 vorgesehen, die in eine Längsnut 27 mündet, die in der Bohrungswandung der Führungshülse 6 angeordnet ist und sich in Richtung auf den Boden 3 erstreckt.
  • Das Öl aus dem äußeren ringförmigen Vorratsraum 14 gelangt somit über die Eintrittsöffnung 26 in die Längsnut 27, von dort in den Ringraum 20 und über die Ausnehmung 19 in den zentrischen Ölvorratsraum 18. Sich eventuell im äußeren Ölvorratsraum 14 am oberen Ende absetzende Luft kann somit nicht in den zentrischen Ölvorratsraum 18 gelangen.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Stößelausführung unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen durch die andersartige Gestaltung des äußeren tassenförmigen Gehäuses 1. Die Führungshülse 28 ist hier einstückig mit dem Boden 3 ausgebildet und der äußere Ölvorratsraum 14 ist an seinem dem Boden 3 abgewandten Ende durch ein separates Scheibenteil 29 abgeschlossen, welches an seinem Außenrand mit der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 verstemmt ist, und welches gegenüber dem Ende der Führungshülse 28 durch einen in diese eingesetzten O-Ring 30 abgedichtet ist.
  • Auch hier erfolgt der Ölübertritt aus dem ringförmigen Ölvorratsraum 14 in den zentrischen Ölvorratsraum 18 durch eine in der Führungshülse 28 an deren dem Boden abgewandten Ende vorgesehene Eintrittsöffnung 31, welche in die in der Bohrung der Führungshülse 28 vorgesehene Längsnut 32 mündet. Durch diese Längsnut gelangt das Öl in den Ringraum 33 zwischen dem Innenkolben 17 und der Führungshülse 28, und von dort durch eine am stirnseitigen Ende des Innenkolbens 17 vorgesehene Ausnehmung 34 schließlich in den zentrischen Ölvorratsraum 18.

Claims (3)

1. Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, und gegen dessen eine Stirnfläche ein Steuernocken anläuft und der andererseits mit einer zweiten Stirnfläche gegen das Ende eines Ventilschaftes anliegt, wobei der Ventilstößel aus einem tassenförmigen Gehäuse (1) besteht, welches eine hohlzylindrische Wandung (2) umfaßt, die am einen Ende durch einen Boden (3) verschlossen ist, gegen welchen von außen der Steuernocken anläuft, und welches eine zu der hohlzylindrischen Wandung konzentrische zylindrische Führungshülse (6, 28) aufweist, die sich, ausgehend vom Boden (3), bis in das Zentrum eines Scheibenteiles (5, 29) erstreckt, welches mit seinem Außenumfang in die hohlzylindrische Wandung (2) des Gehäuses (1) übergeht, wobei das Scheibenteil (5, 29) und die Führungshülse (6, 28) flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, wodurch zwischen der hohlzylindrischen Wandung (2) und der zylindrischen Führungshülse (6, 28) ein ringförmiger Ölvorratsraum (14) begrenzt ist, der durch eine nach außen führende Bohrung (15) mit Öl versorgt ist, wobei in der Führungshülse das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement (13) längsverschieblich geführt ist, welches durch einen Innenkolben (17) und einen diesen übergreifenden Außenkolben (16) gebildet ist, die längsverschieblich ineinander geführt sind, und die miteinander einen Öldruckraum (23) begrenzen, der durch eine, durch ein Rückschlagventil (22) verschlossene Bohrung (21) im Innenkolben (17) mit einem zentrischen Ölvorratsraum (18) verbunden ist, der im Innenkolben (17) angeordnet und einerseits durch die Wandung des Innenkolbens (17) und andererseits durch die Innenfläche (10) des Bodens (3) des Gehäuses (1) begrenzt ist, gegen welche der Innenkolben (17) stirnseitig anliegt, während der Außenkolben (16) längsverschieblich in der zylindrischen Führungshülse (6, 28) gelagert ist und mit seinem geschlossenen Ende gegen das Ende des Ventilschaftes anliegt, und daß an dem dem Boden (3) zugewandten Ende des Innenkolbens (17) eine Olübertrittsöffnung (19, 24) zwischen dem zentrischen Ölvorratsraum (18) und einem zwischen dem Innenkolben (17) und der Führungshülse (28) gebildeten Ringraum (33, 20) vorgesehen ist, wobei an einer vom Boden (3) entfernten Stelle die Führungshülse (6, 28) eine Eintrittsöffnung (26, 31) aufweist, die mit dem Ringraum (33, 20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (26, 31), in der Nähe des dem Boden (3) abgewandten Endes der Führungshülse (6, 28) liegt und in eine sich über einen relativ geringen Teilbereich des Umfanges der Führungshülse (6, 28) erstreckende Längsnut mündet, die in der Bohrung der Führungshülse (6, 28) angeordnet ist, sich zum Boden (3) hin erstreckt und dort über den Ringraum (33, 20) in die Ölübertrittsöffnung (19, 34) übergeht.
2. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Olübertrittsöffnung in den zentrischen Olvorratsraum (18) durch eine die Kontaktfläche zwischen Innenkolben (17) und Innenfläche (10) des Bodens (3) übergreifende Ausnehmung (19) im Boden (3) gebildet ist.
3. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Olübertrittsöffnung in den zentrischen Olvorratsraum (18) durch wenigstens eine Ausnehmung (34) am stirnseitigen Ende des Innenkolbens (17) gebildet ist.
EP86108970A 1985-08-08 1986-07-02 Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel Expired - Lifetime EP0212162B1 (de)

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DE3528432 1985-08-08

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EP0212162A1 EP0212162A1 (de) 1987-03-04
EP0212162B1 true EP0212162B1 (de) 1990-12-27

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EP86108970A Expired - Lifetime EP0212162B1 (de) 1985-08-08 1986-07-02 Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel

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