EP0266685A1 - Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel - Google Patents

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EP0266685A1
EP0266685A1 EP87115946A EP87115946A EP0266685A1 EP 0266685 A1 EP0266685 A1 EP 0266685A1 EP 87115946 A EP87115946 A EP 87115946A EP 87115946 A EP87115946 A EP 87115946A EP 0266685 A1 EP0266685 A1 EP 0266685A1
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guide sleeve
cylindrical wall
hollow cylindrical
valve tappet
disc part
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Georg Dr.Ing. E.H. Dipl.-Kfm. Schaeffler
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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INA Waelzlager Schaeffler OHG
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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 which consists of a cup-shaped housing which comprises a hollow cylindrical wall which is closed at one end by a bottom, against which a control cam is connected from the outside starts, and in which a concentric to the hollow cylindrical wall guide sleeve is arranged, which ends at its end facing away from the bottom in the center of a disc part, which merges with its outer circumference into the hollow cylindrical wall of the housing, and which guide sleeve with its other end in a distance from the ground, the actual hydraulic play compensation element being guided in a longitudinally displaceable manner in the guide sleeve.
  • valve lifters are known for example from US-PS 45 90 898. These essentially also meet the requirements placed on them.
  • the valve lifters are particularly required to have the lowest possible mass. This leads to constructions with ever smaller wall thicknesses, which leads to vibrations in the high-frequency accelerations and decelerations that occur during operation, which under unfavorable conditions can lead to fractures and complete destruction of the valve lifters.
  • a particularly critical point is the guide sleeve, which is connected to the cylindrical wall of the cup housing only at one end via a disk part, while it projects freely at its opposite end. If to reduce the mass of the valve lifter also the guide sleeve and the disk part Must be made thinner, this results in a critical situation from a vibration point of view.
  • the invention has for its object to achieve such a stiffening of the housing with simple technical means that even with reduced wall thicknesses there is no risk of damage due to vibrations.
  • a second disc part which starts from the hollow cylindrical wall and additionally supports the guide sleeve at a distance from the first disc part.
  • the second disc part pass into the hollow cylindrical wall in the immediate vicinity of the first disc part, from where it extends in a funnel shape towards the bottom and nearby the bottom of the end of the guide sleeve engages it.
  • the second disc part may be useful to design the second disc part so that it merges into an axial collar at its bore, which receives the guide sleeve in its bore. It only needs to be a tight fit between the guide sleeve on the one hand and the axial collar on the other without additional fasteners being required. On the other hand, however, if necessary, it is entirely possible to firmly connect the second disk part to the guide sleeve by welding, soldering, gluing or the like.
  • Another expedient embodiment can consist in that the second disk part is formed in one piece with the guide sleeve.
  • the two disk parts can finally be arranged at right angles to the longitudinal axis of the valve lifter and at a mutual distance also start in one piece from the two ends of the guide sleeve.
  • the plungers shown in the figures each consist of the cup-shaped housing 1, which is formed from the hollow cylindrical wall 2 and the base 3, which is integral therewith.
  • the guide sleeve 4 is arranged concentrically in the housing 1 and opens at its end facing away from the base 3 into the center of a first disk part 5, which in turn is connected to the hollow cylindrical wall 2.
  • the actual hydraulic play compensation element 6 is guided in a longitudinally displaceable manner in the guide sleeve 4.
  • a second disc part 7 is provided which, in the embodiments according to FIGS. 1 and 2, merges into the hollow cylindrical wall 2 in the immediate vicinity of the first disc part 5.
  • the second disc part 7 is provided at its bore with an axially directed collar 8, the inner diameter of which is so matched to the outer diameter of the guide sleeve 4 that there is a tight fit between them.
  • FIG. 2 differs from this embodiment in that the second disk part 7 is formed in one piece with the guide sleeve 4. While the first disk part 5 extends from the lower end of the guide sleeve 4, the second disk part 7 extends from the upper end of the guide sleeve 4 inclined outwards, where it merges into the hollow cylindrical wall 2 in the immediate vicinity of the first disk part 5.
  • FIG. 3 shows a further variant in which - similar to FIG. 2 - the first disk part 5 starts from the lower end of the guide sleeve 4 and the second disk part 7 from the upper end thereof.
  • both pane parts 5 extend and 7 at right angles to the longitudinal axis of the valve tappet and merge into the hollow cylindrical wall 2 at two axially distant locations.
  • a box-shaped construction is created which has an even higher rigidity than that previously described.
  • a bore 9 is provided in the second disc part 7, through which the two partial storage spaces, which are separated by the second disc part 7, are connected to one another.

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Abstract

Bei einem sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und der 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 ein Steuernocken anläuft, und in welchem eine zu der hohlzylindrischen Wandung (2) konzentrische Führungshülse (4) angeordnet ist, die an ihrem dem Boden (3) abgewandten Ende in das Zentrum eines Scheibenteiles (5) mündet, welches mit seinem Außenumfang in die hohlzylindrische Wandung (2) des Gehäuses (1) übergeht, und welche Führungshülse (4) sich mit ihrem anderen Ende in einem Abstand vom Boden (3) befindet, wobei in der Führungshülse (4) das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement (6) längsverschieblich geführt ist, wird zur Versteifung des Gehäuses ein zweites Scheibenteil (7) vorgesehen, welches von der hohlzylindrischen Wandung (2) ausgeht und die Führunghülse (4) in einem Abstand von dem ersten Scheibenteil (5) zusätzlich abstützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und der aus einem tassenförmigen Gehäuse besteht, welches eine hohlzylindrische Wandung umfaßt, die am einen Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen welchen von außen ein Steuernocken anläuft, und in welchem eine zu der hohlzylindrischen Wandung konzentrische Führungshülse angeordnet ist, die an ihrem dem Boden abgewandten Ende in das Zentrum eines Scheibenteiles mündet, welches mit seinem Außenumfang in die hohlzylindrische Wandung des Gehäuses übergeht, und welche Führungshülse sich mit ihrem anderen Ende in einem Abstand vom Boden befindet, wobei in der Führungshülse das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement längsverschieblich geführt ist.
  • Derartige Ventilstößel sind beispielsweise aus der US-PS 45 90 898 bekannt. Diese erfüllen im wesentlichen auch die an sie gestellten Anforderungen. Im Zusammenhang mit der Entwicklung immer leistungsfähigerer, mit hohen Drehzahlen laufender Verbrennungsmotoren wird dabei an die Ventilstößel insbesondere die Forderung nach geringstmöglicher Masse gestellt. Dies führt zu Konstruktionen mit immer geringeren Wanddicken, was bei den im Betrieb auftretenden hochfrequenden Beschleunigungen und Verzögerungen zu Schwingungen führt, die unter ungünstigen Bedingungen zu Brüchen und zur völligen Zerstörung der Ventilstößel führen können. Ein besonders kritischer Punkt ist dabei die Führungshülse, die nur an ihrem einen Ende über ein Scheibenteil mit der zylindrischen Wandung des Tassengehäuses verbunden ist, während sie an ihrem entgegengesetzten Ende frei auskragt. Wenn zur Verringerung der Masse des Ventilstößels auch die Führungshülse und das Scheibenteil dünner ausgeführt werden müssen, ergibt sich dadurch aus schwingungstechnischer Sicht eine kritische Situation.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen technischen Mitteln eine solche Versteifung des Gehäuses zu erreichen, daß auch bei verringerten Wanddicken nicht mit Schäden zu rechen ist, die auf Schwingungen zurückzuführen sind.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß ein zweites Scheibenteil vorgesehen ist, welches von der hohlzylindrischen Wandung ausgeht und die Führungshülse in einem Abstand von dem ersten Scheibenteil zusätzlich abstützt. Auf diese Weise wird eine Art Kastenprofil geschaffen, welches auch bei deutlich verringerter Wandstärke eine erheblich höhere Steifigkeit aufweist, als die bisherigen Stößelkonstruktionen.
  • Um bei dieser Konstruktion den äußeren ringförmigen Ölvorratsraum nicht unzulässig zu verkleinern, ist es zweckmäßig, das zweite Scheibenteil in unmittelbarer Nachbarschaft des ersten Scheibenteiles in die hohlzylindrische Wandung übergehen zu lassen, wobei es sich von dort aus trichterförmig in Richtung des Bodens erstreckt und in der Nähe des dem Boden zugewandten Endes der Führungshülse an dieser angreift.
  • Dabei kann es zweckmäßig sein, das zweite Scheibenteil so auszubilden, daß es an seiner Bohrung in einen axialen Kragen übergeht, der in seiner Bohrung die Führungshülse aufnimmt. Dabei braucht zwischen der Führungshülse einerseits und dem axialen Kragen andererseits nur ein Festsitz vorzuliegen, ohne daß es zusätzlicher Befestigungsmittel bedarf. Andererseits ist es jedoch im Bedarfsfalle durchaus möglich, das zweite Scheibenteil durch Schweißen, Löten, Kleben oder dergleichen fest mit der Führungshülse zu verbinden.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung kann darin bestehen, daß das zweite Scheibenteil einstückig mit der Führungshülse gebildet ist.
  • Um eine noch starrere Abstützung der Führungshülse zu erreichen, können schließlich die beiden Scheibenteile im gegenseitigen Abstand nahezu rechtwinklig zur Längsac hse des Ventilstößels angeordnet sein und außerdem einstückig von den beiden Enden der Führungshülse ausgehen.
  • In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
  • Die in den Figuren dargestellten Stößel bestehen jeweils aus dem tassenförmigen Gehäuse 1, welches aus der hohlzylindrischen Wandung 2 und dem damit einstückigen Boden 3 gebildet ist. Konzentrisch in dem Gehäuse 1 ist die Führungshülse 4 angeordnet, die an ihrem dem Boden 3 abgewandten Ende in das Zentrum eines ersten Scheibenteiles 5 mündet, welches seinerseits mit der hohlzylindrischen Wandung 2 verbunden ist. In der Führungshülse 4 ist das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement 6 längsverschieblich geführt.
  • Zusätzlich zu dem ersten Scheibenteil 5 ist ein zweites Scheibenteil 7 vorgesehen, welches bei den Ausführungen nach den Figuren 1 und 2 in unmittelbarer Nachbarschaft des ersten Scheibenteiles 5 in die hohlzylindrische Wandung 2 übergeht.
  • Gemäß Figur 1 ist das zweite Scheibenteil 7 an seiner Bohrung mit einem axial gerichteten Kragen 8 versehen, dessen Innendurchmesser so auf den Außendurchmesser der Führungshülse 4 abgestimmt ist, daß zwischen diesen ein Festsitz vorhanden ist.
  • Die Figur 2 weicht von dieser Ausführung insofern ab, als bei ihr das zweite Scheibenteil 7 einstückig mit der Führungshüse 4 gebildet ist. Während das erste Scheibenteil 5 vom unteren Ende der Führungshülse 4 ausgeht, erstreckt sich das zweite Scheibenteil 7 vom oberen Ende der Führungshülse 4 ausgehend geneigt nach außen, wo es in unmittelbarer Nachbarschaft des ersten Scheibenteiles 5 in die hohlzylindrische Wandung 2 übergeht.
  • In Figur 3 schließlich ist eine weitere Variante dargestellt, bei der - ähnlich wie in Figur 2 - das erste Scheibenteil 5 vom unteren Ende der Führungshülse 4 und das zweite Scheibenteil 7 von deren oberen Ende ausgeht. Im Unterschied zur Figur 2 erstrecken sich jedoch beide Scheibenteile 5 und 7 rechtwinklig zur Längsachse des Ventilstößels nach außen und gehen an zwei axial voneinander entfernten Stellen in die hohlzylindrische Wandung 2 über. Auf diese Weise entsteht eine kastenförmige Konstruktion, die eine noch höhere Steifigkeit besitzt, als die vorher beschriebenen. Um dabei den äußeren ringförmigen Ölvorratsraum nicht zu verkleinern, ist in dem zweiten Scheibenteil 7 eine Bohrung 9 vorgesehen, durch welche die beiden Teil-Vorratsräume, die durch das zweite Scheibenteil 7 getrennt sind, miteinander verbunden werden.

Claims (6)

1. Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und der 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 ein Steuernocken anläuft, und in welchem eine zu der hohlzylindrischen Wandung (2) konzentrische Führungshülse (4) angeordnet ist, die an ihrem dem Boden (3) abgewandten Ende in das Zentrum eines Scheibenteiles (5) mündet, welches mit seinem Außenumfang in die hohylzylindrische Wandung (2) des Gehäuses (1) übergeht, und welche Führungshülse (4) sich mit ihrem anderen Ende in einem Abstand vom Boden (3) befindet, wobei in der Führungshülse (4) das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement (6) längsverschieblich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Scheibenteil (7) vorgesehen ist, welches von der hohlzylindrischen Wandung (2) ausgeht und die Führunghülse (4) in einem Abstand von dem ersten Scheibenteil (5) zusätzlich abstützt.
2. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Scheibenteil (7) in unmittelbarer Nachbarschaft des ersten Scheibenteiles (5) in die hohlzylindrische Wandung (2) übergeht, sich von dort aus trichterförmig in Richtung des Bodens (3) erstreckt und in der Nähe des dem Boden (3) zugewandten Endes der Führungshülse (4) an dieser angreift.
3. Ventilstößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Scheibenteil (7) an seiner Bohrung in einen axialen Kragen (8) übergeht, der in seiner Bohrung die Führungshülse (4) aufnimmt.
4. Ventilstößel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Scheibenteil (7) durch Schweißen, Löten, Kleben oder dergleichen fest mit der Führungshülse (4) verbunden ist.
5. Ventilstößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Scheibenteil (7) einstückig mit der Führungshülse (4) gebildet ist.
6. Ventilstößel nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheibenteile (5, 7) im gegenseitigen Abstand nahezu rechtwinklig zur Längsachse des Ventilstößels angeordnet sind und einstückig von den beiden Enden der Führungshülse (4) ausgehen.
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