EP0335121B1 - Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel - Google Patents

Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel Download PDF

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EP0335121B1
EP0335121B1 EP89103618A EP89103618A EP0335121B1 EP 0335121 B1 EP0335121 B1 EP 0335121B1 EP 89103618 A EP89103618 A EP 89103618A EP 89103618 A EP89103618 A EP 89103618A EP 0335121 B1 EP0335121 B1 EP 0335121B1
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hollow cylindrical
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sleeve
cylindrical wall
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Helmut Zorn
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 according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to eliminate the disadvantage shown for a generic valve lifter with simple structural and in particular hardly additional costs and to achieve a permanent and independent of the floor deflection of the sleeve against the oil reservoir.
  • the invention solves this problem by the features specified in the characterizing part of claim 1. This ensures that the point at which the connection between the sleeve on the one hand and the cup-shaped housing takes place on the other hand remains unaffected by the floor deflections during operation.
  • it may be sufficient in individual cases to press the axially directed collar into the bore of the hollow cylindrical wall of the cup-shaped housing with a corresponding preload, so that the collar fits snugly in the bore of the hollow cylindrical wall.
  • the radially outward flange starting from the sleeve bear against the bottom of the cup-shaped housing, or to arrange it at a short distance from the floor, in order to ensure that any influence of the floor deflections on the flange and thus switch off to the weld seam, if applicable.
  • the flange can be slightly inclined so that it is only in its radially outermost region in contact with the inner surface of the floor. But it can also be supported on a shoulder of the hollow cylindrical wall so that it has no contact with the inner surface of the bottom. It is also possible to design the sleeve so that its end facing away from the ground is supported on the disk part. This creates a clamp connection that provides a secure hold for the sleeve and the flange connected to it.
  • the invention can also be used with advantage in a known valve tappet in which a cylinder jacket bears against the bore of the hollow cylindrical wall, which is attached to the wall in a liquid-tight manner at its end facing away from the floor and which has a longitudinal channel at least at one circumferential point with the wall limited, which is connected at its end facing away from the bottom with an oil supply bore, and which opens into the oil reservoir at its bottom end.
  • a tappet it is expedient to design and dimension the cylinder jacket so that it supports the cylindrical collar of the radial flange with its bottom end face.
  • the plunger shown consists of the cup-shaped housing 1, which consists of the hollow cylindrical wall 2 and the bottom 3, which is integral therewith.
  • this housing an inner part 4 is arranged, which is formed from the disc part 5 and the cylindrical guide sleeve 6.
  • 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 hydraulic lash adjuster 10 is mounted, which consists of the outer piston 11, which is slidably guided in the guide sleeve 6, and which in turn slides and receives the inner piston 12 with tight play.
  • This has at its end facing the bottom 3 a central oil storage space 13, which is in fluid communication with an annular space 16 by means of the recess 14 in the inner surface 15 of the bottom 3, which is delimited by the inner piston 12 on the one hand and a sleeve 17 on the other, which itself over the cylindrical guide sleeve 6 extends in the direction from the bottom 3 to the vicinity of the disc part 5.
  • the sleeve 17 is dimensioned such that it overlaps the guide sleeve 6 on the outside with its bore and has at least one circumferential point with a longitudinally extending groove-shaped formation 18 which, together with the guide sleeve 6, delimits a longitudinal channel 19 via which oil from the outside annular oil storage space 20 in the annular space 16 and from there can finally get into the central oil storage space 13. From there, the oil is fed into the high-pressure oil chamber 22 in a known manner via the check valve 21.
  • the sleeve 17 is connected to the housing 1 in that at its end facing the bottom 3 it has a slightly inclined flange 23 which extends outwards and extends to the bore of the hollow cylindrical wall 2 and there in a short, passes axially away from the bottom 3 cylindrical collar 24 which fits snugly in the bore of the hollow cylindrical wall 2 and thereby creates a durable connection. If it is deemed necessary, the cylindrical collar 24 can additionally be welded to the bore of the wall 2 at its free end.
  • Figure 2 differs from Figure 1 in that the flange 23 is supported against a shoulder 25 of the hollow cylindrical wall 2 so that it has no contact with the inner surface 15 of the bottom 3. At the same time, the sleeve 17 is supported with its end facing away from the bottom 3 on the disk part 5, so that a firm clamping connection is provided.
  • the ring stamp 31 is in his Position before the material deformation of the wall 2 shown, while the right half shows the ring punch 31 in the position after the bead 30 has been shaped out of the wall 2.
  • retaining lugs for the sleeve 17 can also be formed out of the wall 2 at individual circumferential locations.
  • the ring stamp 31 has projections, the outer edges of which lie on a diameter that is larger than the diameter of the collar 24.
  • a cylinder jacket 26 adjoins the radially outer edge of the disk part 5, which lies against the bore of the hollow cylindrical wall 2 and which in the example shown is produced in one piece with the inner part 4.
  • this cylinder jacket 26, together with the wall 2 delimits a longitudinal channel 27 which is connected to an oil feed bore 28 at its end facing away from the base 3 and which opens into the oil reservoir 20 at its bottom end.
  • the cylindrical collar 24 of the flange 23 is supported on the bottom end face of the cylinder jacket 26 and is therefore sufficiently fastened without additional measures being required for this

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus dem Dokument DE-A-3542192 ist bereits eine derartige Stößelausführung bekannt geworden, bei der die dichte Verbindung der Hülse an der Innenfläche des Bodens dadurch erreicht wurde, daß die Hülse stumpf gegen die Innenfläche des Bodens stieß und dort verschweißt wurde. Es hat sich gezeigt, daß im Betrieb auftretende geringfügige dynamische Bodendurchbiegungen beim Auflaufen des Steuernockens die zwischen dem Boden und der Hülse befindliche Schweißnaht derart belasten, daß diese häufig nach einer gewissen Betriebsdauer bricht. Wenngleich damit der Stößel seine Funktionsfähigkeit nicht verliert, so gehen dadurch doch die Vorteile verloren, welche durch die Anordnung der Hülse erzielt werden. Entsprechende Verhältnisse liegen bei dem aus dem Dokument DE-A-3623638 bekannten Ventilstößel vor, dessen die Führungshülse übergreifende Hülse ebenfalls stumpf gegen die Innenfläche des Bodens stößt.
  • Aus dem Dokument EP-A-0187217 ist es bekannt, bei einem Ventilstößel an die Führungshülse eine trichterförmige Ringscheibe angrenzen zu lassen, die sich nach außen bis zum Boden des tassenförmigen Gehäuses erstreckt und dort in eine an der Innenseite der Gehäusewandung anliegende zylindrische Hülse übergeht. An ihrem offenen Ende kann diese Hülse durch Schweißen mit der Wandung verbunden sein. Dieser Stößel gehört nicht zu der eingangsgenannten Art und weist auch keine die Führungshülse übergreifende zusätzliche Hülse auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven und insbesondere kaum Mehrkosten verursachenden Maßnahmen den für einen gattungsgemäßen Ventilstößel aufgezeigten Nachteil zu beseitigen und eine dauerhafte und von den Bodendurchbiegungen unabhängige Abdichtung der Hülse gegenüber dem Ölvorratsraum zu erreichen.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch diese wird erreicht, daß die Stelle, an der die Verbindung zwischen der Hülse einerseits und dem tassenförmigen Gehäuse andererseits erfolgt, von den Bodendurchbiegungen im Betrieb unbeeinflußt bleibt. Um eine haltbare Verbindung zu erzielen, kann es im Einzelfall genügen, den axial gerichteten Kragen mit entsprechender Vorspannung in die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung des tassenförmigen Gehäuses einzupressen, so daß der Kragen satt in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung anliegt. Bei Bedarf ist es jedoch ebenso möglich, den zylindrischen Kragen an seinem freien Ende wenigstens an einigen Umfangsstellen mit der hohlzylindrischen Wandung zu verschweißen oder dort durch plastische Verformung der Wandung zu befestigen.
  • In allen Fällen ist es möglich, den von der Hülse ausgehenden, radial nach außen gerichteten Flansch entweder am Boden des tassenförmigen Gehäuses anliegen zu lassen, oder ihn auch in geringem Abstand vom Boden anzuordnen, um mit Sicherheit jeden Einfluß der Bodendurchbiegungen auf den Flansch und damit auf die eventuell vorgesehene Schweißnaht auszuschalten. Dabei kann der Flansch derart leicht geneigt sein, daß er nur in seinem radial äußersten Bereich in Kontakt mit der Innenfläche des Bodens steht. Er kann aber auch derart an einem Absatz der hohlzylindrischen Wandung abgestützt sein, daß er keinen Kontakt mit der Innenfläche des Bodens hat. Es ist auch möglich, die Hülse so auszubilden, daß sie sich mit ihrem vom Boden abgekehrten Ende am Scheibenteil abstützt. So entsteht eine Klemmverbindung, die einen sicheren Halt für die Hülse und den mit ihr verbundenen Flansch ergibt.
  • Die Erfindung kann auch mit Vorteil bei einem bekannten Ventilstößel angewandt werden, bei dem gegen die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung ein Zylindermantel anliegt, der an seinem von dem Boden abgewandten Ende an der Wandung flüssigkeitsdicht befestigt ist und der an wenigstens einer Umfangsstelle mit der Wandung einen Längskanal begrenzt, der an seinem von dem Boden abgewandten Ende mit einer Ölzuführbohrung verbunden ist, und der an seinem bodenseitigen Ende in den Ölvorratsraum mündet. Bei einem solchen Stößel ist es zweckmäßig, den Zylindermantel so auszubilden und zu dimensionieren, daß er mit seiner bodenseitigen Stirnfläche den zylindrischen Kragen des Radialflansches abstützt.
  • In den Zeichnungen sind Längsschnitte durch erfindungsgemäße Stößel dargestellt.
  • In allen Figuren besteht der dargestellte Stößel 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 Kontaktfläche 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.
  • In der Bohrung der zylindrischen Führungshülse 6 ist das hydraulische Spielausgleichselement 10 gelagert, das aus dem Außenkolben 11 besteht, der gleitend in der Führungshülse 6 geführt ist, und der andererseits wiederum gleitend und mit engem Spiel den Innenkolben 12 aufnimmt. Dieser weist an seinem dem Boden 3 zugewandten Ende einen zentrischen Ölvorratsraum 13 auf, welcher mittels der Ausnehmung 14 in der Innenfläche 15 des Bodens 3 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Ringraum 16 steht, der durch den Innenkolben 12 einerseits und eine Hülse 17 andererseits begrenzt ist, welche sich über die zylindrische Führungshülse 6 in der Richtung vom Boden 3 bis in die Nähe des Scheibenteiles 5 erstreckt. Die Hülse 17 ist dabei so dimensioniert, daß sie mit ihrer Bohrung die Führungshülse 6 außen übergreift und an wenigstens einer Umfangsstelle eine sich in Längsrichtung erstreckende rinnenförmige Ausformung 18 aufweist, die zusammen mit der Führungshülse 6 einen Längskanal 19 begrenzt, über welchen Öl aus dem äußeren ringförmigen Ölvorratsraum 20 in den Ringraum 16 und von dort schließlich in den zentrischen Ölvorratsraum 13 gelangen kann. Von dort aus wird über das Rückschlagventil 21 das Öl in bekannter Weise in den Ölhochdruckraum 22 geführt.
  • In Figur 1 ist die Hülse 17 dadurch mit dem Gehäuse 1 verbunden, daß sie an ihrem dem Boden 3 zugewandten Ende einen leicht geneigt nach außen gerichteten Flansch 23 aufweist, der sich bis an die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 erstreckt und dort in einen kurzen, axial vom Boden 3 abgekehrten zylindrischen Kragen 24 übergeht, der satt in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 anliegt und dadurch eine haltbare Verbindung schafft. Wenn es für erforderlich gehalten wird, kann der zylindrische Kragen 24 an seinem freien Ende zusätzlich mit der Bohrung der Wandung 2 verschweißt werden.
  • Die Figur 2 unterscheidet sich von der Figur 1 dadurch, daß sich der Flansch 23 gegen einen Absatz 25 der hohlzylindrischen Wandung 2 so abstützt, daß er keinen Kontakt mit der Innenfläche 15 des Bodens 3 hat. Gleichzeitig stützt sich die Hülse 17 mit ihrem vom Boden 3 abgekehrten Ende am Scheibenteil 5 ab, so daß eine feste Klemmverbindung gegeben ist.
  • Gemäß Figur 3, die nur das Gehäuse 1 mit der Hülse 17 eines Tassenstößels zeigt, ist der zylindrische Kragen 24 des nach außen gerichteten Flansches 23 an seinem freien Ende dadurch an der hohlzylindrischen Wandung 2 befestigt, daß nach dem Einsetzen der Hülse 17 in das Gehäuse 1 das Material der Wandung 2 im Bereich eines Wandabsatzes 29 im Kaltfluß verformt wird, so daß es sich in Form einer Wulst 30 an die ringförmige Stirnfläche des zylindrischen Kragens 24 anlegt. Eine solche Verformung läßt sich mit einem Ringstempel 31 als Verstemmwerkzeug durchführen, der axial in das Gehäuse 1 eingepreßt wird. In der linken Hälfte von Figur 3 ist der Ringstempel 31 in seiner Stellung vor der Materialverformung der Wandung 2 dargestellt, während die rechte Hälfte den Ringstempel 31 in der Stellung nach dem Herausformen der Wulst 30 aus der Wandung 2 zeigt. Statt einer umlaufenden Wulst können auch an einzelnen Umfangsstellen Haltenasen für die Hülse 17 aus der Wandung 2 herausgeformt werden. In diesem Falle weist der Ringstempel 31 Vorsprünge auf, deren Außenkanten auf einem Durchmesser liegen, der größer ist, als der Durchmesser des Kragens 24.
  • Bei dem in Figur 4 dargestellten Ventilstößel schließt sich an den radial äußeren Rand des Scheibenteils 5 ein Zylindermantel 26 an, der gegen die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 anliegt und der in dem dargestellten Beispiel einstückig mit dem Innenteil 4 hergestellt ist. An einer Umfangsstelle begrenzt dieser Zylindermantel 26 zusammen mit der Wandung 2 einen Längskanal 27, der an seinem von dem Boden 3 abgewandten Ende mit einer Ölzuführbohrung 28 verbunden ist, und der an seinem bodenseitigen Ende in den Ölvorratsraum 20 mündet. Der zylindrische Kragen 24 des Flansches 23 stützt sich in dem dargestellten Beispiel an der bodenseitigen Stirnfläche des Zylindermantels 26 ab und ist dadurch ausreichend befestigt, ohne daß es hierfür zusätzlicher Maßnahmen bedarf

Claims (7)

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 in welchem eine zu der hohlzylindrischen Wandung (2) konzentrische Führungshülse (6) 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 (6) sich mit ihrem anderen Ende in einem Abstand vom Boden (3) befindet, wobei in der Führungshülse (6) das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement (10) längsverschieblich geführt ist, welches durch einen Innenkolben (12) und einen diesen übergreifenden Außenkolben (11) gebildet ist, die längsverschieblich ineinander geführt sind, und die miteinander einen Ölhochdruckraum (22) begrenzen, der durch eine, durch ein Rückschlagventil (21) verschlossene Bohrung im Innenkolben (12) mit einem zentrischen Ölvorratsraum (13) verbunden ist, der im Innenkolben (12) angeordnet und einerseits durch die Wandung des Innenkolbens (12) und andererseits durch die Innenfläche (15) des Bodens (3) des Gehäuses (1) begrenzt ist, gegen welche der Innenkolben (12) stirnseitig anliegt, während der Außenkolben (11) längsverschieblich in der zylindrischen Führungshülse (6) gelagert ist, und mit seinem geschlossenen Ende gegen das Ende des Ventilschaftes anliegt, wobei durch die hohlzylindrische Wandung (2), die Führungshülse (6), das hydraulische Spielausgleichselement (10), den Boden (3) und das Scheibenteil (5) ein ringförmiger Ölvorratsraum (20) begrenzt ist, der durch eine nach außen führende Bohrung mit Öl versorgt ist, und wobei eine die Führungshülse (6) außen übergreifende Hülse (17) vorgesehen ist, die sich in der Richtung vom Boden (3) bis in die Nähe des Scheibenteiles (5) erstreckt, wobei zwischen der Hülse (17) und der Führungshülse (6) ein Kanal (19) gebildet ist, der den Ölübertritt von dem ringförmigen Ölvorratsraum (20) in einen Ringraum (16) zuläßt, der einerseits von der Hülse (17) und andererseits von dem Innenkolben (12) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (17) an ihrem dem Boden (3) zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Flansch (23) aufweist, der sich bis an die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) erstreckt und an seinem radial äußeren Rand in einen kurzen, axial vom Boden (3) abgekehrten zylindrischen Kragen (24) übergeht, der in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) anliegt und im Bereich seines freien Endes mit der Wandung (2) verbunden ist.
2. Ventilstößel nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kragen (24) an seinem freien Ende mit der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) wenigstens an einigen Umfangsstellen durch Schweißen oder Löten verbunden ist.
3. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Kragen (24) an seinem freien Ende in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) wenigstens an einigen Umfangsstellen durch örtliche Verformungen der Wandung (2) im Kaltfluß (Verstemmung) im Bereich eines Wandabsatzes (29) befestigt ist.
4. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (23) derart leicht geneigt ist, daß er nur in seinem radial äußersten Bereich in Kontakt mit der Innenfläche (15) des Bodens (3) steht.
5. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch (23) derart an einem Absatz (25) der hohlzylindrischen Wandung (2) abstützt, daß er keinen Kontakt mit der Innenfläche (15) des Bodens (3) hat.
6. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Hülse (17) mit ihrem vom Boden (3) abgekehrten Ende am Scheibenteil (5) abstützt.
7. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem gegen die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) ein Zylindermantel (26) anliegt, der an seinem von dem Boden (3) abgewandten Ende an der Wandung (2) flüssigkeitsdicht befestigt ist und der an wenigstens einer Umfangsstelle mit der Wandung (2) einen Längskanal (27) begrenzt, der an seinem von dem Boden (3) abgewandten Ende mit einer Ölzuführbohrung (28) verbunden ist, und der an seinem bodenseitigen Ende in den Ölvorratsraum (20) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (26) mit seiner bodenseitigen Stirnfläche den zylindrischen Kragen (24) abstützt.
EP89103618A 1988-03-26 1989-03-02 Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel Expired - Lifetime EP0335121B1 (de)

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DE3810436A DE3810436A1 (de) 1988-03-26 1988-03-26 Sich selbsttaetig hydraulisch einstellender ventilstoessel

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