EP1600609A2 - Tassenstössel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Tassenstössel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1600609A2 EP05009745A EP05009745A EP1600609A2 EP 1600609 A2 EP1600609 A2 EP 1600609A2 EP 05009745 A EP05009745 A EP 05009745A EP 05009745 A EP05009745 A EP 05009745A EP 1600609 A2 EP1600609 A2 EP 1600609A2
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Robert Dipl.-Ing. Kamm
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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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts

Definitions

  • the invention relates to a tappet of a valve train of an internal combustion engine, with a closed on one side by a bottom hollow cylindrical Shirt, which ground on its outer face a tread for a cam and at its inner end face a centric system for a gas exchange valve.
  • Such a tappet is considered from the considered generic JP 6-17609 (A) previously known. Its bottom has on its inner and outer Face, except for the system for the gas exchange valve, a roughly same, flat course. Due to this course, the soil must be relatively massive be formed so that the bucket tappets the dynamic u. a. Beta EVENTS grown during his operation.
  • bucket tappet relative to the diameter must be trained to a sufficient emigration area to guarantee the cam on the outer face.
  • the object of the invention is therefore to provide a bucket tappet of the known type in which eliminates the cited disadvantages by simple means are.
  • this object is achieved in that the inner end face of the floor has a radially extending, planar web, between whose edges the plant is symmetrically positioned, extending from each Edge a roof-like from the ground away beveled leg to an inside of the shirt, which legs are axially symmetric opposite.
  • the plunger as it is the subject of a subclaim is provided with means for preventing rotation and if its Ground at the same time in the direction of emigration of the cam seen a has cylindrical course.
  • the tappet Due to the cylindrical course can, with guaranteed emigration area for the cam on the outer face at the bottom, the diameter the tappets are reduced. It is as anti-rotation according to another subclaim, for example, a shirt in the tappet arranged roll needle provided which the shirt radially outward surmounted and when installing the bucket tappet thus in a longitudinal groove of a Mounting hole in the cylinder head or similar surrounding construction runs. Possibly. the bucket tappet can also be designed self-centering.
  • the system for the gas exchange valve on the Bridge to represent frustoconical or kidney segmental survey.
  • a defined contact surface which may also be specially protected against wear can be formed, created.
  • the Plant height-variable for the assembly process kept at the engine manufacturer become.
  • kidney segment-like or truncated cone-like elevation on the bridge opens up to the skilled person at this point even more embodiments, like purely cylindrical etc.
  • the plant as a plate-like or similarly trained indentation to portray in the dock.
  • the roof-like beveled thighs can indeed towards the ground seen as “solid material”, conceivable and intended, however also, this as a thin-walled and projecting from the inner end face of the soil Form ribs. Because of this measure is possibly another Contribution towards lightweight construction and lowering of the oscillating valve train masses done.
  • roof-like beveled legs proposed. These can, for example, concave or convex curved run or have a substantially planar extension. The expert is at this point by the familiar calculation and design methods find the appropriate shape of the legs for his application.
  • the figures disclose a bucket tappet 1 of a valve train of an internal combustion engine.
  • This consists of a on one side by a bottom. 2 closed hollow cylindrical shirt 3.
  • the bottom 2 has an outer end face 4.
  • This is designed as a contact surface 5 for a cam, not shown.
  • the contact surface 5 is in an emigration A of the Cam seen to have cylindrical course.
  • a recess 14 is provided in the shirt 3 .
  • Recess 14 extends a not shown in detail means 13a for preventing rotation. This can for example be pressed into the recess 14 Roller needle be that radially protrudes slightly beyond the shirt 3 and when installed the bucket tappet 1 in its corresponding receptacle in the cylinder head in one there applied longitudinal groove runs.
  • the legs 11, 12, starting from their edges 9, 10, in Direction to shirt 3 also be shown tapering to the bottom 2.

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Tassenstößel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem an einer Seite durch einen Boden (2) verschlossenen hohlzylindrischen Hemd (3), welcher Boden (2) an seiner äußeren Stirnfläche (4) eine Anlauffläche (5) für einen Nocken sowie an dessen innerer Stirnfläche (6) eine zentrische Anlage (7) für ein Gaswechselventil aufweist, wobei die innere Stirnfläche (6) des Bodens (2) einen radial verlaufenden, planen Steg (8) aufweist, zwischen dessen Kanten (9, 10) die Anlage (7) symmetrisch positioniert ist und wobei sich von jeder Kante (9, 10) ein dachartig vom Boden (2) weg abgeschrägter Schenkel (11, 12) an eine Innenseite (13) des Hemdes (3) erstreckt, welche Schenkel (11, 12) sich achssymmetrisch gegenüberliegen. Hierdurch liegt ein Tassenstößel (1) vor, der eine besonders gute Steifigkeit besitzt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Tassenstößel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem an einer Seite durch einen Boden verschlossenen hohlzylindrischen Hemd, welcher Boden an seiner äußeren Stirnfläche eine Anlauffläche für einen Nocken sowie an dessen innerer Stirnfläche eine zentrische Anlage für ein Gaswechselventil aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Tassenstößel ist aus der als gattungsbildend betrachteten JP 6-17609 (A) vorbekannt. Dessen Boden hat an seiner inneren und äußeren Stirnfläche, bis auf die Anlage für das Gaswechselventil, einen in etwa gleichen, flachen Verlauf. Aufgrund dieses Verlaufs muß der Boden relativ massiv ausgebildet werden, damit der Tassenstößel den dynamischen u. a. Betastungen während seines Betriebes gewachsen ist.
Auch ist festzustellen, dass der Tassenstößel vom Durchmesser her relativ groß ausgebildet werden muss, um eine ausreichende Auswanderungsfläche des Nockens auf der äußeren Stirnfläche zu garantieren.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Tassenstößel der vorbekannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind.
Lösung der Aufgabe
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die innere Stirnfläche des Bodens einen radial verlaufenden, planen Steg aufweist, zwischen dessen Kanten die Anlage symmetrisch positioniert ist, wobei sich von jeder Kante ein dachartig vom Boden weg abgeschrägter Schenkel an eine Innenseite des Hemdes erstreckt, welche Schenkel sich achssymmetrisch gegenüberliegen.
Hierdurch sind die eingangs zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt. Durch die dachartig abgeschrägten Schenkel an der inneren Stirnfläche des Bodens mit dem sich plan erstreckenden Steg wird, wie auch FEM-Berechnungen ergeben haben, ein deutlicher Steifigkeitszuwachs für den Tassenstößel geschaffen. Somit kann dieser insgesamt hinsichtlich seiner Masse reduziert werden, was sich wiederum vorteilhaft auf die oszillierenden Ventiltriebsmassen auswirkt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stößel, wie es Gegenstand eines Unteranspruchs ist, mit Mitteln zur Verdrehsicherung versehen wird und wenn dessen Boden gleichzeitig in Auswanderungsrichtung des Nockens gesehen einen zylindrischen Verlauf hat.
Aufgrund des zylindrischen Verlaufs kann, bei garantierter Auswanderungsfläche für den Nocken auf der äußeren Stirnfläche am Boden, der Durchmesser des Tassenstößels reduziert werden. Dabei ist als Verdrehsicherung gemäß einem weiteren Unteranspruch beispielsweise eine im Hemd des Tassenstößels angeordnete Rollennadel vorgesehen, welche das Hemd radial nach außen überragt und bei Einbau des Tassenstößels somit in einer Längsnut einer Aufnahmebohrung im Zylinderkopf oder einer ähnlichen Umgebungskonstruktion verläuft. Ggf. kann der Tassenstößel auch selbstzentrierend ausgelegt werden.
Ein weiterer Beitrag in Richtung Steifigkeitserhöhung ist dann geleistet, wenn der Steg, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, orthogonal zur zylindrischen Erstreckung der äußeren Stirnfläche des Bodens verläuft. Ggf. kann dieser Steg jedoch auch parallel oder generell lediglich winkelversetzt zu der zylindrischen Erstreckung der äußeren Stirnfläche des Bodens vorliegen.
Zudem ist es vorgeschlagen, die Anlage für das Gaswechselventil auf dem Steg als kegelstumpfähnliche oder nierensegmentartige Erhebung darzustellen. Somit ist zum einen eine definierte Anlagefläche, die ggf. auch speziell verschleißgeschützt ausgebildet sein kann, geschaffen. Zum anderen kann die Anlage höhenvariabel für den Montageprozess beim Motorenhersteller bereitgehalten werden.
Anstelle der nierensegmentartigen oder kegelstumpfähnlichen Erhebung auf dem Steg erschließen sich dem Fachmann an dieser Stelle noch weitere Ausgestaltungen, wie rein zylindrische etc.
Alternativ zu der vorgenannten Erhebung ist es gemäß einem weiteren Unteranspruch vorgesehen, die Anlage als tellerartige oder ähnlich ausgebildete Einformung im Steg darzustellen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anlage gemeinsam oder allein mit der gesamten inneren Stirnfläche des Bodens durch einen spanlosen Fertigungsvorgang wie beispielsweise Prägen, Präge-Fließpressen, Schmieden oder ähnliches gefertigt wird.
Die dachartig abgeschrägten Schenkel können zwar in Richtung zum Boden gesehen aus "Vollmaterial" bestehen, denkbar und vorgesehen ist es jedoch auch, diese als dünnwandige und von der inneren Stirnfläche des Bodens abstehende Rippen auszubilden. Aufgrund dieser Maßnahme ist ggf. ein weiterer Beitrag in Richtung Leichtbau und Senkung der oszillierenden Ventiltriebsmassen geleistet.
Schließlich sind spezielle Verlaufsformen der dachartig abgeschrägten Schenkel vorgeschlagen. Diese können beispielsweise konkav oder konvex gekrümmt verlaufen oder eine im wesentlichen plane Erstreckung haben. Der Fachmann wird an dieser Stelle durch die ihm geläufigen Berechnungs- und Auslegungsmethoden die geeignete Form der Schenkel für seinen Anwendungsfall finden.
Der Schutzbereich dieser Erfindung bezieht sich zwar insbesondere auf Tassenstößel mit mechanischem Spielausgleich, jedoch kann bei spezieller Anpassung der Tassenstößel auch hydraulisch ausgelegt sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
eine Unteransicht auf einen Tassenstößel;
Figur 2
einen Längsschnitt durch den Tassenstößel nach Figur 1 und die
Figuren 3, 4
eine alternative Ausgestaltung zu dem Tassenstößel wie vorgenannt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die Figuren offenbaren einen Tassenstößel 1 eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieser besteht aus einem an einer Seite durch einen Boden 2 verschlossenen hohlzylindrischen Hemd 3. Der Boden 2 hat eine äußere Stirnfläche 4. Diese ist als Anlauffläche 5 für einen nicht dargestellten Nocken ausgebildet. Dabei soll die Anlauffläche 5 einen in Auswanderungsrichtung A des Nockens gesehen zylindrischen Verlauf haben. Um eine stetige Ausrichtung des Tassenstößels 1 in Bezug auf den Nocken zu garantieren, ist, wie näher aus Figur 4 hervorgeht, im Hemd 3 eine Aussparung 14 vorgesehen. In dieser Aussparung 14 verläuft ein nicht näher dargestelltes Mittel 13a zur Verdrehsicherung. Dieses kann beispielsweise eine in die Aussparung 14 eingepresste Rollennadel sein, die radial etwas über das Hemd 3 hinaussteht und bei Einbau des Tassenstößels 1 in seine entsprechende Aufnahme im Zylinderkopf in einer dort applizierten Längsnut verläuft.
Wie insbesondere den Figuren 2, 4 zu entnehmen ist, hat eine innere Stirnfläche 6 des Bodens 2 einen deutlich von der äußeren Stirnfläche 4 abweichenden Verlauf. Dabei ist an der inneren Stirnfläche 6 ein radial verlaufender, flacher Steg 8 appliziert. Mittig am Steg 8, jedoch vorteilhafterweise beabstandet zu dessen Kanten 9, 10, ist eine Anlage 7 für ein Gaswechselventil vorgesehen. Diese kann, wie insbesondere aus den Figuren 3, 4 hervorgeht, beispielsweise als kegelstumpfähnliche Erhebung auf dem Steg 8 dargestellt sein. Erwähnt werden muss, dass die Anlage 7 vorteilhafterweise in einem spanlosen Fertigungsvorgang wie Prägen generiert wird.
Wie sich der Fachmann des weiteren den Figuren entnehmen kann, geht von jeder der vorgenannten Kanten 9, 10 je ein dachartig vom Boden 2 weg abgeschrägter Schenkel 11, 12 auf eine Innenseite 13 des Hemdes 3 zu. Dabei können die Schenkel 11, 12, so wie in Figur 2 gezeigt, einen leicht konkaven Verlauf aufweisen. Es ist jedoch auch vorgesehen, dass diese eine flache Dachform, so wie in Figur 4 offenbart, haben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die gesamte innere Stirnfläche 6 des Bodens 2 mit dem Steg 8 in einem oder in mehreren Arbeitsschritten in einem spanlosen Herstellverfahren wie Prägen oder Fließpressen o. ä. hergestellt wird. Ggf. kann jedoch auch an eine spanende Bearbeitung gedacht werden.
Aufgrund des sich radial erstreckenden Steges 8 an der inneren Stirnfläche 6 des Bodens 2 in Verbindung mit den dachartig abgeschrägten Schenkeln 11, 12 liegt ein hinsichtlich seiner Steifigkeit erhöhter Tassenstößel 1 vor. Somit kann dessen Gewicht verringert werden. Der Fachmann wird diesen Auslegungsprozess solange iterieren, bis er ein Optimum an Leichtbau gefunden hat.
Alternativ können die Schenkel 11, 12, ausgehend von ihren Kanten 9, 10, in Richtung zum Hemd 3 auch auf den Boden 2 zulaufend dargestellt sein.
Liste der Bezugszahlen und -zeichen
1
Tassenstößel
2
Boden
3
Hemd
4
Stirnfläche
5
Anlauffläche
6
Stirnfläche
7
Anlage
8
Steg
9
Kante
10
Kante
11
Schenkel
12
Schenkel
13
Innenseite
13a
Mittel zur Verdrehsicherung
14
Aussparung
A
Auswanderungsrichtung Nocken

Claims (11)

  1. Tassenstößel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem an einer Seite durch einen Boden (2) verschlossenen hohlzylindrischen Hemd (3), welcher Boden (2) an seiner äußeren Stirnfläche (4) eine Anlauffläche (5) für einen Nocken sowie an dessen innerer Stirnfläche (6) eine zentrische Anlage (7) für ein Gaswechselventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Stirnfläche (6) des Bodens (2) einen radial verlaufenden, planen Steg (8) aufweist, zwischen dessen Kanten (9, 10) die Anlage (7) symmetrisch positioniert ist, wobei sich von jeder Kante (9, 10) ein dachartig vom Boden (2) weg abgeschrägter Schenkel (11, 12) an eine Innenseite (13) des Hemdes (3) erstreckt, welche Schenkel (11, 12) sich achssymmetrisch gegenüberliegen.
  2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (1) mit Mitteln (13a) zur Verdrehsicherung gegenüber dessen Umgebungskonstruktion versehen ist, wobei der äußeren Stirnfläche (4) des Bodens (2) ein in Auswanderungsrichtung (A) des Nockens gesehen zylindrischer Verlauf immanent ist.
  3. Tassenstößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (8) an der inneren Stirnfläche (6) des Bodens (2) orthogonal zur zylindrischen Erstreckung der äußeren Stirnfläche (4) des Bodens (2) liegt.
  4. Tassenstößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (13a) zur Verdrehsicherung ein in einer Aussparung (14) des Hemdes (3) befestigter und dieses zumindest radial nach außen überragender Körper wie eine Rollennadel, ein Stift oder ein stiftähnliches Element vorgesehen ist.
  5. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (7) für das Gaswechselventil als kegelstumpfähnliche oder nierensegmentartige Erhebung auf dem Steg (8) dargestellt ist.
  6. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (7) für das Gaswechselventil als tellerartige Einformung im Steg (8) ausgebildet ist.
  7. Tassenstößel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (7) durch einen spanlosen Fertigungsvorgang wie Prägen generiert ist.
  8. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte innere Stirnfläche (6) des Bodens (2) mit dem Steg (8) durch ein spanloses Herstellverfahren wie Prägen oder Fließpressen geschaffen ist.
  9. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dachartig abgeschrägten Schenkel (11, 12) als dünnwandige und von der inneren Stirnfläche (6) des Boden (2) beabstandete Rippen ausgebildet sind.
  10. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dachartig abgeschrägten Schenkel (11, 12) im wesentlichen konkav oder konvex gekrümmt sind.
  11. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dachartig abgeschrägten Schenkel (11, 12) im wesentlichen flach verlaufen.
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