ITMI941852A1 - TAPPET WITH HYDRAULIC VALVE CLEARANCE COMPENSATION - Google Patents
TAPPET WITH HYDRAULIC VALVE CLEARANCE COMPENSATION Download PDFInfo
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- F01L1/245—Hydraulic tappets
- F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
Description
Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Punteria con compensazione idraulica del gioco valvolare" Description of the industrial invention entitled: "Tappet with hydraulic valve clearance compensation"
Riassunto del trovato Summary of the finding
In una punteria (1) operante idraulicamente per una trasmissione valvolare di un motore a combustione interna si deve evitare la svantaggiosa aspirazione di aria/schiuma d'olio da uno spazio di provvista d'olio (14) circolare in uno spazio di provvista d'olio (15) centrale. In a hydraulically operated tappet (1) for a valve drive of an internal combustion engine, the disadvantageous intake of air / oil foam from a circular oil supply space (14) in a supply space must be avoided. central oil (15).
Secondo l'invenzione a tale scopo dallo spazio di provvista dell'olio (14) circolare verso lo spazio di provvista dell'olio (15) centrale porta per lo meno una conduttura di aspirazione (20) per olio idraulico, la cui sezione trasversale di aspirazione (21) è disposta in una zona, la quale si trova vicino ad una superficie mantellare interna (11) della camicia (3) e in un punto più basso, visto nella direzione della forza di gravità, dello spazio di provvista dell'olio (14) circolare. According to the invention, for this purpose, from the circular oil supply space (14) to the central oil supply space (15) it carries at least one suction line (20) for hydraulic oil, the cross section of which is suction (21) is located in an area, which is located near an internal mantle surface (11) of the jacket (3) and in a lower point, seen in the direction of the force of gravity, of the oil supply space (14) circular.
Descrizione del trovato Description of the finding
L'invenzione concerne una punteria per una trasmissione valvolare di un motore a combustione interna, costituita di una cassa cilindrico-cava, la quale con la sua camicia è guidata movibile assialmente in un foro di alloggiamento di una testa di cilindro, laddove una superficie frontale della cassa, diretta in direzione di una camma, è eseguita chiusa mediante un cielo, laddove nell'interno della punteria è prevista una bussola di guida concentrica per un elemento idraulico di compensazione di gioco, la quale bussola di guida è sostenuta per mezzo di un listello di forma di anello circolare collegato con essa ed il quale insieme con il cielo, la camicia e la bussola di guida, delimita un primo spazio di provvista dell'olio di forma circolare, mentre è previsto un secondo spazio di provvista dell'olio centrale nell'interno della bussola di guida, e laddove dallo spazio di provvista di forma circolare dell'olio verso lo .spazio di provvista centrale dell'olio conduce per lo meno una conduttura di aspirazione per l'olio idraulico. The invention relates to a tappet for a valve transmission of an internal combustion engine, consisting of a cylindrical-hollow casing, which with its liner is axially guided in a housing hole of a cylinder head, where a front surface of the body, directed in the direction of a cam, is carried out closed by means of a crown, wherein inside the tappet there is a concentric guide bush for a hydraulic backlash compensation element, which guide bush is supported by means of a circular ring-shaped strip connected with it and which together with the crown, the jacket and the guide bush, defines a first space for the oil supply of circular shape, while a second space for the central oil supply is provided inside the guide bush, and where at least one conduction leads from the circular oil supply space to the central oil supply space Suction equipment for hydraulic oil.
Una siffatta punteria è già nota dalla domanda di brevetto nipponico JP-A-59-65508. Questa punteria è costituita parimenti di una cassa in forma di tazza, nel cui interno è disposto concentricamente un elemento di compensazione del gioco. Da uno spazio di provvista dell'olio di forma anulare, il quale spazio in una direzione opposta al cielo è delimitato da un listello di una bussola di guida, attraverso una apertura di passaggio, trovantesi sul lato inferiore di un cielo della punteria, un fluido idraulico viene aspirato dallo spazio di provvista circolare dell'olio in uno spazio di provvista centrale dell'olio. Poiché il problema dell'aspirazione successiva di aria, oppure di olio schiumato con aria, eventualmente presente nello spazio di provvista circolare dell'olio, vale a dire in prossimità del cielo, è noto all'ambiente tecnico del ramo, in questa ed in ulteriori soluzioni si è cercato di aspirare l'olio da un punto più basso, visto nella ^ direzione della forza di gravità, dello spazio di provvista dell'olio. Nella soluzione menzionata più sopra il punto di aspirazione si trova, visto in direzione radiale, vicino alla bussola di guida, vale a dire vicino alla linea assiale della punteria ed è realizzato da una bussola addizionale, partende dal cielo ed estendentesi in direzione assiale. Poiché ora, per esempio per ragioni tribologiche, è desiderata una certa rotazione della punteria, mediante azione centrifuga il fluido idraulico viene premuto in direzione della camicia e le componenti più leggere come l'aria e la schiuma d'olio circondano in forma d'anello la bussola di guida. In tal modo sussite, in presenza di condizioni sfavorevoli di funzionamento, per esempio nel cosiddetto funzionamento di taxi con frequenti arresti del motore, il pericolo che aria oppure schiuma d'olio venga aspirata, attraverso lo spazio di provvista centrale dell'olio, nello spazio ad alta pressione dell'elemento di compensazione dei giochi, la qual cosa potrebbe portare ad una funzione diminuita di compensazione di gioco, rispettivamente a rumori di sbattimento della punteria . Such a tappet is already known from the Japanese patent application JP-A-59-65508. This tappet also consists of a cup-shaped case, inside which a clearance compensation element is arranged concentrically. From an annular oil supply space, which space in an opposite direction to the crown is delimited by a strip of a guide bush, through a passage opening, located on the underside of a tappet crown, a fluid hydraulic is drawn from the circular oil supply space into a central oil supply space. Since the problem of the subsequent aspiration of air, or of oil foamed with air, possibly present in the space of the circular oil supply, that is to say in the vicinity of the ceiling, is known to the technician of the art, in this and further solutions, an attempt was made to suck the oil from a lower point, seen in the direction of the force of gravity, of the oil supply space. In the solution mentioned above, the suction point is located, seen in a radial direction, near the guide bush, that is to say near the axial line of the tappet and is made by an additional bush, starting from the top and extending in the axial direction. Since now, for example for tribological reasons, a certain rotation of the tappet is desired, by means of centrifugal action the hydraulic fluid is pressed in the direction of the liner and the lighter components such as air and oil foam surround in the form of a ring the guide bush. In this way, in the presence of unfavorable operating conditions, for example in the so-called taxi operation with frequent engine shutdowns, there is a danger that air or oil foam will be drawn into the space through the central oil supply space. high pressure of the play compensation element, which could lead to a decreased play compensation function, respectively tapping noises of the tappet.
Alla base dell'invenzione pertanto è posto il compito di creare una punteria del tipo descritto all'inizio, nella quale vengono eliminati gli svantaggi indicati e nella quale fluido idraulico con una parte di aria la più possibile piccola viene aspirato con grande sicurezza nello spazio di provvista centrale dell'olio. The aim of the invention is therefore to create a tappet of the type described at the beginning, in which the indicated disadvantages are eliminated and in which hydraulic fluid with the smallest possible part of air is sucked with great safety into the space of central oil supply.
Secondo l'invenzione questo compito viene risolto conformemente alla parte caratterizzante della rivendicazione 1 per il fatto che la sezione trasversale di aspirazione della conduttura di aspirazione è disposta in una zona, la quale si trova vicino ad una superficie mantellare interna della camicia e in un punto più basso, visto nella direzione della forza di gravità, dello spazio di provvista circolare dell'olio. In tal modo in maniera semplice e senza parti costruttive sostanziali aumentanti la massa, viene creata una punteria, nella quale in tutte le condizioni di funzionamento e con elevata probabilità nello spazio di provvista centrale dell'olio viene aspirato solamente fluido idraulico. Anche nel cosiddetto funzionamento di taxi, nel quale il motore a combustione interna viene acceso solo brevemente, ed in tal modo sussiste il pericolo che la punteria non sia alimentata sufficientemente con fluido idraulico e/oppure che lo spazio ad alta pressione sia "affossato" in seguito alla sua necessaria fuga per difetto di tenuta, viene garantito un funzionamento di compensazione di gioco sicuro e di breve durata della punteria. According to the invention, this task is solved in accordance with the characterizing part of claim 1 in that the suction cross section of the suction duct is arranged in a zone, which is located close to an internal mantle surface of the jacket and in a point lower, viewed in the direction of gravity, than the circular oil supply space. In this way, in a simple way and without substantial construction parts increasing the mass, a tappet is created, in which under all operating conditions and with high probability in the central oil supply space only hydraulic fluid is sucked. Even in so-called taxi operation, in which the internal combustion engine is only switched on briefly, and thus there is a danger that the tappet is not supplied sufficiently with hydraulic fluid and / or that the high-pressure space is "sunken" in following its necessary leakage due to leakage, a safe and short-lasting clearance compensation operation of the tappet is guaranteed.
L'abbinamento, descritto nella rivendicazione 2, della sezione trasversale di aspirazione della conduttura di aspirazione ad un foro di ingresso dell'olio attraverso la camicia della punteria rappresenta un ulteriore accorgimento per la sicura alimentazione di olio dell'elemento di compensazione di gioco. Se i due fori non venissero eseguiti sfalsati tra loro, vale a dire se il fluido idraulico potesse essere aspirato direttamente nella conduttura di aspirazione attraverso il foro di ingresso dell'olio, sussisterebbe il pericolo dell'aspirazione successiva di aria, in quanto in determinte condizioni di funzionamento non sarebbe applicata alcuna pressione sul fluido idraulico attraverso una conduttura di adduzione nella testa del cilindro sul foro di ingresso dell'olio. Dalle sottorivendicazioni 3 fino a 5 risultano convenienti conformazioni dell'invenzione. Mediante le parti di lamiera poggianti o sul cielo oppure sulla bussola di guida viene creato, senza un grande dispendio costruttivo, il canale per il passaggio di fluido idraulico dal desiderato punto trovantesi in basso. Nell'ambito di protezione di questa invenzione sono incluse anche soluzioni, nelle quali questa aspirazione è combinata con le sicurezze di scarico, di per sè note, mediante inversione di olio o esecuzione in forma di camera dello spazio di provvista circolare dell'olio. È prevista anche una soluzione, nella quale la conduttura di aspirazione è praticata nella superficie mantellare interna della camicia e/oppure nel lato inferiore del cielo, ed è coperta mediante le lamiere menzionate più sopra, oppure una soluzione, nella quale la conduttura di aspirazione dallo spazio di provvista circolare dell'olio è parte componente diretta della cassa. Nella forma di esecuzione descritta nella rivendicazione 3 può anche essere previsto il fatto di esecuire in un pezzo unico il listello con la sua bussola di guida con l'aggetto del disco anulare. The combination, described in claim 2, of the intake cross section of the intake duct with an oil inlet hole through the tappet jacket represents a further expedient for the safe supply of oil to the clearance compensation element. If the two holes were not made offset from each other, i.e. if the hydraulic fluid could be sucked directly into the suction pipe through the oil inlet hole, there would be the danger of the subsequent suction of air, as under certain conditions in operation, no pressure would be applied to the hydraulic fluid through a supply line in the cylinder head to the oil inlet hole. From the sub-claims 3 to 5, suitable embodiments of the invention result. By means of the sheet metal parts resting either on the ceiling or on the guide bush, the channel for the passage of hydraulic fluid from the desired point at the bottom is created without a great construction effort. Also included in the scope of this invention are solutions, in which this suction is combined with the per se known discharge safeties by reversing oil or making the circular oil supply space in the form of a chamber. A solution is also provided, in which the suction duct is made in the internal mantle surface of the jacket and / or in the lower side of the ceiling, and is covered by the plates mentioned above, or a solution, in which the suction duct from Circular oil supply space is a direct component part of the case. In the embodiment described in claim 3, it may also be envisaged that the strip with its guide bush with the protrusion of the annular disk is made in a single piece.
Una variante di conformazione alternativa alle esecuzioni menzionate più sopra è descritta nella rivendicazione 5. Questo tubicino, penetrante nello spazio di provvista dell'olio, è da fissare per esempio mediante un semplice collegamento con vincolo dinamico in un foro dell'aggetto cilindrico-cavo e può essere fatto eventualmente di un materiale di costruzione leggero, cosi come è indicato nelle rivendicazioni 6 e 7 per ultriori parti costruttive della punteria. Per il miglioramento della rigidità della punteria secondo l'invenzione è inoltre pensabile di rinforzare la cassa di questo seguicamma previsto come punteria di costruzione leggere, con fibre e/oppure particelle incorporate, rispettivamente di prevedere una piastra del cielo separata di un materiale di poca usura, rispettivamente strati di protezione contro l'usura applicati . An alternative conformation variant to the above-mentioned embodiments is described in claim 5. This tube, penetrating into the oil supply space, is to be fixed for example by means of a simple connection with dynamic constraint in a hole of the cylindrical-hollow lug and it can optionally be made of a lightweight construction material, as indicated in claims 6 and 7 for further construction parts of the tappet. For the improvement of the stiffness of the tappet according to the invention, it is also conceivable to reinforce the casing of this cam follower provided as a lightweight construction tappet, with fibers and / or particles incorporated, respectively to provide a separate crown plate of a low-wear material respectively applied wear protection layers.
Infine dalla rivendicazione 8 risulta una esecuzione semplice ed imbutibile della bussola di guida con il suo listello in forma di imbuto. Finally, claim 8 shows a simple and drawable embodiment of the guide bush with its strip in the form of a funnel.
Nell'ambito di protezione di questa invenzione deve anche essere compresa una soluzione, nella quale la punteria presenta un listello estendentesi dal suo aggetto cilindrico-cavo verso la guida dell'elemento di compensazione di gioco, radialmente verso la sua camicia, il quale listello contiene per lo meno una conduttura di aspirazione verso l'elemento di compensazione di gioco. Questo listello può essere nello stesso tempo dimensionato in modo irrigidente l'intera punteria, rispettivamente in modo riempiente, per lo meno parzialmente, lo spazio di provvista dell'olio in direzione circonferenziale, cosicché si ottiene una conformazione compatta. Sarebbe nuovamente pensabile questa conformazione di un materiale di costruzione leggera. Within the scope of protection of this invention there must also be included a solution, in which the tappet has a strip extending from its cylindrical-hollow projection towards the guide of the clearance compensation element, radially towards its jacket, which strip contains at least one suction line to the clearance compensation element. This strip can at the same time be dimensioned in a stiffening manner the entire tappet, respectively in a way that fills, at least partially, the space of the oil supply in the circumferential direction, so that a compact conformation is obtained. This conformation of a lightweight construction material would again be conceivable.
L'invenzione non è limitata solamente alle caratteristiche delle sue rivendicazioni. Sono pensabili e previste anche possibilità di combinazione di singole caratteristiche delle rivendicazioni, nonché possibilità di combinazione di singole caratteristiche delle rivendicazioni con quanto divulgato nelle indicazioni dei vantaggi e relativamente all'esempio di esecuzione. The invention is not limited solely to the features of its claims. Possibilities of combining individual characteristics of the claims as well as possibilities of combining individual characteristics of the claims with what is disclosed in the indications of the advantages and in relation to the exemplary embodiment are also conceivable and envisaged.
Esempi di esecuzione preferiti dell'invenzione sono illustrati nel disegno. In particolare: Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawing. In particular:
la figura 1 mostra una sezione trasversale attraverso una punteria secondo l'invenzione con un disco anulare poggiante sul fondo; Figure 1 shows a cross section through a tappet according to the invention with an annular disc resting on the bottom;
la figura 2 mostra una ulteriore variante di conformazione secondo la figura 1, tuttavia con una parte di lamiera circondante la bussola di guida, e Figure 2 shows a further variant of configuration according to Figure 1, however with a sheet metal part surrounding the guide bush, and
la figura 3 mostra una conformazione alternativa con un tubicino separato come conduttura di aspirazione. Figure 3 shows an alternative configuration with a separate tube as a suction duct.
Dalla figura 1 risulta una punteria 1. Questa è costituita di una cassa 2 cilindrico-cava, la quale è disposta con la sua camicia 3 movibile assialmente in un foro di alloggiamento 4 di una testa 5 di cilindro. Una superficie frontale 6 della cassa 2 è chiusa mediante un cielo 7. Il cielo 7 è sollecitato da una camma 8. Nell'interno 8a della punteria 1 è disposta una bussola di guida 9 concentrica. Questa presenta un listello 10, il quale si sostiene su una superficie mantellare interna 11 della camicia 3. Nella bussola di guida 9 è disposto movibile assialmente un elemento 12 di compensazione di gioco, non descritto in modo più dettagliato. Il listello 10, la bussola di guida 9, un lato inferiore 13 e la superficie mantellare interna 11 della camicia 3 delimitano un primo spazio di provvista 14 di forma circolare dell'olio. Tra l'elemento di compensazione di gioco 12 ed il lato inferiore 13 del cielo 7 è previsto, visto in direzione assiale, un secondo spazio di provvista 15 centrale dell'olio. In questo durante la fase di alta pressione della punteria 1 viene premuta una quantità definita di fuga per difetto di tenuta di olio da uno spazio di alta pressione, non illustrato, dell'elemento 12 di compensazione di gioco. Nello stesso tempo attraverso questo durante la fase del cerchio di base nello spazio di alta pressione viene aspirata successivamente la necessaria quantità di fluido idraulico. Figure 1 shows a tappet 1. This is constituted by a cylindrical-hollow case 2, which is arranged with its sleeve 3 which can be moved axially in a housing hole 4 of a cylinder head 5. A front surface 6 of the casing 2 is closed by means of a crown 7. The crown 7 is stressed by a cam 8. A concentric guide bush 9 is arranged in the interior 8a of the tappet 1. This has a strip 10, which is supported on an internal surface 11 of the jacket 3. In the guide bush 9 a clearance compensation element 12 is arranged axially, not described in more detail. The strip 10, the guide bush 9, a lower side 13 and the inner mantle surface 11 of the jacket 3 delimit a first space 14 of circular oil supply. Between the clearance compensation element 12 and the lower side 13 of the crown 7, seen in the axial direction, a second central oil supply space 15 is provided. In this, during the high pressure phase of the tappet 1, a defined quantity of leakage due to lack of oil seal is pressed from a high pressure space, not shown, of the clearance compensation element 12. At the same time, the necessary quantity of hydraulic fluid is subsequently sucked in the high pressure space during the phase of the base circle.
Sul lato inferiore 13 del fondo 7 è disposto un disco anulare 16. Da un bordo esterno 17 di questo si estende in direzione verso l'interno 8a della punteria un primo aggetto 17a. Questo poggia sulla superficie mantellare interna 11 della camicia 3. Da un bordo interno 18 del disco anulare 16 si estende in direzione assiale un ulteriore aggetto 19. Questo circonda lo spazio di provvista centrale 15 dell'olio. Una condotta di aspirazione 20 per fluido idraulico è formata mediante un canale, formato nel disco anulare 16, tra questo e la superficie mantellare interna 11 della camicia 3, come pure il lato inferiore 13 del cielo 7. Una sezione trasversale di aspirazione 21 del canale 20 è quindi disposta, mediante la conformazione secondo l'invenzione, in una zona vicino alla superficie mantellare interna 11 della camicia 3 e nello stesso tempo in un punto più basso, visto nella direzione della forza di gravità, dello spazio di provvista dell'olio 14 di forma anulare. An annular disk 16 is arranged on the lower side 13 of the bottom 7. A first projection 17a extends from an outer edge 17 of this in a direction towards the inside 8a of the tappet. This rests on the inner mantle surface 11 of the jacket 3. From an inner edge 18 of the annular disc 16 extends an additional projection 19 in the axial direction. This surrounds the central oil supply space 15. A suction line 20 for hydraulic fluid is formed by means of a channel, formed in the annular disc 16, between it and the inner mantle surface 11 of the jacket 3, as well as the lower side 13 of the top 7. A suction cross section 21 of the channel 20 is therefore arranged, by means of the conformation according to the invention, in an area close to the inner mantle surface 11 of the jacket 3 and at the same time in a lower point, seen in the direction of the force of gravity, of the oil supply space 14 of annular shape.
La figura 2 mostra una conformazione analoga come in figura 1. Tuttavia qui l'elemento di compensazione del gioco 12 è circondato da una parte di lamiera 22. Da un primo lato frontale 23 si estende un aggetto radiale 24 lungo il lato inferiore 13 del cielo 7. Un secondo aggetto 25 parte da un secondo lato frontale 26 e si estende su una superficie mantellare interna 27 del listello 10. Una conduttura di aspirazione 28 dallo spazio di provvista 14 anulare dell'olio nello spazio di provvista 15 centrale dell'olio è formata da un canale, formato nella parte di lamiera 22, lungo la superficie mantellare interna 27 del listello 10 ed una superficie mantellare esterna 29 della bussola di guida 9. Figure 2 shows a similar conformation as in Figure 1. However, here the clearance compensation element 12 is surrounded by a sheet metal part 22. A radial projection 24 extends along the lower side 13 of the crown from a first front side 23 7. A second projection 25 starts from a second front side 26 and extends over an inner mantle surface 27 of the strip 10. A suction duct 28 from the annular oil supply space 14 into the central oil supply space 15 is formed by a channel, formed in the sheet metal part 22, along the inner mantle surface 27 of the strip 10 and an outer mantle surface 29 of the guide bush 9.
In alternativa alle figure precedenti, in figura 3 è mostrata una soluzione, nella quale si è rinunciato alle parti di lamiera menzionate più sopra. In relazione a ciò dal lato inferiore 13 del cielo 7 si estende un aggetto 30 concentrico e cilindrico-cavo, il quale coopera con la bussola di guida 9 e racchiude lo spazio di provvista 15 centrale dell'olio. In una zona 31, vicina al cielo 7, dell'aggetto 30 è previsto un foro 32 attraversante l'aggetto 30. In questo foro 32 è innestato, come conduttura di aspirazione, un tubicino 33, la cui sezione trasversale di aspirazione sfocia nello spazio di provvista 14 dell'olio di forma circolare, come descritto in relazione alle figure 1 e 2. As an alternative to the previous figures, figure 3 shows a solution, in which the sheet metal parts mentioned above have been dispensed with. In relation to this, a concentric and cylindrical-hollow projection 30 extends from the lower side 13 of the crown 7, which cooperates with the guide bush 9 and encloses the central oil supply space 15. In a zone 31, close to the ceiling 7, of the projection 30 there is a hole 32 passing through the projection 30. In this hole 32 a small tube 33 is inserted as a suction duct, the suction cross section of which flows into the space of circular oil supply 14, as described in relation to Figures 1 and 2.
Legenda Legend
1 Punteria 1 Tappet
2 Cassa 2 Checkout
3 Camicia 3 Shirt
4 Foro di alloggiamento 4 Housing hole
5 Testa di cilindro 5 Cylinder head
6 Superficie frontale 6 Front surface
7 Cielo 7 Heaven
8 Camma 8 Cam
8a Interno 8a Interior
9 Bussola di guida 9 Guide compass
10 Listello 10 Strip
11 Superficie mantellare interna 11 Internal mantle surface
12 Elemento di compensazione di gioco 12 Backlash compensation element
13 Lato inferiore 13 Bottom side
14 Spazio di provvista dell'olio 14 Oil supply space
15 Spazio di provvista dell'olio 15 Oil supply space
16 Disco circolare 16 Circular disc
17 Bordo esterno 17 Outer edge
17a Aggetto 17a Overhang
18 Bordo interno 18 Inner edge
19 Aggetto 19 Overhang
20 Conduttura di aspirazione, canale 21 Sezione trasversale di aspirazione 22 Parte di lamiera 20 Suction line, channel 21 Suction cross section 22 Sheet metal part
23 Lato frontale 23 Front side
24 Aggetto 24 Overhang
25 Aggetto 25 Overhang
26 Lato frontale 26 Front side
27 Superficie mantellare interna 27 Internal mantle surface
28 Conduttura di aspirazione 28 Suction duct
29 Superficie mantellare esterna 29 External mantle surface
30 Aggetto 30 Overhang
31 Zona 31 Zone
32 Foro 32 Hole
33 Tubicino 33 Small tube
34 Foro di ingresso dell'olio 34 Oil inlet hole
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