DE19501061A1

DE19501061A1 - Twist-resistant tappet for IC engine valve gear

Info

Publication number: DE19501061A1
Application number: DE19501061A
Authority: DE
Inventors: Christof Dipl Ing Faria
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1995-01-16
Filing date: 1995-01-16
Publication date: 1996-07-18

Abstract

The tappet (1) in an IC engine is drivably located between a control cam (4,5) and an inlet or exhaust valve (17). It consists of a hollow cylindrical housing (6) closed at one end by a flat surface (2,3) communicating, at least indirectly, with the control cam. It has an outer jacket of its hollow cylindrical skirt (7) guided in a bore (8) of the cylinder head. An inner part (11) abuts the inner jacket (10) of the skirt. A profiled body (12) of the skirt has a radially outwards protruding section, extending in a complementary longitudinal groove (13) in the bore of the cylinder head. The profiled body does not extend radially inwards over the inner jacket of the skirt.

Description

Die Erfindung betrifft einen verdrehgesicherten Stößel eines Ventil triebs einer Brennkraftmaschine, der trieblich zwischen wenigstens einem Steuernocken und einem Gaswechselventil angeordnet und von dem Steuernocken im Hubsinn beaufschlagt ist, bestehend aus einem hohl zylindrischen Gehäuse, das an seinem einen Rand durch einen Boden verschlossen ist, der zumindest mittelbar mit dem Steuernocken kom muniziert, und mit einem Außenmantel seines hohlzylindrischen Hemdes in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes bzw. Maschinenteiles geführt ist, wobei an einem Innenmantel des Hemdes ein Innenteil anliegt und von dem Hemd ein Profilkörper ausgeht, der mit einem das Hemd radial nach außen überragenden Abschnitt in einer komplementären Längsnut der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes bzw. Maschinenteils verläuft.The invention relates to a non-rotating tappet of a valve drive an internal combustion engine, the drive between at least a control cam and a gas exchange valve and from which Control cam is acted upon in the stroke direction, consisting of a hollow cylindrical casing that at one edge through a bottom is closed, which comes at least indirectly with the control cam municated, and with an outer coat of his hollow cylindrical shirt in a mounting hole of a cylinder head or machine part is guided, an inner part of an inner jacket of the shirt fits and starts from the shirt a profile body that with the Shirt protruding radially outward in a complementary section Longitudinal groove of the mounting hole of the cylinder head or machine part runs.

Ein derartiger Stößel ist aus der DE-A 36 38 202 vorbekannt. Als Profilkörper ist eine Rollennadel verwendet, welche das Hemd des Gehäuses beidseitig überragt. Von Nachteil bei dem hier als gattungs bildend betrachteten Stößel ist es, daß durch den das Hemd radial nach innen überragenden Profilkörper das Innenteil des Stößels zumindest im Bereich des Profilkörpers eine entsprechende Aussparung für diesen aufweisen muß. Diese Aussparung wirkt sich zum einen negativ auf den gesamten fertigungsaufwand für das Innenteil aus. Zum anderen ist festzustellen, daß durch die Aussparung der Bauraum im Stößel inneren minimiert ist. So gelingt es nur eine beschränkte Menge an Hydraulik mittel im Inneren des Stößels durch diese "Einengung" zu bevorraten.Such a tappet is previously known from DE-A 36 38 202. As Profile body is used a roller needle, which the shirt of the Housing protrudes on both sides. A disadvantage of this as a genus The plunger considered is that through which the shirt radially follows inside protruding profile body at least in the inner part of the plunger Area of the profile body a corresponding recess for this must have. This recess has a negative impact on the one hand entire manufacturing effort for the inner part. Second is determine that through the recess of the space in the plunger inner is minimized. So only a limited amount of hydraulics can be achieved medium to be stored inside the plunger through this "constriction".

Gleichzeitig sind der Fachwelt tassenförmige Stößel bekannt, auch auf unterschiedliche Nockenkonturen schaltbare, bei denen es sich erfor derlich macht, das Gehäuse in seiner Aufnahmebohrung verdrehzusichern. At the same time, cup-shaped pestles are known to experts, also on different cam contours switchable, where it is needed makes it necessary to lock the housing in its receiving bore.

Diese Verdrehsicherung ist notwendig, da durch die immer weiter fort schreitende Miniaturisierung der Ventiltriebsteile der Stößeldurch messer sinkt. Durch der nunmehr dem Steuernocken, insbesondere bei schaltbaren Stößeln, zur Verfügung stehenden begrenzten Aufstands fläche auf dem Boden des Stößels macht es sich erforderlich, diesen Boden in Nockenwellenrichtung betrachtet zylindrisch auszugestalten. Diese zylindrische Gestaltung erfordert die o. g. verdrehgesicherte Anordnung des Stößels in seiner Bohrung.This anti-twist device is necessary as it continues through progressive miniaturization of the valve train parts of the tappet knife sinks. By now the control cam, especially at switchable plungers, available limited uprising area on the bottom of the plunger requires this Bottom viewed in the camshaft direction to be cylindrical. This cylindrical design requires the above. non-rotating Arrangement of the plunger in its bore.

Außerdem werden bei schräg eingebauten Stößeln, welche hydraulisch wirkend bzw. auf unterschiedliche Nockenkonturen schaltbar ausgelegt sind, ebenfalls die o. g. Verdrehsicherungsmaßnahmen erforderlich, um ein unerwünschtes Leerlaufen an Hydraulikmittel dieser zu verhindern bzw. zu vermindern, bei Realisierung eines Einlaufs in o. g. Element.In addition, with diagonally installed plungers, which are hydraulic acting or switchable to different cam contours are also the above Anti-rotation measures required to to prevent undesired draining of hydraulic fluid or reduce, when implementing an enema in the above. Element.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stößel der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und der mit einfachen Mitteln verdrehgesi chert angeordnet werden kann, wobei durch diese Verdrehsicherung dessen Bauraum im Inneren nicht eingeschränkt ist.The invention is therefore based on the object of a plunger to create the type mentioned, in which the shown Disadvantages are eliminated and of simple twisting chert can be arranged, with this anti-rotation the space inside is not restricted.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Profilkör per radial nach innen den Innenmantel des Hemdes nicht überragt, wobei das Innenteil zumindest im Bereich des Profilkörpers vollständig am Innenmantel des Hemdes anliegt. Vorzugsweise wird ein Profilkörper nach Anspruch 2 verwendet, jedoch ist es auch denkbar, diesen Profil körper aus der Hemdwandung herauszuformen und somit einteilig mit dem Hemd auszubilden. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung ist auch eine Lösung einbezogen, bei welcher der Profilkörper durch Anstanzen einer Lasche aus dem Hemd radial nach außen hergestellt ist. Durch diese Ausbildung gelingt es, die Fertigungskosten für das am Innenman tel des Hemdes anliegende Innenteil zu minimieren, da auf den ferti gungsschritt des Ausformens des Innenteils im Bereich des Profilkör pers dann verzichtet werden kann.According to the invention this object is achieved in that the profile body not protruding radially inwards from the inner jacket of the shirt, whereby the inner part at least in the area of the profile body The inner jacket of the shirt fits. Preferably a profile body used according to claim 2, but it is also conceivable this profile Form body from the shirt wall and thus in one piece with the Train shirt. Also within the scope of this invention is included a solution in which the profile body by punching a flap from the shirt is made radially outwards. By this training succeeds in manufacturing costs for that on the inside to minimize the inner part of the shirt as it step of molding the inner part in the region of the profile body pers can then be dispensed with.

Bevorzugt ist ein längs eingebauter Profilkörper verwendet, dessen radial innerer Abschnitt der Mantelfläche eine zumindest in etwa komplementäre Formgebung zu dem gegenüberliegenden Abschnitt des Innenteils aufweist und dort gering beabstandet zu der Mantelfläche vorliegt. Jedoch ist auch eine Lösung mit einbezogen, bei der der Abschnitt am Innenteil anliegt.A longitudinally installed profile body is preferably used, the radially inner portion of the lateral surface at least approximately complementary shape to the opposite section of the Has inner part and there at a slight distance from the lateral surface is present. However, a solution is also included, in which the Section abuts the inner part.

Für die Fertigung dieses Profilkörpers bietet sich ein spanloses Verfahren wie Kaltziehen an. Hierbei wird gegenüber rotationssymmetri schen Elementen Kostenneutralität angestrebt.A non-cutting process is available for the production of this profile body Process such as cold drawing. This is compared to rotational symmetry strived for cost neutrality.

Eine einfache Maßnahme zur Befestigung des Profilkörpers im Hemd geht aus Anspruch 5 hervor. Hier ist es aufgeführt, den Profilkörper durch Einpressen in der Aussparung des Hemdes zu befestigen. Es ist jedoch auch an andere Befestigungsarten wie Kleben, Schweißen bzw. form schlüssige Befestigungsarten gedacht. Auch kann der Profilkörper eine von der Zylinderform abweichende Geometrie aufweisen, beispielsweise eine kugelartige. Wichtig in diesem Zusammenhang ist lediglich, daß sein das Hemd radial nach außen überragender Abschnitt geeignet ist, eine Verdrehsicherung für den Stößel herbeizuführen.A simple measure to attach the profile body in the shirt goes from claim 5. Here it is listed through the profile body Press in to fasten in the recess of the shirt. However, it is also to other types of fastening such as gluing, welding or form conclusive types of fastening thought. The profile body can also be a have geometry deviating from the cylindrical shape, for example a spherical. The only important thing in this context is that its section protruding radially outwards is suitable, bring about an anti-rotation device for the plunger.

Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Verdrehsicherung ist in Gehäusen für schaltbare Tassenstößel zu sehen. Derartige Tassen stößel sind dem Fachmann hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen aus einem kreisringförmigen Bodenabschnitt, welcher einen kreisförmigen Bodenabschnitt einschließt. Der kreisringförmige Boden abschnitt ist in Nockenrichtung durch eine den kreisförmigen Boden abschnitt im Stößel inneren umschließende Druckfeder angefedert, wel ches sich andererseits an einem Halteblech abstützt, welches mit dem kreisförmigen Bodenabschnitt zumindest mittelbar verbunden ist. Um auch bei hohen Drehzahlen einen ständigen Kontakt des kreisringförmi gen Bodenabschnitts an seinem Steuernocken zu gewährleisten, müssen relativ hohe Federkräfte realisiert werden. Diese hohen Federkräfte bedingen eine relativ starke Federauslegung. Dieser Federauslegung steht die zunehmende Miniaturisierung im Stößelbau entgegen. Dadurch, daß nun das am Hemd anliegende Innenteil nicht mehr radial nach innen in den Federbauraum ragt, gelingt es, eine relativ starke Rückstell feder zu verwenden, welche auch für höhere Drehzahlen geeignet ist. A preferred application of the anti-rotation device according to the invention is seen in housings for switchable tappets. Such cups Tappets are well known to the person skilled in the art from the prior art and consist of an annular bottom section, which one includes circular bottom portion. The circular bottom section is in the cam direction through a circular bottom section in the plunger inner surrounding compression spring, wel ches on the other hand is supported on a holding plate, which with the circular bottom section is at least indirectly connected. Around constant contact of the ring-shaped, even at high speeds to ensure the bottom section on its control cam relatively high spring forces can be realized. These high spring forces require a relatively strong spring design. This spring design stands in the way of increasing miniaturization in pestle construction. Thereby, that the inner part of the shirt is no longer radially inward protrudes into the spring space, it manages a relatively strong reset to use spring, which is also suitable for higher speeds.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be schränkt. Denkbar und vorgesehen sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale und Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestal tungsbeispiel Offenbarten.The invention is not only based on the features of its claims limits. Combination options are also conceivable and envisaged individual claim characteristics and possible combinations of individual Claim features with that in the information on benefits and Ausgestal Example disclosed.

Zweckmäßigerweise ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:The invention is expediently shown in the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen verdrehgesicherten Stößel, Fig. 1 shows a longitudinal section through a non-rotating plunger,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch den Stößel im Bereich seines Profilkörpers und Fig. 2 shows a partial cross section through the plunger in the region of its profile body and

Fig. 3 eine stark vergrößerte Ansicht auf eine Stirnfläche des Profilkörpers. Fig. 3 is a greatly enlarged view of an end face of the profile body.

Aus Fig. 1 geht ein verdrehgesicherter Stößel 1 hervor. Dieser ist hier als schaltbarer Tassenstößel ausgelegt, welcher auf unterschied liche Nockenkonturen schaltbar ist. Da ein derartiger Stößel 1 der Fachwelt allgemein bekannt ist, wird auf eine nähere Beschreibung dieses verzichtet. Allgemein zu sagen wäre jedoch, daß dieser Stößel 1 aus einem kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 besteht, welcher einen kreisförmigen Bodenabschnitt 3 einschließt. Beide Bodenabschnitte 2, 3 sind von Steuernocken 4, 5 unterschiedlichen Hubes beaufschlagbar. Der Stößel 1 bzw. sein kreisringförmiger Bodenabschnitt 2 bestehen aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 6. Das hohlzylindrische Gehäuse 6 weist ein Hemd 7 auf, mit dem der Stößel 1 in einer Aufnahmebohrung 8 eines Zylinderkopfes 9 oszilliert. An einem Innenmantel 10 des Hemdes 7 ist ein dünnwandiges und hülsenartiges Innenteil 11 festgelegt.From Fig. 1, an anti-twist ram 1 shows. This is designed as a switchable cup tappet, which can be switched to different cam contours. Since such a plunger 1 is generally known to the specialist world, it is not described in detail. In general, however, it should be said that this plunger 1 consists of an annular base section 2 , which includes a circular base section 3 . Both bottom sections 2 , 3 can be acted upon by control cams 4 , 5 of different strokes. The plunger 1 or its circular base section 2 consist of a hollow cylindrical housing 6 . The hollow cylindrical housing 6 has a shirt 7 , with which the plunger 1 oscillates in a receiving bore 8 of a cylinder head 9 . A thin-walled and sleeve-like inner part 11 is fixed to an inner jacket 10 of the shirt 7 .

Da der Stößel 1, wie eingangs dargelegt, verdrehgesichert in seiner Aufnahmebohrung 8 positioniert werden muß, ist in seinem Hemd 7 ein Profilkörper 12 mit zylindrischer Außenfläche angeordnet, welcher das Hemd 7 radial nach außen überragt und in einer komplementären Längsnut 13 der Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfes 9 aufgenommen ist. Der Profilkörper 12 kann eine Form ähnlich einer Rollennadel aufweisen.Since the plunger 1 , as stated at the outset, must be positioned against rotation in its receiving bore 8 , a profile body 12 with a cylindrical outer surface is arranged in its shirt 7 , which projects beyond the shirt 7 radially outward and in a complementary longitudinal groove 13 of the receiving bore 8 of the cylinder head 9 is included. The profile body 12 can have a shape similar to a roller needle.

Der Profilkörper 12 ist jedoch dabei in erfindungsgemäßer Weise so ausgebildet, daß er das Hemd 7 an seinem Innenmantel 10 radial nach innen nicht überragt. Aus diesem Grund kann, wie eingangs dargelegt, das Innenteil 11 als in diesem Bereich anliegend am Hemd 7 hergestellt werden und dessen Fertigungskosten sind verringert.However, the profile body 12 is designed in the manner according to the invention in such a way that it does not protrude the shirt 7 radially inward on its inner jacket 10 . For this reason, as stated at the outset, the inner part 11 can be produced as adjacent to the shirt 7 in this area and its production costs are reduced.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Profilkörper 12 dabei so ausgebildet, daß dessen radial innen liegender Abschnitt 14 mit gerin gem Abstand zum Innenteil 11 verläuft. Dabei weist der Profilkörper 12 an seinem Abschnitt 14 eine in etwa komplementäre Formgebung zu einem gegenüberliegenden Abschnitt des Innenteils 11 auf.As can be seen in FIG. 2, the profile body 12 is designed in such a way that its radially inner section 14 extends at a slight distance from the inner part 11 . The profile body 12 has on its section 14 an approximately complementary shape to an opposite section of the inner part 11 .

Durch die Maßnahmen ist der Bauraum für eine auf den kreisringförmigen Bodenabschnitt 2 in Nockenrichtung einwirkende Druckfeder 15, welche sich anderenends auf einem mit dem kreisförmigen Bodenabschnitt 3 mittelbar verbundenen Führungsblech 16 (siehe Fig. 1) abstützt, nicht verringert. Somit gelingt es, wie eingangs dargelegt, auch Druckfedern 15 zu verwenden, welche relativ stark ausgelegt sind und somit auch bei hohen Nockenwellendrehzahlen eine ordnungsgemäße Funktion des Stößels 1 gewährleisten.As a result of the measures, the installation space for a compression spring 15 acting on the annular base section 2 in the cam direction, which is supported at the other end on a guide plate 16 indirectly connected to the circular base section 3 (see FIG. 1), is not reduced. Thus, as stated at the beginning, it is also possible to use compression springs 15 which are designed to be relatively strong and thus ensure proper functioning of the tappet 1 even at high camshaft speeds.

BezugszeichenlisteReference list

1 Stößel
2 kreisringförmiger Bodenabschnitt
3 kreisförmiger Bodenabschnitt
4 Steuernocken
5 Steuernocken
6 Gehäuse
7 Hemd
8 Aufnahmebohrung
9 Zylinderkopf
10 Innenmantel
11 Innenteil
12 Profilkörper
13 Längsnut
14 Abschnitt
15 Druckfeder
16 Führungsblech
17 Gaswechselventil
17a Abschnitt
18 Aussparung
19 Mantelfläche 1 pestle
2 circular bottom section
3 circular bottom section
4 control cams
5 control cams
6 housing
7 shirt
8 location hole
9 cylinder head
10 inner jacket
11 inner part
12 profile body
13 longitudinal groove
14 section
15 compression spring
16 guide plate
17 gas exchange valve
17 a section
18 recess
19 lateral surface

Claims

1. Verdrehgesicherter Stößel (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraft maschine, der trieblich zwischen wenigstens einem Steuernocken (4, 5) und einem Gaswechselventil (17) angeordnet und von dem Steuernocken (4, 5) im Hubsinn beaufschlagt ist, bestehend aus einem hohlzylin drischen Gehäuse (6), das an seinem einen Rand durch einen Boden (2, 3) verschlossen ist, der zumindest mittelbar mit dem Steuernocken (4, 5) kommuniziert, und mit einem Außenmantel seines hohlzylindrischen Hemdes (7) in einer Aufnahmebohrung (8) eines Zylinderkopfes bzw. Maschinenteils geführt ist, wobei an einem Innenmantel (10) des Hemdes (7) ein Innenteil (11) anliegt und von dem Hemd (7) ein Profilkörper (12) ausgeht, der mit einem das Hemd (7) radial nach außen überragen den Abschnitt (17a) in einer komplementären Längsnut (13) der Auf nahmebohrung (8) des Zylinderkopfes bzw. Maschinenteils (9) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (12) radial nach innen den Innenmantel (10) des Hemdes (7) nicht überragt, wobei das Innen teil (11) zumindest im Bereich des Profilkörpers (12) vollständig am Innenmantel (10) des Hemdes (7) anliegt.1. Non-rotating plunger ( 1 ) of a valve train of an internal combustion engine, the drive between at least one control cam ( 4 , 5 ) and a gas exchange valve ( 17 ) and acted upon by the control cam ( 4 , 5 ) in the stroke direction, consisting of a hollow cylin drische Housing ( 6 ) which is closed at one edge by a base ( 2 , 3 ) which communicates at least indirectly with the control cam ( 4 , 5 ) and with an outer jacket of its hollow cylindrical shirt ( 7 ) in a receiving bore ( 8 ) A cylinder head or machine part is guided, an inner part ( 11 ) abutting an inner jacket ( 10 ) of the shirt ( 7 ) and a profile body ( 12 ) extending from the shirt ( 7 ), which radially follows the shirt ( 7 ) project beyond the section ( 17 a) in a complementary longitudinal groove ( 13 ) on the receiving bore ( 8 ) of the cylinder head or machine part ( 9 ), characterized in that the profile body ( 12 ) ra dial does not protrude inwards over the inner jacket ( 10 ) of the shirt ( 7 ), the inner part ( 11 ), at least in the region of the profile body ( 12 ), lying completely against the inner jacket ( 10 ) of the shirt ( 7 ).

2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkör per (12) mit seiner zylindrischen Mantelfläche (19) längs in einer Aussparung (18) des Hemdes (7) befestigt ist, wobei dessen radial innerer Abschnitt (14) der Mantelfläche (19) eine zumindest in etwa komplementäre Formgebung zu dem gegenüberliegenden Abschnitt des Innenteils (11) aufweist.2. Tappet according to claim 1, characterized in that the Profilkör by ( 12 ) with its cylindrical outer surface ( 19 ) is fastened longitudinally in a recess ( 18 ) of the shirt ( 7 ), the radially inner portion ( 14 ) of the outer surface ( 19 ) has an at least approximately complementary shape to the opposite section of the inner part ( 11 ).

3. Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkörper (12) mit seinem radial innen liegenden Abschnitt (14) gering beabstandet zu dem Innenteil (11) angeordnet ist. 3. Tappet according to claim 1 or 2, characterized in that the profile body ( 12 ) with its radially inner portion ( 14 ) is arranged at a slight distance from the inner part ( 11 ).

4. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkör per (12) in einem spanlosen Verfahren wie Kaltziehen hergestellt ist.4. Tappet according to claim 2, characterized in that the Profilkör by ( 12 ) is made in a non-cutting process such as cold drawing.

5. Stößel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkör per (12) durch Einpressen in der Aussparung (18) des Hemdes (7) befe stigt ist.5. Tappet according to claim 2, characterized in that the Profilkör by ( 12 ) by pressing in the recess ( 18 ) of the shirt ( 7 ) is BEFE Stigt.

6. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (1) als auf unterschiedliche Nockenkonturen (4, 5) schaltbarer Tassen stößel hergestellt ist, dessen Innenteil (11) aus dünnwandigem Tief ziehblech besteht.6. Tappet according to claim 1, characterized in that the tappet ( 1 ) is produced as a tappet switchable on different cam contours ( 4 , 5 ), the inner part ( 11 ) of which consists of thin-walled deep drawn sheet metal.

7. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilkör per (12) als einteilig mit dem Hemd (7) verbunden und aus diesem spanlos herausgeformt hergestellt ist.7. Tappet according to claim 1, characterized in that the Profilkör by ( 12 ) as one piece with the shirt ( 7 ) and is made from this without cutting.