DE3203792C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tassenstößel der im Oberbegriff des Hauptanspruchs erläuterten Art.

Ein derartiger Tassenstößel ist aus der DE-OS 18 08 000 bekannt. Bei dem bekannten Ventilspiel-Ausgleichselement steht der Vorratsraum direkt mit dem Kanal in Verbindung und wird, je nach Stellung des Nockens, entweder mit dem Ölkreislauf oder mit der Atmosphäre verbunden. Das Öl des Ölkreislaufes kann jedoch Luftblasen enthalten. Es wurde nun festgestellt, daß diese Luftblasen verantwortlich für störende Betriebsgeräusche oder andere Störungen sind, wenn sie in den Vorratsraum und somit in das Ventilspiel-Ausgleichselement gelangen.

Ein derartiger Tassenstößel ist darüber hinaus auch in der auf die gleiche Anmelderin zurückgehenden, nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 50 083 beschrieben. Auch bei diesem Tassenstößel wird die Druckkammer mit Öl aus dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine beschickt.

Aus der DE-OS 19 51 042 ist darüber hinaus ein hydraulischer Ventilstößel bekannt, bei dem Druck- und Vorratsraum gegen den Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine isoliert werden können. Zu diesem Zweck ist eine elastische Membran vorgesehen, die abdichtend und starr sowohl mit dem tassenartigen Körper als auch mit dem Ventilspiel-Ausgleichselement verbunden ist. Diese Ausgestaltung hat jedoch den Nachteil, daß die Membran bei der Relativbewegung des tassenartigen Körpers und des Ausgleichselementes während der Spielnachstellung gebogen werden muß. Dabei finden sich die Biegestellen immer kurz außerhalb der Einspannung der Membran in den beiden Teilen, d. h., die Membran wird immer an den gleichen Stellen beansprucht, was ihre Lebensdauer herabsetzen kann. Darüber hinaus muß zum Bewegen der Membran immer eine gewisse Kraft aufgewandt werden, die die Spielnachstellung beeinflussen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tassenstößel aufzuzeigen, dessen Vorratsraum gegenüber dem Ölkreislauf auf konstruktiv einfache, zuverlässige und langlebige Weise isoliert ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein eigener Vorratsraum für das Öl in der Hochdruckkammer geschaffen, der bei der Montage des Tassenstößels gefüllt werden kann. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, das Öl aus dem Ölkreislauf zu verwenden. Durch die nur einseitig fest eingespannte Membran wird darüber hinaus eine ausreichende Abdichtung erreicht, ohne daß die Membran auf irgendeine Weise die Spielnachstellung beeinflussen kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 und 3 ersichtlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Tassenstößels nach der Erfindung in einem Verbrennungsmotor,

Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch den erfindungs­ gemäßen Tassenstößel, und

Fig. 3 einen vergrößerten Axialschnitt ähnlich Fig. 2 einer modifizierten Ausführungsform des Tassenstößels.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen halb-unabhängigen hydraulischen einen Tassen­ stößel zur Ventilspiel-Einstellen, der zusammen mit Motoren mit obenliegender Nocken­ welle verwendbar ist. Das Ein­ leiten von belüftetem Öl oder Öl mit Lufteinschlüssen in einem Stößel ist nicht ungewöhnlich, und dieses Pro­ blem ist besonders gravierend bei einem dem Typ nach umgedreht tassenförmigen Stößel, wie er in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist. Eine Membrandichtung ist im Inneren des Stößels angeordnet, um belüftetes Öl daran zu hindern, in die Hochdruckverdichtungskammer zu gelangen. Es ist seit langem in der Technik bekannt, daß, wenn belüfte­ tes Öl oder Öl mit Lufteinschlüssen die Hochverdichtungs­ kammer erreicht, der Stößel ein Geräusch erzeugt, was ein höchst unerwünschter Betriebszustand ist. Bei der vorliegenden Erfindung liegt ein unabhängiger Öl-Vorrats­ raum vor, der teilweise von einer Umfangsdichtung begrenzt ist, und diese Dichtung trennt das Öl, das für die Hochdruckkammer vorgesehen ist, von jeglicher Luft, welche möglicherweise in Öl enthalten oder mitgerissen sein kann, das üblicherweise von der Motorölleitung zugeführt wird.

In Fig. 1 ist ein Tassenstößel 10 axial oberhalb eines Ventils 12 und ihrerseits unmittel­ bar unterhalb einer obenliegenden Nockenwelle 14 ange­ bracht. Der Tassenstößel der vorlie­ genden Erfindung ist speziell auf die Verwendung in kleinen Verbrennungsmotoren mit hohem Wirkungsgrad ge­ richtet, welche obenliegende Nockenwellen verwenden. Das Motor-Zylinderkopfgußteil 16 kann eine herkömmliche Ölleitung und einen Kanal 18 aufweisen, der in Verbindung mit einer äußeren Nut an dem Tassenstößel 10 steht.

Einzelheiten des Tassenstößels sind in Fig. 2 dargestellt. Ein Körper 20 in Form einer umgekehrten Tasse weist eine obere Oberfläche 22 auf, welche in Berührung mit der obenliegenden Nocken­ welle 14 steht. Der Körper 20 weist eine offene Innen­ seite zur Aufnahme des oberen Endes eines Ventils 12 auf, wie dies bei Konstruktionen von Ventilspiel-Einstell­ einrichtungen bzw. Motoren des beschriebenen Typs her­ kömmlich ist. Der Körper weist eine außenliegende Nut 24 und einen kleinen, in Verbindung hiermit stehenden Kanal 26 auf. Der Kanal 26 öffnet sich in die Kammer hinein, die von Körper begrenzt wird.

Axial ist innerhalb des Körpers 20 ein Gehäuse 28 ange­ ordnet. Ein Distanzstück 30 weist eine äußere Umfangs­ kante 32 auf, welche sich in das Innere einer Nut 34 in der Innenoberfläche des Körpers hinein erstreckt, wobei das Distanzstück in dieser Position durch einen Federring 36 gehalten wird, der unmittelbar unterhalb hiervon angeordnet ist. Die Innenfläche des sich nach oben erstreckenden, mittigen Abschnitts 38 des Distanz­ teils liefert einen engen, aber nicht hemmenden Sitz mit der Außenoberfläche des Gehäuses 28 und hält hierbei radial das Gehäuse innerhalb des Körpers in Position. Das Gehäuse kann sich frei nach oben bis zu jenem Ausmaß bewegen, welches durch die axialen Abmessungen eines nachfolgend zu beschreibenden Tauchkolbens gestattet ist, wobei die nach unten gerichtete Begrenzung am Gehäuse von einer Membrandichtung gebildet wird, welche ebenfalls nachfolgend beschrieben werden soll.

Das Distanzstück 30 trägt ein Ringdichtungsteil 40, welches eine untere, kreisringförmige Oberfläche 42 auf­ weist, die auf dem Distanzstück ruht, sowie einen sich nach oben erstreckenden, zylindrischen Abschnitt 44, der nachgiebig den Kanal 26 versperrt. Der Öldruck im Kanal 26 veranlaßt den Abschnitt 44 im Bereich des Kanales in der Art eines Flatterventils, sich leicht von dem Kanal wegzubewegen und den begrenzten Eintritt in den Ringraum zuzulassen, der vom Körper 20 begrenzt wird.

Innerhalb des Gehäuses 28 ist ein Tauchkolben 46 hin- und hergehend angebracht und weist eine Innenwand 48 mit einem Kanal 50 auf, der es einem Strömungsmittel gestattet, aus dem Bereich oberhalb der Wand in eine Hochdruckkammer 52 einzuströmen, welche zwischen dem Gehäuse und dem Tauchkolben gebildet ist. Der Zugang durch den Kanal 50 wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, das aus einem Kugelteil 54 besteht, das gegen die untere Kante des Kanales durch eine kleine Spiralfeder 56 hin vorgespannt ist. Die Feder 56 wird ihrerseits durch ein Halteteil 58 gehalten. Ein Rück­ schlagventil ist bei Stößeln des beschriebenen Typs herkömmlich. Die Bewegung des Tauchkolbens relativ zum Gehäuse wird durch eine Spiralfeder 60 gesteuert, die sich mit der Unterseite auf dem Gehäuse abstützt und normalerweise das Gehäuse gegenüber dem Tauchkolben auswärts vorspannt. Die Feder 60 ist im Inneren der beschriebenen Hochdruckkammer 52 angeordnet.

Die untere Oberfläche des Gehäuses 28 kann einen kreis­ förmigen Vorsprung 62 aufweisen, der normalerweise in Berührung mit dem oberen Ende des Ventilteils 12 steht, was ein herkömmlicher Aufbau für Ventilspiel- Einstelleinrichtungen ist, die bei Motoren mit oben­ liegender Nockenwelle verwendbar sind.

Ein selbständiger Strömungsmittel-Vorratsbehälter, der hydraulisches Strömungsmittel für die Hochdruckkammer 52 liefert, ist von der elastischen Membran 64 gebildet. Das Dichtungsteil weist einen inneren Umfangsabschnitt 66 auf, der einen Vorsprung 68 umfaßt, der sich inner­ halb einer Ringnut 70 an der Außenseite des Gehäuses 28 erstreckt. Somit ist mittels der Nut und des Vor­ sprungs die Membran am Gehäuse angebracht. Ein Verstärkungsteil 72 kann im Inneren der Membran eingebettet sein, welches ihrerseits aus Gummi oder irgendeinem aus einer Anzahl ähnlicher Elastomermateria­ lien gebildet sein kann. Der äußere Umfangsbereich der Membran 64 kann ein Paar mit geringem Abstand angeordneter Ringwülste 74 aufweisen, welche gegen die Innenoberfläche 76 des Körpers 20 anliegen. Der Umfang der Membrandichtung ist nicht am Körper befestigt, aber steht ziemlich fest im Dichtungseingriff, infolge der inhärenten Elastizitäts- und Federeigenschaften der Membran. Der Membranumfang kann allerdings eine Gleitbewegung relativ zur Innenoberfläche des Körpers durchführen. Eine zweite Verstärkung 78 kann in ähnli­ cher Weise innerhalb des Gummis oder Elastomermaterials eingebettet sein, welches die Membran bildet.

Die Anbringung der Membran ist hinsichtlich des Zusammenbaus des Tassenstößels wesent­ lich. Der erste Schritt beim Einbau liegt darin, daß man einen leeren tassenförigen Körper nimmt und das hydraulische Strömungsmittel oder Öl hinzufügt, das im Vorratsraum in Verbindung mit der Hochdruckkammer angeordnet sein soll. Die Dichtung wird dann mittig im Inneren des Körpers angebracht, wonach das Gehäuse mittig zur Dichtung eingeführt wird. Wenn das Gehäuse eingedrückt wird, dann springt der Vorsprung 68 in die Nut 70 und bringt somit die Dichtung am Gehäuse an. Normalerweise ist die Kom­ bination aus Gehäuse und Tauchkolben eine Baugruppe, die vor dem Einbau des Gehäuses in den Körper fertig­ gestellt wird. Nachdem das Gehäuse bis zu der Stelle eingedrückt wurde, an welcher der Vorsprung in das Innere der Nut 70 vorspringt, wird die Kraft der Feder 60 normalerweise das Gehäuse um ein geringes Maß nach außen drücken, wobei diese Wirkung des Außenumfangs der Dichtung oder die parallelen Wülste 74 veranlassen wird, sich bis zur am weitesten innengelegenen Position im Inneren des Körpers zu bewegen. Die Endposition oder Betriebsposition des Tassenstößels, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, gestattet die Gleitbe­ wegung des Außenumfangs der Membran längs eines begrenzten Abschnitts der Innenoberfläche des Körpers, wie es die Betriebsbedingungen und die Menge an hydrauli­ schem Strömungsmittel im Vorratsraum vorgeben.

Normalerweise liegt genügend Strömungsmittel im Inneren des Vorratsraums vor, der durch die Membran 64 gebildet ist, um eine Vorkehrung für den Betrieb der Ventilspiel-Einstellung zu bilden. Membrane sind so hergestellt, daß sie über einen längeren Zeitraum halten. Allerdings kann es unter manchen Bedingungen nicht unmöglich sein, daß die Membran tatsächlich reißen bzw. brechen kann. Aus diesem Grund ist es erwünscht, eine herkömmliche Einrichtung mit aufzunehmen, um hydraulisches Strömungs­ mittel zuzuführen. Somit kann Öl aus der Motor-Ölleitung in den Kanal 26 strömen, was die Bewegung des Dichtungs­ teils 44 von der normalen Dichtposition, in welcher sie sich in Anlage gegen den Kanal befindet, weg veranlaßt, um einen hydraulischen Druck oder Öldruck für den Betrieb des Tassenstößels vorzusehen. Wenn unter solchen Umständen Luft in das Öl eingeschlossen wäre oder belüftetes Öl zur Stößel-Hochdruckkammer ge­ liefert würde, dann würde der Stößel geräuschvoll ar­ beiten, würde aber immer noch betriebsfähig bleiben.

Der Aufbau der Fig. 3 ist im wesentlichen derselbe wie jener der Fig. 2, und gleichen Teilen wurde das gleiche Bezugszeichen verliehen. Bei dem Aufbau der Fig. 3 wurde die Dichtung 40 weggelassen, könnte aber auch mitauf­ genommen werden, falls dies gewünscht wäre. Eine Hülse 80 ist in der Innenseite des tassenförmigen Körpers 20 angeordnet und bildet eine innere Lageroberfläche für die Membran 64. Es ist manchmal schwierig, eine glatte Innenoberfläche am Körper 20 in einer Qualität herzustellen, die für das geringe Maß an Bewegung notwendig ist, die für die Membran 64 erforderlich ist. Deshalb kann auf der Innenseite des Körpers eine Hülse 80 verwendet werden, die eine glatte Innenoberfläche aufweist. Es ist im wesentlichen ein Fall der Schwierigkeiten und des Aufwands, der bei der sauberen Bearbeitung einer Innenfläche wie jener der Innenseite des Körpers eine Rolle spielt. Die Hülse 80 ist an Ort und Stelle be­ festigt und kann ihrerseits einen Dichtungsring 82 aufweisen, der gegen die Innenoberfläche des Körpers 20 anliegt. Eine Öffnung 84 steht in Verbin­ dung mit dem Kanal 26 des Körpers, so daß das Öl aus der Motorölleitung die Innenseite des Körpers erreichen kann. Das untere Ende oder der Boden der Hülse 80 kann auf der Dichtung 86 aufsitzen, welche auf dem Distanzstück 30 angeordnet ist. In anderer Hinsicht ist der Aufbau der Fig. 3 derselbe wie jener der Fig. 2.

Die Membrandichtung ist besonders vorteilhaft, und zwar nicht nur wegen ihrer Möglichkeit des leichten Zusammen­ baus, sondern auch wegen der einzigartigen Weise, auf welche sie im Inneren des Nockenfühlers angeordnet ist.

Claims (3)

1. Tassenstößel, mit einem tassenartigen Körper und einem mit einem Druck- und einem Vorratsraum versehenen, hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement, das mittels einer zentralen Führung axial verschiebbar im tassenartigen Körper angeordnet ist und mit einer Innenumfangsfläche am tassenartigen Körper einen Ringraum bildet, wobei der Ringraum einerseits mit dem Vorratsraum des Ventilspiel-Ausgleichselementes und andererseits mit einem sich durch die Innenumfangsfläche erstreckenden, mit einem Ölkreislauf in Verbindung stehenden Kanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum durch eine elastische, ringförmige Membran (64) in zwei voneinander getrennte Ringkammern unterteilt ist, von denen die eine Ringkammer mit dem Kanal (26) und die andere Ringkammer mit dem Vorratsraum des Ventilspiel-Ausgleichselementes (28, 46) verbunden ist, und daß die ringförmige Membran (64) mit ihrem Innenumfang starr am Ventilspiel-Ausgleichselement (28, 46) befestigt und mit ihrem Außenumfang abdichtend an der Innenumfangsfläche (76) des tassenförmigen Körpers (20) verschiebbar geführt ist.

2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Membran (64) einen längs ihres Innenumfangs verlaufenden Vorsprung (68) aufweist, der in eine Außenumfangsnut (70) des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes (28, 46) dichtend eingreift.

3. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Membran (64) gleitend in der Bohrung einer Büchse (80) angeordnet ist, die die Innenumfangsfläche (76) des tassenförmigen Körpers (20) im Bereich des Ringraumes abdeckt und eine Durchtrittsöffnung (84) für das vom Kanal (26) kommende Öl aufweist.