WO1992015776A1 - Hydraulischer ventilstössel für brennkraftmaschinen - Google Patents
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- 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 a hydraulic valve tappet for internal combustion engines, consisting of a cup-shaped housing which comprises a hollow cylindrical wall which is closed at one end by a base against which a control cam runs from the outside and in which a guide sleeve is arranged concentrically with the wall is in which a hydraulic lash adjuster is longitudinally displaceable, and wherein between the wall and the guide sleeve an annular oil reservoir is provided, which is acted upon by a hole in the wall with oil from the lubricating oil circuit of the internal combustion engine.
- valve tappet known for example from DE-OS 3006644
- DE-OS 3006644 has the disadvantage that the mass of the tappet is increased compared to conventional valve tappets by the additional thin-walled sleeve. This is disadvantageous because in modern internal combustion engines higher and higher speeds are being striven for, which places limits on the tappet mass.
- the object of the invention is to maintain the advantages of the known tappet and yet to reduce the tappet mass with the least effort.
- this object is achieved in that the wall for reducing the tappet mass also window-like openings are provided. These openings allow, as can already be seen from the above-mentioned identification part, a reduction in the tappet mass and thus a reduction in the oscillating masses in the valve train of an internal combustion engine.
- a thin-walled sleeve is arranged within the wall, which delimits the oil reservoir radially outwards, wherein a longitudinal bead is provided in the thin-walled sleeve, which, viewed in the axial direction, is arranged in a region between two openings and an oil channel forms between a bore provided in the wall and an oil reservoir.
- the longitudinal bead has the advantage that the oil reservoir of the tappet cannot run empty even when the internal combustion engine is at a standstill or in an inclined position.
- the housing with an anti-rotation device.
- This anti-rotation device ensures that the oil supply from an oil supply hole (not described in detail) into the bore of the bucket tappet is always secured, and thus oil losses through the wall of the tappet are avoided.
- the boundary edges of the opening should have a rough shape, the lower and upper part of the boundary edges running obliquely to the axial line of the housing of the tappet.
- Further variants of the configuration are intended to be included in the scope of protection of this invention, for example oval, groove-shaped hexagonal with preferably unequal edge lengths and other polygonal ones.
- a further advantageous embodiment of the plunger is evident from claim 7. It is described here that the sleeve is stamped into at least one opening in the housing. This securely fixes the sleeve in position with respect to the wall of the ram.
- the sleeve should consist of a polymeric and / or lightweight material. This means that the total mass of the tappet is further reduced, and thus the oscillating masses in the valve drive are reduced.
- tappet used here should not be limited to the valve train of internal combustion engines. Further areas of application are conceivable in which it is necessary to compensate for play due to thermal expansion and / or wear.
- Fig. 6 shows an additional partial longitudinal section through the wall with the sleeve stamped into the opening
- Fig. 7 is a partial longitudinal section through the plunger with a plastic sleeve stamped into an opening.
- the valve tappet shown in FIGS. 1 and 2 consists of the cup-shaped housing 1, which comprises the hollow cylindrical wall 2, which is closed at its upper end by the base 3.
- a guide sleeve 4 is arranged concentrically to the hollow cylindrical wall, in which a hydraulic play compensation element 5 is guided in a longitudinally displaceable manner.
- an annular oil reservoir 6 is formed, which is closed at the bottom by a disc 7, which is integrally formed with the guide sleeve 4. Oil from the oil circuit of the internal combustion engine can be introduced into the oil reservoir 6 through a bore 8 in the hollow cylindrical wall 2.
- a thin-walled sleeve 9 which is formed in one piece with the disk 7 and the guide sleeve 4 and which has a longitudinal bead 10 at the circumferential point, which coincides with the bore 8, which together with the wall 2 delimits an oil channel 11 which starts from the bore 8 and opens into the oil reservoir 6 at its upper end.
- the wall 2 is covered with openings 12 in the area covered by the thin-walled sleeve 9, except in the area of the bead 10. see.
- additional openings 12 are also provided in the area of the wall 2 below the oil reservoir 6.
- FIG. 3 schematically shows possibilities for the further development of the openings 12 according to the previous figures, the opening 12 shown first corresponding to that shown in FIGS. 1 and 2.
- An oval, groove-shaped, diamond-like or other configuration of the openings 12, and other shapes are also conceivable, makes it possible to prevent the shocks occurring when the plunger housing 1 is passed over from unspecified inlet and outlet edges of a cylinder head of the internal combustion engine .
- FIG. 6 shows an additional partial longitudinal section through the wall 2 with a sleeve 9 embossed into an opening 12.
- Variants are provided in which the sleeve 9 is embossed in all the openings 12 located in the housing 1 and penetrating the outer surface 13.
- emboss the sleeve 9 only in some or one of the openings 12.
- the boundary edges 14, as described in the previous figures be designed in the form of a radius.
- a section 15a of the plastic sleeve 9 pointing in the axial direction is arranged concentrically starting from the underside 16 of the base 3 and thus takes over the function of the guide sleeve 4.
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Abstract
Bei einem hydraulischen Ventilstößel für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem tassenförmigen Gehäuse (1), welches eine hohlzylindrische Wandung (2) umfaßt, soll die Masse des Ventilstößels mit geringstem Aufwand reduziert werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wandung (2) zur Reduzierung der Masse des Ventilstößels mit fensterartigen Durchbrechungen (12) versehen ist.
Description
Hydraulischer Ventilstößel für Brennkraftroaschinen
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Ventilstößel für Brenn- kraftmaschinen, bestehend aus einem tassenförmigen Gehäuse, welches eine hohlzylindrische Wandung umfaßt, die an einem Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen welchen von außen ein Steuernocken anläuft und bei dem konzentrisch zu der Wandung eine Führungshülse angeordnet ist, in welcher ein hydraulisches Spielausgleichselement längsverschieblich geführt ist, und wobei zwischen der Wandung und der Führungshülse ein ringförmiger Ölvorratsraum vorgesehen ist, der durch eine Bohrung in der Wandung mit Öl aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist.
Ein solcher, beispielsweise aus der DE-OS 3006644 bekannter Ventil¬ stößel hat den Nachteil, daß durch die zusätzliche dünnwandige Hülse die Masse des Stößels gegenüber herkömmlichen Ventilstößeln vergrößert ist. Dies ist deshalb nachteilig, weil bei modernen Brennkraftmaschi¬ nen immer höhere Drehzahlen angestrebt werden, womit der Stößelmasse Grenzen gesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des bekannten Stößels beizubehalten und dennoch bei geringstem Aufwand die Stößel¬ masse zu reduzieren.
Nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 wird diese Aufgabe da¬ durch gelöst, daß die Wandung zur Reduzierung der Stößelmasse mit
fensterartigen Durchbrechungen versehen ist. Diese Durchbrechungen ermöglichen, wie dem obengenannten Kennzeichnungsteil schon zu entneh¬ men, eine Reduzierung der Stößelmasse und somit eine Reduzierung der oszillierenden Massen im Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
Eine zusätzliche weitere Reduzierung der Stößelmasse kann nach An¬ spruch 2 dadurch erzielt werden, daß die Durchbrechungen in der Wan¬ dung sich in Höhe des Ölvorratsraumes und/oder unterhalb des Ölvor- ratsraumes befinden.
Nach Anspruch 3 ist innerhalb der Wandung eine dünnwandige Hülse angeordnet, die den Ölvorratsraum radial nach außen begrenzt, wobei in der dünnwandigen Hülse eine Längssicke vorgesehen ist, die, in Axial¬ richtung gesehen, in einem Bereich zwischen zwei Durchbrechungen angeordnet ist, und einen Olkanal zwischen einer in der Wandung vor¬ gesehenen Bohrung und einem Ölvorratsraum bildet. Die Längssicke hat den Vorteil, daß auch bei Stillstand oder Schräglage der Brennkraftma¬ schine der Ölvorratsraum des Stößels nicht leerlaufen kann.
Wie in Anspruch 4 beschrieben, ist es vorteilhaft, das Gehäuse mit einer Verdrehsicherung zu versehen. Diese Verdrehsicherung gewähr¬ leistet, daß die Ölzufuhr aus einer nicht näher beschriebenen Ölzu- führbohrung in die Bohrung des Tassenstößels immer gesichert ist, und somit Ölverluste über die Wandung des Stößels vermieden sind.
Gemäß Anspruch 5 sollen die Begrenzungskanten der Durchbrechung rau¬ tenförmig ausgebildet sein, wobei der untere und obere Teil der Be¬ grenzungskanten schräg zur Axial!inie des Gehäuses des Stößels ver¬ läuft. Weitere Varianten der Ausgestaltung sollen in den Schutzumfang dieser Erfindung einbezogen sein, beispielsweise ovale, nutförmige sechseckige mit vorzugsweise ungleichen Kantenlängen und weitere vieleckförmige. Diese Ausbildungen haben den Vorteil, daß unerwünschte Stöße beim Überfahren des Stößels von nicht näher bezeichneten Ein- und Auslaufkanten eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine verhin- dert sind.
Weiterhin ist es, wie in Anspruch 6 beschrieben, vorgesehen, die Begrenzungskanten der Durchbrechungen im Bereich der Außenfläche des Gehäuses abgerundet auszubilden. Hierbei sind die gleichen vorteilhaf¬ ten Wirkungen wie im vorherig genannten Anspruch festzustellen, das heißt, es werden unerwünschte Stöße beim Überfahren des Stößels von Ein- und Auslaufkanten eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine vermieden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Stößels geht aus Anspruch 7 hervor. Hier ist beschrieben, daß die Hülse in wenigstens eine Durchbrechung des Gehäuses eingeprägt ist. Dies fixiert sicher die Hülse in ihrer Lage gegenüber der Wandung des Stößels.
Gemäß Anspruch 8 soll die Hülse aus einem polymeren und/oder Leicht- bauwerkstoff bestehen. Dies führt dazu, daß die Gesamtmasse des Stö¬ ßels weiter gesenkt ist, und somit die oszill erenden Massen im Ven- tiltrieb gesenkt sind.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Anspruchsmerkmale beschränkt. Denkbar sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkma¬ le mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.
Der Einsatz des hier beschriebenen Stößels soll sich nicht nur auf den Ventiltrieb von Brennkraftmaschinen beschränken. Denkbar sind weitere Anwendungsgebiete in denen es aufgrund von Wärmedehnung und/oder Verschleiß erforderlich ist, ein Spiel auszugleichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge- stellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stößel,
Fig. 2 einen Querschnitt- nach Linie II-II der Figur 1,
Fig. 3 schematische Möglichkeiten der Ausbildung der Durchbre¬ chungen gemäß den vorherigen Figuren,
Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt durch die Wandung im Bereich einer Durchbrechung,
Fig. 5 einen weiteren Teil-Längsschnitt durch die Wandung im Bereich einer Durchbrechung,
Fig. 6 einen zusätzlichen Teil-Längssschnitt durch die Wandung mit in die Durchbrechung eingeprägter Hülse und
Fig. 7 einen Teil-Längsschnitt durch den Stößel mit in eine Durchbrechung eingeprägter Kunststoffhülse.
Der in Figur 1 und 2 dargestellte Ventilstößel besteht aus dem tassen- förm gen Gehäuse 1, welches die hohlzylindrische Wandung 2 umfaßt, die an ihrem oberen Ende durch den Boden 3 verschlossen ist. Konzentrisch zu der hohlzyl ndrischen Wandung ist eine Führungshülse 4 angeordnet, in welcher ein hydraulisches Spielausgleichselement 5 längsverschieb¬ lich geführt ist. Zwischen der hohlzylindrischen Wandung 2 und der Führungshülse 4 ist ein ringförmiger Ölvorratsraum 6 gebildet, der nach unten hin durch eine Scheibe 7 abgeschlossen ist, die einstückig mit der Führungshülse 4 ausgebildet ist. Durch eine Bohrung 8 in der hohlzylindrischen Wandung 2 kann Öl aus dem Olkreislauf der Brenn¬ kraftmaschine in den Ölvorratsraum 6 eingeführt werden.
Von innen liegt gegen die hohlzylindrische Wandung 2 eine dünnwandige Hülse 9 an, die einstückig mit der Scheibe 7 und der Führungshülse 4 ausgebildet ist, und die an der Umfangsstelle, die sich mit der Boh¬ rung 8 deckt, eine Längssicke 10 aufweist, die zusammen mit der Wan¬ dung 2 einen Olkanal 11 begrenzt, der von der Bohrung 8 ausgeht und an seinem oberen Ende in den Ölvorratsraum 6 mündet.
Die Wandung 2 ist in dem von der dünnwandigen Hülse 9 überdeckten Bereich, außer im Bereich der Sicke 10 mit Durchbrechungen 12 ver-
sehen. Zusätzlich sind auch in dem unterhalb des Ölvorratsraumes 6 liegenden Bereich der Wandung 2 zusätzliche Durchbrechungen 12 vor¬ gesehen.
Auf die nähere Beschreibung der Funktionsweise des Stößels mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse 1 wird an dieser Stelle verzichtet, weil dies der Fachwelt allgemein bekannt ist.
Figur 3 zeigt schematisch Möglichkeiten der weiteren Ausbildung der Durchbrechungen 12 gemäß den vorherigen Figuren, wobei die erstgezeig¬ te Durchbrechung 12 der in Figur 1 und 2 gezeigten entspricht. Durch eine ovale, nutförmige, rautenähnliche oder andere Ausbildung der Durchbrechungen 12, wobei auch weitere Formen denkbar sind, gelingt es, die auftretenden Stöße beim Überfahren des Gehäuses 1 des Stößels von nicht näher bezeichneten Ein- und Auslaufkanten eines Zylinderkop¬ fes der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Aus Figur 4 und 5 geht ein Teil-Längsschnitt durch die Wandung 2 im Bereich einer Durchbrechung 12 hervor. Es ist zu erkennen, daß die Begrenzungskante 14 von der Durchbrechung 12 zur Außenmantelfläche 13 abgerundet bzw. angefaßt ausgebildet ist.
Figur 6 zeigt einen zusätzlichen Teil-Längsschnitt durch die Wandung 2 mit in eine Durchbrechung 12 eingeprägter Hülse 9. Es sind dabei Varianten vorgesehen, bei denen die Hülse 9 in alle im Gehäuse 1 befindliche, die Außenmantelfläche 13 durchstoßende, Durchbrechungen 12 eingeprägt ist. Jedoch ist es auch denkbar, die Hülse 9 nur in einige, bzw. eine der Durchbrechungen 12 einzuprägen. Bei dieser zweckmäßigen Form der Ausgestaltung des Gehäuses 1 kann es auch vor- gesehen sein, die Begrenzungskanten 14, wie in den vorherigen Figuren beschrieben, radienförmig zu gestalten.
Aus Figur 7 ist ein Teil-Längsschnitt durch den Stößel mit in eine
Durchbrechung 12 eingeprägter Kunststoffhülse 9 zu entnehmen. Deswei- teren ist eine Verdrehsicherung 15 angedeutet, wobei auch andere
Formen, als die in Figur 7 gezeigte, denkbar sind und die Anwendung
dieser sich nicht nur auf den hier beschriebenen Stößel beschränkt.
Ein in Axialrichtung weisender Teilabschnitt 15a der Kunststoffhülse 9 ist konzentrisch von der Unterseite 16 des Bodens 3 ausgehend an- geordnet und übernimmt somit die Funktion der Führungshülse 4.
Der weitere Aufbau des Stößels wird an dieser Stelle nicht erläutert, da dies der Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist.
Bezugszahlenliste
Claims
1. Hydraulischer Ventilstößel für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem tassenförmigen Gehäuse (1), welches eine hohlzylindrische Wan- düng (2) umfaßt, die an einem Ende durch einen Boden (3) verschlossen ist, gegen welchen von außen ein Steuernocken anläuft und bei dem konzentrisch zu der Wandung (2) eine Führungshülse (4) angeordnet ist, in welcher ein hydraulisches Spielausgleichselement (5) längsver¬ schieblich geführt ist, und wobei zwischen der Wandung (2) und der Führungshülse (4) ein ringförmiger Ölvorratsraum (6) vorgesehen ist, der durch eine Bohrung (8) in der Wandung (2) mit Öl aus dem Schmier¬ ölkreislauf der Brennkraftmaschine beaufschlagt ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Wandung (2) zur Reduzierung der Stößelmasse mit fensterartigen Durchbrechungen (12) versehen ist.
2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbre¬ chungen (12) in der Wandung (2) sich in Höhe des Ölvorratsraumes (6) und/oder unterhalb des Ölvorratsraumes (6) befinden.
3. Stößel nach Anspruch 1 mit einer innerhalb der Wandung (2) angeord¬ neten dünnwandigen Hülse (9), die den Ölvorratsraum (6) radial nach außen begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der dünnwandigen Hülse (9) eine Längssicke (10) vorgesehen ist, die, in Axialrichtuπg gese¬ hen, in einem Bereich zwischen zwei Durchbrechungen (12) angeordnet ist, und einen Olkanal (11) zwischen einer in der Wandung (2) vor¬ gesehenen Bohrung (8) und einem Ölvorratsraum (6) bildet.
4. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) eine Verdrehsicherung (15) aufweist.
5. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begren- zungskanten (14) der Durchbrechungen (12) rautenförmig ausgebildet sind, wobei der untere und obere Teil der Begrenzungskanten (14) schräg zur Axial!inie des Gehäuses (1) des Stößels verläuft.
6. Stößel nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungskanten (14) der Durchbrechungen (12) im Bereich der Außen¬ mantelfläche (13) des Gehäuses (1) abgerundet ausgebildet sind.
7. Stößel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) in wenigstens eine Durchbrechung (12) des Gehäuses (1) eingeprägt ist.
8. Stößel nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) aus einem polymeren und/oder Leichtbauwerkstoff besteht.
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