DE19505406A1

DE19505406A1 - Hydraulic tappet adjustment e.g. for IC engine

Info

Publication number: DE19505406A1
Application number: DE1995105406
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Wambach; Helmut Dipl Ing Philipps; Werner Bretting; Peter Sailer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-22

Abstract

The hydraulic adjusting unit (3) is inserted in a bore (1) in a rocker lever (2) in line with the valve stem (5). Its piston (4) ends in a spherical protrusion (6), and a ball-socket (7) is mounted between the protrusion and the flat end face of the tappet. The spring (8) coupling the piston and socket can be partly of truncated-cone shape, its turns of constant diameter (9) enclosing part of the peripheral surface of the piston, while those of reducing diameter (10) enclose the outer surface of the socket. It can be a press-fit on the piston, or can snap into a groove in it. Alternatively, the parts can be coupled together by a bellows-type sleeve of similar shape to the spring.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für eine Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, bei der in eine in Verlängerung eines Ventilschaftes verlaufende Aufnahmebohrung eines Kipphebels oder ähnlichen Betätigungselementes ein hydraulisches Spielausgleichselement eingesteckt ist, dessen längsverschieblicher Einstellkolben in Richtung des Ventilschaftes in einen Kugelvorsprung übergeht, zwischen dem und einer planen Stirnfläche des Ventilschaftes eine Kugelpfanne angeordnet ist, wobei Einstellkolben und Kugelpfanne durch ein elastisches Halteelement miteinander verbunden sind.The invention relates to a hydraulic lash adjuster for a valve control of an internal combustion engine, in which in a Extension of a valve stem receiving bore of a Rocker arm or similar actuator a hydraulic Game compensation element is inserted, the longitudinally displaceable Adjusting piston in the direction of the valve stem in a ball projection passes between and a flat end face of the valve stem a ball socket is arranged, adjusting piston and ball socket are connected to each other by an elastic holding element.

Eine derartige hydraulische Spielausgleichsvorrichtung ist aus der DE 37 25 245 A1 vorbekannt. Das Halteelement ist als eine Blattfeder ausgebildet, die einerseits mit einem zylindrischen Bund auf dem längsverschieblichen Einstellkolben sitzt und dort durch Einrollen in eine Umfangsnut befestigt ist, während sie andererseits einen bügel artigen Schenkel aufweist, der eine Kreisbohrung besitzt, mit deren Rand er an der Mantelfläche der Kugelpfanne anliegt und dadurch spiel freien Kontakt zwischen dem Kugelvorsprung und der Stirnfläche der Kugelpfanne gewährleistet.Such a hydraulic lash adjuster is from the DE 37 25 245 A1 previously known. The holding element is as a leaf spring trained the one hand with a cylindrical collar on the longitudinally adjustable adjusting piston sits and there by rolling in a circumferential groove is attached, while on the other hand, a bracket has like leg, which has a circular bore with the Edge he rests on the outer surface of the ball socket and thereby play free contact between the ball projection and the face of the Ball socket guaranteed.

Nachteilig dabei ist, daß eine derartige Blattfeder kompliziert ge formt ist, daher fertigungstechnisch schwer herstellbar ist bzw. aufwendige Werkzeuge erfordert. Ein weiterer Nachteil ist der, daß mit einer solchen Art der elastischen Anbindung der Kugelpfanne sich deren Schwenkwinkel um eine Längsachse des Einstellkolbens nicht bzw. nur sehr bedingt einstellen läßt, d. h. die Kugelpfanne ist in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt. Dies erklärt sich durch die Art der Anbindung des bügelartigen Schenkels am zylindrischen Bund der Blatt feder.The disadvantage here is that such a leaf spring is complicated ge is shaped, is therefore difficult to manufacture in terms of production technology or requires complex tools. Another disadvantage is that with such a type of elastic connection of the ball socket itself Swivel angle about a longitudinal axis of the adjusting piston not or only can be set to a very limited extent, d. H. the ball socket is in hers Limited mobility. This can be explained by the type of Connection of the bow-like leg to the cylindrical collar of the sheet feather.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit einer vereinfachten elasti schen Anbindung der Kugelpfanne eine Kostensenkung des Spielaus gleichselementes bei gleichzeitiger problemloser Einstellung von größeren Schwenkwinkeln der Kugelpfanne zu erreichen.The object of the invention is therefore, with a simplified elasti connection of the ball socket reduces the cost of play same element with simultaneous easy setting of to achieve larger swivel angles of the ball socket.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Haltee lement als eine Schraubenfeder ausgebildet ist. Eine solche Schrauben feder kann in einer Vielzahl von benötigten Ausführungsvarianten als billiges Zukaufteil erworben werden und erlaubt eine maximale Ver schwenkung der Kugelpfanne in allen Richtungen, wobei in Schwenkrich tung die Windungen der Schraubenfeder näher aneinanderrücken, während sie entgegengesetzt der Schwenkrichtung einen größeren Abstand zuein ander einnehmen. Auch bei einer maximalen Verschwenkung der Kugel pfanne wird ein sicherer Sitz dieser auf dem Kugelvorsprung gewähr leistet.According to the invention this object is achieved in that the Halte element is designed as a coil spring. Such screws can spring as a variety of required versions cheap purchased part can be purchased and allows a maximum Ver swiveling the ball socket in all directions, whereby in swivel direction the coils of the coil spring move closer together while they are at a greater distance from each other in the opposite direction to the swivel direction take another. Even with maximum swiveling of the ball pan will ensure a secure fit on the ball projection accomplishes.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Schraubenfe der abschnittsweise kegelstumpfartig ausgebildet ist, wobei sie mit ihrem im Durchmesser gleichbleibenden Windungen einen Teil der Mantel fläche des Einstellkolbens und mit ihren sich im Durchmesser verrin gernden Windungen die Mantelfläche der Kugelpfanne umfaßt.Advantageous developments of the invention are in the subclaims reproduced. So it is provided according to claim 2 that the Schraubenfe which is partially frustoconical, with their coils, which have a constant diameter, form part of the jacket surface of the adjusting piston and their diameter is reduced coarse turns the circumferential surface of the ball socket comprises.

Aus Anspruch 3 ist ersichtlich, daß die Schraubenfeder am Einstell kolben mit Hilfe einer Preßpassung gehalten ist. Aus Anspruch 4 geht hervor, daß die Schraubenfeder in eine Nut des Einstellkolbens einge schnappt werden kann.From claim 3 it can be seen that the coil spring on the setting piston is held by means of an interference fit. From claim 4 goes shows that the coil spring inserted into a groove of the adjusting piston can be snapped.

Die gleichen Vorteile wie unter Anspruch 1 beschrieben werden nach dem unabhängigen Anspruch 5 auch dann erreicht, wenn das Halteelement als eine balgartige Hülse ausgebildet ist.The same advantages as described in claim 1 are after the independent claim 5 also achieved when the holding element as a bellows-like sleeve is formed.

Gemäß Anspruch 6 ist die balgartige Hülse zweigeteilt ausgebildet, wobei deren im Durchmesser gleichbleibender zylindrischer Teil einen Teil der Mantelfläche des Einstellkolbens und deren sich verjüngender unterer Teil die Mantelfläche der Kugelpfanne umfaßt und beide Teile durch balgartige Windungen miteinander verbunden sind. According to claim 6, the bellows-like sleeve is formed in two parts, the cylindrical part of which remains the same diameter Part of the outer surface of the adjusting piston and its tapering lower part includes the outer surface of the ball socket and both parts are connected by bellows-like turns.

Ebenso wie die Schraubenfeder kann die balgartige Hülse nach den Unteransprüchen 7 und 8 am Einstellkolben mit Hilfe einer Preßpassung bzw. mit Hilfe eines Sicherungsringes in einer Nut des Einstellkolbens gehalten sein. Schließlich geht aus Unteranspruch 9 hervor, daß die balgartige Hülse aus Gummi oder aus einem Kunststoff besteht.Just like the coil spring, the bellows-like sleeve can be designed according to the Subclaims 7 and 8 on the adjusting piston with the help of a press fit or with the help of a locking ring in a groove of the adjusting piston be kept. Finally it follows from sub-claim 9 that the bellows-like sleeve made of rubber or a plastic.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Die Zeichnungen zeigen in den Fig. 1, 2, 3 und 4 Längsschnit te durch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.The invention is tert in more detail in the following exemplary embodiments. The drawings show in FIGS. 1, 2, 3 and 4 longitudinal sections through various embodiments of the invention.

Nach Fig. 1 ist in einer Aufnahmebohrung 1 eines Kipphebels 2 in bekannter Weise ein hydraulisches Spielausgleichselement 3 einge steckt, dessen Einstellkolben 4 an seinem einem Ventilschaft 5 zu gekehrten Ende in einem Kugelvorsprung 6 endet. Zwischen dem Kugelvorsprung 6 und einer nicht näher bezeichneten planen Stirnfläche des Ventilschaftes 5 ist eine Kugelpfanne 7 angeordnet, in deren ebenfalls nicht näher bezeichneten Kugelkalotte der Kugelvorsprung 6 des Ein stellkolbens eingreift. Ventilschaft 5 und Kugelpfanne 7 liegen je weils mit ihren planen Stirnfläche aneinander.According to Fig. 1 in a receiving bore of a rocker arm 1 2 in a known manner is a hydraulic clearance compensation element 3 is inserted, the setting plunger 4 terminates at its a valve stem 5 to be turned-end in a ball projection 6. Between the ball projection 6 and a flat end face of the valve stem 5, not shown , a ball socket 7 is arranged, in whose spherical cap, also not shown, the ball projection 6 of the actuating piston engages. Valve stem 5 and ball socket 7 lie each other with their flat end faces.

Erfindungsgemäß ist ein die Kugelpfanne 7 und den Kugelvorsprung 6 verbindendes Halteelement als eine Schraubenfeder 8 ausgebildet, die in ihrem oberen Teil mit Windungen 9 gleichen Durchmessers versehen ist, während sie in ihrem unteren Teil Windungen 10 mit abnehmendem Durchmesser aufweist. Die Windungen 9 der Schraubenfeder 8 umfassen nun einen Teil der Mantelfläche des Einstellkolbens 4, während die Windungen 10 die Mantelfläche der Kugelpfanne 7 umfassen und so für ein Anliegen der Kugelpfanne 7 am Kugelvorsprung 6 unter elastischer Vorspannung sorgen.According to the invention, a retaining element connecting the ball socket 7 and the ball projection 6 is designed as a helical spring 8 , which is provided with windings 9 of the same diameter in its upper part, while it has windings 10 with a decreasing diameter in its lower part. The windings 9 of the helical spring 8 now encompass part of the outer surface of the adjusting piston 4 , while the windings 10 encompass the outer surface of the ball socket 7 and thus ensure that the ball socket 7 bears against the ball projection 6 under elastic prestress.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß eine derartig erfindungsgemäße federela stische Anbindung der Kugelpfanne 7 am Kugelvorsprung 6 ein Verschwen ken der Kugelpfanne 7 gegenüber einer nicht dargestellten Längsachse des Einstellkolbens 4 ermöglicht. Die Windungen 9, 10 der Schraubenfe der 8 werden dabei in Verschwenkungsrichtung, d. h. im vorliegenden Beispiel links, einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als entgegengesetzt zur Verschwenkungsrichtung. Die Befestigung der Schraubenfeder 8 am Einstellkolben 4 erfolgt gemäß Fig. 1 durch eine leichte Preßpassung, während nach Fig. 2 die Feder 8 in eine nicht näher bezeichnet Nut des Einstellkolbens 4 einschnappt.From Fig. 2 it can be seen that such a federela tical connection according to the invention the ball socket 7 on the ball projection 6 allows a pivoting of the ball socket 7 relative to a longitudinal axis of the adjusting piston 4 , not shown. The windings 9 , 10 of the Schraubenfe of 8 will have a smaller distance from each other in the direction of pivoting, ie left in the present example, than opposite to the direction of pivoting. The coil spring 8 is fastened to the adjusting piston 4 according to FIG. 1 by a slight press fit, while according to FIG. 2 the spring 8 snaps into a groove in the adjusting piston 4, which is not shown in more detail.

Aus den Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß das Halteelement als eine balgartige Hülse 11 ausgebildet ist, deren zylindrischer oberer Teil 12 einen Teil der Mantelfläche des Einstellkolbens 4 umfaßt, während deren sich verjüngender unterer Teil 13 die Mantelfläche der Kugel pfanne 7 umfaßt. Zylindrischer Teil 12 und sich verjüngender Teil 13 sind durch balgartige Windungen 14 miteinander verbunden, die die federelastische Anbindung der Kugelpfanne 7 am Kugelvorsprung 6 er möglichen. Die balgartige Hülse 11 ist analog der Schraubenfeder 8 auf dem Einstellkolben 4 durch eine Preßpassung oder mit Hilfe eines Sicherungsringes 15 in einer nicht näher bezeichneten Nut des Ein stellkolbens 4 befestigt. Wie bei der Schraubenfeder 8 werden bei einem Verschwenken der Kugelpfanne 7 die balgartigen Windungen 14 der Hülse 11 in Verschwenkrichtung näher aneinanderrücken, während sie entgegengesetzt zur Verschwenkungsrichtung voneinander abrücken.From Figs. 3 and 4 it can be seen that the holding element is designed as a bellows-like sleeve 11 , the cylindrical upper part 12 comprises part of the outer surface of the adjusting piston 4 , while the tapered lower part 13 comprises the outer surface of the ball pan 7 . Cylindrical part 12 and tapering part 13 are connected to one another by bellows-like windings 14 , which enable the spring-elastic connection of the ball socket 7 to the ball projection 6 . The bellows-like sleeve 11 is analogous to the coil spring 8 on the adjusting piston 4 by a press fit or with the help of a retaining ring 15 in a not specified groove of an adjusting piston 4 attached. As with the helical spring 8 , when the ball socket 7 is pivoted, the bellows-like windings 14 of the sleeve 11 are moved closer together in the pivoting direction, while they move away from one another in the opposite direction to the pivoting direction.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbei spiel eines hydraulischen Spielausgleichselements beschränkt. Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen Kugelpfanne 7 und Kugelvorsprung 6 mit Hilfe der Schraubenfeder 8 oder der balgartigen Hülse 11 kann beispielsweise auch bei einer im Kipphebel 2 angeordneten mechanischen Einstellschraube in vorteilhafter Weise angewendet werden.Of course, the invention is not limited to the game Ausführungsbei described a hydraulic lash adjuster. The connection according to the invention between the ball socket 7 and the ball projection 6 with the aid of the helical spring 8 or the bellows-like sleeve 11 can, for example, also be used advantageously in a mechanical adjusting screw arranged in the rocker arm 2 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Aufnahmebohrung
2 Kipphebel
3 hydr. Spielausgleichselement
4 Einstellkolben
5 Ventilschaft
6 Kugelvorsprung
7 Kugelpfanne
8 Schraubenfeder
9 Windung
10 Windung
11 balgartige Hülse
12 zylindrischer Teil
13 sich verjüngender Teil
14 balgartige Windungen
15 Sicherungsring 1 location hole
2 rocker arms
3 hydr. Game compensation element
4 adjusting pistons
5 valve stem
6 ball projection
7 ball socket
8 coil spring
9 turn
10 turns
11 bellows-like sleeve
12 cylindrical part
13 tapered part
14 bellows-like turns
15 circlip

Claims

1.Hydraulic lash adjuster for a valve control of an internal combustion engine, in which a hydraulic lash adjuster element ( 3 ) is inserted into an extension bore of a valve shaft ( 5 ), receiving bore ( 1 ) of a rocker arm ( 2 ) or similar actuating element, the longitudinally displaceable adjusting piston ( 4 ) in the direction of the valve stem ( 5 ) merges into a ball projection ( 6 ), between which and a flat end face of the valve stem ( 5 ) a ball socket ( 7 ) is arranged, the adjusting piston ( 4 ) and ball socket ( 7 ) by an elastic Holding element are interconnected, characterized in that the holding element is designed as a helical spring ( 8 ) ( Fig. 1 and 2).

2. Hydraulic backlash compensation device according to claim 1, characterized in that the helical spring ( 8 ) is partially truncated cone-shaped, with its constant diameter turns ( 9 ) a part of the outer surface of an adjusting piston ( 4 ) and with their diameter reducing turns ( 10 ) comprises the outer surface of the ball socket ( 7 ) ( Fig. 1 and 2).

3. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the coil spring ( 8 ) on the adjusting piston ( 4 ) is held by means of an interference fit ( Fig. 1).

4. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the coil spring ( 8 ) in a groove of the adjusting piston ( 4 ) is snapped ( Fig. 2).

5. Hydraulic lash adjuster according to the preamble of claim 1, characterized in that the holding element is designed as a bellows-like sleeve ( 11 ) ( Fig. 3 and 4).

6. Hydraulic lash adjuster according to claim 5, characterized in that the bellows-like sleeve ( 11 ) is formed in two parts, the diameter of which remains the cylindrical part ( 12 ) part of the outer surface of the adjusting piston ( 4 ) and the tapered lower part ( 13 ) the outer surface of the ball socket ( 7 ) and both parts ( 12 , 13 ) are connected to each other by bellows-like windings ( 14 ) ( Fig. 3 and 4).

7. Hydraulic lash adjuster according to claim 5, characterized in that the bellows-like sleeve ( 11 ) on the adjusting piston ( 4 ) is held by means of an interference fit ( Fig. 4).

8. Hydraulic lash adjuster according to claim 5, characterized in that the bellows-like sleeve ( 11 ) with the aid of a hedging ring ( 15 ) in a groove of the adjusting piston ( 4 ) is held ( Fig. 3).

9. Hydraulic lash adjuster according to claim 5, characterized in that the bellows-like sleeve ( 11 ) consists of rubber or a plastic.