Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstössel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen sich selbsttätig hydraulisch einstellenden Ventilstößel entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei bekannten derartigen Ventilstößeln ist das rohrförmige Hohlteil einerseits fest mit der Innenfläche des Bodens verbunden und es erstreckt sich andererseits bis in die Nähe des Radialflansches, wo es an wenigstens einer Umfangsstelle eine Öleintrittsöffnung besitzt. Durch die Anordnung eines solchen zusätzlichen Hohlteils wird gewährleistet, daß Öl jeweils nur aus dem unteren, luftfreien Bereich des Ölvorratsraumes angesaugt und in das eigentliche Spielausgleichselement transportiert wird. Bei diesen bekannten Ausführungen war dieses zusätzliche Hohlteil in der Regel stumpf gegen die Innenfläche des Bodens geschweißt worden. Es hat sich gezeigt, daß im Betrieb auftretende geringfügige dynamische Bodendurchbiegungen beim Auflaufen des Steuernockens die zwischen dem Boden und dem Hohlteil befindliche Schweißnaht derart belasten, daß diese häufig nach einer gewissen Betriebsdauer bricht. Wenngleich damit der Stößel seine Funktionsfähigkeit nicht verliert, so gehen dadurch doch die Vorteile verloren, welche durch die Anordnung des Hohlteils erzielt werden (DE-OS 3542192).

[0003] Es ist auch bereits ein Ventilstößel vorgeschlagen worden, bei dem es durch die spezielle Werkstoffauswahl für den Radialflansch, die insbesondere Kunststoff und Aluminium umfaßt, möglich ist, auf besondere Befestigungsverfahren wie Schweißen, Löten, Kleben oder dergleichen gänzlich zu verzichten. Im einfachsten Falle kann man vielmehr den mit einer völlig glatten äußeren Mantelfläche versehenen Radialflansch in die ebenfalls glatte Bohrung der hohlzylindrischen Wandung mit Übermaß einpressen. Dadurch, daß der Radialflansch einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als die hohlzylindrische Wandung besitzt, ist sichergestellt, daß sich auch bei den im Betrieb auftretenden Temperaturdifferenzen dieser Preßverband niemals löst, sondern eher noch fester wird. Die Tatsache, daß der Radialflansch einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als die hohlzylindrische Wandung besitzt, kann gleichzeitig für einen weiteren Vorteil ausgenutzt werden. In neuerer Zeit werden immer häufiger Motorzylinderköpfe aus Leichtmetall verwendet. Dabei tritt die nachteilige Erscheinung auf, daß mit zunehmender Erwärmung der Zylinderkopf sich mehr ausdehnt, als der aus Stahl bestehende Ventilstößel, wodurch sich das Spiel zwischen dem Ventilstößel einerseits und seiner Aufnahmebohrung andererseits vergrößert. Dies führt zu einem unerwünscht großen Öldurchsatz. Bei Anwendung der vorgeschlagenen Stößelkonstruktion kann dieser Nachteil dadurch umgangen oder wenigstens verringert werden, daß die Wanddicke der hohlzylindrischen Wandung wenigstens in dem Längsbereich, in dem der Radialflansch angeordnet ist, so dünnwandig ausgebildet ist, daß der Radialflansch bei Wärmeausdehnung in der Lage ist, die Wandung elastisch nach außen aufzuweiten. Da die Ausdehnungskoeffizienten von Leichtmetall einerseits und geeignetem Kunststoff, z.B. Polyethersulfon andererseits annähernd gleich sind, läßt sich so erreichen, daß das Spiel des Ventilstößels in seiner Führungsbohrung in allen Temperaturbereichen wenigstens annähernd konstant bleibt.

[0004] Bei dieser vorgeschlagenen Stößelkonstruktion hat man auch bereits vorgesehen, daß der Radialflansch zusammen mit der hohlzylindrischen Wandung an wenigstens einer Umfangsstelle einen Längskanal bildet, der ausgehend von einer Ölzuführbohrung sich bis nahe an den Boden des tassenförmigen Gehäuses erstreckt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Ölvorratsraum bei Stillstand des Motors nicht leerlaufen kann (EP-A-0272423, gemäß Art.54.3 EPÜ).

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven und kaum Mehrkosten verursachenden Maßnahmen die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und eine dauerhafte und von den Bodendurchbiegungen unabhängige Abdichtung der Hülse gegenüber dem Ölvorratsraum zu erreichen.

[0006] Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Dadurch, daß das vorgesehene rohrförmige Hohlteil lediglich unter axialer Vorspannung einerseits am Boden und andererseits am Radialflansch anliegt, ohne daß es zusätzlicher Maßnahmen, wie Löten, Schweißen oder dergleichen bedarf, ist sichergestellt, daß einerseits jegliche Bruchgefahr ausgeschlossen und andererseits dauerhafte Öldichtheit gewährleistet ist.

[0007] Das rohrförmige Hohlteil kann beispielsweise das Längsschnittprofil eines rohrförmigen Faltenbalges aufweisen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, diesem Hohlteil ein trichterförmiges Längsschnittprofil derart zu geben, das es mit seinem einen axialen Ende in der Nähe des Außendurchmessers des Bodens und mit seinem anderen axialen Ende in der Nähe der Bohrung des Radialflansches anliegt. Auf diese Weise wird mit Sicherheit vermieden, daß Durchbiegungen des Bodens, die ihre größte Amplitude im Zentrum des Bodens haben, auf das rohrförmige Hohlteil einwirken.

[0008] Das rohrförmige Hohlteil kann zweckmäßigerweise aus Stahlblech, insbesondere aus Federstahlblech bestehen, um zu gewährleisten, daß die gewünschte Vorspannung über die gesamte Lebensdauer aufrechterhalten bleibt.

[0009] An dem Radialflansch kann ein Zentrierrand vorgesehen sein, der mit dem zugehörigen Ende des rohrförmigen Hohlteils formschlüssig zusammenwirkt und dadurch gewährleistet, daß dieses seine vorgesehene Position auch in radialer Richtung stets beibehält. Das am Boden anliegende Ende des rohrförmigen Hohlteils kann mit einem Randabschnitt versehen sein, der parallel zum Boden verläuft und dadurch zur sicheren flüssigkeitsdichten Abdichtung nicht nur Linien-, sondern Flächenberührung herstellt.

[0010] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.

[0011] Der in Figur. 1 gezeigte Ventilstößel besitzt ein tassenförmiges Gehäuse 1, welches aus der hohlzylindrischen Wandung 2 besteht, die am oberen Ende durch den Boden 3 verschlossen ist. Im Abstand vom Boden 3 ist in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 der Radialflansch 4 vorgesehen, welcher in einer zu der hohlzylindrischen Wandung 2 konzentrischen Bohrung 5 das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement 6 längsverschieblich aufnimmt.

[0012] Während das tassenförmige Gehäuse 1 aus Stahl besteht, ist der Radialflansch 4 aus einem polymeren Werkstoff hergestellt.

[0013] Die Fixierung des Radialflansches 4 in der Bohrung der hohlzylindrischen Wandung 2 erfolgt in der Art, daß der Radialflansch 4 an seiner Außenmantelfläche eine Umfangsnut 7 aufweist, in die ein Vorsprung 8 eingreift.

[0014] An einer Umfangsstelle weist der Radialflansch 4 eine axiale Verlängerung 9 auf, die zusammen mit der hohlzylindrischen Wandung 2 einen Längskanal 10 begrenzt, der von einer Ölzuführbohrung 11 ausgeht und in der Nähe des Bodens 3 in den Ölvorratsraum 12 mündet.

[0015] Zwischen dem Boden 3 einerseits und dem Radialflansch 4 andererseits ist ein rohrförmiges Hohlteil 13 vorgesehen, welches unter axialer Vorspannung zwischen diesen beiden Teilen angeordnet ist. Das rohrförmige Hohlteil 13 weist in diesem Falle das Längsschnittprofil eines rohrförmigen Faltenbalges auf. Dabei ist in diesem Beispiel nur eine einzige Falte vorgesehen. Der Radialflansch 4 weist einen Zentrierrand 14 auf, der mit dem unteren Ende 15 des rohrförmigen Hohlteils 13 formschlüssig zusammenwirkt. In diesem Bereich ist an wenigstens einer Umfangsstelle in dem Radialflansch 4 eine Öldurchlaßöffnung 16 in Form einer rillenförmigen Ausnehmung vorgesehen. Am entgegengesetzten Ende weist das rohrförmige Hohlteil einen Randabschnitt 17 auf, der parallel zum Boden 3 verläuft und dadurch Flächenberührung mit dem Boden 3 herstellt.

[0016] Der in Figur 2 dargestellte Ventilstößel unterscheidet sich von dem nach Figur 1 lediglich dadurch, daß das rohrförmige Hohlteil ein trichterförmiges Längsschnittprofil aufweist. Dadurch wird erreicht, daß dieses Hohlteil mit seinem einen axialen Ende in der Nähe des Außendurchmessers am Boden anliegt. Dadurch wirken sich Durchbiegungen des Bodens 3 im Betrieb praktisch überhaupt nicht auf das rohrförmige Hohlteil 13 aus.

Ansprüche

1. Sich selbsttätig hydraulisch einstellender Ventilstößel, der in einer Führungsbohrung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, und der aus einem tassenförmigen Gehäuse (1) besteht, welches eine hohlzylindrische Wandung (2) umfaßt, die am einen Ende durch einen Boden (3) verschlossen ist, gegen welchen von außen ein Steuernocken anläuft, wobei das eigentliche hydraulische Spielausgleichselement (6) in einer zu der hohlzylindrischen Wandung (2) konzentrischen Bohrung (5) eines im Abstand vom Boden (3) angeordneten Radialflansches (4) längsverschieblich geführt ist, der als gesondertes Bauteil ausgebildet ist und der mit seiner Außenmantelfläche flüssigkeitsdicht in die Bohrung der hohlzylindrischen Wandung (2) eingesetzt und dort fixiert ist, wobei zwischen dem Boden (3) einerseits und dem Radialflansch (4) andererseits ein rohrförmiges Hohlteil (13) angeordnet ist, das mit seinem einen axialen Ende am Boden (3) anliegt, wobei zwischen dem anderen Ende (15) des rohrförmigen Hohlteils (13) und dem Radialflansch (4) wenigstens eine Öldurchlaßöffnung (16) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialflansch (4) aus einem Werkstoff ausgebildet ist, der einen höheren Ausdehnungskoeffizienten als Stahl, insbesondere ähnlich dem von Aluminium aufweist und daß das Hohlteil mit seinem anderen axialen Ende (15) am Radialflansch (4) anliegt und mit axialer Vorspannung zwischen dem Boden (3) und dem Radialflansch (4) angeordnet ist.

2. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Hohlteil (13) das Längsschnittprofil eines rohrförmigen Faltenbalges aufweist.

3. Ventilstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Hohlteil (13) ein trichterförmiges Längsschnittprofil aufweist und mit seinem einen axialen Ende in der Nähe des Außendurchmessers des Bodens (3) anliegt.

4. Ventilstößel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Hohlteil (13) aus Stahlblech, insbesondere aus Federstahlblech besteht.

5. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Radialflansch (4) ein Zentrierrand (14) vorgesehen ist, der mit dem anderen Ende (15) des rohrförmigen Hohlteils (13) formschlüssig zusammenwirkt.

6. Ventilstößel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Hohlteil (13) an seinem einen am Boden (3) anliegenden Ende einen Randabschnitt (17) aufweist, der parallel zum Boden (3) verläuft.

Claims

1. Self-adjusting hydraulic valve tappet arranged in a guide bore of a cylinder head of an internal combustion engine and comprising a cup-shaped housing (1) consisting of a hollow cylindrical wall (2) closed at one end by a bottom (3) against which a control cam runs from the outside, the actual hydraulic clearance compensation element (6) being longitudinally displaceably guided in a bore (5) of a radial flange (4) arranged at a distance from the bottom (3), the bore (5) being concentric with the hollow cylindrical wall (2) and the radial flange (4) being made as a separate component which is inserted and fixed by its outer peripheral surface in a liquid-tight manner in the bore of the hollow cylindrical wall (2), there being arranged between the bottom (3) on one side and the radial flange (4) on the other side a hollow tubular member (13) which bears at one of its axial ends against the bottom (3) while between the other end (15) of the hollow tubular member (13) and the radial flange (4) at least one oil transfer opening (16) is provided, characterized in that the radial flange (4) is made of a material which has a higher coefficient of expansion than steel, in particular similar to that of aluminium, and that the hollow member bears at its other axial end (15) against the radial flange (4) and is arranged with axial pre-tension between the bottom (3) and the radial flange (4).

2. Valve tappet according to claim 1, characterized in that the hollow tubular member (13) has the longitudinal sectional profile of a tubular folding bellows.

3. Valve tappet according to claim 1, characterized in that the hollow tubular member (13) has a funnel-shaped longitudinal sectional profile and bears at one of its axial ends in the vicinity of the outer diameter of the bottom (3).

4. Valve tappet according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the hollow tubular member (13) is made of sheet steel, in particular of spring steel sheet.

5. Valve tappet according to one of the preceding claims, characterized in that the radial flange (4) comprises a centering edge (14) which interlocks with the other end (15) of the hollow tubular member (13).

6. Valve tappet according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow tubular member (13) comprises at one of its ends which bears against the bottom (3), an edge section (17) which extends parallel to the bottom (3).

Revendications

1. Poussoir de soupape à autoréglage hydraulique agencé dans un alésage de guidage d'une tête de cylindre d'un moteur à combustion interne et constitué par un boîtier en forme de cuvette (1) qui comprend une paroi cylindrique creuse (2) fermée à l'une de ses extrémités par un fond (3) à l'extérieur duquel s'appuie une came de commande, l'élément hydraulique de compensation de jeu (6) proprement dit étant guidé en déplacement longitudinal dans un alésage (5) d'une bride radiale (4) disposée à distance du fond (3), l'alésage (5) étant concentrique à la paroi cylindrique creuse (2) et la bride radiale (4) étant conçue sous forme d'un composant séparé qui, par sa surface périphérique extérieure, est inséré et fixé d'une manière étanche aux liquides dans l'alésage de la paroi cylindrique creuse (2), tandis qu'entre le fond (3) d'un côté et la bride radiale (4) de l'autre côté, est agencé un élément tubulaire creux (13) qui s'appuie par l'une de ses extrémités axiales contre le fond (3), au moins un orifice de transfert d'huile (16) étant prévu entre l'autre extrémité (15) de l'élément tubulaire creux (13) et la bride radiale (4), caractérisé en ce que la bride radiale (4) est réalisée en un matériau qui possède un coefficient de dilatation qui est plus élevé que celui de l'acier, et qui est en particulier similaire à celui de l'aluminium, et en ce que l'élément creux s'appuie par son autre extrémité axiale (15) contre la bride radiale (4) et est agencé avec une précontrainte axiale entre le fond (3) et la bride radiale (4).

2. Poussoir de soupape selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire creux (13) a le profil de coupe longitudinale d'un soufflet tubulaire pliant.

3. Poussoir de soupape selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément tubulaire creux (13) a un profil de coupe longitudinale en forme d'entonnoir et s'appuie par l'une de ses extrémités axiales au voisinage du diamètre extérieur du fond (3).

4. Poussoir de soupape selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément tubulaire creux (13) est réalisé en tôle d'acier, en particulier en tôle d'acier à ressorts.

5. Poussoir de soupape selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la bride radiale (4) est prévu un bord de centrage (14) qui coopère avec l'autre extrémité (15) de l'élément tubulaire creux (13) par concordance de forme.

6. Poussoir de soupape selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à son extrémité qui s'appuie contre le fond (3), l'élément tubulaire creux (13) comprend une région de bord (17) qui s'étend parallèlement au fond (3).

Zeichnung