DE10114073A1

DE10114073A1 - Valve tappet for IC engines ha base with aperture in outside for lubricant, for permanent lubricant film between control cam and tappet base

Info

Publication number: DE10114073A1
Application number: DE10114073A
Authority: DE
Inventors: Barbara Meder; Wilfried Huber; Reinhard Ammon; Robert Kamm
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-26

Abstract

The tappet has a hollow-cylindrical wall (2) and a plate-shaped base (3), charged on the outside by a control cam, with a gas exchange valve shaft engaging on its inside. The inner surface of the base has an axial raised part (4), and its outside has an aperture (8) for lubricant in the area of the cam. The axial size (b) of the raised part is up to five times the thickness (a) of the base, the radial size (d) is 0,1to1,0 of the base thickness. The tappet is fabricated by a non-cutting process.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Stößel für ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einer hohlzylindrischen Wandung, die in einer Führungsboh rung eines Zylinderkopfes axial beweglich angeordnet ist, wobei eine Stirnseite der Wandung von einem scheibenförmigen Boden verschlossen ist, dessen Außenfläche von einem Steuernocken beaufschlagt ist und an dessen Innen fläche zumindest mittelbar wenigstens ein Ventilschaft eines Gaswechselventils anliegt.The invention relates to a tappet for a valve train of an internal combustion engine, consisting of a hollow cylindrical wall in a guide boring tion of a cylinder head is axially movable, one end face the wall is closed by a disc-shaped bottom, the Outside surface is acted upon by a control cam and on the inside area at least indirectly at least one valve stem of a gas exchange valve is applied.

Background of the Invention

Derartige gattungsgemäß ausgebildete Ventilstößel sind schon seit langem bekannt. So ist beispielsweise in der US 4,829,950 ein mechanischer Tassen stößel beschrieben, dessen hohlzylindrische Wandung an einer Seite von ei nem scheibenartigen Boden verschlossen ist, gegen den von außen ein Steu ernocken anläuft. Dieser Tassenstößel ist in einer Führungsbohrung eines Zy linderkopfes axial beweglich angeordnet. An seiner Innenseite liegt ein Ventil schaft eines Gaswechselventils an, das durch die Abwälzbewegung des No ckens auf der Außenseite des scheibenförmigen Bodens geöffnet oder ge schlossen wird. Such generic valve lifters have been around for a long time known. For example, in US 4,829,950 is a mechanical cup plunger described, the hollow cylindrical wall on one side of egg Nem disc-like bottom is closed, against which a tax from the outside start cam. This tappet is in a guide hole of a Zy linderkopfes axially movable. There is a valve on the inside shaft of a gas exchange valve, which is caused by the rolling motion of the No opened or ge on the outside of the disc-shaped bottom is closed.

Dem Fachmann ist bekannt, daß durch die stoßartigen Belastungen die Gleit flächen der beteiligten Reibungspartner einem starken Verschleiß unterworfen sind. Diesen Verschleiß versucht man beispielsweise gemäß der DE 38 09 702 A1 derart zu reduzieren, daß die Oberfläche, gegen die der Steuernocken anläuft, mit einer Chromschicht versehen ist. Zur Verminderung der Flächenpressung, und damit zur Reduzierung des Verschleißes, werden nach der DE 42 20 584 A1 Werkstoffe mit unterschiedlichen Elastizitätsmodu len bei Tassenstößeln eingesetzt. Eine andere Art der Reibungsverminderung zwischen Nocken und Ventilstößel geht aus der DE 39 35 154 A1 hervor. Da nach ist vorgesehen, daß die Nockengleitfläche im Bereich des Nockengrund kreises mindestens eine Schmiernut aufweist. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß auf der Gleitfläche des Ventilbetätigungsgliedes ein Ölfilm gebil det ist. Bei dieser Schmierung zwischen den Reibungspartnern ist von Nach teil, daß die Ausbildung einer Schmiernut einschließlich Zuführungsbohrung im Nocken aufwendig und damit teuer ist.It is known to the person skilled in the art that the sliding effects due to the impact loads surfaces of the friction partners involved are subject to severe wear are. One tries this wear for example according to the DE 38 09 702 A1 to reduce such that the surface against which the Control cam starts up, is provided with a chrome layer. To decrease the surface pressure, and thus to reduce wear according to DE 42 20 584 A1 materials with different modulus of elasticity len used in tappets. Another way of reducing friction between cam and valve lifter can be seen in DE 39 35 154 A1. because after it is provided that the cam sliding surface in the area of the cam base circle has at least one lubrication groove. This is supposed to be accomplished be that an oil film on the sliding surface of the valve actuator det. With this lubrication between the friction partners is of late part that the formation of a lubrication groove including feed hole in Cam is complex and therefore expensive.

Summary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Stö ßel für ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zu entwickeln, bei dem die Schmierung zwischen Nocken und Stößel vereinfacht ist.The invention is therefore based on the object, a generic Stö to develop a valve train for an internal combustion engine in which the Lubrication between the cam and tappet is simplified.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Innenfläche des Bodens mit einer sich in axialer Richtung erstreckenden Erhebung versehen ist und daß der Boden an seiner Außenfläche im Bereich des Nockens mit einer Ausnehmung zur Auf nahme von Schmiermittel versehen ist.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that the inner surface of the bottom with a Axial direction extending survey is provided and that the bottom its outer surface in the area of the cam with a recess for opening lubricant.

Diese Ausnehmung soll als Ölkapillare wirken und damit in die Lage versetzt sein, Schmiermittel zu speichern, so daß immer ein Ölfilm zwischen Steuerno cken und scheibenförmigen Boden des Stößels vorhanden ist. Die in axialer Richtung sich erstreckende Erhebung hat neben einer möglichen Aufnahme der Ausnehmung den Vorteil, daß das sich einstellende Ventilspiel ohne die bisher erforderlichen Ausgleichsscheiben durch sie selbst ausgeglichen wer den kann.This recess is intended to act as an oil capillary and is thus in a position be to store lubricant so that there is always an oil film between control no and disc-shaped bottom of the plunger is present. The in axial In addition to a possible inclusion, the survey has a direction the recess has the advantage that the resulting valve clearance without the who previously compensated for shims that can.

Nun ist zwar aus der DE 195 01 062 A1 ein hydraulischer Tassenstößel be kannt, der an seiner Außenfläche eine Ausnehmung aufweist. Diese steht je doch mit der Ausnehmung im Sinne der Erfindung in keinerlei Zusammenhang, weil aus einem ganz anderen Grund angebracht. Ziel dieser Ausnehmung ist im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Lösung die Beseitigung von Unstetig keiten, welche bei der Bearbeitung der Stößeloberfläche entstanden sind. Da rüberhinaus sind die Ausnehmungen gemäß der DE 195 01 062 A1 so flach ausgebildet, daß sie kein Ölrückhaltevermögen aufweisen.Now from DE 195 01 062 A1 a hydraulic bucket tappet be knows, which has a recess on its outer surface. This is available but in no connection with the recess in the sense of the invention, because attached for a completely different reason. The goal of this recess is in contrast to the solution according to the invention the elimination of discontinuous speeds that have arisen during the processing of the ram surface. because Furthermore, the recesses according to DE 195 01 062 A1 are so flat trained that they have no oil retention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in claims 2 to 6 described.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Erhebung einen Wert bis zur 5- fachen Stärke des Bodens annimmt. In den Ansprüchen 3 und 4 sind die geo metrischen Verhältnisse der Ausnehmungen näher erläutert. So ist nach An spruch 3 vorgesehen, daß deren mittlere radiale Ausdehnung einen Wert von 0,1 bis 1,0 der Stärke des Bodens annimmt. Aus Anspruch 4 geht hervor, daß deren axiale Tiefe einen Wert von 0,2 bis 4,0 der Stärke des Bodens anneh men soll. Nach einem weiteren Merkmal gemäß Anspruch 5 soll die Ausneh mung durch einen spanlosen Formgebungsvorgang hergestellt sein. Schließ lich soll nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß An spruch 6 eine Reihe von Ventilstößeln derart ausgebildet sein, daß bei an sonsten gleichen Abmessungen die Erhebung eine unterschiedliche axiale Ausdehnung aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedlich gemes sene Ventilspiele durch Ventilstößel auszugleichen, die die entsprechende zugehörige axiale Ausdehnung der Erhebung besitzen.It is provided according to claim 2 that the survey has a value up to 5- times the thickness of the soil. In claims 3 and 4 are the geo metric relationships of the recesses explained. According to An saying 3 provided that their mean radial extent has a value of 0.1 to 1.0 of the thickness of the soil. It is apparent from claim 4 that the axial depth of which is from 0.2 to 4.0 of the thickness of the soil men should. According to a further feature according to claim 5, the exception tion be produced by a non-cutting shaping process. closing Lich according to another additional feature of the invention according to say 6 be a series of valve lifters designed such that at otherwise the same dimensions the elevation a different axial Has expansion. In this way it is possible to measure differently to compensate for these valve clearances by means of valve tappets, which correspond to the corresponding have associated axial extent of the survey.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments.

Brief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mechanischen Ventilstö ßels, teilweise geschnitten, Fig. 1 is a side view of a mechanical Ventilstö SSELS, partly in section,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Tassenstößel in ver größerter Darstellung und Fig. 2 shows a detail of a tappet in a larger view and ver

Fig. 3, 4, 5 verschiedenartig geformte Ausnehmungen. Fig. 3, 4, 5 variously shaped recesses.

Detailed description of the drawings

Der in Fig. 1 dargestellte mechanische Ventilstößel besitzt das tassenförmige Gehäuse 1, dessen hohlzylindrische Wandung 2 an der einen Seite durch den Boden 3 verschlossen ist. In Richtung des offenen Endes des tassenförmigen Gehäuses 1 ist der Boden 3 mit der in axialer Richtung sich erstreckenden Er hebung 4 versehen, die mit der Stirnseite des Schaftes des Gaswechselventi les 5 in Wirkverbindung steht. Von außen wird der Boden 3 durch den Nocken 6 beaufschlagt, so daß das Gaswechselventil 5 geöffnet oder geschlossen ist.The mechanical valve tappet shown in FIG. 1 has the cup-shaped housing 1 , the hollow cylindrical wall 2 of which is closed on one side by the base 3 . In the direction of the open end of the cup-shaped housing 1 , the bottom 3 is provided with the elevation 4 which extends in the axial direction and which is operatively connected to the end face of the shaft of the gas exchange valve 5 . The bottom 3 is acted upon by the cam 6 from the outside, so that the gas exchange valve 5 is opened or closed.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Boden 3 mit der in Richtung Nocken 6 offenen Aus nehmung 8 versehen, wobei die Ausdehnung b der Erhebung 4 entlang der Achse 7 im Beispiel den doppelten Wert der Bodenstärke a annimmt, d. h. etwa 2 a beträgt. Die Ausnehmung 8 weist eine axiale Tiefe c auf, die in etwa der Bodenstärke a entspricht. Die radiale Ausdehnung d der Ausnehmung 8 be trägt in etwa die Hälfte der Stärke a des Bodens 3, d. h. sie ist mit 0,5 a ange geben.As shown in FIG. 2, the bottom 3 is provided with the recess 8 open in the direction of the cam 6 , the extension b of the elevation 4 along the axis 7 in the example assuming twice the value of the bottom thickness a, ie approximately 2 a. The recess 8 has an axial depth c which corresponds approximately to the base thickness a. The radial extent d of the recess 8 be about half the thickness a of the bottom 3 , that is, it is given with 0.5 a.

Der Stößel samt tassenförmigem Gehäuse 1, hohlzylindrischer Wandung 2, Erhebung 4 und Ausnehmung 8 wird in bekannter vorteilhafter Weise ausgehend von einer aus einem Kalt- oder Warmband ausgeschnittenen Blechronde durch Tiefziehen hergestellt. Dazu wird der Rohling des tassenförmigen Ge häuses 1 in eine Matrize eingesetzt, die seine Mantelfläche von allen Seiten gleichmäßig umschließt. Der Boden 3 stützt sich dabei auf einem Gegenhalte stempel ab, während an der offenen Seite des tassenförmigen Gehäuses 1 ein weiterer Gegenhaltestempel angeordnet ist. Wird nun die Innenseite des Bo dens durch einen Prägestempel von oben mit einer Kraft beaufschlagt, so be ginnt ein Teil des Materials vom Boden 3 plastisch zu fließen. Auf eine aus führliche Beschreibung des Formgebungsvorganges kann an dieser Stelle ver zichtet werden, da dieser in der DE 198 15 790 A1 ausführlich dargestellt ist. Durch ein genau einstellbares Zusammenspiel zwischen dem Prägestempel, den Gegenstempeln und den aufzubringenden Kräften kann die Ausnehmung 8 während des Formgebungsvorganges spanlos in verschiedenen Varianten hergestellt werden.The plunger together with the cup-shaped housing 1 , the hollow cylindrical wall 2 , the elevation 4 and the recess 8 is produced in a known advantageous manner from a sheet metal blank cut from a cold or hot strip by deep drawing. For this purpose, the blank of the cup-shaped Ge housing 1 is inserted into a die, which encloses its outer surface evenly from all sides. The base 3 is supported on a counter-holding stamp, while a further counter-holding stamp is arranged on the open side of the cup-shaped housing 1 . If the inside of the bottom is now subjected to a force from above with an embossing stamp, part of the material starts to flow plastically from the bottom 3 . A detailed description of the shaping process can be omitted at this point, since this is shown in detail in DE 198 15 790 A1. Through a precisely adjustable interaction between the embossing stamp, the counter-stamps and the forces to be applied, the recess 8 can be produced without cutting in different variants during the shaping process.

Schließlich sind in den Fig. 3 bis 5 unterschiedliche geometrische Formen von im Stößel angeordneten Ausnehmungen 8.1, 8.2, 8.3 gezeigt. Während Fig. 3 die Ausnehmung 8.1 gemäß einer Gauß'schen Glockenkurve in umge kehrter Form zeigt, die in ihrem Durchmesser in axialer Richtung geringfügig abnimmt, weist die Ausnehmung 8.2 gemäß Fig. 4 fast über ihre gesamte axiale Länge einen gleichen Durchmesser auf. Die Ausnehmung 8.3 gemäß Fig. 5 ist blasenförmig ausgebildet, d. h. nach einem Übergangsbereich weist sie einen konstanten Durchmesser auf, der sich gegen Ende der Ausnehmung 8.3 nochmals vergrößert.Finally, FIGS. 3 to 5 show different geometric shapes of recesses 8.1 , 8.2 , 8.3 arranged in the tappet. While FIG. 3 shows the recess 8.1 according to a Gaussian bell curve in reverse form, the diameter of which decreases slightly in the axial direction, the recess 8.2 according to FIG. 4 has the same diameter over almost its entire axial length. The recess 8.3 according to FIG. 5 is bubble-shaped, ie after a transition region it has a constant diameter which increases again towards the end of the recess 8.3 .

Die Erfindung ist jedoch keinesfalls auf die im Beispiel beschriebenen mecha nischen Ventilstößel beschränkt. Unter dem Erfindungsgedanken fallen auch hydraulische sowie schaltbare mechanische und hydraulische Stößel. However, the invention is by no means limited to the mecha described in the example African valve lifters limited. Also fall under the idea of the invention hydraulic and switchable mechanical and hydraulic tappets.

reference numeral

11

tassenförmiges Gehäuse
cup-shaped housing

22

hohlzylindrische Wandung
hollow cylindrical wall

33

Baden
to bathe

44

Erhebung
survey

55

Gaswechselventil
Gas exchange valve

66

Nocken
cam

77

Längsachse
longitudinal axis

88th

Ausnehmung
recess

8.18.1

Ausnehmung
recess

8.28.2

Ausnehmung
recess

8.38.3

Ausnehmung
a Stärke des Bodens
b axiale Ausdehnung der Erhebung
c axiale Tiefe der Ausnehmung
d radiale Ausdehnung der Ausnehmung
recess
a thickness of the soil
b axial extent of the elevation
c axial depth of the recess
d radial expansion of the recess

Claims

1.Tappet for a valve train of an internal combustion engine, consisting of a hollow cylindrical wall ( 2 ) which is arranged in an axially movable manner in a guide bore of a cylinder head, an end face of the wall ( 2 ) being closed by a disk-shaped base ( 3 ), the outer surface of which a control cam ( 6 ) is applied and on the inner surface of which at least indirectly at least one valve stem of a gas exchange valve ( 5 ) bears, characterized in that the inner surface of the base ( 3 ) is provided with an elevation ( 4 ) extending in the axial direction and that the bottom ( 3 ) is provided on its outer surface in the area of the cam ( 6 ) with a recess ( 8 , 8.1 , 8.2 , 8.3 ) for receiving lubricant.

2. Tappet according to claim 1, characterized in that the axial extension b from the elevation ( 4 ) assumes a value up to five times the thickness a of the base ( 3 ).

3. Tappet according to claim 1, characterized in that the mean radial extension d of the recess ( 8 , 8.1 , 8.2 , 8.3 ) assumes a value of 0.1 to 1.0 of the thickness a of the base ( 3 ).

4. Tappet according to claim 1, characterized in that the axial depth c of the recess ( 8 , 8.1 , 8.2 , 8.3 ) assumes a value of 0.2 to 4.0 of the thickness a of the base ( 3 ).

5. tappet according to claim 1, characterized in that it by a non-cutting shaping process is produced.

6. Row of tappets according to claim 1, characterized in that with otherwise the same dimensions, the elevation ( 4 ) has a different axial extent b.