DE19754016A1

DE19754016A1 - Hydraulic clearance compensating element for cam follower of internal combustion engine's valve gear

Info

Publication number: DE19754016A1
Application number: DE1997154016
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Bodo Dipl Ing Roerig
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-10

Abstract

A limiting disc (22) is positioned in the bore (19) of the reservoir (18) in a section of the upper end face (5) of the pressure piston (6), and is spring-loaded (23) in the direction of the upper end face. The spring has such a spring force that the limiting disc with the non-application of hydraulic pressure presses the wider end face to close against the base of the chamber at the end of the cam follower or the bottom of the cam follower, and with the application of hydraulic pressure in the bore of the reservoir is displaced towards the first end face (13) of the piston.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement für einen Nocken folger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffs bildenden Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a hydraulic lash adjuster for a cam follower of a valve train of an internal combustion engine according to the generic term forming features of claim 1.

Background of the Invention

Ein derartiges Spielausgleichselement ist aus der US-PS 2,688,319 vorbekannt. In einer Bohrung dessen Druckkolbens ist an einer geodätisch hochliegenden Stelle ein Begrenzungsmittel mit einem Durchlaß angeordnet. Dieses Begren zungsmittel soll beim Schrägeinbau des Spielausgleichselements ein weitestge hendes Leerlaufen eines Vorratsraumes des Druckkolbens verhindern.Such a game compensation element is previously known from US Pat. No. 2,688,319. In a bore the pressure piston is geodesically high Place a restriction means arranged with a passage. This limit The medium should be the longest when installing the play compensation element at an angle Prevent a storage chamber of the pressure piston from running empty.

Dies wird jedoch nur ungenügend gelöst, da über den im Begrenzungsmittel vorhandenen Durchlaß, insbesondere bei Stillstand der Brennkraftmaschine und somit nichtanliegendem Hydraulikmitteldruck bzw. bei zu gering anliegendem Hydraulikmitteldruck das im Vorratsraum akkumulierte Hydraulikmittel in eine Versorgungsgalerie über den Durchlaß zurücklaufen kann.However, this is only solved inadequately, because of that in the limiting means Existing passage, especially when the engine and thus not applied hydraulic medium pressure or if the pressure is too low Hydraulic fluid pressure the hydraulic fluid accumulated in the reservoir into a Supply gallery can run back through the culvert.

Summary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Spielausgleichselement der vorbeschrie benen Gattung zu schaffen, das insbesondere bei seinem Schrägeinbau im Stillstand der Brennkraftmaschine auslaufsicher ist.The object of the invention is therefore to provide a game compensation element as described above benen genus to create, especially in its inclined installation in Standstill of the internal combustion engine is leak-proof.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruchs gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen Gegenstand der Unteransprüche sind. Diese Unteransprüche können auch allein bzw. in Kombination mit weiteren Unteransprüchen selbständig schutzfähige Maßnahmen enthalten.According to the invention, this object is characterized by the features of the Part of the main claim solved, expedient concretizations The subject of the subclaims are. These subclaims can also be used alone or in combination with other subclaims independently protectable Measures included.

Durch das in Richtung zum Grund der Aufnahme für das Spielausgleichsele ment im jeweiligen Nockenfolger angefederte Begrenzungsmittel ist bei Still stand der Brennkraftmaschine ein wirksamer Verschluß des Vorratsraumes im Druckkolben geschaffen. Erst wenn sich nach Wiederbefeuerung der Brennkraft maschine ein ausreichend großer Hydraulikmitteldruck aufgebaut hat, wird über diesen das Begrenzungsmittel entgegen der Kraft des im Vorratsraum eingebau ten Federmittels soweit verschoben, daß ein Durchlaß im Begrenzungsmittel vom Einlaß für das Hydraulikmittel versorgt werden kann.By that towards the bottom of the reception for the game balancing sele limitation spring in the respective cam follower is at Still the internal combustion engine was an effective closure of the storage room in Pressure piston created. Only when there is renewed firing of the internal combustion engine machine has built up a sufficiently large hydraulic medium pressure, is over these the limiting means against the force of the built in the storage room ten spring means moved so far that a passage in the limiting means can be supplied from the inlet for the hydraulic medium.

In zweckmäßiger Weise wird die Axialbewegung des Begrenzungsmittels in Richtung vom Grund weg durch einen Absatz einer Durchmessererweiterung begrenzt, so daß im Betrieb der Brennkraftmaschine der Vorratsraum eine ausreichend große Menge an Hydraulikmittel enthält. Das bisher im Stand der Technik zu verzeichnende nachteilige "Klappern" des Spielausgleichselements, hervorgerufen durch dessen Mangelversorgung und somit Mangeifunktion, ist durch die Maßnahmen nach der Erfindung wirksam eliminiert. The axial movement of the limiting means is expediently shown in Direction from the bottom through a paragraph of a diameter extension limited, so that the storage space in operation of the internal combustion engine contains a sufficiently large amount of hydraulic fluid. So far in the state of the Technically noticeable "rattling" of the game compensation element, caused by its deficiency and thus malfunction effectively eliminated by the measures according to the invention.

Denkbar sind an dieser Stelle auch weitere Federmittel zur Beaufschlagung des Begrenzungsmittels wie Zug-, Blatt- bzw. Tellerfedern oder magnetische u.ä. Mittel.At this point, other spring means are also conceivable for loading the Limiting devices such as tension, leaf or disc springs or magnetic, etc. Medium.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Begrenzungsmittel als dünnwandige Scheibe auszubilden. Vorteilhaft ist es, diese Scheibe aus einem einfach zu fertigenden Blechwerkstoff herzustellen. Dieser Blechwerkstoff wirkt sich auch positiv auf die Gesamtmasse des Spielausgleichselements aus. Eine einfache Führung des Begrenzungsmittels in der Bohrung des Druckkolbens erfährt dieses durch seinen als Kragen umgebogenen Rand.In a development of the invention, it is proposed that the limiting means to form a thin-walled pane. It is advantageous to make this disc out of one easy to manufacture sheet metal. This sheet metal material works also has a positive effect on the total mass of the game compensation element. A simple guidance of the limiting device in the bore of the pressure piston experiences this through its edge bent as a collar.

Insbesondere findet das Spielausgleichselement Anwendung in Kipp- oder Schwinghebeln. Jedoch ist auch ein Einsatz in hydraulischen Tassenstößeln bzw. im ferneren Sinn in Abstützelementen vorgesehen. Die Vorzüge der Erfin dung kommen insbesondere bei einem von der Lotrechten abweichenden Einbau des Spielausgleichselements und dessen Betrieb im jeweiligen Nocken folger zur Geltung.In particular, the game compensation element is used in tilting or Rocker arms. However, it is also used in hydraulic tappets or in the more distant sense provided in support elements. The advantages of the Erfin dung come in particular with a deviating from the vertical Installation of the play compensation element and its operation in the respective cam successor.

Schließlich ist es auch Gegenstand der Erfindung, am Grund der Aufnahme eine zweite Scheibe anzuordnen, gegen welche die weitere Stirnseite des Druckkol bens anliegt. In dieser Scheibe kann eine Sicke als Einlaß für das Hydraulik mittel in den Vorratsraum angeordnet sein. Aufgrund dieser zweiten Scheibe erübrigen sich aufwendige Maßnahmen zur Schaffung eines Einlasses bzw. Übertritts am Grund der Aufnahme.Finally, it is also the subject of the invention, one at the base of the recording Arrange second disc against which the further end face of the pressure piston bens is present. In this disk a bead can be used as an inlet for the hydraulics be arranged in the middle of the storage room. Because of this second disc there is no need for complex measures to create an inlet or Transfer at the bottom of the admission.

Brief description of the drawing

Die Erfindung wird zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is advantageously explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Längsansicht mit teilgeschnittenen Abschnitten durch einen als Kipphebel ausgebildeten Nockenfolger; Figure 1 is a longitudinal view with partially cut sections through a cam follower designed as a rocker arm.

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung das erfindungsgemäße Spielaus gleichselement; Fig. 2 in an enlarged representation of the game compensation element according to the invention;

Fig. 3 eine Ansicht eines als Blechteil ausgebildeten Begrenzungs mittels im Vorratsraum und Fig. 3 is a view of a formed as a sheet metal part by means of the storage space and

Fig. 4 eine Ansicht eines als massive Scheibe ausgebildeten Begren zungsmittels im Vorratsraum. Fig. 4 is a view of a liming medium designed as a solid disk in the storage room.

Detailed description of the drawing

Fig. 1 offenbart einen als Kipphebel ausgebildeten Nockenfolger 1, welcher an seinem einen Ende 2 eine Aufnahme 3 besitzt. Diese Aufnahme 3 ist hier als Bohrung hergestellt und in Richtung eines nicht dargestellten Gaswechselventils geöffnet. In die Aufnahme 3 ist ein hydraulisches Spielausgleichselement 4 eingesetzt. Dieses ist mit einer Stirnseite 5 seines Druckkolbens 6 mittelbar gegen einen Grund 7 der Aufnahme 3 angelegt. Zwischen der Stirnseite 5 und dem Grund 7 verläuft eine Scheibe 8 mit einem als Sicke ausgebildeten Einlaß 9.
Der Druckkolben 6 ist von einer Bohrung 10 (siehe auch Fig. 2) eines topf artigen Gehäuses 11 umschlossen. Ein Boden 12 des Gehäuses 11 kommuni ziert mit einem Ende des nicht dargestellten Gaswechselventils. Eine dem Boden 12 zugewandte Stirnseite 13 des Druckkolbens 6 ist mit einem Rück schlagventil 14 ausgerüstet. Zwischen dem Rückschlagventil 14 und dem Boden 12 verläuft in Axialrichtung gesehen ein Hochdruckraum 15 für das Hydraulik mittel. Gleichzeitig ist gegen einen Steg 16 im Bereich der Stirnseite 13, an welchem das Rückschlagventil 14 befestigt ist, eine Druckfeder 17 angelegt. Diese wirkt anderenends gegen eine Innenseite des Bodens 12.
Der Hochdruckraum 15 wird aus einem in Axialrichtung hier über diesem liegenden Vorratsraum 18 mit Hydraulikmittel versorgt (auf eine nähere Be schreibung der eigentlichen Spielausgleichsfunktion des Spielausgleichselements 4 wird an dieser Stelle verzichtet, weil dies der Fachwelt hinreichend bekannt ist). Eine Bohrung 19 des Druckkolbens 6 ist im Bereich der dem Boden 12 abgewandten Stirnseite 5 mit einer Durchmessererweiterung 20 versehen. In der in Fig. 2 gezeigten Darstellung liegt an einem Absatz 21 der Durchmesserer weiterung 20 ein scheibenartiges Begrenzungsmittel 22 an. Das Begrenzungs mittel 22 ist in Richtung zur bodenfernen Stirnseite 5 von einem Federmittel 23 (hier Schraubenfeder) beaufschlagt. Dieses Federmittel 23 stützt sich andere nends am Steg 16 ab. Das Begrenzungsmittel 22 weist hier einen zentrischen Durchlaß 24 für das Hydraulikmittel auf. Dieser Durchlaß 24 soll einen kleinst möglichen Durchmesser besitzen. Der Durchlaß 24 wird aus dem Einlaß 9 mit dem Hydraulikmittel versorgt. Fig. 1 discloses a cam follower designed as a rocker arm 1, which has at its one end 2, a holder 3. This receptacle 3 is made here as a bore and opened in the direction of a gas exchange valve, not shown. A hydraulic lash adjuster 4 is inserted into the receptacle 3 . This is placed with an end face 5 of its pressure piston 6 indirectly against a base 7 of the receptacle 3 . A disk 8 with an inlet 9 designed as a bead runs between the end face 5 and the base 7 .
The pressure piston 6 is enclosed by a bore 10 (see also FIG. 2) of a pot-like housing 11 . A bottom 12 of the housing 11 communicates with one end of the gas exchange valve, not shown. A bottom 12 facing end face 13 of the pressure piston 6 is equipped with a return check valve 14 . Seen in the axial direction, a high-pressure chamber 15 for the hydraulic medium runs between the check valve 14 and the base 12 . At the same time, a compression spring 17 is placed against a web 16 in the region of the end face 13 , to which the check valve 14 is attached. At the other end, this acts against an inside of the bottom 12.
The high-pressure chamber 15 is supplied with hydraulic fluid from a storage chamber 18 lying above it in the axial direction (a detailed description of the actual play compensation function of the play compensation element 4 is dispensed with at this point, because this is sufficiently known to the experts). A bore 19 of the pressure piston 6 is provided with a diameter widening 20 in the region of the end face 5 facing away from the base 12 . In the illustration shown in FIG. 2, a disc-like limiting means 22 rests on a shoulder 21 of the diameter extension 20 . The limiting means 22 is acted upon in the direction of the end face 5 remote from the ground by a spring means 23 (here helical spring). This spring means 23 is supported at the other end of the web 16 . The limiting means 22 here has a central passage 24 for the hydraulic medium. This passage 24 should have the smallest possible diameter. The passage 24 is supplied with the hydraulic medium from the inlet 9 .

Das Begrenzungsmittel 22 dient insbesondere beim schrägen Einbau des Spiel ausgleichselements 4 dazu, ein Auslaufen des Vorratsraums 18 an Hydraulik mittel weitestgehend zu verhindern. Dieses Auslaufen ist ansonsten bei länge rem Stillstand der Brennkraftmaschine zu beobachten und führt ungünstigsten falls dazu, daß nach Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine eine für einen Spielausgleich notwendige Hydraulikmittelmenge nicht in den Hochdruckraum 15 gesaugt werden kann. Nach der Erfindung wird dieses Leerlaufen des Vor ratsraums 18 wirksam verhindern. Liegt über den Einlaß 9 ein ausreichend großer Hydraulikmitteldruck an, so verschiebt dieser das Begrenzungsmittel 22 von dem Grund 7 bzw. der Scheibe 8 weg in Richtung zum Steg 16 und gibt somit die Fluidverbindung zum Durchlaß 24 im Begrenzungsmittel 22 frei. Der Absatz 21 der Durchmessererweiterung 20 limitiert diese Bewegung, so daß während des Betriebes des Spielausgleichselements 4 der Vorratsraum 18 stets ein ausreichend großes Volumen an Hydraulikmittel besitzt.The limiting means 22 is used in particular for the inclined installation of the game compensation element 4 to largely prevent leakage of the storage space 18 of hydraulic medium. This leakage is otherwise observed at a long standstill of the internal combustion engine and, in the worst case, leads to the fact that after re-firing of the internal combustion engine, a quantity of hydraulic medium required to compensate for play cannot be sucked into the high-pressure chamber 15 . According to the invention, this draining of the pre-chamber 18 will effectively prevent. If there is a sufficiently high hydraulic medium pressure via the inlet 9 , this displaces the limiting means 22 away from the base 7 or the disk 8 in the direction of the web 16 and thus releases the fluid connection to the passage 24 in the limiting means 22 . The shoulder 21 of the diameter widening 20 limits this movement, so that the reservoir 18 always has a sufficiently large volume of hydraulic medium during the operation of the play compensation element 4 .

Wird die Brennkraftmaschine abgestellt, so verschiebt das Federmittel 23 das Begrenzungsmittel 22 mit nachlassendem Hydraulikmitteldruck in Richtung zum Grund 7 bzw. zur Scheibe 8. Das Begrenzungsmittel 22 verschließt somit den Einlaß 9. Ein Auslaufen des Vorratsraumes 18 ist somit wirkungsvoll verhindert. If the internal combustion engine is switched off, the spring means 23 displaces the limiting means 22 with decreasing hydraulic medium pressure in the direction of the base 7 or the disk 8. The limiting means 22 thus closes the inlet 9. A leakage of the storage space 18 is thus effectively prevented.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zweckmäßige Ausbildungen des Begrenzungsmittels 22. Nach Fig. 3 ist das Begrenzungsmittel 22 als dünnwandige Blechscheibe gefertigt und besitzt im Bereich ihres Randes 25 einen in Bohrungsrichtung gebogenen Kragen 26. Über diesen Kragen 26 wird das Begrenzungsmittel 22 in der Bohrung 19 hervorragend geführt. Zu erkennen ist auch, daß bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 auf die Durchmessererweiterung 20 verzichtet wurde. FIGS. 3 and 4 show suitable configurations of the limiting means 22. According to Fig. 3, the restriction means 22 is manufactured as thin-walled sheet-metal disc and has in the region of its edge 25 a curved in drilling direction collar 26. About this collar 26, the limiting means 22 in the bore 19 excellently managed. It can also be seen that the diameter widening 20 has been dispensed with in the embodiment according to FIG. 3.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß das Begrenzungsmittel 22 als relativ massive Scheibe mit Durchlaß 24 gefertigt ist.From Fig. 4 it can be seen that the limiting means 22 is made as a relatively solid disc with passage 24 .

Denkbar ist es auch, auf die Anfederung des Begrenzungsmittels 22 in Richtung zur Stirnseite 5 zu verzichten und dieses somit fest im Bereich der Stirnseite 5 in der Bohrung 19 oder direkt an der Stirnseite 5 zu befestigen. It is also conceivable to forego the springing of the limiting means 22 in the direction of the end face 5 and thus to fix it firmly in the region of the end face 5 in the bore 19 or directly on the end face 5 .

Reference list

11

Nockenfolger
Cam follower

22nd

Ende
The End

33rd

Aufnahme
admission

44th

Spielausgleichselement
Game compensation element

55

Stirnseite
Face

66

Druckkolben
Pressure piston

77

Grund
reason

88th

Scheibe
disc

99

Einlaß
Inlet

1010th

Bohrung
drilling

1111

Gehäuse
casing

1212th

Boden
ground

1313

Stirnseite
Face

1414

Rückschlagventil
check valve

1515

Hochdruckraum
High pressure room

1616

Steg
web

1717th

Druckfeder
Compression spring

1818th

Vorratsraum
Pantry

1919th

Bohrung
drilling

2020th

Durchmessererweiterung
Diameter extension

2121

Absatz
paragraph

2222

Begrenzungsmittel
Limiting means

2323

Federmittel
Spring means

2424th

Durchlaß
Passage

2525th

Rand
edge

2626

Kragen
collar

Claims

1. Hydraulic backlash compensation element ( 4 ) for a cam follower ( 1 ) of a valve train of an internal combustion engine with the following features:

a) the play-compensation element (4) is inserted with its axially movable cup-like housing (11) in a housing (3) of the cam follower (1);
b) the housing ( 11 ) acts with its bottom ( 12 ) on at least one gas exchange selventil and takes within its bore ( 10 ) a relatively movable and hollow cylindrical pressure piston ( 6 ) which includes a storage space ( 18 ) for hydraulic medium ;
c) the pressure piston ( 6 ) on its bottom ( 12 ) facing first end face ( 13 ) has a check valve ( 14 ) opening in the bottom direction, with a high pressure chamber ( 15 ) between it and the bottom ( 12 ) seen in the axial direction Hydraulic fluid and a compression spring ( 17 ) runs;
d) the pressure piston ( 6 ) lies with its further end face ( 5 ) facing away from the base ( 12 ) at least indirectly against a base ( 7 ) of the receptacle ( 3 ) or against a base of the cam follower ( 1 );
e) during operation of the cam follower ( 1 ), the storage space ( 18 ) with respect to the high-pressure space ( 15 ) is predominantly at a high point seen in the direction of the force of gravity and has an inlet ( 9 ) for the hydraulic medium in this area;
f) the bore ( 19 ) of the storage space ( 18 ) is closed in the direction of the further end face ( 5 ) of the pressure piston ( 6 ) by a limiting means ( 22 ) with a passage ( 24 ) for the hydraulic medium supplied by the inlet ( 9 );
characterized by the following features:
g) the limiting means ( 22 ) is positioned in the section of the further end face ( 5 ) of the pressure piston ( 6 ) in the bore ( 19 ) of the storage space ( 18 ) and acted upon by a spring means ( 23 ) in the direction of the further end face ( 5 ),
h) the spring means ( 23 ) has such a spring force that the limiting means ( 22 ) when the hydraulic medium pressure is not applied, the further end face ( 5 ) closing against the bottom ( 7 ) of the receptacle ( 3 ) or the bottom of the cam follower ( 1 ) and when hydraulic medium pressure is present, this pressure is displaced in the bore ( 19 ) of the storage space ( 18 ) in the direction of the first end face ( 13 ) of the pressure piston ( 6 ).

2. clearance compensation element according to claim 1, characterized in that the spring means ( 23 ) is made as a helical spring, which is arranged in the storage space ( 18 ) and in the region of the first end face ( 13 ) on a radially inwardly facing web ( 16 ) for storing the Check valve ( 14 ) is supported.

3. clearance compensation element according to claim 1, characterized in that the limiting means ( 22 ) is designed as a thin-walled disc with a passage ( 24 ) made as a bore.

4. clearance compensation element according to claim 3, characterized in that the limiting means ( 22 ) consists of a sheet metal material, the edge ( 25 ) via an orthogonal collar ( 26 ) in the bore ( 19 ) of the storage space ( 18 ) is mounted.

5. clearance compensation element according to claim 1, characterized in that the bore ( 19 ) of the storage space ( 18 ) on the side of the further end face ( 5 ) has a diameter widening ( 20 ), at the shoulder ( 21 ) of which the limiting means ( 22 ) hydraulic medium pressure experiences a path limitation in the direction of the first end face ( 13 ).

6. backlash element according to claim 1, characterized in that the cam follower ( 1 ) is made as a rocker arm or rocker arm, the receptacle ( 3 ) at one end ( 2 ) of the rocker arm or rocker arm is designed as a bore.

7. lash adjuster according to claim 6, characterized in that on the base ( 7 ) of the receptacle ( 3 ) a disc ( 8 ) is arranged, against which the further end face ( 5 ) of the pressure piston ( 6 ) abuts directly, in which disc ( 8 ) at least one bead that radially intersects the other end face ( 5 ) runs as an inlet ( 9 ).