DE1033459B

DE1033459B - Valve lifters

Info

Publication number: DE1033459B
Application number: DEG18500A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hopwood Black
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1954-12-10
Filing date: 1955-12-02
Publication date: 1958-07-03

Description

Ventilstößel Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilstößel zur Übertragung der Betätigungskraft für ein Ventil, insbesondere Brennkraftmaschinenventil, von einem Betätigungsorgan auf eine Stoßstange, der ein im wesentlichen zylindrisches topfartiges Glied enthält, in dessen Bohrung ein besonderer Stoßstangensitz unterhalt> des offenen, die Stoßstange umgebenden Endes des topfartigen Gliedes und ein Halteteil oberhalb des Stoßstangensitzes angeordnet sind. Die Erfindung ist sowohl für die gewöhnlichen Ventilstößel ohne selbsttätige Nachstelleinrichtung als auch für solche mit hydraulischer Nachstelleinrichtung verwendbar.Valve tappet The invention relates to a valve tappet for Transmission of the actuating force for a valve, in particular an internal combustion engine valve, from an actuator to a bumper, which is a substantially cylindrical Contains pot-like member, in the bore of which a special bumper seat maintains> the open end of the cup-like member surrounding the bumper and a holding part are arranged above the bumper seat. The invention is for both ordinary valve tappets without automatic adjustment device as well as for such can be used with hydraulic adjustment device.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Ventilstößeln der beiden erwähnten Bauarten mit Einrichtungen, um den Stoßstangensitz gegen zufällige Verlagerungen zum zugeordneten Zylinder des Ventilstößels zu sichern, wenn der Ventilstößel aus der Maschine ausgebaut wird oder seine Teile nicht anderweitig durch einen Ventilnocken und die Stoßstange in richtiger Lage zueinander gehalten werden.The invention aims to provide valve lifters of the two mentioned types with facilities to prevent the bumper seat from accidental displacement to secure the associated cylinder of the valve lifter when the valve lifter is off the machine or its parts are not otherwise removed by a valve cam and keep the bumper in the correct position to each other.

Die Erfindung besteht darin, daß als Halteteil eine flache voll ringförmige und verhältnismäßig dünne Haltescheibe vorgesehen ist, deren Außendurchmesser gegenüber dem Durchmesser der Bohrung ein solches Übermaß hat, daß die Haltescheibe durch Ausübung einer axialen Kraft derart ausbiegbar ist, daß ihre Fläche aus der parallelen Lage zur benachbarten Fläche des Stoßstangensitzes ausgebogen wird.The invention consists in that as a holding part a flat fully annular and a relatively thin retaining disk is provided, the outer diameter of which is opposite the diameter of the bore is so oversized that the retaining washer through Exercising an axial force can be bent in such a way that its surface is out of the parallel Position is bent to the adjacent surface of the bumper seat.

Man hat für diesen Zweck bereits eine flache Sicherungsscheibe verwendet, die in eine Ringnut der Bohrung eingesetzt ist. Wenn der Stoßstangensitz gegen diese Scheibe anfährt, so wird, falls die Scheibe eine Verformung erleiden kann, keineswegs eine Vergrößerung der Kräfte erzielt, die die Scheibe in der Ringnut halten.A flat lock washer has already been used for this purpose, which is inserted into an annular groove in the bore. If the bumper seat against this If the pane starts to move, it will by no means if the pane can suffer a deformation achieved an increase in the forces that hold the disc in the annular groove.

Im Gegensatz hierzu ist die Scheibe bei der erfindungsgemäßen Bauart verhältnismäßig dünn ausgebildet, so daß sie leicht durch axiale Kräfte verformbar ist. Sie kann somit ohne große Mühe an der beabsichtigten Stelle der im übrigen glatten Bohrung eingesetzt werden. Die Verwendung dieser Sicherung hat also gegenüber der bekannten Bauart den Vorteil, daß eine glatte Bohrung verwendet werden kann, also die zusätzliche Einarbeitung einer Ringnut entbehrlich ist. Darüber hinaus bietet aber die Sicherungsscheibe nach der Erfindung auch den weiteren Vorteil, eine größere Haltekraft auszuüben. Wenn der Stoßstangensitz gegen die durchgebogene Scheibe anfährt, so wird dieScheibe in ihre ursprüngliche plane Lage zurückgedrückt, wobei sich an ihrer Umfangsfläche mit zunehmender Rückverformung ansteigende Anpreßdrücke beträchtlicher Größe ergeben. Die erreichbare Haltekraft wird somit wesentlich größer, als dies bei der bekannten Bauart überhaupt möglich ist. Wenn die Scheibe satt gegen die obere Fläche des Stoßstangensitzes anliegt, vermag eine weitere, nach oben gerichtete axiale Kraft keine weitere Verformung der Scheibe vorzunehmen, die dann mit maximaler Anpressungskraft in ihrer Einbaulage festgehalten ist.In contrast to this, the disk is of the type according to the invention made relatively thin, so that they can be easily deformed by axial forces is. You can thus without much effort at the intended location of the rest smooth bore can be used. So the use of this fuse has opposite the known design has the advantage that a smooth bore can be used, so the additional incorporation of an annular groove is unnecessary. Furthermore but the locking washer according to the invention also offers the further advantage exert a greater holding force. When the bumper seat against the sagged The disc is pushed back into its original plane position. with increasing contact pressure on its circumferential surface with increasing return deformation considerable size. The achievable holding force is thus much greater, than is even possible with the known design. When the disc fed up against the upper surface of the bumper seat is in contact with another, upwardly directed axial force to make no further deformation of the disc, which then with maximum Contact pressure is held in its installation position.

Es sind auch Haltescheiben in Form von Kreisringscheiben mit ausgeschnittenem Sektor vorgeschlagen worden, die bei Ausübung einer axialen Kraft derart ausgebogen werden, daß sie durch radiale Spannkräfte festgehalten werden. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Haltescheibe ergibt sich wegen ihrer geschlossenen und daher stabileren Form eine größere und über den ganzen Umfang verteilte Anpreßkraft. Auch erfordert die bekannte Bauart die Einarbeitung einer Haltenut für den Außenrand der Scheibe und die Bereitstellung von besonderen Schnittwerkzeugen für ihre Herstellung.There are also retaining disks in the form of circular ring disks with cut out Sector has been proposed that bent out when an axial force is exerted be that they are held in place by radial tension forces. In the case of the invention trained retaining disk results because of their closed and therefore more stable Form a larger contact pressure distributed over the entire circumference. Also requires the known design the incorporation of a retaining groove for the outer edge of the disc and the provision of special cutting tools for their manufacture.

Die erfindungsgemäße Bauart ergibt bei leichter Herstellmöglichkeit sowohl der Haltescheibe als auch des Zylinders des Ventilstößels eine große Haltekraft. Dabei ist ein gegebenenfalls gewünschter Ausbau leicht möglich, indem durch das Loch der Scheibe ein Schraubenzieher od. dgl. eingeführt werden kann, mit dem auf die Unterseite der Scheibe eine nach oben gerichtete axiale Kraft ausgeübt wird, wodurch die Scheibe unter Durchbiegunng vor der Wand des Zylinders freikommt und herausgenommen werden kann.The design according to the invention results in a possibility of easy manufacture Both the retaining disk and the cylinder of the valve tappet have a large holding force. Any expansion that may be required is easily possible by using the Hole in the disc a screwdriver od. The like. Can be inserted with the on an upward axial force is exerted on the underside of the disc, whereby the disk under deflection in front of the wall of the Cylinder comes free and can be taken out.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein teilweiser Schnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem mechanisch betätigtem Ventilstößel nach der Erfindung, Fig.2 ein vergrößerter Schnitt durch den Ventilstößel, der in Fig. 1 dargestellt ist, Fig. 3 ein Schnitt durch eine abgeänderte Form eines Ventilstößels mit einer hydraulischen Nachstelleinrichtung und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf die den Stoßstangensitz festhaltende Haltescheibe, wie sie bei den Ventilstößeln nach den Fig.2 und 3 verwendet wird.In the drawing are embodiments of the subject matter of the invention for example shown. In the drawing, Fig. 1 is a partial section through an internal combustion engine with a mechanically operated valve tappet according to the invention, FIG. 2 is an enlarged section through the valve tappet shown in FIG Fig. 3 is a section through a modified form of valve lifter having a hydraulic adjusting device and FIG. 4 is a perspective view of the retaining washer holding the bumper seat, as is the case with the valve tappets the Fig.2 and 3 is used.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 4 wird die erste Ausführungsform beschrieben. Ein Tellerventil 1 ist hin- und herbeweglich in dem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine gelagert. Eine Ventilfeder 3 wirkt der Bewegung des Ventils aus der dargestellten Schließlage entgegen, wenn der von der Maschine angetriebene Nocken 4 den Ventilstößel 5 und die Stoßstange 6 anhebt, wodurch der Schwinghebel 7 um seine Achse 8 geschwenkt wird. Der Ventilstößel 5 ist in üblicher Weise in einer Bohrung 9 gleitend gelagert, die in einer Leiste 10 dicht oberhalb des Kurbelgehäuses 11 vorgesehen ist. Ferner ist in der Zeichnung ein Kolben 12 der Maschine mit seinem Arbeitszylinder 13 dargestellt, der in dem oberen Teil des Kurbelgehäuses 11 gebildet ist. Ein abnehmbarer Deckel 14 gestattet den Zugang zum Kurbelgehäuse von der Seite, um den Ventilstößel 5 und die Stoßstange 6 ein- oder ausbauen zu können.Referring to Figs. 1, 2 and 4, the first embodiment will be described. A poppet valve 1 is reciprocable in the cylinder head 2 an internal combustion engine stored. A valve spring 3 acts to move the valve from the illustrated closed position when the driven by the machine Cam 4 lifts the valve tappet 5 and the push rod 6, whereby the rocker arm 7 is pivoted about its axis 8. The valve tappet 5 is in the usual way in a bore 9 slidably mounted in a bar 10 just above the crankcase 11 is provided. Furthermore, in the drawing is a piston 12 of the machine with his Working cylinder 13 is shown, which is formed in the upper part of the crankcase 11 is. A removable cover 14 allows access to the crankcase from the side, in order to be able to install or remove the valve tappet 5 and the bumper 6.

Wie Fig. 2 zeigt, enthält der Ventilstößel s einen topfartigen Zylinder 15, in dessen oberem offenen Ende das untere Ende der Stoßstange 6 aufgenommen wird. Das untere Ende der Stoßstange 6 wirkt mit einem Stoßstangensitz 17 zusammen, durch den die Kraft vom Ventilstößelzylinder 15 auf die Stoßstange während des Betriebes der Maschine übertragen wird. Der Zylinder 15 hat eine im allgemeinen rohrförmige Wandung 18 und einen Boden 19, die durch einen zwischen ihren Stirnflächen eingelegten Ring 20 aus Messinglot miteinander verbunden sind. Diese Verbindung erfolgt durch eine erwünschte Wärmebehandlung der beiden Teile, bei der das Lot schmilzt. Die rohrförmige Wandung 18 hat unterhalb des offenen Endes 16 eine Schulter 21, an die sich nach oben hin eine glatte zylindrische Wandung 22 bis zum offenen Ende anschließt. Der Stoßstangensitz 17 hat eine zentrale Sitzfläche 23, die, wie gezeichnet, kugelförmig konkav ausgebildet sein kann, um einen Sockel für das entsprechend geformte Ende 24 der Stoßstange 6 zu bilden. Die Sitzfläche 23 ist von einem Flansch 25 umgeben, der sich über die Schulter 21 erstreckend auf dieser mit Spiel gegen die Wandung 22 aufliegt. Die obere, eine gewisse Weite aufweisende Ringfläche 26 dieses Flansches ist im wesentlichen flach ausgebildet, wie dies die Zeichnung erkennen läßt. Eine im allgemeinen flache und verhältnismäßig dünne Haltescheibe 27 (Fig. 4) liegt im wesentlichen über die ganze Breite auf der oberen Fläche 26 des Flansches auf. Ein geeigneter Werkstoff für diese, in Form einer Unterlegscheibe ausgebildete Haltescheibe, ist Stahl SAE 1020. Die Dicke beträgt etwa 0,25 bis 0,3 mm. Der Innendurchmesser der Haltescheibe 27 ist so groß gewählt, daß das Ende 24 der Stoßstange 6 hindurchtreten kann. Der Außenrand 28 der Haltescheibe 27 hat einen ausreichend größeren Durchmesser als die zylindrische Wandfläche 22, so daß eine Überschneidung zwischen diesen Teilen besteht, wenn die Haltescheibe in das offen;,'; Ende 16 des Ventilstößels eingesetzt wird. Der Betr@"g' dieser Übergröße der Haltescheibe ist in etwa von der Dicke und dem verwendeten Werkstoff und auch von, dem Durchmesser des Ventilstößels abhängig. Als geeignetes Maß für die Übergröße wird der Wert von 0,05 bis 0,1 mm angegeben, mit welchem bei den oben angegebenen Eigenschaften der Haltescheibe und einem Innendurchmesser :der Wandung 22 von etwa 18,5 mm befriedigende Ergebnisse erzielt wurden. In jedem Fall wird das Übermaß der Haltescheibe 27 zur Boh-. rung 22 so gewählt, daß bei senkrecht zur Achse verlaufender Hauptebene der Haltescheibe ein festex,,,.,,;,rtz" gegeben ist, der ausreicht, um allen Kräften zu Wild'ärstehen, die normalerweise von dem Stoßstangensitz auf die Haltescheibe ausgeübt werden können, wenn., der Ventilstößel oder die Stoßstange beim Ein- oder, Ausbau aus der Maschine gehandhabt werden. Wegen der verhältnismäßig geringen Dicke im Verhältnis zum Durchmesser ist die Haltescheibe genügend biegsam, um aus der senkrecht zu ihrer Achse liegenden Hauptebene ausgebogen zu werden, so daß die Haltescheibe durch Anwendung eines verhältnismäßig geringen axialen Druckes in ihre Lage gedrückt werden kann. Hierzu kann ein geeignetes Werkzeug, das in der Nähe des Innenrandes 29 der Haltescheibe angesetzt wird, benutzt werden. Ein Maß für die erforderliche Kraft ergibt sich aus der Tatsache, daß bei nur 0,05 mm Übermaß das Einsetzen der Haltescheibe allein durch Fingerdruck möglich ist. Nach dem Einsetzen der Haltescheibe 27 in ihre in der Zeichnung dargestellteLage liegt ihrekonv ex verformte Unterseite mit ihrem inneren Rand gegen die flache obere Fläche 26 des Stoßstangensitzes. Jede axiale Kraft in der entgegengesetzten Richtung, die also nach oben gerichtet ist, wirkt auf die Haltescheibe 27 über den Stoßstangensitz 17 auf deren inneren Rand, wobei diesem Druck in wachsendem Maße ein Widerstae'd entgegengesetzt wird, wie die Haltescheibe zur vollen Anlage mit der Oberfläche 26 gelangt. Wenn die Oberfläche 26 des Stoßstangensitzes im wesentlichen senkrecht zur Achse der Haltescheibe liegt, sind alle Kräfte, die weiterhin von dem Stoßstangensitz 17 auf die Haltescheibe 27 in Aufwärtsrichtung ausgeübt werden, unfähig, eine Verformung der Haltescheibe auszuüben, so daß sie ihre ursprüngliche flache Gestalt beibehält und die volle Anpressung der Haltescheibe erhalten bleibt, wodurch sie in ihrer Lage festgehalten wird.As shown in FIG. 2, the valve tappet s contains a pot-shaped cylinder 15, in the upper open end of which the lower end of the bumper 6 is received. The lower end of the bumper 6 cooperates with a bumper seat 17 through the force from the valve lifter cylinder 15 on the bumper during operation is transferred to the machine. The cylinder 15 is generally tubular in shape Wall 18 and a bottom 19, which is inserted by a between their end faces Ring 20 made of brass solder are connected to one another. This connection is made through a desired heat treatment of the two parts in which the solder melts. the tubular wall 18 has below the open end 16 a shoulder 21 to which a smooth cylindrical wall 22 connects up to the open end. The bumper seat 17 has a central seat surface 23 which, as shown, is spherical can be concave to a base for the correspondingly shaped end 24 to form the bumper 6. The seat 23 is surrounded by a flange 25, which extends over the shoulder 21 on this with play against the wall 22 rests. The upper annular surface 26 of this flange, which has a certain width is essentially flat, as can be seen in the drawing. One generally flat and relatively thin retaining plate 27 (Fig. 4) is in substantially across its entire width on the upper surface 26 of the flange. A suitable material for this retaining washer in the form of a washer, is SAE 1020 steel. The thickness is approximately 0.25 to 0.3 mm. The inside diameter the holding disk 27 is chosen so large that the end 24 of the bumper 6 pass through it can. The outer edge 28 of the holding disk 27 has a sufficiently larger diameter than the cylindrical wall surface 22 so that an intersection between these parts exists when the retaining washer is in the open ;, '; End 16 of the valve stem inserted will. The value of this oversize of the retaining washer is approximately of the thickness and the material used and also depends on the diameter of the valve stem. The value of 0.05 to 0.1 mm is given as a suitable dimension for oversize, with which with the above-mentioned properties of the retaining disk and an inner diameter : the wall 22 of about 18.5 mm, satisfactory results have been achieved. In each Case is the oversize of the retaining plate 27 for drilling. tion 22 chosen so that at perpendicular to the axis of the main plane of the retaining disk a festex ,,,. ,,;, rtz " is given, which is sufficient to stand up to all forces that would normally be can be exercised by the bumper seat on the retaining washer, if., the Manipulated the valve lifter or the pushrod when installing or removing it from the machine will. Because of its relatively small thickness in relation to its diameter the retaining disk is sufficiently flexible to be able to move out of the position perpendicular to its axis Main plane to be bent out so that the retaining washer by applying a proportionately low axial pressure can be pressed into their position. A suitable Tool that is placed near the inner edge 29 of the retaining disk is used will. A measure of the force required results from the fact that at only 0.05 mm oversize, the inserting of the retaining washer is possible with finger pressure alone is. After inserting the retaining disk 27 in its position shown in the drawing its convexly deformed underside lies with its inner edge against the flat upper one Surface 26 of the bumper seat. Any axial force in the opposite direction, which is therefore directed upwards, acts on the retaining plate 27 via the bumper seat 17 on its inner edge, this pressure being increasingly resisted is opposed to how the retaining washer is in full contact with the surface 26 arrives. When the surface 26 of the bumper seat is substantially perpendicular to the axis of the retaining plate are all forces that continue from the bumper seat 17 exerted on the retaining plate 27 in the upward direction, unable to deform exercise the retaining disc so that it retains its original flat shape and the full contact pressure of the retaining washer is retained, so that it is in its Location is held.

In der abgewandelten Ausführungsform nach Fig:,3' wirkt die Haltescheibe 27 in der gleichen soeben beschriebenen Weise. Der einzige Unterschied besteht darin, daß ein Stoßstangensitz 117 anderer Form gewählt ist. Dieser liegt auf dem oberen offenen Ende eines topfartigen Kolbens 140 und nicht auf einer in der Wandung des Zylinders 115 vorgesehenen Schulter. Die Haltescheibe 27 wird in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform eingesetzt und kann aus dem gleichen Werkstoff bestehen und die gleichen Abmessungen in bezug auf den Zylinder 115 haben, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erwähnt wurde. Die eingesetzte Haltescheibe 27 dient in diesem Falle neben der Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Stoßstangensitzes 117 auch der Verhinderung einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 140, der unter der Belastung einer Feder 141 liegt. Es wird hierdurch ein Auseinanderfallen der einzelnen Teile verhindert und damit die Gefahr beseitigt, daß die Gleitflächen des Zylinders 115 und des Kolbens 140 und das eingeführte 01 verschmutzt werden. Das 01 gelangt von dem Schmiernetz der Maschine durch eine Öffnung 142 .des Kurbelgehäuses, eine Öffnung 143 im V entilstößelzylinder und eine Öffnung 144 im Kolben 140 in eine Vorratskammer 145, die in dem hohlen Kolben gebildet ist. Aus dieser Kammer kann eine Druck- oder Dämpfungskammer 146 nachgefüllt werden, die zwischen den geschlossenen Stirnflächen des Ventilstößelzylinders 115 und des Kolbens 140 liegt. Das Nachfüllen erfolgt durch einen Kanal 147, der von einem Kugelrückschlagventil 148 gesteuert wird. Das Kugelrückschlagventil 148 ist von einem gestanzten tassenförmigen Käfig 149 umgeben, der aus genügend starkem Blech hergestellt ist, um als Anschlag für den Kolben beim Anfahren gegen die innere Stirnwand 150 des Bodens 19 zu wirken. Bei dieser hydraulischen Nachstelleinrichtung begrenzt also der Käfig 149 die Abwärtsbewegung des Kolbens, wenn besonders starke Leckverluste vorliegen, während die Haltescheibe 27 seine Aufwärtsbewegung begrenzt, wenn die Stoßstange 6 ausgebaut wird.In the modified embodiment according to FIG. 3 ', the holding disk 27 acts in the same way as just described. The only difference is that a bumper seat 117 of a different shape is chosen. This lies on the upper open end of a pot-like piston 140 and not on a shoulder provided in the wall of the cylinder 115. The holding disk 27 is used in the same manner as in the first embodiment and may be made of the same material and the same dimensions with respect to the cylinder 11 5 have, as mentioned in the embodiment of FIG. 2. The retaining disk 27 used in this case serves not only to limit the upward movement of the bumper seat 117 but also to prevent an upward movement of the piston 140, which is under the load of a spring 141. This prevents the individual parts from falling apart and thus eliminates the risk of the sliding surfaces of the cylinder 115 and the piston 140 and the introduced oil becoming soiled. The oil passes from the machine's lubrication network through an opening 142 in the crankcase, an opening 143 in the valve tappet cylinder and an opening 144 in the piston 140 into a storage chamber 145 which is formed in the hollow piston. A pressure or damping chamber 146, which is located between the closed end faces of the valve tappet cylinder 115 and the piston 140, can be refilled from this chamber. Refilling takes place through a channel 147 which is controlled by a ball check valve 148. The ball check valve 148 is surrounded by a stamped cup-shaped cage 149 which is made of sheet metal that is sufficiently thick to act as a stop for the piston when it starts up against the inner end wall 150 of the base 19. In this hydraulic adjustment device, the cage 149 limits the downward movement of the piston when there are particularly strong leakage losses, while the retaining disk 27 limits its upward movement when the bumper 6 is removed.

Claims

PATENT CLAIM: Valve tappet for transferring the actuating force for a valve, in particular an internal combustion engine valve, from an actuator to a bumper containing a substantially cylindrical cup-like member, in its hole a special bumper seat below the open one, the bumper surrounding end of the pot-like member and a holding part above the bumper seat are arranged, characterized geI denotes that a flat fully annular as a holding part and a relatively thin retaining disk (27) is provided, the outer diameter of which compared to the diameter of the bore (22) is so oversized that the retaining disk is so deflected by exerting an axial force that its surface from the parallel position to the adjacent surface of the bumper seat (25) is bent. Considered publications: German Patent Specifications No. 710 596, 902 198; LTSA Patent No. 2,672,133.