DE19601045A1

DE19601045A1 - Preassembled valve unit for self-adjusting hydraulic tappet

Info

Publication number: DE19601045A1
Application number: DE1996101045
Authority: DE
Inventors: Hermann Wiehl; Walter Dipl Ing Speil
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1996-01-13
Filing date: 1996-01-13
Publication date: 1997-07-17

Abstract

The valve unit (5) acts with the tappet piston (2) to form a non-return valve. The rim of the cupped housing (8) is slotted and formed to create three equispaced inwardly-inclined segmental or pointed fingers (16) to retain the ball (6) and spring (7), and radial tongues (13) to retain the unit in a counterbore (14) in base of the tappet piston (2). The tongues effect a notched flat flange, and can have narrowed or pointed ends to optimise grip in tappet piston. The cross-section of the cupped housing is circular near its base, and triangular, or polygonal, at the tongued flange.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement für eine Ventil steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Kolben längsverschieblich in einem Gehäuse geführt ist und beide Teile zwischen sich einen Druckraum einschließen, der über ein am unteren Ende des Kolbens angeordnetes, aus einer Ventilkappe, einer Kugel und einer Druckfeder bestehendes Rückschlag ventil mit einem im Kolben vorgesehenen Vorraum verbindbar ist.The invention relates to a hydraulic lash adjuster for a valve Control of an internal combustion engine in which a piston is longitudinally displaceable in is guided in a housing and both parts have a pressure chamber between them include the one located at the lower end of the piston a valve cap, a ball and a compression spring valve can be connected to an antechamber provided in the piston.

Background of the Invention

Ein derartiges Spielausgleichselement ist beispielhaft aus der DE 20 63 819 A1 vorbekannt. Das Rückschlagventil besteht aus einer Ventilkappe mit einer an deren Boden abgestützten Druckfeder, die eine Kugel gegen eine entsprechende Öffnung preßt. Der Übertritt von Hydraulikmittel zwischen Vor- und Druckraum kann nur dann erfolgen, wenn die die Kugel tragende Druckfeder zusammen gepreßt wird und die Kugel die vorher verschlossene Öffnung freigibt.Such a game compensation element is an example from DE 20 63 819 A1 previously known. The check valve consists of a valve cap with a their bottom supported compression spring that a ball against a corresponding Opening presses. The transfer of hydraulic fluid between the pre- and pressure chamber can only take place when the compression spring carrying the ball is together is pressed and the ball releases the previously closed opening.

Nachteilig dabei ist, daß sich dieses hydraulisches Spielausgleichselement aufgrund der Ausbildung des Rückschlagventils nur sehr aufwendig fertigen läßt. So ist die Einpassung des aus drei Teilen bestehenden Rückschlagventiles in den Kolben sehr kompliziert. Es ist weiter von Nachteil, daß das Rückschlagventil sich vor Einbau in das hydraulische Spielausgleichselement nicht funktionell überprüfen läßt. So kann beispielsweise der Fall eintreten, daß dessen Funktion durch eine unsachgerechte Position zwischen Druckfeder und Kugel negativ beeinflußt wird und dies vor dem Einbau in eine Brennkraftmaschine nicht bemerkt wird.The disadvantage here is that this hydraulic lash adjuster due to the design of the check valve can be made only very complex. So is the fitting of the three-part check valve in the Piston very complicated. It is further disadvantage that the check valve not functionally before installation in the hydraulic lash adjuster can be checked. For example, it may happen that its function due to an improper position between the compression spring and the ball is influenced and not before installation in an internal combustion engine is noticed.

Summary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeiden der bisherigen Nachteile eine vereinfachte Montage des hydraulischen Spielausgleichselementes durch ein verändertes Rückschlagventil zu ermöglichen.The object of the invention is therefore, while avoiding the previous disadvantages a simplified assembly of the hydraulic lash adjuster through to allow a modified check valve.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß das Rückschlagventil als eine vormontierte, kompakte Baueinheit ausgebildet ist, deren Bauteile durch Formschluß miteinander ver bunden sind.This task will be done according to the characterizing part of the main claim solved in that the check valve as a pre-assembled, compact Unit is formed, the components of each other ver by positive locking are bound.

Durch diese Ausbildung des Rückschlagventils wird das Handling bei der Montage des gesamten Spielausgleichselementes wesentlich vereinfacht, da anstelle der bisherigen drei Bestandteile Ventilkappe, Kugel- und Druckfeder nur ein Bauteil gehandhabt werden muß. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist darin zu sehen, daß ein so ausgebildetes Rückschlagventil vor seinem Einbau in das Ausgleichselement geprüft werden kann, so daß dessen späterer Ausfall im eingebauten Zustand verhindert werden kann.This design of the check valve makes handling at Assembly of the entire play compensation element is considerably simplified because instead of the previous three components valve cap, ball and compression spring only a component must be handled. Another crucial advantage is to be seen in the fact that a check valve designed in this way before it is installed in the compensation element can be checked so that its later failure in installed condition can be prevented.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin dungsgemäßen Spielausgleichsvorrichtung beschrieben.Further advantageous refinements of the invention are in the subclaims described game compensation device.

So geht aus Anspruch 2 hervor, daß die Ventilkappe an ihrer vom Boden abgewandten Seite mit einer radial nach innen gerichteten Einschnürung ver sehen ist, deren lichte Weite kleiner als der Durchmesser der Kugel ist. Diese Einschnürung bildet einen axialen Endanschlag für die Kugel, die unter der Vorspannung der Druckfeder nicht aus der Ventilkappe herauswandern kann.So it is apparent from claim 2 that the valve cap on the floor ver facing away with a radially inward constriction can be seen whose clear width is smaller than the diameter of the ball. This Constriction forms an axial end stop for the ball, which is under the The preload of the compression spring cannot move out of the valve cap.

Nach Anspruch 3 soll die Einschnürung der Ventilkappe umlaufend, segment artig oder punktförmig ausgebildet sein. Diese drei Ausführungsvarianten stehen gleichberechtigt nebeneinander, wobei die Auswahl nach der entsprechend vorhandenen Technologie im Einzelfall getroffen wird.According to claim 3, the constriction of the valve cap is circumferential, segment be like or punctiform. These three versions are available equally with each other, the selection according to the existing technology is taken in individual cases.

Zweckmäßigerweise wird man nach Anspruch 4 diese Einschnürung als drei um 120° zueinander versetzte Haltezungen ausbilden, wobei nach Anspruch 5 diese Haltezungen zwischen den Durchbrüchen der Ventilkappe oder unmittel bar an diese anschließend angeordnet sind.Conveniently, according to claim 4, this constriction as three Form retaining tongues offset by 120 °, wherein according to claim 5 these retaining tongues between the openings of the valve cap or immediately bar are arranged after this.

Das zugehörige Verfahren gemäß Anspruch 6 zum Herstellen einer Ventilkappe nach Anspruch 1 zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich der späteren Haltezungen ein radial verlaufender Flansch der Ventilkappe entfernt wird, danach durch Einschnitte die Haltezungen hergestellt werden, wobei die Ein schnittiefe deren Länge bestimmt und abschließend die Haltezungen in Rich tung Zentrum umgeformt werden.The associated method according to claim 6 for producing a valve cap according to claim 1, characterized in that in the area of the later Retaining tongues a radial flange of the valve cap is removed, then the holding tongues are made by incisions, the one depth of cut determines their length and finally the retaining tongues in Rich tion center.

In Weiterbildung der Erfindung ist in zweckmäßiger Weise nach Anspruch 7 vorgesehen, daß die Ventilkappe im Bereich des Bodens einen kreisringförmi gen Querschnitt aufweist, der im Bereich der Haltezungen in einen durch Durchbrüche unterbrochenen, vieleckförmigen Querschnitt übergeht, wobei vorzugsweise nach Anspruch 8 die Haltekappe im Bereich der Haltezungen einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen soll.In a further development of the invention is expedient according to claim 7 provided that the valve cap in the region of the bottom a circular ring gene cross-section that in the area of the retaining tongues in a Breakthroughs interrupted, polygonal cross-section passes preferably according to claim 8, the retaining cap in the region of the retaining tongues should have a triangular cross section.

Hierunter ist zu verstehen, daß die Ventilkappe, die durch Durchbrüche unter brochene einzelne getrennte Segmente aufweist, welche im Bereich der Halte zungen nicht mehr bogenförmig, sondern geradlinig verlaufend ausgebildet sind. Eine Ventilkappe, die beispielsweise drei durch Durchbrüche getrennte Segmente besitzt, wird demnach im Bereich der Haltezungen einen dreieckför migen Querschnitt aufweisen, während eine Ventilkappe mit fünf Segmenten in diesem Bereich einen fünfeckförmigen Querschnitt besitzt. Durch diese geradli nig verlaufende Ausbildung der Querschnittskontur der Ventilkappe im Bereich der Haltenasen wird ein scharfkantiges Abwinkeln der zur Befestigung der in der Aufnahmebohrung dienenden radialen Flansche erreicht. Dies wiederum ist eine sehr günstige Ausgangsgeometrie für das Anbringen der Haltezungen für die Ventilkugel, die durch diese Umformung nur sehr wenig beeinflußt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch diese Ausgestaltung der Ventilkappe die radialen Flansche in der Aufnahmebohrung des Kolbens mit einer ebenen Anlagefläche anliegen und demzufolge besser befestigt werden können.This is to be understood to mean that the valve cap, which is penetrated by openings has broken individual separate segments, which in the area of the holding tongues no longer arcuate, but straight are. A valve cap, for example, three separated by openings Has segments, is therefore a triangular in the area of the retaining tabs cross-section, while a valve cap with five segments in this area has a pentagonal cross section. Through this straight The cross-sectional contour of the valve cap runs in the area the retaining lugs will be angled sharply to attach the in radial flanges serving the receiving bore. This in turn is a very favorable starting geometry for attaching the holding tongues for the valve ball, which are influenced very little by this deformation. Another advantage is that this design of the valve cap the radial flanges in the receiving bore of the piston with a flat Contact surface and can therefore be better fixed.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung nach Anspruch 9 sollen die radialen Flansche der Ventilkappe in Richtung der Aufnahmebohrung spitzför mig ausgebildet sein. Durch die dadurch eintretende Punktberührung wird ein hoher spezifischer Flächendruck realisiert, welcher für einen ordentlichen Sitz der Ventilkappe in der Aufnahmebohrung des Kolbens sorgt.According to a further feature of the invention according to claim 9, the radial flanges of the valve cap in the direction of the mounting hole be trained. Due to the resulting point contact, a high specific surface pressure, which ensures a proper fit the valve cap in the receiving bore of the piston.

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 einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Spielaus gleichselement nach dem bisherigen Stand der Technik, Fig. 1 shows a longitudinal section through a hydraulic compensation element is ruled by the prior art,

Fig. 2, 6 u. 8 einen teilweisen Längsschnitt durch ein hydraulisches Spielausgleichselement mit erfindungsgemäßer Ausbil dung der Ventilkappe, Fig. 2, 6 u. 8 shows a partial longitudinal section through a hydraulic play compensation element with the valve cap according to the invention,

Fig. 3, 4, 7 u. 9 eine Draufsicht auf eine komplette Baueinheit einer Ventilkappe und Fig. 3, 4, 7 u. 9 shows a plan view of a complete structural unit of a valve cap and

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsge mäßen Ventilkappe. Fig. 5 shows a device for producing a valve cap according to the invention.

Detailed description of the drawings

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulische Spielausgleichselement ist als ein Abstützelement ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem hohlzylin drisch ausgebildeten Gehäuse 1, in dem unter Freilassung eines nicht näher bezeichneten Ringspaltes ein zweigeteilter Kolben 2 gleitend geführt ist. Der Kolben 2 ist ebenfalls hohl ausgeführt und weist in seinem Inneren einen Vorraum 3 auf, der über eine Bohrung mit einem zwischen dem Kolben 2 und dem Gehäuse 1 eingeschlossenen Druckraum 4 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen Vorraum 3 und Druckraum 4 wird durch ein Rückschlag ventil 5 gesteuert, das aus einer Kugel 6, einer Druckfeder 7 und einer die beiden Teile aufnehmenden Ventilkappe 8 besteht. Die Ventilkappe 8 wird von einer im Druckraum 4 angeordneten und der Rückstellung des Kolbens 2 dienenden weiteren Schraubenfedern 9 an den Kolben 2 gedrückt. Der Kolben 2 ist an seinem mittleren Teil mit einer Aussparung 10 versehen, die an ihren beiden Enden durch je eine Rampe zum ungeschwächten äußeren Durchmesser des Kolbens 2 überleitet. Die Ölversorgung des Spielausgleichselementes erfolgt über die Versorgungsbohrungen 11 und 12 im Gehäuse 1 bzw. im Kolben 2.The hydraulic lash adjuster shown in Fig. 1 is designed as a support element and consists essentially of a hollow cylindrically designed housing 1 , in which a two-part piston 2 is slidably guided, with the release of an unspecified annular gap. The piston 2 is also hollow and has an antechamber 3 in its interior, which is connected via a bore to a pressure chamber 4 enclosed between the piston 2 and the housing 1 . The connection between the antechamber 3 and the pressure chamber 4 is controlled by a check valve 5 , which consists of a ball 6 , a compression spring 7 and a valve cap 8 receiving the two parts. The valve cap 8 is pressed against the piston 2 by a further coil spring 9 arranged in the pressure chamber 4 and serving to reset the piston 2 . The piston 2 is provided at its central part with a recess 10 , which leads at both ends through a ramp to the unattenuated outer diameter of the piston 2 . The oil supply to the play compensation element takes place via the supply bores 11 and 12 in the housing 1 or in the piston 2 .

Wie aus den Fig. 2 bis 4 erkennbar, ist die Ventilkappe 8 mit der darin angeordneten Kugel 6 und Druckfeder 7 mit Hilfe eines radialen Flansches 13 in einer Aufnahmebohrung 14 des Kolbens 2 gehalten. Um ein Fließen des Hydraulikmittels über das Rückschlagventil 5 vom Vorraum 3 in den Druckraum 4 zu gewährleisten, weist die Ventilkappe 8 in ihrer axial verlaufende Wandung drei um je 120° zueinander versetzt verlaufende Durchbrüche 15 auf. Den genannten Figuren ist weiter entnehmbar, daß die aus der Wandung der Ventil kappe 8 gebildeten Haltezungen 16 die Kugel 6 umfassen. Diese Haltezungen 16 liegen in ihrer lichten Weite unter dem Durchmesser der Kugel 6 und bilden so einen axialen Anschlag für diese, d. h. die Kugel 6 kann auch im nicht montierten Zustand des Rückschlagventiles 5 nicht verloren gehen.As can be seen from FIGS. 2 to 4, the valve cap 8 with the ball 6 and compression spring 7 arranged therein is held in a receiving bore 14 of the piston 2 by means of a radial flange 13 . In order to ensure a flow of the hydraulic medium via the check valve 5 from the antechamber 3 into the pressure chamber 4 , the valve cap 8 has three openings 15, each offset by 120 ° to one another, in its axially extending wall. The figures mentioned can also be seen that the retaining tabs 16 formed from the wall of the valve cap 8 comprise the ball 6 . These holding tongues 16 lie in their clear width below the diameter of the ball 6 and thus form an axial stop for the latter, ie the ball 6 cannot be lost even in the non-assembled state of the check valve 5 .

Nach den Fig. 3 und 4 können diese Haltezungen 16 wahlweise zwischen den Durchbrüchen 15 bzw. im Bereich der Durchbrüche 15 angeordnet sein. Den Fig. 3 und 4 ist auch entnehmbar, daß im Bereich der Haltezungen 16 der radial verlaufende Flansch 13 der Ventilkappe 8 entfernt ist. FIGS. 3 and 4, these retaining tongues may be arranged between the perforations 15 and in the region of the apertures 15 16 optional. FIGS. 3 and 4 is also inferred that in the region of the holding tongues 16 of the radially extending flange of the valve cap is removed 13 8.

Die schematisch dargestellte Vorrichtung nach Fig. 5 zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Ventilkappe besteht aus einem Stempel 17, der über eine Stempelführung 18 in eine nicht näher bezeichnete Aufnahmeöffnung einer Matrize 19 eingreift. Der Durchmesser der Aufnahmeöffnung entspricht dem Außendurchmesser der Ventilkappe 8. Der Stempel 17 ist mit Nuten 20 ver sehen, die entsprechend der lichten Weite der Haltezungen 16 angeordnet sind. Ein weiterer Stempel 21 wird anschließend in Richtung Haltekappe 8 bewegt und preßt die freigestanzten Haltezungen 16 in die Nuten 20 des Stempels 17 ein, so daß der Abstand der gegenüberliegenden Haltezungen 16 kleiner als der Durchmesser der Kugel 6 ist.The schematically illustrated device according to FIG. 5 for producing a valve cap according to the invention consists of a stamp 17 which engages via a stamp guide 18 in a receiving opening of a die 19 , which is not described in any more detail. The diameter of the receiving opening corresponds to the outer diameter of the valve cap 8 . The stamp 17 is seen with grooves 20 ver, which are arranged according to the inside width of the holding tongues 16 . Another stamp 21 is then moved in the direction of the holding cap 8 and presses the punched-out holding tongues 16 into the grooves 20 of the stamp 17 , so that the distance between the opposing holding tongues 16 is smaller than the diameter of the ball 6 .

Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte Rückschlagventil 5 zeichnet sich dadurch aus, daß die Ventilkappe 8 im Bereich ihres Bodens 22 einen kreisring förmigen Querschnitt aufweist und in Richtung ihrer nach oben offenen Seite durch drei um 120° zueinander versetzte Durchbrüche 15 in drei Segmente 23 unterteilt ist, die an ihrem oberen Ende in radial abgewinkelte Flansche 13 übergehen. Diese radialen Flansche 13 weisen je eine rechteckige Ausnehmung 24 auf, von denen ausgehend die Haltezungen 16 in Form einer Sicke die Kugel 6 umschließen.The check valve 5 shown in FIGS. 6 and 7 is characterized in that the valve cap 8 has an annular cross-section in the region of its bottom 22 and in the direction of its upward open side through three openings 15 offset by 120 ° to one another in three segments 23 is divided, which merge into radially angled flanges 13 at their upper end. These radial flanges 13 each have a rectangular recess 24 , from which the retaining tongues 16 surround the ball 6 in the form of a bead.

Wie insbesondere aus Fig. 7 erkennbar, sind die Segmente 23 der Ventilkappe 8 im Bereich des Bodens 22 kreisförmig ausgebildet, während an ihrem oberen Ende in Höhe der Haltezungen 16 ihre beiden äußeren Punkte durch eine Gerade verbunden sind, d. h. das Segment 23 in dieser Höhe als ebene Fläche ausgebildet ist. Dadurch ist in der bereits beschriebenen Weise ein scharfes Umkanten möglich, so daß die radialen Flansche 13 mit ihrer gesamten Fläche am Grund der Aufnahmebohrung 14 anliegen. Fig. 7 ist weiter entnehmbar, daß die radialen Flansche in Richtung Mantelfläche der Aufnahmebohrung 14 eine nicht näher bezeichnete Spitze aufweisen, so daß die Ventilkappe 8 in der Aufnahmebohrung 14 an drei Punkten mit einer hohen spezifischen Belastung sicher gehalten ist.As can be seen in particular from FIG. 7, the segments 23 of the valve cap 8 are circular in the area of the base 22 , while at their upper end at the height of the holding tongues 16 their two outer points are connected by a straight line, ie the segment 23 at this height is designed as a flat surface. As a result, a sharp edging is possible in the manner already described, so that the radial flanges 13 rest with their entire surface on the base of the receiving bore 14 . Fig. 7 can also be seen that the radial flanges in the direction of the lateral surface of the receiving bore 14 have an unspecified tip, so that the valve cap 8 is held securely in the receiving bore 14 at three points with a high specific load.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, daß die Haltezungen 16 gegenüber der Ausführungsvariante gemäß Fig. 6 und 7 in einem weit stärkerem Maß abgekantet bzw. umgebogen sind.The embodiment variant shown in FIGS . 8 and 9 is characterized in that the retaining tongues 16 are bent or bent to a much greater extent than the embodiment variant according to FIGS . 6 and 7.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
2 Kolben
3 Vorraum
4 Druckraum
5 Rückschlagventil
6 Kugel
7 Druckfeder
8 Ventilkappe
9 Schraubenfeder
10 Aussparung
11 Versorgungsbohrung
12 Versorgungsbohrung
13 radialer Flansch
14 Aufnahmebohrung
15 Durchbruch
16 Haltezunge
17 Stempel
18 Stempelführung
19 Matrize
20 Nut
21 Stempel
22 Boden
23 Segment
24 Ausnehmung 1 housing
2 pistons
3 anteroom
4 pressure room
5 check valve
6 bullet
7 compression spring
8 valve cap
9 coil spring
10 recess
11 supply hole
12 supply hole
13 radial flange
14 location hole
15 breakthrough
16 retaining tongue
17 stamps
18 stamp guide
19 die
20 groove
21 stamps
22 bottom
23 segment
24 recess

Claims

1. Hydraulic lash adjuster for a valve control of an internal combustion engine, in which a piston ( 2 ) is guided in a longitudinally displaceable manner in a housing ( 1 ) and both parts ( 1 , 2 ) enclose a pressure chamber ( 4 ) between them, via a at the bottom End of the piston ( 2 ) arranged, consisting of a valve cap ( 8 ), a ball ( 6 ) and a compression spring ( 7 ) check valve ( 5 ) can be connected to an antechamber ( 3 ) provided in the piston ( 2 ), characterized in that that the check valve ( 5 ) is designed as a preassembled, compact structural unit, the components of which are connected to one another by positive locking.

2. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the valve cap ( 8 ) is provided on its side facing away from the ground with a radially inward constriction, the clear width is smaller than the diameter of the ball ( 6 ).

3. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized records that the constriction is circumferential, segment-like or punctiform is trained.

4. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the constriction is designed as three holding tongues offset by 120 ° to each other ( 16 ).

5. Hydraulic lash adjuster according to claim 4, characterized in that the holding tongues ( 16 ) between openings ( 15 ) or immediate bar are arranged thereafter.

6. A method of producing a valve cap ( 8 ) according to claim 1, characterized in that in the region of the later retaining tongues ( 16 ) a radially extending flange ( 13 ) is removed, then the Haltzun gene ( 16 ) are formed by incisions, the The depth of the cut determines its length, and finally the retaining tongues ( 16 ) are shaped in the direction of the center.

7. Hydraulic lash adjuster according to claim 1, characterized in that the valve cap ( 8 ) in the region of the bottom ( 22 ) has a ring-shaped cross section, which in the region of the retaining tongues ( 16 ) is interrupted by openings ( 15 ), polygonal cross-section transforms.

8. Hydraulic lash adjuster according to claim 7, characterized in that the valve cap ( 8 ) in the region of the retaining tongues ( 16 ) has a triangular cross section.

9. Hydraulic lash adjuster according to claim 7, characterized in that the radial flanges ( 13 ) of the valve cap ( 8 ) in the direction of the receiving bore ( 14 ) are pointed.