DE102004023599A1 - Hydraulic play compensation device for engine components e.g. valve timing mechanism, has ventilation path connecting piston guide gap to oil supply chamber in piston - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungTerritory of invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spielausgleichseinrichtung, insbesondere für den Einsatz an Brennkraftmaschinen, vorzugsweise in Ventiltrieben bzw. Riemen- oder Kettentrieben, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a hydraulic lash adjuster, especially for the Use on internal combustion engines, preferably in valve trains or Belt or chain drives, according to the preamble of claim 1.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Hydraulische Spielausgleichseinrichtungen sind Koppelelemente zwischen zwei Maschinenelementen, welche im Betrieb ihr relatives Spiel zueinander verändern. Zum Ausgleich dieses unerwünschten Spieles dienen die genannten hydraulischen Spielausgleichseinrichtungen, die aus mindesten zwei durch Hydraulikdruck zueinander verschiebbaren Bauteilen bestehen. Die erwähnten Maschinenelemente können beispielsweise ein Gaswechselventil und ein dieses betätigendes Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine sein. Ebenso finden sie Verwendung im Zuge eines Nockenwellenantriebes oder Nebenag gregattriebes als Spanner, wobei die beiden Maschinenelemente eine ortsfeste Basis und z.B. ein eine Kette beaufschlagender Schuh sind.hydraulic Lash adjusters are coupling elements between two machine elements, which change their relative play to each other during operation. To the Compensation of this undesirable Game serve the said hydraulic lash adjusters, the at least two displaceable by hydraulic pressure to each other Consist of components. The mentioned Machine elements can For example, a gas exchange valve and an actuating this Be part of a reciprocating internal combustion engine. Likewise they find Use in the course of a camshaft drive or Nebenag gregattriebes as a tensioner, wherein the two machine elements a stationary base and e.g. a shoe acting on a chain.
Problematisch für den Betrieb solcher Spielausgleichseinrichtungen ist Luft, welche in dem zugeführten Öl enthalten ist oder anderweitig in die Einrichtung eindringt und dabei in deren Hochdruckteil gelangt. Dieses führt zu einem teilweisen oder totalen Verlust der spielausgleichenden Eigenschaften, welches nachteilige Folgen an den beteiligten Maschinenelementen haben kann. Dieses Problem kann durch ungünstige Einbaulagen verschärft werden, z.B. durch eine in Richtung horizontaler Verbauung tendierender Anordnung.Problematic for the Operation of such lash adjusters is air, which in contain the supplied oil is or otherwise penetrates into the device while in their High pressure part passes. This leads to a partial or total loss of the game-compensating Properties, which adverse effects on the machine elements involved may have. This problem can be exacerbated by unfavorable mounting positions, e.g. by a tendency towards horizontal obstruction arrangement.
Aus
der gattungsgemäßen
Aus
der
Aus
In
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Spielausgleichseinrichtung anzugeben, welche in vergleichsweise einfacher Art den Eintritt von Luft in den Öldruckraum weitestgehend oder völlig vermeidet.Of the Invention is based on the object, a hydraulic lash adjuster indicate which, in a comparatively simple way, admission of air in the oil pressure room as far as possible or completely avoids.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The solution This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der für den Betrieb einer hydraulischen Spielausgleichseinrichtung schädliche Lufteintritt in den Öldruckraum bei reduziertem Aufwand sicher vermieden bzw. deutlich reduziert werden kann, wenn es gelingt, in dem noch vor dem Eintritt in den Öldruckraum befindlichen Ölvolumen eine Entgasung unter weitgehender Ausnutzung von vorhandenen Pfaden zu realisieren.The invention is based on the finding that the harmful for the operation of a hydraulic lash adjuster harmful air inlet into the oil pressure chamber with reduced effort can be avoided or significantly reduced if it succeeds in the oil volume located before entering the oil pressure space under a degassing extensive use of existing paths to realize.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Spielausgleichseinrichtung, mit einem äußeren, einseitig mit einem Boden verschlossenen Zylinderteil, in welchem ein dazu innen liegendes Kolbenelement längsverschiebbar unter Belassung eines funktionsnotwendigen Führungsspaltes geführt ist, mit einem zwischen diesem Boden und dem Kolbenelement ausgebildeten Öldruckraum und einem innerhalb des Kolbenelementes ausgebildeten Ölvorratsraum, mit einem den Ölvorratsraum versorgenden Ölzulauf und einem von einem Rückschlagventil beherrschten Verbindungskanal zwischen Ölvorratsraum und Öldruckraum, wobei stromab des Ölzulaufes und stromauf des Verbindungskanals in dem Kolbenelement ein den Ölvorratsraum und den Führungsspalt verbindender Entlüftungspfad ausgebildet ist.The Asked task is solved by a hydraulic lash adjuster, with an outer one-sided with a bottom sealed cylinder part, in which one inside piston element longitudinally displaceable is performed while leaving a functionally necessary guide gap, with an oil pressure space formed between this bottom and the piston element and an oil reservoir formed within the piston member, with a the oil storage room supplying oil feed and one controlled by a check valve Connecting channel between oil reservoir and oil pressure room, being downstream of the oil inlet and upstream of the communication passage in the piston member, the oil reservoir and the guide gap connecting venting path is trained.
Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass unter Ausnutzung des zwischen Zylinderteil und Kolbenelement vorhandenen Leckölpfades durch eine Verbindung zwischen dem Ölvorratsraum und dem den Leckölpfad bildenden Führungsspalt eine sichere Luftabfuhr gewährleistet ist, bevor diese Luft unter Überwindung des Verbindungskanals in den Öldruckraum gelangen kann.This Construction has the advantage that, taking advantage of the between cylinder part and piston element existing leak oil path through a connection between the oil reservoir and the leak oil path forming guide gap ensures safe air removal is before this air overcomes of the connecting channel in the oil pressure chamber can get.
Bevorzugt ist dabei, dass das Kolbenelement ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Kolbenhemd im Bereich zwischen Ölvorratsraum und Zylinderteil aufweist sowie der Entlüftungspfad in diesem Kolbenhemd ausgebildet ist. Dieses Kolbenhemd bietet sich aufgrund seiner zylindrischen Gestaltung für die Anordnung des Entlüftungspfades an.Prefers is that the piston element is a substantially hollow cylindrical Piston shirt in the area between the oil reservoir and cylinder part and the venting path in this piston skirt is trained. This piston skirt offers itself because of its cylindrical Design for the arrangement of the vent path at.
Der Entlüftungspfad selber ist dabei favorisiert in Form eines Entlüftungskanals ausgebildet, der wiederum vorzugsweise im Wesentlichen radial verlaufend angeordnet ist. Dieses ermöglicht in dem Entlüftungspfad eine Verringerung des Strömungswiderstands derart, dass die Luftbläschen auf vergleichsweise kurzem Wege in den Leckspalt gelangen.Of the venting path itself is favored in the form of a venting channel, the again preferably arranged to extend substantially radially is. This allows in the venting path a reduction of the flow resistance such that the air bubbles get into the leakage gap in a comparatively short way.
Zur Optimierung zwischen einerseits einer erleichterten Luftabfuhr und andererseits einem möglichst hohen Widerstand gegen Leckölverluste über den Entlüftungspfad ist es bevorzugt vorgesehen, dass der wenigstens eine Entlüftungskanal labyrinthartig verlaufend angeordnet ist.to Optimization between on the one hand a facilitated air discharge and on the other hand as possible high resistance against leakage oil losses over the venting path It is preferably provided that the at least one venting channel arranged in a labyrinthine manner.
Zur weiteren Optimierung hinsichtlich einer Unempfindlichkeit gegenüber kritischen Einbaulagen kann es bevorzugt sein, in dem Kolbenhemd unfangsverteilt mehrere in den Führungsspalt mündende Entlüftungskanäle vorzusehen. Somit ist bei schräger oder liegender Verbauung immer eine sichere Luftabfuhr nach oben gewährleistet.to further optimization with regard to insensitivity to critical ones Installation positions, it may be preferred in the piston skirt provisionally distributed several in the lead gap opens Provide venting channels. Thus, at oblique or lying obstruction always a safe air discharge to the top guaranteed.
Dadurch, dass der Entlüftungspfad in dem Strömungspfad zwischen Ölzulauf und Verbindungskanal relativ näher zum Ölzulauf und korrespondierend relativ entfernt zum Verbindungskanal angeordnet ist, kann in vorteilhafter Ausgestaltung erreicht werden, dass der Öldruckverlust durch den Entlüftungspfad geringer ist als derjenige, welcher in dem Führungsspalt auf dem Ölpfad zwischen Öldruckraum und Einmündung der Entlüftungskanäle in diesen Führungsspalt auftritt.Thereby, that the venting path in the flow path between oil feed and connecting channel relatively closer to the oil feed and arranged correspondingly relatively remote from the connection channel is, can be achieved in an advantageous embodiment that the oil pressure loss through the venting path is less than that which is in the guide gap on the oil path between the oil pressure space and junction the ventilation ducts in these guide gap occurs.
Damit ist eine saugende Wirkung des zwischen Ölzulauf und Einmündung des Entlüftungspfades in den Führungsspalt liegenden Teiles der Leckspaltstrecke auf den restlichen Teil dieser Leckspaltstrecke vermieden, was anderenfalls zu einem erhöhten Leckölstrom aus dem Öldruckraum führen könnte. Daher ist eine möglichst eng benachbarte Anordnung zum Ölzulauf bevorzugt.In order to is a sucking effect of between oil inlet and mouth of the venting path in the lead gap lying part of the leakage gap on the rest of this part Leak gap distance avoided, which otherwise leads to an increased leakage oil flow the oil pressure room could lead. Therefore is one possible closely adjacent arrangement to the oil inlet prefers.
Für eine weitere Optimierung bezüglich der Druck- und Strömungsverhältnisse ist bevorzugt vorgesehen, dass der Führungsspalt eine Breite zwischen 0,003 mm und 0,15 mm aufweist, vorzugsweise zwischen 0,005 mm und 0,1 mm. In weiterer Ausgestaltung weist der Entlüftungskanal eine Breite und/oder Tiefe zwischen 0,003 mm und 0,3 mm auf, vorzugsweise zwischen 0,005 mm und 0,175 mm. Hierbei kann in Abhängigkeit vom Durchmesser des Kolbenelementes jeweils ein optimaler Kompromiss hinsichtlich maximaler Luftabfuhr und minimiertem Ölverlust eingestellt werden.For another Optimization regarding the pressure and flow conditions It is preferably provided that the guide gap has a width between 0.003 mm and 0.15 mm, preferably between 0.005 mm and 0.1 mm. In a further embodiment, the venting channel has a width and / or Depth between 0.003 mm and 0.3 mm, preferably between 0.005 mm and 0.175 mm. In this case, depending on the diameter of the piston element each an optimal compromise in terms of maximum air removal and minimized oil loss be set.
Der minimierte Ölverlust vermeidet vorteilhafterweise ein Auslaufen der Spielausgleichseinrichtung während einer Stillstandsphase. Insgesamt kann eine optimale Kombination von Anzahl der Entlüftungskanäle und deren Länge in Verbindung mit ihrem Querschnitt gefunden werden.Of the minimized oil loss advantageously avoids leakage of the lash adjuster while a stoppage phase. Overall, an optimal combination of number of ventilation channels and their Length in Connection with her cross section can be found.
Für eine weitere Optimierung hinsichtlich der Entlüftungspfadgestaltung kann es bevorzugt sein, dass das Kolbenelement aus einem dem Öldruckraum zugewandten Kolbenunterteil und einem dem Ölzulauf zugewandten Kolbenoberteil gebildet ist, und der Entlüftungspfad in der Trennebene zwischen Kolbenoberteil und Kolbenunterteil angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Gestaltung der Entlüftungskanäle wesentlich erleichtert ist, da diese nunmehr durch die beiden einander zugewandten Stirnflächen begrenzt sind.For another Optimization in terms of vent path design can be be preferred that the piston element from a the oil pressure chamber facing piston lower part and a the oil inlet facing piston upper part is formed, and the ventilation path arranged in the parting plane between piston upper part and piston lower part is. This has the advantage that the design of the ventilation channels essential is relieved, since these now facing each other through the two faces are limited.
Dabei kann es vorgesehen sein, das eine der beiden Stirnflächen plan ausgebildet ist, während die andere konturiert ausgebildet, zum Beispiel in Form von labyrinth- oder mäanderförmig verlaufenden Nuten, den anderen Teil des Entlüftungskanals bereitstellt.there It may be provided that one of the two end faces plan is formed while the other contoured, for example in the form of labyrinthine or meandering Grooves, the other part of the ventilation duct provides.
Alternativ dazu kann der in der konturiert ausgebildeten Stirnseite liegende Teil des Entlüftungskanals auch als eine wenigstens einen vergleichsweise hohen Widerstand gegen Ölverlust bietende, umlaufende Spiralrille ausgebildet sein.Alternatively, the contoured in the trained end face lying part of the venting channel also be designed as a at least a comparatively high resistance to oil loss bidding, circumferential spiral groove.
Hierbei ist es bevorzugt, dass diese Spiralrillen zwischen minimal 0,003 mm und maximal 0,3 mm tief sind, bevorzugt zwischen 0,005 mm und 0,175 mm. Bei optimierter Gestaltung dieser Spiralrillentiefe und deren Querschnittsfläche bestehen größere Freiheiten bei der Wahl der Breite des Führungsspaltes zwischen Zylinderteil und Kolbenoberteil.in this connection it is preferred that these spiral grooves are between minimally 0.003 mm and a maximum of 0.3 mm deep, preferably between 0.005 mm and 0.175 mm. With optimized design of this spiral groove depth and their cross-sectional area there are greater freedoms in the choice of the width of the guide gap between cylinder part and piston upper part.
Grundsätzlich können die Labyrinthnuten in einer der beiden einander zugewandten Stirnflächen ausgebildet sein, es sind jedoch auch Kombinationen denkbar. Besonders gute Ergebnisse wurden z.B. mit einer Labyrinthnutbreite von ca. 0,3 mm und einer Anzahl von 5 Labyrinthnuten erzielt, wobei bei einem kleineren Kolbenelementdurchmesser auch eine Anzahl von 4 Labyrinthnuten gute Ergebnisse lieferte.Basically, the Labyrinthnuten formed in one of the two facing end surfaces However, combinations are also conceivable. Especially good Results were e.g. with a labyrinth groove width of approx. 0.3 mm and a number of 5 Labyrinthnuten scored, with a smaller Piston element diameter also a good number of 4 labyrinth grooves Results provided.
Die Erfindung ist unabhängig von speziellen Anforderungen in einer großen Anzahl unterschiedlicher Anwendungsfälle anwendbar, so beispielsweise in Ventiltrieben in HVA's, im Zuge von mit Stößelstangen ausgestatteten Ventiltrieben oder in Ketten- bzw. Riemenspannern von z.B. Nebenaggregatetrieben.The Invention is independent of special requirements in a large number of different use cases applicable, for example in valve trains in HVA's, in the course of with pushrods equipped valve drives or in chain or belt tensioners from e.g. Accessory drives.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Darin zeigtThe Invention will be described below with reference to the accompanying drawings an embodiment explained in more detail. In this shows
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Eine
in einem nicht gezeigten Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine eingesetzte
hydraulische Spielausgleichseinrichtung weist gemäß
Zwischen
Boden
Im
Inneren des aus einem Kolbenoberteil
Das
Kolbenoberteil
Die
beiden Teile des Kolbenelementes
Dieser
Entlüftungspfad
Kolbenoberteil
und Kolbenunterteil
Die
konturiert ausgebildete Stirnseite
Alternativ
kann der Entlüftungskanal
- 22
- Bodenground
- 44
- Zylinderteilcylinder part
- 66
- Aufnahmeadmission
- 88th
- Kolbenelementpiston element
- 1010
- Führungsspaltguide gap
- 1212
- ÖldruckraumOil pressure chamber
- 1414
- Druckfedercompression spring
- 1616
- Sicherungsringcirclip
- 1818
- Nutgroove
- 2020
- KolbenoberteilPiston crown
- 2222
- KolbenunterteilPiston part
- 2424
- ÖlvorratsraumOil reservoir
- 2626
- Rückschlagventilcheck valve
- 2828
- Verbindungskanalconnecting channel
- 3030
- Ölzulaufoil supply
- 3232
- Zufuhrkegelintake cone
- 3434
- Kolbenhemdskirt
- 3636
- Entlüftungspfadventing path
- 3838
- Nut, Entlüftungskanalgroove vent channel
- 4040
- Stirnseitefront
- 4242
- Stirnseitefront
- 4646
- Leitwandbaffle
- TT
- Trennebeneparting plane
Claims (13)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410023599 DE102004023599B4 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Hydraulic lash adjuster |
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US11/551,894 US7921823B2 (en) | 2004-05-13 | 2006-10-23 | Hydraulic play compensation device |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200410023599 DE102004023599B4 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Hydraulic lash adjuster |
Publications (2)
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DE102004023599B4 DE102004023599B4 (en) | 2014-09-04 |
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ID=35456150
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