DE102006007376A1

DE102006007376A1 - Hydraulisches Abstützelement

Info

Publication number: DE102006007376A1
Application number: DE200610007376
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Kern
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Vorgeschlagen ist ein besonders auslaufsicheres hydraulisches Abstützelement (1) für einen hebelartigen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dabei verläuft in dessen Druckkolben (6) ein zweigeteiltes, rohrartiges Umlenkelement (15) für Hydraulikmittel, dessen erster Abschnitt (17) radial von einem tief liegenden Einlass (13) ausgeht und mit einem zweiten, axial verlaufenden Abschnitt (18) zusammengesteckt ist, der einen hoch liegenden Übertritt (16) in einen Vorratsraum (4) des Druckkolbens (6) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen hebelartigen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem topfartigen Gehäuse, in dessen Bohrung ein axial beweglicher, einen Vorratsraum für Hydraulikmittel einschließender sowie durch ein Federmittel vom Gehäuse weg beaufschlagter Druckkolben verläuft, der mit einem Kopf zur Abstützung des Nockenfolgers einen Rand des Gehäuses überragt, wobei der Druckkolben bohrungsseitig einen Ringsteg aufweist, zwischen dem und einem Boden des Gehäuses ein Hochdruckraum für das Hydraulikmittel gebildet ist, welcher Hochdruckraum über ein an einer Bohrung des Ringstegs sitzendes Rückschlagventil hydraulisch mit dem Vorratsraum verbunden ist, wobei der Druckkolben einen Einlass für das Hydraulikmittel innerhalb des Gehäuses besitzt, der in Fluidverbindung mit einem Durchlass im Gehäuse steht, von welchem Einlass aus das Hydraulikmittel über ein Umlenkelement zu einem im Kopfbereich liegenden Übertritt in den Vorratsraum leitbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Generell nachteilig bei hydraulischen Abstützelementen ist es, dass deren vom Druckkolben eingeschlossener Vorratsraum nach Abstellen der Brennkraftmaschine sukzessive bis auf ein Niveau unterhalb des Einlasses leer läuft. Dies führt dazu, dass bei Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine die im Vorratsraum akkumulierte Hydraulikmittelmenge nicht ausreicht und es zu einem Nachsaugen von Luft in den Hochdruckraum kommt. Verstärkt tritt dieses Problem bei axial relativ nahe am Rückschlagventil liegendem Einlass auf.

Die Fachwelt hat versucht, das Problem des Leerlaufens zu lösen. So offenbart die DE 199 42 983 A1 ein Abstützelement, dessen Druckkolben an seiner Innenwandung ein ringartiges Umlenkelement besitzt. Zu erkennen ist jedoch, dass der Druckkolben zweiteilig aufgebaut ist, was zwar eine Montage des Umlenkelements gestattet, sich jedoch insgesamt nachteilig auf den Fertigungsaufwand und die -kosten auswirkt. Auch ist durch das Umlenkelement die unterhalb seines geodätisch hoch liegenden Übertritts verbleibende Hydraulikmittelmenge eingeschränkt. Zudem muss das vorbekannte Umlenkelement durch separate Maßnahmen (hier Einklemmen zwischen zwei Walznuten) befestigt werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abstützelement der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die eingangs zitierten Nachteile beseitigt sind.

Lösung der Aufgabe

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Druckkolben einteilig ausgebildet ist, wobei das Umlenkelement aus wenigstens zwei sepa raten, rohrartigen Abschnitten besteht, deren erster Abschnitt mit einem Ende im Einlass sitzt und sich radial nach innen erstreckt, wobei deren zweiter Abschnitt mit einem Ende in einer Öffnung des Kopfes verläuft und sich axial durch den Druckkolben erstreckt, wobei die Abschnitte im Bereich ihrer anderen Enden für einen Hydraulikmitteldurchtritt ineinander gesteckt sind und wobei dem zweiten Abschnitt nahe seinem einen Ende der Übertritt in den Vorratsraum immanent ist.

Somit liegt ein besonders auslaufsicheres Abstützelement vor. Ein Nachsaugen von Luft wird wirkungsvoll vermieden, da das im Vorratsraum akkumulierte Hydraulikmittel höchstens bis auf das hohe Niveau unterhalb des Übertritts nahe dem Kopf des Druckkolbens im zweiten Abschnitt leer läuft.

Gerade bei einteiligen Druckkolben, die vorzugsweise bei beschränktem axialen Bauraum zur Anwendung kommen, ist das Problem „Auslaufsicherheit" nunmehr gelöst. Trotz relativ geringer Bauhöhe gegenüber den mehrteiligen Druckkolben ist jetzt eine ausreichende Hydraulikmittelmenge auslaufsicher akkumulierbar.

Die erfindungsgemäß orthogonal zusammengesteckten, rohrartigen Abschnitte sollen vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff wie dünnwandigem Kunststoff oder Blech bestehen. Denkbar sind selbstverständlich auch andere Querschnitte wie mehreckförmige, wellenförmige, sternartige oder dergleichen.

Die Abschnitte werden nach dem eigentlichen Fertigstellen des Druckkolbens, welcher Druckkolben im Wesentlichen durch Fliesspressen gefertigt sein kann, wobei dessen Kopf durch einen Vorgang wie „Pressbördeln" verschlossen wird, in dessen Vorratsraum montiert. Dabei kann zuerst der zweite rohrartige Abschnitt durch die Öffnung im Kopf soweit geschoben werden, dass er mit seinem anderen Ende in einer Ringerweiterung eines Querstegs des Druckkolbens sitzt. Anschließend wird der erste rohrartige Abschnitt seitlich durch den Einlass im Druckkolben soweit geschoben, bis dessen anderes Ende in eine entsprechende Aussparung des zweiten Abschnitts ragt.

Als einfache Verbindungsmöglichkeit der Abschnitte miteinander ist beispielsweise an eine Clips- oder Schnappverbindung o. dgl. gedacht. Denkbar ist es jedoch auch, in diesem Bereich eine einfache Pressverbindung zu applizieren. Auch kommt Kleben o. dgl. infrage.

Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Umlenkelement auch bei mehrteiligen Druckkolben Anwendung finden.

Eine einfache Fixierung für den zweiten Abschnitt liegt dadurch vor, dass dieser mit seinem anderen Ende in die vorgenannte Ringerweiterung am Ringsteg beispielsweise eingepresst ist, welche Ringerweiterung auch gleichzeitig die Bohrung vom Vorratsraum in den Hochdruckraum aufweist.

Zweckmäßigerweise ist der zweite Abschnitt axial unterhalb des in diesen eingreifenden ersten Abschnitts durch ein Querschott verschlossen. Somit kann auf einfache Art und Weise der unterhalb des Querschotts im zweiten Abschnitt befindliche Raum als Übertritt für das Hydraulikmittel vom Vorratsraum in den Hochdruckraum genutzt werden. Hierfür besitzt der zweite Abschnitt im Bereich seines anderen Endes einen einfachen seitlichen Eintritt wie eine Bohrung.

In zweckmäßiger Fortbildung der Erfindung sollen die Abschnitte dünnwandig und gerade verlaufen. Somit liegen diese besonders preisgünstig vor. Ggf. sind auch gebogene Verläufe möglich.

Der Zusatzpfad im Bereich des Kopfes nach einem weiteren Unteranspruch gestattet eine einfache Entlüftung oder einen Übertritt für Hydraulikmittel zur Schmierung des Kontaktbereichs zum hebelartigen Nockenfolger.

Um den Druckkolben frei rotationsbeweglich im Gehäuse verlaufen zu lassen, hat dieser im Bereich seines Einlasses eine Ringnut für das Hydraulikmittel. Auch kann es vorgesehen sein, in der Bohrung des Gehäuses eine Ringausnehmung zu applizieren, die einen Durchlass für Hydraulikmittel aufweist, der auf einer Höhe mit dem Einlass im Druckkolben ist. Ggf. können auch gleichzeitig die sich zueinander auf einer Höhe befindende Ringnut im Druckkolben und die Ringausnehmung im Gehäuse vorgesehen sein.

Als auf dem Abstützelement lagerbare Nockenfolger kommen hauptsächlich Schlepphebel infrage. Jedoch ist auch an Kipphebel usw. gedacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 im Längsschnitt einen Druckkolben mit eingebauten rohrartigen Abschnitten und die
2 im Längsschnitt ein Abstützelement mit Gehäuse, wobei der Druckkolben hier ohne erfindungsgemäßes Umlenkelement dargestellt ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
2 offenbart in Verbindung mit 1 ein Abstützelement 1, so wie es von seinem wesentlichen Aufbau her der Fachwelt an sich bekannt ist. Das Abstützelement 1 besteht aus einem topfartigen Gehäuse 2 mit einem Boden 10. In einer Bohrung 3 des Gehäuses 2 ist axial beweglich ein Druckkolben 6 mit seinem Außenmantel 28 angeordnet. Das Gehäuse 2 hat einen Durchlass 14 für Hydraulikmittel, der radial innen in eine Ringausnehmung 30 mündet.
Ein Rand 8 des Gehäuses 2 ist deutlich von einem Kopf 7 des Druckkolbens 6 überragt. Der genannte Druckkolben 6 hat gehäuseseitig einen Ringsteg 9, an dessen Unterseite ein nicht näher zu beschreibendes Rückschlagventil 12 ap pliziert ist. Dieses Rückschlagventil 12 öffnet sich in Richtung zu einem unterhalb des Ringstegs 9 verlaufenden Hochdruckraum 11 für Hydraulikmittel. Für einen Übertritt des Hydraulikmittels ist im Ringsteg 9 eine Bohrung 11a mit einer später erläuterten Ringerweiterung 26 vorgesehen. Oberhalb von dem Ringsteg 9 schließt der Druckkolben 6 einen Vorratsraum 4 für Hydraulikmittel ein.
Zu erkennen ist aus den 1, 3 des Weiteren, dass der Druckkolben 6 auf einer Höhe des Durchlasses 14 einen Einlass 13 für das Hydraulikmittel besitzt.
Gemäß der Erfindung ist das Abstützelement 1 besonders auslaufsicher gestaltet (siehe auch Beschreibungseinleitung). Hierzu ist in dessen Vorratsraum 4 ein Umlenkelement 15 eingebaut, das aus zwei separaten, rohrartigen Abschnitten 17, 18 besteht. Der erste Abschnitt 17, relativ kurzer Ausbildung, ist mit seinem einen Ende 19 radial außen in dem Einlass 13 befestigt. Radial innen ragt er mit seinem anderen Ende 22 in den zweiten Abschnitt 18.
Der zweite Abschnitt 18 ist mit seinem einen Ende 20 in einer Öffnung 21 im Kopf 7 befestigt. Mit seinem anderen Ende 23 sitzt der zweite Abschnitt 18 in der Ringerweiterung 26 des Ringstegs 9. In dem sich schneidenden Bereich der Abschnitte 17, 18 kann zu deren Befestigung eine Schnapp- oder Clipsverbindung vorgesehen sein.
Die in 1 eingetragenen Pfeile kennzeichnen den Verlauf des Hydraulikmittels bei dessen Zufuhr in Richtung zum Hochdruckraum 11. Dabei ist in der Nähe des Kopfes 7 im zweiten Abschnitt 18 ein radialer Übertritt 16 für das Hydraulikmittel vorgesehen. Dieser Übertritt 16 mündet somit in den Vorratsraum 4. Eine Weiterleitung des Hydraulikmittels erfolgt von dem Vorratsraum 4 über einen Eintritt 25 im Bereich des anderen Endes 23 des zweiten Abschnitts 18. Axial oberhalb des vorgenannten Eintritts 25 ist der zweite Abschnitt 18 durch ein Querschott 24 verschlossen. Somit wird ein direkter Durchtritt des Hydraulikmittels vom unmittelbar darüber befindlichen ersten Abschnitt 17 verhindert.
Wird die Brennkraftmaschine abgestellt, so kann das Hydraulikmittel aufgrund der Maßnahmen nach der Erfindung allenfalls bis auf ein Niveau am Übertritt 16 im zweiten Abschnitt 18 absinken (siehe gestrichelte Linie). Somit liegt eine ausreichend große Bevorratung an Hydraulikmittel für einen Neustart der Brennkraftmaschine vor. Klappergeräusche etc. werden ausgeschlossen.
Zur Montage der Abschnitte 17, 18 wird auf die entsprechenden Hinweise in der Beschreibungseinleitung verwiesen.

1: Abstützelement
2: Gehäuse
3: Bohrung
4: Vorratsraum
5: Federmittel
6: Druckkolben
7: Kopf
8: Rand
9: Ringsteg
10: Boden
11: Hochdruckraum
11a: Bohrung
12: Rückschlagventil
13: Einlass
14: Durchlass
15: Umlenkelement
16: Übertritt
17: erster Abschnitt
18: zweiter Abschnitt
19: eines Ende
20: eines Ende
21: Öffnung
22: anderes Ende
23: anderes Ende
24: Querschott
25: Eintritt
26: Ringerweiterung
27: Zusatzpfad
28: Außenmantel
29: Ringnut
30: Ringausnehmung

Claims

Hydraulisches Abstützelement (1) für einen hebelartigen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem topfartigen Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) ein axial beweglicher, einen Vorratsraum (4) für Hydraulikmittel einschließender sowie durch ein Federmittel (5) vom Gehäuse (2) weg beaufschlagter Druckkolben (6) verläuft, der mit einem Kopf (7) zur Abstützung des Nockenfolgers einen Rand (8) des Gehäuses (2) überragt, wobei der Druckkolben (6) bohrungsseitig einen Ringsteg (9) aufweist, zwischen dem und einem Boden (10) des Gehäuses (2) ein Hochdruckraum (11) für das Hydraulikmittel gebildet ist, welcher Hochdruckraum (11) über ein an einer Bohrung (11a) des Ringstegs (9) sitzendes Rückschlagventil (12) hydraulisch mit dem Vorratsraum (4) verbunden ist, wobei der Druckkolben (6) einen Einlass (13) für das Hydraulikmittel innerhalb des Gehäuses (2) besitzt, der in Fluidverbindung mit einem Durchlass (14) im Gehäuse (2) steht, von welchem Einlass (13) aus das Hydraulikmittel über ein Umlenkelement (15) zu einem im Kopfbereich liegenden Übertritt (16) in den Vorratsraum (4) leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (6) einteilig ausgebildet ist, wobei das Umlenkelement (15) aus wenigstens zwei separaten, rohrartigen Abschnitten (17, 18) besteht, deren erster Abschnitt (17) mit einem Ende (19) im Einlass (13) sitzt und sich radial nach innen erstreckt, wobei deren zweiter Abschnitt (18) mit einem Ende (20) in einer Öffnung (21) des Kopfes (7) verläuft und sich axial durch den Druckkolben (6) erstreckt, wobei die Abschnitte (17, 18) im Bereich ihrer anderen Enden (22, 23) für einen Hydraulikmitteldurchtritt ineinander gesteckt sind und wobei dem zweiten Abschnitt (18) nahe seinem einen Ende (20) der Übertritt (16) in den Vorratsraum (4) immanent ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (18) des Umlenkelements (15) mit seinem anderen Ende (23) in die Bohrung (11a) des Ringstegs (9) mündet, wobei der zweite Abschnitt (18), axial unterhalb der sich schneidenden anderen Enden (22, 23) der Abschnitte (17, 18), durch ein Querschott (24) verschlossen ist, axial unterhalb von diesem ein Eintritt (25) in den zweiten Abschnitt (18) für das Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum (4) zu der Bohrung (11a) des Ringstegs (9) verläuft.
Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11a) des Ringstegs (9) mit einer Ringerweiterung (26) auf der Seite des Vorratsraumes (4) versehen ist, in welcher der zweite Abschnitt (18) mit seinem anderen Ende (23) eingepresst verläuft.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Abschnitte (17, 18) des Umlenkelements (15) oder sämtliche von diesen Abschnitten (17, 18) dünnwandig und gerade sind.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (17, 18) des Umlenkelements (15) aus einem Leichtbauwerkstoff wie Kunststoff oder Blech bestehen.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (17, 18) des Umlenkelements (15) im Bereich ihrer anderen Enden (22, 23) durch eine Schnapp-, Press- oder Klebeverbindung gekoppelt sind.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Öffnung (21) des Kopfes (7) und dem einen Ende (20) des zweiten Abschnitts (18) wenigstens ein Zusatzpfad (27) für Hydraulikmittel/Luft aus dem Vorratsraum (4) führt.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenmantel (28) des Druckkolbens (6) eine Ringnut (29) mit dem Einlass (13) eingeformt ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (3) des Gehäuses (2) eine Ringausnehmung (30) mit dem Durchlass (14) verläuft.