DE102008037180A1 - Hydraulic compensating element i.e. hydraulic supporting element, for use in valve train of internal-combustion engine, has balance piston with casing surface exhibiting profile with diameter tapering portion extending to rotating edge - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ausgleichselement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Das Ausgleichselement umfasst ein Gehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung und einen Ausgleichskolben mit einer ersten Umlaufkante, an der eine erste Stirnseite des Ausgleichskolbens in dessen Außenmantelfläche übergeht. Der Ausgleichskolben ist mit der Außenmantelfläche unter Bildung eines radialen Dichtspalts längsbeweglich in der Ausnehmung gelagert, wobei der Dichtspalt von der ersten Umlaufkante ausgeht und sich von einem Hochdruckraum, der von der ersten Stirnseite des Ausgleichskolbens gemeinsam mit einem Grund der Ausnehmung begrenzt ist, in Richtung eines Niederdruckraums an einer zweiten Stirnseite des Ausgleichskolbens erstreckt.The The invention relates to a hydraulic compensating element for a Valve gear of an internal combustion engine. The compensation element comprises a housing with a cylindrical recess and a balance piston with a first peripheral edge on which a first end face of the balance piston merges into the outer circumferential surface. The balance piston is connected to the outer circumferential surface to form a radial Gaskets longitudinally movable stored in the recess, wherein the sealing gap of the first Circumferential edge goes out and from a high-pressure space, which of the first end face of the balance piston together with a reason the recess is limited, in the direction of a low-pressure space extends on a second end face of the balance piston.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Derartige Ausgleichselemente dienen bekanntermaßen dazu, ein im Kraftfluss des Ventiltriebs auftretendes Spiel durch selbsttätiges Nachstellen des Aus gleichskolbens vollständig auszugleichen. Typische Vertreter dieser Ausgleichselemente sind – neben Spanneinrichtungen für Ketten- oder Riementriebe – die im Kraftfluss zwischen einer Nockenwelle und Gaswechselventilen angeordneten Ventilspielausgleichselemente, wie sie als einsteckbare Baueinheiten für Tassenstößel, achsgelagerte Kipp- oder Schwinghebel einerseits oder als stationär in der Brennkraftmaschine angeordnete Abstützelemente für jeweils kugelgelenkig gelagerte Schlepp- oder Kipphebel andererseits bekannt sind.such Compensating elements are known to be one in the power flow the valve gear occurring game by automatically adjusting the From the same piston completely compensate. Typical representatives of these compensating elements are - beside Clamping devices for Chain or belt drives - the in the power flow between a camshaft and gas exchange valves arranged valve clearance compensation elements, such as plug-in Building units for Cup tappets, axle-mounted Tilting or rocker arm on the one hand or as stationary in the internal combustion engine arranged support elements for each ball-jointed tow or rocker arm on the other hand known are.
Das Funktionsprinzip solcher Ausgleichselemente, die übersichtlich in dem Buch „Ventiltriebsysteme für Verbrennungsmotoren”, erschienen in „Die Bibliothek der Technik”, Band 249 im Verlag Moderne Industrie beschrieben sind, basiert immer auf einem mit Hydraulikmittel gefüllten Raum, der von einem hohlzylindrischen Gehäuse und einem darin längsbeweglich gelagerten Ausgleichskolben umschlossen wird. Dieser Raum dient in belastetem Zustand als den Ausgleichskolben abstützender und geringfügig nachgebender Kompressions- oder Hochdruckraum und im unbelasteten Zustand als den Ausgleichskolben nachstellender Expansionsraum.The Functional principle of such compensation elements, the clear in the book "Ventiltriebsysteme for internal combustion engines ", appeared in the library of the technique", Volume 249 described in the Verlag Moderne Industrie is always based on a space filled with hydraulic fluid, of a hollow cylindrical casing and one longitudinally movable therein mounted compensating piston is enclosed. This room serves in loaded condition as the balance piston abstützender and slightly yielding Compression or high-pressure chamber and in the unloaded state as the balance piston adjusting expansion space.
Eine wesentliche Voraussetzung für diese unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu gewährleistende Funktion ist die dauerfeste Maßhaltigkeit des nur wenige Mikrometer betragenden Dichtspalts zwischen Gehäuse und Ausgleichskolben. Diese Maßhaltigkeit wird üblicherweise durch exakt zylindrisches Feinschleifen der Ausnehmung im Gehäuse und der Außenmantelfläche des Ausgleichskolbens erzeugt.A essential condition for this under all operating conditions of the internal combustion engine too ensuring end Function is the durable dimensional stability of only a few microns amount of sealing gap between the housing and Balance piston. This dimensional accuracy becomes common by exactly cylindrical fine grinding of the recess in the housing and the outer surface of the Equalizing piston generated.
In den Ausgleichskolben eingeleitete Querkräfte, die zu einem Verkippen des Ausgleichskolbens im Rahmen der Dichtspaltgröße führen, werden an einer durch die Schleifbearbeitung gebildeten Umlaufkante, an der die hochdruckraumseitige Stirnseite des Ausgleichskolbens in dessen Außenmantelfläche übergeht, abgestützt. Im Falle sehr hoher Quer- und folglich Kantenkräfte besteht jedoch die Gefahr eines vorzeitigen Verschleißes der beteiligten Oberflächen mit entsprechender Beeinträchtigung der Dichtspaltfunktion.In the balance piston introduced lateral forces that lead to a tilting the balance piston in the context of the sealing gap size, are at a through the grinding processing formed peripheral edge at which the high pressure chamber side Front side of the balance piston in the outer circumferential surface merges, supported. in the However, there is a risk of a very high transverse and thus edge forces premature wear the surfaces involved with corresponding impairment the sealing gap function.
Überhöhte Querkräfte können beispielsweise durch Planlauffehler im stirnseitigen Kontakt zwischen dem Ausgleichskolben und einem von diesem abgestützten Anschlussbauteil hervorgerufen werden. Hohe Querkräfte können ebenfalls bei Abstützelementen mit einem Ausgleichskolben auftreten, der einteilig mit einem Kugelkopf zur Lagerung eines Schlepp- oder Kipphebels hergestellt ist und die vom Hebel in den Kugelkopf eingeleiteten Querkräfte vollständig abstützen muss.Excessive lateral forces can, for example due to runout error in the frontal contact between the balance piston and one supported by this Connection component caused. High shear forces can also with support elements occur with a balance piston, the one-piece with a ball head is prepared for storage of a towing or rocker arm and must fully support the lateral forces introduced by the lever into the ball head.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches Ausgleichselement der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die den Dichtspalt bildenden Oberflächen auch bei erhöhter Querkraftabstützung weitgehend verschleißfest über der Lebensdauer der Brennkraftmaschine ausgebildet sind. Zudem soll diese Aufgabe idealerweise herstellkostenneutral gelöst werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a hydraulic Compensating element of the type mentioned in such a way that the surfaces forming the sealing gap largely even with increased lateral force support wear-resistant over the Life of the internal combustion engine are formed. In addition, should Ideally, this task can be solved in a cost-neutral manner.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll die Außenmantelfläche des Ausgleichskolbens eine von der Zylinderform abweichende Profilierung mit einer sich bis zur ersten Umlaufkante hin erstreckenden ersten Durchmesserverjüngung aufweisen. Eine solche Durchmesserverjüngung, deren maßliche Größenordnung im Mikrometerbereich des Dichtspalts liegt, stellt eine kostengünstig herstellbare Geometrieänderung bekannter Ausgleichskolben dar und führt dazu, dass die Außenmantelfläche des Ausgleichskolbens im Bereich der ersten Umlaufkante einen deutlich höheren und entsprechend pressungs- und verschleißärmeren Traganteil unter Querkraftbelastungen aufweist.The solution This object is apparent from the characterizing features of Claim 1, while advantageous developments and refinements of the invention the dependent claims are removable. Accordingly, the outer circumferential surface of the balance piston to a from the cylindrical shape deviating profiling with a to Having the first circumferential edge extending first diameter taper. Such a diameter rejuvenation, their dimensional Magnitude is in the micrometer range of the sealing gap, provides a cost-producible geometry change known balance piston and causes the outer surface of the Balancing piston in the region of the first circumferential edge a significant higher and correspondingly squeeze and wear-resistant load share under shear force loads having.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass sich der Dichtspalt bis zu einer zweiten Umlaufkante, an der die zweite Stirnseite des Ausgleichskolbens in dessen Außenmantelfläche übergeht, hin erstreckt. Dabei soll die Außenmantelfläche eine sich bis zur zweiten Umlaufkante hin erstreckende zweite Durchmesserverjüngung aufweisen. Diese Ausgestaltung ist zweckmäßigerweise für Ausgleichskolben vorgesehen, die vollständig innerhalb der Ausnehmung des Gehäuses verlaufen und in die Querkräfte von axial benachbarten Bauteilen eingeleitet werden. Im Falle des Abstützelements handelt es sich dabei typischerweise um einen separat hergestellten Stützkolben mit Kugelkopf.In a further development of the invention, it is provided that the sealing gap up to a second peripheral edge on which the second end face of the balance piston in the outer circumferential surface over go, go out. In this case, the outer lateral surface should have a second diameter taper extending to the second circumferential edge. This embodiment is expediently provided for balancing piston, which extend completely within the recess of the housing and are introduced into the transverse forces of axially adjacent components. In the case of the support element, these are typically a separately produced support piston with a ball head.
Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die Außenmantelfläche des Ausgleichskolbens im Längsschnitt ballig profiliert ist. Unter einer derartigen Profilierung ist bekanntermaßen eine konvexe Außenmantelfläche des Ausgleichskolbens mit sich stetig änderndem Durchmesser zu verstehen. Alternativ hierzu kann die Außenmantelfläche auch größtenteils zylindrisch profiliert sein. Diese alternative Ausgestaltung wird später an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel umfasst zudem eine weitere Konkretisierung der Erfindung, wonach die erste Durchmesserverjüngung und/oder die zweite Durchmesserverjüngung durch ein sich an den zylindrischen Teil der Außenmantelfläche tangential anschließendes Radienprofil gebildet ist.In addition, can it can be provided that the outer surface of the Balancing piston in longitudinal section is crowned profiled. Under such a profiling is known to be a convex outer surface of the To understand equalizing piston with ever-changing diameter. Alternatively, the outer circumferential surface also Mostly be cylindrically profiled. This alternative embodiment will later on an embodiment of the Invention closer explained. The embodiment also includes a further concretization of the invention, according to which the first diameter taper and / or the second diameter taper by being connected to the cylindrical part of the outer circumferential surface tangential then Radial profile is formed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert dargestellt ist. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of the invention is shown in detail. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Eine
erste Stirnseite
Die
an sich bekannte Funktionsweise des hydraulischen Ausgleichselements
Es
ist leicht nachvollziehbar, dass ein Verkippen des Stützkolbens
Die
Außenmantelfläche
Die
in
- 11
- hydraulisches Ausgleichselement/Abstützelementhydraulic Compensation element / support element
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Ausnehmungrecess
- 44
- Stützkolbensupport piston
- 55
- Kugelkopfball head
- 66
- Ausgleichskolbenbalance piston
- 77
- erste Stirnseite des Ausgleichskolbensfirst Front side of the balance piston
- 88th
- Grund der Ausnehmungreason the recess
- 99
- HochdruckraumHigh-pressure chamber
- 1010
- Druckfedercompression spring
- 1111
- Rückschlagventilcheck valve
- 1212
- Dichtspaltsealing gap
- 1313
- Außenmantelfläche des AusgleichskolbensOuter surface of the balance piston
- 1414
- NiederdruckraumLow-pressure chamber
- 1515
- zweite Stirnseite des Ausgleichskolbenssecond Front side of the balance piston
- 1616
- Stirnseite des Stützkolbensfront of the support piston
- 1717
- erste Umlaufkantefirst circumferential edge
- 1818
- zweite Umlaufkantesecond circumferential edge
- 1919
- zylindrischer Teil der Außenmantelflächecylindrical Part of the outer lateral surface
- R1 R 1
- DurchmesserverjüngungDiameter reduction
- R2 R 2
- DurchmesserverjüngungDiameter reduction
- ZZ
- Einzelheitdetail
Claims (5)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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DE102008037180A1 true DE102008037180A1 (en) | 2010-02-11 |
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ID=41501315
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DE200810037180 Withdrawn DE102008037180A1 (en) | 2008-08-09 | 2008-08-09 | Hydraulic compensating element i.e. hydraulic supporting element, for use in valve train of internal-combustion engine, has balance piston with casing surface exhibiting profile with diameter tapering portion extending to rotating edge |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016090757A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 杭州新坐标科技股份有限公司 | Column type hydraulic tappet |
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2008
- 2008-08-09 DE DE200810037180 patent/DE102008037180A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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WO2016090757A1 (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | 杭州新坐标科技股份有限公司 | Column type hydraulic tappet |
US9869212B2 (en) | 2014-12-11 | 2018-01-16 | Hangzhou Xzb Tech Co., Ltd. | Columnar hydraulic tappet |
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