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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem topfzylindrischen Gehäuse und einem darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben, dessen inneres Ende über eine Feder an der Bodenwand des Gehäuses abgestützt ist, dessen äußeres Ende den Außenrand des Gehäuses überragt und als ein halbkugelförmiger Lagerkopf ausgebildet ist, und dessen Innenraum mittels eines Schottelementes in einen axial inneren Vorratsdruckraum und einen axial äußeren Schaltdruckraum unterteilt ist, wobei der Vorratsdruckraum über ein Rückschlagventil mit einem zwischen dem inneren Ende des Kolbens und der Bodenwand des Gehäuses eingeschlossenen Hochdruckraum verbindbar ist, und wobei der Schaltdruckraum über eine in dem Lagerkopf angeordnete Zentralbohrung mit einer Schaltdruckleitung eines schaltbaren Schlepphebels verbunden ist.
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Im eingebauten Zustand ist das hydraulische Abstützelement bekanntlich in eine weitgehend vertikal ausgerichtete Sacklochbohrung eines Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors eingesetzt, in deren zylindrische Bohrungswand axial weiter innen eine erste Versorgungsleitung und axial weiter außen eine zweite Versorgungsleitung einmünden. Der Vorratsdruckraum des Kolbens steht dann über erste Öffnungen in den zylindrischen Seitenwänden des Kolbens und des Gehäuses des hydraulischen Abstützelements mit der ersten Versorgungsleitung in Verbindung. Der Schaltdruckraum des Kolbens steht entsprechend über zweite Öffnungen in den zylindrischen Seitenwänden des Kolbens und des Gehäuses mit der zweiten Versorgungsleitung in Verbindung.
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Hydraulische Abstützelemente kommen bei Ventiltrieben von Verbrennungsmotoren zur Anwendung, bei denen die Gaswechselventile, wie Einlass- und Auslassventile, über Schlepphebel von den Nocken einer Nockenwelle betätigt werden. Der jeweilige Schlepphebel steht an einem Ende mit dem äußeren Ende des Ventilschaftes mindestens eines Gaswechselventils in Verbindung und ist an dem anderen Ende auf derselben Seite über ein hydraulisches Abstützelement schwenkbar an dem Gehäuse des Zylinderkopfes gelagert. Zwischen den beiden Enden steht der Schlepphebel auf der dem Gaswechselventil und dem Abstützelement abgewandten Seite mit mindestens einer Nocke einer Nockenwelle in Kontakt. Bei einer Drehung der Nockenwelle wird der Schlepphebel entsprechend der Hubkontur des Nockens um die Lagerung an dem Abstützelement in Richtung des Gaswechselventils oder unter der Wirkung der Ventilfeder in die Gegenrichtung verschwenkt, wodurch das Gaswechselventil geöffnet und geschlossen wird.
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Bei belastetem Abstützelement wird dessen Kolben axial in das Gehäuse hinein gedrückt, wodurch in dem Hochdruckraum ein hoher Druck aufgebaut wird, durch den das Rückschlagventil geschlossen gehalten und in Verbindung mit dem in dem Hochdruckraum befindlichen inkompressiblen Hydrauliköl eine starre Verbindung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse gebildet wird. Bei entlastetem Abstützelement wird dessen Kolben durch die Feder axial aus dem Gehäuse hinaus gedrückt und damit ein im Ventiltrieb gegebenenfalls vorhandenes Leerspiel ausgeglichen. Dabei bildet sich in dem Hochdruckraum ein Unterdruck, durch den das Rückschlagventil geöffnet wird und Hydrauliköl zum Ausgleich von Leckageverlusten von dem Vorratsdruckraum in den Hochdruckraum einströmen kann.
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Bei so genannten zweiflutigen Abstützelementen der vorbeschriebenen Bauart kommt zu der Stütz- und Spielausgleichsfunktion noch die Zuführung eines Schaltdruckes in einen schaltbaren Schlepphebel hinzu. Beispielsweise kann in einem schaltbaren Schlepphebel zur Zylinderabschaltung ein gegen eine Rückstellfeder verschiebbarer Verriegelungsbolzen eines schwenkbaren Nockenfolgers durch einen verringerten Schaltdruck aus seiner Verriegelungsstellung gedrückt werden, so dass das betreffende Gaswechselventil nicht mehr geöffnet wird. Ebenso kann in einem schaltbaren Schlepphebel zur variablen Ventilsteuerung ein gegen eine Rückstellfeder verschiebbarer Verriegelungsbolzen von zwei schwenkbaren Nockenfolgern für benachbarte Nocken mit unterschiedlichen Hubkonturen durch einen erhöhten Schaltdruck aus einer Verriegelungsstellung für den ersten Nockenfolger in eine Verriegelungsstellung für den zweiten Nockenfolger gedrückt werden, wodurch die Ventilsteuerung von der Hubkontur der ersten Nocken der Nockenwelle auf die Hubkontur der zweiten Nocken umgeschaltet wird. Die Zuführung des Hydrauliköls für die Schaltfunktion erfolgt von dem Schaltdruckraum über die in dem Lagerkopf des Kolbens angeordnete Zentralbohrung und eine in dem Schlepphebel angeordnete Schaltdruckleitung. Über die Zentralbohrung wird zudem Hydrauliköl zur Schmierung der Gleitflächen des Lagerkopfes und des Schlepphebels in den betreffenden Zwischenraum geleitet.
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Da das in dem Vorratsdruckraum befindliche und das in dem Schaltdruckraum befindliche Hydrauliköl unterschiedliche Funktionen erfüllt und unterschiedlich hohe Drücke aufweisen kann, sind diese innerhalb des Innenraums des Kolbens befindlichen Druckräume üblicherweise durch ein Schottelement voneinander getrennt.
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Aus der
DE 103 30 510 A1 ist ein entsprechendes hydraulisches Abstützelement bekannt, bei dem das Schottelement als eine topfzylindrische Kappe ausgebildet ist, die mit einer axial nach außen gerichteten Bodenwand bis zum Anliegen an eine innere Einschnürung in einen zwischen den Öffnungen des Kolbens angeordneten zylindrischen Abschnitt eingepresst ist. Zur Entlüftung des Vorratsraums in den Schaltdruckraum ist zumindest eine Entlüftungsöffnung vorgesehen, die durch das Abschottelement oder radial zwischen diesem und der Seitenwand des Kolbens führen soll. Konkrete Angaben über die Ausführung, Anordnung und Dimensionierung der Entlüftungsöffnung sind der
DE 103 30 510 A1 jedoch nicht zu entnehmen.
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Ein weiteres gattungsgemäßes hydraulisches Abstützelement ist in der
DE 10 2008 038 792 A1 beschrieben. Bei diesem bekannten Abstützelement ist das Schottelement als eine Kugel ausgebildet, die zwischen den Öffnungen des Kolbens in dessen Innenraum eingesetzt und formschlüssig von der zylindrischen Seitenwand des Kolbens umschlungen ist. Zur Entlüftung des Vorratsraums in den Schaltdruckraum ist vorgesehen, dass die Kugel in dem Kolben begrenzt beweglich gehalten ist, so dass die Entlüftung über den Ringspalt zwischen der Kugel und der zylindrischen Seitenwand des Kolbens erfolgen kann. Als Alternative hierzu ist ein Entlüftungskanal im Umschlingungsbereich der Kugel genannt, der von dem Vorratsraum in den Schaltdruckraum führen soll. Mit Ausnahme des Ringspalts sind auch der
DE 10 2008 038 792 A1 keine konkreten Angaben über die Ausführung, Anordnung und Dimensionierung der Entlüftungsöffnung zu entnehmen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein hydraulisches Abstützelement der eingangs genannten Bauart konkrete Ausführungen und Anordnungen von Entlüftungsöffnungen anzugeben, die einfach und kostengünstig realisierbar sind, sowie Angaben über die Dimensionierung und Herstellung der Entlüftungsöffnungen zu machen.
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In einer ersten erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe weist das hydraulische Abstützelement der eingangs genannten Bauart die folgenden Merkmale auf:
eine Ausbildung des Schottelementes als eine topfzylindrische Kappe, die im Innenraum des Kolbens mit axial nach außen gerichteter Bodenwand in einem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens bis zum Anliegen an eine radial innere Einschnürung desselben eingepresst ist,
eine Entlüftungsöffnung, die weitgehend mittig in der Bodenwand der Kappe angeordnet ist, und deren Querschnitt eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche nicht überschreitet,
und eine innere Einbuchtung in der Bodenwand der Kappe, die mittig angeordnet ist und den Bereich der Entlüftungsöffnung umfasst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Abstützelementes sind Gegenstand der zugeordneten Unteransprüche.
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Die Erfindung geht demnach von einem an sich bekannten hydraulischen Abstützelement für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors aus, das ein topfzylindrisches Gehäuse und einen darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben aufweist. Das axial innere Ende des Kolbens ist über eine Feder an der Bodenwand des Gehäuses abgestützt. Das axial äußere Ende des Kolbens überragt den Außenrand des Gehäuses axial und ist als ein halbkugelförmiger Lagerkopf ausgebildet. Der Innenraum des Kolbens ist mittels eines Schottelementes in einen axial inneren Vorratsdruckraum und einen axial äußeren Schaltdruckraum unterteilt. Der Vorratsdruckraum ist über ein Rückschlagventil mit einem zwischen dem axial inneren Ende des Kolbens und der Bodenwand des Gehäuses eingeschlossenen Hochdruckraum verbindbar. Der Schaltdruckraum ist über eine in dem Lagerkopf angeordnete Zentralbohrung mit einer Schaltdruckleitung eines schaltbaren Schlepphebels verbunden.
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Im eingebauten Zustand ist das hydraulische Abstützelement in eine weitgehend vertikal ausgerichtete Sacklochbohrung eines Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors eingesetzt, in deren zylindrische Bohrungswand axial weiter innen eine erste Versorgungsleitung und axial weiter außen eine zweite Versorgungsleitung einmünden. Der Vorratsdruckraum des Kolbens steht dadurch über erste Öffnungen in den zylindrischen Seitenwänden des Kolbens und des Gehäuses mit der ersten Versorgungsleitung in Verbindung. Der Schaltdruckraum des Kolbens steht entsprechend über zweite Öffnungen in den zylindrischen Seitenwänden des Kolbens und des Gehäuses mit der zweiten Versorgungsleitung in Verbindung.
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Um eine einfach und kostengünstig zu realisierende Entlüftung des Vorratsdruckraums in den Schaltdruckraum zu gewährleisten, ist das Schottelement als eine topfzylindrische Kappe ausgebildet, die im Innenraum des Kolbens mit ihrer axial nach außen gerichteter Bodenwand in einem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens bis zum Anliegen derselben an eine radial innere Einschnürung eingepresst ist. In dem Vorratsdruckraum befindliche Luftblasen und mit Luft aufgeschäumtes Hydrauliköl sammeln sich somit im Innenraum der Kappe. Zur Ableitung der Luft und des aufgeschäumten Hydrauliköls in den Schaltdruckraum ist eine Entlüftungsöffnung vorgesehen, die weitgehend mittig in der Bodenwand der Kappe angeordnet ist. Der Querschnitt der Entlüftungsöffnung ist auf eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche beschränkt, um einen Austausch von Hydrauliköl und Druckstörungen zwischen dem Vorratsdruckraum und dem Schaltdruckraum zu vermeiden. Um innerhalb der Kappe die Zuströmung von Luft und aufgeschäumten Hydrauliköl zu der Entlüftungsöffnung zu unterstützen, ist eine innere Einbuchtung in der Bodenwand der Kappe vorgesehen, die mittig angeordnet ist und den Bereich der Entlüftungsöffnung umfasst.
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Die Entlüftungsöffnung kann durch eine einzige zylindrische Bohrung gebildet sein, die mittig in der Bodenwand der Kappe angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass die Entlüftungsöffnung durch mehrere zylindrische Bohrungen gebildet ist, die gleichverteilt über die Bodenwand der Kappe jeweils in dem Flächenschwerpunkt des zugeordneten Wandsektors angeordnet sind.
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Die Herstellung der Bohrung beziehungsweise der Bohrungen kann durch Bohren mit einem Spiralbohrer, durch Ausstanzen mit einem Stanzwerkzeug, oder durch Ausschneiden mit einem Laser erfolgen.
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Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform ist die Entlüftungsöffnung durch einen Schlitz gebildet, der diagonal und mittig in der Bodenwand der Kappe angeordnet ist. Die Herstellung des Schlitzes kann durch Ausschneiden mit einem Laser oder durch Aufscheren der Bodenwand und zumindest teilweises Zurückbiegen der betreffenden Wandabschnitte mit einem Stanz- und Presswerkzeug erfolgen.
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Die innere Einbuchtung in der Bodenwand der Kappe kann durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung der Bodenwand und/oder in Verbindung mit einer Beibehaltung der Außenkontur der Kappe durch eine reduzierte Wanddicke der Bodenwand der Kappe erzeugt sein.
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Die vorgegebene Grenzquerschnittsfläche der Entlüftungsöffnung beträgt bei einer Verwendung in Pkw-Motoren in Summe maximal 0,25 mm2.
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Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe weist das hydraulische Abstützelement der eingangs genannten Bauart die folgenden Merkmale auf:
eine Ausbildung des Schottelementes als eine topfzylindrische Kappe, die im Innenraum des Kolbens mit axial nach innen gerichteter Bodenwand weitgehend mittig in einem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens mit einer die Kappe beidseitig überragenden axialen Höhe eingepresst ist,
einen Entlüftungskanal, der axial ausgerichtet ist und zwischen der zylindrischen Seitenwand der Kappe und dem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens angeordnet ist, und dessen Querschnitt eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche nicht überschreitet,
sowie eine äußere Ausbuchtung an der Bodenwand der Kappe, die mittig angeordnet ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Abstützelementes sind Gegenstand der zugeordneten Unteransprüche.
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Um eine einfach und kostengünstig zu realisierende Entlüftung des Vorratsdruckraums in den Schaltdruckraum zu gewährleisten, ist das Schottelement als eine topfzylindrische Kappe ausgebildet, die im Innenraum des Kolbens mit axial nach innen gerichteter Bodenwand weitgehend mittig in einem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens mit einer die Kappe beidseitig überragenden axialen Höhe eingepresst ist. In dem Vorratsdruckraum befindliche Luftblasen und mit Luft aufgeschäumtes Hydrauliköl sammeln sich somit bevorzugt am Rand zwischen der Bodenwand der Kappe und der zylindrischen Seitenwand des Kolbens. Zur Ableitung der Luft und des aufgeschäumten Hydrauliköls in den Schaltdruckraum ist ein Entlüftungskanal vorgesehen, der axial ausgerichtet ist und zwischen der zylindrischen Seitenwand der Kappe und dem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens angeordnet ist. Der Querschnitt des Entlüftungskanals ist auf eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche beschränkt, um einen Austausch von Hydrauliköl und Druckschwankungen zwischen dem Vorratsdruckraum und dem Schaltdruckraum zu vermeiden. Um die Zuströmung von Luft und aufgeschäumten Hydrauliköl an zu dem Entlüftungskanal zu unterstützen, ist eine äußere Ausbuchtung an der Bodenwand der Kappe vorgesehen, die mittig angeordnet ist.
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Der Entlüftungskanal kann durch mehrere Axialnuten gebildet sein, die über den Umfang gleichverteilt in der Seitenwand der Kappe angeordnet sind. Die Herstellung dieser Axialnuten kann durch Einpressen mit einem Presswerkzeug oder durch Einrollen mit einem Rollwerkzeug erfolgt sein.
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Alternativ dazu kann der Entlüftungskanal auch durch mehrere Axialnuten gebildet sein, die über den Umfang gleichverteilt in dem innenzylindrischen Abschnitt der Seitenwand des Kolbens angeordnet sind und zur Ermöglichung einer freien Zu- und Abströmung von Luft und aufgeschäumtem Hydrauliköl die Kappe axial beidseitig überragen. Die Herstellung dieser Axialnuten kann durch Ausfräsen mit einem Fräswerkzeug oder durch Einrollen mit einem Rollwerkzeug erfolgt sein.
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Die äußere Ausbuchtung in der Bodenwand der Kappe ist bevorzugt durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung der Bodenwand erzeugt.
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Die vorgegebene Grenzquerschnittsfläche des Entlüftungskanals beträgt bei einer Verwendung in Pkw-Motoren in Summe maximal 0,25 mm2.
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Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mehreren Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
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1 eine erste Variante einer ersten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt,
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1a das Schottelement des Stützelementes gemäß 1 in einem vergrößerten Längsmittelschnitt,
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1b das Schottelement des Stützelementes gemäß den 1 und 1a in einer vergrößerten Axialansicht,
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2 eine zweite Variante der ersten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt,
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2a das Schottelement des Stützelementes gemäß 2 in einem vergrößerten Längsmittelschnitt,
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2b das Schottelement des Stützelementes gemäß den 2 und 2a in einer vergrößerten Axialansicht,
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3 eine dritte Variante der ersten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt,
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3a das Schottelement des Stützelementes gemäß 3 in einem vergrößerten Längsmittelschnitt,
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3b das Schottelement des Stützelementes gemäß den 3 und 3a in einer vergrößerten Axialansicht,
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4 eine vierte Variante der ersten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt,
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4a das Schottelement des Stützelementes gemäß 4 in einer vergrößerten Perspektivansicht,
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5 eine erste Variante einer zweiten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt,
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5a das Schottelement des Stützelementes gemäß 5 in einer vergrößerten Perspektivansicht,
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6 eine zweite Variante der zweiten Basisausführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Stützelementes in einem Längsmittelschnitt, und
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6a die Ausführung eines Kolbens des Stützelementes gemäß 6 in einem perspektivischen Längsmittelschnitt.
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In 1 ist in einem Längsmittenschnitt eine erste Variante einer ersten Basisausführung eines erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Abstützelementes 1.1 dargestellt, welches für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Das Abstützelement 1.1 umfasst ein topfzylindrisches Gehäuse 2 und einen darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben 3. Der Kolben 3 ist vorliegend zweiteilig ausgebildet und aus einem topfzylindrischen Innenteil 5 und einem weitgehend topfzylindrischen Außenteil 4 zusammengesetzt, die einen Innenraum 6 einschließen. Das innere Ende 7 des Kolbens 3 ist über eine Feder 8 an der Bodenwand 9 des Gehäuses 2 axial abgestützt. Das äußere Ende 10 des Kolbens 3 überragt den Außenrand 11 des Gehäuses 2 axial und ist als ein halbkugelförmiger Lagerkopf 12 ausgebildet. Der Innenraum 6 des Kolbens 3 ist über ein Schottelement 13 in einen axial inneren Vorratsdruckraum 15 und einen axial äußeren Schaltdruckraum 14 unterteilt. Der Vorratsdruckraum 15 ist über ein Rückschlagventil 16 mit einem zwischen dem inneren Ende 7 des Kolbens 3 und der Bodenwand 9 des Gehäuses 2 eingeschlossenen Hochdruckraum 17 verbindbar. Der Schaltdruckraum 14 ist über eine in dem Lagerkopf 12 ausgebildete Zentralbohrung 18 mit einer Schaltdruckleitung eines vorliegend nicht dargestellten schaltbaren Schlepphebels verbunden.
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Im eingebauten Zustand ist das hydraulische Abstützelement 1.1 in allgemein bekannter Weise in eine weitgehend vertikal ausgerichtete Sacklochbohrung eines vorliegend nicht dargestellten Zylinderkopfes eines Verbrennungsmotors eingesetzt. In die zylindrische Bohrungswand der Sacklochbohrung münden axial weiter innen eine erste Versorgungsleitung und axial weiter außen eine zweite Versorgungsleitung. Der Vorratsdruckraum 15 des Kolbens 5 steht über erste Öffnungen 21, 22 in den zylindrischen Seitenwänden 19, 20 des Gehäuses 2 und des Kolbens 3 mit der ersten Versorgungsleitung in Verbindung. Der Schaltdruckraum 14 des Kolbens 5 steht entsprechend über zweite Öffnungen 23, 24 in den zylindrischen Seitenwänden 19, 20 des Gehäuses 2 und des Kolbens 3 mit der zweiten, nicht dargestellten Versorgungsleitung in Verbindung.
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Das Schottelement 13 ist als eine topfzylindrische Kappe 25.1 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 mit axial nach außen gerichteter Bodenwand 26 in einem innenzylindrischen Abschnitt 27 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 bis zum Anliegen an eine innere Einschnürung 28 des Kolbens 3 eingepresst ist. In dem Vorratsdruckraum 15 befindliche Luftblasen und mit Luft aufgeschäumtes Hydrauliköl sammeln sich somit im Innenraum 29 der Kappe 25.1. Zur Ableitung der Luft und des aufgeschäumten Hydrauliköls in den Schaltdruckraum 14 ist eine Entlüftungsöffnung 30 vorgesehen, die weitgehend mittig in der Bodenwand 26 der Kappe 25.1 angeordnet ist. Der Querschnitt der Entlüftungsöffnung 30 ist auf eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche beschränkt, um einen Austausch von Hydrauliköl und Druckstörungen zwischen dem Vorratsdruckraum 15 und dem Schaltdruckraum 14 zu vermeiden. Um innerhalb der Kappe 25.1 die Zuströmung von Luft und aufgeschäumten Hydrauliköl zu der Entlüftungsöffnung 30 zu unterstützen, weist die Bodenwand 26 der Kappe 25.1 eine innere, gewölbte Einbuchtung 31 auf, die mittig angeordnet ist und den Bereich der Entlüftungsbohrung 30 umfasst.
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In dem in 1a vergrößert dargestellten Längsmittelschnitt und der in 1b vergrößert dargestellten Radialansicht durch die Kappe 25.1 ist deutlich erkennbar, dass die Entlüftungsöffnung 30 vorliegend durch eine einzige zylindrische Bohrung 32 gebildet ist, die mittig in der Bodenwand 26 der Kappe 25.1 angeordnet ist. Ebenso ist in diesen Figuren besonders gut erkennbar, dass die innere Einbuchtung 31 der Bodenwand 26 der Kappe 25.1 vorliegend durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung 33 der Bodenwand 26 erzeugt ist.
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In 2 ist eine zweite Variante der ersten Basisausführung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelementes 1.2 in einem Längsmittenschnitt dargestellt. Auch bei dieser Variante ist das Schottelement 13 als eine topfzylindrische Kappe 25.2 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 mit axial nach außen gerichteter Bodenwand 26, welche in einem innenzylindrischen Abschnitt 27 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 bis zum Anliegen an eine innere Einschnürung 28 desselben eingepresst ist.
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Im Unterschied zu der ersten Variante gemäß den 1 bis 1b ist die Entlüftungsöffnung 30 der Kappe 25.2 nun jedoch durch mehrere zylindrische Bohrungen 34a, 34b gebildet, die gleichverteilt in der Bodenwand 26 der Kappe 25.2 jeweils in dem Flächenschwerpunkt des zugeordneten Wandsektors 35.1, 35.2 angeordnet sind, was besonders gut in dem in 2a vergrößert dargestellten Längsmittenschnitt und in der in 2b vergrößert dargestellten axialen Draufsicht auf die Kappe 25.2 erkennbar ist. In diesen 2a, 2b ist auch gut erkennbar, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Einbuchtung 31 der Bodenwand 26 der Kappe 25.2 in Verbindung mit einer Beibehaltung der Außenkontur durch eine reduzierte Wanddicke 36 der Bodenwand 26 erzeugt ist.
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Die Herstellung der Bohrung 32 in der Kappe 25.1 gemäß den 1, 1a, und 1b sowie der Bohrungen 34a, 34b in der Kappe 25.2 gemäß den 2, 2a, und 2b kann jeweils durch Bohren mit einem Spiralbohrer, durch Ausstanzen mit einem Stanzwerkzeug, oder durch Ausschneiden mit einem Laser erfolgen.
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In 3 ist eine dritte Variante der ersten Basisausführung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelementes 1.3 in einem Längsmittelschnitt dargestellt. Bei dieser Variante ist das Schottelement 13 ebenfalls als eine topfzylindrische Kappe 25.3 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 mit axial nach außen gerichteter Bodenwand 26 in einem innenzylindrischen Abschnitt 27 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 bis zum Anliegen an eine innere Einschnürung 28 des Kolbens 3 eingepresst ist. In 3a ist die Kappe 25.3 in einem vergrößerten Längsmittenschnitt und in 3b in einer vergrößerten Axialansicht dargestellt.
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Im Unterschied zu der ersten Variante gemäß den 1 bis 1b und zu der zweiten Variante gemäß den 2 bis 2b ist die Entlüftungsöffnung 30 der Kappe 25.3 nun aber durch einen Schlitz 37 gebildet, der diagonal und mittig in der Bodenwand 26 der Kappe 25.3 angeordnet ist. Die Herstellung des Schlitzes 37 ist vorliegend durch Ausschneiden mit einem Laser erfolgt. Die innere Einbuchtung 31 der Bodenwand 26 der Kappe 25.3 ist ebenso wie bei der ersten Variante gemäß den 1 bis 1b durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung 33 der Bodenwand 26 erzeugt worden.
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In 4 ist eine vierte Variante der ersten Basisausführung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelementes 1.4 in einem Längsmittenschnitt dargestellt. Auch bei dieser Variante ist das Schottelement 13 als eine topfzylindrische Kappe 25.4 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 mit axial nach außen gerichteter Bodenwand 26 in einem innenzylindrischen Abschnitt 27 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 bis zum Anliegen an eine innere Einschnürung 28 desselben eingepresst ist. In 3a ist die Kappe 25.4 in einer vergrößerten Perspektivansicht dargestellt.
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Wie bei der dritten Variante gemäß den 3 bis 3b ist die Entlüftungsöffnung 30 ebenfalls durch einen Schlitz 39 gebildet, der diagonal und mittig in der Bodenwand 26 der Kappe 25.4 angeordnet ist. Die Herstellung des Schlitzes 38 ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch durch Aufscheren der Bodenwand 26 und zumindest teilweises Zurückbiegen der betreffenden Wandabschnitte 39.1, 39.2 mit einem Stanz- und Presswerkzeug erfolgt. Die innere Einbuchtung 31 der Bodenwand 26 der Kappe 25.4 wird in diesem Beispiel durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung 40 wenigstens eines Wandabschnittes 39.1 der Bodenwand 26 gebildet.
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In 5 ist eine erste Variante einer zweiten Basisausführung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelementes 1.5 in einem Längsmittenschnitt dargestellt, das für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist. Der Aufbau der zweiten Basisausführung des Abstützelementes 1.5 entspricht weitgehend demjenigen der ersten Basisausführung des Abstützelementes 1.1–1.4 gemäß den 1 bis 4. Für gleiche Bauteile werden daher dieselben Bezugszeichen verwendet. In der nachfolgenden Beschreibung wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zu der ersten Basisausführung des Abstützelementes 1.1–1.4 eingegangen.
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Das Schottelement 13 ist auch bei diesem Abstützelement 1.5 als eine topfzylindrische Kappe 41.1 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 jedoch mit axial nach innen gerichteter gewölbter Bodenwand 42 weitgehend mittig in einem innenzylindrischen Abschnitt 43.1 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 mit einer die Kappe 41.1 axial beidseitig überragenden Höhe eingepresst ist. In dem Vorratsdruckraum 15 befindliche Luftblasen und mit Luft aufgeschäumtes Hydrauliköl sammeln sich somit bevorzugt am Rand der Kappe 41.1 zwischen deren Bodenwand 42 und der zylindrischen Seitenwand 20 des Kolbens 3.
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Zur Ableitung der Luft und des aufgeschäumten Hydrauliköls in den Schaltdruckraum 14 ist ein Entlüftungskanal 44 vorgesehen, der axial ausgerichtet ist und zwischen der zylindrischen Seitenwand 45.1 der Kappe 41.1 und dem innenzylindrischen Abschnitt 43 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 angeordnet ist. Der Querschnitt des Entlüftungskanals 44 ist auf eine vorgegebene Grenzquerschnittsfläche beschränkt, um einen Austausch von Hydrauliköl und Druckschwankungen zwischen dem Vorratsdruckraum 15 und dem Schaltdruckraum 14 zu vermeiden. Um die Zuströmung von Luft und aufgeschäumten Hydrauliköl an zu dem Entlüftungskanal 44 zu unterstützen, ist eine äußere Ausbuchtung 46 an der Bodenwand 42 der Kappe 41.1 vorgesehen, die mittig angeordnet oder ausgebildet ist.
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Wie besonders gut in der in 5a abgebildeten vergrößerten Perspektivansicht der Kappe 41.1 erkennbar ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der erwähnte Entlüftungskanal 44 durch mehrere Axialnuten 47 gebildet, die über den Umfang gleichverteilt in der zylindrischen Seitenwand 45.1 der Kappe 41.1 angeordnet sind. Der innenzylindrische Abschnitt 43 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 ist dagegen zylindrisch glatt ausgebildet, wie 5 zeigt. Die Herstellung der Axialnuten 47 an der Kappe 41.1 kann durch Einpressen mit einem Presswerkzeug oder durch Einrollen mit einem Rollwerkzeug erfolgen. Die äußere Ausbuchtung 46 der Bodenwand 42 der Kappe 41.1 ist bevorzugt durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung 48 der Bodenwand 42 erzeugt.
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In 6 ist eine zweite Variante der zweiten Basisausführung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelementes 1.6 in einem Längsmittenschnitt dargestellt. Auch bei dieser Variante ist das Schottelement 13 als eine topfzylindrische Kappe 41.2 ausgebildet, die im Innenraum 6 des Kolbens 3 mit axial nach innen gerichteter Bodenwand 42 weitgehend mittig in einem innenzylindrischen Abschnitt 43.2 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 mit einer die Kappe 41.2 beidseitig axial überragenden Höhe eingepresst ist.
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Im Unterschied zu der ersten Variante der zweiten Basisausführung eines Abstützelementes gemäß den 5 und 5a ist der Entlüftungskanal 44 nun jedoch durch mehrere Axialnuten 49a, 49b, 49c gebildet, die über den Umfang gleichverteilt in dem innenzylindrischen Abschnitt 43.2 der Seitenwand 20 des Kolbens 3 angeordnet sind und die Kappe 41.2 axial beidseitig überragen, was besonders gut in der in 6a dargestellten perspektivischen Längsschnittansicht erkennbar ist. Die zylindrische Seitenwand 45.2 der Kappe 41.2 ist dagegen zylindrisch glatt ausgebildet. Die Herstellung der Axialnuten 49a, 49b, 49c kann durch Ausfräsen mit einem Fräswerkzeug oder durch Einrollen mit einem Rollwerkzeug erfolgen. Auch bei dieser Ausführungsform ist die äußere Ausbuchtung 46 der Bodenwand 42 der Kappe 41.2 bevorzugt durch eine axial nach außen gerichtete Wölbung 48 der Bodenwand 42 erzeugt.
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Bezugszeichenliste
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- 1.1–1.6
- Hydraulisches Abstützelement
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kolben
- 4
- Innenteil von Kolben 3
- 5
- Außenteil von Kolben 3
- 6
- Innenraum von Kolben 3
- 7
- Inneres Ende von Kolben 3
- 8
- Feder
- 9
- Bodenwand von Gehäuse 2
- 10
- Äußeres Ende von Kolben 3
- 11
- Außenrand von Gehäuse 2
- 12
- Lagerkopf
- 13
- Schottelement
- 14
- Schaltdruckraum
- 15
- Vorratsdruckraum
- 16
- Rückschlagventil
- 17
- Hochdruckraum
- 18
- Zentralbohrung
- 19
- Seitenwand von Gehäuse 2
- 20
- Seitenwand von Kolben 3
- 21
- Erste Öffnung von Gehäuse 2
- 22
- Erste Öffnung von Kolben 3
- 23
- Zweite Öffnung von Gehäuse 2
- 24
- Zweite Öffnung von Kolben 3
- 25.1–25.4
- Kappe
- 26
- Bodenwand von Kappe 25.1–25.4
- 27
- Innenzylindrischer Abschnitt von Seitenwand 20
- 28
- Innere Einschnürung von Seitenwand 20
- 29
- Innenraum von Kappe 25.1–25.4
- 30
- Entlüftungsöffnung von Kappe 25.1–25.4
- 31
- Innere Einbuchtung von Bodenwand 26
- 32
- Bohrung
- 33
- Wölbung von Bodenwand 26
- 34a, 34b
- Bohrungen
- 35.1, 35.2
- Wandsektor von Bodenwand 26
- 36
- Reduzierte Wanddicke von Bodenwand 26
- 37
- Schlitz
- 38
- Schlitz
- 39.1, 39.2
- Wandabschnitt von Bodenwand 26
- 40
- Wölbung von Wandabschnitt 39.1
- 41.1, 41.2
- Kappe
- 42
- Bodenwand von Kappe 41.1, 41.2
- 43.1, 43.2
- Innenzylindrischer Abschnitt von 20
- 44
- Entlüftungskanal
- 45.1, 45.2
- Seitenwand von Kappe 41.1, 41.2
- 46
- Ausbuchtung an Bodenwand 42
- 47
- Axialnut in der Kappe 41.1
- 48
- Wölbung von Bodenwand 42
- 49a–49c
- Axialnuten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10330510 A1 [0007, 0007]
- DE 102008038792 A1 [0008, 0008]
