DE102016124579B3 - Autonomes hydraulisches Abstützelement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein autonomes hydraulisches Abstützelement (1.1) für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem topfzylindrischen Gehäuse (2) und einem darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben (10), dessen inneres Ende (13) über eine Feder (25) an der Bodenwand (3) des Gehäuses (2) abgestützt ist, dessen äußeres Ende (15) den Außenrand (5) des Gehäuses (2) überragt und als ein Lagerkopf (16) ausgebildet ist, und dessen Innenraum (24) einen Vorratsdruckraum bildet, der über ein Rückschlagventil (26) mit einem zwischen dem inneren Ende (13) des Kolbens (10) und der Bodenwand (3) des Gehäuses (2) eingeschlossenen Hochdruckraum (27) verbindbar ist. Zur Vereinfachung der Befüllung mit einer definierten Füllmenge an Hydrauliköl (40) ist in dem Lagerkopf (16) des Kolbens (10) eine als Einfüllöffnung wirksame Zentralbohrung (23) angeordnet, die nach dem Einfüllen des Hydrauliköls (40) dauerhaft verschlossen ist. Zudem ist die zylindrische Seitenwand (14) des Kolbens (10) vollständig geschlossen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein autonomes, also von einer äußeren Ölzufuhr unabhängiges 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 Lagerkopf ausgebildet ist, und dessen Innenraum einen Vorratsdruckraum bildet, der über ein Rückschlagventil mit einem zwischen dem inneren Ende des Kolbens und der Bodenwand des Gehäuses eingeschlossenen Hochdruckraum verbindbar ist.
  • Im eingebauten Zustand ist das hydraulische Abstützelement üblicherweise in eine weitgehend vertikal ausgerichtete Sacklochbohrung eines Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors eingesetzt, in deren zylindrische Bohrungswand zumeist eine an die Druckölversorgung des Verbrennungsmotors angeschlossene Versorgungsleitung einmündet (siehe DE 10 2015 205 904 A1 oder DE 23 00 467 A ). Der Vorratsdruckraum des Abstützelementes steht in diesem Fall über Öffnungen in den zylindrischen Seitenwänden des Gehäuses und des Kolbens mit der Versorgungsleitung in Verbindung, so dass leckagebedingt entwichenes Hydrauliköl beziehungsweise Motoröl in den Vorratsdruckraum nachgefördert werden kann.
  • Hydraulische Abstützelemente kommen bei Ventiltrieben von Verbrennungsmotoren zur Anwendung, bei denen die Gaswechselventile, wie Einlassventile 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 seinem anderen Ende über ein hydraulisches Abstützelement schwenkbar an dem Gehäuse des Zylinderkopfes gelagert. Zwischen seinen beiden Enden steht der Schlepphebel auf der von 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 zu dem Gaswechselventil oder unter der Wirkung der Ventilfeder in die Gegenrichtung verschwenkt, wodurch das Gaswechselventil geöffnet und geschlossen wird. Bei belastetem Abstützelement wird dessen Kolben axial in das Gehäuse hinein gedrückt, wodurch in dem Hochdruckraum ein hoher Druck aufgebaut wird, mittels dem 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.
  • Moderne Verbrennungsmotoren weisen zunehmend mehrere Einlassventile und/oder Auslassventile pro Zylinder auf, die auch häufig durch separate Nockenwellen geöffnet und geschlossen werden. Zur Variation der Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile können die Nockenwellen über Phasensteller mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in Triebverbindung stehen. Zudem weisen die Ventiltriebe moderner Verbrennungsmotoren teilweise auch Umschaltvorrichtungen zur Hubumschaltung von Gaswechselventilen oder zur Zylinderabschaltung auf. Dies führt zwangsläufig zu einem zunehmend komplexen Aufbau der Zylinderköpfe und beengten Platzverhältnissen zur Unterbringung von Versorgungsleitungen für die Zufuhr von Drucköl. Da die Versorgung der Gleitlager der Nockenwellen mit Drucköl und der Gleitflächen von Nocken und Hubübertragungselementen mit Spritzöl Vorrang vor der Versorgung weiterer Ölverbraucher hat, sind bereits hydraulische Abstützelemente vorgeschlagen worden, die keinen Anschluss an die Druckölversorgung des Verbrennungsmotors mehr aufweisen.
  • So ist zum Beispiel in der DE 10 2012 208 238 A1 ein Ventiltrieb mit einem hydraulischen Abstützelement beschrieben, bei dem die Ölversorgung des Abstützelementes über aufgefangenes Spritzöl erfolgt. Bei einer dortigen Ausführung des Ventiltriebs wird oberhalb des Zylinderkopfes beziehungsweise innerhalb des Ventildeckels verfügbares Spritzöl mit einem trichterförmigen Blech, das an dem betreffenden Ende des Schlepphebels befestigt ist, aufgefangen und über eine Bohrung in dem Schlepphebel sowie eine Zentralbohrung in dem Lagerkopf des Kolbens in den Vorratsdruckraum des Abstützelementes geleitet.
  • Aus der DE 10 2014 214 383 A1 ist eine alternative Ausführung eines derartigen hydraulischen Abstützelementes bekannt, bei dem auf der Oberseite des Zylinderkopfes gesammeltes Spritzöl über zwei radial gegenüberliegende Längsnuten und Radialbohrungen in der zylindrischen Seitenwand des Gehäuses sowie über mindestens eine Radialbohrung in der zylindrischen Seitenwand des Kolbens in den Vorratsdruckraum des Abstützelementes geleitet wird.
  • Nachteilig an den auf die Versorgung mit Spritzöl ausgelegten hydraulischen Abstützelementen ist, dass zumindest für die gattungsgleichen Gaswechselventile, also Einlassventile oder Auslassventile, identische Abstützelemente verwendet werden, dass das in dem Raum zwischen dem Zylinderkopf und dem Ventildeckel anfallende Spritzöl aber in der Regel lokal unterschiedlich verteilt ist. Es kann daher zur Unterversorgung wie auch zur Überversorgung einzelner Abstützelemente mit Spritzöl kommen. Dieser Nachteil kann durch die Verwendung autonomer, also von jeglicher äußerer Ölzufuhr unabhängiger Abstützelemente vermieden werden.
  • Ein derartiges autonomes hydraulisches Abstützelement ist aus der DE 10 2013 225 067 A1 bekannt. Das Abstützelement ist mit einer Dauerfüllung von Hydrauliköl gefüllt. Der zylindrische Leckspalt zwischen dem Kolben und dem Gehäuse ist über mindestens einen in eine äußere Ringnut in der Seitenwand des Kolbens oder in eine innere Ringnut in der Seitenwand des Gehäuses eingelegten O-Ring nach außen abgedichtet. In den Leckspalt eingedrungenes Hydrauliköl wird in einer inneren Ringnut in der Seitenwand des Gehäuses und in einer äußeren Ringnut in der Seitenwand des Kolbens, die in Verbindung mit einem Sicherungsring Bestandteil einer Transportsicherung des Kolbens sind, gesammelt und über mindestens eine Radialbohrung in der zylindrischen Seitenwand des Kobens in den Vorratsdruckraum des Abstützelementes geleitet.
  • Wegen des bei einem Druckaufbau in dem Hochdruckraum schließenden Rückschlagventils kann die Befüllung dieses bekannten Abstützelementes mit Hydrauliköl nur vor oder während des Einsetzens des Kolbens in das Gehäuse über die Radialbohrung in der Seitenwand des Kolbens erfolgen, wobei die Füllmenge des Hydrauliköls durch die Unterkante der Radialbohrung begrenzt ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein autonomes hydraulisches Abstützelement der eingangs genannten Bauart vorzuschlagen, bei dem das Befüllen mit Hydrauliköl einfacher durchführbar und die Füllmenge des Hydrauliköls frei variierbar ist. Zudem soll der Aufbau des hydraulischen Abstützelementes möglichst einfach gestaltet sein.
  • Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in dem Lagerkopf des Kolbens eine als Einfüllöffnung wirksame Zentralbohrung angeordnet ist, die nach dem Einfüllen einer vorgesehenen Füllmenge eines Hydrauliköls dauerhaft verschlossen ist, und dass die zylindrische Seitenwand des Kolbens vollständig geschlossen ist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines solchen Abstützelementes sind Gegenstand der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung geht von einem insbesondere aus der DE 10 2013 225 067 A1 bekannten autonomen 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 ist. Das axial äußere Ende des Kolbens überragt den Außenrand des Gehäuses und ist als ein vorzugsweise halbkugelförmiger Lagerkopf ausgebildet. Der Innenraum des Kolbens bildet einen Vorratsdruckraum, welcher über ein Rückschlagventil mit einem zwischen dem axial inneren Ende des Kolbens und der Bodenwand des Gehäuses eingeschlossenen Hochdruckraum verbindbar ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Abstützelement ist in dem Lagerkopf des Kolbens eine als Einfüllöffnung wirksame Zentralbohrung ausgebildet, die nach dem Einfüllen einer vorab festgelegten Füllmenge eines Hydrauliköls dauerhaft verschlossen wird. Das Abstützelement ist somit nach der Montage seiner Einzelteile von oben mit einer beliebig dosierbaren Füllmenge an Hydrauliköl befüllbar und anschließend dauerhaft verschließbar. Zudem ist bei dem erfindungsgemäßen Abstützelement die zylindrische Seitenwand des Kolbens vollständig geschlossen, das heißt, sie weist keine Durchtrittsöffnung auf. Hierdurch baut sich bei eindringendem Leckageöl ein Gegendruck in dem zylindrischen Leckspalt zwischen dem Kolben und dem Gehäuse auf, durch den der Leckageölstrom behindert und entsprechend reduziert wird.
  • Das Verschließen der Einfüllöffnung kann beispielsweise durch das Einpressen eines konischen Verschlussstopfens oder durch das Einschrauben, das Einkleben oder die Vernietung eines Verschlusskörpers in die beziehungsweise in der Einfüllöffnung erfolgen. Als besonders vorteilhaft wird jedoch angesehen, dass die Einfüllöffnung des Kolbens nach dem Einfüllen des Hydrauliköls durch das Einpressen einer mit einem Übermaßdurchmesser versehenen Stahlkugel verschlossen wird.
  • Als Alternative zu mindestens einem in eine äußere Ringnut des Kolbens oder in eine innere Ringnut des Gehäuses eingelegten O-Ring ist zur Abdichtung des zylindrischen Leckspaltes zwischen dem Kolben und dem Gehäuse bevorzugt eine ringdeckelförmige Stülpdichtung vorgesehen, die aus einem Elastomer-Kunststoff besteht, und die im montierten Zustand auf den Außenrand des Gehäuses aufgesetzt ist, mit einem an ihrem Außenrand angeordneten ringförmigen inneren Befestigungswulst in eine ringförmige Außennut in der Seitenwand des Gehäuses eingreift, und mit einer an ihrem radialen Innenrand ausgebildeten innenzylindrischen Dichtkontur an einer außenzylindrischen Dichtfläche des Kolbens anliegt. Im Vergleich zu den Abdichtungen mittels O-Ringe wird dadurch das Eindrehen von Außennuten in den Kolben oder von Innennuten in das Gehäuse vorteilhaft vermieden.
  • Die innenzylindrische Dichtkontur der Stülpdichtung kann eine zylindrisch glatte Dichtfläche aufweisen, die,an der außenzylindrischen Dichtfläche des Kolbens anliegt.
  • Eine bessere Dichtwirkung kann aber dadurch erzielt werden, dass die innenzylindrische Dichtkontur der Stülpdichtung mehrere axial beabstandete, ringförmige Dichtungsstege aufweist, die an der außenzylindrischen Dichtfläche des Kolbens anliegen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die außenzylindrische Dichtfläche des Kolbens an einer radialen Einschnürung des Kolbens ausgebildet ist, und der axial innere Rand der Einschnürung in Verbindung mit dem Innenrand der Stülpdichtung als Anschlag einer Transportsicherung des Kolbens wirksam ist. Der Kolben wird nun durch das Anlegen des inneren Randes der Einschnürung an den Innenrand der Stülpdichtung an einem Herausfallen aus dem Gehäuse gehindert. Durch den Wegfall der üblichen Transportsicherung in Form eines in einer breiteren Innennut des Gehäuses und einer breiteren Außennut des Kolbens geführten Sicherungsrings können die zylindrischen Seitenwände des Gehäuses und des Kolbens nun zylindrisch glatt ausgeführt sein, wodurch die Herstellung dieser Bauteile deutlich einfacher und kostengünstiger ist.
  • Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit vier Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
    • 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstützelementes in einem Längsmittelschnitt,
    • 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstützelementes in einem Längsmittelschnitt,
    • 3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstützelementes in einem Längsmittelschnitt,
    • 3a ein Detail des Abstützelementes gemäß 3 in einem vergrößerten Ausschnitt,
    • 4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstützelementes in einem Längsmittelschnitt,
    • 4a ein Detail des Abstützelementes gemäß 4 in einem vergrößerten Ausschnitt,
    • 5a den Füllstand eines Abstützelementes bei vollständig ausgefahrenem Kolben am Beispiel des Abstützelementes gemäß 3 in einem Längsmittelschnitt, und
    • 5b den Füllstand eines Abstützelementes bei vollständig eingefahrenem Kolbens am Beispiel des Abstützelementes gemäß 3 in einem Längsmittelschnitt.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen autonomen, von einer äußeren Ölzufuhr unabhängigen hydraulischen Abstützelementes 1.1, das für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, in einem Längsmittelschnitt dargestellt. Das Abstützelement 1.1 weist ein topfzylindrisches Gehäuse 2 und einen darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben 10 auf. Der Kolben 10 ist vorliegend zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem topfzylindrischen Innenteil 11 und einem weitgehend topfzylindrischen Außenteil 12, die einen als Vorratsdruckraum wirksamen Innenraum 24 einschließen. Das axial innere Ende 13 des Kolbens 10 ist über eine als Schraubenfeder ausgebildete Feder 25 an der Bodenwand 3 des Gehäuses 2 abgestützt. Das axial äußere Ende 15 des Kolbens 10 überragt den Außenrand 5 des Gehäuses 2 und ist als ein halbkugelförmiger Lagerkopf 16 ausgebildet, der über eine radiale Einschnürung 20 gegenüber der weitgehend zylindrischen Seitenwand 14 des Kolbens 10 abgesetzt ist.
  • Der Vorratsdruckraum 24 ist über ein Rückschlagventil 26 mit einem zwischen dem inneren Ende 13 des Kolbens 10 und der Bodenwand 3 des Gehäuses 2 eingeschlossenen Hochdruckraum 27 verbindbar, wobei das Rückschlagventil 26 eine Strömung von Hydrauliköl von dem Hochdruckraum 27 in den Vorratsdruckraum 24 unterbindet. Im eingebauten Zustand ist das hydraulische Abstützelement 1.1 in allgemein bekannter Weise in eine weitgehend vertikal ausgerichtete Sacklochbohrung eines vorliegend nicht dargestellten Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors eingesetzt.
  • Um im nicht eingebauten Zustand des Abstützelementes 1.1 ein Herausfallen des Kolbens 10 aus dem Gehäuse 2 zu vermeiden, ist vorliegend eine beispielsweise aus der DE 10 2013 225 067 A1 bekannte Transportsicherung vorgesehen, die aus einer breiteren Innennut 6 in der zylindrischen Seitenwand 4 des Gehäuses 2, eine breitere Außennut 17 in der zylindrischen Seitenwand 14 des Kolbens 10 sowie einen in diesen Nuten 6, 17 geführten offenen Sicherungsring 28 gebildet ist. Beim erstmaligen Einsetzen des Kolbens 10 in das Gehäuse 2 ist der Sicherungsring 28 aufgeweitet in der Innennut 6 des Gehäuses 2 angeordnet und verhindert bei einem Herausdrücken des Kolbens 10 durch die Feder 25 durch eine Anlage an dem axial äußeren Rand der Innennut 6 des Gehäuses 2 und dem axial inneren Rand der Außennut 17 des Kolbens 10 ein Herausfallen des Kolbens 10. Nach dem Einbau in den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors wird der Sicherungsring 28 beim ersten betriebsbedingten Hereindrücken des Kolbens 10 in das Gehäuse 2 in die Außennut 17 des Kolbens 10 gedrückt und ist nachfolgend unwirksam.
  • Zur Abdichtung des zylindrischen Leckspaltes 29 zwischen der Seitenwand 4 des Gehäuses 2 und der Seitenwand 14 des Kolbens 10 ist in ebenfalls bekannter Bauart axial außerhalb der Innennut 6 des Gehäuses 2 und axial außerhalb des Bewegungsbereiches der Außennut 17 des Kolbens 10 in der Seitenwand 4 des Gehäuses 2 eine Innennut 7 ausgebildet, in die ein als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring 30 eingelegt ist. Der Dichtungsring 30 liegt an einer außenzylindrischen Dichtfläche 22 des Kolbens 10 an, die sich zwischen der Außennut 17 und der erwähnten Einschnürung 20 an der Seitenwand 14 des Kolbens 10 befindet.
  • Für die Befüllung des Abstützelementes 1.1 mit Hydrauliköl ist erfindungsgemäß der Lagerkopf 16 des Kolbens 10 mit einer als Einfüllöffnung wirksamen Zentralbohrung 23 versehen. Das Befüllen des Abstützelementes 1.1 mit einer definierten Füllmenge an Hydrauliköl erfolgt nach dem Einsetzen des Kolbens 10 in das Gehäuse 2. Danach wird die Einfüllöffnung 23 dauerhaft verschlossen, welches vorliegend durch das Einpressen einer mit einem Übermaßdurchmesser versehenen Stahlkugel 32 erfolgt. Damit dabei der Kolben 10 nicht in das Gehäuse 2 gedrückt und damit die Transportsicherung deaktiviert wird, sollte der Kolben 10 zumindest während des Einpressvorgangs zum Beispiel durch den Eingriff eines gabelförmigen Stützwerkzeugs in die Einschnürung 20 des Kolbens 10 axial abgestützt werden.
  • Eine in 2 in einem Längsmittelschnitt dargestellte zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelements 1.2 unterscheidet sich bei sonst identischem Aufbau von der ersten Ausführungsform des hydraulischen Abstützelements 1.1 gemäß 1 nur dadurch, dass zur Abdichtung des zylindrischen Leckspaltes 29 zwischen der Seitenwand 4 des Gehäuses 2 und der Seitenwand 14 des Kolbens 10 nun axial außerhalb der Außennut 17 des Kolbens 10 in der Seitenwand 14 des Kolbens 10 eine radiale Außennut 18 ausgebildet ist, in die ein als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring 31 eingelegt ist. Der Dichtungsring 31 liegt an einer innenzylindrischen Dichtfläche 8 des Gehäuses 2 an, die zwischen der Innennut 6 und dem Außenrand 5 an der Seitenwand 4 des Gehäuses 2 ausgebildet ist.
  • Dagegen weist eine in 3 in einem Längsmittelschnitt dargestellte dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelements 1.3 gegenüber den ersten beiden Ausführungen der Abstützelemente 1.1, 1.2 eine andere Abdichtung des Leckspaltes 29 sowie eine andere Transportsicherung des Kolbens 10 auf. Zur Abdichtung des zylindrischen Leckspaltes 29 zwischen dem Kolben 10 und dem Gehäuse 2 ist nun eine ringdeckelförmige Stülpdichtung 33 vorgesehen, die aus einem Elastomer-Kunststoff besteht. Im montierten Zustand ist die Stülpdichtung 33 axial endseitig auf den Außenrand 5 des Gehäuses 2 aufgesetzt und greift mit einem an ihrem Außenrand 34 angeordneten ringförmigen inneren Befestigungswulst 35 in eine ringförmige Außennut 9 in der Seitenwand 4 des Gehäuses 2 ein. Mit einer an ihrem Innenrand 36 angeordneten innenzylindrischen Dichtkontur 37 liegt die Stülpdichtung 33 dabei an einer außenzylindrischen Dichtfläche 19 des Kolbens 10 an.
  • In dem in 3a vergrößert dargestellten Ausschnitt A aus 3 ist erkennbar, dass die Dichtkontur 37 der Stülpdichtung 33 eine zylindrisch glatte Dichtfläche 38 aufweist, die an der außenzylindrischen Dichtfläche 19 des Kolbens 10 anliegt. Die Dichtfläche 19 des Kolbens 10 ist in der nach axial innen erweiterten Einschnürung 20' des Kolbens 10 ausgebildet, so dass der axial innere Rand 21 der Einschnürung 20' in Verbindung mit dem entsprechend verengten Innenrand 36 der Stülpdichtung 33 ein Herausfallen des Kolbens 10 aus dem Gehäuse 2 formschlüssig verhindert und somit als Transportsicherung für den Kolben 10 wirksam ist.
  • Durch die Verwendung der Stülpdichtung 33 wird gegenüber den ersten beiden Ausführungen des Abstützelementes 1.1, 1.2 gemäß den 1 und 2 sowohl das Eindrehen einer Innennut 7 in die Seitenwand 4 des Gehäuses 2 oder einer Außennut 18 in die Seitenwand 14' des Kolbens 10 für den O-Ring 30, 31 als auch das Eindrehen oder Einprägen der breiteren Innennut 6 in die Seitenwand 4 des Gehäuses 2 und der breiteren Außennut 17 in die Seitenwand 14' des Kolbens 10 für die Transportsicherung mittels eines Sicherungsrings 28 vermieden. Die zylindrischen Seitenwände 4, 14' des Gehäuses 2 und des Kolbens 10 können daher nun zylindrisch glatt ausgeführt sein, wodurch die Herstellung dieser Bauteile gegenüber den ersten beiden Ausführungen des Abstützelementes 1.1, 1.2 gemäß den 1 und 2 deutlich einfacher und kostengünstiger ist.
  • Eine in 4 in einem Längsmittelschnitt dargestellte vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Abstützelements 1.4 unterscheidet sich bei sonst identischem Aufbau von der dritten Ausführungsform des hydraulischen Abstützelementes 1.3 gemäß 3 nur durch eine andere Ausführung der Dichtkontur 37 der Stülpdichtung 33. In dem in 4a vergrößert dargestellten Ausschnitt A' gemäß 4 ist erkennbar, dass die Dichtkontur 37 der Stülpdichtung 33 nun mehrere axial beabstandete, ringförmige Dichtungsstege 39 aufweist, die an der außenzylindrischen Dichtfläche 19 des Kolbens 10 anliegen.
  • In 5a sind in einem Längsmittelschnitt anhand der dritten Ausführungsform des Abstützelementes 1.3 gemäß 3 beispielhaft der Füllstand 41 des Hydrauliköls 40 sowie die drucklos eingeschlossene Luft 42 bei maximal aus dem Gehäuse 2 ausgefahrenem Kolben 10 dargestellt. In 5b ist in entsprechender Weise der Füllstand 41' des Hydrauliköls 40 sowie die entsprechend komprimierte Luft 42 bei maximal in das Gehäuse 2 eingesunkenem Kolben 10 abgebildet. Aus den 5a und 5b ist ersichtlich, dass ein ausreichendes Luftvolumen erforderlich ist, um den vollen Bewegungsbereich des Kolbens 10 zu ermöglichen. Bei zum Beispiel nach längerer Standzeit des Verbrennungsmotors abgesunkenem Kolben 10 unterstützt die komprimierte Luft 42 beim Starten des Verbrennungsmotors das schnelle Ausfahren des Kolbens 10 und Auffüllen des Hochdruckraums 27 mit Hydrauliköl 40.
  • Bezugszeichenliste
  • 1.1
    Abstützelement (erste Ausführungsform)
    1.2
    Abstützelement (zweite Ausführungsform)
    1.3
    Abstützelement (dritte Ausführungsform)
    1.4
    Abstützelement (vierte Ausführungsform)
    2
    Gehäuse
    3
    Bodenwand
    4
    Seitenwand
    5
    Außenrand
    6
    Innennut
    7
    Innennut
    8
    Dichtfläche
    9
    Außennut
    10
    Kolben
    11
    Innenteil
    12
    Außenteil
    13
    Inneres Ende
    14, 14'
    Seitenwand
    15
    Äußeres Ende
    16
    Lagerkopf
    17
    Außennut
    18
    Außennut
    19
    Dichtfläche
    20, 20'
    Einschnürung
    21
    Innerer Rand
    22
    Dichtfläche
    23
    Zentralbohrung, Einfüllöffnung
    24
    Innenraum, Vorratsdruckraum
    25
    Feder, Schraubenfeder
    26
    Rückschlagventil
    27
    Hochdruckraum
    28
    Sicherungsring
    29
    Leckspalt
    30
    Dichtungsring, O-Ring
    31
    Dichtungsring, O-Ring
    32
    Verschlusskörper, Stahlkugel
    33
    Stülpdichtung
    34
    Außenrand
    35
    Befestigungswulst
    36
    Innenrand
    37
    Dichtkontur
    38
    Dichtfläche
    39
    Dichtungssteg
    40
    Hydrauliköl
    41, 41'
    Füllstand
    42
    Luft
    A, A'
    Ausschnitt

Claims (6)

  1. Autonomes hydraulisches Abstützelement (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) für einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors, mit einem topfzylindrischen Gehäuse (2) und einem darin axialbeweglich geführten hohlzylindrischen Kolben (10), dessen inneres Ende (13) über eine Feder (25) an der Bodenwand (3) des Gehäuses (2) abgestützt ist, dessen äußeres Ende (15) den Außenrand (5) des Gehäuses (2) überragt und als ein Lagerkopf (16) ausgebildet ist, und dessen Innenraum (24) einen Vorratsdruckraum bildet, der über ein Rückschlagventil (26) mit einem zwischen dem inneren Ende (13) des Kolbens (10) und der Bodenwand (3) des Gehäuses (2) eingeschlossenen Hochdruckraum (27) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lagerkopf (16) des Kolbens (10) eine als Einfüllöffnung wirksame Zentralbohrung (23) angeordnet ist, die nach dem Einfüllen einer vorgesehenen Füllmenge eines Hydrauliköls (40) dauerhaft verschlossen ist, und dass die zylindrische Seitenwand (14, 14') des Kolbens (10) vollständig geschlossen ist.
  2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (23) des Kolbens (10) durch das Einpressen einer mit einem Übermaßdurchmesser versehenen Stahlkugel (32) verschlossen ist.
  3. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung eines zylindrischen Leckspaltes (29) zwischen dem Kolben (10) und dem Gehäuse (2) eine ringdeckelförmige Stülpdichtung (33) vorgesehen ist, dass die Stülpdichtung (33) aus einem Elastomer-Kunststoff besteht und die im montierten Zustand auf den Außenrand (5) des Gehäuses (2) aufgesetzt ist, dass die Stülpdichtung (33) mit einem an ihrem Außenrand (34) angeordneten, ringförmigen inneren Befestigungswulst (35) in eine ringförmige Außennut (9) in der Seitenwand (4) des Gehäuses (2) eingreift, und dass die Stülpdichtung (33) mit einer an ihrem radialen Innenrand (36) ausgebildeten innenzylindrischen Dichtkontur (37) an einer außenzylindrischen Dichtfläche (19) des Kolbens (10) anliegt.
  4. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innenzylindrische Dichtkontur (37) der Stülpdichtung (33) eine zylindrisch glatte Dichtfläche (38) aufweist.
  5. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innenzylindrische Dichtkontur (37) der Stülpdichtung (33) mehrere axial beabstandete, ringförmige Dichtungsstege (39) aufweist.
  6. Abstützelement nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die außenzylindrische Dichtfläche (19) des Kolbens (10) an einer radialen Einschnürung (20') des Kolbens (10) ausgebildet ist, und dass der axial innere Rand (21) der Einschnürung (20') in Verbindung mit dem Innenrand (36) der Stülpdichtung (33) als Anschlag einer Transportsicherung des Kolbens (10) wirksam ist.
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