DE102017117946B3 - Hydraulisches Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hydraulisches Abstützelement (1). Dieses besteht aus einem Gehäuse (2), in dem ein Druckkolben (3) sitzt, wobei zwischen einander zugewandten Böden (6, 7) von Druckkolben (3) und Gehäuse (2) ein Hochdruckraum (8) für Hydraulikmittel liegt, wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuse (2) von einer Hülse (13) aus Blech umfasst ist und hierzwischen ein als Ringraum vorliegende Hauptölspeicher (10) liegt. Die Hülse (13) hat einen beim Rand (5) des Gehäuses (2) dichtend anliegenden erster Ringabschnitt (19), auf den ein den Hauptölspeicher (10) einfassender zweiter, ausgebauchter Ringabschnitt (20) folgt, an welchen ein am Außenmantel (11) des Gehäuses (2) anliegender dritter Ringabschnitt (21) angeschlossen ist. Dabei beginnt am Außenmantel (11) des Gehäuses (2), in Umfangsrichtung gesehen bei jedem Einschnitt (17) sowie axial oberhalb des dritten Ringabschnitts (21), eine segmentartige Anfasung (22), welche auf eine Axiallinie des Abstützelements (1) zu verläuft und in den jeweiligen Einschnitt (17) mündet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in dem ein axial beweglicher Druckkolbensitzt, welcher mit seinem einer Lagerung eines Schlepphebels dienenden Kopf einen Rand des Gehäuses überragt, wobei zwischen einander zugewandten kopffernen Böden von Druckkolben und Gehäuse ein Hochdruckraum für Hydraulikmittel liegt, welcher Hochdruckraum über ein Rückschlagventil aus einem Hauptölspeicher versorgbar ist, wobei ein Außenmantel des Gehäuse von einem topfartigen Aufnahmeelement mit dessen Bohrung umfasst ist und hierzwischen der als Ringraum vorliegende Hauptölspeicher gebildet ist, wobei das Gehäuse über einen Ringbereich seines Bodens auf einem Boden des Aufnahmeelements steht, welcher Ringbereich radial innen in einen Ringsteg mit dem Rückschlagventil als weiteren Bestandteil des Bodens übergeht, wobei mehrere, als umfangssegmentartige Einschnitte in dem Ringbereich des Gehäuses vorliegende Übertritte für das Hydraulikmittel von dem Hauptölspeicher zu einem vom Ringsteg und dem Boden des Aufnahmeelements vor dem Rückschlagventil begrenzten Nebenölspeicher vorgesehen sind.
• Ein gattungsgemäßes Abstützelement geht aus der DE 20 0 4 072 A 2 hervor. Das hierbei am Außenmantel gestufte Gehäuse ist von einem massiven Aufnahmeelement umfasst, wobei radial hierzwischen der Hauptölspeicher gebildet ist. Zwischen einander zugewandten Ringbereichen der Böden von Gehäuse und Aufnahmeelement liegen Übertritte für das Hydraulikmittel von dem Hauptöl- in den Nebenölspeicher. Genauer gesagt befinden diese sich Übertritte in dem Ringbereich des Gehäuses.
• Ein weiteres Abstützelement geht aus 2 der DE 10 2012 208 238 A1 hervor. Der Hauptölspeicher des Abstützelements liegt im Druckkolben unterhalb von dessen Kopf. Ein kopfferner Boden des Druckkolbens hat das Rückschlagventil, welches sich in den hierbei axial darunter liegenden Hochdruckraum öffnet. Letztgenannter ist wiederum durch den Boden des Gehäuses begrenzt, welcher Boden auf einem Boden einer Bohrung eines Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine steht.
• Bei nicht ausreichend befülltem Hauptölspeicher im Druckkolben kann unter Umständen Luft aus dem vergleichsweise hochliegenden Hauptölspeicher in den Hochdruckraum über das Rückschlagventil gesaugt werden und von dort aus nur schwierig wieder ins Freie entweichen. Begünstigt wird das Vorgenannte durch ein vergleichsweise geringes Hauptölspeicher- in Bezug zum Hochdruckraumvolumen. Somit wird das Abstützelement schlimmstenfalls unerwünscht kompressibel. Es kommt bei Nockenhub zu verkleinerten Gesamtgaswechselquerschnitten. Klappergeräusche treten auf. Ein Schrägeinbau des Elements kann ebenfalls das Nachsaugen von Luft in den Hochdruckraum unter bestimmten Betriebszuständen begünstigen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach aufgebautes, leichtes und in sich stabiles Abstützelement mit einem großen Hauptölspeicher zu schaffen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Aufnahmeelement eine Hülse aus Blech ist, welcher Hülse, ausgehend vom Rand des Gehäuses, ein am glattwandigen Außenmantel des Gehäuses dichtend anliegender erster Ringabschnitt immanent ist, an den sich ein den Hauptölspeicher einfassender zweiter Ringabschnitt anschließt, welcher gegenüber dem Außenmantel des Gehäuses ausgebaucht ist und an den sich ein am Außenmantel des Gehäuses wiederum anliegender dritter Ringabschnitt anschließt, wobei am Außenmantel des Gehäuses, in Umfangsrichtung gesehen bei jedem Einschnitt sowie axial oberhalb des dritten Ringabschnitts, eine segmentartige Anfasung beginnt, welche auf eine Axiallinie des Abstützelements zu verläuft und in den jeweiligen Einschnitt mündet.
• Somit liegt ein Abstützelement ohne die vorgenannten Nachteile vor. Die radiale Begrenzung des Ringraums nach außen übernimmt wiederum das genannte Aufnahmeelement als Bestandteil des Abstützelements, welches Aufnahmeelement hier jedoch als eine separate Blechhülse vorliegt.
• Das Aufnahmeelement hat erfindungsgemäß zwei axial voneinander entfernte Ringabschnitte, über welche es dichtend am Außenmantel des hierbei glattwandigen Gehäuses anliegt und hierzwischen den Hauptölspeicher in einem ausgebauchten Abschnitt begrenzt / bildet. Ggf. kann auch das Gehäuse eingebaucht sein oder es sind eine ausgebauchte Hülse mit einem eingebauchten Gehäuse kombiniert, wodurch ein besonders voluminöser Hauptölspeicher vorliegt, was das Element sehr funktionssicher macht.
• Durch die vorgenannten Ringabschnitte erfährt das Gehäuse gleichzeitig eine gute Zentrierung in der Hülse. Ggf. können anstelle der Ringabschnitte auch separate Distanzringe o. dgl. appliziert sein.
• Dabei sieht die Erfindung gleichzeitig eine zweckmäßige Lösung für eine Zufuhr des Hydraulikmittels in den Nebenölspeicher vor. Demnach soll der untere Ringbereich des Gehäuses bspw. kronenartig sein, in welche kronenartigen Durchbrüche Anfasungen o. dgl. am Außenmantel des Gehäuses führen, welche von einem unteren Ringbereich des Hauptölspeichers ausgehen.
• Generell vermag ein am Außenmantel des Gehäuses umlaufender Hauptölspeicher deutlich mehr Ölvolumen aufzunehmen, als es bei Lösungen mit vom Druckkolben umfasstem Hauptölspeicher der Fall ist (s. beschreibungseileitend genannte DE 10 2012 208 238 A1 ); gleich dimensionierte Elemente vorausgesetzt.
• Durch den axial sehr tiefliegenden Ansaugpunkt bei gleichzeitig vergrößertem Speichervolumen für das Hydraulikmittel ist das Risiko eines Nachsaugens von Luft in den Hochdruckraum deutlich verringert. Gleichzeitig ist ein notwendiger Leckspalt für das Hydraulikmittel zwischen Druckkolben und Gehäuse axial verlängert, was hilft, eine Streuung von Absinkzeiten der Elemente unteraneinander in recht engen Grenzen zu halten bzw. diesen Bereich hinsichtlich der Fertigungstoleranzen etwas zu entfeinern.
• Nach einer weiteren Fortbildung der Erfindung soll der Ringsteg mit dem Rückschlagventil axial geringfügig in Kopfrichtung eingerückt am Gehäuse sitzen. Somit wird Volumen für den Nebenölspeicher am Boden des Aufnahmeelements geschaffen.
• Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
• • 1 einen Längsschnitt durch ein Abstützelement und
• • 2 als Einzelheit eine räumliche Ansicht des Gehäuses.
• Dargestellt ist in 1 ein hydraulisches Abstützelement 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Dieses hat ein Gehäuse 2 mit einem Boden 7. Der Boden 7 besteht aus einem radial äußeren Ringbereich 14, an welchen sich radial innen ein axial eingerückter Ringsteg 16 mit einem Rückschlagventil 9 hieran anschließt.
• Das Gehäuse 2 ist mit einem hierin axial beweglichen Druckkolben 3 zusammengesteckt. Letztgenannter weist einen über einen Rand 5 des Gehäuses 2 hinausragenden Kopf 4 zur Lagerung eines Schlepphebels auf. Ein kopfferner Boden 6 des Druckkolbens 3 ist geschlossen ausgeführt. Axial zwischen diesem Boden 6 und dem Boden 7 des Gehäuses 2 ist ein Hochdruckraum 8 für Hydraulikmittel angeordnet. Dieser saugt über das sich in ihn öffnende Rückschlagventil 9 Hydraulikmittel aus einem unterhalb vom Ringsteg 16 liegenden Nebenölspeicher 18, welcher axial nach unten durch einen Boden 15 eines nachfolgend erläuterten topfartigen Aufnahmeelements 13 begrenzt ist.
• Der Nebenölspeicher 18 wird aus einem ringförmigen Hauptölspeicher 10 gespeist. Dieser liegt um den Außenmantel 11 des Gehäuses 2 und wird radial nach außen durch eine Bohrung 12 des Aufnahmeelements 13 begrenzt. Wie in 1 gezeichnet, umhüllt das dünnwandige Aufnahmeelement 13 das Gehäuse 2 und steht im Betrieb aufrecht und ortsfest in einer Bohrung 24 eines Zylinderkopfes 23 der Brennkraftmaschine.
• Wie zu erkennen, liegt das Aufnahmeelement 13 über einen erster Ringabschnitt 19, ausgehend von dem Rand 5 des Gehäuses 2, am Außenmantel 11 vom Gehäuse 2 dichtend an. Axial unterhalb dieses Ringabschnitts 19 ist links ein Durchtritt 25 für das Hydraulikmittel in den Hauptölspeicher 10 vorgesehen. Der Durchtritt 25 wird von einer nicht gezeigten Zuleitung im Zylinderkopf mit dem Hydraulikmittel versorgt.
• Axial dem ersten Ringabschnitt 19 folgend ist ein zweiter, ausgebauchter Ringabschnitt 20 im Aufnahmeelement 13 vorgesehen. Somit können im Wesentlichen glattwandige Gehäuse 2 wie bisher ausgeführt übernommen werden.
• An den ausgebauchten Ringabschnitt 20 schließt sich wiederum ein eingezogener Ringabschnitt 21 an, über welchen das Aufnahmeelement 13 in seinem bodenseitigen Abschnitt am Außenmantel 11 des Gehäuses 2 anliegt. Letztgenanntes steht über einen radial äußeren Ringbereich 14 seines Bodens 7 direkt auf dem Boden 15 des Aufnahmeelements 13.
• Wie näher in 2 gezeigt, sind mehrere Übertritte 17 für das Hydraulikmittel von dem obenliegenden Hauptölspeicher 10 zu dem Nebenölspeicher 18 vorgesehen. Hierzu ist der Ringbereich 14 des Bodens 7 des Gehäuses 2 kronenartig ausgeschnitten. Zu erkennen ist, dass am Außenmantel 11 des Gehäuses 2, in Umfangsrichtung gesehen bei jedem Übertritt 17 sowie axial oberhalb des dritten Ringabschnitts 21 (s. a. 1), eine segmentartige Anfasung 22 beginnt, welche auf eine Axiallinie des Abstützelements 1 schräg zu verläuft und in den jeweiligen Übertritt 17 mündet.
• Bezugszeichenliste

1)

Abstützelement

2)

Gehäuse

3)

Druckkolben

4)

Kopf

5)

Rand

6)

Boden Druckkolben

7)

Boden Gehäuse

8)

Hochdruckraum

9)

Rückschlagventil

10)

Hauptölspeicher

11)

Außenmantel

12)

Bohrung

13)

Aufnahmeelement, Hülse

14)

Ringbereich

15)

Boden Aufnahmeelement

16)

Ringsteg

17)

Übertritt / Einschnitt

18)

Nebenölspeicher

19)

erster Ringabschnitt

20)

zweiter Ringabschnitt

21)

dritter Ringabschnitt

22)

Anfasung

23)

Zylinderkopf

24)

Bohrung Zylinderkopf

25)

Durchtritt

Claims (4)

1. Hydraulisches Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in dem ein axial beweglicher Druckkolben (3) sitzt, welcher mit seinem einer Lagerung eines Schlepphebels dienenden Kopf (4) einen Rand (5) des Gehäuses (2) überragt, wobei zwischen einander zugewandten kopffernen Böden (6, 7) von Druckkolben (3) und Gehäuse (2) ein Hochdruckraum (8) für Hydraulikmittel liegt, welcher Hochdruckraum (8) über ein Rückschlagventil (9) aus einem Hauptölspeicher (10) versorgbar ist, wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuse (2) von einem topfartigen Aufnahmeelement (13) mit dessen Bohrung (12) umfasst ist und hierzwischen der als Ringraum vorliegende Hauptölspeicher (10) gebildet ist, wobei das Gehäuse (2) über einen Ringbereich (14) seines Bodens (7) auf einem Boden (15) des Aufnahmeelements (13) steht, welcher Ringbereich (14) radial innen in einen Ringsteg (16) mit dem Rückschlagventil (9) als weiteren Bestandteil des Bodens (15) übergeht, wobei mehrere, als umfangssegmentartige Einschnitte in dem Ringbereich (14) des Gehäuses (2) vorliegende Übertritte (17) für das Hydraulikmittel von dem Hauptölspeicher (10) zu einem vom Ringsteg (16) und dem Boden (15) des Aufnahmeelements (13) vor dem Rückschlagventil (9) begrenzten Nebenölspeicher (18) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (13) eine Hülse aus Blech ist, welcher Hülse (13), ausgehend vom Rand (5) des Gehäuses (2), ein am glattwandigen Außenmantel (11) des Gehäuses (2) dichtend anliegender erster Ringabschnitt (19) immanent ist, an den sich ein den Hauptölspeicher (10) einfassender zweiter Ringabschnitt (20) anschließt, welcher gegenüber dem Außenmantel (11) des Gehäuses (2) ausgebaucht ist und an den sich ein am Außenmantel (11) des Gehäuses (2) wiederum anliegender dritter Ringabschnitt (21) anschließt, wobei am Außenmantel (11) des Gehäuses (2), in Umfangsrichtung gesehen bei jedem Einschnitt (17) sowie axial oberhalb des dritten Ringabschnitts (21), eine segmentartige Anfasung (22) beginnt, welche auf eine Axiallinie des Abstützelements (1) zu verläuft und in den jeweiligen Einschnitt (17) mündet.
2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ringabschnitt (20) der Hülse (13) gegenüber dem Außenmantel (11) des Gehäuses (2) ausgebaucht ist.
3. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Nebenölspeichers (18) der Ringsteg (16) mit dem Rückschlagventil (9) gegenüber dem Ringbereich (14) des Bodens (7) axial in Kopfrichtung eingerückt ist.
4. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement entweder a) als hydraulisch autarkes Bauteil vorliegt oder b) mit einer externen Hydraulikmittelversorgung versehen ist, wobei, im Fall b), wenigstens ein Durchtritt (25) für Hydraulikmittel im zweiten Ringabschnitt (20) des Aufnahmeelement (13) unmittelbar vor dem ersten Ringabschnitt (19) vorgesehen ist.

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