DE102022102355A1

DE102022102355A1 - Hydraulisch autarkes Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102022102355A1
Application number: DE102022102355.9A
Authority: DE
Inventors: Joachim Riess; Stefan Dupke; Peter Sailer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-02-01
Filing date: 2022-02-01
Publication date: 2023-08-03

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hydraulisch autarkes Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches mit einem axial beweglichen Druckkolben (3) zusammengesteckt ist, wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuses (2) von einem topfartigen Aufnahmeelement (12) umhüllt ist, zwischen dessen Innenmantel (14) und dem Außenmantel (11) des Gehäuses (2) ein ringförmiger Vorratsraum (16) für das Hydraulikmittel gebildet ist und wobei das Aufnahmeelement (12) über eine als Verdrückung (22) von dessen Material ausgeführte Transportsicherung am Gehäuse (2) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch autarkes Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, welches mit einem axial beweglichen Druckkolben zusammengesteckt ist, der mit seinem einer Lagerung eines Schlepphebels dienenden Kopf einen Rand des Gehäuses überragt, wobei zwischen einander zugewandten, einer Kopfseite des Abstützelements abgewandten Böden von Druckkolben und Gehäuse ein Hochdruckraum für Hydraulikmittel liegt, der über ein an dem Boden des Gehäuses appliziertes Rückschlagventil mit dem Hydraulikmittel versorgbar ist, wobei ein Außenmantel des Gehäuses von einem topfartigen Aufnahmeelement umhüllt ist, auf dessen Boden das Gehäuse über seinen Boden steht sowie zwischen dessen Innenmantel und dem Außenmantel des Gehäuses ein ringförmiger Vorratsraum für das Hydraulikmittel gebildet ist, wobei bei der Kopf- und einer Bodenseite des Abstützelements je eine Ringanlage zwischen dem Innenmantel des Aufnahmeelements und dem Außenmantel des Gehäuses vorliegt, welche Ringanlagen den Vorratsraum axial begrenzen und Axialdurchtritte für das Hydraulikmittel aufweisen.
Ein hydraulisch autarkes Abstützelement kommt ohne (seitliche) Druckölzuführung aus dem Zylinderkopf aus. Es wird entweder lediglich durch Spritzöl / Ölnebel aus dem Zylinderkopfbereich gespeist oder es ist hydraulisch abgeschlossen und besitzt eine Lebensdauerfüllung an Hydraulikmittel.
Die DE 10 2017 117 946 B3 zeigt ein hydraulisches Abstützelement, was gemäß einer Variante (s. Unteranspruch 4) hydraulisch autark ist. Das Gehäuse ist von einem separaten Aufnahmeelement umhüllt. Radial zwischen dem Gehäuse und dem Aufnahmeelement ist ein Vorratsraum für das Hydraulikmittel gebildet. Dieser Vorratsraum nimmt generell mehr Ölvolumen auf, als es bei den bis dato vorherrschenden Lösungen mit vom Druckkolben umfasstem Vorratsraum der Fall ist (s. DE 10 2012 208 238 A1 ). Zur Zuführung von angesammeltem Tropföl aus dem Zylinderkopfbereich kann eine in 1 mit 25 bezeichnete Bohrung dienen.
Als Transport- oder Verliersicherung für das Aufnahmeelement ist ein im Kopfbereich applizierter Sprengring vorgesehen. Dieser liegt in einer Ringnut im Außenmantel des Gehäuses und kommuniziert mit einer Gegenfläche am Innenmantel des Aufnahmeelements.
Aufgabe ist es, ein autonomes Abstützelement zu schaffen, dass sich simpel montieren lässt und in Massenproduktion kostengünstig ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Aufnahmeelement über eine als Verdrückung von dessen Material ausgeführte Transportsicherung am Gehäuse gehalten ist.
Aufgrund der bevorzugt als Verstemmung ausgeführten Verdrückung kann auf den vorgenannten Sprengring, dessen Nut zur Halterung sowie die Darstellung einer Anschlagkontur am Aufnahmeelement sowie den aufwändigen Montageprozess hierfür verzichtet werden. Gleichzeitig besteht nicht mehr das Risiko einer Beschädigung des Außenmantels des Gehäuses beim stirnseitigen Aufziehen des Sprengrings. Die Verdrückung wird besonders bevorzugt durch stirnseitigen Angriff einer Verstemmwerkzeugs am Innenrandbereich des Aufnahmeelements realisiert. Letztgenanntes kann hierbei ungehärtet oder gehärtet und hierbei hoch angelassen mit einer Härte von max. 500 HV vorliegen. Im Fall einer punktuellen oder segmentartigen Verstemmung liegt auf der Hand, diese nicht im Umfangsabschnitt der oberen Axialdurchtritte auszuführen.
Alternativ kann die Verdrückung auch durch radialen Versatz eines Materialabschnitts vom Außenmantel des Aufnahmeelements bei dessen Rand nach innen an oder über das Gehäuse vorliegen. Das respektive Werkzeug greift somit lateral an den Außenmantel des Aufnahmeelements an. Diese Verdrückung / Verquetschung kann punktuell, segmentartig oder umlaufend einer Einschnürung ähnlich sein.
Ggf. kann es vorgesehen sein, auch beidseitig am Trennspalt zwischen Aufnahmeelement und Gehäuse befindliches Material zu verdrücken / zu verstemmen.
Gemäß einer Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, die als Verstemmung ausgeführte Verdrückung axial spielbehaftet zu dem Rand des Gehäuses auszuführen. Somit erfolgt keine Kontaktierung des Randes des Gehäuses durch verstemmtes Material, sodass es nicht zu einer evtl. unerwünschten Verformung / Beschädigung des Gehäuses kommen kann.
Eine weitere Fortbildung der Erfindung, welche bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich, mit der vorangehenden Ausgestaltung zu sehen ist, sieht vor, Gehäuse und Aufnahmeelement zueinander spielbehaftet auszubilden. Hierbei ist an Axial- und / oder Radialspiel gedacht. Klar ist, dass eine ausreichende Dichtlänge an den Ringanlagen gewährleistet sein muss. Gehäuse und Aufnahmeelement können jedoch gleichermaßen auch verdrehfest zueinander sein.
Zudem ist es vorgesehen, durch axialen Überstand des Randes des Aufnahmeelements über den Rand des Gehäuses einen kopfseitigen Sammelraumes für das Hydraulikmittel zu dem oberen Axialdurchtritt zu schaffen. Der Sammelraum ist ringförmig. In diesem kann sich während des Betriebes der Brennkraftmaschine, jedoch auch nach deren Stillsetzung, im Zylinderkopfbereich befindliches Tropföl oder Ölnebel absetzen. Der Sammelraum stellt somit einen weiteren Speicher für das Hydraulikmittel dar. Ggf. kann durch aufgesetzte Ringkappen / Trichterstücke oder dergleichen dessen Volumen zusätzlich vergrößert werden.
Zur Zeichnung:

1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Abstützelement und
2 zeigt die Einzelheit A-A nach 1.

Aus 1 geht ein hydraulisch autarkes Abstützelement 1 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine hervor. Das Abstützelement 1 kommt ohne Druckölversorgung aus dem Zylinderkopf aus.
Das Abstützelement 1 hat ein Gehäuse 2. Dieses ist mit einem axial beweglichen Druckkolben 3 zusammengesteckt. Letztgenannter besitzt bei einer Kopfseite 6 des Abstützelements 1 einen Kopf 4, welcher über einen Rand 5 des Gehäuses 2 steht. Der Kopf 4 dient einer einenendigen Lagerung eines Schlepphebels.
Bei einer Bodenseite 17 des Abstützelements 1 liegen sich Böden 7, 8 von Druckkolben 3 und Gehäuse 2 gegenüber. Diese fassen einen Hochdruckraum 9 für Hydraulikmittel ein. Am Boden 8 des Gehäuses 2 sitzt innenwandig ein sich in den Hochdruckraum 9 öffnendes Rückschlagventil 10. Ein Außenmantel 11 des Gehäuses 2 ist von einem topfartigen Aufnahmeelement 12 umhüllt. Auf einem Boden 13 des Aufnahmeelements 12 steht das Gehäuse 2 über einen radial äußeren Ringbereich seines Bodens 8. Zu erkennen ist, dass zwischen einem Innenmantel 14 des Aufnahmeelements 12 und dem Außenmantel 11 des Gehäuses 2 ein ringförmiger Vorratsraum 16 für das Hydraulikmittel gebildet ist. Dieser ist axial beidseitig durch Ringanlagen 18, 19 begrenzt, in welchen Axialdurchtritte 20, 21 für das Hydraulikmittel verlaufen.
Wie am besten aus 2 hervorgeht, welche die Einzelheit A-A nach 1 zeigt, ist im Bereich eines bei der Kopfseite 6 liegenden Randes 23 des Aufnahmeelements 12 eine Verdrückung 22 appliziert. Diese liegt als axial von oben ausgeführte Ringverstemmung einer inneren Ringkante 24 des Aufnahmeelements 12 vor und dient als Transport- oder Verliersicherung letztgenannten Bauteils gegenüber dem Gehäuse 2 (s. a. Pfeilangabe). Ein Einsatz eines separaten Spreng- oder Sicherungsrings hat sich somit erledigt. Zu erkennen ist, dass die als Verstemmung ausgebildete Verdrückung 22 geringfügig radial einwärts über den Rand 5 des Gehäuses 2 ragt sowie axial beabstandet zu dem Rand 5 ist.
Durch axialen Überstand des Randes 23 des Aufnahmeelements 12 über den Rand 5 des Gehäuses 2 ist bei der Kopfseite 6 ein ringförmiger Sammelraumes 26 für das Hydraulikmittel gebildet. Letztgenanntes wird somit aus dem Sammelraum 26 durch Axialdurchtritte 20 in der oberen Ringanlage 18 zunächst in den ringförmigen Vorratsraum 16 geleitet. Von hier aus erfolgt, im Fall eines Hydraulikmittelbedarfs im Hochdruckraum 9 (Stichwort: Spielnachstellung), ein Nachsaugen des Hydraulikmittels über Axialdurchtritte 21 in der unteren Ringanlage 19 über das hierbei geöffnete Rückschlagventil 10 in den Hochdruckraum 9.
Bezugszeichenliste

1): Abstützelement
2): Gehäuse
3): Druckkolben
4): Kopf
5): Rand
6): Kopfseite
7): Boden
8): Boden
9): Hochdruckraum
10): Rückschlagventil
11): Außenmantel
12): Aufnahmeelement
13): Boden
14): Innenmantel
15): nicht vergeben
16): Vorratsraum
17): Bodenseite
18): Ringanlage
19): Ringanlage
20): Axialdurchtritt
21): Axialdurchtritt
22): Verdrückung
23): Rand
24): Ringkante
25): Außenmantel
26): Sammelraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017117946 B3 [0003]
DE 102012208238 A1 [0003]

Claims

Hydraulisch autarkes Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches mit einem axial beweglichen Druckkolben (3) zusammengesteckt ist, der mit seinem einer Lagerung eines Schlepphebels dienenden Kopf (4) einen Rand (5) des Gehäuses (2) überragt, wobei zwischen einander zugewandten, einer Kopfseite (6) des Abstützelements (1) abgewandten Böden (7, 8) von Druckkolben (3) und Gehäuse (2) ein Hochdruckraum (9) für Hydraulikmittel liegt, der über ein an dem Boden (8) des Gehäuses (2) appliziertes Rückschlagventil (10) mit dem Hydraulikmittel versorgbar ist, wobei ein Außenmantel (11) des Gehäuses (2) von einem topfartigen Aufnahmeelement (12) umhüllt ist, auf dessen Boden (13) das Gehäuse (2) über seinen Boden (8) steht sowie zwischen dessen Innenmantel (14) und dem Außenmantel (11) des Gehäuses (2) ein ringförmiger Vorratsraum (16) für das Hydraulikmittel gebildet ist, wobei bei der Kopf- und einer Bodenseite (6, 17) des Abstützelements (1) je eine Ringanlage (18, 19) zwischen dem Innenmantel (14) des Aufnahmeelements (12) und dem Außenmantel (11) des Gehäuses (2) vorliegt, welche Ringanlagen (18, 19) den Vorratsraum (16) axial begrenzen und Axialdurchtritte (20, 21) für das Hydraulikmittel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (12) über eine als Verdrückung (22) von dessen Material ausgeführte Transportsicherung am Gehäuse (2) gehalten ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrückung (22) eine Verstemmung ist, die entweder als wenigstens ein Punkt oder ein Segment oder als Umlaufring vorliegt, welche Verdrückung (22) bei der Kopfseite (6) auf einem Rand (23) des Aufnahmeelements (12) bei dessen innerer Ringkante (24) appliziert ist und über den Rand (5) des Gehäuses (2) ragt.
Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrückung (22) axial beabstandet zu dem Rand (5) des Gehäuses (2) vorliegt.
Abstützelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (12) relativ beweglich zum Gehäuse (2) ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrückung (22) durch radialen Versatz eines Materialabschnitts vom Außenmantel (25) des Aufnahmeelements (12) bei dessen Rand (23) nach innen an oder über das Gehäuse (2) vorliegt.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Bildung eines kopfseitigen Sammelraumes (26) für das Hydraulikmittel zu dem Axialdurchtritt (20) in der kopfseitigen Ringanlage (18), das Aufnahmeelement (12) mit seinem Rand (23) den Rand (5) des Gehäuses (2) überragt.