DE19529044A1

DE19529044A1 - Hydraulisches Spielausgleichselement für eine Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19529044A1
Application number: DE1995129044
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Werner Bretting
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-13
Also published as: WO1997006353A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement für eine Ventil steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Kolben längsverschieblich in einem Gehäuse geführt ist und dabei beide Teile zwischen sich einen Druck raum einschließen, der über ein am unteren Ende des Kolbens angeordnetes Rückschlagventil mit einem im Kolben vorgesehenen Vorraum verbunden ist, wobei der Kolben aus einem Kolbenoberteil und einem Kolbenunterteil besteht, in deren Trennfuge Aussparungen vorgesehen sind.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges hydraulisches Spielausgleichselement ist aus der DE 23 43 268 A1 vorbekannt. Der Kolben besteht aus einem Kolbenoberteil und einem Kolbenunterteil. In der Trennfuge ist eines der beiden Teile mit Aus sparungen bzw. Durchlässen versehen. Diese in radialer Richtung durchgehen den Öffnungen ermöglicht es, daß aus dem Druckraum über den Ringspalt zwischen Gehäuse und Kolben austretendes Öl sich in einer Nut sammeln kann und über diese Aussparungen bzw. Durchlässe in den Vorraum zurückgeführt werden kann. Dabei mischt es sich nicht mit Frischöl, das über eine weiter oben liegende Bohrung im Kolben in den Vorraum zugeführt wird.

Nachteilig dabei ist, daß das Fertigen der Aussparungen bzw. Durchlässe im Kolbenoberteil und/oder Kolbenunterteil sehr aufwendig und damit teuer ist. Ein weiterer Nachteil ist der, daß bei Schräglage des Spielausgleichselements über die Zuführungsbohrung im Kolben Öl ausfließen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von den Nachteilen des bisherigen Standes der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Durchlässe bzw. Aussparungen zwi schen den beiden Kolbenteilen wirtschaftlich zu fertigen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, bei Schräglage des Ausgleichselements ein Ausfließen von Öl über die Ölzuführungsbohrung mit seinen bekannten negativen Folgen im Kolben zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß die Aussparungen durch Freistellungen eines zusätzlichen Bauteiles zwischen Kolbenoberteil und Kolbenunterteil gebildet sind. Dieses zusätzliche Bauteil läßt sich als Massenprodukt in wirt schaftlicher Weise herstellen und problemlos zwischen beide Kolbenteile einlegen. Es verhindert, daß in aufwendiger Weise ein fertiges Kolbenoberteil bzw. Kolbenunterteil nochmals einer spanenden Behandlung zur Erzeugung der Durchlässe unterworfen werden muß. Damit werden auch die mechanischen Arbeitsgänge, die sich an das Einbringen der Durchlässe anschließen, beispiels weise ein Entgraten und Nachschleifen der Teile überflüssig.

Weitere, erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü che 2 bis 11 und werden im folgenden näher beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß das Bauteil ein geschlitzter Ring ist. Dieser kann eine runde bzw. rechteckige Querschnittsform aufweisen. Der Zutritt des aus dem Ringspalt zwischen Gehäuse und Kolben austretenden Öles in den Vorraum erfolgt dabei über die Sprengfuge des Ringes.

Nach Anspruch 3 ist das Bauteil eine Scheibe, die zumindest eine vom Umfang ausgehende, in Richtung Mittelpunkt weisende Freistellung aufweist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung nach Anspruch 4 ist das Bauteil als ein Dreiecksring ausgebildet. Darunter ist ein Ring zu verstehen, an dessen Umfang an drei Stellen Kreissegmente entfernt wurden, so daß er die Form eines Dreieckes mit runden Ecken annimmt. An den Stellen der entfernten Kreissegmente erfolgt dann der Übertritt des Öles.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 5 sieht vor, daß das Bauteil als eine Zahnscheibe ausgebildet ist. Darunter ist ein Ring zu verstehen, aus dessen Umfangsabschnitt in regelmäßig voneinander beabstandeten Stellen Material entfernt wurde, so daß er die Form eines Zahnrades aufweist. Der Öldurchtritt erfolgt durch die entfernten Materialabschnitte.

Auch ist es nach Anspruch 6 möglich, daß ein Bauteil mit einem axialen Flansch versehen ist. Dieser axiale Flansch ermöglicht ein kostengünstiges Befestigen des Bauteiles am Kolbenoberteil bzw. am Kolbenunterteil.

Anspruch 7 sieht vor, daß das Bauteil mit einer aus Boden und Seitenwand bestehenden Hülse verbunden ist, wobei sich die Seitenwand gemäß Anspruch 8 in axialer Richtung über eine Versorgungsbohrung hinaus erstreckt. Damit ist sichergestellt, daß sich einerseits ein vergrößertes Volumen des im Kolben vorhandenen Vorraumes ergibt und daß andererseits ein Ausfließen des Öls aus diesem Vorraum über die Versorgungsbohrung verhindert wird.

Nach Anspruch 9 soll der Boden dieser Hülse mit einer Bohrung versehen sein. Durch diese Bohrung kann dann möglicherweise in der Hülse vorhandene Luft entweichen.

Aus den Ansprüchen 10 und 11 geht hervor, daß das Bauteil mit dem Kolben oberteil und/oder dem Kolbenunterteil verbunden ist, wobei dies durch Ver schweißen oder Verkleben erfolgen soll. Denkbar sind aber auch noch andere Verbindungsarten, wie beispielsweise ein Verrollen des Bauteiles.

Die nach Anspruch 12 vorhandene Fase am Kolbenoberteil und am Kolben unterteil bewirkt das Entstehen einer Ringnut, in der sich aus dem Ringspalt austretendes Öl sammeln kann, bevor es durch die Aussparungen in den Vor raum zurückgeführt wird.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines hydraulischen Spielausgleichselements, teilweise geschnitten,

Fig. 2 und 3 einen Längsschnitt bzw. eine Draufsicht des in Fig. 1 ver wendeten Bauteiles in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4, 5, 6 und 7 Draufsichten auf verschiedenartig gestaltete Bauteile,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines hydraulischen Spielausgleichselementes, teilweise geschnitten, mit einer mit einem Bauteil verbundenen Hülse.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in den Fig. 1 und 8 dargestellte hydraulische Spielausgleichselement ist als ein Einsteckelement ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuse 1, in dem unter Freilassung eines nicht näher bezeichneten Ringspaltes ein aus einem Kolbenoberteil 2 und einem Kolbenunterteil 3 zusammengesetzter Kolben 4 gleitend geführt ist. Der Kolben 4 ist ebenfalls hohl ausgeführt und weist in seinem Inneren einen Vorraum 5 auf, der über eine Bohrung 6 mit einem zwischen Kolbenunterteil 3 und dem Gehäuse 1 eingeschlossenen Druckraum 7 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen dem Vorraum 5 und dem Druckraum 7 wird durch ein Rückschlag ventil gesteuert, das aus einer Kugel 8, einer Feder 9 und einer die beiden Teile aufnehmenden Ventilkappe 10 besteht. Die Ventilkappe 10 wird von einer im Druckraum 7 angeordneten, der Rückstellung des Kolbens 4 dienenden Schrau benfeder 11 an das Kolbenunterteil 3 gedrückt. Das Kolbenoberteil 2 ist mit einer Aussparung 12 versehen, die an ihren beiden Enden durch eine nicht näher bezeichnete Rampe zum ungeschwächten äußeren Durchmesser des Kolbenoberteils 2 überleitet. In dieser Aussparung 12 ist ein Sicherungsring 13 angeordnet, der ein Ausschieben des Kolbens 4 aus dem Gehäuse 1 verhindert. Die Ölversorgung des Spielausgleichselements erfolgt dabei über die Versor gungsbohrungen 14, 15 und 16, die im Gehäuse 1 bzw. im Kolbenoberteil 2 vorhanden sind.

Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Bauteil ist als eine Zahnscheibe 17 ausgebildet, die an drei Stellen ihres Umfanges Freistellungen in Form von entfernten Kreissegmenten 18 aufweist, so daß Zähne 19 entstehen. Diese Zahnscheibe 17 liegt mit ihren Zähnen 19 zwischen den Stirnseiten des Kolben oberteiles 2 und des Kolbenunterteiles 3. Durch einen Flansch 20 ist eine sichere Fixierung der Zahnscheibe 17 am Kolbenoberteil 2 gegeben. Aus dem Hochdruckraum 7 über den nicht näher bezeichneten Ringspalt zwischen Gehäuse 1 und Kolbenunterteil 3 austretendes Öl gelangt über die abgetrennten Kreissegmente 18 an drei Stellen in den Ölvorraum 5 zurück. Dabei wird es sich zunächst in der durch die Fasen 21 und 22 am Kolbenoberteil 2 bzw. am Kolbenunterteil 3 gebildeten Nut 23 sammeln, bevor es an den genannten drei Stellen in dem Vorraum 5 übertritt.

In den Fig. 4 bis 7 sind einige denkbare Möglichkeiten der Ausbildung des zwischen den Stirnflächen von Kolbenoberteil 2 und Kolbenunterteil 3 angeord neten Bauteiles dargestellt. So ist in den Fig. 4 und 5 dieses Bauteil als eine Scheibe 24 ausgebildet, die von ihrem Umfang zumindest eine bis in das Zentrum reichende Freistellung 25, bzw. mehrere nicht bis zum Mittelpunkt reichende Freistellungen 26 aufweist. Der in Fig. 6 dargestellte Dreiecksring 27 ist durch das Abscheren von drei nicht näher bezeichneten Kreissegmenten entstanden, die für den Öldurchfluß in Richtung Vorraum sorgen. Schließlich zeigt Fig. 7 einen Ring 28 mit einer Sprengfuge 29, die für den Öldurchtritt verantwortlich ist.

In Fig. 8 ist der mit der Sprengfuge 29 versehene Ring 28 mit einer aus Boden 30 und Seitenwand 31 bestehenden Hülse 32 verbunden. Es ist klar erkennbar, daß dadurch der Ölvorratsraum 5 vergrößert wird und auch bei Schieflage ein Austreten von Öl über die Versorgungsbohrungen 15 bzw. 16 nicht möglich ist. An seinem Boden 30 weist die Hülse 32 ein Loch 33 auf.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Kolbenoberteil
3 Kolbenunterteil
4 Kolben
5 Vorraum
6 Bohrung
7 Druckraum
8 Kugel
9 Feder
10 Ventilkappe
11 Feder
12 Aussparung
13 Sicherungsring
14 Versorgungsbohrung
15 Versorgungsbohrung
16 Versorgungsbohrung
17 Zahnscheibe
18 Kreissegment
19 Zahn
20 Flansch
21 Fase
22 Fase
23 Ringnut
24 Scheibe
25 Freistellung
26 Freistellung
27 Dreiecksring
28 Ring
29 Sprengfuge
30 Boden
31 Seitenwand
32 Hülse
33 Bohrung

Claims

1. Hydraulisches Spielausgleichselement für eine Ventilsteuerung einer Brenn kraftmaschine, bei dem ein Kolben (4) längsverschieblich in einem Gehäuse (1) geführt ist und dabei beide Teile (1, 4) zwischen sich einen Druckraum (7) einschließen, der über ein am unteren Ende des Kolbens (4) angeordnetes Rückschlagventil mit einem im Kolben (4) vorgesehenen Vorraum (5) verbunden ist, wobei der Kolben (4) aus einem Kolbenoberteil (2) und einem Kolbenunter teil (3) besteht, in deren Trennfuge Aussparungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen durch Freistellungen (18, 25, 26, 29) eines zusätzlichen Bauteils (17, 24, 27, 28) zwischen Kolbenoberteil (2) und Kolbenunterteil (3) gebildet sind (Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8).

2. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil ein geschlitzter Ring (28) ist (Fig. 7).

3. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil eine Scheibe (24) ist, die zumindest eine vom Umfang ausgehende, in Richtung Mittelpunkt weisende Freistellung (25) aufweist (Fig. 4).

4. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil ein Dreiecksring (27) ist (Fig. 6).

5. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil eine Zahnscheibe (17) ist (Fig. 2 und 3).

6. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zahnscheibe (17) mit einem axialen Flansch (20) versehen ist (Fig. 2 und 3).

7. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil (28) mit einer aus Boden (30) und Seitenwand (31) bestehenden Hülse (32) verbunden ist (Fig. 8).

8. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß sich die Seitenwand (31) in axialer Richtung bis über eine Ver sorgungsbohrung (15, 16) erstreckt (Fig. 8).

9. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Boden (30) mit einer Bohrung (33) versehen ist (Fig. 8).

10. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil (17, 24, 27, 28) mit dem Kolbenoberteil (2) und/oder dem Kolbenunterteil (3) verbunden ist (Fig. 1).

11. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bauteil (17, 24, 27, 28) durch Verschweißen oder Verkleben verbunden ist.

12. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Kolbenoberteil (2) und das Kolbenunterteil (3) an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten mit einer Fase (21, 22) versehen sind (Fig. 1).