DE19807941A1

DE19807941A1 - Abstützelement

Info

Publication number: DE19807941A1
Application number: DE1998107941
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Wolfgang Mayer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-08-26

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

a) das Abstützelement besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse, daß mit einem relativ zum Gehäuse axial beweglichen Kolben ineinandergesteckt ist;
b) das Gehäuse ist mit seinem Außenmantel in einer Bohrung eines Zylinder kopfes aufgenommen und überragt mit seiner Stirnseite die Bohrung nicht bzw. nur geringfügig, wobei der Kolben mit seinem Kopf über die Bohrung des Zylinderkopfes hinausreicht, welcher Kopf von einem Ende des Schlepp hebels beaufschlagt ist;
c) der Kolben schließt einen Vorratsraum für Hydraulikmittel ein, der bevorzugt an seiner dem Kopf abgewandten Stirnseite durch ein Rückschlagventil für Hydraulikmittel begrenzt ist, das in Richtung zu einem vorzugsweise axial zwischen beiden Elementen befindlichen Hochdruckraum sich öffnend ausgelegt ist;
d) das Gehäuse besitzt wenigstens einen Radialdurchtritt für das Hydraulik mittel, der mit einer Ringnut kommuniziert, die wahlweise an dessen Außen mantel oder der Bohrung des Zylinderkopfes verläuft und von einem Ende einer Zuleitung für das Hydraulikmittel in der Bohrung des Zylinderkopfes geschnitten ist;
e) vom Radialdurchtritt führt zwischen beiden Elementen ein Pfad zu zumindest einem Übertritt im Kolben zum Vorratsraum und
f) das Abstützelement ist unter einem Winkel zur Lotrechten in den Zylinder kopf eingebaut.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Abstützelement geht gattungsbildend aus der EP-PS 03 32 359 hervor. Erweist es sich nun erforderlich, dieses aus dem vorgenannten Doku ment bekannte Abstützelement schräg, d. h. unter einem deutlichen Winkel zur Lotrechten bzw. nahezu senkrecht zur Lotrechten in den Zylinderkopf ein zubauen, besteht das Problem des Leerlaufens seines zentrischen Ölvorrats raums nach dem Stillsetzen der Brennkraftmaschine und sofern dessen Radial durchtritt und Zuleitung in einem unteren Bereich des Abstützelements ver laufen. Bei Wiederbefeuerung dieser könnte es im ungünstigsten Fall auftreten, daß seine Spielausgleichsfunktion nicht mehr gewährleistet ist. Es ist dann mit unnötigen Startgeräuschen wie Klappern zu rechnen.

Auch sind der Fachwelt Lösungen bekannt, bei denen im Inneren des zen trischen Ölvorratsraums eine Innenumlenkhülse appliziert ist. Durch diese Innenumlenkhülse kann es zwar gelingen, ein gewisses Maß an Hydraulikmittel im Inneren des Ölvorratsraums zu bevorraten, jedoch schränkt diese Umlenk hülse das zur Verfügung stehende Speichervolumen ein. Zudem erhöht diese Innenumlenkhülse zusätzlich die Kosten des gesamten Abstützelements. Gleich falls verhindert eine solche Innenumlenkhülse beim extremen Schrägeinbau nicht das Leerlaufen des Ölvorratsraumes.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abstützelement der vor genannten Gattung zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind. Insbesondere soll ein Abstützelement vorgeschlagen werden, das auch für extremen Schrägeinbau bzw. für extreme Schräglage während dessen Betriebes, unter Abweichungen von der Lotrechten bis zu 100°, geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen dieser Erfindung Gegenstand der nachfolgenden Unteransprüche sind.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel läuft das Abstützelement auch dann nicht leer, wenn es unter einem großen Winkel zur Lotrechten betrieben wird bzw. unter diesem Winkel schon allein in die Brennkraftmaschi ne eingebaut ist. Beispielsweise bei V-Motoren kann es im Geländeeinsatz und erheblichen Hanglagen dazu kommen, daß das ohnehin schon schräg angeord nete Abstützelement eines V-Schenkels des Motors einen Winkel senkrecht zur Lotrechten einschließt. Würde die Brennkraftmaschine bei einer derartigen Hanglage abgestellt, ist bei Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel nicht mehr, wie im Stand der Technik, mit einem Leerlaufen des Vorratsraums des Abstützelements zu rechnen. Somit liegt bei Wiederbefeuern der Brennkraftma schine sofort eine für den Spielausgleich des Abstützelements notwendige Hydraulikmittelmenge vor dem Hochdruckraum an.

Die vorgeschlagenen Mittel zur Verdrehsicherung, die in einer ersten Ausgestal tung der Erfindung beispielsweise als Winkelring gefertigt sein können, sind extrem preiswert zu fertigen. Auf zusätzliche Ölumlenkelemente im Inneren des Kolbens kann verzichtet werden. Anstelle des Winkelrings können auch weitere Verdrehsicherungsmaßnahmen getroffen werden, so beispielsweise sich radial in die Aussparung des Zylinderkopfes erstreckende Stifte oder ähnliches.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, den Kolben um seine Längs achse freibeweglich im Gehäuse anzuordnen. Aufgrund des hochliegenden Radialdurchtritts kann auf eine Lagefixierung des Übertritts im Kolben an einer hochliegenden Stelle verzichtet werden. Somit werden Verdrehsicherungsmittel für den Kolben eingespart.

Der Winkelring als Mittel zur Verdrehsicherung kann gemäß einer zweckmäßi gen Ausgestaltung der Erfindung über eine Clips- oder Schnappverbindung mit dem Außenmantel des Gehäuses verbunden werden. Hierfür könnte dieser beispielsweise entsprechende Einformungen besitzen. Vorgeschlagen ist es jedoch auch, diesen Ring über eine Preßverbindung oder beispielsweise über Kleben, Löten, Schweißen o. ä. am Außenmantel des Gehäuses zu arretieren.

Der Schutzumfang dieser Erfindung bezieht sich auch auf gerade oder annä hernd gerade in den Zylinderkopf eingebaute Abstützelemente, sofern diese beim Betrieb eine Schräglage einnehmen können.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird zweckmäßigerweise anhand ihrer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur ein in einem Winkel von etwa 90° zur Lotrechten eingebautes bzw. betrieben es Abstützelement.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die einzige Figur offenbart ein hydraulisches Abstützelement 1 für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Dieses besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 2, welches mit seinem Außenmantel 3 in eine Bohrung 4 eines Zylinderkopfes 5 einer Brennkraftmaschine eingebaut ist. Innerhalb einer Bohrung 6 des Gehäuses 2 ist axial beweglich zum Gehäuse 2 ein Kolben 7 positioniert. An einem Kopf 8 des Kolbens 7 liegt ein Ende eines nicht dargestellten Schlepphebels an. Der Kolben 7 schließt einen Vorratsraum 9 für Hydraulikmittel ein. Im Bereich seiner dem Kopf 8 abgewandten Stirnseite 10 besitzt der Kolben 7 ein als Kugelventil ausgebildetes Rückschlagventil 11. Dieses Rückschlagventil 11 öffnet in Richtung zu einem Hochdruckraum 12. Dieser verläuft axial zwischen der Stirnseite 10 und einem Boden 13 des Gehäuses 2.

Im Außenmantel 3 des Gehäuses 2 verläuft eine Ringnut 14. Diese kommuni ziert mit einem Ende 15 einer Zuleitung 16 für Hydraulikmittel. Dieses Ende 15 mündet an einem schwerkraftseitigen Bereich der Bohrung 4 in die Zuleitung 16. Diametral dem Ende 15 gegenüberliegend besitzt das Gehäuse 2 einen Radialdurchtritt 17 für das Hydraulikmittel. Von diesem Radialdurchtritt 17 wird das Hydraulikmittel über einen ringartigen Pfad 18 zwischen den Elementen 2, 7 zu einem hier als Bohrung gefertigten Übertritt 19 im Kolben 7 geleitet. Dieser Übertritt 19 ist zwar an einem schwerkraftseitigen Bereich zeichnerisch gezeigt, könnte jedoch an jeder beliebigen Stelle verlaufen, da der Kolben 7 gegenüber dem Gehäuse 2 nicht verdrehgesichert ist.

Wie zu erkennen ist, verläuft das Abstützelement 1 hier in etwa in einem Winkel α von 90° zur Lotrechten L. Diese Neigung kann schon beim Einbau der Brennkraftmaschine in den entsprechenden Motorraum ohne Betrieb der Brennkraftmaschine vorliegen (siehe Beschreibungseinleitung). Jedoch ist es auch denkbar, daß das Abstützelement 1 beim instationären Betrieb der Brenn kraftmaschine, beispielsweise in einem Geländewagen, bei Hanglage die gezeigte Position einnimmt und die Brennkraftmaschine in Hanglage abgestellt wird.

Eine aus der Bohrung 4 hier geringfügig herausragende Stirnseite 20 des Gehäu ses 2 ist mit einem Winkelring 21 versehen. Dieser ist umlaufend ausgebildet und verläuft mit einem ringförmigen Schenkel auf einem Bereich des Außen mantels 3, welcher an die Stirnseite 20 angrenzt. Beispielsweise kann der Winkelring 21 über eine Preß- bzw. Schnappverbindung mit der Stirnseite 20 und dem angrenzenden Bereich des Außenmantels 3 verbunden werden. Wie aus der oberen Bildhälfte zu entnehmen ist, besitzt der Winkelring eine Zunge 22. Diese Zunge 22 liegt in einer komplementären Aussparung 23 des Zylin derkopfes 5. Durch diese Konfiguration ist das Gehäuse 2 an einem Verdrehen gegenüber seiner Bohrung 4 wirksam und mit extrem einfachen Mitteln gehin dert. Bei der Montage des Abstützelements 1 mit seinem Gehäuse 2 muß lediglich darauf geachtet werden, daß der Radialdurchtritt 17 oben liegt.

Wird die Brennkraftmaschine so abgestellt, daß das Abstützelement 1 die in der Figur gezeigte Position in etwa einnimmt, so läuft trotz untenliegender Zulei tung 16 der Vorratsraum 9 nicht mehr leer, da der Radialdurchtritt 17 über das einfache Verdrehsicherungsmittel 21 so fixiert ist, daß er in einem schwer kraftfernen Bereich, also oben, verläuft. Bis zum Wiederbefeuern der Brenn kraftmaschine bleibt die im Vorratsraum 9 akkumulierte Menge an Hydraulik mittel weitestgehend erhalten. Es kommt nicht mehr, wie im Stand der Technik zu verzeichnen, zu nachteiligen Klappergeräuschen aufgrund mangelnder Hydraulikmittelbefüllung des Abstützelements 1. Gleichzeitig kann auf die beim Stand der Technik teilweise verwendeten Ölumlenkhülsen verzichtet werden. Diese würden hier ohnehin bei dem gezeigten extremen Schrägeinbau und untenliegendem Radialdurchtritt 17 im Gehäuse 2 ein Leerlaufen des Vorrats raumes 9 nicht genügend verhindern.

Bezugszeichenliste

1

Abstützelement

2

Gehäuse

3

Außenmantel

4

Bohrung

5

Zylinderkopf

6

Bohrung

7

Kolben

8

Kopf

9

Vorratsraum

10

Stirnseite

11

Rückschlagventil

12

Hochdruckraum

13

Boden

14

Ringnut

15

Ende

16

Zuleitung

17

Radialdurchtritt

18

Pfad

19

Übertritt

20

Stirnseite

21

Winkelring, Mittel zur Verdrehsi cherung

22

Zunge

23

Aussparung
L Lotrechte
α Neigungswinkel

Claims

1. Hydraulisches Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

a) das Abstützelement (1) besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse (2), daß mit einem relativ zum Gehäuse (2) axial beweglichen Kolben (7) ineinanderge steckt ist;
b) das Gehäuse (2) ist mit seinem Außenmantel (3) in einer Bohrung (4) eines Zylinderkopfes (5) aufgenommen und überragt mit seiner Stirnseite (20) die Bohrung (4) nicht bzw. nur geringfügig, wobei der Kolben (7) mit seinem Kopf (8) über die Bohrung (4) des Zylinderkopfes (5) hinausreicht, welcher Kopf (8) von einem Ende des Schlepphebels beaufschlagt ist;
c) der Kolben (7) schließt einen Vorratsraum (9) für Hydraulikmittel ein, der bevorzugt an seiner dem Kopf (8) abgewandten Stirnseite (10) durch ein Rück schlagventil (11) für Hydraulikmittel begrenzt ist, das in Richtung zu einem vorzugsweise axial zwischen beiden Elementen (2, 7) befindlichen Hochdruck raum (12) sich öffnend ausgelegt ist;
d) das Gehäuse (2) besitzt wenigstens einen Radialdurchtritt (17) für das Hy draulikmittel, der mit einer Ringnut (14) kommuniziert, die wahlweise an dessen Außenmantel (3) oder der Bohrung (4) des Zylinderkopfes (5) verläuft und von einem Ende (15) einer Zuleitung (16) für das Hydraulikmittel in der Bohrung (4) des Zylinderkopfes (5) geschnitten ist;
e) vom Radialdurchtritt (17) führt zwischen beiden Elementen (2, 7) ein Pfad (18) zu zumindest einem Übertritt (19) im Kolben (7) zum Vorratsraum (9) und
f) das Abstützelement (1) ist unter einem Winkel (α) zur Lotrechten (L) in den Zylinderkopf (5) eingebaut;

dadurch gekennzeichnet,

g) daß der Radialdurchtritt (17) im Gehäuse (2) an einer in Schwerkraftrichtung gesehen hohen oder höchsten Stelle seines Umfangsabschnittes am Außen mantel (3) positioniert ist und
h) daß an der Stirnseite (20) des Gehäuses (2) bzw. an einem dieser benach barten Abschnitt dessen Außenmantels (3) Mittel (21) zur Verdrehsicherung positioniert sind, die zumindest abschnittsweise radial nach außen in eine komplementäre Aussparung (23) des Zylinderkopfes (5) eingreifen.

2. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (21) zur Verdrehsicherung als Winkelring bzw. als segmentartiger Winkelring hergestellt sind, der an der Stirnseite (20) des Gehäuses (2) und dem angrenzen den Abschnitt dessen Außenmantels (3) über seine Schenkel befestigt ist und mit zumindest einer sich radial erstreckenden Zunge (22) in der entsprechenden Aussparung (23) des Zylinderkopfes (5) verläuft.

3. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) um seine Längsachse frei beweglich im Gehäuse (2) angeordnet ist.

4. Abstützelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Ende (15) der Zuleitung (16) im Zylinderkopf (5) an einer in Schwerkraftrichtung gesehen tiefen oder tiefsten Stelle ihres Umfangsabschnit tes in der Bohrung (3) in die Ringnut (14) mündet.

5. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (21) zur Verdrehsicherung über eine Klips- oder Schnappverbindung bzw. über eine Preß-, Löt-, Klebe- oder Schweißverbindung mit dem Außenmantel (3) des Gehäuses (2) fest verbunden sind.