EP1646768A1 - Hydraulic support element - Google Patents

Hydraulic support element

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EP1646768A1
EP1646768A1 EP04735883A EP04735883A EP1646768A1 EP 1646768 A1 EP1646768 A1 EP 1646768A1 EP 04735883 A EP04735883 A EP 04735883A EP 04735883 A EP04735883 A EP 04735883A EP 1646768 A1 EP1646768 A1 EP 1646768A1
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EP
European Patent Office
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support element
pressure piston
element according
face
housing
Prior art date
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EP04735883A
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German (de)
French (fr)
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EP1646768B1 (en
Inventor
Georg Hofmann
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IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00—Using particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic support element for a valve train of an internal combustion engine, with a hollow cylindrical housing, in the bore of which axially movable a pressure piston extends beyond one edge of the housing and at the end at this end a head for mounting a rocker arm and at its end End facing away from the head has a check valve, a high-pressure space for hydraulic medium is generated between the opposite end and an opposite bottom of the housing, which high-pressure space can be supplied with the hydraulic medium from a storage space above the opposite end and enclosed by the pressure piston.
  • a generic support element is previously known from DE 197 06 738 A1. Its pressure piston also consists of an upper and lower part, the lower part having a hydraulic lash adjuster.
  • the manufacture of the upper part proves to be relatively complex. For example, an extrusion process with subsequent maintenance treatment and several grinding processes required.
  • the relatively short guide length of the upper part in the housing can also lead to undesired transverse forces.
  • the ring groove and the snap ring as a loss protection requires further construction and assembly work.
  • a so-called "flat lay” can occur with an undesired introduction of force into the support element.
  • the facing end faces of the upper and lower part are ground extremely precisely.
  • the aforementioned pressure piston is relatively solid and therefore still has optimization potential with regard to lightweight construction.
  • the object of the invention is therefore to provide a support element of the aforementioned type, in which the disadvantages cited are eliminated.
  • this object is achieved in that the pressure piston at its end projecting beyond the edge of the housing and at least one section adjoining it within the housing and extending into the vicinity of the check valve consists of plastic reinforced by glass or carbon fibers.
  • the pressure piston can be manufactured very easily and inexpensively, preferably by injection molding.
  • the guide length of the pressure piston in the bore of the housing increases significantly, so that the lateral rocker forces introduced can be better supported. This measure stems in particular from the smooth surface design of the upper part of the pressure piston at least within the bore of the housing. If the upper part of the pressure piston, as is the subject of a further subclaim, is extended with a shoulder into a bore of the lower part thereof, then this has an even greater guide length.
  • plastic is to be understood in particular as a substance that can be processed by injection molding, such. B. of organic origin or a so-called "plastic". It is also thought of die-cast aluminum or sintered metal.
  • reinforcing inserts which are further specified according to the claims, and further materials for storage are available to the person skilled in the art, make a considerable contribution to the protection against wear and the strength of the pressure piston.
  • wedge-like snap projections are molded onto an outer jacket of the pressure piston, expediently at its upper part. These find an upper stop on an annular shoulder of an annular groove in the bore of the housing. If necessary, the snap projections can also be designed as separate components. Is too it is conceivable to completely dispense with the snap projections and thus the aforementioned securing.
  • knobs advantageously have a relatively small contact area, so that a line or ball contact is made.
  • the person skilled in the art will design the knobs in such a way that the abovementioned plan stop is no longer or no longer significant.
  • the hydraulic medium can also pass into the reservoir through longitudinal slots arranged in the shoulder. Due to the longitudinal slots, the thermal expansion in the element is also compensated excellently.
  • a fixed connection to the lower part should be made via the approach.
  • An additional system is implemented using so-called connection knobs on the lower edge area.
  • the entire pressure piston caused by a compression spring in the high-pressure chamber, can perform a desired rotary movement about its longitudinal axis.
  • the axial extension of the pressure piston downwards creates an additionally improved introduction of the transverse forces.
  • the measures of the invention can equally be applied to so-called switchable and non-switchable support elements. Switchable support elements are to be understood in particular as those in which the pressure piston can optionally be connected to the housing via coupling means.
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal section through a support element according to the invention
  • Figure 2 is a view of a pressure piston of the aforementioned support element
  • FIG. 3 shows a bottom view of the pressure piston according to FIG. 2.
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 is a hydraulic support element 1.
  • This has a hollow cylindrical housing 2.
  • a pressure piston 4 runs axially movably in a bore 3 of the housing 2.
  • This pressure piston 4 projects with its end 5 over an edge 6 of the housing 2.
  • the pressure piston has on the end side 4 a head 7.
  • a rocker arm can be mounted on this head 7.
  • an upper part 4a of the pressure piston 4 is made of plastic.
  • This plastic is expediently reinforced by glass or carbon fibers also has glass or carbon balls for further wear protection or to optimize stiffness.
  • An outer jacket 14 of the upper part 4a is formed with a completely smooth surface within the bore 3 of the housing 2.
  • the pressure piston 4 has an excellent overall guide length in the housing 2, as a result of which the tilting moment guided by the rocker arm into the support element 1 can be supported well.
  • the bore 3 of the housing 2 has an annular groove 16.
  • the upper part 4a strikes an upper side of this annular groove 16 via snap projections 15 which are distributed over the circumference and advantageously in one piece.
  • snap projections 15 are distributed over the circumference and advantageously in one piece.
  • the upper part 4a adjoins a facing end face 17 of a lower part 4b of the pressure piston 4 via a ring 18 formed by a reduction in the diameter of its outer casing 14.
  • the ring 18 has circumferentially distributed and, for example, plastically deformable knobs 19. Because of these knobs 19, an excellent contact surface is created in the contact area between the upper part 4a and the lower part 4b, so that the State of the art occurring "face impact errors" can be easily eliminated.
  • the reduction in diameter of the upper part 4a within a bore 21 of the lower part 4b is continued with a shoulder 22.
  • the upper part 4a runs non-rotatably in the bore 21 of the lower part 4b via the extension 22.
  • An additional connection of the upper part 4a to the lower part 4b takes place via connecting knobs 26 shown in FIG.
  • the thermal expansion can be compensated excellently via longitudinal slots 24 in the extension 22.
  • This hydraulic medium passage is fed from a high-pressure chamber 11.
  • This high-pressure chamber 11 lies axially between a bottom 25 of the lower part 4b and a facing bottom 10 of the housing 2. From there, the hydraulic medium becomes axially between the outer jacket 14 of the pressure piston during a high-pressure phase of the play compensation element 4 and the bore 3 of the housing 2 is pushed upward and passes through passages 20 between the knobs 19 into the longitudinal slots 24.
  • knobs 19 on the ring 18 of the upper part 4a crown-like openings or the like can also be applied for a hydraulic medium passage. If necessary, it is conceivable to arrange the knobs 19 or the like on the end face 17 of the lower part 4b.
  • the pressure piston 4 can also be produced in one piece from the plastic.
  • the pressure piston 4 or its upper part 4a is advantageously manufactured in an injection molding process. This is relatively inexpensive and there is no need for complex finishing measures such as the prior art cited in the introduction to the description. It is also conceivable to manufacture the pressure piston 4 by powder metallurgy or to take further wear protection measures such as suitable conditions in the area of its head 7. For example, aluminum die-cast or sintered metal is also intended for the material of the pressure piston.

Abstract

The invention relates to a hydraulic support element (1) for a valve gear for an internal combustion engine. Said element consists of a cylindrical hollow case (2) in whose bore hole (3) a pressure piston (4) made of a glass or carbon fibre reinforced plastic is arranged.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Hydraulisches AbstützelementHydraulic support element
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen Gehäuse, in dessen Bohrung axial beweglich ein Druckkolben verläuft, welcher mit einem Ende einen Rand des Gehäuses überragt und stirnseitig an diesem Ende einen Kopf zur Lagerung eines Schlepphebels und an seinem dem Kopf abgewandten Ende ein Rückschlagventil aufweist, wobei zwischen dem abgewandten Ende und einem gegenüberliegenden Boden des Gehäuses ein Hochdruckraum für Hydraulikmittel generiert ist, welcher Hochdruckraum aus einem oberhalb des abgewandten Endes liegenden und von dem Druckkolben eingeschlossenen Vorratsraum mit dem Hydraulikmittel versorgbar ist.The invention relates to a hydraulic support element for a valve train of an internal combustion engine, with a hollow cylindrical housing, in the bore of which axially movable a pressure piston extends beyond one edge of the housing and at the end at this end a head for mounting a rocker arm and at its end End facing away from the head has a check valve, a high-pressure space for hydraulic medium is generated between the opposite end and an opposite bottom of the housing, which high-pressure space can be supplied with the hydraulic medium from a storage space above the opposite end and enclosed by the pressure piston.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Ein gattungsgemäßes Abstützelement ist aus der DE 197 06 738 A1 vorbekannt. Dessen Druckkolben besteht ebenfalls aus einem Ober- und Unterteil, wobei das Unterteil eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung aufweist.A generic support element is previously known from DE 197 06 738 A1. Its pressure piston also consists of an upper and lower part, the lower part having a hydraulic lash adjuster.
Nachteilig ist es, dass sich die Fertigung des Oberteils als relativ aufwändig erweist. So ist beispielsweise ein Fließpreßvorgang mit anschließender War- mebehandlung und mehreren Schleifvorgängen erforderlich. Auch kann es aufgrund der relativ kurzen Führungslänge des Oberteils im Gehäuse zu unerwünschten Querkräften kommen. Gleichfalls erfordert die Ringnut und der Sprengring als Verliersicherung einen weiteren Bau- und Montageaufwand. Zudem kann durch das Aufstellen des Oberteils über dessen Ring im unteren Bereich auf einer zugewandten Stirnseite des Unterteils ein sogenannter "Planschlag" mit einer ebenfalls unerwünschten Krafteinleitung in das Abstützelement auftreten. Um diesen "Planschlag" so gering wie möglich zu halten, werden daher die einander zugewandten Stirnflächen von Ober- und Unterteil ex- trem genau geschliffen. Schließlich wird festgestellt, dass der vorgenannte Druckkolben relativ massiv ausgebildet ist und somit noch ein Optimierungspotential hinsichtlich Leichtbau besitzt.It is disadvantageous that the manufacture of the upper part proves to be relatively complex. For example, an extrusion process with subsequent maintenance treatment and several grinding processes required. The relatively short guide length of the upper part in the housing can also lead to undesired transverse forces. Likewise, the ring groove and the snap ring as a loss protection requires further construction and assembly work. In addition, by setting up the upper part via its ring in the lower area on a facing end face of the lower part, a so-called "flat lay" can occur with an undesired introduction of force into the support element. In order to keep this "flat face" as low as possible, the facing end faces of the upper and lower part are ground extremely precisely. Finally, it is found that the aforementioned pressure piston is relatively solid and therefore still has optimization potential with regard to lightweight construction.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Abstützelement der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide a support element of the aforementioned type, in which the disadvantages cited are eliminated.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Druckkolben an seinem den Rand des Gehäuses überragenden Ende sowie zumindest einem sich daran innerhalb des Gehäuses anschließenden und bis in die Nähe des Rückschlagventils verlaufenden Abschnitt aus durch Glas- oder Kohlefasern verstärktem Kunststoff besteht.According to the invention, this object is achieved in that the pressure piston at its end projecting beyond the edge of the housing and at least one section adjoining it within the housing and extending into the vicinity of the check valve consists of plastic reinforced by glass or carbon fibers.
Hierdurch sind die beschreibungseinleitend zitierten Nachteile wirkungsvoll vermieden. Der Druckkolben lässt sich sehr einfach und kostengünstig, vorzugsweise spritzgießtechnisch, fertigen. Gleichzeitig erhöht sich signifikant die Führungslänge des Druckkolbens in der Bohrung des Gehäuses, so dass durch den aufliegenden Schlepphebel eingeleitete Querkräfte besser abstützbar sind. Diese Maßnahme rührt insbesondere von der glattflächigen Ausbildung des Oberteils des Druckkolbens zumindest innerhalb der Bohrung des Gehäuses her. Wird das Oberteil des Druckkolbens, so wie es Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs ist, mit einem Ansatz bis in eine Bohrung dessen Unterteils hinein verlängert, so hat dieser eine noch größere Führungslänge.As a result, the disadvantages cited in the introduction are effectively avoided. The pressure piston can be manufactured very easily and inexpensively, preferably by injection molding. At the same time, the guide length of the pressure piston in the bore of the housing increases significantly, so that the lateral rocker forces introduced can be better supported. This measure stems in particular from the smooth surface design of the upper part of the pressure piston at least within the bore of the housing. If the upper part of the pressure piston, as is the subject of a further subclaim, is extended with a shoulder into a bore of the lower part thereof, then this has an even greater guide length.
Denkbar und mit vom Schutzumfang der Erfindung einbezogen ist auf jeden Fall auch eine Lösung, bei welcher der Druckkolben mit Oberteil und Unterteil komplett einteilig aus einem Kunststoff besteht. Somit entfallen die Fügemaßnahmen des Oberteils mit dem Unterteil. Unter dem Begriff "Kunststoff" ist insbesondere ein derartiger Stoff zu verstehen, welcher sich spritzgießtechnisch verarbeiten lässt, so z. B. organischen Ursprungs bzw. eine sog. „Plaste". Es ist auch an Aluminiumdruckguß oder Sintermetall gedacht.A solution is also conceivable and included in the scope of protection of the invention, in which the pressure piston with the upper part and lower part consists entirely of one piece from a plastic. This eliminates the joining measures of the upper part with the lower part. The term "plastic" is to be understood in particular as a substance that can be processed by injection molding, such. B. of organic origin or a so-called "plastic". It is also thought of die-cast aluminum or sintered metal.
Die anspruchsgemäß weiter aufgeführten Verstärkungseinlagen, wobei sich dem Fachmann an dieser Stelle noch weitere Materialien zur Einlagerung erschließen, tragen erheblich zum Verschleißschutz und zur Festigkeit des Druckkolbens bei.The reinforcing inserts, which are further specified according to the claims, and further materials for storage are available to the person skilled in the art, make a considerable contribution to the protection against wear and the strength of the pressure piston.
Gemäß einem weiteren Unteranspruch ist es vorgeschlagen, nur das Oberteil des Druckkolbens aus dem Kunststoff zu fertigen und das Unterteil mit der hydraulischen Spielausgleichseinrichtung aus bisher ausgeführtem, metallischen Werkstoff herzustellen. Diese Maßnahme ist fertigungstechnisch besonders günstig.According to a further subclaim, it is proposed to manufacture only the upper part of the pressure piston from the plastic and to produce the lower part with the hydraulic lash adjuster from metallic material previously carried out. This measure is particularly favorable in terms of production technology.
Eine einfache Verlier- und Transportsicherung am Abstützelement geht aus einem weiteren Unteranspruch hervor. Demnach sind an einem Außenmantel des Druckkolbens, zweckmäßigerweise an dessen Oberteil, keilartige Schnappvorsprünge angespritzt. Diese finden einen oberen Anschlag an einem Ringabsatz einer Ringnut der Bohrung des Gehäuses. Gegebenenfalls können die Schnappvorsprünge auch als separate Bauteile ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, auf die Schnappvorsprünge und somit die vorgenannte Sicherung komplett zu verzichten.A simple securing against loss and transport on the support element results from a further subclaim. Accordingly, wedge-like snap projections are molded onto an outer jacket of the pressure piston, expediently at its upper part. These find an upper stop on an annular shoulder of an annular groove in the bore of the housing. If necessary, the snap projections can also be designed as separate components. Is too it is conceivable to completely dispense with the snap projections and thus the aforementioned securing.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es auch vorgeschlagen, und dies betrifft die zweiteilige Ausbildung des Druckkolbens, an einem Ring, über welchen das Ober- auf dem Unterteil aufliegt, umfangsverteilte elastisch oder plastisch verformbare Noppen anzuordnen. Diese Noppen haben zweckmäßigerweise eine relativ geringe Kontaktfläche, so dass ein Linien- oder Kugelkontakt hergestellt ist. Der Fachmann wird die Noppen derartig auslegen, dass der vorgenannte Planschlag nicht mehr oder nicht mehr signifikant zum Tragen kommt.In an embodiment of the invention, it is also proposed, and this relates to the two-part design of the pressure piston, on a ring over which the upper part rests on the lower part, to arrange circumferentially distributed elastically or plastically deformable knobs. These knobs advantageously have a relatively small contact area, so that a line or ball contact is made. The person skilled in the art will design the knobs in such a way that the abovementioned plan stop is no longer or no longer significant.
Es kann auch vorgesehen sein, über die in Umfangsrichtung zwischen den Noppen liegenden Durchlässe einen internen Hydraulikmittelübertritt vom Hochdruckraum in den vom Druckkolben eingeschlossenen Vorratsraum zu- rück zu generieren. Gegebenenfalls können derartige Durchlässe nach einem weiteren Unteranspruch auch dadurch geschaffen werden, dass in der entsprechenden Stirnseite im Kontaktbereich vom Ober- zum Unterteil Radialdurchbrüche, beispielsweise kronenartiger Geometrie, bestehen.Provision can also be made to generate an internal hydraulic medium transfer from the high-pressure space back into the storage space enclosed by the pressure piston via the passages lying in the circumferential direction between the knobs. If necessary, such passages can also be created according to a further subclaim in that radial openings, for example crown-like geometry, exist in the corresponding end face in the contact area from the upper part to the lower part.
Wird, was zudem erfindungsgemäß ausgeführt ist, das Oberteil über einen Ansatz innerhalb einer Bohrung des Innenteils fortgeführt, kann der Hydraulikmit- teldurchtritt in den Vorratsraum auch durch in dem Ansatz angeordnete Längsschlitze erfolgen. Aufgrund der Längsschlitze wird zudem hervorragend die Wärmedehnung im Element ausgeglichen. Dabei soll über den Ansatz eine feste Verbindung mit dem Unterteil erfolgen. Eine zusätzliche Anlage ist über sogenannte Anbindungsnoppen am unteren Kantenbereich realisiert.If, what is also carried out according to the invention, the upper part is continued via a shoulder within a bore in the inner part, the hydraulic medium can also pass into the reservoir through longitudinal slots arranged in the shoulder. Due to the longitudinal slots, the thermal expansion in the element is also compensated excellently. A fixed connection to the lower part should be made via the approach. An additional system is implemented using so-called connection knobs on the lower edge area.
Durch die somit feste Verbindung des Oberteils mit dem Unterteil kann der gesamte Druckkolben, hervorgerufen durch eine Druckfeder im Hochdruckraum, eine erwünschte Drehbewegung um seine Längsachse vollziehen. Gleichzeitig ist durch die axiale Verlängerung des Druckkolbens nach unten eine zusätzlich verbesserte Einleitung der Querkräfte geschaffen. Die Maßnahmen der Erfindung können gleichermaßen bei sogenannten schaltbaren und nichtschaltbaren Abstützelementen Anwendung finden. Unter schaltbaren Abstützelementen sind insbesondere diejenigen zu verstehen, bei welchen über Koppelmittel wahlweise der Druckkolben mit dem Gehäuse verbindbar ist.As a result of the fixed connection of the upper part to the lower part, the entire pressure piston, caused by a compression spring in the high-pressure chamber, can perform a desired rotary movement about its longitudinal axis. At the same time, the axial extension of the pressure piston downwards creates an additionally improved introduction of the transverse forces. The measures of the invention can equally be applied to so-called switchable and non-switchable support elements. Switchable support elements are to be understood in particular as those in which the pressure piston can optionally be connected to the housing via coupling means.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is expediently explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 einen Teillängsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abstützele- ment;FIG. 1 shows a partial longitudinal section through a support element according to the invention;
Figur 2 eine Ansicht auf einen Druckkolben des vorgenannten Abstützelements undFigure 2 is a view of a pressure piston of the aforementioned support element and
Figur 3 eine Unteransicht auf den Druckkolben nach Figur 2.3 shows a bottom view of the pressure piston according to FIG. 2.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Dargestellt ist in Figur 1 ein hydraulisches Abstützelement 1. Dieses hat ein hohlzylindrisches Gehäuse 2. In einer Bohrung 3 des Gehäuses 2 verläuft axial beweglich ein Druckkolben 4. Dieser Druckkolben 4 überragt mit seinem Ende 5 einen Rand 6 des Gehäuses 2. Endseitig hat der Druckkolben 4 einen Kopf 7. Auf diesem Kopf 7 kann ein Schlepphebel gelagert werden. Wie zudem er- kennbar ist, besteht ein Oberteil 4a des Druckkolbens 4 aus Kunststoff. Dieser Kunststoff ist zweckmäßigerweise durch Glas- oder Kohlefasern verstärkt und hat zusätzlich Glas- oder Kohlekugeln für einen weiteren Verschleißschutz oder zur Steifigkeitsoptimierung.Shown in FIG. 1 is a hydraulic support element 1. This has a hollow cylindrical housing 2. A pressure piston 4 runs axially movably in a bore 3 of the housing 2. This pressure piston 4 projects with its end 5 over an edge 6 of the housing 2. The pressure piston has on the end side 4 a head 7. A rocker arm can be mounted on this head 7. As can also be seen, an upper part 4a of the pressure piston 4 is made of plastic. This plastic is expediently reinforced by glass or carbon fibers also has glass or carbon balls for further wear protection or to optimize stiffness.
Ein Außenmantel 14 des Oberteils 4a ist innerhalb der Bohrung 3 des Gehäu- ses 2 vollkommen glattflächig ausgebildet. Hierdurch hat der Druckkolben 4 insgesamt eine hervorragende Führungslänge im Gehäuse 2, wodurch das vom Schlepphebel in das Abstützelement 1 geleitete Kippmoment gut abstützbar ist.An outer jacket 14 of the upper part 4a is formed with a completely smooth surface within the bore 3 of the housing 2. As a result, the pressure piston 4 has an excellent overall guide length in the housing 2, as a result of which the tilting moment guided by the rocker arm into the support element 1 can be supported well.
Die Bohrung 3 des Gehäuses 2 hat eine Ringnut 16. An einer Oberseite dieser Ringnut 16 schlägt das Oberteil 4a über umfangsverteilte und vorteilhafterweise einteilig von diesem ausgehende Schnappvorsprünge 15 an. Somit wird über diese Schnappvorsprünge 15 eine einfache Transport- und Verliersicherung für das Abstützelement 1 geschaffen.The bore 3 of the housing 2 has an annular groove 16. The upper part 4a strikes an upper side of this annular groove 16 via snap projections 15 which are distributed over the circumference and advantageously in one piece. Thus, a simple transport and loss protection for the supporting element 1 is created via these snap projections 15.
Nach Figur 1 grenzt das Oberteil 4a über einen durch eine Durchmesserverringerung seines Außenmantels 14 gebildeten Ring 18 an eine zugewandte Stirnseite 17 eines Unterteils 4b des Druckkolbens 4 an. Dabei hat, wie aus den Figuren 2, 3 hervorgeht, der Ring 18 umfangsverteilte und beispielsweise plas- tisch verformbare Noppen 19. Aufgrund dieser Noppen 19 wird eine hervorragende Kontaktfläche im Kontaktbereich zwischen dem Oberteil 4a und dem Unterteil 4b geschaffen, so daß das die im Stand der Technik auftretenden "Planschlagfehler" gut eliminierbar sind.According to FIG. 1, the upper part 4a adjoins a facing end face 17 of a lower part 4b of the pressure piston 4 via a ring 18 formed by a reduction in the diameter of its outer casing 14. 2, 3, the ring 18 has circumferentially distributed and, for example, plastically deformable knobs 19. Because of these knobs 19, an excellent contact surface is created in the contact area between the upper part 4a and the lower part 4b, so that the State of the art occurring "face impact errors" can be easily eliminated.
Wie des weiteren aus Figur 1 hervorgeht, ist die Durchmesserverringerung des Oberteils 4a innerhalb einer Bohrung 21 des Unterteils 4b mit einem Ansatz 22 fortgeführt. Über den Ansatz 22 verläuft das Oberteil 4a verdrehfest in der Bohrung 21 des Unterteils 4b. Über aus Figur 2 hervorgehende Anbindungsnoppen 26 erfolgt eine zusätzliche Anbindung des Oberteils 4a an dem Unterteil 4b.As can further be seen from FIG. 1, the reduction in diameter of the upper part 4a within a bore 21 of the lower part 4b is continued with a shoulder 22. The upper part 4a runs non-rotatably in the bore 21 of the lower part 4b via the extension 22. An additional connection of the upper part 4a to the lower part 4b takes place via connecting knobs 26 shown in FIG.
Über Längsschlitze 24 im Ansatz 22 kann einerseits die Wärmedehnung hervorragend ausgeglichen werden. Andererseits kann hier ein Hydraulikmittel- durchtritt zu einem vom Oberteil 4a eingeschlossenen Vorratsraum 12 für Hydraulikmittel geschaffen werden. Gespeist wird dieser Hydraulikmitteldurchtritt aus einem Hochdruckraum 11. Dieser Hochdruckraum 11 liegt axial zwischen einem Boden 25 des Unterteils 4b und einem zugewandten Boden 10 des Ge- häuses 2. Von da aus wird das Hydraulikmittel während einer Hochdruckphase des Spielausgleichselements axial zwischen dem Außenmantel 14 des Druckkolbens 4 und der Bohrung 3 des Gehäuses 2 nach oben gedrückt und tritt über Durchlässe 20 zwischen den Noppen 19 in die Längsschlitze 24.On the one hand, the thermal expansion can be compensated excellently via longitudinal slots 24 in the extension 22. On the other hand, a hydraulic fluid passage to a reservoir 12 enclosed by the upper part 4a for hydraulic medium. This hydraulic medium passage is fed from a high-pressure chamber 11. This high-pressure chamber 11 lies axially between a bottom 25 of the lower part 4b and a facing bottom 10 of the housing 2. From there, the hydraulic medium becomes axially between the outer jacket 14 of the pressure piston during a high-pressure phase of the play compensation element 4 and the bore 3 of the housing 2 is pushed upward and passes through passages 20 between the knobs 19 into the longitudinal slots 24.
Anstelle der Noppen 19 am Ring 18 des Oberteils 4a können auch kronenartige Durchbrüche oder ähnliches für einen Hydraulikmitteldurchtritt appliziert sein. Gegebenenfalls ist es denkbar, die Noppen 19 oder dergleichen an der Stirnseite 17 des Unterteils 4b anzuordnen.Instead of the knobs 19 on the ring 18 of the upper part 4a, crown-like openings or the like can also be applied for a hydraulic medium passage. If necessary, it is conceivable to arrange the knobs 19 or the like on the end face 17 of the lower part 4b.
Der Druckkolben 4 kann auch komplett einteilig aus dem Kunststoff hergestellt werden. Vorteilhafterweise wird der Druckkolben 4 bzw. dessen Oberteil 4a in einem Spritzgießverfahren gefertigt. Dieses ist relativ kostengünstig und es erübrigen sich aufwändige Feinbearbeitungsmaßnahmen wie im beschreibungseinleitend zitierten Stand der Technik notwendig. Auch ist es denkbar, den Druckkolben 4 pulvermetallurgisch zu fertigen bzw. im Bereich dessen Kopfes 7 weitere Verschleißschutzmaßnahmen wie geeignete Auflagen zu treffen. Beispielsweise ist für den Werkstoff des Druckkolbens auch an Aluminiumdruckguß oder Sintermetall gedacht.The pressure piston 4 can also be produced in one piece from the plastic. The pressure piston 4 or its upper part 4a is advantageously manufactured in an injection molding process. This is relatively inexpensive and there is no need for complex finishing measures such as the prior art cited in the introduction to the description. It is also conceivable to manufacture the pressure piston 4 by powder metallurgy or to take further wear protection measures such as suitable conditions in the area of its head 7. For example, aluminum die-cast or sintered metal is also intended for the material of the pressure piston.
Zeichnerisch nicht direkt offenbart ist eine Variante, bei welcher das Oberteil 4a nicht über den Ansatz 22 in die Bohrung 21 des Unterteils 4b verlängert ist, sondern "lediglich" über seinen Ring 18 auf der Stirnseite 17 des Unterteils 4b aufsteht und hier ein direkter Übertritt für das Hydraulikmittel über die Durchlässe 20 zwischen den Noppen 19 in den Vorratsraum 12 generiert ist. Liste der BezugszahlenA variant in which the upper part 4a is not extended via the extension 22 into the bore 21 of the lower part 4b, but rather “only” stands up via its ring 18 on the end face 17 of the lower part 4b and here a direct transition for is not directly disclosed in the drawing the hydraulic medium is generated in the storage space 12 via the passages 20 between the knobs 19. List of reference numbers
Abstützelement Gehäuse Bohrung Druckkolbena Oberteilb Unterteil Ende Rand Kopf Ende Rückschlagventil0 Boden1 Hochdruckraum2 Vorratsraum3 Abschnitt4 Außenmantel5 Schnappvorsprung6 Ringnut7 Stirnseite8 Ring9 Noppen0 Durchlaß1 Bohrung2 Ansatz3 Stirnseite4 Längsschlitz5 Boden6 Anbindungsnoppen Supporting element Housing Bore Pressure piston a Upper part b Lower part End Edge Head End Check valve0 Floor1 High pressure space2 Storage space3 Section4 Outer jacket5 Snap projection6 Ring groove7 Front side8 Ring9 Nubs0 Passage1 Bore2 Extension3 Front side4 Longitudinal slot5 Floor6 Connection knobs

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulisches Abstützelement (1) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem hohlzylindrischen Gehäuse (2), in dessen Bohrung (3) a- xial beweglich ein Druckkolben (4) verläuft, welcher mit einem Ende (5) einen Rand (6) des Gehäuses (2) überragt und stirnseitig an diesem Ende (5) einen Kopf (7) zur Lagerung eines Schlepphebels und an seinem dem Kopf (7) abgewandten Ende (8) ein Rückschlagventil (9) aufweist, wobei zwischen dem abgewandten Ende (8) und einem gegenüberliegenden Boden (10) des Gehäuses (2) ein Hochdruckraum (11) für Hydraulikmittel generiert ist, welcher Hochdruckraum (11) aus einem oberhalb des abgewandten Endes (8) liegenden und von dem Druckkolben (4) eingeschlossenen Vorratsraum (12) mit dem Hydraulikmittel versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (4) an seinem den Rand (6) des Gehäuses (2) überragenden Ende (5) sowie zumindest einem sich daran innerhalb des Gehäuses (2) anschließenden und bis in die Nähe des Rückschlagventils (9) verlaufenden Abschnitt (13) aus durch Glas- oder Kohlefasern verstärktem Kunststoff besteht.1. Hydraulic support element (1) for a valve train of an internal combustion engine, with a hollow cylindrical housing (2), in the bore (3) of which a pressure piston (4) is axially movable and has an end (5) with an edge (6) Exceeds the housing (2) and has a head (7) for supporting a rocker arm on the front side at this end (5) and a check valve (9) on its end (8) facing away from the head (7), with between the opposite end (8 ) and an opposite bottom (10) of the housing (2), a high-pressure chamber (11) for hydraulic medium is generated, which high-pressure chamber (11) from a storage chamber (12) lying above the opposite end (8) and enclosed by the pressure piston (4) can be supplied with the hydraulic medium, characterized in that the pressure piston (4) at its end (5) projecting beyond the edge (6) of the housing (2) and at least one adjoining it inside the housing (2) and up to the vicinity of the Rücksc Hlagventils (9) extending section (13) consists of plastic reinforced by glass or carbon fibers.
2. Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoff des Druckkolbens (4) zusätzlich Glas- oder Kohlekugeln als Verstärkung eingebettet sind.2. Support element according to claim 1, characterized in that in the plastic of the pressure piston (4) additional glass or carbon balls are embedded as reinforcement.
3. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (4) zweiteilig hergestellt ist, wobei er einerseits aus einem Oberteil (4a) aus dem Kunststoff besteht, welches Oberteil (4a) sich zusammensetzt aus dem Ende (5) und dem in der Nähe des Rückschlagven- tils (9) endenden Abschnitt (13) und wobei der Druckkolben (4) andererseits aus einem Unterteil (4b) aus metallischem Werkstoff mit dem Rückschlagventil (9) besteht. 3. Support element according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure piston (4) is made in two parts, wherein it consists on the one hand of an upper part (4a) made of plastic, which upper part (4a) is composed of the end (5) and the section (13) ending in the vicinity of the check valve (9) and the pressure piston (4) on the other hand consisting of a lower part (4b) made of metallic material with the check valve (9).
. Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an einem Außenmantel (14) des Abschnitts (13) des Druckkolbens (4) umfangsverteil- te und einteilig von diesem ausgehende Schnappvorsprünge (15) angeordnet sind, welche einen oberen Anschlag in einer Ringnut (16) der Bohrung (3) des Gehäuses (2) finden., Support element according to claim 1, characterized in that on an outer casing (14) of the section (13) of the pressure piston (4) circumferentially distributed and one-piece starting projections (15) are arranged which have an upper stop in an annular groove (16) find the hole (3) in the housing (2).
5. Abstützelement nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenmantel (14) des Abschnitts (13) des Druckkolbens (4), oder, für den Fall des Rückbezugs nach Anspruch 4, ein Außenmantel (14) des Abschnitts (13) des Druckkolbens (4) bis auf die Schnappvorsprünge (15), vollkommen oder zumindest weitestgehend glattflächig ausgebildet ist.5. Support element according to claim 1 or 4, characterized in that an outer jacket (14) of the section (13) of the pressure piston (4), or, in the case of back reference according to claim 4, an outer jacket (14) of the section (13) of the pressure piston (4), except for the snap projections (15), is completely or at least largely smooth.
6. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das O- berteil (4a) des Druckkolbens (4) über einen Ring (18) an einer zugewandten Stirnseite (17) des Unterteils (4b) aufliegt, wobei von dem Ring (18) um- fangsverteilte, elastisch oder plastisch verformbare sowie an der Stirnseite (17) anliegende Noppen (19) ausgehen.6. Support element according to claim 3, characterized in that the upper part (4a) of the pressure piston (4) rests via a ring (18) on a facing end face (17) of the lower part (4b), of the ring (18) Circumferentially distributed, elastically or plastically deformable knobs (19) resting against the end face (17).
7. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das O- berteil (4a) des Druckkolbens (4) über einen Ring (18) an einer zugewandten Stirnseite (17) des Unterteils (4b) aufliegt, wobei in dem Ring (18) oder in der Stirnseite (17) an die jeweils gegenüberliegenden Bauteile Stirnseite (17) / Ring (18) angrenzende, kronenartige Radialdurchbrüche verlaufen.7. Support element according to claim 3, characterized in that the upper part (4a) of the pressure piston (4) rests on a facing end face (17) of the lower part (4b) via a ring (18), wherein in the ring (18) or in the end face (17), crown-like radial breakthroughs adjoining the respectively opposite components end face (17) / ring (18).
8. Abstützelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Noppen (19) (Anspruch 6) oder den Radialdurchbrüchen (An- spruch 7) ein Durchlaß (20) für das Hydraulikmittel in den Vorratsraum (12) gebildet ist.8. Support element according to claim 6 or 7, characterized in that between the knobs (19) (claim 6) or the radial openings (arrival saying 7) a passage (20) for the hydraulic medium in the storage space (12) is formed.
9. Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das O- berteil (4a) des Druckkolbens (4) über einen durch eine Durchmessenterrin- gerung seines Außenmantels (14) gebildeten Ring (18) an einer zugewandten Stirnseite (17) des Unterteils (4b) aufliegt, wobei von dem Ring (18) umfangsverteilte elastisch oder plastisch verformbare Noppen (19) ausgehen und wobei die Durchmesserverringerung in eine Bohrung (21) des Unterteils (4b) als Ansatz (22) fest eingebaut ist.9. Support element according to claim 3, characterized in that the upper part (4a) of the pressure piston (4) via a ring (18) formed by a diameter reduction of its outer jacket (14) on a facing end face (17) of the lower part ( 4b) rests, with elastically or plastically deformable knobs (19) extending circumferentially from the ring (18) and the diameter reduction being firmly installed in a bore (21) of the lower part (4b) as an extension (22).
10. Abstützelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß von einer unteren Stirnseite (23) des Ansatzes (22) des Unterteils (4b) ein oder mehrere Längsschlitze (24) ausgehen, wobei das Hydraulikmittel durch einen zwischen dem Ober- und Unterteil (4a, 4b) des Druckkolbens (4) liegenden, durch Noppen (19) oder kronenartige Durchbrüche gebildeten Durchlaß (20) über die Längsschlitze (24) in den Vorratsraum (12) leitbar ist.10. Support element according to claim 9, characterized in that one or more longitudinal slots (24) extend from a lower end face (23) of the projection (22) of the lower part (4b), the hydraulic medium through a between the upper and lower part (4a , 4b) of the pressure piston (4), which is formed by knobs (19) or crown-like openings (20) through the longitudinal slots (24) into the storage space (12).
11. Abstützelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Randbereich zwischen dem Außenmantel (14) sowie einer unteren Stirnseite (23) des Ansatzes (22) mit Anbindungsnoppen (26) zur Anlage in der Bohrung (21) versehen ist.11. Support element according to claim 9, characterized in that an edge region between the outer jacket (14) and a lower end face (23) of the projection (22) with connecting knobs (26) for abutment in the bore (21) is provided.
12. Abstützelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (4) spritzgießtechnisch gefertigt ist. 12. Support element according to claim 1, characterized in that the pressure piston (4) is made by injection molding.
13. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (1) nichtschaltbar ausgelegt ist.13. Support element according to claim 1, characterized in that the support element (1) is designed non-switchable.
14. Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (1) schaltbar zur Erzielung unterschiedlicher Ventilhübe ausgelegt ist. 14. Support element according to claim 1, characterized in that the support element (1) is designed switchable to achieve different valve lifts.
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