EP1767748A2 - Kraftübertragungsvorrichtung mit hydraulischer Ventilspielausgleichsvorrichtung - Google Patents

Kraftübertragungsvorrichtung mit hydraulischer Ventilspielausgleichsvorrichtung Download PDF

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EP1767748A2
EP1767748A2 EP06118699A EP06118699A EP1767748A2 EP 1767748 A2 EP1767748 A2 EP 1767748A2 EP 06118699 A EP06118699 A EP 06118699A EP 06118699 A EP06118699 A EP 06118699A EP 1767748 A2 EP1767748 A2 EP 1767748A2
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EP
European Patent Office
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hydraulic fluid
hydraulic
transmission device
power transmission
valve
Prior art date
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Withdrawn
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EP06118699A
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Inventor
Friedrich Hieronymus
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IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Publication date
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    • 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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • 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
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • 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
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a power transmission device with hydraulic valve clearance compensation device for a valve train of an internal combustion engine.
  • the power transmission device is longitudinally movably guided on an outer lateral surface in a guide inclined to gravity of the internal combustion engine and has on one end face secured against rotation about the longitudinal axis of the guide ground, which is supported on an inner side a flat end face of a balance piston of the valve lash adjuster surface and on the inside has a hydraulic fluid transfer, which connects a connected to a hydraulic fluid supply to the internal combustion engine Hydraulikstoffvorraum with a running within the balance piston hydraulic fluid reservoir, which serves to supply a working space of the valve lash adjuster.
  • a particularly critical operating state in this context is a starting process of a cold internal combustion engine, which was usually turned off with one or more open gas exchange valves, so that the compensating piston of the associated valve clearance compensation devices under force of the gas exchange valve spring and depending on the duration of the intermediate stoppage phase of the internal combustion engine partially or have completely sunk while largely displacing hydraulic fluid from the working space.
  • the hydraulic fluid pump promotes no or no sufficient hydraulic fluid flow to the balance piston during startup, it is essentially the sole task of the hydraulic fluid reservoir to fully cover the considerable hydraulic fluid demand of the working space during its expansion from the sunken position of the balance piston in its working position.
  • An insufficiently large or insufficiently filled hydraulic fluid reservoir would inevitably lead to an intake of air or gas bubbles in the working space.
  • the consequences of an air or gas bubbles containing working space for the valve train function during start and operation of the internal combustion engine are known in the art and are acoustically perceived as so-called Ventiltriebsklappern mainly due to high Aufsetzeauen the gas exchange valve in the closing process.
  • a properly functioning hydraulic valve clearance compensation device requires both a sufficiently large and a sufficiently filled hydraulic fluid reservoir.
  • a guide size has been found to be expedient, according to which the volume of the hydraulic fluid reservoir should be a multiple of the volume of the working space to safely exclude the unwanted suction of air or gas bubbles in the working space under all operating conditions of the internal combustion engine.
  • this guide size is increasingly be in conflict with the objective to further reduce the space and / or mass of the power transmission device or expand their functionality with unchanged space.
  • a sufficiently filled hydraulic fluid reservoir assumes that the hydraulic fluid reservoir is sufficiently protected against loss of hydraulic fluid as a result of leakage. This requirement is particularly difficult to fulfill when the power transmission device is mounted inclined with respect to gravity in the internal combustion engine and a mostly large part of the present in the hydraulic fluid reservoir hydraulic fluid can flow into the Hydraulikstoffvorraum.
  • the DE 3500425 A1 a provided with a leakage protection of the hydraulic fluid reservoir cup tappet proposed in a likewise inclined to gravity guide, which is not secured against rotation in the guide.
  • the leakage protection is based on a diametrical arrangement of the opening in the hydraulic agent Vorraum feed channel relative to the hydraulic fluid transfer to the hydraulic fluid reservoir and is fully effective both in the position of the bucket tappet in which the Hydraulikstoffübetritt at the geodetically highest and the mouth of the feed channel at the geodesic lowest point than vice versa in the position in which the hydraulic fluid transfer at the geodesically deepest and the mouth of the feed channel are located at the geodetically highest point.
  • the object of the invention is therefore to provide a power transmission device of the type mentioned in such a way that the cited disadvantages are eliminated by simple means. Accordingly, the work space of the valve play compensation device at all times to provide a sufficiently large and against leaking largely completely protected hydraulic fluid reservoir available to ensure in particular a free from Ventiltriebsklappern start and warm-up phase of the internal combustion engine.
  • the transfer of hydraulic fluid should always proceed with respect to the geodetically highest point of the end face of the compensation piston, wherein the end face and the inside of the bottom cooperate hydraulically sealingly outside of the hydraulic fluid transfer.
  • the level of the hydraulic fluid reservoir is largely independent of the level of the Hydraulikstoffvorraums when the engine is stationary, so that the operational readiness of the valve clearance compensation device is not impaired even with completely emptied into the hydraulic fluid supply or the leadership hydraulic medium vestibule.
  • the power transmission device designed in this way can be subjected to a force load in the longitudinal direction of any valve drive members
  • the power transmission device is designed as a bucket tappet, wherein an outer side of the bottom serves as a cam contact surface. This can also be viewed in the cam direction cylinder-shaped section. Compared to a flat cup bottom allows such a shaped cam contact surface a significant reduction in diameter of the bucket tappet, since the corresponding with the Nockenauswa precise and the ram diameter determining pressure angle with identical stroke curve of the bucket tappet are considerably smaller than in the flat cup bottom.
  • the bucket tappet may be reversible for transmitting different cam strokes.
  • the outer lateral surface belongs to an outer part, in which a valve play compensation device receiving inner part is longitudinally displaceably mounted against the force of a clamped between the outer part and the inner part Lost-motion spring and by means of a locking mechanism with the outer part in the transmission direction positively connectable.
  • a tappet is for example from the DE 44 92 633 C1 basically known, and it is always advantageous for space and functional reasons, to further reduce both the diameter of the inner part and the height of the valve lash adjuster.
  • the inevitably associated volume reduction of the hydraulic fluid reservoir can be particularly advantageous with the positioning of the hydraulic medium transfer according to the invention connect, so that the working space Even with gravity tilted installation of the bucket tappet still sufficient hydraulic fluid volume can be provided.
  • the sole FIGURE 1 shows a power transmission device 2 designed as a bucket tappet 1 for a valve train of an internal combustion engine.
  • the tappet 1 is longitudinally movably guided on an outer lateral surface 3 in a guide 4 inclined to the force of gravity 4 and is designed to be switchable to the operating point-dependent transmission of different cam strokes of a camshaft, not shown, to a likewise not shown gas exchange valve.
  • an inner part 7 is longitudinally displaceably mounted in an outer part 6 against the force of a clamped between the outer part 6 and the inner part 7 Lost-motion spring 8 and positively connected by means of a locking mechanism 9 with the outer part 6 in the transmission direction.
  • Both an extending on an end face 10 of the tappet 1 bottom 11 of the inner part 7 and a bottom 12 of the outer part 6 have cylindrical section-shaped outer sides 13 and 14, which serve as cam contact surfaces 15 and 16.
  • cam contact surfaces 15 and 16 In addition to the hydraulic supply explained later, it is already necessary due to the thus formed cam contact surfaces 15, 16 to secure the tappet 1 against rotation about its longitudinal axis.
  • the inner part 7 of the tappet 1 is used to hold a hydraulic valve clearance compensation device 17, which comprises a limited by a hollow cylindrical compensating piston 18 working space 19 which is supplied by a running within the balance piston 18 hydraulic fluid reservoir 20 via a check valve 21 with hydraulic fluid.
  • the compensating piston 18 has an annular and planar end face 22, which is supported on an inner side 23 of the bottom 11 of the inner part 7 areally.
  • the valve lash adjuster 17 is connected to a hydraulic fluid supply of the internal combustion engine by means of a hydraulic gallery 24 intersecting the guide 5.
  • the hydraulic fluid passes via an extending in the outer circumferential surface 3 supply bore 25 first into a hydraulic agent vestibule 26, which is bounded on the one hand by the bottom 12 of the outer part 6 and a Federabstützblech 27 and on the other hand also includes a compensating piston 18 surrounded annular space 28 in the inner part 7 ,
  • the hydraulic connection of the hydraulic fluid reservoir 20 to the hydraulic fluid supply chamber 26 finally takes place via a hydraulic medium passage 29 extending on the inner side 23 of the base 11 and designed as a circular bead.
  • the hydraulic fluid transfer 29 is always opposite the geodetically highest point of the end face 22 of the balance piston 18, as well as the inner part 7 is secured by known and not shown means relative to the outer part 6 against rotation about its longitudinal axis.
  • the end face 22 of the balance piston 18 and the inner side 23 of the bottom 11 act together hydraulically sealing outside the hydraulic means 29, so that the hydraulic fluid reservoir 20 is largely protected against leakage into the hydraulic agent vestibule 26 during the stoppage phase of the internal combustion engine. In the ideal case, it always has the symbolically represented, maximum possible filling level 30.
  • the control of the locking mechanism 9 is carried out separately to the hydraulic supply of the valve lash adjuster 17 by means of pressure-modulated hydraulic fluid from a second hydraulic gallery 31. This is about a further feed bore 32 in the outer circumferential surface 3 of the outer part 6 with a hydraulic chamber 33 separated from the hydraulic agent pre-chamber 26 in connection, from which the hydraulic fluid passes to the locking mechanism 9. Also due to this 2-flow hydraulic supply securing the tappets 1 against rotation about its longitudinal axis is required.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Vorgeschlagen ist eine Kraftübertragungsvorrichtung (2) mit hydraulischer Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Die Kraftübertragungsvorrichtung (2) ist in einer zur Schwerkraft (4) geneigten Führung (5) längsbeweglich geführt und weist einen gegen Verdrehen um die Längsachse der Führung (5) gesicherten Boden (11) auf, der an einer Innenseite (23) eine ebene Stirnfläche (22) eines Ausgleichskolbens (18) der Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) flächig abstützt und an der Innenseite (23) einen Hydraulikmittelübertritt (29) aufweist, der einen Hydraulikmittelvorraum (26) mit einem innerhalb des Ausgleichskolbens (18) verlaufenden Hydraulikmittelreservoir (20) verbindet, welches zur Versorgung eines Arbeitsraums (19) der Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) dient. Dabei soll der Hydraulikmittelübertritt (29) stets gegenüber der geodätisch höchsten Stelle der Stirnfläche (22) des Ausgleichskolbens (18) verlaufen, wobei die Stirnfläche (22) und die Innenseite (23) des Bodens (11) außerhalb des Hydraulikmittelübertritts (29) hydraulisch dichtend zusammenwirken.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung mit hydraulischer Ventilspielausgleichsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Die Kraftübertragungsvorrichtung ist an einer Außenmantelfläche in einer zur Schwerkraft geneigten Führung der Brennkraftmaschine längsbeweglich geführt und weist an einer Stirnseite einen gegen Verdrehen um die Längsachse der Führung gesicherten Boden auf, der an einer Innenseite eine ebene Stirnfläche eines Ausgleichskolbens der Ventilspielausgleichsvorrichtung flächig abstützt und an der Innenseite einen Hydraulikmittelübertritt aufweist, der einen an eine Hydraulikmittelversorgung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Hydraulikmittelvorraum mit einem innerhalb des Ausgleichskolbens verlaufenden Hydraulikmittelreservoir verbindet, welches zur Versorgung eines Arbeitsraums der Ventilspielausgleichsvorrichtung dient.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die in allen Betriebszuständen einschließlich Stillstand und Start der Brennkraftmaschine erforderliche Funktionsbereitschaft bzw. -fähigkeit einer hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung hängt im wesentlichen von den Eigenschaften des Hydraulikmittelreservoirs ab, das den bei Ausgleichsbewegungen der Ventilspielausgleichsvorrichtung expandierenden Arbeitsraum ausreichend mit Hydraulikmittel versorgen muss. Einen besonders kritischen Betriebszustand stellt in diesem Zusammenhang ein Startvorgang einer kalten Brennkraftmaschine dar, die in der Regel mit einem oder mehreren geöffneten Gaswechselventilen abgestellt wurde, so dass die Ausgleichskolben der zugehörigen Ventilspielausgleichsvorrichtungen unter Krafteinwirkung der Gaswechselventilfeder und je nach Dauer der zwischenzeitlichen Stillstandsphase der Brennkraftmaschine teilweise oder vollständig unter weitgehender Verdrängung von Hydraulikmittel aus dem Arbeitsraum abgesunken sind. Da auch die Hydraulikmittelpumpe während des Startvorgangs noch keinen oder keinen ausreichenden Hydraulikmittelvolumenstrom zu den Ausgleichskolben fördert, ist es im wesentlichen alleinige Aufgabe des Hydraulikmittelreservoirs, den erheblichen Hydraulikmittelbedarf des Arbeitsraums während dessen Expansion aus der abgesunkenen Stellung des Ausgleichskolbens in seine Arbeitsposition vollständig zu decken. Ein ungenügend großes oder ein ungenügend gefülltes Hydraulikmittelreservoir würde zwangsläufig zu einer Ansaugung von Luft- oder Gasblasen in den Arbeitsraum führen. Die Konsequenzen eines Luft- oder Gasblasen enthaltenden Arbeitsraums für die Ventiltriebsfunktion während Start und Betrieb der Brennkraftmaschine sind dem Fachmann bekannt und werden akustisch als so genanntes Ventiltriebsklappern vor allem infolge hoher Aufsetzgeschwindigkeiten des Gaswechselventils bei dessen Schließvorgang störend wahrgenommen.
  • Demnach setzt eine einwandfrei funktionierende hydraulische Ventilspielausgleichsvorrichtung sowohl ein ausreichend großes als auch ein ausreichend gefülltes Hydraulikmittelreservoir voraus. Bei der Dimensionierung des Hydraulikmittelreservoirs hat sich eine Richtgröße als zweckmäßig herausgestellt, nach der das Volumen des Hydraulikmittelreservoirs ein Mehrfaches des Volumens des Arbeitsraums betragen soll, um das unerwünschte Ansaugen von Luft- oder Gasblasen in den Arbeitsraum unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine sicher auszuschließen. Andererseits kann diese Richtgröße jedoch zunehmend in Konflikt mit der Zielsetzung stehen, den Bauraum und/oder die Masse der Kraftübertragungsvorrichtung weiter zu reduzieren oder bei unverändertem Bauraum deren Funktionalität zu erweitern. Zu letzterem Fall zählen insbesondere Kraftübertragungsvorrichtungen, die als umschaltbare Tassenstößel ausgebildet sind und die je nach Schaltzustand ihrer Koppelmittel Hübe von unterschiedlichen Nocken selektiv auf das Gaswechselventil übertragen und/oder den Hub eines Nockens vollständig ausblenden können. Hierzu werden zueinander längsverschiebbare und miteinander koppelbare Stößelteile so ineinander verschachtelt, dass die Außen- und Anschlussgeometrie des Tassenstößels im wesentlichen unverändert bleiben kann. Dies kann jedoch zu einer Bauraumreduzierung der hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung und demzufolge zu einer Volumenreduzierung des vom Ausgleichskolben eingeschlossenen Hydraulikmittelreservoirs mit dem zuvor erläuterten Risiko und den Konsequenzen einer mangelhaften Hydraulikmittelversorgung des Arbeitsraums führen.
  • Ein ausreichend gefülltes Hydraulikmittelreservoir setzt selbstverständlich voraus, dass das Hydraulikmittelreservoir gegen einen Hydraulikmittelverlust infolge Auslaufens genügend geschützt ist. Diese Forderung ist insbesondere dann schwierig erfüllbar, wenn die Kraftübertragungsvorrichtung gegenüber der Schwerkraft geneigt in der Brennkraftmaschine eingebaut ist und ein meist großer Teil des im Hydraulikmittelreservoir befindlichen Hydraulikmittels in den Hydraulikmittelvorraum abfließen kann.
  • Aus der als gattungsbildend betrachteten DE 196 03 915 A1 ist eine derartige, als Tassenstößel ausgebildete Kraftübertragungsvorrichtung bekannt. Der Tassenstößel ist in einer zur Schwerkraft geneigten Führung der Brennkraftmaschine gegen Verdrehen gesichert eingebaut und der Hydraulikmittelübertritt zwischen dem vom Ausgleichskolben begrenzten Hydraulikmittelreservoir und dem Hydraulikmittelvorraum verläuft gegenüber der geodätisch tiefsten Stelle der Stirnfläche des Ausgleichskolbens. Insofern kann bei still stehender Brennkraftmaschine und druckloser Hydraulikmittelversorgung ein Auslaufen von Hydraulikmittel aus dem Hydraulikmittelreservoir in den Hydraulikmittelvorraum nur dann verhindert werden, wenn der Füllstand des Hydraulikmittels im Hydraulikmittelvorraum sich mindestens auf dem Niveau des Hydraulikmittelübertritts befindet. Vorraussetzung hierfür ist wiederum eine weit oben im Gehäuse des Tassenstößels verlaufende, die Hydraulikmittelversorgung mit dem Hydraulikmittelvorraum verbindende Zuführbohrung, deren Lage ein Leerlaufen des Hydraulikmittelvorraums verhindert. Um dabei jedoch einen Druckverlust innerhalb der Hydraulikmittelversorgung infolge eines freien Abströmens von Hydraulikmittel aus der Hydraulikmittelversorgung in die Führung bei mangelnder Überdeckung durch den längs bewegten Tassenstößel zu vermeiden, ist in der genannten Druckschrift ein vom Tassenboden ausgehendes Ringsegment vorgeschlagen. Dieses soll die Hydraulikmittelversorgung auch bei Maximalhub des Tassenstößels verdecken. Allerdings ist es für den Fachmann ersichtlich, dass ein solches Ringsegment einen fertigungstechnisch erheblichen Aufwand bei entsprechend hohen Herstellkosten und darüber hinaus auch eine unerwünschte Gewichtserhöhung des Tassenstößels verursacht. Außerdem würde eine solche Lösung eine Verlegung der zumeist tief in der Führung verlaufenden Hydraulikmittelgalerie an eine mit der Zuführbohrung korrespondierende, höhere Position voraussetzen. Dies ist jedoch mit einer in der Regel nicht oder allenfalls nur geringfügig veränderbaren Architektur der Brennkraftmaschine nicht vereinbar.
  • Weiterhin ist in der DE 3500425 A1 ein mit einem Auslaufschutz des Hydraulikmittelreservoirs versehener Tassenstößel in einer ebenfalls zur Schwerkraft geneigten Führung vorgeschlagen, welcher jedoch nicht gegen Verdrehen in der Führung gesichert ist. Der Auslaufschutz basiert auf einer diametralen Anordnung des in den Hydraulikmittelvorraum mündenden Zuführkanals gegenüber dem Hydraulikmittelübertritt zum Hydraulikmittelreservoir und ist sowohl in der Stellung des Tassenstößels vollständig wirksam, in der sich der Hydraulikmittelübertritt an der geodätisch höchsten und die Mündung des Zuführkanals an der geodätisch tiefsten Stelle befinden als auch umgekehrt in der Stellung, in der sich der Hydraulikmittelübertritt an der geodätisch tiefsten und die Mündung des Zuführkanals an der geodätisch höchsten Stelle befinden. Im ersten Fall wird ein Auslaufen von Hydraulikmittel aus dem Hydraulikmittelreservoir durch den höher gelegenen Hydraulikmittelübertritt selbst verhindert, während im zweiten Fall der weitestgehend vollständig gefüllte Hydraulikmittelvorraum ein Auslaufen von Hydraulikmittel aus dem Hydraulikmittelreservoir verhindert. Jedoch ist in allen anderen Zwischenstellungen außerhalb dieser beiden Grenzstellungen des Tassenstößels ein Auslaufen von Hydraulikmittel aus dem Hydraulikmittelreservoir nicht vermeidbar, da dann entweder der Hydraulikmittelübertritt oder die Mündung des Zuführkanals von ihrer in Bezug auf den Auslaufschutz geodätisch optimalen Position entfernt sind.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftübertragungsvorrichtung der eingangs genanten Art so auszugestalten, dass die zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind. Demnach ist dem Arbeitsraum der Ventilspielausgleichsvorrichtung jederzeit ein ausreichend großes und gegen Auslaufen weitestgehend vollständig geschütztes Hydraulikmittelreservoir zur Verfügung zu stellen, um insbesondere eine von Ventiltriebsklappern freie Start- und Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zu gewährleisten.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll der Hydraulikmittelübertritt erfindungsgemäß stets gegenüber der geodätisch höchsten Stelle der Stirnfläche des Ausgleichskolbens verlaufen, wobei die Stirnfläche und die Innenseite des Bodens außerhalb des Hydraulikmittelübertritts hydraulisch dichtend zusammenwirken.
  • Durch diese Positionierung des Hydraulikmittelübertritts wird ein größtmöglicher Füllstand des Hydraulikmittelreservoirs auch bei zur Schwerkraft geneigt in die Brennkraftmaschine eingebauter Kraftübertragungsvorrichtung gewährleistet, so dass dem Arbeitsraum stets ein ausreichend großes und das Ansaugen von Luft- oder Gasblasen verhinderndes Hydraulikmittelvolumen zur Verfügung gestellt werden kann. Darüber hinaus ist der Füllstand des Hydraulikmittelreservoirs bei stillstehender Brennkraftmaschine vom Füllstand des Hydraulikmittelvorraums weitgehend unabhängig, so dass die Funktionsbereitschaft der Ventilspielausgleichsvorrichtung selbst bei vollständig in die Hydraulikmittelversorgung oder die Führung entleertem Hydraulikmittelvorraum nicht beeinträchtigt ist.
  • Während die so ausgebildete Kraftübertragungsvorrichtung von beliebigen Ventiltriebsgliedern in Längsrichtung kraftbeaufschlagbar ist, soll die Kraftübertragungsvorrichtung in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als Tassenstößel ausgebildet sein, wobei eine Außenseite des Bodens als Nockenkontaktfläche dient. Diese kann außerdem in Nockendrehrichtung betrachtet zylinderabschnittsförmig ausgebildet sein. Gegenüber einem ebenen Tassenboden erlaubt eine derart gestaltete Nockenkontaktfläche eine erhebliche Durchmesserreduzierung des Tassenstößels, da die mit der Nockenauswanderung korrespondierenden und den Stößeldurchmesser determinierenden Pressungswinkel bei identischem Hubverlauf des Tassenstößels erheblich kleiner als bei dem ebenen Tassenboden sind.
  • Schließlich kann der Tassenstößel zur Übertragung unterschiedlicher Nockenhübe umschaltbar ausgebildet sein. Dabei gehört die Außenmantelfläche zu einem Außenteil, in welchem ein die Ventilspielausgleichsvorrichtung aufnehmendes Innenteil entgegen der Kraft einer zwischen dem Außenteil und dem Innenteil eingespannten Lost-Motion-Feder längsverschiebbar gelagert und mittels eines Verriegelungsmechanismus mit dem Außenteil in Übertragungsrichtung formschlüssig verbindbar ist. Ein solcher Tassenstößel ist beispielsweise aus der DE 44 92 633 C1 grundsätzlich bekannt, wobei es aus Bauraum- und Funktionsgründen stets vorteilhaft ist, sowohl den Durchmesser des Innenteils als auch die Höhe der Ventilspielausgleichsvorrichtung weiter zu verringern. Die damit zwangsläufig einhergehende Volumenreduzierung des Hydraulikmittelreservoirs lässt sich besonders vorteilhaft mit der erfindungsgemäßen Positionierung des Hydraulikmittelübertritts verbinden, so dass dem Arbeitsraum auch bei zur Schwerkraft geneigtem Einbau des Tassenstößel ein nach wie vor ausreichendes Hydraulikmittelvolumen zur Verfügung gestellt werden kann.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, in der die erfindungsgemäße Kraftübertragungsvorrichtung am Beispiel eines schaltbaren und in eine Führung der Brennkraftmaschine eingebauten Tassenstößels im Längsschnitt dargestellt ist.
    • Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • Die einzige Figur 1 zeigt eine als Tassenstößel 1 ausgebildete Kraftübertragungsvorrichtung 2 für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Der Tassenstößel 1 ist an einer Außenmantelfläche 3 in einer zur Schwerkraft 4 geneigten Führung 5 längsbeweglich geführt und zur betriebspunktabhängigen Übertragung unterschiedlicher Nockenhübe einer nicht dargestellten Nockenwelle auf ein ebenfalls nicht dargestelltes Gaswechselventil umschaltbar ausgebildet. Hierzu ist in einem Außenteil 6 ein Innenteil 7 entgegen der Kraft einer zwischen dem Außenteil 6 und dem Innenteil 7 eingespannten Lost-Motion-Feder 8 längsverschiebbar gelagert und mittels eines Verriegelungsmechanismus 9 mit dem Außenteil 6 in Übertragungsrichtung formschlüssig verbindbar. Sowohl ein an einer Stirnseite 10 des Tassenstößels 1 verlaufender Boden 11 des Innenteils 7 als auch ein Boden 12 des Außenteils 6 weisen zylinderabschnittsförmig ausgebildete Außenseiten 13 und 14 auf, die als Nockenkontaktflächen 15 und 16 dienen. Neben der später erläuterten Hydraulikversorgung ist es bereits aufgrund der so ausgebildeten Nockenkontaktflächen 15, 16 erforderlich, den Tassenstößel 1 gegen Verdrehen um seine Längsachse zu sichern. Obwohl diese Maßnahme im dargestellten Längsschnitt nicht ersichtlich ist, kann hierzu eine im Stand der Technik bekannte Verdrehsicherungsnadel vorgesehen sein, die die Außenmantelfläche 3 des Tassenstößels 1 radial überragt und in einer komplementären Längsnut der Führung 5 verläuft.
  • Das Innenteil 7 des Tassenstößels 1 dient zur Aufnahme einer hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung 17, die einen von einem hohlzylindrischen Ausgleichskolben 18 begrenzten Arbeitsraum 19 umfasst, welcher von einem innerhalb des Ausgleichskolbens 18 verlaufenden Hydraulikmittelreservoir 20 über ein Rückschlagventil 21 mit Hydraulikmittel versorgt wird. Der Ausgleichskolben 18 weist eine kreisringförmige und ebene Stirnfläche 22 auf, die sich an einer Innenseite 23 des Bodens 11 des Innenteils 7 flächig abstützt. Die Ventilspielausgleichsvorrichtung 17 ist an eine Hydraulikmittelversorgung der Brennkraftmaschine mittels einer die Führung 5 schneidenden Hydraulikgalerie 24 angebunden. Von hier aus gelangt das Hydraulikmittel über eine in der Außenmantelfläche 3 verlaufende Zuführbohrung 25 zunächst in einen Hydraulikmittelvorraum 26, der einerseits vom Boden 12 des Außenteils 6 sowie von einem Federabstützblech 27 begrenzt wird und andererseits auch einen den Ausgleichskolben 18 umgebenen Ringraum 28 im Innenteil 7 umfasst. Die hydraulische Anbindung des Hydraulikmittelreservoirs 20 an den Hydraulikmittelvorraum 26 erfolgt schließlich über einen an der Innenseite 23 des Bodens 11 verlaufenden Hydraulikmittelübertritt 29, der als kreisförmige Sicke ausgebildet ist. Dabei befindet sich der Hydraulikmittelübertritt 29 stets gegenüber der geodätisch höchsten Stelle der Stirnfläche 22 des Ausgleichskolbens 18, da auch das Innenteil 7 durch bekannte und hier nicht näher dargestellte Mittel gegenüber dem Außenteil 6 gegen Verdrehen um seine Längsachse gesichert ist. Die Stirnfläche 22 des Ausgleichskolbens 18 und die Innenseite 23 des Bodens 11 wirken außerhalb des Hydraulikmittelübertritts 29 hydraulisch dichtend zusammen, so dass das Hydraulikmittelreservoir 20 während der Stillstandsphase der Brennkraftmaschine weitgehend gegen Auslaufen in den Hydraulikmittelvorraum 26 geschützt ist. Dabei weist es im Idealfall stets den symbolhaft dargestellten, größtmöglichen Füllstand 30 auf.
  • Die Ansteuerung des Verriegelungsmechanismus 9 erfolgt separat zur Hydraulikversorgung der Ventilspielausgleichsvorrichtung 17 mittels druckmoduliertem Hydraulikmittel aus einer zweiten Hydraulikgalerie 31. Diese steht über eine weitere Zuführbohrung 32 in der Außenmantelfläche 3 des Außenteils 6 mit einer vom Hydraulikmittelvorraum 26 separierten Hydraulikkammer 33 in Verbindung, von welcher aus das Hydraulikmittel zum Verriegelungsmechanismus 9 gelangt. Auch aufgrund dieser 2-flutigen Hydraulikversorgung ist eine Sicherung des Tassenstößels 1 gegen Verdrehen um seine Längsachse erforderlich.
    • Liste der Bezugszahlen
    • 1
    Tassenstößel
    2
    Kraftübertragungsvorrichtung
    3
    Außenmantelfläche
    4
    Schwerkraft
    5
    Führung
    6
    Außenteil
    7
    Innenteil
    8
    Lost-Motion-Feder
    9
    Verriegelungsmechanismus
    10
    Stirnseite
    11
    Boden
    12
    Boden
    13
    Außenseite
    14
    Außenseite
    15
    Nockenkontaktfläche
    16
    Nockenkontaktfläche
    17
    Ventilspielausgleichsvorrichtung
    18
    Ausgleichskolben
    19
    Arbeitsraum
    20
    Hydraulikmittelreservoir
    21
    Rückschlagventil
    22
    Stirnfläche
    23
    Innenseite
    24
    Hydraulikgalerie
    25
    Zuführbohrung
    26
    Hydraulikmittelvorraum
    27
    Federabstützblech
    28
    Ringraum
    29
    Hydraulikmittelübertritt
    30
    Füllstand
    31
    Hydraulikgalerie
    32
    Zuführbohrung
    33
    Hydraulikkammer

Claims (4)

  1. Kraftübertragungsvorrichtung (2) mit hydraulischer Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, welche Kraftübertragungsvorrichtung (2) an einer Außenmantelfläche (3) in einer zur Schwerkraft (4) geneigten Führung (5) der Brennkraftmaschine längsbeweglich geführt ist und an einer Stirnseite (10) einen gegen Verdrehen um die Längsachse der Führung (5) gesicherten Boden (11) aufweist, der an einer Innenseite (23) eine ebene Stirnfläche (22) eines Ausgleichskolbens (18) der Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) flächig abstützt und an der Innenseite (23) einen Hydraulikmittelübertritt (29) aufweist, der einen an eine Hydraulikmittelversorgung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Hydraulikmittelvorraum (26) mit einem innerhalb des Ausgleichskolbens (18) verlaufenden Hydraulikmittelreservoir (20) verbindet, welches zur Versorgung eines Arbeitsraums (19) der Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmittelübertritt (29) stets gegenüber der geodätisch höchsten Stelle der Stirnfläche (22) des Ausgleichskolbens (18) verläuft, wobei die Stirnfläche (22) und die Innenseite (23) des Bodens (11) außerhalb des Hydraulikmittelübertritts (29) hydraulisch dichtend zusammenwirken.
  2. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungsvorrichtung (2) als Tassenstößel (1) ausgebildet ist, wobei eine Außenseite (13) des Bodens (11) als Nockenkontaktfläche (15) dient.
  3. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenkontaktfläche (15) in Nockendrehrichtung betrachtet zylinderabschnittsförmig ausgebildet ist.
  4. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tassenstößel (1) zur Übertragung unterschiedlicher Nockenhübe umschaltbar ausgebildet ist, indem die Außenmantelfläche (3) zu einem Außenteil (6) gehört, in welchem ein die Ventilspielausgleichsvorrichtung (17) aufnehmendes Innenteil (7) entgegen der Kraft einer zwischen dem Außenteil (6) und dem Innenteil (7) eingespannten Lost-Motion-Feder (8) längsverschiebbar gelagert und mittels eines Verriegelungsmechanismus (9) mit dem Außenteil (6) in Übertragungsrichtung formschlüssig verbindbar ist.
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