WO2016019953A1 - Hydraulische spielausgleichsvorrichtung für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Hydraulische spielausgleichsvorrichtung für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2016019953A1
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WO
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piston
housing
annular groove
compensation device
outer diameter
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PCT/DE2015/200335
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Peter Sailer
Oliver Schnell
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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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
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    • 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

Definitions

  • Hydraulic clearance compensation device for a valve train of an internal combustion engine
  • the invention relates to a hydraulic lash adjuster for a valve train of an internal combustion engine according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • Such a clearance compensation device is known from DE 195 80 861 B4.
  • a piston is arranged longitudinally displaceably guided in a housing.
  • a circumferential groove is provided, in which a resilient retaining ring for transport locking of the piston is arranged.
  • the retaining ring is also radially centered by a corresponding recess with a ramp on the piston.
  • the invention is therefore based on the object to propose a hydraulic lash adjuster of the aforementioned type, in which the hydraulic function is improved and the space is designed to save space.
  • the object is solved by the features of patent claim 1. Further advantageous embodiments will become apparent from the respective dependent claims, the description and the drawings.
  • a hydraulic lash adjuster device is proposed in which the ratio of outer diameter of the housing to outer diameter of the piston is less than 1.33.
  • a space-saving hydraulic clearance compensation device is achieved with a thin-walled housing, which allows the inclusion of a relative to the outer diameter of the housing in diameter enlarged piston.
  • hydraulic lash adjuster increases the reservoir in the piston for the pressure medium and the pressure surface of the piston in the pressure chamber and thereby the hydraulic function of the hydraulic lash adjuster is improved.
  • the hydraulic rigidity can be increased and shorter response times can be achieved.
  • a securing ring can be provided, which is arranged in an annular groove on the inner diameter of the housing, which forms a stop for the securing ring in the extended position of the piston.
  • an annular groove for supplying pressure medium of the lash adjuster is provided on the outer diameter of the housing. It is advantageous if in this case the annular groove is arranged on the inner diameter of the housing in a region between the annular groove on the outer diameter of the housing and the end remote from the pressure chamber of the housing. In this way it is ensured that the annular grooves on the outer and inner diameter of the housing are not arranged at the same height on the housing and a predetermined minimum wall thickness thereof is not fallen below.
  • an annular groove is formed, in which an annular projection is arranged, which forms a stop for the locking ring for securing the piston in the housing in the extended position of the piston and on the Circlip is held in the annular groove.
  • the projection divides the annular groove in two successive sections in the direction of movement of the piston. This can be kept in a simple manner in a transport position against the spring force of the return spring in the housing. At the same time, sufficient pressure medium supply in the extended position of the piston is made possible via the two sections of the annular groove on the piston.
  • a simple pressure medium supply of the piston is achieved when the annular groove on the piston at a first portion in an extended position of the piston of a through hole on the housing opposite and communicating at a second portion with a through hole for supplying pressure fluid to a reservoir inside the piston.
  • both sections of the annular groove on the piston communicate with the annular groove on the inner diameter of the housing. In this way, it is on the one hand via the first portion of the annular groove on the piston with the passage opening on the housing and on the other hand via the second portion of the annular groove on the piston with the passage opening on the piston to the pressure medium supply of the reservoir in pressure medium connection. In this way, a sufficient pressure medium supply of the piston is ensured in its extended position.
  • the projection in the annular groove on the piston forms a flow deflection for the pressure medium radially outward.
  • the pressure medium flow can be conducted in a simple manner from the annular groove on the piston into the annular groove on the inner diameter of the housing.
  • the flow deflection can be optimized by a streamlined rounded surface contour of the projection. In this way, flow losses due to stalling and turbulence in the pressure medium are avoided.
  • the projection is preferably formed in a direction of movement of the piston middle region of the annular groove on the piston.
  • the wall thickness of the housing is particularly dependent on the installation conditions and the operating conditions. It can take into account the Operating and operating conditions of the lash adjuster are optimized.
  • the outer diameter of the housing is less than or equal to 12 mm and the outer diameter of the piston is greater than or equal to 9.5 mm.
  • the support head of the piston serves for the pivotable support of a drag lever for controlling at least one gas exchange valve of the internal combustion engine.
  • the housing is supported on the internal combustion engine, for example in a bore on the cylinder head.
  • the play compensation device forms a hydraulic support element for the drag lever, which also adjusts the valve clearance automatically.
  • FIG. 1 shows a partial section of a hydraulic clearance compensation device according to the invention
  • Figure 2 is a partially sectioned detail of a piston of the hydraulic
  • FIG. 1 shows by way of example a hydraulic lash adjuster according to the invention for a valve drive of an internal combustion engine (not shown).
  • the play compensation device has a housing 1 and a piston 2 movably guided in this along its longitudinal axis. This stands out on a free The axial end 3 with a support head out of the housing 1 and forms at its other axial end a pressure surface 4 which defines a pressure chamber 5 encompassed by the housing 1. Housing 1 and piston 2 are supported against each other via a return spring 6 arranged in the pressure space 5 between them.
  • a reservoir 7 for receiving pressure medium for hydraulic actuation of the lash adjuster is formed in the interior of the piston.
  • the storage space 7 is connected via a check valve, here a spring-loaded ball, with the pressure chamber 5.
  • the non-return valve is shown by way of example in a so-called reverse-spring arrangement, in which the ball is arranged in a spring-loaded manner on its side facing the piston 2. It is also conceivable to arrange the ball spring-loaded on its side facing the pressure chamber 5. For valve clearance compensation pressure medium from the reservoir 7 can get into the pressure chamber 5 via the check valve.
  • annular groove 8 is provided on the outer diameter dG of the housing 1, in which a passage opening 9 is formed.
  • the annular groove 8 is in pressure medium connection with a pressure medium reservoir, for example a hydraulic oil circuit or an engine oil circuit of the internal combustion engine.
  • a pressure medium reservoir for example a hydraulic oil circuit or an engine oil circuit of the internal combustion engine.
  • annular groove 10 is provided on the inner diameter of the housing 1. The annular groove 10 is arranged in this way in the direction of the open end of the housing 1 above the annular groove 8 and the passage opening 9.
  • a securing ring 1 1 for transport locking of the piston 2 in the housing 1 is arranged.
  • the annular groove 10 forms a stop 15 for the retaining ring 1 1 for securing the piston 2 in the housing 1 in the extended position of the piston 2 shown in Figure 1.
  • the stop 15 is formed by a ramp-shaped shoulder on the inner diameter of the housing 1, which is the annular groove 10 axially limited at its the open end of the housing 1 facing side.
  • the annular groove 10 has a diameter which is larger than the outer diameter of the securing ring 11.
  • annular groove 12 is provided for pressure fluid supply of the piston 2, in which an annular projection 13 is arranged, which forms a stop for the retaining ring 1 1 on the piston 2 and on which the retaining ring 1 1 in the annular groove 12th is held.
  • the projection 13 has an outer diameter which is smaller than or equal to the outer diameter dK of the piston. It divides the annular groove 12 into two axially consecutive axial sections.
  • a first portion of the annular groove 12 is in the extended position of the piston 2 of the passage opening 9 on the housing 1 opposite and is acted upon by these with pressure medium.
  • a passage opening 14 for supplying pressure medium to the reservoir chamber 7 is arranged in the interior of the piston 2.
  • the retaining ring 1 1 is held on the stop 13 in the second portion of the annular groove 12 below the through hole 14.
  • both sections are each partially opposite the annular groove 12 on the piston 2 of the annular groove 10 on the inner diameter of the housing 1.
  • the projection 13 forms on its side facing the first portion of the annular groove 12 a flow deflection for the pressure medium radially outward into the annular groove 10 on the inner diameter of the housing first
  • the annular groove 10 on the inner diameter of the housing 1 is on the one hand via the first section of the annular groove 12 on the piston 2 with the passage opening 9 on the housing 1 and on the other hand on the second portion of the annular groove 12 on the piston 2 with the passage opening 14th to the pressure medium supply of the storage space 7 in the interior of the piston 2 in pressure medium connection.
  • the passage openings 9, 14 are designed here as through-holes.
  • the piston 2 is exemplified in two parts. An upper part of the piston 2 has at the free end 3 the support head and the outer diameter di the annular groove 10, while a lower part of the piston 2 faces the pressure chamber 5 and axially end face forms the pressure surface 4 with the system for the return spring 6 and the Check valve receives.
  • FIG. 2 shows the upper part of the piston 2 with the securing ring 1 1 placed on the annular projection 13 in the annular groove 10 on the outer diameter di.
  • the annular projection 13 forms an annular axial contact surface as a stop for the retaining ring 1 1, on which this is placed radially centered in the annular groove 10.
  • the locking ring 1 1 protrudes at its outer diameter beyond the outer diameter di of the piston 2 addition.
  • the projection 13 forms a flow deflection for the pressure medium radially outward. This has a streamlined rounded surface contour.
  • the projection 13 is formed in the annular groove 12 in a middle region between its axial ends. In this case, the retaining ring 1 1 is arranged at the axial height immediately below the through hole 14 in the bounded by the projection 13 second portion of the annular groove 12.
  • the annular groove 12 is easy and inexpensive to produce by rolling.
  • an axial through-opening to the storage space 7 is provided on the end side on the support head of the free end 3, which serves to supply pressure or lubricant to a component supported on the support head of the free end 3, for example a rocker arm for valve control.
  • the piston 2 is guided with its outer diameter di on the inner diameter of the housing 1 slidably.
  • the housing 1 is arranged on its outer diameter dG in a receptacle, not shown, of the internal combustion engine, for example on the inner diameter of a bore on the cylinder head.
  • the embodiment of housing 1 and piston 2 shown in FIGS. 1 and 2 permits the execution of a hydraulic system.
  • the lash adjuster is exemplified here as a hydraulic support element for a drag lever, not shown, for controlling at least one gas exchange valve of the internal combustion engine.
  • the support head at the free end 3 of the piston 2 serves for the pivotable support of the finger lever. In this case, the valve clearance in the valve train automatically adjusts itself to the support element.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Gehäuse (1) und einem in diesem beweglich geführten Kolben (2), der an einem freien Ende (3) aus dem Gehäuse (1) herausragt und an seinem anderen Ende eine Druckfläche (4) bildet, die einen vom Gehäuse (1) umfassten Druckraum (5) begrenzt, wobei Gehäuse (1) und Kolben (2) über eine im Druckraum (5) zwischen diesen angeordnete Rückstellfeder (6) gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Außendurchmesser (dG) des Gehäuses (1) zu Außendurchmesser (dK) des Kolbens (2) kleiner als 1,33 ist.

Description

Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
Eine derartige Spielausgleichsvorrichtung ist aus DE 195 80 861 B4 bekannt. Dort ist ein Kolben längsverschiebbar in einem Gehäuse geführt angeordnet. Im Gehäuse ist eine umlaufende Nut vorgesehen, in der ein federnder Sicherungsring zur Transportsicherung des Kolbens angeordnet ist. Der Sicherungsring ist zugleich durch eine korrespondierende Aussparung mit einer Rampe am Kolben radial zentriert. Hierbei besteht das Problem, dass bei vorgegebenem Außendurchmesser des Gehäuses die Größe des Druckraums und des Kolbens beschränkt und dadurch die Hydraulikfunkti- on der Spielausgleichsvorrichtung eingeschränkt ist. Ein weiteres Problem besteht darin, den im Betrieb erforderlichen Hydraulikmitteldurchfluss in ausgefahrener Stellung des Kolbens sicherzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung der vorgenannten Art vorzuschlagen, bei der die Hydraulikfunktion verbessert und die bauraumsparend ausgebildet ist. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Es wird eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung vorgeschlagen, bei der das Verhältnis von Außendurchmesser des Gehäuses zu Außendurchmesser des Kolbens kleiner als 1 ,33 ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine bauraumsparende hydraulische Spielausgleichsvorrichtung mit einem dünnwandigen Gehäuse erreicht, das die Aufnahme eines relativ zum Außendurchmesser des Gehäuses im Durchmesser vergrößerten Kolbens ermöglicht. Auf diese Weise wird eine hinsichtlich der Einsatz- und Betriebsbedingungen moderner Brennkraftmaschinen optimierte hydraulische Spielausgleichsvorrichtung erreicht, bei der beispielsweise der Vorratsraum im Kolben für das Druckmittel und die Druckfläche des Kolbens im Druckraum vergrößert und da- durch die Hydraulikfunktion der hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung verbessert ist. Dabei kann insbesondere die hydraulische Steifigkeit erhöht und es können kürzere Ansprechzeiten erreicht werden.
Zur Transportsicherung des Kolbens im Gehäuse kann ein Sicherungsring vorgese- hene sein, der in einer Ringnut am Innendurchmesser des Gehäuses angeordnet ist, die einen Anschlag für den Sicherungsring in ausgefahrener Stellung des Kolbens bildet. Bevorzugt ist am Außendurchmesser des Gehäuses eine Ringnut zur Druckmittelversorgung der Spielausgleichsvorrichtung vorgesehen. Es ist von Vorteil, wenn dabei die Ringnut am Innendurchmesser des Gehäuses in einem Bereich zwischen der Ringnut am Außendurchmesser des Gehäuses und dem vom Druckraum abgewandten Ende des Gehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Ringnuten am Außen- und am Innendurchmesser des Gehäuses nicht auf gleicher Höhe am Gehäuse angeordnet sind und eine vorbestimmte Mindestwandstärke desselben nicht unterschritten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zur Druckmittelversorgung des Kolbens am Außendurchmesser desselben eine Ringnut ausgebildet, in der ein ringförmiger Vorsprung angeordnet ist, der einen Anschlag für den Sicherungsring zur Transportsicherung des Kolbens im Gehäuse in der ausgefahrenen Stellung des Kolbens bildet und an dem der Sicherungsring in der Ringnut gehalten wird. Hierdurch wird eine einfache Fixierung des Sicherungsrings am Kolben erreicht. Vorzugsweise unterteilt der Vorsprung die Ringnut in zwei in Bewegungsrichtung des Kolbens hin- tereinanderliegende Abschnitte. Dieser kann so auf einfache Weise in einer Transportstellung gegen die Federkraft der Rückstellfeder im Gehäuse gehalten werden. Zugleich wird über die beiden Abschnitte der Ringnut am Kolben eine ausreichende Druckmittelversorgung in der ausgefahrenen Stellung des Kolbens ermöglicht.
Eine einfache Druckmittelversorgung des Kolbens wird erreicht, wenn die Ringnut am Kolben an einem ersten Abschnitt in einer ausgefahrenen Stellung des Kolbens einer Durchgangsöffnung am Gehäuse gegenüberliegt und an einem zweiten Abschnitt mit einer Durchgangsöffnung zur Druckmittelversorgung eines Vorratsraums im Innern des Kolbens kommuniziert. Bevorzugt kommunizieren beide Abschnitte der Ringnut am Kolben mit der Ringnut am Innendurchmesser des Gehäuses. Auf diese Weise steht diese einerseits über den ersten Abschnitt der Ringnut am Kolben mit der Durchgangsöffnung am Gehäuse und andererseits über den zweiten Abschnitt der Ringnut am Kolben mit der Durch- gangsöffnung am Kolben zur Druckmittelversorgung des Vorratsraums in Druckmittel- Verbindung. Auf diese Weise wird eine ausreichende Druckmittelversorgung des Kolbens in seiner ausgefahrenen Stellung gewährleiste.
Es ist von Vorteil, wenn der Vorsprung in der Ringnut am Kolben eine Strömungsum- lenkung für das Druckmittel nach radial außen bildet. Hierdurch kann der Druckmittel- ström auf einfache Weise aus der Ringnut am Kolben in die Ringnut am Innendurchmesser des Gehäuses geleitet werden.
Die Strömungsumlenkung kann durch eine stromlinienförmige abgerundete Oberflächenkontur des Vorsprungs optimiert werden. Auf diese Weise werden Strömungsver- luste durch Strömungsabriss und Verwirbelungen im Druckmittel vermieden.
Der Vorsprung ist vorzugsweise in einem in Bewegungsrichtung des Kolbens mittleren Bereich der Ringnut am Kolben ausgebildet. Bei vorgegebenem Außendurchmesser des Gehäuses kann durch Verringerung der Wandstärke des Gehäuses der Außendurchmesser des Kolbens weiter vergrößert und dadurch die Hydraulikfunktion der Spielausgleichsvorrichtung weiter verbessert werden. Die Wandstärke des Gehäuses ist insbesondere abhängig von den Einbauverhältnissen und den Betriebsbedingungen. Sie kann unter Berücksichtigung der Einsatz- und Betriebsbedingungen der Spielausgleichsvorrichtung optimiert werden. Bei einer besonders optimierten Ausgestaltung der Erfindung ist der Außendurchmesser des Gehäuses kleiner oder gleich 12 mm und der Außendurchmesser des Kolbens größer oder gleich 9,5 mm. Hierdurch wird eine besonders bauraumsparende Spielausgleichsvorrichtung mit weiter verbesserter Hydraulikfunktion erreicht.
Vorzugsweise dient der Abstützkopf des Kolbens zur schwenkbeweglichen Abstüt- zung eines Schlepphebels zur Steuerung zumindest eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine. Bevorzugt ist dabei das Gehäuse an der Brennkraftmaschine, beispielsweise in einer Bohrung am Zylinderkopf, abgestützt. Auf diese Weise bildet die Spielausgleichsvorrichtung ein hydraulisches Abstützelement für den Schlepphebel, das zugleich das Ventilspiel automatisch einstellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
Figur 1 einen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung,
Figur 2 eine teilgeschnittene Einzelansicht eines Kolbens der hydraulischen
Spielausgleichsvorrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für einen nicht weiter dargestellten Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine beispielhaft dar- gestellt. Die Spielausgleichsvorrichtung weist ein Gehäuse 1 und einen in diesem entlang seiner Längsachse beweglich geführten Kolben 2 auf. Dieser ragt an einem frei- en axialen Ende 3 mit einem Abstützkopf aus dem Gehäuse 1 heraus und bildet an seinem anderen axialen Ende eine Druckfläche 4, die einen vom Gehäuse 1 umfass- ten Druckraum 5 begrenzt. Dabei sind Gehäuse 1 und Kolben 2 über eine im Druckraum 5 zwischen ihnen angeordnete Rückstellfeder 6 gegeneinander abgestützt. Im Inneren des Kolbens ist ein Vorratsraum 7 zur Aufnahme von Druckmittel zur hydraulischen Betätigung der Spielausgleichsvorrichtung ausgebildet. Der Vorratsraum 7 ist über ein Rückschlagventil, hier eine federbelastete Kugel, mit dem Druckraum 5 verbunden. Das Rückschlagventil ist beispielhaft in einer sogenannte Reverse-Spring- Anordnung gezeigt, bei der die Kugel an ihrer dem Kolben 2 zugewandten Seite fe- derbelastet angeordnet ist. Denkbar ist auch, die Kugel an ihrer dem Druckraum 5 zugewandten Seite federbelastet anzuordnen. Zum Ventilspielausgleich kann über das Rückschlagventil Druckmittel aus dem Vorratsraum 7 in den Druckraum 5 gelangen.
Zur Druckmittelversorgung der Spielausgleichsvorrichtung ist am Außendurchmesser dG des Gehäuses 1 eine Ringnut 8 vorgesehen, in der eine Durchgangsöffnung 9 ausgebildet ist. Die Ringnut 8 steht in Druckmittelverbindung mit einem Druckmittel re- servoir, beispielsweise einem Hydrauliköl-Kreislauf oder einem Motoröl-Kreislauf der Brennkraftmaschine. Auf axialer Höhe zwischen der Ringnut 8 am Außendurchmesser dG des Gehäuses 1 und dem vom Druckraum 5 abgewandten offenen axialen Ende des Gehäuses 1 ist eine Ringnut 10 am Innendurchmesser des Gehäuses 1 vorgesehen. Die Ringnut 10 ist auf diese Weise in Richtung des offenen Endes des Gehäuses 1 oberhalb der Ringnut 8 und der Durchgangsöffnung 9 angeordnet. In der Ringnut 10 am Innen- durchmesser des Gehäuses 1 ist ein Sicherungsring 1 1 zur Transportsicherung des Kolbens 2 im Gehäuse 1 angeordnet. Die Ringnut 10 bildet einen Anschlag 15 für den Sicherungsring 1 1 zur Transportsicherung des Kolbens 2 im Gehäuse 1 in der in Figur 1 dargestellten ausgefahrenen Stellung des Kolbens 2. Der Anschlag 15 wird durch einen rampenformigen Absatz am Innendurchmesser des Gehäuses 1 gebildet, der die Ringnut 10 an ihrer dem offenen Ende des Gehäuses 1 zugewandten Seite axial begrenzt. Die Ringnut 10 weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Sicherungsrings 1 1 . Am Außendurchmesser dK des Kolbens 2 ist eine Ringnut 12 zur Druckmittel Versorgung des Kolbens 2 vorgesehen, in der ein ringförmiger Vorsprung 13 angeordnet ist, der einen Anschlag für den Sicherungsring 1 1 am Kolben 2 bildet und an dem der Sicherungsring 1 1 in der Ringnut 12 gehalten wird. In der ausgefahrenen Stellung des Kolbens 2 ist der Sicherungsring 1 1 einerseits am Anschlag 15 am Gehäuse 1 axial angelegt und wird andererseits am Vorsprung 13 in der Ringnut 12 anliegend gegen die Federkraft der Rückstellfeder 6 in seiner sogenannten Transportstellung im Gehäuse 1 gehalten. Der Vorsprung 13 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner oder gleich dem Außendurchmesser dK des Kolbens ist. Er unterteilt die Ringnut 12 in zwei axial hintereinanderliegende axiale Abschnitte. Ein erster Abschnitt der Ringnut 12 liegt in der ausgefahrenen Stellung des Kolbens 2 der Durchgangsöffnung 9 am Gehäuse 1 gegenüber und wird durch diese mit Druckmittel beaufschlagt. Im zweiten Abschnitt der Ringnut 12, der dem Abstützkopf am freien Ende 3 des Kolbens 2 zugewandt ist, ist eine Durchgangsöffnung 14 zur Druckmittelversorgung des Vorrats- raums 7 im Innern des Kolbens 2 angeordnet. Hierbei ist unterhalb der Durchgangsöffnung 14 der Sicherungsring 1 1 am Anschlag 13 im zweiten Abschnitt der Ringnut 12 gehalten.
In der ausgefahrenen Stellung des Kolbens 2 liegen beide Abschnitte jeweils teilweise der Ringnut 12 am Kolben 2 der Ringnut 10 am Innendurchmesser des Gehäuses 1 gegenüber. In der Ringnut 12 am Kolben 2 bildet dabei der Vorsprung 13 an seiner dem ersten Abschnitt der Ringnut 12 zugewandten Seite eine Strömungsumlenkung für das Druckmittel nach radial außen in die Ringnut 10 am Innendurchmesser des Gehäuses 1 . Auf diese Weise steht die Ringnut 10 am Innendurchmesser des Gehäu- ses 1 einerseits über den ersten Abschnitt der Ringnut 12 am Kolben 2 mit der Durch- gangsöffnung 9 am Gehäuse 1 und andererseits über den zweiten Abschnitt der Ringnut 12 am Kolben 2 mit der Durchgangsöffnung 14 zur Druckmittelversorgung des Vorratsraums 7 im Innern des Kolbens 2 in Druckmittelverbindung. Bei einer Druckmittelbeaufschlagung der Durchgangsöffnung 9 des Gehäuses 1 gelangt das Druckmittel in den ersten Abschnitts der Ringnut 12 am Kolben 2 und wird am Vorsprung 13 nach radial außen in die Ringnut 10 am Innendurchmesser des Gehäuses 1 umgelenkt. Von dort gelangt es über den zweiten Abschnitt der Ringnut 12 in die Durchgangsöffnung 14 am Kolben 2. Die Durchgangsöffnungen 9, 14 sind hier als Durchgangsbohrungen ausgeführt. Der Kolben 2 ist beispielhaft zweiteilig ausgeführt. Ein Oberteil des Kolbens 2 weist am freien Ende 3 den Abstützkopf und am Außendurchmesser di die Ringnut 10 auf, während ein Unterteil des Kolbens 2 dem Druckraum 5 zugewandt ist und axial stirn- seitig die Druckfläche 4 mit der Anlage für die Rückstellfeder 6 bildet und das Rückschlagventil aufnimmt. Ober- und Unterteil liegen an ihren einander zugewandten Stirnseiten unmittelbar axial an. Dabei ist ein dem Abstützkopf am freien Ende 3 zugewandter oberer Teil des Vorratsraums 7 im Oberteil und ein dem Druckraum 5 zugewandter unterer Teil des Vorratsraums 7 im Unterteil des Kolbens 2 angeordnet.
Figur 2 zeigt das Oberteil des Kolbens 2 mit dem am ringförmigen Vorsprung 13 in der Ringnut 10 am Außendurchmesser di aufgelegten Sicherungsring 1 1 . Der ringförmige Vorsprung 13 bildet eine ringförmige axiale Anlagefläche als Anschlag für den Sicherungsring 1 1 , an der dieser in der Ringnut 10 radial zentriert aufgelegt ist. Dabei ragt der Sicherungsring 1 1 an seinem Außendurchmesser über den Außendurchmesser di des Kolbens 2 hinaus. An seiner dem ersten Abschnitt der Ringnut 12 zugewandten Seite bildet der Vorsprung 13 eine Strömungsumlenkung für das Druckmittel nach radial außen. Diese weist eine stromlinienförmig abgerundete Oberflächenkontur auf. Der Vorsprung 13 ist in der Ringnut 12 in einem mittleren Bereich zwischen ihren axia- len Enden ausgebildet. Dabei ist der Sicherungsring 1 1 auf axialer Höhe unmittelbar unterhalb der Durchgangsöffnung 14 in dem durch den Vorsprung 13 begrenzten zweiten Abschnitt der Ringnut 12 angeordnet.
Die Ringnut 12 ist durch Rollieren einfach und kostengünstig herstellbar. Am freien axialen Ende 3 ist stirnseitig am Abstützkopf des freien Endes 3 eine axiale Durch- gangsöffnung zum Vorratsraum 7 vorgesehen, die der Druck- bzw. Schmiermittelversorgung eines am Abstützkopf des freien Endes 3 abgestützten Bauteils, beispielsweise eines Schlepphebels zur Ventilsteuerung, dient. Der Kolben 2 wird mit seinem Außendurchmesser di am Innendurchmesser des Gehäuses 1 gleitend geführt. Das Gehäuse 1 ist an seinem Außendurchmesser dG in einer nicht dargestellten Aufnahme der Brennkraftmaschine, beispielsweise am Innendurchmesser einer Bohrung am Zylinderkopf, angeordnet. Die in Figuren 1 und 2 gezeigte Ausgestaltung von Gehäuse 1 und Kolben 2 erlaubt die Ausführung einer hyd- raulischen Spielausgleichsvornchtung, bei der das Verhältnis aus dem Außendurchmesser dG des Gehäuses 1 und dem Außendurchmesser di des Kolbens 2 kleiner als 1 ,33 ist, so dass gilt dc/di < 1 ,33. Auf diese Weise wird eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung mit einem dünnwandigen Gehäuse 1 erreicht. Die Spielausgleichs- Vorrichtung ist so bei vorgegebenem Außendurchmesser dG des Gehäuses 1 mit einem vergrößerten Kolben 2 ausführbar. Dadurch können der Vorratsraum 7 im Innern des Kolben 2 und die Druckfläche 4 desselben sowie der Druckraum 5 im Gehäuse 1 vergrößert ausgeführt werden, wodurch die Hydraulikfunktion verbessert wird, insbesondere wird ein schnelleres Schließen der Kugel am Rückschlagventil mit sogenann- ten Reverse-Spring-Elementen erreicht. Dadurch ist es möglich, die Öffnungs- bzw. Schließrampen einer den Ventiltrieb antreibenden Nockenwelle zu optimieren. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine auf einen Außendurchmesser dG des Gehäuses 1 mit dG = 12 mm hin optimierte Ausführung, bei der der Kolben 2 einen Außendurchmesser von di = 9,5 mm aufweist, wodurch die Hydraulikfunktion der Spielausgleichsvorrich- tung weiter verbessert wird.
Die Spielausgleichsvorrichtung ist hier beispielhaft als hydraulisches Abstützelement für einen nicht dargestellten Schlepphebel zur Steuerung zumindest eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine ausgeführt. Dabei dient der Abstützkopf am freien Ende 3 des Kolbens 2 zur schwenkbeweglichen Abstützung des Schlepphebels. Hierbei stellt sich am Abstützelement das Ventilspiel im Ventiltrieb automatisch ein.
Bezugszeichenliste
Gehäuse
Kolben
Ende
Druckfläche
Druckraum
Rückstellfeder
Vorratsraum
Ringnut
Durchgangsöffnung
Ringnut
Sicherungsring
Ringnut
Anschlag
Durchgangsöffnung
Anschlag
Außendurchmesser
Außendurchmesser

Claims

Patentansprüche
1 . Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraft- maschine mit einem Gehäuse (1 ) und einem in diesem beweglich geführten Kolben (2), der an einem freien Ende (3) aus dem Gehäuse (1 ) herausragt und an seinem anderen Ende eine Druckfläche (4) bildet, die einen vom Gehäuse (1 ) umfassten Druckraum (5) begrenzt, wobei Gehäuse (1 ) und Kolben (2) über eine im Druckraum (5) zwischen diesen angeordnete Rückstellfeder (6) gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Außendurchmesser (de) des Gehäuses (1 ) zu Außendurchmesser (di ) des Kolbens (2) kleiner als 1 ,33 ist.
2. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen einer Ringnut (8) am Außendurchmesser des Gehäuses (1 ) zur Druckmittelversorgung desselben und dem vom Druckraum (5) abgewandten Ende des Gehäuses (1 ) eine Ringnut (10) am Innendurchmesser des Gehäuses (1 ) vorgesehen ist, in der ein Sicherungsring (1 1 ) zur Transportsicherung des Kolbens (2) im Gehäuse (1 ) angeordnet ist und die einen Anschlag (15) für den Sicherungsring (1 1 ) in einer ausgefahrenen Stellung des Kolbens (2) bildet.
3. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckmittelversorgung des Kolbens (2) am Außendurchmesser (di ) desselben eine Ringnut (12) vorgesehen ist, in der ein ringförmiger Vorsprung (13) angeordnet ist, der einen Anschlag für einen Sicherungsring (1 1 ) zur Transportsicherung des Kolbens (2) bildet und an dem der Sicherungsring (1 1 ) in der Ringnut (12) gehalten wird, wobei der Vorsprung (13) die Ringnut (12) in zwei in Bewegungsrichtung des Kolbens (2) hinterei- nanderliegende Abschnitte unterteilt.
4. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (12) am Kolben (2) mit einem ersten Abschnitt in der ausgefahrenen Stellung des Kolbens (2) einer Durchgangsöffnung (9) zur Druckmittelversorgung am Gehäuse (1 ) gegenüberliegt und mit einem zweiten Abschnitt zur Druckmittelversorgung mit einem Vorratsraum (7) im Innern des Kolbens (2) kommuniziert.
5. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (12) am Kolben (2) an ihren beiden Abschnitten mit der Ringnut (10) am Innendurchmesser des Gehäuses (1 ) kommuniziert.
6. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (13) in der Ringnut (12) am Kolben (2) eine Strömungsumlenkung für das Druckmittel nach radial außen bildet.
7. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (13) in der Ringnut (12) am Kolben (2) eine stromlinienförmig abgerundete Oberflächenkontur aufweist.
8. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (13) in der Ringnut (12) am Kolben (2) in einem mittleren Bereich zwischen den Enden der Ringnut (12) ausgebildet ist.
9. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (de) des Gehäuses (1 ) kleiner oder gleich 12 mm und der Außendurchmesser (di ) des Kolbens (2) größer oder gleich 9,5 mm ist.
10. Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) an seinem aus dem Gehäuse (1 ) herausragenden freien Ende (3) einen Abstützkopf (3) zur schwenkbeweglichen Abstützung eines Schlepphebels zur Steuerung zumindest eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine bildet.
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