DE102013204664A1

DE102013204664A1 - Hydraulisches Abstützelement

Info

Publication number: DE102013204664A1
Application number: DE201310204664
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-18
Also published as: WO2014146651A1

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hydraulisches Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches über seinen Außenmantel (3) zumindest mittelbar gegenüber einer Aufnahme der Brennkraftmaschine arretier- oder anordenbar ist und in dessen Bohrung (4) ein axial bewegliches Innenelement (5) sitzt, welches einen Vorratsraum (6) für Hydraulikmittel einschließt und mit seinem einer Abstützung des Schlepphebels dienenden Kopf (7) einen oberen Rand (8) des Gehäuses (2) überragt, wobei zwischen einer Unterseite (9) des Innenelements (5) und einem Boden (10) des Gehäuses (2) ein Hochdruckraum (11) für das Hydraulikmittel gebildet ist, der über ein an der Unterseite (9) appliziertes Rückschlagventil (13) mit dem Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum (6) versorgbar ist, wobei der Kopf (7) des Innenelements (5) einen Hydraulikmittelaustritt (14) aufweist und wobei der Vorratsraum (6) im Innenelement (5), zumindest über einen Großteil dessen Längserstreckung, lediglich als Steigbohrung (15) dargestellt ist, welche radial von einem bis an einen Außenmantel (16) des Innenelements (5) reichenden massiven Materialring (17) umfasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, welches über seinen Außenmantel zumindest mittelbar gegenüber einer Aufnahme der Brennkraftmaschine arretier- oder anordenbar ist und in dessen Bohrung ein axial bewegliches Innenelement sitzt, welches einen Vorratsraum für Hydraulikmittel einschließt und mit seinem einer Abstützung des Schlepphebels dienenden Kopf einen oberen Rand des Gehäuses überragt, wobei zwischen einer Unterseite des Innenelements und einem Boden des Gehäuses ein Hochdruckraum für das Hydraulikmittel gebildet ist, der über ein an der Unterseite appliziertes Rückschlagventil mit dem Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum versorgbar ist und wobei der Kopf des Innenelements einen Hydraulikmittelaustritt aufweist.
Ein gattungsgemäßes hydraulisches Abstützelement, hier schaltbarer Bauart, geht aus der DE 10 2007 011 892 A1 hervor. Zu erkennen ist ein hohlwandiges Innenelement, welches einen vergleichsweise großen Vorratsraum für Hydraulikmittel umfasst. Im Kopf des Innenelements liegt ein als Bohrung ausgebildeter Hydraulikmittelaustritt. Über die Bohrung erfolgt eine Versorgung einer Spritzölbohrung im bei Einbau aufliegenden Schlepphebel zur Anspritzung eines Nockenkontaktbereichs, welcher als hoch belasteter Wälz- oder Gleitkontakt vorliegt. Außerdem kann über den Hydraulikmittelaustritt auch eine Schmierölversorgung der vorgenannten Lagerung erfolgen.
Insbesondere nach längerem Stillstand der Brennkraftmaschine ist damit zu rechnen, dass der Vorratsraum des Abstützelements an Hydraulikmittel leerläuft. Nach einer Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine besteht hierbei die Gefahr, dass nicht sofort Hydraulikmittel zur Spritzölversorgung des hoch belasteten Nockenkontakts im Vorratsraum Zur Verfügung steht, so dass es in diesem Bereich aufgrund von Mangelschmierung/Trockenreibung zu frühzeitigem Verschleiß kommt.
Ein Abstützelement nichtschaltbarer, „klassischer” Bauart ist in der DE 103 32 362 A1 offenbart.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Abstützelement wie vorgenannt zu schaffen, über das insbesondere nach Stillstand der Brennkraftmaschine eine sehr schnelle Versorgung dessen Hydraulikmittelaustritts mit Hydraulikmittel gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Vorratsraum im Innenelement, zumindest über einen Großteil dessen Längserstreckung, lediglich als Steigbohrung dargestellt ist, welche radial von einem bis an einen Außenmantel des Innenelements reichenden massiven Materialring umfasst ist.
Somit liegt ein Abstützelement schaltbarer oder nichtschaltbarer Natur vor, bei welchem die vorgenannten Nachteile eliminiert sind. Dies wird einfach gesagt durch eine drastische Verkleinerung des Vorratsraums im Innenelement ohne zusätzliche Bauteile realisiert.
Das Innenelement, zumindest dessen Axialabschnitt mit der Steigbohrung, kann vergleichsweise massiv vorliegen. Das heißt mit anderen Worten, es kann der Einfachheit halber auf die Ausbildung eines Hohlraums radial zwischen der Steigbohrung und einem Außenmantel des Innenelements verzichtet werden. Zur Darstellung des Innenelements bieten sich spanlose Verfahren wie Fließpressen, MIM oder Tiefziehen an. Ferner kann das Innenelement auch gespant werden, wobei die Steigbohrung „klassisch” gebohrt vorliegen kann.
Alternativ ist es denkbar und vorgesehen, das Innenelement im oberen Axialabschnitt dünnwandig-hohl darzustellen und zur Verkleinerung des Vorratsraums ein Einsatzteil am Innenmantel anzulegen, welches eine Axialbohrung zur Bildung der Steigbohrung aufweist. Ggf. kann somit auf bisher ausgeführte Innenelemente zurückgegriffen werden, was hilft, die Bauteilkosten im Zaum zu halten. Alternativ kann auch ein hohlwandiges Innenelement bisheriger Bauart eingesetzt sein, wobei in dieses ein separates Röhrchen zur Bildung der Steigbohrung eingebaut ist, welches Röhrchen optional nicht von einem Zusatzraum für Hydraulikmittel umfasst ist.
Anspruchsgemäß ist weiter ausgeführt, dass unmittelbar oberhalb der Unterseite des Innenelements ein radial vergrößerter Ringraum liegt. In diesem wird somit eine hinreichende Menge an Hydraulikmittel für ein Nachsaugen in den Hochdruckraum akkumuliert.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, das erfindungsgemäße Innenelement aus zwei Axialabschnitten zu bilden. Dies hat fertigungstechnische Vorteile. Ggf. kennen die Axialabschnitte auch „lose” aufeinander stehen. Vorzugsweise sollen diese jedoch miteinander verschweißt, verpresst etc. sein, so dass in diesem Abschnitt ausreichend Steifigkeit gegeben ist.
Für einen besonders schnellen Zulauf an Hydraulikmittel in Richtung Kopf des Innenelements ist es vorgeschlagen, eine seitliche Zuleitung so zu positionieren, dass diese die Steigbohrung axial möglichst in Kopfnähe schneidet. Ggf. können auch zwei oder mehr Zuleitungen vorliegen, so bspw. eine weitere, welche sich direkt in den radial erweiterten Vorratsraum über der Unterseite des Innenelements erstreckt.
Für den Fall, dass das Abstützelement schaltbarer/abschaltbarer Natur ist, wird vorgeschlagen, dieses über sein Gehäuse in ein Rohrstück oder in eine Hülse teleskopartig einzubauen, welches Rohrstück 1 welche Hülse über dessen/deren Außenmantel dann direkt in einer Aufnahme der Brennkraftmaschine fest sitzt.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch bei einem Rollenstößel mit hydraulischem Spielausgleich Verwendung finden (unten oder seitlich liegende Nockenwelle), über welchen Rollenstößel Hydraulikmittel in eine von diesem betätigte Stößelstange zur Weiterleitung zu einem hiervon beaufschlagten Kipphebel geleitet wird.
Die Erfindung geht aus der Zeichnung hervor.
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Abstützelement; hier abschaltbarer Bauart und
2 zeigt ein Abstützelement nach dem Stand der Technik.
Dargestellt ist in 1 ein abschaltbares, hydraulisches Abstützelement 1 für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine.
Das abschaltbare Abstützelement 1 besteht aus einem topfartigen Gehäuse 2, welches über seinen Außenmantel 3 in einer fest in die Brennkraftmaschine einbaubaren Hülse 23 teleskopartig angeordnet ist. Über nicht näher zu erläuternde Koppelmittel 24 kann das Gehäuse 2 zur Darstellung eines vollständigen Ventilhubs mit der Hülse 23 verbunden werden Koppelzustand gezeigt).
In einer Bohrung 4 des Gehäuses 2 sitzt ein axial bewegliches Innenelement 5, welches einen später näher erläuterten Vorratsraum 6 für Hydraulikmittel einschließt. Ein Kopf 7 des Innenelements 5 dient einer schwenkbeweglichen Abstützung des vorgenannten Schlepphebels. Mit diesem Bereich überragt das Innenelement 5 einen oberen Rand 8 des Gehäuses 2.
Zwischen einer Unterseite 9 des Innenelements 5 und einem Boden 10 des Gehäuses 2 ist ein Hochdruckraum 11 für das Hydraulikmittel gebildet. Dieser ist über ein an der Unterseite 9 appliziertes Rückschlagventil 13 mit dem Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum 6 versorgbar.
Zu erkennen ist, dass der Kopf 7 des Innenelements 5 einen als Bohrung ausgebildeten Hydraulikmittelaustritt 14 aufweist. Dieser dient einer Weiterleitung eines Teilstroms an Hydraulikmittel zu einer Spitzölbohrung im aufliegenden Schlepphebel, über welche Spritzölbohrung ein hoch belasteter Nockenkontakt am Schlepphebel geschmiert/gekühlt wird. Außerdem ist es, im Falle einer Nockenrolle als Nockenkontaktpartner, möglich, über die Spritzölbohrung oder einen weiteren Austritt am Schlepphebel die Lagerung der Nockenrolle zu schmieren.
Mit der Erfindung ist der Vorratsraum 6 im Innenelement 5, zumindest über einen Großteil dessen Längserstreckung, lediglich als Steigbohrung 15 dargestellt und somit drastisch gegenüber dem Stand der Technik (s. 2) verkleinert. Somit liegt zwischen der Steigbohrung 15 und einem Außenmantel 16 des Innenelements 5 ein massiver Materialring 17 vor. Wie eingangs dargelegt, gelangt nach längerem Stillstand der Brennkraftmaschine und leergelaufenem Vorratsraum 5 nunmehr sehr schnell Hydraulikmittel über den Hydraulikmittelaustritt 14 im Kopf 7 zu den Verbrauchsstellen im aufliegenden Schlepphebel, ohne dass erst der Vorratsraum 5 mit einem grollen Volumen an Hydraulikmittel befüllt werden muss. Die Versorgung dieser Verbrauchsstellen wird somit priorisiert gegenüber einer Versorgung des Hochdruckraumes 11 mit Hydraulikmittel.
Wie gezeichnet, geht die Steigbohrung 15 von dem Hydraulikmittelaustritt 14 im Kopf 7 des Innenelements 5 durchgehend gerade nach unten. Mit ihrem kopffernen Ende 18 mündet sie in einen unmittelbar oberhalb der Unterseite 12 des Innenelements 5 liegenden sowie gegenüber der Steigbohrung 15 radial erweiterten Ringraum 19 für das Hydraulikmittel, welcher Ringraum 19 einen Mindestvorrat an Hydraulikmittel für einen ordnungsgemäßen Spielausgleich bereit hält.
Das Innenelement 5 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem unteren, im Wesentlichen den Ringraum 19 umfassenden Axialabschnitt 20 und einem hierzu separaten, oberen Axialabschnitt 21. Letztgenannter hat die Steigbohrung 15. Die Abschnitte 20, 21 sind miteinander verpresst.
Wie erkennbar, ist eine Zuleitung 22 für das Hydraulikmittel in den Vorratsraum 6 vorgesehen. Diese schneidet radial die Steigbohrung 15 und wird aus einer von der Hülse 23 ausgehenden Zuführung 28 gespeist.
Aus 2 geht ein Abstützelement 25 nach dem Stand der Technik hervor. Dessen Vorratsraum 26 im Innenelement 27 liegt als vergleichsweise großer Hohlraum vor.
Bezugszeichenliste

1: Abstützelement
2: Gehäuse
3: Außenmantel
4: Bohrung
5: Innenelement
6: Vorratsraum
7: Kopf
8: Rand
9: Unterseite
10: Boden
11: Hochdruckraum
12: nicht vergeben
13: Rückschlagventil
14: Hyraulikmittelaustritt
15: Steigbohrung
16: Außenmantel
17: Materialring
18: Ende
19: Ringraum
20: unterer Axialabschnitt
21: oberer Axialabschnitt
22: Zuleitung
23: Hülse
24: Koppelmittel
25: Abstützelement (St. d. Technik)
26: Vorratsraum
27: Innenelement
28: Zuführung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007011892 A1 [0002]
DE 10332362 A1 [0004]

Claims

Hydraulisches Abstützelement (1) für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), welches über seinen Außenmantel (3) zumindest mittelbar gegenüber einer Aufnahme der Brennkraftmaschine arretier- oder anordenbar ist und in dessen Bohrung (4) ein axial bewegliches Innenelement (5) sitzt, welches einen Vorratsraum (6) für Hydraulikmittel einschließt und mit seinem einer Abstützung des Schlepphebels dienenden Kopf (7) einen oberen Rand (8) des Gehäuses (2) überragt, wobei zwischen einer Unterseite (9) des Innenelements (5) und einem Boden (10) des Gehäuses (2) ein Hochdruckraum (11) für das Hydraulikmittel gebildet ist, der über ein an der Unterseite (9) appliziertes Rückschlagventil (13) mit dem Hydraulikmittel aus dem Vorratsraum (6) versorgbar ist und wobei der Kopf (7) des Innenelements (5) einen Hydraulikmittelaustritt (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (6) im Innenelement (5), zumindest über einen Großteil dessen Längserstreckung, lediglich als Steigbohrung (15) dargestellt ist, welche radial von einem bis an einen Außenmantel (16) des Innenelements (5) reichenden massiven Materialring (17) umfasst ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigbohrung (15) von dem Hydraulikmittelaustritt (14) im Kopf (7) des Innenelements (5) durchgehend gerade ausgeht und mit ihrem kopffernen Ende (18) in einen lediglich unmittelbar oberhalb der Unterseite (12) des Innenelements (5) liegenden sowie gegenüber der Steigbohrung (15) radial erweiterten Ringraum (19) für das Hydraulikmittel mündet.
Abstützelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenelement (5) aus einem unteren, im Wesentlichen den Ringraum (19) umfassenden Axialabschnitt (20) und einem hierzu separaten, oberen Axialabschnitt (21) besteht, welcher obere Axialabschnitt (21) im Wesentlichen die Steigbohrung (15) hat.
Abstützelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Axialabschnitte (20, 21) des Innenelements (5) miteinander verpresst oder verschweißt/verlötet sind.
Abstützelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuleitung (22) für das Hydraulikmittel in den Vorratsraum (6) vorgesehen ist, welche radial die Steigbohrung (15) schneidet.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenelement (5), zumindest im oberen Axialabschnitt (21) mit der Steigbohrung (15), dünnwandig-hohl ist, wobei zur Darstellung der Steigbohrung (15) ein separates Einsatzteil mit zentrischer Bohrung appliziert ist.
Abstützelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, im Falle des arretierbaren Gehäuses (2), das Abstützelement (1) ein abschaltbares Abstützelement ist, wobei das Gehäuse (2) in einer/einem fest in die Brennkraftmaschine einbaubaren Hülse (23)/Rohrstück teleskopartig angeordnet sowie mit dieser/diesem, zur Darstellung eines vollen Ventilhubs, im axial auseinander gefahrenen Zustand über Koppelmittel (24) wahlweise verbindbar ist.