DE19754016A1

DE19754016A1 - Hydraulisches Spielausgleichselement

Info

Publication number: DE19754016A1
Application number: DE1997154016
Authority: DE
Inventors: Peter Sailer; Bodo Dipl Ing Roerig
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-10

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Spielausgleichselement für einen Nocken folger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine nach den oberbegriffs bildenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Spielausgleichselement ist aus der US-PS 2,688,319 vorbekannt. In einer Bohrung dessen Druckkolbens ist an einer geodätisch hochliegenden Stelle ein Begrenzungsmittel mit einem Durchlaß angeordnet. Dieses Begren zungsmittel soll beim Schrägeinbau des Spielausgleichselements ein weitestge hendes Leerlaufen eines Vorratsraumes des Druckkolbens verhindern.

Dies wird jedoch nur ungenügend gelöst, da über den im Begrenzungsmittel vorhandenen Durchlaß, insbesondere bei Stillstand der Brennkraftmaschine und somit nichtanliegendem Hydraulikmitteldruck bzw. bei zu gering anliegendem Hydraulikmitteldruck das im Vorratsraum akkumulierte Hydraulikmittel in eine Versorgungsgalerie über den Durchlaß zurücklaufen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Spielausgleichselement der vorbeschrie benen Gattung zu schaffen, das insbesondere bei seinem Schrägeinbau im Stillstand der Brennkraftmaschine auslaufsicher ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruchs gelöst, wobei zweckmäßige Konkretisierungen Gegenstand der Unteransprüche sind. Diese Unteransprüche können auch allein bzw. in Kombination mit weiteren Unteransprüchen selbständig schutzfähige Maßnahmen enthalten.

Durch das in Richtung zum Grund der Aufnahme für das Spielausgleichsele ment im jeweiligen Nockenfolger angefederte Begrenzungsmittel ist bei Still stand der Brennkraftmaschine ein wirksamer Verschluß des Vorratsraumes im Druckkolben geschaffen. Erst wenn sich nach Wiederbefeuerung der Brennkraft maschine ein ausreichend großer Hydraulikmitteldruck aufgebaut hat, wird über diesen das Begrenzungsmittel entgegen der Kraft des im Vorratsraum eingebau ten Federmittels soweit verschoben, daß ein Durchlaß im Begrenzungsmittel vom Einlaß für das Hydraulikmittel versorgt werden kann.

In zweckmäßiger Weise wird die Axialbewegung des Begrenzungsmittels in Richtung vom Grund weg durch einen Absatz einer Durchmessererweiterung begrenzt, so daß im Betrieb der Brennkraftmaschine der Vorratsraum eine ausreichend große Menge an Hydraulikmittel enthält. Das bisher im Stand der Technik zu verzeichnende nachteilige "Klappern" des Spielausgleichselements, hervorgerufen durch dessen Mangelversorgung und somit Mangeifunktion, ist durch die Maßnahmen nach der Erfindung wirksam eliminiert.

Denkbar sind an dieser Stelle auch weitere Federmittel zur Beaufschlagung des Begrenzungsmittels wie Zug-, Blatt- bzw. Tellerfedern oder magnetische u.ä. Mittel.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Begrenzungsmittel als dünnwandige Scheibe auszubilden. Vorteilhaft ist es, diese Scheibe aus einem einfach zu fertigenden Blechwerkstoff herzustellen. Dieser Blechwerkstoff wirkt sich auch positiv auf die Gesamtmasse des Spielausgleichselements aus. Eine einfache Führung des Begrenzungsmittels in der Bohrung des Druckkolbens erfährt dieses durch seinen als Kragen umgebogenen Rand.

Insbesondere findet das Spielausgleichselement Anwendung in Kipp- oder Schwinghebeln. Jedoch ist auch ein Einsatz in hydraulischen Tassenstößeln bzw. im ferneren Sinn in Abstützelementen vorgesehen. Die Vorzüge der Erfin dung kommen insbesondere bei einem von der Lotrechten abweichenden Einbau des Spielausgleichselements und dessen Betrieb im jeweiligen Nocken folger zur Geltung.

Schließlich ist es auch Gegenstand der Erfindung, am Grund der Aufnahme eine zweite Scheibe anzuordnen, gegen welche die weitere Stirnseite des Druckkol bens anliegt. In dieser Scheibe kann eine Sicke als Einlaß für das Hydraulik mittel in den Vorratsraum angeordnet sein. Aufgrund dieser zweiten Scheibe erübrigen sich aufwendige Maßnahmen zur Schaffung eines Einlasses bzw. Übertritts am Grund der Aufnahme.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsansicht mit teilgeschnittenen Abschnitten durch einen als Kipphebel ausgebildeten Nockenfolger;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung das erfindungsgemäße Spielaus gleichselement;

Fig. 3 eine Ansicht eines als Blechteil ausgebildeten Begrenzungs mittels im Vorratsraum und

Fig. 4 eine Ansicht eines als massive Scheibe ausgebildeten Begren zungsmittels im Vorratsraum.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 offenbart einen als Kipphebel ausgebildeten Nockenfolger 1, welcher an seinem einen Ende 2 eine Aufnahme 3 besitzt. Diese Aufnahme 3 ist hier als Bohrung hergestellt und in Richtung eines nicht dargestellten Gaswechselventils geöffnet. In die Aufnahme 3 ist ein hydraulisches Spielausgleichselement 4 eingesetzt. Dieses ist mit einer Stirnseite 5 seines Druckkolbens 6 mittelbar gegen einen Grund 7 der Aufnahme 3 angelegt. Zwischen der Stirnseite 5 und dem Grund 7 verläuft eine Scheibe 8 mit einem als Sicke ausgebildeten Einlaß 9.
Der Druckkolben 6 ist von einer Bohrung 10 (siehe auch Fig. 2) eines topf artigen Gehäuses 11 umschlossen. Ein Boden 12 des Gehäuses 11 kommuni ziert mit einem Ende des nicht dargestellten Gaswechselventils. Eine dem Boden 12 zugewandte Stirnseite 13 des Druckkolbens 6 ist mit einem Rück schlagventil 14 ausgerüstet. Zwischen dem Rückschlagventil 14 und dem Boden 12 verläuft in Axialrichtung gesehen ein Hochdruckraum 15 für das Hydraulik mittel. Gleichzeitig ist gegen einen Steg 16 im Bereich der Stirnseite 13, an welchem das Rückschlagventil 14 befestigt ist, eine Druckfeder 17 angelegt. Diese wirkt anderenends gegen eine Innenseite des Bodens 12.
Der Hochdruckraum 15 wird aus einem in Axialrichtung hier über diesem liegenden Vorratsraum 18 mit Hydraulikmittel versorgt (auf eine nähere Be schreibung der eigentlichen Spielausgleichsfunktion des Spielausgleichselements 4 wird an dieser Stelle verzichtet, weil dies der Fachwelt hinreichend bekannt ist). Eine Bohrung 19 des Druckkolbens 6 ist im Bereich der dem Boden 12 abgewandten Stirnseite 5 mit einer Durchmessererweiterung 20 versehen. In der in Fig. 2 gezeigten Darstellung liegt an einem Absatz 21 der Durchmesserer weiterung 20 ein scheibenartiges Begrenzungsmittel 22 an. Das Begrenzungs mittel 22 ist in Richtung zur bodenfernen Stirnseite 5 von einem Federmittel 23 (hier Schraubenfeder) beaufschlagt. Dieses Federmittel 23 stützt sich andere nends am Steg 16 ab. Das Begrenzungsmittel 22 weist hier einen zentrischen Durchlaß 24 für das Hydraulikmittel auf. Dieser Durchlaß 24 soll einen kleinst möglichen Durchmesser besitzen. Der Durchlaß 24 wird aus dem Einlaß 9 mit dem Hydraulikmittel versorgt.

Das Begrenzungsmittel 22 dient insbesondere beim schrägen Einbau des Spiel ausgleichselements 4 dazu, ein Auslaufen des Vorratsraums 18 an Hydraulik mittel weitestgehend zu verhindern. Dieses Auslaufen ist ansonsten bei länge rem Stillstand der Brennkraftmaschine zu beobachten und führt ungünstigsten falls dazu, daß nach Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine eine für einen Spielausgleich notwendige Hydraulikmittelmenge nicht in den Hochdruckraum 15 gesaugt werden kann. Nach der Erfindung wird dieses Leerlaufen des Vor ratsraums 18 wirksam verhindern. Liegt über den Einlaß 9 ein ausreichend großer Hydraulikmitteldruck an, so verschiebt dieser das Begrenzungsmittel 22 von dem Grund 7 bzw. der Scheibe 8 weg in Richtung zum Steg 16 und gibt somit die Fluidverbindung zum Durchlaß 24 im Begrenzungsmittel 22 frei. Der Absatz 21 der Durchmessererweiterung 20 limitiert diese Bewegung, so daß während des Betriebes des Spielausgleichselements 4 der Vorratsraum 18 stets ein ausreichend großes Volumen an Hydraulikmittel besitzt.

Wird die Brennkraftmaschine abgestellt, so verschiebt das Federmittel 23 das Begrenzungsmittel 22 mit nachlassendem Hydraulikmitteldruck in Richtung zum Grund 7 bzw. zur Scheibe 8. Das Begrenzungsmittel 22 verschließt somit den Einlaß 9. Ein Auslaufen des Vorratsraumes 18 ist somit wirkungsvoll verhindert.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zweckmäßige Ausbildungen des Begrenzungsmittels 22. Nach Fig. 3 ist das Begrenzungsmittel 22 als dünnwandige Blechscheibe gefertigt und besitzt im Bereich ihres Randes 25 einen in Bohrungsrichtung gebogenen Kragen 26. Über diesen Kragen 26 wird das Begrenzungsmittel 22 in der Bohrung 19 hervorragend geführt. Zu erkennen ist auch, daß bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 auf die Durchmessererweiterung 20 verzichtet wurde.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß das Begrenzungsmittel 22 als relativ massive Scheibe mit Durchlaß 24 gefertigt ist.

Denkbar ist es auch, auf die Anfederung des Begrenzungsmittels 22 in Richtung zur Stirnseite 5 zu verzichten und dieses somit fest im Bereich der Stirnseite 5 in der Bohrung 19 oder direkt an der Stirnseite 5 zu befestigen.

Bezugszeichenliste

1

Nockenfolger

2

Ende

3

Aufnahme

4

Spielausgleichselement

5

Stirnseite

6

Druckkolben

7

Grund

8

Scheibe

9

Einlaß

10

Bohrung

11

Gehäuse

12

Boden

13

Stirnseite

14

Rückschlagventil

15

Hochdruckraum

16

Steg

17

Druckfeder

18

Vorratsraum

19

Bohrung

20

Durchmessererweiterung

21

Absatz

22

Begrenzungsmittel

23

Federmittel

24

Durchlaß

25

Rand

26

Kragen

Claims

1. Hydraulisches Spielausgleichselement (4) für einen Nockenfolger (1) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:

a) das Spielausgleichselement (4) ist mit seinem topfartigen Gehäuse (11) in eine Aufnahme (3) des Nockenfolgers (1) axialbeweglich eingesetzt;
b) das Gehäuse (11) wirkt mit seinem Boden (12) auf zumindest ein Gaswech selventil ein und nimmt innerhalb seiner Bohrung (10) einen zu diesem relativ beweglichen und hohlzylindrischen Druckkolben (6) auf, der einen Vorratsraum (18) für Hydraulikmittel einschließt;
c) der Druckkolben (6) weist an seiner dem Boden (12) zugewandten ersten Stirnseite (13) ein in Bodenrichtung öffnendes Rückschlagventil (14) auf, wobei zwischen diesem und dem Boden (12) in Axialrichtung gesehen ein Hochdruck raum (15) für Hydraulikmittel sowie eine Druckfeder (17) verläuft;
d) der Druckkolben (6) liegt mit seiner dem Boden (12) abgewandten weiteren Stirnseite (5) wenigstens mittelbar gegen einen Grund (7) der Aufnahme (3) bzw. gegen einen Boden des Nockenfolgers (1) an;
e) während eines Betriebes des Nockenfolgers (1) befindet sich der Vorratsraum (18) in bezug auf den Hochdruckraum (15) überwiegend an einer in Schwer kraftrichtung gesehen hohen Stelle und besitzt in diesem Bereich einen Einlaß (9) für das Hydraulikmittel;
f) die Bohrung (19) des Vorratsraumes (18) ist in Richtung zur der weiteren Stirnseite (5) des Druckkolbens (6) durch eine Begrenzungsmittel (22) mit einem vom Einlaß (9) versorgten Durchlaß (24) für das Hydraulikmittel verschlossen;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
g) das Begrenzungsmittel (22) ist im Abschnitt der weiteren Stirnseite (5) des Druckkolbens (6) in der Bohrung (19) des Vorratsraumes (18) positioniert und von einem Federmittel (23) in Richtung zur weiteren Stirnseite (5) beaufschlagt,
h) das Federmittel (23) besitzt eine derartige Federkraft, daß das Begrenzungs mittel (22) bei nichtanliegendem Hydraulikmitteldruck die weitere Stirnseite (5) verschließend gegen den Grund (7) der Aufnahme (3) bzw. den Boden des Nockenfolgers (1) gedrückt und bei anliegendem Hydraulikmitteldruck über diesen Druck in der Bohrung (19) des Vorratsraumes (18) in Richtung zur ersten Stirnseite (13) des Druckkolbens (6) verlagert ist.

2. Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmittel (23) als Schraubenfeder hergestellt ist, die im Vorratsraum (18) angeordnet und im Bereich der ersten Stirnseite (13) an einem radial nach innen weisenden Steg (16) zur Lagerung des Rückschlagventils (14) abgestützt ist.

3. Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsmittel (22) als dünnwandige Scheibe mit einem als Bohrung gefertigten Durchlaß (24) ausgebildet ist.

4. Spielausgleichselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsmittel (22) aus einem Blechwerkstoff besteht, dessen Rand (25) über einen orthogonalen Kragen (26) in der Bohrung (19) des Vorratsraumes (18) gelagert ist.

5. Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (19) des Vorratsraumes (18) auf der Seite der weiteren Stirnseite (5) eine Durchmessererweiterung (20) aufweist, an deren Absatz (21) das Begren zungsmittel (22) bei anliegendem Hydraulikmitteldruck eine Wegbegrenzung in Richtung zur ersten Stirnseite (13) erfährt.

6. Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenfolger (1) als Kipp- oder Schwinghebel hergestellt ist, dessen Aufnahme (3) an einem Ende (2) des Kipp- oder Schwinghebels als Bohrung ausgebildet ist.

7. Spielausgleichselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Grund (7) der Aufnahme (3) eine Scheibe (8) angeordnet ist, gegen welche die weitere Stirnseite (5) des Druckkolbens (6) unmittelbar anliegt, wobei in dieser Scheibe (8) zumindest eine die weitere Stirnseite (5) radial schneidende Sicke als Einlaß (9) verläuft.