CN102770627A - 比例阀，尤其针对凸轮轴调节器 - Google Patents
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Abstract
比例阀（1），带有活塞引导套筒（4）和在该活塞引导套筒（4）中能运动的阀活塞（3）以及带有在通向比例阀（1）的压力介质入口（10）中布置的止回阀（13）。按本发明提供了如下的比例阀（1），在该比例阀中止回阀（13）到比例阀（1）上的适应相对现有技术改善。这通过如下方式达到，即，止回阀（13）布置于在压力介质入口（10）的区域内围绕活塞引导套筒（4）的环形间隙（14）中。
Description
技术领域
本发明涉及一种比例阀，其带有活塞引导套筒和在该活塞引导套筒中能运动的阀活塞以及带有在通向比例阀的压力介质入口中布置的止回阀以及针对这类比例阀的装配方法。
背景技术
DE102005060111A1公开了这类比例阀。该比例阀设计用于针对内燃机的凸轮轴调节器并且为了将凸轮轴调节器附着在凸轮轴上而整合到中央螺栓中。在此，该比例阀具有止回阀，该止回阀呈弹簧盘形地构造并且在呈环形的压力介质入口中侧向地在比例阀的旁边布置在中央螺栓的外周边上。在装配中必须被注意的是，安装该与比例阀分离布置的止回阀并且此外至少在将容纳该比例阀的中央螺栓拧入凸轮轴的情况下产生损坏的危险。
由EP1291563A2公开了其它的止回阀。该止回阀设计用于特别构造为插装阀（Cartridgeventil）的比例阀并且整合到该比例阀中。在此，在阀活塞装配之前，将该止回阀在压力介质入口区域内插入在活塞引导套筒的内周边上设置的凹座中。在此，这样的插入活塞引导套筒里的止回阀的装配消耗是巨大的。此外出现，该构造为弹簧环的止回阀的行程向内没有界限，并且该弹簧环因此就会与阀活塞碰撞。这样的碰撞会导致比例阀的故障。
发明内容
本发明基于如下任务，即，说明一种尤其针对内燃机的凸轮轴调节器的比例阀，其中，相对现有技术改善了止回阀到比例阀上的适应。
该任务通过如下方式来解决，即，止回阀布置于在压力介质入口区域内围绕活塞引导套筒的环形间隙中。通过此设计方案，止回阀一方面整合到真正的比例阀中，从而该止回阀不必在比例阀的装配情况下作为分离的构件被安装。另一方面，通过将止回阀布置在活塞引导套筒的外面保证止回阀不会径向对着阀活塞地运动。此外，如此构造的比例阀优选地用于内燃机的凸轮轴调节。
在本发明的改进方案中，环形间隙由至少部分地围绕活塞引导套筒的包封部和围着该包封部的至少部分区域的容纳套筒所界限。利用此设计方案达到了许多优势。在装配凸轮轴调节器时不需要额外的装配消耗，其中，由此由错误地装配或者完全没有装配额外的止回阀而引起的装配错误的危险最小化。此外，针对分离的止回阀的额外加工出的、在内燃机的气缸头上的结构空间不是必要的，并且实现通向真正的凸轮轴调节器的短液压距离并且因此实现更稳定的液压支撑。
在本发明的改进方案中，容纳套筒在其轴向端部处具有形成环形间隙部分区域的容纳间隙，止回阀插到该容纳间隙中。此设计方案使得止回阀的特别简单和可靠的装配成为可能，方式为：止回阀无须使用辅助器件被导入端部侧的容纳间隙中并且接下来活塞引导套筒被导入容纳套筒中。通过此设计方案也减少了在构件、特别是活塞引导套筒方面的加工消耗。相反于现有技术，在根据本发明的设计方案中的活塞引导套筒并未为了形成环形间隙而进行加工。
在本发明的其它设计方案中设有包封部的活塞引导套筒材料锁合地与容纳套筒连接。在此，根据依据本发明的装配方法将止回阀插入到容纳套筒的形成环形间隙部分区域的容纳间隙中并且接下来设有包封部的活塞引导套筒被导入容纳套筒中并且与该容纳套筒例如材料锁合地连接。备选于此可以设置力锁合或者形状锁合的连接。材料锁合的连接例如可以通过超声波焊接或者粘接来实现。力锁合的连接例如通过设有包封部的活塞引导套筒到容纳套筒中的挤压来达到，而形状锁合的连接可以通过咬合连接来实现。所有这些设计方案提供了如下的优势，即，为凸轮轴调节器提供了极具功能性的比例阀。
在本发明的改进方案中，止回阀构造成在轴向方向上开槽的弹簧套筒，由此止回阀可以又以有利的改进方案由例如金属片或不锈钢那样的金属原料制造。
在其它改进方案中，包封部在其外壳面上形成径向在止回阀的打开位置中起作用的止挡并且容纳套筒在其内壳面上形成径向在止回阀的关闭方向上起作用的止挡。在未操纵的状态中，止回阀以不受力的方式或者以轻微预张紧的方式贴靠在容纳套筒的内壳面上。如果压力介质流体、尤其是液压流体从外面径向地流入比例阀的调节空间中，那么止回阀通过压力介质流体的压力对着包封部的外壳面按压并且打开入口。如果出现方向相反于流动的压力振荡，那么止回阀对着容纳套筒的径向压力介质入口关闭。此设计方案提供了如下优点，即，保证了可靠的功能。在任何情况下因此确保排除了止回阀与阀活塞的碰撞。
附图说明
可以从附图描述中获知本发明的进一步的有利的设计方案，在附图描述中详细描述了在附图中所示的本发明的实施例。
其中：
图1示出用于凸轮轴调节器的整个比例阀的立体全视图；
图2示出了穿过具有在关闭位中的止回阀的比例阀的纵剖面图；
图3示出了穿过具有在敞开位中的止回阀的比例阀的纵剖面图；以及
图4示出穿过具有在关闭位中的止回阀的比例阀的横剖面图。
具体实施方式
根据本发明的比例阀1设置用于内燃机的凸轮轴调节器。在此，经由凸轮轴调节器驱动的凸轮轴在内燃机内的作用在于，该凸轮轴克服每个换气阀上安装的阀弹簧的力、打开用于排出已燃烧的气体和吸取新鲜气体的换气阀。对于换气阀而言的刚性的配气正时是对于在可实现的介质压力最大值或者说转矩最大值方面和在其在可用转速范围中的位置以及在额定转速下可实现的功率方面的设计而言的折中方案。通过凸轮轴调节器可以相应于各自的运行状态来实现换气阀的配气正时的优化适配。
比例阀1依据图1具有电磁操控部件2，该操控部件的操纵活塞6与阀活塞3（图2、3、4）在比例阀1中共同作用。该操控部件2的操纵活塞6在此将阀活塞3在比例阀1的活塞引导套筒4中在两个端部位置之间推动，并且由此造成凸轮轴调节器上配气正时受调整的调节。该比例阀1除了操控部件2外还由活塞引导套筒4组成（参见图2至图4的细节视图），该活塞引导套筒在压力介质入口10和工作接口11b的区域内设有尤其是由合成材料原料制成的包封部5。在活塞引导套筒4中，阀活塞3可以由操控部件2借助于操纵活塞6（图2和图3）克服阀弹簧7的力推动。
设有包封部5的活塞引导套筒4插入容纳套筒8中并且在该容纳套筒的背离操控部件2的端部处通过咬合连接9与该容纳套筒准确定位地固定。该比例阀1具有四个液压流体接口，即，一个与泵连接的压力介质入口10，两个工作接口11a、11b和一个与罐连接的回流接口11c，该回流接口通过空心柱体形的阀活塞3的内部引导。
通过压力介质入口10将液压流体（该液压流体尤其是内燃机的马达油）输入给比例阀1，并且穿过在容纳套筒8、包封部5中的相应的通道并且根据阀活塞3的位置的不同经由作为阀活塞3的部件的控制活塞12a和12b所界限的环形空间12向工作接口11a、11b引导。
由工作接口11a能够经由在阀活塞3中的连接开口16建立与回流接口11c的连接。在压力介质入口10以及工作接口11a、11b上设置有环形过滤器17，这些环形过滤器应该阻止污物渗入比例阀1中。
通过该按本发明所设计的比例阀1，相对例如齿式皮带操纵或者链条操纵的驱动轮实现了凸轮轴的限定的调节。该调节例如通过凸轮轴调节器1的一个或多个与凸轮轴连接的调节活塞来实现，该一个或多个调节活塞通过对置的、与工作接口11a、11b处于连接中的调节活塞空间，通过导入的液压流体相对于驱动轮扭转。
为了阻止在环形空间12中的马达油回流到液压流体入口10中（这可能通过在凸轮轴上并且由此在凸轮轴调节器的调节活塞上作用的交替力矩而发生），将止回阀13插入压力介质入口10中，该止回阀在关闭位置中贴靠在容纳套筒8上（图2），和在敞开位置中贴靠在包封部5上（图3）。在此，活塞引导套筒4、包封部5和容纳套筒8形成环形间隙14图4），止回阀13布置在该环形间隙中。为了将作为轴向开槽的弹簧套筒构造的止回阀13（簧片阀）在环形间隙14中可靠地定位，容纳套筒8具有凸起部15，该凸起部与包封部5共同作用。该凸起部15作用在于，止回阀13不能在环形间隙14的内部扭转。由此排除了失灵。此外，按本发明的设计方案保证，止回阀13在敞开位置中不会与阀活塞3接触。
附图标记列表
1 比例阀
2 操控部件
3 阀活塞
4 活塞引导套筒
5 包封部
6 操纵活塞
7 阀弹簧
8 容纳套筒
9 咬合连接
10 压力介质入口
11a、11b 工作接口
11c 回流接口
12 环形空间
12a、12b 控制活塞
13 止回阀
14 环形间隙
15 凸起部
16 连接开口
17 环形过滤器
Claims (10)
1.比例阀（1），带有活塞引导套筒（4）和在所述活塞引导套筒（4）中能运动的阀活塞（3）以及带有在通向所述比例阀（1）的压力介质入口（10）中布置的止回阀（13），其特征在于，所述止回阀（13）布置于在所述压力介质入口（10）的区域内围绕所述活塞引导套筒（4）的环形间隙（14）中。
2.根据权利要求1所述的比例阀（1），其特征在于，所述环形间隙（14）由至少部分地围绕所述活塞引导套筒（4）的包封部（5）和围着所述包封部（5）的至少部分区域的容纳套筒（8）界限。
3.根据权利要求2所述的比例阀（1），其特征在于，所述容纳套筒（8）在其轴向的端部处具有形成所述环形间隙（14）部分区域的容纳间隙，所述止回阀（13）插入到所述容纳间隙中。
4.根据权利要求2或3所述的比例阀（1），其特征在于，设有所述包封部（5）的所述活塞引导套筒（4）材料锁合地与所述容纳套筒（8）连接。
5.根据权利要求2或3所述的比例阀（1），其特征在于，设有所述包封部（5）的所述活塞引导套筒（4）力锁合或者形状锁合地与所述容纳套筒（8）连接。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的比例阀（1），其特征在于，所述止回阀（13）构造为在轴向方向上开槽的弹簧套筒。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的比例阀（1），其特征在于，所述止回阀（13）由金属原料制成。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的比例阀（1），其特征在于，所述包封部（5）在其外壳面上形成径向地在所述止回阀（13）的打开方向上起作用的止挡。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的比例阀（1），其特征在于，所述容纳套筒（8）在其内壳面上形成径向地在所述止回阀（13）的关闭方向上起作用的止挡。
10.针对比例阀（1）的装配方法，所述比例阀（1）带有活塞引导套筒（4）和在所述活塞引导套筒（4）中能运动的阀活塞（3）以及带有在通向所述比例阀（1）的压力介质入口（10）中布置的止回阀（13），其特征在于，所述止回阀（13）被插入到容纳套筒（8）的形成环形间隙（14）部分区域的容纳间隙中，并且接下来设有包封部（5）的所述活塞引导套筒（4）被导入所述容纳套筒（8）中并与所述容纳套筒连接。
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