DE102004036096A1

DE102004036096A1 - Steuerventil für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004036096A1
Application number: DE200410036096
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Strauß; Andreas Dipl.-Ing. Roehr; Jens Dipl.-Ing. Hoppe
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-07-24
Filing date: 2004-07-24
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2024-07-25
Also published as: US7487752B2; CN1724852A; DE102004036096B4; US20060016495A1; CN100516471C

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil (18) für eine Vorrichtung (1) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine. Dabei kann über einen hydraulischen Stellantrieb eine gezielte Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle erreicht werden. Ein Steuerventil (18) mit Arbeitsanschlüssen (A, B), einem Druckmittelanschluss (P) und mindestens einem Tankanschluss (T, T¶1¶, T¶2¶) steuert die Druckmittelzufuhr bzw. den Druckmittelabfluss vom hydraulischen Stellantrieb. Es wird vorgeschlagen, zwischen dem Druckmittelanschluss (P) und den Arbeitsanschlüssen (A, B) einen Filter (46) anzuordnen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben, einem Druckmittelanschluss, zwei Arbeitsanschlüssen und mindestens einem Tankanschluss, wobei die Arbeitsanschlüsse mit dem Druckmittelanschluss und dem Tankanschluss durch axiales Verschieben des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses verbindbar sind, und einem Filter.
In Brennkraftmaschinen werden zur Betätigung der Gaswechselventile Nockenwellen eingesetzt. Nockenwellen sind in der Brennkraftmaschine derart angebracht, dass auf ihnen angebrachte Nocken an Nockenfolgern, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepphebeln oder Schwinghebeln, anliegen. Wird eine Nockenwelle in Drehung versetzt, so wälzen die Nocken auf den Nockenfolgern ab, die wiederum die Gaswechselventile betätigen. Durch die Lage und die Form der Nocken sind somit sowohl die Öffnungsdauer als auch die Öffnungsamplitude aber auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile festgelegt.
Moderne Motorkonzepte gehen dahin, den Ventiltrieb variabel auszulegen. Einerseits sollen Ventilhub und Ventilöffnungsdauer variabel gestaltbar sein, bis hin zur kompletten Abschaltung einzelner Zylinder. Dafür sind Konzepte wie schaltbare Nockenfolger oder elektrohydraulische oder elektrische Ventilbetätigungen vorgesehen. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, während des Betriebs der Brennkraftmaschine Einfluss auf die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile nehmen zu können. Dabei ist es insbesondere wünschenswert auf die Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkte der Einlassbzw. Auslassventile getrennt Einfluss nehmen zu können, um beispielsweise gezielt eine definierte Ventilüberschneidung einzustellen. Durch die Einstellung der Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkte der Gaswechselventile in Abhängigkeit vom aktuellen Kennfeldbereich des Motors, beispielsweise von der aktuellen Drehzahl bzw. der aktuellen Last, können der spezifische Treibstoffverbrauch gesenkt, das Abgasverhalten positiv beeinflusst, der Motorwirkungsgrad, das Maximaldrehmoment und die Maximalleistung erhöht werden.
Die beschriebene Variabilität der Gaswechselventilsteuerzeiten wird durch eine relative Änderung der Phasenlage der Nockenwelle zur Kurbelwelle erreicht. Dabei steht die Nockenwelle meist über einen Ketten-, Riemen-, Zahnradtrieb oder gleichwirkende Antriebskonzepte in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle. Zwischen dem von der Kurbelwelle angetriebenen Ketten-, Riemen- oder Zahnradtrieb und der Nockenwelle ist eine Vorrichtung zur Änderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, im folgenden auch Nockenwellenversteller genannt, angebracht, die das Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle überträgt. Dabei ist diese Vorrichtung derart ausgebildet, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Phasenlage zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle sicher gehalten und, wenn gewünscht, die Nockenwelle in einem gewissen Winkelbereich gegenüber der Kurbelwelle verdreht werden kann.
In Brennkraftmaschinen mit je einer Nockenwelle für die Einlass- und die Auslassventile können diese mit je einem Nockenwellenversteller ausgerüstet werden. Dadurch können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlass- und Auslassgaswechselventile zeitlich relativ zueinander verschoben und die Ventilüberschneidungen gezielt eingestellt werden.
Der Sitz moderner Nockenwellenversteller befindet sich meist am antriebsseitigen Ende der Nockenwelle. Der Nockenwellenversteller kann aber auch auf einer Zwischenwelle, einem nicht rotierenden Bauteil oder der Kurbelwelle angeordnet sein. Er besteht aus einem von der Kurbelwellen angetriebenen, eine feste Phasenbeziehung zu dieser haltenden Antriebsrad, einem in Antriebsverbindung mit der Nockenwelle stehenden Abtriebsteil und einem das Drehmoment vom Antriebsrad auf das Abtriebsteil übertragenden Verstellmechanismus. Das Antriebsrad kann im Fall eines nicht an der Kurbelwelle angeordneten Nockenwellenverstellers als Ketten-, Riemen- oder Zahnrad ausgeführt sein und wird mittels eines Ketten-, eines Riemen- oder eines Zahnradtriebs von der Kurbelwelle angetrieben. Der Verstellmechanismus kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden.
Zwei bevorzugte Ausführungsformen hydraulisch verstellbarer Nockenwellenverstellern stellen die sogenannten Axialkolbenversteller und Rotationskolbenversteller dar.
Bei den Axialkolbenverstellern steht das Antriebsrad mit einem Kolben und dieser mit dem Abtriebsteil jeweils über Schrägverzahnungen in Verbindung. Der Kolben trennt einen durch das Abtriebsteil und das Antriebsrad gebildeten Hohlraum in zwei axial zueinander angeordnete Druckkammern. Wird nun die eine Druckkammer mit einem Hydraulikmedium beaufschlagt, während die andere Druckkammer mit einem Tank verbunden wird, so verschiebt sich der Kolben in axialer Richtung. Die axiale Verschiebung des Kolbens wird durch die Schrägverzahnungen in eine relative Verdrehung des Antriebsrades zum Abtriebsteil und damit der Nockenwelle zur Kurbelwelle übersetzt.
Eine zweite Ausführungsform hydraulischer Nockenwellenversteller sind die sogenannten Rotationskolbenversteller. In diesen ist das Antriebsrad drehfest mit einem Stator verbunden. Der Stator und ein Rotor sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der Rotor kraft-, form- oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels eines Presssitzes, einer Schraub- oder Schweißverbindung mit einer Nockenwelle, einer Verlängerung der Nockenwelle oder einer Zwischenwelle verbunden ist. Im Stator sind mehrere, in Umfangsrichtung beabstandete Hohlräume ausgebildet, die sich ausgehend vom Rotor radial nach außen erstrecken. Die Hohlräume sind in axialer Richtung durch Seitendeckel druckdicht begrenzt. In jeden dieser Hohlräume erstreckt sich ein mit dem Rotor verbundener Flügel, der jeden Hohlraum in zwei Druckkammern teilt. Durch gezieltes Verbinden der einzelnen Druckkammern mit einer Hydraulikmittelpumpe bzw. mit einem Hydraulikmittelauslass kann die Phase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle eingestellt bzw. gehalten werden.
Zur Steuerung des Nockenwellenverstellers erfassen Sensoren die Kenndaten des Motors wie beispielsweise den Lastzustand und die Drehzahl. Diese Daten werden einer elektronischen Kontrolleinheit zugeführt, die nach Vergleich der Daten mit einem Kenndatenfeld der Brennkraftmaschine den Zu- und den Abfluss von Druckmittel zu den verschiedenen Druckkammern steuert.
Um die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle zu verstellen wird in hydraulischen Nockenwellenverstellern eine der zwei gegeneinander wirkenden Druckkammern eines Hohlraums mit einer Druckmittelpumpe und die andere mit dem Tank verbunden. Der Zulauf von Druckmittel zur einen Kammer in Verbindung mit dem Ablauf von Druckmittel von der anderen Kammer verschiebt den die Druckkammern trennenden Kolben in axiale Richtung, wodurch in Axialkolbenverstellern über die Schrägverzahnungen die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle verdreht wird. In Rotationskolbenverstellern wird durch die Druckbeaufschlagung der einen Kammer und die Druckentlastung der anderen Kammer eine Verschiebung des Flügels und damit direkt eine Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewirkt. Um die Phasenlage zu halten werden beide Druckkammern entweder mit der Druckmittelpumpe verbunden oder sowohl von der Druckmittelpumpe als auch vom Tank getrennt.
Die Steuerung der Druckmittelströme zu bzw. von den Druckkammern erfolgt mittels eines Steuerventils, meist ein 4/3-Proportionalventil. Ein Ventilgehäuse ist mit je einem Anschluss für die Druckkammern (Arbeitsanschluss), einem Anschluss zur Druckmittelpumpe und mindestens einem Anschluss zu einem Tank versehen. Innerhalb des im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses ist ein axial verschiebbarer Steuerkolben angeordnet. Der Steuerkolben kann mittels eines elektromagnetischen Stellgliedes entgegen der Federkraft eines Federelements axial in jede Position zwischen zwei definierte Endstellungen gebracht werden. Der Steuerschieber ist weiterhin mit Ringnuten und Steuerkanten versehen, wodurch die einzelnen Druckkammern wahlweise mit der Druckmittelpumpe oder dem Tank verbunden werden können. Ebenso kann eine Stellung des Steuerkolbens vorgesehen sein, in der die Druckmittelkammern sowohl von der Druckmittelpumpe als auch vom Druckmitteltank getrennt sind.
Innerhalb des Druckmittelkreislaufs können Schmutzpartikel vorhanden sein, die vom Druckmittel in das Ventil getragen werden können. Derartige Schmutzpartikel können während der Bearbeitung des Motorblocks oder durch Verschleiß während des Betriebs der Brennkraftmaschine entstehen. Treten diese Partikel in das Steuerventil ein, so besteht die Gefahr, dass diese die Steuerkanten des Ventils beschädigen oder zu einem Verklemmen des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses führen. Als Folge kann die Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle nicht mehr geändert werden, was sich nachteilig auf den Kraftstoffverbrauch, die Leistung, das Drehmoment oder das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine auswirkt.
Es sind Vorrichtungen zur Veränderung der Steuerzeiten bekannt, bei denen das Eindringen von Schmutzpartikeln in ein hydraulisches Proportionalventil durch das Anbringen von Druckmittelfiltern zwischen der Druckmittelpumpe und dem Druckmittelanschluss verhindert wird. Beispielsweise ist in der US 6,382,148 B1 ein ringförmig ausgebildeter Ölfilter dargestellt, der in einer Ringnut des Ventilgehäuses angeordnet ist, wobei der Nutgrund der Ringnut mit Öffnungen versehen ist, die dem P-Anschluss des Ventils entsprechen. Der ringförmig ausgeführte Druckmittelfilter ist an einer Stelle mit einer axial verlaufenden Unterbrechung versehen, wodurch sich zwei umfangsseitige Enden des Druckmittelfilters gegenüberstehen. Die umfangsseitigen Enden des Druckmittelfilters sind mit Mitteln zur formschlüssigen Befestigung versehen. Während der Montage wird der offene Filter in die Ringnut eingelegt und die umfangsseitig offenen Enden werden mit Hilfe der formschlüssigen Mittel miteinander verbunden.
Nachteilig wirkt sich bei dieser Ausführungsform der hohe Aufwand während der Montage des Filters am Ventilgehäuse aus. Der Filter wird in die Ringnut eingelegt und anschließend müssen die formschlüssigen Mittel innerhalb der Ringnut in Eingriff gebracht werden.
Bei unsachgemäßer Montage des Filters besteht während des Einbauvorgangs des Steuerventils in die Ventilaufnahme die Gefahr, dass sich der Filter zwischen Steuerventil und Ventilaufnahme verkantet und beschädigt oder sogar abgeschert wird. Weiterhin kann sich der Verschluss des Druckmittelfilters aufgrund unsachgemäßer Montage oder der während des Betriebs herrschenden Kräfte öffnen. Dies hat zur Konsequenz, dass die Schmutzpartikel wieder in den Filter eindringen können und es zu oben genannten Problemen kommt.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit ein hydraulisches Steuerventil zu schaffen, wobei ein Filter vorgesehen ist, der die Steuerkanten der Arbeitsanschlüsse vor Schmutzpartikeln schützt, wobei die Prozesssicherheit der Filtermontage erhöht und die dauerhafte Funktion des Filters gesichert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Filter zwischen dem Druckmittelanschluss und den Arbeitsanschlüssen angeordnet ist. Vorteil hafterweise ist der Steuerkolben hohl ausgeführt, das Innere des Steuerkolbens kommuniziert, abhängig von dessen Stellung, mit einem der Arbeitsanschlüssen und der Filter ist im Inneren des Steuerkolbens angeordnet. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde den Filter innerhalb des Ventils und insbesondere innerhalb des hohl ausgeführten Steuerkolbens des Ventils anzuordnen. Der Filter ist derart ausgebildet, dass er kraftschlüssig oder über formschlüssige Mittel an seiner Position gehalten wird. Durch die Anordnung des Filters innerhalb des Steuerkolbens wirken auf ihn während des Einbaus des Steuerventils in die Ventilaufnahme keine Kräfte. Eine Beschädigung ist damit ausgeschlossen.

Innerhalb des Steuerkolbens können Axialanschläge ausgebildet sein, wodurch der Filter während des Montagevorgangs prozesssicher positioniert werden kann. Alternativ kann der Filter auch weggesteuert eingepresst werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kommuniziert das Innere des Steuerkolbens, unabhängig von dessen Stellung, über zweite Öffnungen in der Mantelfläche des Steuerkolbens mit dem Druckmittelanschluss, der Filter ist in Form einer Zylindermantelfläche ausgebildet und im Bereich der zweiten Öffnungen angeordnet.

In dieser Ausführungsform sind an der Außenmantelfläche des im Wesentlichen zylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses mehrere axial zueinander beabstandete Ringnuten angebildet. Die Nutgründe der Ringnuten sind mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen, wodurch jede Ringnut einen Anschluss des Ventils bildet. Innerhalb des Ventilgehäuses ist ein ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgeführter Steuerkolben angebracht, der über einen Stellmechanismus innerhalb des Ventilgehäuses axial verschiebbar ist. Die Außenmantelfläche des Steuerkolbens ist ebenfalls mit mehreren axial beabstandeten Ringnuten versehen, wobei eine der Ringnuten derart ausgeführt ist, dass sie bei jeder Stellung des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses mit der Ringnut des Ventilgehäuses, die als Druckmittelanschluss dient, kommuniziert. Diese Ringnut des Steuerkolbens kommuniziert über in deren Nutgrund eingebrachte Öffnungen mit dem hohl ausgeführten Inneren des Steuerkolbens. Druckmittel kann nun über den Druckmittelanschluss im Ventilgehäuse in die Ringnut des Steuerkolbens und von dort in dessen Inneres gelangen. Das Innere des Steuerkolbens ist über weitere Öffnungen mit einer weiteren Ringnut in dessen Außenmantelfläche verbunden, wobei diese Ringnut abhängig von der axialen Stellung des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses mit einem ersten oder einem zweiten Arbeitsanschluss kommuniziert.

Ein zylindrisch ausgeführter Druckmittelfilter ist im Inneren des Steuerkolbens im Bereich des Druckmittelanschlusses angeordnet. Die axialen Enden des Filters sind derart ausgebildet, dass deren Umfangsflächen an der Innenmantelfläche des Steuerkolbens druckdicht anliegen. Vorteilhafterweise ist der Filter derart ausgelegt, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Umfangsflächen dessen axialer Enden und der Innenmantelfläche des Steuerkolbens entsteht. Vom Druckmittelanschluss einströmendes Druckmittel tritt über das Filtergewebe in den Innenraum des Steuerkolbens ein, wodurch Schmutzpartikel zurückgehalten werden. Der Filter wird weggesteuert in das Innere des Steuerkolbens eingepresst. Durch das Ausbilden eines Axialanschlags an der Innenmantelfläche des Steuerkolbens kann der Filter während des Einpressvorgangs prozesssicher im Bereich des Druckmittelanschlusses positioniert werden. Anschließend wir eine topfförmige Hülse in das Innere des Steuerkolbens eingepresst. Die topfförmige Hülse verschließt den Steuerkolben, kann als Angriffspunkt für eine Stößelstange eines Stellmechanismus genutzt werden und hält darüber hinaus den Filter in seiner vorbestimmten Position.

Der Filter ist ohne Verschluss ausgebildet, wird in seiner Betriebsform in den Steuerkolben eingebracht und wird form- und/oder kraftschlüssig in seiner Position gehalten. Ein Verschieben oder Öffnen des Filters während des Betriebs, wie es bei den im Stand der Technik beschriebenen Ausführungsformen möglich ist, ist dadurch ausgeschlossen.

In einer alternativen Ausführungsform ist der Steuerkolben hohl ausgeführt, das Innere des Steuerkolbens kommuniziert über eine axiale Öffnung mit dem Druckmittelanschluss, der Filter ist topfförmig ausgeführt und in die axiale Öffnung eingesteckt.

In dieser Ausführungsform ist der Druckmittelanschluss in axialer Richtung angeordnet, während die Arbeits- und Tankanschlüsse vorteilhafterweise in radialer Richtung ausgerichtet sind. Das Druckmittel tritt in axialer Richtung in das Ventilgehäuse ein und beaufschlagt in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses einen der beiden Arbeitsanschlüsse. Gleichzeitig wird der jeweils andere Arbeitsanschluss mittels einer in die Außenmantelfläche des im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Steuerkolbens eingebrachte Ringnut mit dem Tankanschluss verbunden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, in die axiale Öffnung des Ventilgehäuses einen Druckmittelfilter einzubringen. Vorteilhafterweise ist der Druckmittelfilter topfförmig ausgebildet, wodurch die aktive Filterfläche vergrößert wird. Das stirnseitige Ende des topfförmigen Filters ist mit einem scheibenförmigen Axialanschlag versehen, der im eingebauten Zustand am Ventilgehäuse anliegt. Zusätzlich können formschlüssige Mittel vorgesehen sein, um den Filter am Ventilgehäuse zu fixieren. Dies kann beispielsweise mittels eines Gewindes im Axialanschlag des Filters realisiert sein.

Auch in dieser Ausführungsform ist der Filter ohne Verschluss ausgebildet, wird in seiner Betriebsform in den Steuerkolben eingebracht und wird form- und/oder kraftschlüssig in seiner Position gehalten. Ein Verschieben oder Öffnen des Filters während des Betriebs, wie es bei den im Stand der Technik beschriebenen Ausführungsformen möglich ist, ist dadurch ausgeschlossen.

Weiterhin ist vorgesehen, dass der Filter aus einem Rahmen und einem zwischen den Rahmenteilen angeordneten Filtergewebe besteht. Vorteilhafterweise ist zwischen dem Filtergewebe und der inneren Mantelfläche des Steuerkolbens eine ringförmige Nut ausgebildet. Neben der Formtreue des Filters hat der Einsatz eines Rahmens den Vorteil, dass dieser für die kraftschlüssige Verbindung zwischen Filter und Ventil genutzt werden kann. Weiterhin kann sich durch den Einsatz des Rahmens in der ersten Ausführungsform zwischen den Öffnungen im Steuerkolben und dem Filtergewebe eine Ringnut ausbilden, wodurch das Druckmittel den Filter umspülen kann und damit die effektive Filterfläche erhöht wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist zwischen dem Filter und den Arbeitsanschlüssen ein Rückschlagventil angeordnet. Es ist vorgesehen, dass das Rückschlagventil aus einem federbelasteten Sperrkörper und einem Ventilsitz besteht, wobei diese Komponenten innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine ist das hydraulische System des Nockenwellenverstellers aufgrund der Wechselmomente der Nockenwelle hohen Druckpulsationen ausgesetzt. Diese Druckspitzen können zur Beschädigung der Druckmittelpumpe oder anderer Komponenten des Riemen- oder Kettentriebs führen. Um das Einleiten dieser Druckspitzen in das Hydrauliksystem der Brennkraftmaschine zu verhindern ist vorgesehen ein Rückschlagventil zwischen den Arbeitsanschlüssen und dem Druckmittelanschluss des Ventils anzuordnen. Diese Anordnung ist speziell für Nockenwellenversteller mit Zentralventil geeignet, da diese Position des Rückschlagventils den geringstmöglichen Abstand zum Entstehungsort der Druckpulsationen aufweist.

Durch die Anordnung des Rückschlagventils innerhalb des Steuerventils wird die Drehsteifigkeit des Verstellers und damit seine Positionsstabilität erhöht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Filter innerhalb des Gehäuses des Rückschlagventils angeordnet. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass während der Montage des Steuerventils nur ein Bauteil in den Steuerkolben eingepresst werden muss. Der Filter ist verliergesichert im Gehäuse des Rückschlagventils gehalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit Druckmittelkreislauf,
2 einen Querschnitt durch die in 1 dargestellte Vorrichtung entlang der Linie II-II,
3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil,
4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils,
5 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils,
6 einen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Die 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Stator 2 und einem konzentrisch dazu angeordneten Rotor 3. Ein Antriebsrad 4 ist drehfest mit dem Stator 2 verbunden und in der dargestellten Ausführungsform als Kettenrad ausgeführt. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen des Antriebsrads 4 als Riemen oder Zahnrad. Der Stator 2 ist drehbar auf dem Rotor 3 gelagert, wobei an der Innenmantelfläche des Stators 2 in der dargestellten Ausführungsform fünf in Umfangsrichtung beabstandete Ausnehmungen 5 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 5 werden in radialer Richtung vom Stator 2 und dem Rotor 3, in Umfangsrichtung von zwei Seitenwänden 6 des Stators 2 und in axialer Richtung durch einen ersten und einen zweiten Seitendeckel 7, 8 begrenzt. Jede der Ausnehmungen 5 ist auf diese Weise druckdicht verschlossen. Der erste und der zweite Seitendeckel 7, 8 sind mit dem Stator 2 mittels Verbindungselementen 9, beispielsweise Schrauben, verbunden.
An der Außenmantelfläche des Rotors 3 sind axial verlaufende Flügelnuten 10 ausgebildet, wobei in jeder Flügelnut 10 ein sich radial erstreckender Flügel 11 angeordnet ist. In jede Ausnehmung 5 erstreckt sich ein Flügel 11, wobei die Flügel 11 in radialer Richtung am Stator 2 und in axialer Richtung an den Seitendeckeln 7, 8 anliegen. Jeder Flügel 11 unterteilt eine Ausnehmung 5 in zwei gegeneinander arbeitende Druckkammern 12, 13. Um ein druckdichtes Anliegen der Flügel 11 am Stator 2 zu gewährleisten, sind zwischen den Nutgründen 14 der Flügelnuten 10 und den Flügeln 11 Blattfederelemente 15 angebracht, die den Flügel 11 in radialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagen.
Mittels ersten und zweiten Druckmittelleitungen 16, 17 können die ersten und zweiten Druckkammern 12, 13 über ein Steuerventil 18 mit einer Druckmittelpumpe 19 oder einem Tank 20 verbunden werden. Dadurch wird ein Stellantrieb ausgebildet, der eine Relativverdrehung des Stators 2 gegenüber dem Rotor 3 ermöglicht. Dabei ist vorgesehen, dass entweder alle ersten Druckkammern 12 mit der Druckmittelpumpe 19 und alle zweiten Druckkammern 13 mit dem Tank 20 verbunden werden bzw. die genau entgegen gesetzte Konfiguration. Werden die ersten Druckkammern 12 mit der Druckmittelpumpe 19 und die zweiten Druckkammern 13 mit dem Tank 20 verbunden, so dehnen sich die ersten Druckkammern 12 auf Kosten der zweiten Druckkammern 13 aus. Daraus resultiert eine Verschiebung der Flügel 11 in Umfangsrichtung, in der durch den Pfeil 21 dargestellten Richtung. Durch das Verschieben der Flügel 11 wird der Rotor 3 relativ zum Stator 2 verdreht.
Der Stator 2 wird in der dargestellten Ausführungsform mittels eines an seinem Antriebsrad 4 angreifenden, nicht dargestellten Kettentriebs von der Kurbelwelle angetrieben. Ebenso denkbar ist der Antrieb des Stators 2 mittels eines Riemen- oder Zahnradtriebs. Der Rotor 3 ist kraft-, form- oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels Presssitz oder durch eine Schraubverbindung mittels einer Zentralschraube, mit einer nicht dargestellten Nockenwelle verbunden. Aus der Relativverdrehung des Rotors 3 relativ zum Stator 2, als Folge des Zu- bzw. Ableitens von Druckmittel zu bzw. aus den Druckkammern 12, 13, resultiert eine Phasenverschiebung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle. Durch gezieltes Ein- bzw. Ableiten von Druckmittel in die Druckkammern 12, 13 können somit die Steuerzeiten der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine gezielt variiert werden.
Die Druckmittelleitungen 16, 17 sind in der dargestellten Ausführungsform als im Wesentlichen radial angeordnete Bohrungen ausgeführt, die sich von einer Zentralbohrung 22 des Rotors 3 zur dessen äußerer Mantelfläche erstrecken. Innerhalb der Zentralbohrung 22 kann ein nicht dargestelltes Zentralventil angeordnet sein, über welches die Druckkammern 12, 13 gezielt mit der Druckmittelpumpe 19 bzw. dem Tank 20 verbunden werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, innerhalb der Zentralbohrung 22 einen Druckmittelverteiler anzuordnen, der die Druckmittelleitungen 16, 17 über Druckmittelkanäle und Ringnuten mit den Anschlüssen eines extern angebrachten Steuerventils 18 verbindet.
Die im Wesentlichen radial verlaufenden Seitenwände 6 der Ausnehmungen 5 sind mit Ausformungen 23 versehen, die in Umfangsrichtung in die Ausnehmungen 5 hineinreichen. Die Ausformungen 23 dienen als Anschlag für die Flügel 11 und gewährleisten, dass die Druckkammern 12, 13 mit Druckmittel versorgt werden können, selbst wenn der Rotor 3 eine seiner Extremstellungen relativ zum Stator 2 einnimmt, in denen die Flügel 11 an einer der Seitenwände 6 anliegen.
Bei ungenügender Druckmittelversorgung der Vorrichtung 1, beispielsweise während der Startphase der Brennkraftmaschine, wird der Rotor 3 aufgrund der Wechsel- und Schleppmomente, die die Nockenwelle auf diesen ausübt unkontrolliert relativ zum Stator 2 bewegt. In einer ersten Phase drängen die Schleppmomente der Nockenwelle den Rotor relativ zum Stator in eine Umfangsrichtung, die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Stators liegt, bis die se an den Seitenwänden 6 anschlagen. Im Folgenden führen die Wechselmomente, die die Nockenwelle auf den Rotor 3 ausübt zu einem Hin- und Herschwingen des Rotors 3 und damit der Flügel 11 in den Ausnehmungen 5, bis zumindest eine der Druckkammern 12, 13 vollständig mit Druckmittel befüllt ist. Dies führt zu höherem Verschleiß und zu Geräuschentwicklungen in der Vorrichtung 1. Um dies zu verhindern ist in der Vorrichtung 1 ein Verriegelungselement 24 vorgesehen. Dazu ist in einer Axialbohrung 25 des Rotors 3 eint topfförmiger Kolben 26 angeordnet, welcher durch eine Feder 27 in axialer Richtung mit einer Kraft beaufschlagt wird. Die Feder 27 stützt sich in axialer Richtung auf der einen Seite an einer Entlüftungselement 28 ab und ist mit ihrem davon abgewandten axialen Ende innerhalb des topfförmig ausgeführten Kolbens 26 angeordnet. Im ersten Seitendeckel 7 ist eine Kulisse 29 derart ausgebildet, dass der Rotor 3 relativ zum Stator 2 in einer Position verriegelt werden kann, die der Position während des Starts der Brennkraftmaschine entspricht. In dieser Stellung wird der Kolben 26 bei ungenügender Druckmittelversorgung der Vorrichtung 1 mittels der Feder 27 in die Kulisse 29 gedrängt. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um den Kolben 26 bei ausreichender Versorgung der Vorrichtung 1 mit Druckmittel in die Axialbohrung 25 zurückzudrängen und damit die Verriegelung aufzuheben. Dies wird üblicherweise mit Druckmittel bewerkstelligt, welches über nicht dargestellte Druckmittelleitungen in eine Aussparung 30 geleitet wird, welche am deckelseitigen Stirnende des Kolbens 26 ausgebildet ist. Um Leckageöl aus dem Federraum der Axialbohrung 25 ableiten zu können ist das Entlüftungselement 28 mit axial verlaufenden Nuten versehen, entlang derer das Druckmittel zu einer Bohrung im zweiten Seitendeckel 8 geleitet werden kann.
In 1 ist zusätzlich der Druckmittelkreislauf 31 dargestellt. Aus einem Tank 20 wird mittels einer Druckmittelpumpe 19 ein Druckmittelanschluss P eines Steuerventils 18 mit Druckmittel versorgt. Gleichzeitig wird über einen Tankanschluss T Druckmittel vom Steuerventil 18 in den Tank 20 geleitet. Das Steuerventil 18 besitzt weiterhin zwei Arbeitsanschlüsse A, B. Mittels eines elektromagnetischen Stellgliedes 32, das gegen die Federkraft eines ersten Federelements 33 wirkt, kann das Steuerventil 18 in drei Stellungen gebracht wer den. In einer ersten Stellung des Steuerventils 18, die einem unbestromten Zustand des Stellgliedes 32 entspricht, wird der Arbeitsanschluss A mit dem Tankanschluss T und der Druckmittelanschluss P mit dem Arbeitsanschluss B und somit mit der zweiten Druckkammer 13 verbunden. In einer mittleren Stellung sind sowohl der Arbeitsanschluss A als auch der Arbeitsanschluss B sowohl vom Druckmittelanschluss P als auch vom Tankanschluss T getrennt. In einer dritten Stellung des Steuerventils 18 ist der Druckmittelanschluss P mit dem Arbeitsanschluss A und folglich mit der ersten Druckkammer 12 verbunden, während die zweite Druckkammer 13 über den Arbeitsanschluss B mit dem Tankanschluss T verbunden ist.
In 3 ist ein erfindungsgemäßes Steuerventil 18 im Längsschnitt dargestellt. Das im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführte Ventilgehäuse 34 ist mit einem radialen Druckmittelanschluss P, einem radialen Tankanschluss T₁ zwei Arbeitsanschlüssen A, B und einem axialen Tankanschluss T₂ versehen. Die radialen Anschlüsse P, T₁, A, B sind als axial zueinander beabstandete erste Ringnuten 35 ausgebildet, die in die Außenmantelfläche des Ventilgehäuses 34 eingebracht sind. Die ersten Ringnuten 35 sind mit mehreren ersten Öffnungen 36 versehen, die in das Innere des Ventilgehäuses 34 münden.
Innerhalb des Ventilgehäuses 34 ist ein ebenfalls im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführter Steuerkolben 37 axial verschiebbar angeordnet. Ein axiales Ende des Steuerkolbens ist mittels eines Wandabschnittes 37a druckdicht begrenzt. Der Wandabschnitt 37a kann einteilig mit dem Steuerkolben oder separat dazu ausgeführt sein. Mittels eines nicht dargestellten Stellgliedes 32 kann der Steuerkolben 37 gegen die Federkraft des ersten Federelements 33 innerhalb zweier Extremwerte in eine beliebige Position gerbacht und gehalten werden.
Die Außenmantelfläche des Steuerkolbens 37 ist mit einer zweiten, einer dritten und einer vierten Ringnut 38, 39, 40 versehen. Die zweite und die dritte Ringnut 38, 39 kommunizieren über zweite und dritte Öffnungen 41, 42 mit dem Inneren des Steuerkolbens 37. Die zweite Ringnut 38 ist derart ausgebildet, dass sie in jeder Stellung des Steuerkolbens 37 relativ zum Ventilgehäuse 34 mit den ersten Öffnungen 36 der ersten Ringnut 35 des Druckmittelanschlusses P kommuniziert.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine gelangt Druckmittel vom Druckmittelanschluss P über die zweite Ringnut 38 und die zweiten Öffnungen 41 in das Innere des Steuerkolbens 37. In der in 3 dargestellten ersten Stellung des Steuerkolbens 37 gelangt das Druckmittel über die dritten Öffnungen 42 und die dritte Ringnut 39 zum Arbeitsanschluss B. Durch Beaufschlagung der zweiten Druckkammern 13 über den Arbeitsanschluss B mit Druckmittel wird Druckmittel aus den zweiten Druckkammern 12 zum Arbeitsanschluss A verdrängt und gelangt über dessen erste Öffnungen 36 zum axial angeordneten Tankanschluss T₂.
Wird das elektromagnetische Stellglied 32 bestromt so wird der Steuerkolben 37 gegen die Federkraft des ersten Federelements 33 verschoben. Als Folge nimmt die Überdeckung der ersten Öffnungen 36 des Arbeitsanschlusses B durch eine erste Steuerkante 43 der dritten Ringnut 39 zu. Gleichermaßen nimmt auch die Überdeckung der ersten Öffnungen 36 des Arbeitsanschlusses A durch eine zweite Steuerkante 44 des Steuerkolbens 37 zu. Erreicht der Steuerkolben 37 eine nicht dargestellte Mittenstellung so ist der Arbeitsanschluss A, durch vollständige Überdeckung der zweiten Steuerkante 44, nicht mehr mit dem axialen Tankanschluss T₂ verbunden. Weiterhin kommuniziert weder der Arbeitsanschluss A noch der Arbeitsanschluss B mit der dritten Ringnut 39.
Alternativ kann der Steuerkolben 37 derart ausgeführt sein, dass in der Mittelstellung beide Arbeitsanschlüsse A, B mit der dritten Ringnut 39 kommunizieren.
Wird der Steuerkolben 37 weiter entgegen der Federkraft des ersten Federelements 33 verschoben so gibt eine dritte Steuerkante 45 die ersten Öffnungen 36 des Arbeitsanschlusses A zur dritten Ringnut 39 frei. Vom Druckmittelanschluss P einströmendes Druckmittel gelangt nun ausschließlich zum Arbeitsanschluss A. Gleichzeitig kommuniziert die vierte Ringnut 40 sowohl mit dem Arbeitsanschluss B als auch mit dem radialen Tankanschluss T₁. Auf diese Weise gelangt Druckmittel von der Druckmittelpumpe 19 in die ersten Druckkammern 12, was zu einer relativen Verdrehung des Rotors 3 zum Stator 2 führt. Das aus den zweiten Druckkammern 13 verdrängte Druckmittel gelangt über den Arbeitsanschluss B und die vierte Ringnut 40 zum radialen Tankanschluss T₁. Die dritte Steuerkante 45 und die vierte Ringnut 40 können derart ausgeführt sein, dass während der Verschiebung des Steuerkolbens 37 zuerst der Arbeitsanschluss A mit der Druckmittelpumpe 19 und dann der Arbeitsanschluss B mit dem Tank 20 verbunden werden. Alternativ könne auch beide Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden.
Innerhalb des Steuerkolbens 37 ist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführter Filter 46 angeordnet. Der Filter 46 besteht aus einem Rahmen 47, vorzugsweise aus Kunststoff, und mindestens einem Filterabschnitt 48. Der Filterabschnitt 48 besteht vorzugsweise aus einem Geflecht aus Plastik oder Metall, wobei der Rahmen 47 unlösbar mit den Filterabschnitten 48 verbunden ist. Der Rahmen 47 weist an den axialen Enden des Filters 46 jeweils ein im Wesentlichen kreisförmiges Segment 49 auf, wobei die kreisförmigen Segmente 49 über mehrere Längsstreben 50 miteinander verbunden sind. Mittels der kreisförmigen Segmente 49 ist der Filter 46 innerhalb des Steuerkolbens 37 kraftschlüssig fixiert. Dabei ist es vorteilhaft innerhalb des Steuerkolbens 37 einen Axialanschlag 51 auszubilden, der als Wegbegrenzung beim Einpressen des Filters 46 in den Steuerkolben 37 dient. Alternativ kann der Filter 46 weggesteuert eingepresst werden.
Der Filter 46 ist im Bereich der zweiten Öffnungen 41 angeordnet und überdeckt diese komplett. An einem axialen Ende des Filters 46 liegt dieser am Axialanschlag 51 an. Das andere axiale Ende stützt sich an einer topfförmigen Hülse 52 ab, die im Inneren des Steuerkolbens 37 kraftschlüssig fixiert ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Filter 46 während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Position hält. Die Hülse 52 verschließt weiterhin den Steuerkolben 37 in axialer Richtung und kann als Angriffspunkt einer nicht dargestellten Stößelstange des Stellglieds 32 dienen.
Die kreisförmigen Segmente 49 des Filters 46 sind in radialer Richtung druckdicht mit einer inneren Mantelfläche 53 des Steuerkolbens 37 verbunden, wäh rend zwischen den Längsstreben 50 und der inneren Mantelfläche 53 ein Spalt 54 vorgesehen ist.
Vom Druckanschluss P einströmendes Druckmittel gelangt über die zweiten Öffnungen 41 in eine zwischen den Filterabschnitten 48 und der inneren Mantelfläche 53 ausgebildete, um den Filter 46 umlaufende Ringnut. Das Druckmittel tritt über die Filterabschnitte 48 in das Innere des Steuerkolbens 37 ein, wodurch eventuell im Druckmittel vorhandene Verunreinigungen effektiv von den Steuerkanten 43, 44, 45 ferngehalten werden.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils 18 dargestellt. Ausführung und Funktion dieser Variante sind nahezu identisch zur ersten Ausführungsform. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist hier in der inneren Mantelfläche 53 des Steuerkolbens 37 kein Axialanschlag 51 ausgebildet. Der Filter 46 wird während der Montage des Steuerventils 18 weggesteuert in den Steuerkolben 37 eingepresst. Zwischen dem Filter 46 und den Arbeitsanschlüssen A, B ist in dieser Ausführungsform ein Rückschlagventil 55 angeordnet. Dieses besteht aus einem Gehäuse 56, welches kraftschlüssig innerhalb des Steuerkolbens 37 angeordnet ist. Innerhalb des Gehäuses 56 befindet sich ein Sperrkörper 57, der mittels eines zweiten Federelements 58 in einen Sitz 59 des Rückschlagventils 55 gepresst wird. Anstatt des hier dargestellten Kugelrückschlagventils können auch andere Ausführungsformen, beispielsweise ein Plattenrückschlagventil verwendet werden.
In das Steuerventil 18 einströmendes Druckmittel gelangt nach Durchlaufen des Filters 46 zum Rückschlagventil 55. Durch die Anordnung des Filters 46 direkt nach dem Druckanschluss P werden die Steuerkanten 43, 44, 45 und das Rückschlagventil 55 effektiv vor Beschädigungen durch Schmutzpartikel im Druckmittel geschützt. Ab einem gewissen Druck innerhalb des Steuerkolbens 37 wird der Sperrkörper 57 gegen die Federkraft des zweiten Federelements 58 verschoben und Druckmittel kann über im Gehäuse 56 angebrachte vierte Öffnungen 60 und die dritten Öffnungen 42 zu den Arbeitsanschlüssen A, B gelangen.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine werden aufgrund der Wechselmomente der Nockenwelle Druckpulsationen innerhalb der Vorrichtung 1 generiert. Dabei treten Druckspitzen auf, die in das Hydrauliksystem übertragen werden und andere Verbraucher schädigen können. Die Anordnung eines Rückschlagventils 55 zwischen den Druckkammern 12, 13 und dem Druckmittelanschluss P verhindert eine Übertragung dieser Druckspitzen in das Hydrauliksystem. Dadurch werden sowohl die Druckmittelpumpe 19 als auch weitere an diesem Druckmittelkreislauf angeschlossene Verbraucher geschützt. Vorteilhafterweise ist in dieser Ausführungsform das Rückschlagventil 55 innerhalb des Steuerkolbens 37 angeordnet und benötigt so keinen zusätzlichen Bauraum. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass, speziell bei Verwendung des Steuerventils 18 als Zentralventil, die Strecke zwischen dem Ort an dem die Druckpulsationen entstehen und dem Rückschlagventil 55 minimal ist. Druckschwankungen werden praktisch am Entstehungsort abgefangen.
In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils 18 dargestellt. Ausführungsform und Funktion dieses Steuerventils 18 sind nahezu identisch zu der in 4 gezeigten Variante. Vorteilhafterweise ist in dieser Ausführungsform der Filter 46 innerhalb des Gehäuses 56 des Rückschlagventils 55 angeordnet. Das Gehäuse 56 kann als preisgünstiges Kunststoffformteil ausgeführt sein. Durch die Integration des Filters 46 in das Gehäuse 56 des Rückschlagventils 55 wird der Montageaufwand beim Zusammenbau des Steuerventils 18 erheblich verringert. Es muss nur noch ein Bauteil innerhalb des Steuerkolbens 37 positioniert und befestigt werden.
In dieser Ausführungsform ist das dem Tankanschluss T₂ abgewandte stirnseitige Ende des Steuerkolbens 37 verschlossen ausgeführt. Das Gehäuse 56 ist im Längsschnitt H-förmig ausgeführt, wobei in der einen Kammer des N der Filter 46 und in der anderen Kammer der Sperrkörper 57 mit dem zweiten Federelement 58 angeordnet ist. Das zweite Federelement 58 stützt sich an einem Verschluss 61 ab. Der radial Verlaufende Teil des Gehäuses 56 ist mit einer dem Sperrkörper 57 angepassten Öffnung versehen und dient als Sitz 59.
6 zeigt eine vierte Variante eines erfindungsgemäßen Steuerventils 18, in der innerhalb eines im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuses 34 ein Steuerkolben 37 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Steuerkolben 37 ist ebenfalls im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführt, wobei die dem axial gerichteten Druckmittelanschluss P zugewandte Stirnseite offen ausgeführt ist. Die äußere Mantelfläche des Steuerkolbens 37 ist mit einer ersten Ringnut 35 und einer Gruppe erster Öffnungen 36 versehen.
Während des Betriebs der Brennkraftmaschine tritt über den axial gerichteten Druckmittelanschluss P Druckmittel in das Innere des Ventilgehäuses 34 ein. Abhängig von der Stellung des Steuerkolbens 37 innerhalb des Ventilgehäuses 34 gelangt das Druckmittel entweder über zweite Öffnungen 41 zum Arbeitsanschluss B oder über dritte Öffnungen 42 zum Arbeitsanschluss A. Gleichzeitig ist der jeweils nicht mit Druckmittel beaufschlagte Arbeitsanschluss A, B über die erste Ringnut 35 mit dem Tankanschluss T verbunden.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Druckmittelanschluss P und den Arbeitsanschlüssen A, B ein Filter 46 angeordnet. Der Filter 46 ist topfförmig ausgeführt und besteht aus einem Rahmen 47 und Filterabschnitten 48. Der Rahmen 47 ist an der dem Druckanschluss P zugewandten Seite mit einem sich radial erstreckender Kragen versehen, der als Axialanschlag des Filters 46 dient. Darüber hinaus ist es möglich den Filter 46 form-, kraft- oder stoffschlüssig am Ventilgehäuse 34 zu fixieren. Wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen kann auch hier ein Rückschlagventil 55 zwischen dem Druckmittelanschluss P und den Arbeitsanschlüssen A, B angeordnet werden.

1: Vorrichtung
2: Stator
3: Rotor
4: Antriebsrad
5: Ausnehmungen
6: Seitenwand
7: erster Seitendeckel
8: zweiter Seitendeckel
9: Verbindungselement
10: Flügelnut
11: Flügel
12: erste Druckkammer
13: zweite Druckkammer
14: Nutgrund
15: Blattfederelement
16: erste Druckmittelleitung
17: zweite Druckmittelleitung
18: Steuerventil
19: Druckmittelpumpe
20: Tank
21: Pfeil
22: Zentralbohrung
23: Ausformungen
24: Verriegelungselement
25: Axialbohrung
26: Kolben
27: Feder
28: Entlüftungselement
29: Kulisse
30: Aussparung
31: Druckmittelkreislauf
32: Stellglied
33: erstes Federelement
34: Ventilgehäuse
35: erste Ringnut
36: erste Öffnungen
37: Steuerkolben
37a: Wandabschnitt
38: zweite Ringnut
39: dritte Ringnut
40: vierte Ringnut
41: zweite Öffnung
42: dritte Öffnung
43: erste Steuerkante
44: zweite Steuerkante
45: dritte Steuerkante
46: Filter
47: Rahmen
48: Filterabschnitt
49: Segment
50: Längsstreben
51: Axialanschlag
52: Hülse
53: Mantelfläche
54: Spalt
55: Rückschlagventil
56: Gehäuse
57: Sperrkörper
58: zweites Federelement
59: Sitz
60: vierte Öffnung
61: Verschluss
P: Druckmittelanschluss
T: Tankanschluss
T₁: radialer Tankanschluss
T₂: axialer Tankanschluss
A: erster Arbeitsanschluss
B: zweiter Arbeitsanschluss

Claims

Steuerventil (18) für eine Vorrichtung (1) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit – einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse (34), – einem innerhalb des Ventilgehäuses (34) angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben (37), – einem Druckmittelanschluss (P), – zwei Arbeitsanschlüssen (A, B), – mindestens einem Tankanschluss (T, T₁, T₂), – wobei die Arbeitsanschlüsse (A, B) mit dem Druckmittelanschluss (P) und dem Tankanschluss (T, T₁, T₂) durch axiales Verschieben des Steuerkolbens (37) innerhalb des Ventilgehäuses (34) verbindbar sind, – und einem Filter (46), dadurch gekennzeichnet, dass – der Filter (46) zwischen dem Druckmittelanschluss (P) und den Arbeitsanschlüssen (A, B) angeordnet ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (37) hohl ausgeführt ist, das Innere des Steuerkolbens (37), abhängig von dessen Stellung, mit einem der Arbeitsanschlüsse (A, B) kommuniziert und der Filter (46) im Inneren des Steuerkolbens (37) angeordnet ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Steuerkolbens (37), unabhängig von dessen Stellung, über zweite Öffnungen (41) in der Mantelfläche des Steuerkolbens (37) mit dem Druckmittelanschluss (P) kommuniziert, der Filter (46) in Form einer Zylindermantelfläche ausgebildet und im Bereich der zweiten Öffnungen (41) angeordnet ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (37) hohl ausgeführt ist, das Innere des Steuerkolbens (37) über eine axiale Öffnung mit dem Druckmittelanschluss (P) kommuniziert, der Filter (46) topfförmig ausgeführt und in die axiale Öffnung eingesteckt ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (46) aus einem Rahmen (47) und einem zwischen den Rahmenteilen angeordneten Filterabschnitt (48) besteht.
Steuerventil (18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filterabschnitt (48) und der inneren Mantelfläche (53) des Steuerkolbens (37) eine ringförmige Nut ausgebildet ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Filter (46) und den Arbeitsanschlüssen (A, B) ein Rückschlagventil (55) angeordnet ist.
Steuerventil (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (55) aus einem federbelasteten Sperrkörper (57) und einem Sitz (59) besteht, wobei diese Komponenten innerhalb eines Gehäuses (56) angeordnet sind.
Steuerventil (18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (46) innerhalb des Gehäuses (56) des Rückschlagventils (55) angeordnet ist.