DE102010019004B4

DE102010019004B4 - Swivel motor adjuster with a hydraulic valve

Info

Publication number: DE102010019004B4
Application number: DE201010019004
Authority: DE
Inventors: Markus Freitag
Original assignee: Hilite Germany GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2030-05-04
Also published as: DE102010019004A1

Abstract

Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil (12) mit einer ersten Ventilstellung, in welcher aus Nockenwellenwechselmomenten resultierende Druckspitzen aus der zur Drehung in die eine Drehrichtung zu entlastenden Druckkammer (10) einerseits zu einem Tankanschluss (T) und andererseits über ein Rückschlagventil (33) in einen von einer Ölpumpe über ein Pumpenrückschlagventil (24) kommenden Hydraulikstrom zur Drehung in die zu belastende Druckkammer (9) leitbar ist, wobei in einer zweiten Ventilstellung die aus den Nockenwellenwechselmomenten resultierenden Druckspitzen aus der zur Drehung in die andere Drehrichtung zu entlastenden Druckkammer (9) einerseits zu dem Tankanschluss (T) und andererseits über genau dieses und kein anderes Rückschlagventil (33) in den von der Ölpumpe über das Pumpenrückschlagventil (24) kommenden Hydraulikstrom zur Drehung in die zu belastende Druckkammer (10) leitbar ist.Swivel motor adjuster with a hydraulic valve (12) with a first valve position in which pressure peaks resulting from camshaft alternating torques from the pressure chamber (10) to be relieved in one direction of rotation to a tank connection (T) on the one hand and via a check valve (33) in one of the other an oil pump via a pump check valve (24) hydraulic flow coming into the pressure chamber (9) to be loaded, in a second valve position the pressure peaks resulting from the camshaft alternating torques from the pressure chamber (9) to be relieved of rotation in the other direction of rotation on the one hand the tank connection (T) and on the other hand via this and no other check valve (33) into the hydraulic current coming from the oil pump via the pump check valve (24) for rotation into the pressure chamber (10) to be loaded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil nach dem einteiligen Patentanspruch 1.The invention relates to a Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to the one-part claim 1.

Die DE 10 2006 012 733 B4 und die DE 10 2006 012 775 B4 betreffen bereits einen Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil, welches zwei Arbeitsanschlüsse aufweist. Diese beiden Arbeitsanschlüsse weisen jeweils axial benachbart zueinander eine Standardöffnung und eine Öffnung zur Nutzung von Druckspitzen infolge von Nockenwellenwechselmomenten auf. Zur Verstellung der Nockenwelle ist dabei ein hydraulischer Druck von einem Versorgungsanschluss auf den zu belastenden Arbeitsanschluss leitbar, während der zu entlastende Arbeitsanschluss auf einen Tankanschluss geführt wird. Das Hydraulikventil ist als 4/3-Wegeventil in cartridge-Bauweise ausgeführt. In die Buchse sind innenseitig Rückschlagventile eingesetzt, die als bandförmige Ringe ausgeführt sind. Mittels dieser Rückschlagventile werden Nockenwellenwechselmomente genutzt, um den Nockenwellenversteller besonders schnell bzw. mit einem relativ geringen Öldruck verstellen zu können. Die Rückschlagventile verdecken dazu die Öffnungen zur Nutzung von Druckspitzen infolge von Nockenwellenwechselmomenten. In diesen Anmeldungen wird zwischen offenen Verstellsystemen und geschlossenen Verstellsystemen unterschieden. Beanspruch ist in den deutschen Patentschriften ein offenes System mit Versorgungsanschluss und Tankanschluss. Ein geschlossenes Verstellsysteme weist im Gegensatz dazu keinen Tankabfluss auf und das Hydraulikfluid wird nur als eine Art „hydraulischer Freilauf” mittels des Hydraulikventils zwischen den Druckkammern des Schwenkmotornockenwellenversteller verschoben, wobei die Nockenwellenwechselmomente zur Verstellung genutzt werden. Solche „hydraulischen Freiläufe” bzw. geschlossenen Systeme haben ihren Vorteil bei niedrigen Motordrehzahlen. Bei hohen Drehzahlen funktionieren diese geschlossenen Systeme allenfalls schlecht.The DE 10 2006 012 733 B4 and the DE 10 2006 012 775 B4 already relate to a Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve, which has two working connections. These two working ports each have axially adjacent to each other a standard opening and an opening for utilizing pressure peaks due to camshaft alternating torques. To adjust the camshaft, a hydraulic pressure can be conducted from a supply connection to the work connection to be loaded, while the work connection to be relieved is guided to a tank connection. The hydraulic valve is designed as a 4/3-way valve in cartridge design. In the sleeve check valves are used on the inside, which are designed as band-shaped rings. By means of these check valves camshaft alternating torques are used to adjust the camshaft adjuster particularly fast or with a relatively low oil pressure can. The check valves cover the openings for the use of pressure peaks due to camshaft alternating torques. In these applications, a distinction is made between open adjustment systems and closed adjustment systems. The claim in the German patents is an open system with supply connection and tank connection. A closed adjustment systems, by contrast, has no tank drainage and the hydraulic fluid is displaced only as a kind of "hydraulic freewheel" by means of the hydraulic valve between the pressure chambers of the Schwenkmotornockenwellenversteller, the camshaft alternating torques are used for adjustment. Such "hydraulic freewheels" or closed systems have their advantage at low engine speeds. At high speeds, these closed systems work poorly at most.

Überdies ist aus der US 5,657,725 ein Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil bekannt. In der Leitung vom Hydraulikventil zum Schwenkmotorversteller sind zwei Rückschlagventile vorgesehen. Mittels dieser Rückschlagventile sind die aus Nockenwellenwechselmomenten resultierenden Druckspitzen von der zu entlastenden Druckkammer in die zu belastende Druckkammer einleitbar. Je nach gewünschter Schwenkrichtung wird das Hydraulikventil in eine Stellung gebracht. Je nach Stellung des Hydraulikventils wird das Hydraulikfluid über das eine Rückschlagventil oder das andere Rückschlagventil geführt.Moreover, from the US 5,657,725 a Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve known. In the line from the hydraulic valve to Schwenkmotorversteller two check valves are provided. By means of these check valves, the pressure peaks resulting from camshaft alternating torques can be introduced from the pressure chamber to be relieved into the pressure chamber to be loaded. Depending on the desired pivoting direction, the hydraulic valve is brought into a position. Depending on the position of the hydraulic valve, the hydraulic fluid is passed through the one check valve or the other check valve.

Die DE 20 2004 021 243 U1 zeigt verschiedene Hydraulikventile zur Nockenwellenverstellung. Die Hydraulikventile weisen zwei Kugelrückschlagventile auf, von denen jedes einem eigenen Arbeitsanschluss zugeordnet ist. Mittels dieser Kugelrückschlagventile sind die Nockenwellenrückdrehmomente zur Nockenwellenverstellung nutzbar. Einige Ausgestaltungsformen sind mit einem koaxial zentrischen sogenannten Druckanschluss ausgeführt, wohingegen andere Ausgestaltungsformen mit einem radialen Druckanschluss ausgeführt sind. Allen Ausgestaltungsformen ist jedoch gemein, dass der Druckanschluss über ein drittes Kegelrückschlagventil verläuft, welches das Hydraulikfluid im Hydraulikventil einsperrt. Es ist kein Tankanschluss vorgesehen.The DE 20 2004 021 243 U1 shows various hydraulic valves for camshaft adjustment. The hydraulic valves have two ball check valves, each of which is assigned to its own working port. By means of these ball check valves, the camshaft return torques for camshaft adjustment can be used. Some embodiments are designed with a coaxial centric so-called pressure port, whereas other embodiments are designed with a radial pressure port. However, all embodiments have in common that the pressure port runs over a third cone check valve, which locks the hydraulic fluid in the hydraulic valve. There is no tank connection provided.

Aus der EP 1 476 642 B1 Ausführungsbeispiel 7b bis 15 ist bereits ein Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil bekannt, der als offenes System ausgeführt ist und Bypass-Leitungen aufweist. Dazu sind ein bandförmiges Pumpenrückschlagventil und eine radial innerhalb von diesem angeordnete Feder vorgesehen. Diese Feder stützt zwei axial zueinander beabstandete und verschiebliche Kolben gegeneinander ab. Werden die beiden Kolben gegen die Kraft der Feder zusammengedrückt, so schließt sich die Lücke zwischen den beiden Kolben.From the EP 1 476 642 B1 embodiment 7b to 15 already a Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve is known, which is designed as an open system and having bypass lines. For this purpose, a band-shaped pump check valve and a radially arranged within this spring are provided. This spring supports two axially spaced and displaceable piston against each other. If the two pistons are compressed against the force of the spring, then the gap between the two pistons closes.

Aus der DE 10 2005 041 393 A1 ist bereits ein Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller bekannt, das einen Kolben aufweist, der innerhalb einer Buchse geführt ist. Axial aufeinander folgend ist ein radialer Ölversorgungsanschluss P vorgesehen, dem ein erster radialer Arbeitsanschluss B und ein zweiter radialer Arbeitsanschluss A folgt. Diesem zweiten radialen Arbeitsanschluss A folgt ein Tankanschluss T, der den einzigen Tankanschluss T bildet. Der Kolben ist dabei nicht rotationssymmetrisch und weist zwei getrennte und aneinander vorbei geführte Kanäle auf. Um den Kolben axial zu verschieben, liegt an diesem eine Stößelstange eines Stellgliedes an.From the DE 10 2005 041 393 A1 A central valve for a Schwenkmotorversteller is already known, which has a piston which is guided within a socket. Axially consecutive a radial oil supply port P is provided, which is followed by a first radial working port B and a second radial working port A. This second radial working connection A is followed by a tank connection T, which forms the single tank connection T. The piston is not rotationally symmetrical and has two separate and guided past each other channels. To move the piston axially, is applied to this a push rod of an actuator.

Auch die DE 10 2005 052 481 A1 zeigt ein Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller. Bei diesem Zentralventil folgen ebenfalls die beiden Arbeitsanschlüsse A, B dem Ölversorgungsanschluss P, dem wiederum ein einziger Tankanschluss T folgt.Also the DE 10 2005 052 481 A1 shows a central valve for a Schwenkmotorversteller. In this central valve also follow the two working ports A, B the oil supply port P, which in turn follows a single tank port T.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Schwenkmotorversteller zu schaffen.The object of the invention is to provide a cost-effective Schwenkmotorversteller.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Lösung verbindet analog der DE 10 2006 012 733 B4 und der DE 10 2006 012 775 B4 die Vorteile eines offenen Systems mit den Vorteilen eines geschlossenen Systems. Demzufolge funktioniert der erfindungsgemäße Schwenkmotornockenwellenversteller sowohl bei niedriger Motordrehzahl als auch bei hohen Motordrehzahl gut. Dabei findet ein Rückschlagventil Anwendung, mit welchem die Nockenwellenwechselmomenten nutzbar sin. Eine solche Funktion ist aus der DE 10 2006 012 733 B4 und der DE 10 2006 012 775 B4 bereits bekannt. Das erfindungsgemäße Zentralventil kann demgemäß derart ausgestaltet sein, dass es in besonders vorteilhafter Weise ermöglicht, Druckschwankungen in den dem ersten Arbeitsanschluss B zugeordneten Druckkammern des Schwenkmotorverstellers zu nutzen, um die der entgegen gerichteten Drehrichtung zugeordneten Druckkammern mit ausreichend fluidischen Volumenstrom zu versorgen. Diese Druckschwankungen resultieren aus den Nockenwellenwechselmomenten, die sich an der Nockenwelle in Reaktion auf die Gaswechselventilkräfte einstellen. Je geringer die Anzahl der Brennräume pro Nockenwelle, desto stärker die Nockenwellenwechselmomente, so dass die Vorteile der Nutzung der Nockenwellenwechselmomente im besonderen Maße bei Verbrennungsmotoren mit wenigen – beispielsweise drei – Zylindern zum Tragen kommen. Ferner sind Einflussparameter noch die Stärke der Gaswechselventilfedern und die Nockenwellendrehzahl.The solution according to the invention combines analogously DE 10 2006 012 733 B4 and the DE 10 2006 012 775 B4 the benefits of an open system with the benefits of a closed System. Consequently, the Schwenkmotornockenwellenversteller invention works well both at low engine speed and at high engine speed. In this case, a check valve is used with which the camshaft alternating torques are usable. Such a function is out of the DE 10 2006 012 733 B4 and the DE 10 2006 012 775 B4 already known. The central valve according to the invention can accordingly be designed such that it makes it possible in a particularly advantageous manner to use pressure fluctuations in the first working port B associated pressure chambers of the Schwenkmotorverstellers to supply the opposite direction of rotation associated pressure chambers with sufficient fluidic volume flow. These pressure variations result from the camshaft alternating torques that occur at the camshaft in response to the gas exchange valve forces. The smaller the number of combustion chambers per camshaft, the stronger the camshaft alternating torques, so that the advantages of using the camshaft alternating torques come to particular extent in internal combustion engines with few - for example three - cylinders to bear. Furthermore, influencing parameters are still the strength of the gas exchange valve springs and the camshaft speed.

Die Phasenverstellung der Nockenwelle kann somit schnell erfolgen. Überdies ist es infolge der Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten in vorteilhafter Weise möglich, eine Verstellung mit einem relativ geringen Öldruck zu ermöglichen. Eine damit mögliche geringe Dimensionierung der Ölpumpe verbessert den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Der eingesparte Volumenstrom an Hydraulikfluid steht anderen Verbrauchern, wie beispielsweise einer hydraulischen Ventilhubverstellung zur Verfügung.The phase adjustment of the camshaft can thus be done quickly. Moreover, due to the use of camshaft alternating torques, it is advantageously possible to enable adjustment with a relatively low oil pressure. A thus possible small dimensions of the oil pump improves the efficiency of the internal combustion engine. The saved volume flow of hydraulic fluid is available to other consumers, such as a hydraulic valve lift.

Erfindungsgemäß erfolgt die Nutzung der Nockenwellenwechselmomente in beiden Drehrichtungen mittels des selben Rückschlagventils. Zum einen bietet das gegenüber der Verwendung von zwei Rückschlagventilen Kostenvorteile. Zum anderen kann das Hydraulikventil besonders kurz gebaut werden.According to the invention, the use of the camshaft alternating torques in both directions of rotation by means of the same check valve. On the one hand, this offers cost advantages over the use of two non-return valves. On the other hand, the hydraulic valve can be built very short.

Das Hydraulikventil kann dabei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform als Zentralventil ausgeführt sein. Ein solches Zentralventil hat Bauraumvorteile. Das Gegenteil von einem Zentralventil sind die derzeit marktbeherrschenden externen Hydraulikventile zur Betätigung des Schwenkmotorverstellers. Beim externen Hydraulikventil verlaufen die Hydraulikkanäle zur Nockenwellenverstellung vom Schwenkmotorversteller zu einem gesonderten Steuertriebdeckel mit dem dort eingeschraubten Hydraulikventil oder aber zum Zylinderkopf mit dem dort eingeschraubten Hydraulikventil. Das ebenfalls hydraulische Zentralventil ist hingegen radial innerhalb der Rotornabe des Schwenkmotorverstellers angeordnet. Beim Zentralventil kommt das in der eingangs genannten DE 10 2006 012 733 B4 und die DE 10 2006 012 775 B4 aufgeführte Verfahren zur schnelleren Verstellung des Schwenkmotorverstellers besonders zum Tragen, da das Hydraulikfluid von den der einen Drehrichtung zugeordneten Kammern in die der anderen Drehrichtung zugeordneten Kammern einen kurzen Weg hat. Würde das Hydraulikfluid hingegen einen langen Weg von der Rotornabe zu einem externen Hydraulikventils haben, so würden die Leitungsverluste den Vorteil der mit zunehmender Leitungslänge aufzehren.The hydraulic valve may be embodied in a particularly preferred embodiment as a central valve. Such a central valve has space advantages. The opposite of a central valve are the currently dominant external hydraulic valves for actuating the Schwenkmotorverstellers. In the external hydraulic valve, the hydraulic passages for adjusting the camshaft from Schwenkmotorversteller to a separate Steuertriebdeckel with the screwed there hydraulic valve or to the cylinder head with the screwed there hydraulic valve. The likewise hydraulic central valve, however, is arranged radially inside the rotor hub of the Schwenkmotorverstellers. The central valve comes in the aforementioned DE 10 2006 012 733 B4 and the DE 10 2006 012 775 B4 listed method for faster adjustment of the Schwenkmotorverstellers especially for carrying, since the hydraulic fluid from the one direction of rotation associated chambers in the other direction of rotation associated chambers has a short path. On the other hand, if the hydraulic fluid had a long way from the rotor hub to an external hydraulic valve, the line losses would take advantage of the longer the length of the line.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.Further advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to an embodiment.

Dabei zeigenShow

1 einen Schwenkmotorversteller in einer geschnittenen Ansicht und 1 a Schwenkmotorversteller in a sectional view and

2 in einer ersten Ventilstellung in einem Halbschnitt ein Hydraulikventil zur Verstellung eines Schwenkmotorverstellers gemäß 1. 2 in a first valve position in a half section, a hydraulic valve for adjusting a Schwenkmotorverstellers according to 1 ,

Mit einem Schwenkmotorversteller gemäß 1 wird während des Betriebes eines Verbrennungsmotors die Winkellage zwischen der Kurbel- und der Nockenwelle verändert. Durch Verdrehen der Nockenwelle werden die Öffnungs- und Schliesszeitpunkte der Gaswechselventile so verschoben, dass der Verbrennungsmotor bei der jeweiligen Drehzahl seine optimale Leistung bringt. Der Schwenkmotorversteller ermöglicht dabei eine stufenlose Verstellung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle. Der Schwenkmotorversteller weist einen zylindrischen Stator 1 auf, der drehfest mit einem Antriebsrad 2 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 2 ein Kettenrad, über das eine nicht näher dargestellte Kette geführt ist. Das Antriebsrad 2 kann aber auch ein Zahnriemenrad sein, über das eine Antriebsriemen als Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Antriebsrad 2 ist der Stator 1 mit der Kurbelwelle antriebsverbunden.With a Schwenkmotorversteller according to 1 is changed during operation of an internal combustion engine, the angular position between the crankshaft and the camshaft. By turning the camshaft, the opening and closing times of the gas exchange valves are shifted so that the internal combustion engine brings its optimal performance at the respective speed. The Schwenkmotorversteller allows a continuous adjustment of the camshaft relative to the crankshaft. The Schwenkmotorversteller has a cylindrical stator 1 on, the rotation with a drive wheel 2 connected is. In the embodiment, the drive wheel 2 a sprocket over which a chain, not shown, is guided. The drive wheel 2 but may also be a toothed belt, over which a drive belt is guided as a drive element. About this drive element and the drive wheel 2 is the stator 1 Driven with the crankshaft.

Der Stator 1 umfasst einen zylindrischen Statorgrundkörper 3, an dessen Innenseite radial nach innen in gleichen Abständen Stege 4 abstehen. Zwischen benachbarten Stegen 4 werden Zwischenräume 5 gebildet, in die, über ein in 2 näher dargestelltes Hydraulikventil 12 gesteuert, Druckmedium eingebracht wird. Zwischen benachbarten Stegen 4 ragen Flügel 6, die radial nach außen von einer zylindrischen Rotornabe 7 eines Rotors 8 abstehen. Diese Flügel 6 unterteilen die Zwischenräume 5 zwischen den Stegen 4 jeweils in zwei Druckkammern 9 und 10.The stator 1 comprises a cylindrical stator base body three , on the inner side radially inwardly at equal intervals webs 4 protrude. Between neighboring bridges 4 become spaces 5 formed, into, over, a in 2 closer illustrated hydraulic valve 12 controlled, pressure medium is introduced. Between neighboring bridges 4 protrude wings 6 radially outward from a cylindrical rotor hub 7 a rotor 8th protrude. These wing 6 divide the spaces between 5 between the bridges 4 each in two pressure chambers 9 and 10 ,

Die Stege 4 liegen mit ihren Stirnseiten dichtend an der Außenmantelfläche der Rotornabe 7 an. Die Flügel 6 ihrerseits liegen mit ihren Stirnseiten dichtend an der zylindrischen Innenwand des Statorgrundkörpers 3 an.The bridges 4 lie with their end faces sealingly on the outer circumferential surface of the rotor hub 7 at. The wings 6 in turn lie with their end faces sealingly on the cylindrical inner wall of the stator main body three at.

Der Rotor 8 ist drehfest mit der nicht näher dargestellten Nockenwelle verbunden. Um die Winkellage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle zu verändern, wird der Rotor 8 relativ zum Stator 1 gedreht. Hierzu wird je nach gewünschter Drehrichtung das Druckmedium in den Druckkammern 9 oder 10 unter Druck gesetzt, während die jeweils anderen Druckkammern 10 oder 9 zum Tank hin entlastet werden. Um den Rotor 8 gegenüber dem Stator 1 entgegen dem Uhrzeigersinn in die dargestellte Stellung zu verschwenken, werden vom Hydraulikventil 12 radiale Nabenbohrungen 11 in der Rotornabe 7 unter Druck gesetzt. Um den Rotor 8 hingegen im Uhrzeigersinn zu verschwenken, werden vom Hydraulikventil 12 weitere radiale Nabenbohrungen 13 in der Rotornabe 7 unter Druck gesetzt. Diese weiteren radialen Nabenbohrungen 13 sind axial und umfangsmäßig versetzt zu den erstgenannten Nabenbohrungen 11 angeordnet. Das Hydraulikventil 12 ist als sogenanntes Zentralventil in die Rotornabe 7 eingesetzt.The rotor 8th is rotatably connected to the camshaft, not shown. To change the angular position between the camshaft and the crankshaft, the rotor becomes 8th relative to the stator 1 turned. For this purpose, depending on the desired direction of rotation, the pressure medium in the pressure chambers 9 or 10 pressurized while each other's pressure chambers 10 or 9 be relieved to the tank. To the rotor 8th opposite the stator 1 to pivot counterclockwise in the position shown are from the hydraulic valve 12 radial hub bores 11 in the rotor hub 7 put under pressure. To the rotor 8th however, to pivot clockwise, are from the hydraulic valve 12 additional radial hub bores 13 in the rotor hub 7 put under pressure. These other radial hub bores 13 are axially and circumferentially offset to the first-mentioned hub bores 11 arranged. The hydraulic valve 12 is as so-called central valve in the rotor hub 7 used.

2 zeigt das Hydraulikventil 12 in einem Halbschnitt in einer ersten Ventilstellung. Das Hydraulikventil 12 ist ähnlich einem Cartridge-Ventil aufgebaut und weist eine Buchse 14 auf, innerhalb derer ein hohler Kolben 15 axial verschieblich angeordnet ist. Um den hohlen Kolben 15 zu verschieben, ist dieser auf einer vom Verbrennungsmotor abgewandten Seite stirnseitig geschlossen, so dass ein Stößel 31 eines elektromagnetischen Linearaktors an dem sich dort bildenden Kolbenboden 29 zum Anliegen kommen kann. Wird der Linearaktor bestromt, so wird der Kolben 15 gegen die Kraft einer Schraubendruckfeder 25 in die auf den Verbrennungsmotor weisenden Richtung axial verschoben. 2 shows the hydraulic valve 12 in a half section in a first valve position. The hydraulic valve 12 is constructed similar to a cartridge valve and has a socket 14 inside, inside which a hollow piston 15 is arranged axially displaceable. To the hollow piston 15 to move, this is on a side facing away from the engine side closed at the end, so that a plunger 31 an electromagnetic linear actuator on the piston bottom forming there 29 can come to the concern. If the linear actuator is energized, then the piston 15 against the force of a helical compression spring 25 axially displaced in the direction pointing to the engine.

Die Buchse 14 weist einen axial mittigen Versorgungsanschluss P auf, von dem aus der von einer nicht näher dargestellten Ölpumpe kommende Hydraulikdruck wechselweise auf einen ersten Arbeitsanschluss A oder einen zweiten Arbeitsanschluss B leitbar ist. Diese drei Anschlüsse A, P, B sind dabei als Ringnuten 16, 17, 18 ausgeführt, in die Querbohrungen 19, 20, 21 münden, welche durch die Wand der Buchse 14 hindurch gehen. Der erste Arbeitsanschluss A führt dabei in die besagten radialen Nabenbohrungen 11. Hingegen führt der zweite Arbeitsanschluss B in die weiteren Nabenbohrungen 13.The socket 14 has an axially central supply port P, from which the hydraulic pressure coming from a non-illustrated oil pump is alternately on a first working port A or a second working port B can be conducted. These three connections A, P, B are in the form of annular grooves 16 . 17 . 18 executed, in the transverse bores 19 . 20 . 21 which open through the wall of the socket 14 go through it. The first working port A leads into said radial hub bores 11 , By contrast, the second working port B leads into the other hub bores 13 ,

Die Buchse 14 weist radial innerhalb des Versorgungsanschlusses P eine nutfömige Ausdrehung 23 auf, in der ein bandförmiges Pumpenrückschlagventil 24 unter einer sehr geringen Vorspannung eingesetzt ist. Infolge der Anlage dieses Pumpenrückschlagventils 24 an der Innenseite der Buchse 14 wird die Querbohrung 20 des Versorgungsanschlusses P von Innen verdeckt. Ein von der Ölpumpe kommender Druck wird durchgelassen. Hingegen wird ein Innendruck, der über dem Druck am Versorgungsanschluss P liegt, gesperrt.The socket 14 has radially within the supply port P a nutfömige recess 23 on, in which a band-shaped pump check valve 24 is used under a very low bias. As a result of the installation of this pump check valve 24 on the inside of the socket 14 becomes the cross hole 20 of the supply port P hidden from the inside. A pressure coming from the oil pump is let through. On the other hand, an internal pressure above the pressure at the supply port P is blocked.

Der Kolben 15 ist auf der dem Verbrennungsmotor zugewandten Seite mittels der Schraubendruckfeder 25 an einer Drosselblende 26 axial abgestützt, die mit Presssitz in der Buchse 14 aufgenommen ist. Dabei ist diese Schraubendruckfeder 25 radial außerhalb an der Buchse 14 gegen ein Ausknicken gesichert. Radial innen ist die Schraubendruckfeder 25 an einem Ende 27 des Kolbens 15 gegen Ausknicken gesichert. Kolbenseitig stützt sich die Schraubendruckfeder 25 axial an einem um den Kolben 15 umlaufenden motorseitigen großen Führungssteg 28 ab.The piston 15 is on the side facing the engine by means of the helical compression spring 25 at an orifice 26 axially supported, with the interference fit in the socket 14 is included. Here is this helical compression spring 25 radially outside on the socket 14 secured against buckling. Radial inside is the helical compression spring 25 at one end 27 of the piston 15 secured against buckling. The piston side is supported by the helical compression spring 25 axially on one around the piston 15 circumferential motor-side large guide bar 28 from.

Dieser motorseitige große Führungssteg 28 lässt bei dem in 2 dargestellten unbestromten Zustand des Linearstellglieds einen Spalt 37 zur motorseitigen Querbohrung 19 offen. So kann Hydraulikfluid aus den Druckkammern 10 über die Nabenbohrungen 11 in diese Querbohrung 19 gelangen, sofern der Druck in den Druckkammern 10 den Druck innerhalb des Kolbens 15 überschreitet. Von der Querbohrung 19 gelangt das Hydraulikfluid entlang dem Ende 27 des Kolbens 15 durch dessen Austrittsöffnung 47 in einen Innenraum 46 des Kolbens 15. Von dort teilt sich das Hydraulikfluid in zwei Ströme auf. Der erste Strom fließt über eine zentrale Öffnung in der Drosselblende 26 zum Tankanschluss T. Der zweite Strom fließt

– über axial mittig im Kolben 15 angeordnete Querbohrungen 32,
– entlang einem sich öffnenden Rückschlagventil 33 in einen Ringraum 34 radial zwischen dem Kolben 15 und der Buchse 14. Axial wird dieser Ringraum 34 einerseits von dem motorseitigen Führungssteg 28 und andererseits von einem aktorseitigen großen Führungssteg 30 begrenzt. Der aktorseitige Führungssteg 30 lässt dabei einen Spalt 38 zur Querbohrung 21 des Arbeitsanschlusses B offen, so dass der zweite Strom in die Druckkammern 9 gelangen kann. Das Rückschlagventil 33 ist dazu analog dem Pumpenrückschlagventil 24 ausgeführt und ist zeichnerisch in einem Überlappungsbereich geschnitten dargestellt. Das Rückschlagventil 33 liegt mit einer minimalen Vorspannung am Kolben 15 an, um den zu überwindenden Strömungswiderstand gering zu halten. Das Rückschlagventil 33 ist axial beidseitig mittels Ringstegen 35, 36 gesichert.

This motor-side large guide bar 28 leaves at the in 2 illustrated non-energized state of the linear actuator a gap 37 to the engine-side transverse bore 19 open. So can hydraulic fluid from the pressure chambers 10 about the hub bores 11 in this cross hole 19 if the pressure in the pressure chambers 10 the pressure inside the piston 15 exceeds. From the cross hole 19 the hydraulic fluid passes along the end 27 of the piston 15 through the outlet opening 47 in an interior 46 of the piston 15 , From there, the hydraulic fluid splits into two streams. The first current flows through a central opening in the orifice 26 to tank connection T. The second current flows

- over axially centered in the piston 15 arranged transverse bores 32 .
- along an opening check valve 33 in an annulus 34 radially between the piston 15 and the socket 14 , Axial becomes this annulus 34 on the one hand by the motor-side guide bar 28 and on the other hand from an actuator-side large guide bar 30 limited. The actuator-side guide bar 30 leaves a gap 38 for transverse drilling 21 open the working port B, leaving the second stream in the pressure chambers 9 can get. The check valve 33 is analogous to the pump check valve 24 executed and is shown graphically cut in an overlap area. The check valve 33 lies with a minimal preload on the piston 15 to keep the overcoming flow resistance low. The check valve 33 is axially on both sides by means of ring lands 35 . 36 secured.

In der in 2 dargestellten ersten Ventilstellung des Kolbens 15 gegenüber der Buchse 14 wird somit Hydraulikfluid von der Ölpumpe über den Versorgungsanschluss P und das Pumpenrückschlagventil 24 zum zweiten Arbeitsanschluss B gefördert. Dabei werden die Druckkammern 9 über die Nabenbohrungen 13 aufgedrückt, so dass der Rotor 8 gegenüber dem Stator 1 in die eine Drehrichtung verschwenkt. Die sich dabei zwangsläufig verkleinernden Druckkammern 10 drücken das Hydraulikfluid über den Nabenbohrungen 11 zum ersten Arbeitsanschluss A. Von dort gelangt das Hydraulikfluid über die Drosselblende 26 zum Tankanschluss T. Der von der Ölpumpe in den Ringraum 34 eingebrachte Druck wird von dem Rückschlagventil 24 und dem Pumpenrückschlagventil 33 eingesperrt, so dass er nur über den Spalt 38 in den Druckkammern 9 entlastet werden kann. Dieser Druck im Ringraum 34 verhindert das Eindringen dem Hydraulikfluid, welches von den Druckkammern 10 zum Tankanschluss T fließt nur soweit, solange der Innendruck im Innenraum 46 des Kolbens 15 nicht über den Druck im Ringraum 34 ansteigt. In the in 2 shown first valve position of the piston 15 opposite the socket 14 Thus, hydraulic fluid from the oil pump via the supply port P and the pump check valve 24 promoted to the second working port B. At the same time the pressure chambers become 9 about the hub bores 13 pressed on, leaving the rotor 8th opposite the stator 1 pivoted in the one direction of rotation. The inevitably shrinking pressure chambers 10 Press the hydraulic fluid over the hub bores 11 to the first working port A. From there, the hydraulic fluid passes through the orifice 26 to tank connection T. The from the oil pump into the annulus 34 introduced pressure is from the check valve 24 and the pump check valve 33 imprisoned, so he just over the gap 38 in the pressure chambers 9 can be relieved. This pressure in the annulus 34 prevents the penetration of the hydraulic fluid, which from the pressure chambers 10 to the tank connection T flows only so far, as long as the internal pressure in the interior 46 of the piston 15 not above the pressure in the annulus 34 increases.

Sobald die Nockenwelle infolge von deren Wechselmomenten bestrebt ist, in die zu verstellende Richtung zu drehen, erhöht sich der Druck in den Druckkammern 10. Sobald dieser Druck so weit über dem Druck im Ringraum 34 erhöht ist, das Verluste an der Drosselblende 26 und dem vorgespannten Rückschlagventil 33 überwunden sind, stellt der Ringraum 34 über den zweiten Arbeitsanschluss B den Hydraulikfluid „saugenden” Druckräumen 9 ausreichend Volumenstrom für eine schnelle Verstellung zur Verfügung, wie es die Ölpumpe alleine nicht bereitzustellen vermag. Dabei verläuft der Hydraulikfluidstrom über einen ersten Kanal 44. Dieser Zusammenhang ist auch in der DE 10 2006 012 775 A1 näher erläutert.As soon as the camshaft endeavors to rotate in the direction to be adjusted as a result of its alternating torques, the pressure in the pressure chambers increases 10 , Once this pressure is so far above the pressure in the annulus 34 is increased, the losses at the orifice 26 and the preloaded check valve 33 overcome are the annulus 34 via the second working port B the hydraulic fluid "sucking" pressure chambers 9 sufficient volume flow available for quick adjustment, as the oil pump alone can not provide. In this case, the hydraulic fluid flow passes through a first channel 44 , This connection is also in the DE 10 2006 012 775 A1 explained in more detail.

Wird der Linearaktor maximal bestromt, so wird der Kolben 15 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 25 in seine Endstellung verschoben, die zudem die zweite Ventilstellung ist. In dieser zweiten Ventilstellung kommt das Ende 27 des Kolbens 15 zur Anlage an der Drosselblende 26. Dabei schließt der Führungssteg 28 den Spalt 37 und gibt einen Spalt auf seiner dem Linearaktor zugewanden Seitenfläche 39 frei. Mit diesem dann geöffneten Spalt ist der zuvor durch einen Dichtspalt 41 verschlossene Zugang zum Ringraum 34 geschaffen.If the linear actuator is energized maximally, then the piston becomes 15 against the force of the helical compression spring 25 moved to its end position, which is also the second valve position. In this second valve position comes the end 27 of the piston 15 for contact with the orifice 26 , The guide bar closes 28 the gap 37 and gives a crack on its side surface attached to the linear actuator 39 free. With this then opened gap is previously through a sealing gap 41 locked access to the annulus 34 created.

In analoger Weise verhält es sich am aktorseitigen Führungssteg 30. Dieser Führungssteg 30 schließt den Spalt 38 und gibt einen Spalt auf seiner dem Linearaktor zugewanden Seitenfläche 40 frei. Mit diesem dann geöffneten Spalt ist der zuvor durch einen Dichtspalt 42 verschlossene Zugang zum Ringraum 34 geschaffen. Von diesem dann geöffneten Spalt kann das Hydraulikfluid dann durch eine aktorseitige Querbohrung 43 im Kolben 15 durch den Innenraum des hohlen Kolbens 15 zum Tankabfluss T fließen. Spitzendrücke infolge von Nockenwellenwechselmomente in die zu verstellende Drehrichtung können entlang einem weiteren Kanal 45 durch die Querbohrung 43 und den Innenraum 46 innerhalb des Kolbens 15 zum Rückschlagventil 33 gelangen und die Verstellung unterstützen.In an analogous way, it behaves on the actuator-side guide bar 30 , This guide bar 30 closes the gap 38 and gives a crack on its side surface attached to the linear actuator 40 free. With this then opened gap is previously through a sealing gap 42 locked access to the annulus 34 created. From this then opened gap, the hydraulic fluid can then through an actuator-side transverse bore 43 in the piston 15 through the interior of the hollow piston 15 to the tank drain T flow. Peak pressures due to camshaft alternating torques in the direction of rotation to be adjusted can be along another channel 45 through the cross hole 43 and the interior 46 inside the piston 15 to the check valve 33 arrive and support the adjustment.

In einer zwischen den beiden dargestellten extremen Ventilstellungen des Kolbens 15 liegenden Sperr-Mittelstellung werden die beiden Arbeitsanschlüsse A, B von den beiden Führungsstegen 28, 30 verschlossen. Damit wird das Hydraulikfluid in den beiden Drehrichtungen zugeordneten Druckkammern eingesperrt. Allenfalls ein geringer Volumenstrom drängt sich aus dem Ringraum 34 an den Führungsstegen 28, 30 vorbei und gleicht Leckageverluste aus und sorgt für ein gedämpftes Verschwenken des Rotors 8 entsprechend DE 198 23 619 A1 .In one of the two illustrated extreme valve positions of the piston 15 lying blocking center position, the two working ports A, B of the two guide webs 28 . 30 locked. Thus, the hydraulic fluid is locked in the two directions of rotation associated pressure chambers. At most, a small volume flow urges out of the annulus 34 at the guide bars 28 . 30 over and compensates leakage losses and ensures a dampened pivoting of the rotor 8th corresponding DE 198 23 619 A1 ,

Alternativ ist aber auch eine Konstruktion möglich, bei welcher das Hydraulikfluid an dem aktorseitigen Ende der Buchse 14 unmittelbar an einem zweiten Tankanschluss T2 austritt. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Steuertrieb eine Schmierung zulässt, wie dies insbesondere bei Kettentrieben und nassen Riementrieben der Fall ist. In diesem Fall muss zur Sicherstellung der Funktion der Nutzung der Nockenwellenwechselmomente zur Phasenverstellung der Nockenwelle auch am zweiten Tankanschluss T2 eine Drosselblende vorgesehen sein. In weiteren alternativen Ausgestaltungsformen ist es auch möglich, gänzlich auf den ersten Tankanschluss T zu verzichten und den zweiten Tankanschluss T2 als alleinigen Tankanschluss auszugestalten. In diesem Fall muss auch die Querbohrung 43 oder eine stirnseitig am Kolbenboden 29 angeordnete Öffnung vorgesehen sein, um sicher zu stellen, dass von Seiten beider Arbeitsanschlüsse A und B die Nockenwellenwechselmomente zur Unterstützung der Ölpumpe bei der Phasenverstellung genutzt werden können.Alternatively, however, a construction is possible in which the hydraulic fluid at the actuator end of the socket 14 emerges directly at a second tank connection T2. This is particularly useful when the timing drive permits lubrication, as is the case in particular with chain drives and wet belt drives. In this case, to ensure the function of the use of the camshaft alternating torques for phase adjustment of the camshaft and the second tank port T2 an orifice must be provided. In further alternative embodiments, it is also possible to completely dispense with the first tank connection T and to design the second tank connection T2 as the sole tank connection. In this case, the transverse bore must also 43 or a front side on the piston head 29 arranged opening to ensure that from both sides working ports A and B, the camshaft alternating torques can be used to support the oil pump in the phase adjustment.

Das Rückschlagventil und das Pumpenrückschlagventil sind mit einer Überlappung gezeichnet. Diese Überlappung betrifft nur einen begrenzten Winkel, um den Öffnungsdruck gering zu halten. Die EP 1 703 184 B1 stellt ein solches überlappendes bandförmiges Rückschlagventil näher dar. Anstelle der in dieser Europäischen Patentschrift beanspruchten unsymmetrischen Verteilung der vom Rückschlagventil zu verschließenden Durchgangsöffnungen ist es auch möglich, auf eine Überlappung zu verzichten und eine Verdrehsicherung am Rückschlagventil vorzusehen.The check valve and the pump check valve are drawn with an overlap. This overlap affects only a limited angle to keep the opening pressure low. The EP 1 703 184 B1 represents such an overlapping band-shaped check valve closer. Instead of the unbalanced distribution claimed in this European patent of the non-return valve to be closed through holes, it is also possible to dispense with an overlap and provide an anti-rotation on the check valve.

Das Rückschlagventil und das Pumpenrückschlagventil müssen nicht in einer gemeinsamen axialen Position angeordnet sein. Es ist auch möglich, sie axial gegeneinander zu versetzen. In dem Fall kann zumindest einer der beiden Führungsstege 28, 30 zur Axialsicherung des Rückschlagventils genutzt werden. Es ist auch möglich, das Rückschlagventil so breit auszugestalten, dass es axial beidseitig an den Führungsstegen 28, 30 anliegt.The check valve and pump check valve need not be located in a common axial position. It is also possible to offset them axially against each other. In the case, at least one of the two guide webs 28 . 30 be used for axial securing the check valve. It is also possible to design the check valve so wide that it is axially on both sides of the guide webs 28 . 30 is applied.

Es ist auch möglich, anstelle der Bandventile Kugelrückschlagventile zu verwenden. Außerhalb des Hydraulikventils angeordnete Kugelrückschlagventile für das Pumpenrückschlagventil sind hinlänglich bekannt. Die DE 10 2007 012 967 B4 zeigt zudem ein innerhalb eines Cartridge-Ventils angeordnetes Kugelrückschlagventil.It is also possible to use ball check valves instead of the band valves. Disposed outside the hydraulic valve ball check valves for the pump check valve are well known. The DE 10 2007 012 967 B4 also shows a ball check valve disposed within a cartridge valve.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.The described embodiments are only exemplary embodiments. A combination of the described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described features of the device parts belonging to the invention are to be taken from the geometries of the device parts shown in the drawings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Statorstator
22: Antriebsraddrive wheel
33: Statorgrundkörperstator base
44: StegeStege
55: Zwischenräumeinterspaces
66: Flügelwing
77: Rotornaberotor hub
88th: Rotorrotor
99: Druckkammernpressure chambers
1010: Druckkammernpressure chambers
1111: Nabenbohrungenhub bores
1212: Zentralventilcentral valve
1313: Nabenbohrunghub bore
1414: BuchseRifle
1515: Kolbenpiston
1616: Ringnutring groove
1717: Ringnutring groove
1818: Ringnutring groove
1919: Querbohrungcross hole
2020: Querbohrungcross hole
2121: Querbohrungcross hole
2222: Zentralachsecentral axis
2323: Ausdrehungrecess
2424: PumpenrückschlagventilPump check valve
2525: SchraubendruckfederHelical compression spring
2626: Drosselblendeorifice
2727: Ende des KolbensEnd of the piston
2828: Führungsstegguide web
2929: Kolbenbodenpiston crown
3030: Führungsstegguide web
3131: Stößeltappet
3232: Querbohrungencross holes
3333: Rückschlagventilcheck valve
3434: Ringraumannulus
3535: Ringstegring land
3636: Ringstegring land
3737: Spaltgap
3838: Spaltgap
3939: Seitenflächeside surface
4040: Seitenflächeside surface
4141: Dichtspaltsealing gap
4242: Dichtspaltsealing gap
4343: Querbohrungcross hole
4444: Kanalchannel
4545: Weiterer KanalAnother channel
4646: Innenrauminner space
4747: Austrittsöffnungoutlet opening

Claims

Swivel motor adjuster with a hydraulic valve ( 12 ) with a first valve position, in which from camshaft alternating torques resulting pressure peaks from the to be relieved in a direction of rotation pressure chamber ( 10 ) on the one hand to a tank connection (T) and on the other hand via a check valve ( 33 ) into one of an oil pump via a pump check valve ( 24 ) coming hydraulic current for rotation in the pressure chamber to be loaded ( 9 ) is conductive, wherein in a second valve position resulting from the camshaft alternating moments pressure peaks from the to be relieved for rotation in the other direction of rotation pressure chamber ( 9 ) on the one hand to the tank connection (T) and on the other hand exactly this and no other check valve ( 33 ) from the oil pump via the pump check valve ( 24 ) coming hydraulic current for rotation in the pressure chamber to be loaded ( 10 ) is conductive.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 1, characterized in that, depending on the direction of rotation, two different channels ( 44 . 45 ) the pressure peaks from the pressure chambers to be relieved ( 9 respectively. 10 ) to the common check valve ( 33 ) conduct.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 2, characterized in that the hydraulic valve ( 12 ) a single axially within a bushing ( 14 ) displaceable hollow piston ( 15 ) within which the two channels ( 44 . 45 ).

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to one of the preceding claims, characterized in that of both pressure chambers ( 9 . 10 ) in the flow to the tank connection (T) a common orifice ( 26 ) is provided.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the piston ( 15 ) opposite the socket ( 14 ) by means of axially spaced guide webs ( 28 . 30 ), which alternately one of the two transverse bores ( 19 respectively. 21 ), while the other transverse bore ( 19 respectively. 21 ) is closed, wherein axially between the two guide webs ( 30 ) an annulus ( 34 ) is provided, which hydraulically by means of the check valve ( 33 ) from an interior ( 46 ) of the hollow piston ( 15 ) is separated, wherein on both sides outside the guide webs ( 28 . 30 ) Openings ( 43 . 47 ) are provided for the tank connection (T).

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 5, characterized in that the check valve ( 33 ) is a band valve which radially outward on the piston ( 15 ) rests.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 6, characterized in that the band valve axially by means of annular webs ( 35 . 36 ) is secured.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to claim 4, characterized in that the orifice ( 26 ) and the opening pressure of the common check valve ( 33 ) are dimensioned so small that, in particular at low to medium-speed camshaft pressure peaks due to camshaft alternating torques by the common check valve ( 33 ) can occur.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to one of the claims 3 to 8, characterized in that the hydraulic valve ( 12 ) a piston ( 15 ), which by means of a spring on the orifice ( 26 ) is supported.

Schwenkmotorversteller with a hydraulic valve according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic valve ( 12 ) is a central valve.