DE102010022896B4 - Camshaft adjusting device for an internal combustion engine that can be actuated by pressure medium - Google Patents

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Abstract

Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei entgegengesetzt wirkenden Arbeitskammern (4a, 4b), einer Druckmittelpumpe (110), einem Druckmittelreservoir (100) und einem Mehrwegeventil (7) umfassend ein Gehäuse (12) mit mehreren den Arbeitskammern (4a, 4b), der Druckmittelpumpe (110) und dem Druckmittelreservoir (100) zugeordneten Öffnungen (18, 19, 20, 21, 22), durch die eine Zu- und/oder Abströmung eines Druckmittels ermöglicht ist, einem Ventilkörper (11), der in Abhängigkeit von der Stellung mit an dem Gehäuse (12) anliegenden Steuerkanten (23, 24, 25, 26) den Durchfluss des Druckmittels durch die Öffnungen (18, 19, 20, 21, 22) in dem Gehäuse (12) sperrt oder ermöglicht, und einer dem Ventilkörper (11) zugeordneten eine Strömung (5, 27) des Druckmittels von einer Arbeitskammer (4a, 4b) in die jeweils andere Arbeitskammer (4a, 4b) und umgekehrt ermöglichenden Rückschlagventileinrichtung (9), wobei der Ventilkörper (11) wenigstens zwei Druckmittelleitungen (13, 15) aufweist, welche strömungstechnisch jeweils mit einer der Arbeitskammern (4a, 4b) verbindbar sind, und die Rückschlagventileinrichtung (9) durch die Druckmittelleitungen (13, 15) verschließende Federbleche (9a, 9b) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (11) eine Bohrung (16) aufweist, in die die Druckmittelleitungen (13, 15) münden, und die Federbleche (9a, 9b) jeweils auf einem in die Bohrung (16) hineinragenden Zapfen (30, 31) angeordnet sind, und jeweils die in die Bohrung (16) mündende Öffnung (32, 33) der Druckmittelleitungen (13, 15) verschließen.Pressure medium-actuated camshaft adjusting device (1) for an internal combustion engine with at least two oppositely acting working chambers (4a, 4b), a pressure medium pump (110), a pressure medium reservoir (100) and a multi-way valve (7) comprising a housing (12) with several of the working chambers (4a, 4b), the pressure medium pump (110) and the pressure medium reservoir (100) associated openings (18, 19, 20, 21, 22) through which an inflow and / or outflow of a pressure medium is enabled, a valve body (11), which in Depending on the position with the control edges (23, 24, 25, 26) resting on the housing (12), blocks or enables the flow of the pressure medium through the openings (18, 19, 20, 21, 22) in the housing (12), and one of the valve body (11) associated with a flow (5, 27) of the pressure medium from one working chamber (4a, 4b) in the respective other working chamber (4a, 4b) and vice versa enabling check valve device (9), the valve body (11) wen has at least two pressure medium lines (13, 15) which can be fluidically connected to one of the working chambers (4a, 4b), and the check valve device (9) is formed by spring plates (9a, 9b) closing the pressure medium lines (13, 15), thereby characterized in that the valve body (11) has a bore (16) into which the pressure medium lines (13, 15) open, and the spring steel sheets (9a, 9b) each on a pin (30, 31) protruding into the bore (16) are arranged, and in each case close the opening (32, 33) of the pressure medium lines (13, 15) opening into the bore (16).

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a pressure-medium-actuated camshaft adjusting device for an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.

Grundsätzlich gibt es verschiedene Systeme zur Verstellung des Winkels einer Nockenwelle von einer Brennkraftmaschine. Ein bewährtes System basiert auf dem Flügelzellenprinzip, bei dem ein Rotor mit radial sich erstreckenden Flügeln in einem Stator angeordnet ist und mit den Flügeln vorhandene Kammern in dem Stator in jeweils zwei gegenüberliegende Arbeitskammern unterteilt. Die Arbeitskammern sind über ein Hydrauliksystem mit einem Druckmittel beaufschlagbar, wobei bei einer Druckbeaufschlagung einer Arbeitskammer das Druckmittel aus der gegenüberliegenden Arbeitskammer verdrängt wird. In Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern wird der Rotor dann gegenüber dem Stator in eine Drehrichtung verstellt. Da der Rotor mit der Nockenwelle und der Stator mit der Kurbelwelle verbunden ist, ändert sich dabei auch der Drehwinkel der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Zur Verstellung des Drehwinkels der Nockenwelle können entweder die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente genutzt werden, wobei das Druckmittel aus einer Arbeitskammer durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente in die jeweils andere Arbeitskammer verdrängt wird, dieser Vorgang wird auch als CTA-Camshaft Torque Actuated bezeichnet, oder die Arbeitskammern können durch eine externe Druckmittelzufuhr mit einem Druck beaufschlagt und das Druckmittel aus der gegenüberliegenden Arbeitskammer in ein Druckmittelreservoir abgeführt werden, dieser Vorgang wird auch als OPA-Oil Pressure Actuated bezeichnet. Der Vorteil des CTA ist darin zu sehen, dass zur Verstellung der Nockenwelle nur ein sehr geringer von extern zugeführter Druckmittelstrom benötigt wird, während das OPA einen verhältnismäßig großen über eine Druckmittelpumpe extern zugeführten Druckmittelstrom erfordert. Der wesentlich geringere von extern zugeführte Druckmittelstrom bei der Verstellung nach dem CTA-Prinzip wird ausschließlich zum Ausgleich der Leckageverluste des Verstellers benötigt, da zur Volumenvergrößerung und Verkleinerung der Arbeitskammern das Druckmittel aus einer Arbeitskammer in die jeweils andere Arbeitskammer verdrängt wird. Außerdem können mittels einer Verstellung nach dem CTA-Prinzip bei großen auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomenten wesentlich höhere Verstellgeschwindigkeiten erzielt werden, als dies mit einer Verstellung nach dem OPA-Prinzip möglich ist. Ein geringer Druckmittelstrom ist im Allgemeinen erstrebenswert, da das Hydrauliksystem damit insgesamt kleiner ausgeführt werden kann.There are basically different systems for adjusting the angle of a camshaft of an internal combustion engine. A proven system is based on the vane principle, in which a rotor with radially extending vanes is arranged in a stator and with the vanes existing chambers in the stator are divided into two opposite working chambers. A pressure medium can be applied to the working chambers via a hydraulic system, the pressure medium being displaced from the opposite working chamber when one working chamber is pressurized. Depending on the pressurization of the working chambers, the rotor is then adjusted in one direction of rotation relative to the stator. Since the rotor is connected to the camshaft and the stator is connected to the crankshaft, the angle of rotation of the camshaft with respect to the crankshaft also changes. To adjust the angle of rotation of the camshaft, either the alternating torques acting on the camshaft can be used, whereby the pressure medium is displaced from one working chamber into the other working chamber by the alternating torques acting on the camshaft, this process is also referred to as CTA-Camshaft Torque Actuated, or the working chambers can be pressurized by an external pressure medium supply and the pressure medium can be discharged from the opposite working chamber into a pressure medium reservoir; this process is also referred to as OPA-Oil Pressure Actuated. The advantage of the CTA can be seen in the fact that only a very small externally supplied pressure medium flow is required to adjust the camshaft, while the OPA requires a relatively large pressure medium flow supplied externally via a pressure medium pump. The significantly lower externally supplied pressure medium flow when adjusting according to the CTA principle is only required to compensate for the leakage losses of the adjuster, since the pressure medium is displaced from one working chamber into the other working chamber in order to increase and decrease the volume of the working chambers. In addition, by means of an adjustment according to the CTA principle, with large alternating torques acting on the camshaft, significantly higher adjustment speeds can be achieved than is possible with an adjustment according to the OPA principle. A low pressure medium flow is generally desirable, since the hydraulic system can thus be made smaller overall.

Aus der DE 10 2006 045 005 A1 ist eine gattungsgemäße Nockenwellenverstelleinrichtung bekannt, mittels derer die Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle verstellbar ist. Die dort beschriebene Nockenwellenverstelleinrichtung weist ein Hydrauliksystem mit einem Mehrwegeventil zur Druckbeaufschlagung von mehreren Arbeitskammern auf, bei dem in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers in dem Mehrwegeventil die Arbeitskammern unterschiedlich mit einem Druck beaufschlagt werden und die Nockenwelle daraufhin in die unterschiedlichen Drehrichtungen gegenüber der Kurbelwelle verstellt wird. Ferner ist in dem Ventilkörper des Mehrwegeventils ein zweiseitig wirkendes Rückschlagventil mit zwei federbelasteten Verschlusskörpern vorgesehen, durch das in bestimmten Stellungen des Ventilkörpers eine Strömungsverbindung zwischen den Arbeitskammern geschaffen wird. Aufgrund des vorgesehenen Rückschlagventils in Verbindung mit dem Mehrwegeventil ist in bestimmten Stellungen des Ventilkörpers sowohl eine externe Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern als auch ein Druckausgleich zwischen den Arbeitskammern möglich. Nachteilig bei einer solchen Lösung ist es jedoch, dass das Rückschlagventil selbst einen aufwendigen Montagevorgang erfordert und selbst durch federbelastete Ventilkörper gebildet ist, welche unter ungünstigen Umständen zu Schwingungen angeregt werden können.From the DE 10 2006 045 005 A1 a generic camshaft adjusting device is known, by means of which the angular position of a camshaft with respect to a crankshaft can be adjusted. The camshaft adjusting device described there has a hydraulic system with a multi-way valve for pressurizing several working chambers, in which, depending on the position of the valve body in the multi-way valve, the working chambers are pressurized differently and the camshaft is then adjusted in the different directions of rotation with respect to the crankshaft . Furthermore, a double-acting check valve with two spring-loaded closure bodies is provided in the valve body of the multi-way valve, through which a flow connection is created between the working chambers in certain positions of the valve body. Due to the non-return valve provided in connection with the multi-way valve, both external pressurization of the working chambers and pressure equalization between the working chambers is possible in certain positions of the valve body. A disadvantage of such a solution, however, is that the check valve itself requires a complex assembly process and is itself formed by spring-loaded valve bodies which, under unfavorable circumstances, can be excited to vibrate.

Die DE 10 2006 012 733 A1 zeigt eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit zwei Hydraulikkammern, die von einer Hydraulikpumpe mit Hydraulikdruck beaufschlagbar sind. Die Hydraulikkammern können gegenläufig mithilfe eines Ventils mit Hydraulikdruck über jeweils eine Druckmittelleitung beaufschlagt werden. Federbleche dienen als Rückschlagventile und können die Druckmittelleitungen verschließen.the DE 10 2006 012 733 A1 shows a camshaft adjusting device with two hydraulic chambers to which hydraulic pressure can be applied by a hydraulic pump. Hydraulic pressure can be applied to the hydraulic chambers in opposite directions by means of a valve, each via a pressure medium line. Spring plates serve as check valves and can close the pressure medium lines.

Die US 2009 / 0 133 652 A1 zeigt eine weitere solche Nockenwellenverstelleinrichtung. In dieser Ausführungsform können Kugelrückschlagventile die Druckmittelleitungen zwischen Ventil und Hydraulikkammern der Nockenwellenverstelleinrichtung verschließen.the US 2009/0133652 A1 shows another such camshaft adjusting device. In this embodiment, ball check valves can close the pressure medium lines between the valve and hydraulic chambers of the camshaft adjusting device.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welche möglichst einfach aufgebaut und zu montieren sein soll.The object of the invention is therefore to create a generic camshaft adjusting device for an internal combustion engine which can be actuated by pressure medium and which should be constructed and assembled as simply as possible.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Weitere bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.The object is achieved by a pressure-medium-actuated camshaft adjusting device with the features according to claim 1. Further preferred embodiments of the invention can be found in the dependent claims, the description and the associated figures.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass der Ventilkörper wenigstens zwei Druckmittelleitungen aufweist, welche strömungstechnisch jeweils mit einer der Arbeitskammern verbindbar sind, und die Rückschlagventileinrichtung durch die Druckmittelleitungen verschließende Federbleche gebildet ist. Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass die Rückschlagventileinrichtung selbst wesentlich einfacher aufgebaut ist, da durch die Federbleche sowohl die Funktion des bisher vorgesehenen Ventilkörpers, nämlich die Druckmittelleitungen zu verschließen, als auch die Funktion der Aufbringung der Federkraft verwirklicht ist, so dass insgesamt weniger Teile erforderlich sind. Ferner sind die Federbleche selbst kostengünstig zu fertigen und einfach zu montieren. Außerdem stellen die Federbleche jeweils für sich ein Rückschlagventil für eine Durchströmungsrichtung dar, welche in ihrer Funktion unabhängig voneinander sind.According to the invention, to achieve the object, it is proposed that the valve body has at least two pressure medium lines which can be fluidically connected to one of the working chambers, and the check valve device is formed by spring steel sheets closing the pressure medium lines. The advantage of the proposed solution is to be seen in the fact that the non-return valve device itself is of a much simpler construction, since both the function of the previously provided valve body, namely to close the pressure medium lines, and the function of applying the spring force is realized by the spring steel sheets, so that fewer parts are required overall. Furthermore, the spring steel sheets themselves are inexpensive to manufacture and easy to assemble. In addition, the spring steel sheets each represent a check valve for a flow direction, which are independent of one another in terms of their function.

Der Ventilkörper weist eine Bohrung auf, in die die Druckmittelleitungen münden, wobei die Federbleche jeweils auf einem in die Bohrung hineinragenden Zapfen angeordnet sind und jeweils die in die Bohrung mündende Öffnung der Druckmittelleitungen verschließen. Die Zapfen dienen dazu, die von dem jeweiligen Federblech auf den Rand der Öffnung der Druckmittelleitung ausgeübte Federkraft abzustützen. Die Federbleche werden dadurch praktisch zwischen den Zapfen und der Öffnung eingespannt, wodurch sie sich einerseits selbst fixieren und andererseits die zum Verschließen der Druckmittelleitungen erforderliche Druckkraft aufbringen. Die vorgeschlagene Anordnung der Federbleche auf den Zapfen ist dabei insofern von Vorteil, da die Zapfen die Reaktionskräfte richtungsunabhängig aufnehmen können, so dass die Federbleche die Öffnung oder die Öffnungen der Druckmittelleitungen über den gesamten inneren Umfang der Bohrung verschließen können.The valve body has a bore into which the pressure medium lines open, the spring steel sheets being arranged in each case on a pin protruding into the hole and each closing the opening of the pressure medium lines opening into the bore. The pins serve to support the spring force exerted by the respective spring plate on the edge of the opening of the pressure medium line. The spring steel sheets are thereby practically clamped between the pin and the opening, whereby on the one hand they fix themselves and on the other hand they apply the compressive force required to close the pressure medium lines. The proposed arrangement of the spring steel sheets on the peg is advantageous in that the pegs can absorb the reaction forces in any direction, so that the spring steel sheets can close the opening or openings of the pressure medium lines over the entire inner circumference of the bore.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Zapfen jeweils einen verdickten Kopf aufweisen, welche die Federbleche in Abzugsrichtung sichern. Durch den verdickten Kopf werden die Federbleche im montierten Zustand lagegesichert, so dass sie auch unter dem Einfluss von Vibrationen oder sonstigen mechanischen Einflüssen nicht verrutschen können und die Öffnung/Öffnungen sicher verschließen.It is also proposed that the pins each have a thickened head, which secure the spring steel sheets in the withdrawal direction. Due to the thickened head, the spring steel sheets are secured in position in the assembled state, so that they cannot slip even under the influence of vibrations or other mechanical influences and the opening / openings are securely closed.

Alternativ oder zusätzlich können die Federbleche auf den Zapfen dadurch gesichert werden, indem sie auf die Zapfen aufgepresst sind.Alternatively or additionally, the spring steel sheets can be secured on the pegs by being pressed onto the pegs.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Zapfen jeweils an einem verschiebefest in der Bohrung angeordneten Grundkörper angeordnet sind. Durch die Anordnung an dem verschiebefesten Grundkörper können die Zapfen mit den Federblechen in dem Ventilkörper ebenfalls als verschiebefest angesehen werden und befinden sich dadurch in einer festen Lagezuordnung zu den Öffnungen der Druckmittelleitungen, so dass sie diese unabhängig von der Stellung des Ventilkörpers bei fehlender Druckbeaufschlagung verschließen.It is further proposed that the pins are each arranged on a base body which is arranged in the bore so as to be non-displaceable. Due to the arrangement on the non-displaceable base body, the pins with the spring steel sheets in the valve body can also be regarded as non-displaceable and are therefore in a fixed position assignment to the openings of the pressure medium lines, so that they close them regardless of the position of the valve body in the absence of pressure.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Grundkörper die Bohrung in dem Ventilkörper druckmitteldicht verschließen. Dadurch wird in dem Ventilkörper ein Druckraum geschaffen, in den verschiedene Druckmittelleitungen münden und durch den eine Strömung des Druckmittels zwischen den Arbeitskammern und eine Zuströmung des Druckmittels aus einem Druckmittelreservoir ermöglicht ist. Der Druckraum wirkt als Verteilkammer, durch den eine Druckmittelströmung in verschiedene Richtungen zwischen den Druckmittelleitungen ermöglicht ist. Außerdem ermöglicht der Druckraum eine Zusammenführung eines von einer Druckmittelpumpe aus einem Druckmittelreservoir zugeführten Druckmittelstromes (Verstellung nach dem OPA-Prinzip) mit einem aus der sich verkleinernden Arbeitskammer in die sich vergrößernde Arbeitskammer zurückgeführten Druckmittelstrom (Verstellung nach dem CTA-Prinzip).Another preferred embodiment of the invention consists in that the base bodies close the bore in the valve body in a pressure-medium-tight manner. As a result, a pressure chamber is created in the valve body, into which various pressure medium lines open and through which the pressure medium can flow between the working chambers and the pressure medium can flow in from a pressure medium reservoir. The pressure chamber acts as a distribution chamber, through which a pressure medium flow is made possible in different directions between the pressure medium lines. In addition, the pressure chamber enables a pressure medium flow supplied by a pressure medium pump from a pressure medium reservoir (adjustment according to the OPA principle) to be combined with a pressure medium flow returned from the decreasing working chamber to the expanding working chamber (adjustment according to the CTA principle).

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Federbleche spiralförmig sind. Durch die Spiralform der Federbleche können die Federbleche bei einer entsprechenden Bemessung der Steigung der letzten radial äußeren Windung mehrere über den Umfang verteilte Öffnungen oder auch eine umlaufende Nut verschließen und sich gleichzeitig auf einem radial inneren Absatz, wie z.B. den Zapfen, abstützen.It is also proposed that the spring steel sheets are spiral-shaped. Due to the spiral shape of the spring steel sheets, the spring steel sheets can close several openings distributed over the circumference or a circumferential groove and at the same time be supported on a radially inner shoulder, such as the pin, with a corresponding dimensioning of the gradient of the last radially outer turn.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:

  • 1: Mehrwegeventil mit verschiedenen Schaltstellungen;
  • 2: Mehrwegeventil in Schaltstellung S1;
  • 3: Mehrwegeventil in Schaltstellung S2;
  • 4: Mehrwegeventil in Schaltstellung S3;
  • 5: Mehrwegeventil in Schaltstellung S4;
  • 6: Mehrwegeventil in Schaltstellung S5;
  • 7: Volumenstrom des in die Arbeitskammern zugeführten Druckmittelstroms über dem Verschiebeweg des Ventilkörpers.
The invention is explained in more detail below using a preferred exemplary embodiment. The figures show in detail:
  • 1 : Multi-way valve with different switching positions;
  • 2 : Multi-way valve in switch position S1;
  • 3 : Multi-way valve in switch position S2;
  • 4th : Multi-way valve in switch position S3;
  • 5 : Multi-way valve in switching position S4;
  • 6th : Multi-way valve in switch position S5;
  • 7th : Volume flow of the pressure medium flow fed into the working chambers over the displacement path of the valve body.

In der 1 ist eine druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung 1 mit einem Mehrwegeventil 7 und einem in einem Gehäuse 3 bewegbaren Kolben 2 zu erkennen. In modernen Nockenwellenverstelleinrichtungen 1 ist das Gehäuse 3 durch einen von einem Endloszugmitteltrieb angetriebenen Stator gebildet, dessen Drehbewegung auf einen mit der Nockenwelle verbundenen Flügelzellenrotor übertragen wird. Der Endloszugmitteltrieb wird dabei von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben, so dass sich der Stator und die Kurbelwelle und dadurch auch die Kurbelwelle und die Nockenwelle in einer festen Winkelbeziehung zueinander befinden, soweit die Nockenwellenverstelleinrichtung 1, wie nachfolgend noch erläutert wird, nicht betätigt wird.In the 1 is a fluid-actuated camshaft adjusting device 1 with a multi-way valve 7th and one in one case 3 movable piston 2 to recognize. In modern camshaft adjustment devices 1 is the case 3 formed by a stator driven by an endless traction drive, the rotational movement of which is on a vane rotor connected to the camshaft is transmitted. The endless traction drive is driven by the crankshaft of the internal combustion engine, so that the stator and the crankshaft and thus also the crankshaft and the camshaft are in a fixed angular relationship to one another, as far as the camshaft adjusting device 1 , as will be explained below, is not actuated.

Der Stator stützt sich über nach innen gerichtete Absätze auf einem inneren Durchmesser des Flügelzellenrotors ab und unterteilt dadurch den Ringraum zwischen dem Stator und dem Flügelzellenrotor in mehrere voneinander getrennte Hohlräume, die wiederum durch die Flügel des Flügelzellenrotors in jeweils zwei Arbeitskammern getrennt werden. Jeweils ein Flügel des Flügelzellenrotors entspricht dem in 1 in einer vereinfachten Darstellung dargestellten Kolben 2, welcher die Hohlräume in die voneinander getrennten Arbeitskammern 4a und 4b unterteilt. Bei einer Betätigung der Nockenwellenverstelleinrichtung 1 wird bei einer Druckmittelzuführung zu einer der Arbeitskammern 4a oder 4b das Volumen der jeweiligen Arbeitskammer 4a oder 4b vergrößert und das Volumen der jeweils anderen Arbeitskammer 4a oder 4b verkleinert, wobei der Kolben 2 gegenüber dem Gehäuse 3 verschoben wird bzw. der Flügelzellenrotor und die Nockenwelle gegenüber dem Stator und der Kurbelwelle rotatorisch verstellt werden.The stator is supported by inwardly directed shoulders on an inner diameter of the vane cell rotor and thereby divides the annular space between the stator and the vane cell rotor into several separate cavities, which in turn are separated into two working chambers by the vanes of the vane cell rotor. Each wing of the vane rotor corresponds to the one in 1 Piston shown in a simplified representation 2 , which the cavities in the separate working chambers 4a and 4b divided. When the camshaft adjustment device is actuated 1 becomes when a pressure medium is supplied to one of the working chambers 4a or 4b the volume of the respective working chamber 4a or 4b enlarged and the volume of the other working chamber 4a or 4b reduced in size, with the piston 2 opposite the housing 3 is shifted or the vane rotor and the camshaft are rotatably adjusted relative to the stator and the crankshaft.

Das Mehrwegeventil 7 ist über die Druckmittelleitungen A und B mit den Arbeitskammern 4a und 4b strömungstechnisch verbunden. Ferner ist ein Druckmittelreservoir 100 vorgesehen, aus dem das Druckmittel dem Mehrwegeventil 7 mittels einer Druckmittelpumpe 110 über eine Druckmittelleitung P mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 120 zuführbar ist. Zur Abfuhr des Druckmittels ist eine Druckmittelleitung T vorgesehen, über die das Druckmittel von dem Mehrwegeventil 7 in das Druckmittelreservoir 100 abführbar ist. Außerdem ist eine Druckmittelleitung C vorgesehen, in der eine Rückschlagventileinrichtung 9 vorgesehen ist, über die eine Strömung des Druckmittels zwischen den Arbeitsammern 4a und 4b ermöglicht ist. Die Rückschlagventileinrichtung 9 und die Druckmittelleitung C sind wie nachfolgend noch beschrieben in das Mehrwegeventil 7 integriert, hier jedoch zur Vereinfachung der Darstellung außerhalb des Mehrwegeventils 7 dargestellt. Das Mehrwegeventil 7 ist über einen Aktuator 8 verschiebbar und über eine Druckfeder 29 entgegen der Wirkrichtung des Aktuators 8 federbelastet. Je nach der Stellung des Mehrwegeventils 7 ergeben sich die Schaltstellung S1-S5, in denen eine Zuströmung bzw. Abströmung des Druckmittels aus den Arbeitskammern 4a und 4b in den dargestellten Pfeilrichtungen bewirkt wird, wodurch der relative Drehwinkel der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle verstellt wird.The multi-way valve 7th is via the pressure medium lines A. and B. with the working chambers 4a and 4b fluidically connected. Furthermore, a pressure medium reservoir 100 is provided, from which the pressure medium is fed to the multi-way valve 7th can be supplied by means of a pressure medium pump 110 via a pressure medium line P with a check valve 120 arranged therein. A pressure medium line is used to discharge the pressure medium T provided over which the pressure medium from the multi-way valve 7th can be discharged into the pressure medium reservoir 100. There is also a pressure medium line C. provided in which a check valve device 9 is provided over which a flow of the pressure medium between the working chambers 4a and 4b is made possible. The check valve device 9 and the pressure medium line C. are in the multi-way valve as described below 7th integrated, but here to simplify the representation outside of the multi-way valve 7th shown. The multi-way valve 7th is via an actuator 8th displaceable and via a compression spring 29 against the direction of action of the actuator 8th spring loaded. Depending on the position of the multi-way valve 7th result in the switch position S1-S5 , in which an inflow or outflow of the pressure medium from the working chambers 4a and 4b is effected in the arrow directions shown, whereby the relative angle of rotation of the camshaft with respect to the crankshaft is adjusted.

In der 2 ist das Mehrwegeventil 7 in der Schaltstellung S1 aus der 1 zu erkennen. Das Mehrwegeventil 7 weist ein Gehäuse 12 und einen in dem Gehäuse 12 verschiebbaren Ventilkörper 11 auf. Der Ventilkörper 11 liegt an einer Seite an dem Aktuator 8 an und wird von der anderen Seite über eine sich an einem gehäusefesten Sicherungsring 17 abstützende Druckfeder 29 mit einer Druckkraft beaufschlagt. In der Schaltstellung S1 ist der Aktuator 8 unbestromt und die Druckfeder 29 drängt den Ventilkörper 11 in die in der Darstellung rechte Anschlagstellung. Das Gehäuse 12 ist mit mehreren Öffnungen 18,19,20,21 und 22 versehen, welche jeweils mit einer der Druckmittelleitungen A,B,P,T1 oder T2 verbunden sind. Der in dem Gehäuse 12 geführte Ventilkörper 11 ist ferner mit Steuerkanten 23,24,25 und 26 versehen, welche in Abhängigkeit von den Schaltstellungen S1-S5 den Zu- oder Abfluss des Druckmittels durch eine der Öffnungen 18,19,20,21 oder 22 steuern.In the 2 is the multi-way valve 7th in the switch position S1 from the 1 to recognize. The multi-way valve 7th has a housing 12th and one in the case 12th sliding valve body 11 on. The valve body 11 is on one side of the actuator 8th and is attached from the other side via a locking ring fixed to the housing 17th supporting compression spring 29 applied with a compressive force. In the switch position S1 is the actuator 8th de-energized and the compression spring 29 urges the valve body 11 into the stop position on the right in the illustration. The case 12th is with multiple openings 18th , 19th , 20th , 21 and 22nd provided, each with one of the pressure medium lines A. , B. , P. , T1 or T2 are connected. The one in the case 12th guided valve body 11 is also with control edges 23 , 24 , 25th and 26th provided, which depends on the switch positions S1-S5 the inflow or outflow of the pressure medium through one of the openings 18th , 19th , 20th , 21 or 22nd steer.

Der Ventilköper 11 ist ferner mit einer Bohrung 16 versehen, welche durch zwei verschiebefest und druckmitteldicht in der Bohrung 16 angeordnete Grundkörper 34 und 35 zu einem Druckraum verschlossen wird. In den so geschaffenen Druckraum münden jeweils in dem Ventilkörper 11 angeordnete Druckmittelleitungen 13,14 und 15, welche in Abhängigkeit von der Schaltstellung S1-S5 mit den Öffnungen 18,19,20,21 oder 22 bzw. den Druckmittelleitungen A,B,P,T1 oder T2 strömungstechnisch in Verbindung bringbar sind. Die Druckmittelleitungen 13,14 und 15 sind in diesem Fall als Bohrungen oder Nuten mit einer durch die Begrenzung durch die Steuerkanten 23,24,25 und 26 definierten Geometrie ausgeführt und können selbstverständlich entlang der Strömung des Druckmittels eine sich verändernde Weite aufweisen.The valve body 11 is also with a hole 16 provided, which by means of two non-shifting and pressure-medium-tight in the bore 16 arranged base body 34 and 35 is closed to a pressure chamber. The pressure chamber created in this way opens into the valve body 11 arranged pressure medium lines 13th , 14th and 15th which depends on the switch position S1-S5 with the openings 18th , 19th , 20th , 21 or 22nd or the pressure medium lines A. , B. , P. , T1 or T2 are fluidically connected. The hydraulic lines 13th , 14th and 15th are in this case as bores or grooves with a limitation by the control edges 23 , 24 , 25th and 26th executed defined geometry and can of course have a changing width along the flow of the pressure medium.

Von den Grundkörpern 34 und 35 ragen jeweils ein Zapfen 30 und 31 in den Druckraum, auf denen jeweils ein spiralförmiges Federblech 9a und 9b angeordnet ist. Die Zapfen 30 und 31 sind an ihren Enden jeweils mit einem verdickten Kopf 36 und 37 versehen, so dass die Federbleche 9a und 9b in Abzugsrichtung gesichert sind. Die Federbleche 9a und 9b sind so positioniert, dass sie die Öffnungen 32 und 33 der Druckmittelleitungen 13 und 15 an der Radialinnenseite der Bohrung 16 des Ventilkörpers 11 verschließen. Die Federbleche 9a und 9b sind aus einem spiralförmig gewickelten Band gebildet, wobei die jeweils äußere Windung eine derart geringe Steigung aufweist, dass sie die Öffnungen 32 und 33 allein durch eine Anlage an der inneren Oberfläche der Bohrung 16 verschließen.From the basic bodies 34 and 35 one peg each protrudes 30th and 31 in the pressure chamber, on each of which a spiral spring plate 9a and 9b is arranged. The cones 30th and 31 are each with a thickened head at their ends 36 and 37 provided so that the spring steel sheets 9a and 9b are secured in the withdrawal direction. The spring plates 9a and 9b are positioned so that they cover the openings 32 and 33 the pressure medium lines 13th and 15th on the radial inside of the bore 16 of the valve body 11 close. The spring plates 9a and 9b are formed from a spirally wound tape, the outer turn in each case having such a slight pitch that it forms the openings 32 and 33 solely by a plant on the inner surface of the bore 16 close.

Bei einer Aktivierung der Druckmittelpumpe 110 zur Verstellung des Winkels der Nockenwelle wird das Druckmittel in der Schaltstellung S1 aus dem Druckmittelreservoir 100 über die Öffnung 20 und die Druckmittelleitung 14 in Strömungsrichtung 6 in die Bohrung 16 und über die Öffnung 19 und die Druckmittelleitung B in die Arbeitskammer 4b gefördert. Eine solche Verstellung der Nockenwelle entspricht dem OPA-Prinzip. Ferner wird gleichzeitig das Druckmittel aus der Arbeitskammer 4a über die Druckmittelleitung A, die Öffnung 21 und die Druckmittelleitung 13 in den durch die Bohrung 16 gebildeten Druckraum eingeleitet und dem von der Druckmittelpumpe 110 geförderten Druckmittelstrom in Strömungsrichtung 27 zugeführt. Dabei wird das die Öffnung 32 der Druckmittelleitung 13 verschließende Federblech 9a zusammengedrückt oder zumindest so weit radial ausgelenkt, dass die Öffnung 32 freigegeben wird. Aufgrund des aus der Arbeitskammer 4a zugeführten Druckmittelstromes in Strömungsrichtung 27 wird die Verstellung nach dem OPA-Prinzip zusätzlich durch eine Verstellung nach dem CTA-Prinzip verstärkt, so dass die Verstellgeschwindigkeit der Nockenwellenverstelleinrichtung 1 insgesamt erhöht wird.When the pressure medium pump 110 is activated to adjust the angle of the camshaft, the pressure medium is in the switching position S1 from the pressure medium reservoir 100 via the opening 20th and the pressure medium line 14th in the direction of flow 6th into the hole 16 and about the opening 19th and the pressure medium line B. in the working chamber 4b promoted. Such an adjustment of the camshaft corresponds to the OPA principle. Furthermore, the pressure medium is simultaneously removed from the working chamber 4a via the pressure medium line A. , the opening 21 and the pressure medium line 13th in the through the hole 16 The pressure chamber formed is introduced and the pressure medium flow conveyed by the pressure medium pump 110 in the direction of flow 27 fed. This will be the opening 32 the pressure medium line 13th closing spring plate 9a compressed or at least deflected radially so far that the opening 32 is released. Because of the from the Chamber of Labor 4a supplied pressure medium flow in the direction of flow 27 the adjustment according to the OPA principle is additionally reinforced by an adjustment according to the CTA principle, so that the adjustment speed of the camshaft adjustment device 1 overall is increased.

In 3 ist der Ventilkörper 11 in der Schaltstellung S2 bei einer ersten Bestromung des Aktuators 8 zu erkennen, in der der Ventilkörper 11 so weit verschoben wurde, dass die Steuerkante 23 die Öffnung 22 freigibt und das Druckmittel über die Öffnung 21 und die Druckmittelleitung 13 direkt in die Öffnung 22 und über die Druckmittelleitung T1 in das Druckmittelreservoir 100 in Strömungsrichtung 10 abströmt. Das Druckmittel strömt in dieser Schaltstellung S2 von der Arbeitskammer 4a nicht in den Druckraum des Ventilkörpers 11 ein, da der durch das Federblech 9a aufgebrachte Gegendruck in diesem Fall so groß ist, dass eine Abströmung des Druckmittels in Strömungsrichtung 10 direkt in das Druckmittelreservoir 100 einen geringeren Strömungswiderstand für das Druckmittel bedeutet. Die Nockenwellenverstelleinrichtung 1 arbeitet in dieser Schaltstellung S2 des Ventilkörpers 11 aufgrund der fehlenden Druckmittelströmung aus der Arbeitskammer 4a in die Arbeitskammer 4b und der alleinigen Zuströmung des Druckmittels aus dem Druckmittelreservoir 100 ausschließlich nach dem OPA-Prinzip.In 3 is the valve body 11 in the switch position S2 when the actuator is energized for the first time 8th to see in which the valve body 11 was moved so far that the control edge 23 the opening 22nd releases and the pressure medium through the opening 21 and the pressure medium line 13th straight into the opening 22nd and via the pressure medium line T1 into the pressure medium reservoir 100 in the direction of flow 10 flows off. The pressure medium flows in this switching position S2 from the work chamber 4a not in the pressure chamber of the valve body 11 one, as the one through the spring plate 9a applied counterpressure is so great in this case that an outflow of the pressure medium in the flow direction 10 directly in the pressure medium reservoir 100 means a lower flow resistance for the pressure medium. The camshaft adjustment device 1 works in this switch position S2 of the valve body 11 due to the lack of pressure medium flow from the working chamber 4a in the working chamber 4b and the sole inflow of the pressure medium from the pressure medium reservoir 100 exclusively according to the OPA principle.

In der 4 wurde der Ventilkörper 11 durch eine höhere Bestromung des Aktuators 8 weiter in die Schaltstellung S3 verschoben, in der die Steuerkanten 24 und 25 die Öffnungen 19 und 21 verschließen. Damit ist weder ein Zufluss noch ein Abfluss des Druckmittels zu bzw. aus den Arbeitskammern 4a und 4b möglich.In the 4th became the valve body 11 through a higher current supply to the actuator 8th further into the switch position S3 moved in which the control edges 24 and 25th the openings 19th and 21 close. This means that there is neither an inflow nor an outflow of the pressure medium to or from the working chambers 4a and 4b possible.

In der 5 ist der Ventilkörper 11 in der Schaltstellung S4 zu erkennen, in der die Steuerkante 24 die Öffnung 21 und die Steuerkanten 25 und 26 die Öffnungen 18 und 19 freigeben. Bei einer Betätigung der Druckmittelpumpe 110 wird das Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir 100 in Strömungsrichtung 6 durch die Freigabe der Öffnung 21 in die Arbeitskammer 4a zugeführt und durch die Freigabe der Öffnungen 18 und 19 aus der Arbeitskammer 4b in Strömungsrichtung 28 über die Druckmittelleitung T2 in das Druckmittelreservoir 100 abgeführt. Die Nockenwellenverstelleinrichtung 1 arbeitet in dieser Stellung nach dem OPA-Prinzip ähnlich der Schaltstellung S2, nur dass die Nockenwelle in dieser Stellung des Ventilkörpers 11 in die andere Drehrichtung verstellt wird.In the 5 is the valve body 11 in the switch position S4 to recognize in which the control edge 24 the opening 21 and the control edges 25th and 26th the openings 18th and 19th release. When the pressure medium pump 110 is actuated, the pressure medium is released from the pressure medium reservoir 100 in the direction of flow 6th by releasing the opening 21 in the working chamber 4a fed and by releasing the openings 18th and 19th from the work chamber 4b in the direction of flow 28 via the pressure medium line T2 discharged into the pressure medium reservoir 100. The camshaft adjustment device 1 works in this position according to the OPA principle similar to the switch position S2 , only that the camshaft is in this position of the valve body 11 is adjusted in the other direction of rotation.

In der 6 ist der Ventilkörper 11 in einer Schaltstellung S5 zu erkennen, in der die Steuerkante 26 die Öffnung 18 verschließt und das Druckmittel daraufhin aus der Arbeitskammer 4b über die Öffnung 19, die Druckmittelleitung 14 in Strömungsrichtung 5 in den Druckraum einströmt und dem von der Druckmittelpumpe 110 geförderten Druckmittelstrom zugeführt wird. Der auf diese Weise in dem Druckraum zusammengeführte Druckmittelstrom ist damit wesentlich höher als der von der Druckmittelpumpe 110 geförderte Druckmittelstrom, wodurch die Verstellgeschwindigkeit erhöht wird. Die Nockenwellenverstelleinrichtung 1 arbeitet in dieser Schaltstellung S5 sowohl nach dem OPA-Prinzip als auch nach dem CTA-Prinzip. Die Strömung des Druckmittels aus der Öffnung 33 in den Druckraum wird in diesem Fall durch das Verdrängen bzw. Verformen des Federblechs 9b unter den wirkenden Druckverhältnissen ermöglicht.In the 6th is the valve body 11 in one switch position S5 to recognize in which the control edge 26th the opening 18th closes and the pressure medium then out of the working chamber 4b over the opening 19th , the pressure medium line 14th in the direction of flow 5 flows into the pressure chamber and is supplied to the pressure medium flow conveyed by the pressure medium pump 110. The pressure medium flow brought together in the pressure chamber in this way is therefore significantly higher than the pressure medium flow conveyed by the pressure medium pump 110, as a result of which the adjustment speed is increased. The camshaft adjustment device 1 works in this switch position S5 both according to the OPA principle and the CTA principle. The flow of pressure medium out of the opening 33 In this case, the spring plate is displaced or deformed into the pressure chamber 9b made possible under the pressure conditions.

Die Rückschlagventileinrichtung 9 aus der 1 ist in dieser Ausführungsform durch die beiden Federbleche 9a und 9b gebildet und in das Mehrwegeventil 7 integriert. Die Druckmittelleitung C aus der 1 entspricht je nach der Schaltstellung S1 oder S5 dem Strömungsweg durch einer der Öffnungen 21 oder 19 über die Druckmittelleitungen 13 oder 15 in den Druckraum in Strömungsrichtung 27 oder 5.The check valve device 9 from the 1 is in this embodiment by the two spring plates 9a and 9b formed and in the multi-way valve 7th integrated. The pressure medium line C. from the 1 corresponds to the switch position S1 or S5 the flow path through one of the openings 21 or 19th via the pressure medium lines 13th or 15th into the pressure chamber in the direction of flow 27 or 5 .

In der 7 ist abschließend nochmals der in die Arbeitskammern 4a oder 4b zugeführte Druckmittelstrom V über dem Verschiebeweg s des Ventilkörpers 11 zu erkennen, wobei die Schaltstellungen S1-S5 gesondert eingezeichnet sind. Es ist deutlich zu erkennen, dass der in die Arbeitskammern 4a und 4b geförderte Druckmittelstrom und damit die Verstellgeschwindigkeit der Nockenwellenverstelleinrichtung 1 in den Schaltstellungen S1 und S5 am größten ist. Dies ist dadurch begründet, da durch die Stellung des Ventilkörpers 11 und die Federbleche 9a und 9b jeweils eine Rückströmung des Druckmittels aus der sich verkleinernden Arbeitskammer 4a oder 4b in die mit Druckmittel beaufschlagte Arbeitskammer 4a oder 4b ermöglicht ist. In den Schaltstellungen S2 und S4 wird das Druckmittel in die Arbeitskammern 4a und 4b ausschließlich über die Druckmittelpumpe 110 gefördert, so dass der Druckmittelstrom V und die damit verbundene Verstellgeschwindigkeit geringer sind als in den Schaltstellungen S1 und S5. Diese geringere Verstellgeschwindigkeit ist jedoch insofern von Vorteil, da dadurch eine höhere Verstellgenauigkeit erzielt werden kann, welche insbesondere nahe der Mittellage des Ventilkörpers 11 bzw. der Nockenwelle von Vorteil ist. Die höhere Verstellgeschwindigkeit in den Schaltstellungen S1 und S5 hat dagegen den Vorteil, dass die Nockenwelle bzw. der Flügelzellenrotor aus den Anschlagstellungen möglichst schnell in Richtung Mittellage verstellt werden kann. Dies ist z.B. bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine der Fall. In der Schaltstellung S3 findet nur eine minimale Abfuhr bzw. Zufuhr von Druckmittel aus den Arbeitskammern 4a und 4b in Höhe eines sehr geringen Volumenstromes V1 statt, welcher durch nicht zu vermeidende Leckageverluste begründet ist.In the 7th is finally again the one in the working chambers 4a or 4b supplied pressure medium flow V over the displacement s of the valve body 11 to recognize the switch positions S1-S5 are shown separately. It can be clearly seen that in the working chambers 4a and 4b conveyed pressure medium flow and thus the adjustment speed of the camshaft adjustment device 1 in the switch positions S1 and S5 is greatest. This is due to the position of the valve body 11 and the spring steel sheets 9a and 9b in each case a return flow of the pressure medium from the decreasing working chamber 4a or 4b into the working chamber charged with pressure medium 4a or 4b is made possible. In the switch positions S2 and S4 the pressure medium is in the working chambers 4a and 4b promoted exclusively via the pressure medium pump 110, so that the pressure medium flow V and the associated adjustment speed are lower than in the switching positions S1 and S5 . However, this lower adjustment speed is advantageous in that it enables a higher adjustment accuracy to be achieved, which is particularly close to the central position of the valve body 11 or the camshaft is advantageous. The higher adjustment speed in the switch positions S1 and S5 has the advantage, however, that the camshaft or the vane rotor can be adjusted as quickly as possible from the stop positions in the direction of the central position. This is the case, for example, with a cold start of the internal combustion engine. In the switch position S3 there is only a minimal discharge or supply of pressure medium from the working chambers 4a and 4b in the amount of a very low volume flow V1, which is due to unavoidable leakage losses.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
NockenwellenverstelleinrichtungCamshaft adjustment device
22
KolbenPistons
33
Gehäusecasing
4a4a
ArbeitskammerWork chamber
4b4b
ArbeitskammerWork chamber
55
StrömungsrichtungDirection of flow
66th
StrömungsrichtungDirection of flow
77th
MehrwegeventilMulti-way valve
88th
AktuatorActuator
99
RückschlagventileinrichtungCheck valve device
9a9a
FederblechSpring plate
9b9b
FederblechSpring plate
1010
StrömungsrichtungDirection of flow
1111
VentilkörperValve body
1212th
Gehäusecasing
1313th
DruckmittelleitungPressure medium line
1414th
DruckmittelleitungPressure medium line
1515th
DruckmittelleitungPressure medium line
1616
Bohrungdrilling
1717th
SicherungsringCirclip
1818th
Öffnungopening
1919th
Öffnungopening
2020th
Öffnungopening
2121
Öffnungopening
2222nd
Öffnungopening
2323
SteuerkanteControl edge
2424
SteuerkanteControl edge
2525th
SteuerkanteControl edge
2626th
SteuerkanteControl edge
2727
StrömungsrichtungDirection of flow
2828
StrömungsrichtungDirection of flow
2929
DruckfederCompression spring
3030th
ZapfenCones
3131
ZapfenCones
3232
Öffnungopening
3333
Öffnungopening
3434
GrundkörperBase body
3535
GrundkörperBase body
3636
Kopfhead
3737
Kopf head
AA.
DruckmittelleitungPressure medium line
BB.
DruckmittelleitungPressure medium line
CC.
DruckmittelleitungPressure medium line
TT
DruckmittelleitungPressure medium line
T1T1
DruckmittelleitungPressure medium line
T2T2
DruckmittelleitungPressure medium line
S1-S5S1-S5
SchaltstellungenSwitch positions

Claims (6)

Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei entgegengesetzt wirkenden Arbeitskammern (4a, 4b), einer Druckmittelpumpe (110), einem Druckmittelreservoir (100) und einem Mehrwegeventil (7) umfassend ein Gehäuse (12) mit mehreren den Arbeitskammern (4a, 4b), der Druckmittelpumpe (110) und dem Druckmittelreservoir (100) zugeordneten Öffnungen (18, 19, 20, 21, 22), durch die eine Zu- und/oder Abströmung eines Druckmittels ermöglicht ist, einem Ventilkörper (11), der in Abhängigkeit von der Stellung mit an dem Gehäuse (12) anliegenden Steuerkanten (23, 24, 25, 26) den Durchfluss des Druckmittels durch die Öffnungen (18, 19, 20, 21, 22) in dem Gehäuse (12) sperrt oder ermöglicht, und einer dem Ventilkörper (11) zugeordneten eine Strömung (5, 27) des Druckmittels von einer Arbeitskammer (4a, 4b) in die jeweils andere Arbeitskammer (4a, 4b) und umgekehrt ermöglichenden Rückschlagventileinrichtung (9), wobei der Ventilkörper (11) wenigstens zwei Druckmittelleitungen (13, 15) aufweist, welche strömungstechnisch jeweils mit einer der Arbeitskammern (4a, 4b) verbindbar sind, und die Rückschlagventileinrichtung (9) durch die Druckmittelleitungen (13, 15) verschließende Federbleche (9a, 9b) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (11) eine Bohrung (16) aufweist, in die die Druckmittelleitungen (13, 15) münden, und die Federbleche (9a, 9b) jeweils auf einem in die Bohrung (16) hineinragenden Zapfen (30, 31) angeordnet sind, und jeweils die in die Bohrung (16) mündende Öffnung (32, 33) der Druckmittelleitungen (13, 15) verschließen.Pressure medium-actuated camshaft adjusting device (1) for an internal combustion engine with at least two oppositely acting working chambers (4a, 4b), a pressure medium pump (110), a pressure medium reservoir (100) and a multi-way valve (7) comprising a housing (12) with several of the working chambers (4a, 4b), the pressure medium pump (110) and the pressure medium reservoir (100) associated openings (18, 19, 20, 21, 22) through which an inflow and / or outflow of a pressure medium is enabled, a valve body (11), which in Depending on the position with the control edges (23, 24, 25, 26) resting on the housing (12), blocks or enables the flow of the pressure medium through the openings (18, 19, 20, 21, 22) in the housing (12), and one of the valve body (11) associated with a flow (5, 27) of the pressure medium from one working chamber (4a, 4b) into the other working chamber (4a, 4b) and vice versa enabling check valve device (9), the valve body (11) wen igstens two pressure medium lines (13, 15) is which formed fluidically respectively with one of the working chambers (4a, 4b) are connectable, and the non-return valve means (9) by the pressure medium lines (13, 15) closing spring plates (9a, 9b), characterized marked that the valve body (11) has a bore (16) into which the pressure medium lines (13, 15) open, and the spring steel sheets (9a, 9b) are each arranged on a pin (30, 31) protruding into the bore (16), and in each case close the opening (32, 33) of the pressure medium lines (13, 15) opening into the bore (16). Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (30, 31) jeweils einen verdickten Kopf (36, 37) aufweisen, welche die Federbleche (9a, 9b) in Abzugsrichtung sichern.Camshaft adjusting device (1) which can be actuated by pressure medium according to Claim 1 , characterized in that the pins (30, 31) each have a thickened head (36, 37) which secure the spring plates (9a, 9b) in the withdrawal direction. Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbleche (9a, 9b) auf die Zapfen (30, 31) aufgepresst sind.Camshaft adjusting device (1) which can be actuated by pressure medium according to Claim 1 or 2 , characterized in that the spring steel sheets (9a, 9b) are pressed onto the pins (30, 31). Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (30, 31) jeweils an einem verschiebefest in der Bohrung (16) angeordneten Grundkörper (34, 35) angeordnet sind.Camshaft adjusting device (1) which can be actuated by pressure medium according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the pins (30, 31) are each arranged on a base body (34, 35) arranged in the bore (16) so as to be non-displaceable. Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkörper (34, 35) die Bohrung (16) druckmitteldicht verschließen.Camshaft adjusting device (1) which can be actuated by pressure medium according to Claim 4 , characterized in that the base bodies (34, 35) close the bore (16) in a pressure-tight manner. Druckmittelbetätigbare Nockenwellenverstelleinrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbleche (9a, 9b) spiralförmig sind. Camshaft adjusting device (1) which can be actuated by pressure medium according to one of the preceding claims, characterized in that the spring plates (9a, 9b) are spiral-shaped.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211526A1 (en) 2012-07-03 2014-01-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjusting device for internal combustion engine of motor vehicle e.g. passenger car, has wing arranged with hole or nozzle shaped co-ordinated attenuation throttle that is fluidly connected with pressure chambers parts
DE102012211870A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster with central locking and adjustable locking clearance
DE102012212857A1 (en) 2012-07-23 2014-01-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjusting device for e.g. motor car, has first pressure chambers and second pressure chambers provided with hydraulic fluid distribution system that is interrupted through speed-dependent actuable control valve
US9341090B2 (en) * 2014-02-06 2016-05-17 Hilite Germany Gmbh Oscillating-motor camshaft adjuster having a hydraulic valve
CN105020190A (en) * 2014-04-30 2015-11-04 张凯 Straight-moving guide control mechanism in valve core and fluid control valve
DE102016104560A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-14 Hilite Germany Gmbh Hydraulic valve for a Schwenkmotorversteller a camshaft
US10041385B2 (en) * 2016-03-14 2018-08-07 ECO Holding 1 GmbH Piston for a hydraulic valve for a cam phaser and hydraulic valve for the cam phaser
US10612430B2 (en) 2017-06-20 2020-04-07 ECO Holding 1 GmbH Oil control valve to control a cam phaser with a spool positioned by external actuator
EP3460209B1 (en) * 2017-09-19 2021-05-26 ECO Holding 1 GmbH Oil control valve for controlling a camshaft adjuster with a piston positioned by an external actuator
DE102018127733A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster
DE102019132228B3 (en) * 2019-11-28 2021-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005011441A1 (en) 2005-03-12 2006-09-14 Hofer Mechatronic Gmbh Cam shaft adjuster for internal combustion engine, has control slider controlling pressure cavities between rotor and stator and designed as cover, where slider acts together with actuation unit that is influenced by electromagnets
DE102006012733A1 (en) 2006-03-17 2007-09-20 Hydraulik-Ring Gmbh Motor vehicle hydraulic circuit, has hydraulic piston e.g. camshaft adjuster, where pressurization of hydraulic medium by hydraulic piston from negative portion of alternating external force is utilized by opening of check valves
DE102006045005A1 (en) 2006-09-23 2008-03-27 Daimler Ag Adjusting device for phase adjustment of camshaft, has control agent with working chambers, which are acted upon by controller
US20090133652A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Denso Corporation Valve timing control apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005011441A1 (en) 2005-03-12 2006-09-14 Hofer Mechatronic Gmbh Cam shaft adjuster for internal combustion engine, has control slider controlling pressure cavities between rotor and stator and designed as cover, where slider acts together with actuation unit that is influenced by electromagnets
DE102006012733A1 (en) 2006-03-17 2007-09-20 Hydraulik-Ring Gmbh Motor vehicle hydraulic circuit, has hydraulic piston e.g. camshaft adjuster, where pressurization of hydraulic medium by hydraulic piston from negative portion of alternating external force is utilized by opening of check valves
DE102006045005A1 (en) 2006-09-23 2008-03-27 Daimler Ag Adjusting device for phase adjustment of camshaft, has control agent with working chambers, which are acted upon by controller
US20090133652A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Denso Corporation Valve timing control apparatus

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