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Die Erfindung betrifft gemäß Patentanspruch 1 ein Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller.
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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 Tankabfluss T, der den einzigen Tankabfluss 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.
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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 Tankabfluss T folgt.
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Aus der
DE 20 2010 006 605 U1 ist ein Zentralventil bekannt, dessen Tankabflusskanal von einem Aufsatz begrenzt wird, in welchem die Ventilbuchse eingesteckt ist.
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Aus der
DE 101 43 433 A1 ist weiter ein Ventil mit einem Rückschlagventil bekannt, welches als Bandrückschlagventil zwischen der Ventilbuchse und einer Hülse angeordnet sein kann.
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Ferner ist aus der
DE 103 22 394 A1 ein Schwenkmotorversteller bekannt, innerhalb dessen ein hydraulisches Ventil vorgesehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zentralventil zu schaffen, das in kostengünstiger Weise eine Anschlussreihenfolge P-B-A-T ermöglicht, wobei außerhalb des Schwenkmotorverstellers kein hydraulisches Fluid austreten soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
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Es wird ein Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller vorgeschlagen, bei welchem ein Hohlkolben innerhalb einer Buchse geführt ist, auf welcher ein Aufsatz angeordnet ist, wobei einem radialen Ölversorgungsanschluss zwei entgegen gesetzten Drehrichtungen des Schwenkmotorverstellers zugeordnete radiale Arbeitsanschlüsse in der Buchse folgen. Dabei ist wenigstens ein umfangsmäßig zu dem ersten Arbeitsanschluss versetzter Tankabflusskanal vorgesehen, welcher sich zwischen der Buchse und dem Aufsatz erstreckt und an einem Tankabfluss austritt, wobei der Tankabfluss in axialer Richtung an einem Ende des Aufsatzes benachbart zum Arbeitsanschluss angeordnet ist, und wobei radial zwischen der Buchse und dem Aufsatz ein Rückschlagventil eingesetzt ist. Die Buchse weist radial innerhalb des Ölversorgungsanschlusses Öffnungen auf, die von einem Ringsteg des Hohlkolbens in einer mittigen Stellung überdeckbar sind, der in einer ersten Stellung das Fluid über einen sich von diesem Ringsteg zu einem zweiten Ringsteg axial außerhalb des Hohlkolbens erstreckenden Ringkanal zu einem Durchgang des zweiten Arbeitsanschlusses leitet und in einer zweiten Stellung das Fluid über einen sich von diesem Ringsteg durch eine Querbohrung im Hohlkolben und durch einen zentralen Kanal und durch eine weitere Querbohrung im Hohlkolben zu einem Durchgang des ersten Arbeitsanschlusses leitet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Zentralventil tritt Fluid zum Tank ausschließlich an dem dem Ölversorgungsanschluss P gegenüber liegendem Ende aus. Damit kann es in besonders vorteilhafte Weise bei solchen Nockenwellenverstellern Anwendung finden, bei denen keine Schmierung eines Kettenkastens notwendig ist. Dies ist beispielsweise bei der Verwendung eines trockenen Zahnriemens der Fall.
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Das Zentralventil ist aus mehreren Komponenten aufgebaut. Zum einen ist ein Hohlkolben vorgesehen, der innerhalb einer Buchse geführt ist. Auf dieser Buchse ist ein Aufsatz angeordnet. In dem Aufsatz ist ein Rückschlagventil eingesetzt. Damit ist es kostengünstig möglich, das Rückschlagventil innenseitig in den Aufsatz einzusetzen.
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Dieses Rückschlagventil kann ein Rückschlagventil zur Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten sein, wie eine solche Funktion beispielsweise aus der
DE 10 2006 012 733 B4 und der
DE 10 2006 012 775 B4 bereits bekannt ist. 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 sich die Nutzung der Nockenwellenwechselmomente im besonderen Maße bei Verbrennungsmotoren mit drei Zylindern anbietet. Ferner sind Einflussparameter noch die Stärke der Gaswechselventilfedern und die Nockenwellendrehzahl.
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Das erfindungsgemäß in dem Aufsatz angeordnete Rückschlagventil kann aber auch ein Pumpenrückschlagventil sein, das verhindert, dass der Volumenstrom aus dem besagten Rückstellmomenten des Schwenkmotorverstellers zur Ölpumpe zurück fließt.
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Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung findet erfindungsgemäß ein Hohlkolben Anwendung, der eine zentrale Ausnehmung aufweist. Dieser Hohlkolben ist in einer Buchse verschieblich, die umfangsmäßig versetzt zu einem ersten Arbeitsanschluss A einen zum Tankabfluss T führenden Tankabflusskanal aufweist. Infolge dieses umfangsmäßigen Versatzes ist es möglich, das Fluid zum Tankabfluss T abzuführen. In besonders vorteilhafter Weise kann dieser umfangsmäßig versetzte Tankabflusskanal gemeinsam von der Buchse und einem Aufsatz gebildet werden.
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Der Aufsatz kann beispielsweise ein Spritzgussteil aus Kunststoff sein oder im Metal-Injection-Molding-Verfahren geschaffen sein.
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Beim erfindungsgemäßen Zentralventil brauchen in besonders vorteilhafter Weise zwischen den Öffnungen im Hohlkolben lediglich zwei Ringstege vorgesehen sein. Dennoch ist die Anschlussreihenfolge P-B-A-T auch unter Integration einer Nutzung der Nockenwellenwechselmomente gemäß der
DE 10 2006 012 733 B4 und der
DE 10 2006 012 775 B4 möglich.
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Der erfindungsgemäße Aufsatz ermöglicht es in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, ein Sieb axial zwischen dem Aufsatz und einem Schraubenkopf des Zentralventils zu setzten. Anstelle des Schraubenkopfes kann beispielsweise auch auf eine Mutter bzw. Innengewindehülse auf das Zentralventil aufgeschraubt sein.
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Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Dabei zeigen
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1 einen Schwenkmotorversteller in einer geschnittenen Ansicht,
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2 in einem Schnitt ein Zentralventil, welches in einen Schwenkmotorversteller gemäß 1 eingesetzt ist, wobei ein Hohlkolben des Zentralventils von einem elektromagnetischen Stellglied unbelastet ist,
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3 das Zentralventil aus 2, wobei dessen Hohlkolben von dem elektromagnetischen Stellglied axial maximal belastet ist und
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4 das Zentralventil aus 2 und 3, wobei sich dessen Hohlkolben in einer mittigen Stellung befindet.
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Mit einem Schwenkmotorversteller 59 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 59 ermöglicht dabei eine stufenlose Verstellung der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle. Der Schwenkmotorversteller 59 weist einen zylindrischen Stator 1 auf, der drehfest mit einem Zahnrad 2 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Zahnrad 2 ein Kettenrad, über das eine nicht näher dargestellte Kette geführt ist. Das Zahnrad 2 kann aber auch ein Zahnriemenrad sein, über das ein Zahnriemen als Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Zahnrad 2 ist der Stator 1 mit der Kurbelwelle antriebsverbunden.
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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 Druckräume 5 gebildet, in die, über ein in 2 bis 4 näher dargestelltes Zentralventil 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 Druckräume 5 zwischen den Stegen 4 jeweils in zwei Druckkammern 9 und 10.
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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.
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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 Zentralventil 12 radiale Bohrungen 11 in der Rotornabe 7 unter Druck gesetzt.
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Dieses Zentralventil 12 ist in 2 in einer entlang dessen Zentralachse geschnittenen Ansicht als Einzelteil ersichtlich. Dabei ist das Zentralventil 12 im montierten Zustand in die Rotornabe 7 eingesteckt. Die radialen Bohrungen 11 der Rotornabe 7 führen dabei in eine Ringnut 15 des Zentralventils 12, die einen ersten Arbeitsanschluss A bildet. In diese Ringnut 15 führt von Innen eine Gruppe von radialen Bohrungen 14 des Zentralventils 12. Diese Gruppe von radialen Bohrungen 14 ist gleichmäßig am Umfang des Zentralventils 12 verteilt.
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Bezüglich einer Zentralachse 80 axial neben diesem ersten Arbeitsanschluss A ist ein zweiter Arbeitsanschluss B vorgesehen, der von einer Ringnut 16 gebildet wird. Dieser zweite Arbeitsanschluss B führt in nicht näher ersichtliche radiale Bohrungen der Rotornabe 7, welche in einer Ebene hinter der Zeichnungsebene gemäß 1 liegen. Diese nicht näher ersichtlichen radialen Bohrungen der Rotornabe 7 führen in Druckkammern 9, welche dem Verschwenken des Rotors 8 im Uhrzeigersinn zugeordnet sind. Eine Gruppe von radialen Bohrungen 17 ist dem zweiten Arbeitsanschluss B zugehörig und unmittelbar benachbart dem ersten Arbeitsanschluss A angeordnet.
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Die den beiden Arbeitsanschlüssen A, B zugeordneten und unmittelbar benachbarten Gruppen vor radialen Bohrungen 14, 17 sind prinzipiell gleichwertige Anschlüsse. Die dem zweiten Arbeitsanschluss B zugeordnete Bohrungen 17 werden im folgenden als reguläre Bohrungen 17 bezeichnet, um sie von einer Gruppe von zweiten Bohrungen 18 des zweiten Arbeitsanschlusses B begrifflich abzugrenzen. Diese Gruppe von zweiten Bohrungen 18 im zweiten Arbeitsanschluss B dient der Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten für ein schnelles Verschwenken des Rotors 8 bzw. ein Verschwenken des Rotors 8 trotz geringem Öldrucks an einem Ölversorgungsanschluss P.
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Das Zentralventil 12 weist eine Buchse 22 auf, auf die ein langgestreckt topfförmiger Aufsatz 35 aufgesteckt ist. Zur Herstellung eines Endanschlages liegt der Aufsatz 35 über einen Siebträger 50 axial an einer Stirnfläche 63 eines Außengewindeabsatzes 60 der Buchse 22 an.
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Der Ölversorgungsanschluss P schließt sich dem zweiten Arbeitsanschluss B bezüglich der Zentralachse 80 axial an. Somit liegt der zweite Arbeitsanschluss B zwischen dem ersten Arbeitsanschluss A und dem Ölversorgungsanschluss P. Das diesem Ölversorgungsanschluss P zugewandte Ende des Aufsatzes 35 bildet dabei einen Ringsteg 13, der die Ringnut 16 des zweiten Arbeitsanschlusses B von einer Ringnut 19 des Ölversorgungsanschlusses P trennt. Diese Ringnut 19 des Ölversorgungsanschlusses P wird von drei Bauteilen begrenzt. Die beiden Seitenwände bilden dabei die Stirnseite 63 des Außengewindeabsatzes 60 und eine diesem zugewandte Stirnseite 62 des Aufsatzes 35 bzw. des Ringstegs 13. Den Grund der Ringnut 19 des Ölversorgungsanschlusses P bildet der ringförmige Siebträger 50. Dieser Siebträger 50 weist Ausnehmungen 64 auf, in denen sich ein Sieb 20 erstreckt. Dieses Sieb 20 schützt das Zentralventil 12 davor, dass Schmutzpartikel durch den Ölversorgungsanschluss P in das Innere des Zentralventils 12 eindringen können.
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Der Siebträger 50 ist im Bereich eines Anfangsteils 70 des Aufsatzes 35 in eine Ausdrehung 51 bis auf einen Axialanschlag 75 im Grund der Ausdrehung eingepresst. Demzufolge besteht zwischen dem Aufsatz 35 und dem Siebträger 50 ein radialer Pressverband 76.
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Der Siebträger 50 weist dabei ein L-förmiges Profil auf, dessen kurzer Schenkel 25 radial nach innen ragt. Hingegen erstreckt sich ein langer Schenkel 26 des L-förmigen Profils parallel zur Zentalachse 80, so dass der Siebträger 50 koaxial auf die Buchse 22 aufgesetzt ist. Dabei ist das vom kurzen Schenkel 25 hinfort weisende Ende des langen Schenkels 26 mit radialem Presssitz auf einem kleinen Absatz 65 aufgepresst, der sich vom Außengewindeabsatz 60 in die auf den Tankanschluss T weisende Richtung erstreckt. Somit besteht auch ein Pressverband 77 zwischen dem Siebträger 50 und der Buchse 22.
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Radial innerhalb des Siebes 20 sind Bohrungen 21 vorgesehen, die gleichmäßig am Umfang des Zentralventils 12 in der Buchse 22 angeordnet sind. Damit sind diese Bohrungen 21 der Ringnut 19 des Ölversorgungsanschlusses P zugehörig.
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Innerhalb der Buchse 22 ist ein Hohlkolben 23 axial verschiebbar angeordnet. 2 zeigt dabei das entlastete Zentralventil 12. Das Zentralventil 12 gilt als entlastet, wenn ein an einer Stirnfläche 66 an dem P-seitigen Ende des Hohlkolbens 23 anliegendes Ende einer nicht näher dargestellten Stößelstange von einem Elektromagneten unbelastet ist. In diesem Zustand ist der Elektromagnet unbestromt. Die Stößelstange ist an deren dem Zentralventil 12 zugewandten Ende mit einer Rundung ausgeführt, so dass die Kontaktfläche idealisiert – d. h. unter Ausblendung der herz'schen Pressung – punktförmig ist.
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In diesem entlasten Zustand des Zentralventils 12 wird der Hohlkolben 23 von einer Schraubendruckfeder 29 gegen einen Axialanschlag 34 gedrückt. Dieser Axialanschlag 34 wird von einem Axialsicherungsring gebildet, der am P-seitigen Ende in eine Innenringnut der Buchse 22 eingesetzt ist. Die Schraubendruckfeder 29 ist hingegen am entgegen gesetzten Ende – d. h. an einem T-seitigen Ende – der Buchse 22 angeordnet. Dabei stützt sich diese Schraubendruckfeder 29 einerseits mittelbar über den Aufsatz 35 an der Buchse 22 ab. Andererseits stützt sich die Schraubendruckfeder 29 in einem Sackloch 36 am Hohlkolben 23 ab. Dabei ist dieses Sackloch 36 am T-seitigen Ende innerhalb eines ersten Ringsteges 30 in den Hohlkolben 23 eingearbeitet. An diesem ersten Ringsteg 30 ist eine erste Ablaufkante 32 vorgesehen, die vom ersten Arbeitsanschluss A über mehrere Querbohrungen 27 im Hohlkolben 23 und längs ausgerichtete Tankabflusskanäle 38 zum Tankabfluss T führt. Dazu sind dem Tankabfluss T zugeordnete radiale Bohrungen 28 in der Buchse 22 axial zwischen den radialen Bohrungen 14, 17 der beiden Arbeitsanschlüsse A, B angeordnet. Der hydraulische Fluss verläuft dabei entlang einer zweiten Ablaufkante 33, die an einem zweiten Ringsteg 31 auf der dem ersten Ringsteg 30 zugewandten Seite angeordnet sind. Diese zweite Ablaufkante 33 verschließt jedoch den Fluss vom Ölversorgungsanschluss P zur radialen Bohrung 28 und zum Tankabfluss T, wenn der Elektromagnet voll bestromt wird, so dass die Stößelstange den Hohlkolben 23 in die in 3 dargestellte Stellung verschiebt.
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In diesem Fall der 3 gibt eine auf der anderen – d. h. P-seitigen – Seite des zweiten Ringsteges 31 angeordnete dritte Ablaufkante 37 den hydraulischen Fluss vom zweiten Arbeitsanschluss B zu der dem Tankabfluss T zugeordneten radialen Bohrung 28 frei. Der Fluss führt dabei von den regulären Bohrungen 17 über eine sich zwischen dem Ringsteg 31 und einem weiteren Ringsteg 45 am Hohlkolben 23 bildende Ringkanal 79 zu der dem Tankabfluss T zugeordneten radialen Bohrung 28, welche wiederum über die besagten Tankabflusskanäle 38 an dem ersten Arbeitsanschluss A vorbei zum Tank führt. Die Tankabflusskanäle 38 werden dabei zwischen der Buchse 22 und dem Aufsatz 35 gebildet.
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Während die dem zweiten Arbeitsanschluss B zugeordneten Druckkammern 9 zum Tank entlastet werden, werden die dem ersten Arbeitsanschluss A zugeordneten Druckkammern 10 in der Stellung gemäß 3 befüllt. Dazu wird das Fluid vom Ölversorgungsanschluss P über das Sieb 20 und ein bandförmiges Pumpenrückschlagventil 39 entlang einer vierten Ablaufkante 40, durch
- – Querbohrungen 41 und
- – einen zentralen Kanal 42 im Hohlkolben 23 und durch die Querbohrungen 27 zum ersten Arbeitsanschluss A
geleitet. Dabei ist die vierte Ablaufkante 40 an dem Ringsteg 45 angeordnet.
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Beim Befüllen der dem ersten Arbeitsanschluss A zugeordneten Druckkammern 10 ist deren Bedarf an Fluid unter bestimmten Randbedingungen größer als von der Ölpumpe an Volumenstrom nachgefördert werden kann. Dieses Problem löst die der Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten zugeordnete radiale Bohrung 18, welche von einem bandförmigen Rückschlagventil 43 verschlossen ist, das für radial von außen kommende Überdrücke öffnet. Hingegen werden radial von innen kommende Überdrücke gesperrt. Dabei ist das Rückschlagventil 43 in gleicher Weise aufgebaut, wie das Pumpenrückschlagventil 39. Somit stellt immer dann, wenn die Nockenwelle in die zu verstellende Drehrichtung voreilt, die Ölpumpe gemeinsam mit den der anderen Drehrichtung zugeordneten Druckkammern B den erhöhnten Bedarf an Fluid zur Verfügung. Ist die Nockenwelle jedoch infolge der Gaswechselventilfederkräfte bestrebt, in die „falsche” Drehrichtung zu drehen, so werden die daraus resultierenden Volumenströme gesperrt.
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Der radial nach innen ragende kurze Schenkel 25 des Siebträgers 50 trennt dabei das Rückschlagventil 43 vom Pumpenrückschlagventil 39 gegen eine axiale Verschiebung. Der kurze Schenkel 25 verhindert, dass das Pumpenrückschlagventil 39 und das Rückschlagventil 43 miteinander in Kontakt kommen können. Überdies trennt der kurze Schenkel 25 zwei Ringräume 71 voneinander, in denen das Rückschlagventil 43 bzw. das Pumpenrückschlagventil 39 eingesetzt sind.
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Eine dem kurzen Schenkel 25 zugewandte Stirnfläche 68 des Aufsatzes 35 begrenzt den ersten Ringraum 71. Diese Stirnfläche 68 bildet dabei eine Grenze zwischen dem Anfangsteil 70 und einem Endteil 69 des Aufsatzes 35. Der Anfangsteil 70 ist dabei radial zur Buchse 22 beabstandet und weist auf diesem radialen Abstand den ersten Ringraum 71 zur Aufnahme des Rückschlagventils 43 und eine Ausdrehung 72 zur Aufnahme des Siebträgers 50 auf. Der Endteil 69 hingegen liegt an der Buchse 22 an und ist an verschiedenen axial und umfangsmäßig zueinander versetzt angeordneten Stellen ausgenommen, um zum Tankabfluss T und den beiden Arbeitsanschlüssen A, B Fluid zu führen.
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So sind für den zweiten Arbeitsanschluss B die Bohrungen 17 aus dem Aufsatz 35 ausgenommen, die in Bohrungen 73 in der Buchse 22 münden. Zudem sind die Bohrungen 14 aus dem Aufsatz 35 ausgenommen, welche in radiale Bohrungen 74 in der Buchse 22 münden. Letztgenannte Bohrungen 74 führen in eine Ringnut 24. Überdies sind die Tankabflusskanäle 38 aus dem Aufsatz 35 ausgenommen, die umfangsmäßig versetzt zu den radialen Bohrungen 14 des Aufsatzes 35 angeordnet sind.
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4 zeigt das Zentralventil 12 mit dem Hohlkolben 23 in einer mittigen Stellung, die erreicht wird, wenn der Elektromagnet zur Hälfte ausgerückt ist. In dieser mittigen Stellung ist der Rotor gegenüber dem Stator in einer bestimmten Winkelstellung festgehalten.
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2 zeigt somit die Beaufschlagung der Druckkammern 9, welche der einen Drehrichtung zugeordnet sind. Gleichzeitig werden die Druckkammern 10, welche der anderen Drehrichtung zugeordnet sind, zum Tank hin entlastet.
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3 zeigt hingegen die Beaufschlagung der anderen Druckkammern 10 bei gleichzeitiger Entlastung der einen Druckkammern 9 zum Tank.
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Gemäß 2 bis 4 weist die Buchse 22 an deren P-seitigem Ende den Außengewindeabsatz 60 auf, dem sich ein Bund anschließt, der zu einem Werkzeugangriff ausgeformt sein kann. Beispielsweise kann als Werkzeugangriff ein Sechskant angeformt sein. Damit ist es möglich, das Zentralventil 12 in den Schwenkmotorversteller 59 einzuschrauben.
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Der Aufsatz 35 kann aufgrund dessen Komplexität zur Vermeidung aufwendiger spanabhebender Bearbeitung insbesondere als Spritzgussteil oder im Metal-Injection-Moldung als sogenanntes MIM-Bauteil gefertigt sein.
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Am T-seitigen Ende ist der Aufsatz 35 zu einem zapfenfömigen Endstück 54 ausgeformt, an dem die Schraubendruckfeder 29 in besagter Weise axial abgestützt ist. Umfangsmäßig zwischen den radialen Bohrungen 14 sind am zapfenförmigen Endstück 54 sich parallel der Zentralachse erstreckende Schlitze 55 vorgesehen, die gemeinsam mit der Mantelfläche 57 der Buchse 22 die Tankabflusskanäle 38 bilden.
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Die Druckkammern an dem der Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten zugeordneten zweiten Arbeitsanschluss B können der Verstellung nach Früh oder der Verstellung nach Spät zugeordnet sein. Je nachdem, ob der Schwenkmotorversteller auf der Nockenwelle
- – für die Einlassventile oder
- – für die Auslassventile
aufgesetzt ist. Außerdem wird die bevorzugte Drehrichtung des Schwenkmotorverstellers durch die Vorspannung einer nicht näher dargestellten Spiralfeder bestimmt. Diese Spiralfeder spannt den Rotor gegenüber dem Stator vor und kompensiert das Reibmoment der Nockenwelle gegenüber dem Gaswechselventiltrieb. Dabei kann die Spiralfeder so stark ausgelegt sein, dass sie das Reibmoment überkompensiert oder auch so schwach ausgelegt sein, dass sie das Reibmoment nicht gänzlich kompensieren kann. Eine solche Spiralfeder ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2009 048 238 A1 dargestellt. Auch von deren Auslegung hängt es ab, ob der Anschluss für die Nockenwellenwechselmomentennutzung eher zu den der Drehrichtung in Früh oder der Drehrichtung in Spät zugeordneten Druckkammern führt.
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Das Sieb 20 muss nicht ein L-förmiges Profil aufweisen. Es kann auch ein u-förmiges Profil aufweisen. Demzufolge kann auf den kleinen Absatz 65 verzichtet werden. Jedoch muss eine andere Art der Axialsicherung des Aufsatzes 35 gegenüber der Buchse 22 geschaffen werden. Eine Möglichkeit einer solchen Axialsicherung kann sich in der Einbaulage des Zentralventils 12 ergeben, wenn das Endteil 69 des Aufsatzes 35 an einem Anschlag innerhalb der Rotornabe 7 oder der Nockenwelle anliegt. Die vorherige Axialsicherung des Aufsatzes 35 gegenüber der Buchse 22 bringt jedoch Montagvorteile bzw. Vorteile im Umgang mit dem Zentralventil als Einzelteil.
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Es ist auch möglich, die Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten beiden Drehrichtungen zuzuordnen, indem beiden Arbeitsanschlüssen A, B zusätzliche Bohrungen zur Nutzung von Nockenwellenwechselmomenten zugeordnet werden.
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Das Zentralventil kann in den Stator oder den Rotor eingeschraubt sein. Anstelle der gezeigten Schraubenform kann das Zentralventil auch mit einem Gewindezapfen ausgeführt sein, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist.
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Die Schlitze 55 im Aufsatz müssen nicht parallel der Zentralachse ausgerichtet sein. Stattdessen können die Schlitze beispielsweise auch schräg verlaufen oder schraubenförmig sein. Auch ist es möglich, runde oder eckige oder laschenförmige oder zungenförmige Durchbrüche in den Aufsatz zu stanzen.
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Der Hohlkolben muss nicht mit Ringstegen ausgeführt sein. Es ist auch möglich, den Hohlkolben nur mit radialen Bohrungen auszuführen. In dem Fall werden dann die Ablaufkanten von den Kanten der Bohrungen gebildet. Es muss auch nicht notwendig sein, diese Öffnungen im Hohlkolben zu bohren. Ist der Hohlkolben beispielsweise als Spritzgussteil aus Kunststoff oder als MIM-Bauteil im Metal-injection-molding gefertigt, so können die Öffnungen auch in diesem Spritzgussprozeß gefertigt sein.
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Der Siebträger 50 kann beispielsweise aus Kunststoff, aus Metall oder aus Kunststoff mit Einlegeteilen aus Stahl im Bereich der Auflagefläche für das Rückschlagventil bzw. das Pumpenrückschlagventil gefertigt sein. Die Einlegeteile können demzufolge insbesondere Ringe sein.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stator
- 2
- Zahnrad
- 3
- Statorgrundkörper
- 4
- Stege
- 5
- Druckräume
- 6
- Flügel
- 7
- Rotornabe
- 8
- Rotor
- 9
- Druckkammer
- 10
- Druckkammer
- 11
- radiale Bohrungen
- 12
- Zentralventil
- 13
- Ringsteg
- 14
- radiale Bohrungen
- 15
- Ringnut
- 16
- Ringnut
- 17
- reguläre Bohrungen
- 18
- Bohrungen
- 19
- Ringnut
- 20
- Sieb
- 21
- Bohrungen
- 22
- Buchse
- 23
- Hohlkolben
- 24
- Ringnut
- 25
- Kurzer Schenkel
- 26
- Langer Schenkel
- 27
- Querbohrungen
- 28
- radiale Bohrung
- 29
- Schraubendruckfeder
- 30
- erster Ringsteg
- 31
- zweiter Ringsteg
- 32
- erste Ablaufkante
- 33
- zweite Ablaufkante
- 34
- Axialanschlag
- 35
- Aufsatz
- 36
- Sackloch
- 37
- dritte Ablaufkante
- 38
- Tankabflusskanäle
- 39
- Pumpenrückschlagventil
- 40
- vierte Ablaufkante
- 41
- Querbohrungen
- 42
- zentraler Kanal
- 43
- Rückschlagventil
- 44
- erster Innensteg
- 45
- vierter Ringsteg
- 46
- zweiter Innensteg
- 47
- dritter Ringsteg
- 48
- fünfte Ablaufkante
- 49
- sechste Ablaufkante
- 50
- Siebträger
- 51
- Ausdrehung
- 52
- Ringsteg
- 53
- Ringsteg
- 54
- zapfenförmiges Endstück
- 55
- Schlitze
- 57
- Innenwand
- 58
- zentrale Ausnehmung
- 59
- Schwenkmotorversteller
- 60
- Außengewindeabsatz
- 61
- Werkzeugangriff
- 62
- Stirnseite
- 63
- Stirnseite
- 64
- Ausnehmung
- 65
- Kleiner Absatz
- 66
- Stirnfläche
- 67
- Stirnfläche
- 68
- Stirnfläche
- 69
- Endteil
- 70
- Anfangsteil
- 71
- erster Ringraum
- 72
- Ausdrehung
- 73
- Bohrung
- 74
- Bohrungen Tankabfluss
- 75
- Axialanschlag
- 76
- Pressverband
- 77
- Pressverband
- 79
- Ringkanal
- 80
- Zentralachse
- 81
- zweiter Ringraum
