DE102012201567B4 - Gestaltung eines Hydraulikölkanals zwischen einem Zentralventil und einem Volumenspeicher eines Nockenwellenverstellers - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Wegeventil zum Steuern eines Hydraulikölflusses von einem Druckanschluss über Arbeitskammern eines Nockenwellenverstellers zu einem Tankanschluss und den Nockenwellenversteller.
- Hintergrund der Erfindung
- Nockenwellenversteller sind technische Baugruppen zum Verstellen der Phasenlagen zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor.
- Aus der
DE 10 2010 012 479 A1 ist es bekannt, den Fluss des Hydrauliköls über ein Wegeventil zu steuern, das zentral in die Nockenwelle geschraubt wird und so gleichzeitig den Rotor des Nockenwellenverstellers an der Nockenwelle fixiert. - Die
DE 10 2010 019 005 A1 zeigt einen Schwenkmotornockenwellenversteller mit einem Hydraulikventil. Dieser weist eine Buchse und einen innerhalb dieser mittels eines Stellgliedes gegen die Kraft einer Schraubendruckfeder axial verschiebbaren Hohlkolben mit einem Kolbenboden auf. An diesem Kolbenboden liegt das Stellglied an. Innerhalb des Hohlkolbens ist eine buchsenfeste Hülse relativ zu diesem verschiebbar angeordnet. Die Wand dieser Hülse weist einen Durchbruch auf, der zu zumindest einer Öffnung des Hohlkolbens führt, die einen innerhalb der Hülse anliegenden Versorgungsdruck alternativ zu zwei Druckkammern des Schwenkmotornockenwellenverstellers führen kann. Die Hülse weist einen den Innenraum des Hohlkolbens verschließenden Hülsenboden auf. - Die
DE 10 2010 018 203 A1 zeigt eine Druckspeicheranordnung in einer Nockenwelle für ein Nockenwellenverstellsystem einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Druckspeicher und zumindest einem Steuerventil. - Aufgabe der Erfindung
- Es ist Aufgabe der Erfindung das bekannte Wegeventil zu verbessern.
- Lösung der Aufgabe
- Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die Erfindung schlägt vor, in das Wegeventil einen Anschluss für einen Volumenspeicher des Nockenwellenverstellers zu integrieren.
- Dem Vorschlag liegt die Überlegung zugrunde, dass in den Nockenwellenversteller ein Volumenspeicher integriert werden könnte, der mit den Druckkammern des Nockenwellenverstellers verbunden ist. Tritt in den Druckkammern ein Unterdruck an Hydrauliköl auf, so kann dieser über den Volumenspeicher ausgeglichen werden. Ein Ausgleich eines gegenüber dem Volumenspeicher gewöhnlich vorhandener Überdruck kann durch ein Rückschlagventil verhindert werden.
- Diese Überlegung zugrunde gelegt, ist es Idee der Erfindung, den Volumenspeicher mit dem Hydrauliköl zu versorgen, das aus den Druckkammern des Nockenwellenverstellers abfließt. Dazu wird das aus den Druckkammern abfließende Öl nicht zum Tankanschluss sondern zu einem Speicheranschluss geleitet, über den der Volumenspeicher mit Öl gefüllt werden kann. Erst nachdem das Hydrauliköl den Volumenspeicher passiert hat, fließt es über den Tankanschluss ab.
- Die Erfindung gibt daher ein Wegeventil zum Steuern eines Hydraulikölflusses von einem Druckanschluss über Arbeitskammern eines Nockenwellenverstellers zu einem Tankanschluss an, das einen Speicheranschluss zum Leiten wenigstens eines Teils des aus einer Arbeitskammer ablaufenden Hydrauliköles in einen Volumenspeicher vor dem Ablauf in den Tankanschluss umfasst.
- In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das angegebene Wegeventil einen Steuerkolben und eine Zentralschraube, in der der Steuerkolben aufgenommen ist. Dabei weist die Zentralschraube einen Schraubenschaft und einen axial auf den Schraubenschaft aufgesetzten Schraubenkopf auf. Durch die Zentralschraube kann das Wegeventil nicht nur zur Steuerung des Hydraulikölflusses sondern auch zum Befestigen von Komponenten des Nockenwellenverstellers, wie beispielsweise eines Rotors verwendet werden.
- In einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Speicheranschluss eine radiale Bohrung durch den Schraubenschaft der Zentralschraube. Die radiale Bohrung kann in einer axialen Ebene des Schraubenschaftes angeordnet sein, die von einer axialen Ebene des Schraubenschaftes verschieden ist, in der die Arbeitsanschlüsse oder der Druckanschluss ausgebildet sind. Auf diese Weise ist es möglich, das Zentralventil ungerichtet im Nockenwellenversteller zu verschrauben, da um die radiale Bohrung des Speicheranschlusses eine umlaufende Nut ausgebildet werden kann, die das Hydrauliköl aus jeder Winkellage in die radiale Bohrung führt.
- In einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Speicheranschluss eine radiale Bohrung durch den Schraubenkopf der Zentralschraube. Diese kann alternativ oder zusätzlich zur radialen Bohrung durch den Schraubenschaft ausgebildet werden und den gleichen technischen Kriterien wie die radiale Bohrung durch den Schraubenschaft unterworfen sein.
- In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die radiale Bohrung durch den Schraubenschaft in einer gemeinsamen axialen Ebene mit einem Anschluss zur Versorgung der Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers mit dem Hydrauliköl ausgebildet. Auf diese Weise kann das Zentralventil und damit auch die entsprechenden Komponenten des Nockenwellenverstellers, die auf dem Zentralventil aufsitzen, axial besonders platzsparend ausgebildet werden. Die radiale Bohrung für den Speicheranschluss in einer gemeinsamen axialen Ebene mit den Arbeitsanschlüssen des Nockenwellenverstellers auszubilden eignet sich besonders, wenn das Zentralventil gerichtet in einer bestimmten Winkellage im Nockenwellenversteller verschraubt werden kann, und die radiale Bohrung durch das Zentralventil so passgenau auf einen entsprechenden Anschluss am Rotor oder Stator angesetzt werden kann, der das Hydrauliköl in eine der Druckkammern des Nockenwellenverstellers führt.
- In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung überragt der Steuerkolben den Schraubenkopf axial, wobei der Speicheranschluss im axial überragenden Bereich des Steuerkolbens ausgebildet ist. Auf diese Weise müssen die die Druckkammern bildenden Komponenten des Nockenwellenverstellers nicht extra axial verbreitert werden, um die radiale Bohrung für den Speicheranschluss ebenfalls aufzunehmen. Zudem treten beim Abführen des Hydrauliköls über den axial überragenden Bereich die geringsten hydraulischen Widerstände und damit Verluste auf.
- Die Erfindung gibt auch einen Nockenwellenversteller an, der einen Stator zur Aufnahme einer Rotationsenergie von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, einen im Stator drehbar gelagerten Rotor zur Abgabe der Rotationsenergie an eine Nockenwelle zum Ansteuern des Verbrennungsmotors und ein angegebenes, axial in die Nockenwelle einschraubbares Wegeventil zum Befestigen des Rotors an der Nockenwelle umfasst.
- In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rotor in einer axialen, den Speicheranschluss schneidenden Ebene eine umlaufende Nut an seiner zum Wegeventil gerichteten radialen Innenseite auf. Durch die umlaufende Nut der Speicheranschluss am Wegeventil mit einem Speicheranschluss am Rotor verbunden werden, wenn das Wegeventil in einer unbestimmten Winkellage im Nockenwellenversteller eingesetzt ist.
- In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor in radialer Richtung nach außen hin abgestuft. Auf diese Weise braucht zum Einbau des Speicheranschlusses in den angegebenen Nockenwellenversteller lediglich ein radial tiefer liegender Bereich axial verbreitert zu werden, während der radiale Außenbereich des Rotors und somit der radiale Außenbereich des Stators in dem beispielsweise die Deckelschrauben des Nockenwellenverstellers angeordnet werden können, in ihrer ursprünglichen axialen Länge gehalten werden können.
- In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Stator einen axialen Deckel zum Verschließen einer den Rotor aufnehmenden Kammer, wobei der axiale Deckel eine axiale Schräge aufweist, die vom einer Drehachse aus gesehen auf den Rotor zugerichtet ist. Durch die Schräge kann der axiale Deckel Hydrauliköl aus dem Zentralventil auffangen und durch die Zentrifugalkräfte im Betrieb des Nockenwellenverstellers an den Rotor weiterleiten. Auf diese Weise kann im Rotor der Volumenspeicher ausgebildet werden, wobei der axiale Deckel als Versorgungsleitung des Volumenspeichers mit verwendet werden kann.
- In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der axiale Deckel eine Durchführung für einen den Steuerkolben bewegenden Aktor und eine Dichtung zum Abdichten eines radialen Spaltes zwischen der Durchführung und dem Aktor. Auf diese Weise können Verluste an Hydrauliköl an der axialen Stirnseite des Nockenwellenverstellers gering gehalten werden.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der
-
1 eine Zweitafelansicht eines Zentralventils in einer ersten Lage; -
2 eine Zweitafelansicht des Zentralventils in einer zweiten Lage; -
3 eine Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers mit dem Zentralventil der1 und2 ; -
4 eine Schnittansicht eines weiteren Zentralventils; -
5 eine Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers mit dem Zentralventil der4 ; -
6 eine Schnittansicht eines weiteren Zentralventils. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
- In den Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
- Es wird auf
1 und2 Bezug genommen. In den1 und2 ist ein Zentralventil2 in einer Zweitafelansicht dargestellt. Während die1 eine Schnittansicht des Zentralventils2 in einer ersten Lage zeigt, zeigt die2 eine Schnittansicht des Zentralventils2 in einer zweiten Lage, die gegenüber der ersten Lage um 45° gedreht ist. Das Zentralventil2 ist rotationssymmetrisch um eine Rotationsachse3 aufgebaut. Einige Elemente des Zentralventils2 sind zur besseren Darstellung des Sachverhaltes in den Schnittansichten des Zentralventils22 in verschiedenen axialen Lagen dargestellt. - Das Zentralventil
2 weist eine Zentralschraube4 , ein Ventilgehäuse6 , einen Steuerkolben8 , ein Rückschlagventil10 , eine Feder12 und einen Sprengring14 auf. - Die Zentralschraube
4 weist einen Schraubenkopf16 , einen Schraubenschaft18 und einen Innenraum20 auf. Der Schraubenschaft18 schließt sich an den Schraubenkopf16 an. An seinem dem Schraubenkopf16 gegenüberliegendem axialen Ende ist ein Außengewinde22 ausgebildet, das in ein entsprechendes Mutterngewinde beispielsweise in einer noch zu beschreibenden Nockenwelle einschraubbar ist. Vom Schraubenschaft22 aus axial gesehen sind in einer ersten axialen Ebene der Zentralschraube4 erste radiale Zentralschraubenbohrungen24 , in einer zweiten axialen Ebene zweite radiale Zentralschraubenbohrungen26 , in einer dritten axialen Ebene dritte radiale Zentralschraubenbohrungen28 , in einer vierten radialen Ebene vierte radiale Zentralschraubenbohrungen30 und in einer in einer fünften radialen Ebene fünfte radiale Zentralschraubenbohrungen31 ausgebildet. Durch den Schraubenkopf16 der Zentralschraube4 ist eine axiale Zentralschraubenöffnung32 geführt. Die radialen Zentralschraubenbohrungen24 bis30 und die axiale Zentralschraubenöffnung32 öffnen den Innenraum20 der Zentralschraube4 nach außen. Der Schraubenkopf16 weist ferner einen Sechskant34 auf, in den ein entsprechender Sechskantschlüssel eingreifen kann, um auf die Zentralschraube ein Drehmoment auszuüben. - Das Rückschlagventil
10 ist im Innenraum20 der Zentralschraube4 aufgenommen. Es ist über die axiale Zentralschraubenöffnung32 bis zu einem axialen Ende des Innenraums20 der Zentralschraube4 eingeschoben, das der axialen Zentralschraubenöffnung32 gegenüberliegenden gegenüberliegt. Das Rückschlagventil10 weist einen Hohlzylinder36 auf, in dem eine umfängliche Rückschlagventilnut38 ausgebildet ist. In der Rückschlagventilnut38 sind radiale Rückschlagventilbohrungen40 durch den Holzylinder36 geführt. Die Rückschlagventilnut38 liegt in derselben axialen Ebene, in der die ersten Zentralschraubenbohrungen24 liegen, so dass die Rückschlagventilnut38 über die ersten Zentralschraubenbohrungen24 nach außen hin geöffnet ist. An den Hohlzylinder36 schließt sich axial ein Kugelkäfig42 an. Der Kugelkäfig42 weist an seiner zum Hohlzylinder36 gerichteten Seite eine axiale Kugelkäfigöffnung44 auf, an der eine Kugel46 anliegt. Die Kugel ist auf der der Kugelkäfigöffnung44 gegenüberliegenden Seite in einem Kugelkäfiginnenraum48 mit einer nicht näher referenzierten Feder abgestützt, die die Kugel46 axial in die Kugelkäfigöffnung44 drückt. Der Kugelkäfiginnenraum48 ist über radiale Kugelkäfigbohrungen50 nach außen hin geöffnet. - Im Innenraum
20 der Zentralschraube4 ist axial auf das Rückschlagventil10 das Ventilgehäuse6 aufgesetzt. Es weist erste radiale Ventilgehäusebohrungen52 , zweite radiale Ventilgehäusebohrungen54 , dritte radiale Ventilgehäusebohrungen56 , vierte radiale Ventilgehäusebohrungen57 , fünfte radiale Ventilgehäusebohrungen58 und sechste radiale Ventilgehäusebohrungen59 auf. Ferner umfasst das Ventilgehäuse6 erste axiale Ventilgehäusenuten60 , zweite axiale Ventilgehäusenuten61 und dritte axiale Ventilgehäusenuten62 . Von diesen Elementen ist in den1 und2 der Übersichtlichkeit halber immer nur eines mit einem Bezugszeichen versehen. Während die ersten radialen Ventilgehäusebohrungen52 in der zweiten axialen Ebene der zweiten radialen Zentralschraubenbohrungen26 und die sechsten radialen Ventilgehäusebohrungen59 in der fünften axialen Ebene der fünften Zentralschraubenbohrungen31 angeordnet sind, sind die zweiten radialen Ventilgehäusebohrungen54 in einer axialen Ebene zwischen der dritten axialen Ebene der dritten radialen Zentralschraubenbohrungen28 und der vierten axialen Ebene der vierten radialen Zentralschraubenbohrungen30 und die dritten radialen Ventilgehäusebohrungen56 in einer axialen Ebene zwischen der vierten axialen Ebene der vierten radialen Zentralschraubenbohrungen30 und der fünften axialen Ebene der fünften radialen Zentralschraubenbohrungen31 angeordnet. Die zweiten radialen Ventilgehäusebohrungen54 sind über die ersten axialen Ventilgehäusenuten60 mit den dritten radialen Zentralschraubenbohrungen28 verbunden, während die dritten radialen Ventilgehäusebohrungen56 über die zweiten axialen Ventilgehäusenuten61 mit den vierten radialen Zentralschraubenbohrungen28 verbunden sind. Schließlich verbindet die dritte axiale Ventilgehäusenut62 die vierte und fünfte radiale Ventilgehäusebohrung57 ,58 miteinander. - Im Inneren des Ventilgehäuses
6 ist axial verschieblich der Steuerkolben8 aufgenommen. Der Steuerkolben8 ist axial gegen den Kugelkäfig42 mit der Feder12 abgestützt, so dass zwischen dem Kugelkäfig42 und dem Steuerkolben8 ein Federraum64 ausgebildet ist. Ferner ist der Steuerkolben8 zur Feder12 hin axial über eine Wand66 verschlossen, so dass zwischen einem Steuerkolbenraum68 und dem Federraum64 kein Austausch von Hydraulikflüssigkeit stattfinden kann. Am Steuerkolben8 sind zudem eine erste umfängliche Steuerkolbennut70 , eine zweite umfängliche Steuerkolbennut72 und eine dritte umfängliche Steuerkolbennut74 ausgebildet. Die erste umfängliche Steuerkolbennut70 ist über erste radiale Steuerkolbenbohrungen76 in den Steuerkolbenraum68 hinein geöffnet, während die dritte umfängliche Steuerkolbennut74 über zweite radiale Steuerkolbenbohrungen78 in den Steuerkolbenraum68 hinein geöffnet ist. Die zweite umfängliche Steuerkolbennut72 ist nicht in den Steuerkolbenraum68 hinein geöffnet. - Der Steuerkolben
8 kann, beispielsweise über einen nicht gezeigten Zentralmagneten, der an ein der Feder12 gegenüberliegendes axiales Ende des Steuerkolbens8 angreifen kann, von einer ersten axialen Position zu einer zweiten axialen Position geschoben werden. Die Feder12 schiebt den Steuerkolben8 dann von der zweiten axialen Position in die erste axiale Position wieder zurück. In den1 und2 ist die erste axiale Position Steuerkolbens8 oberhalb der Rotationsachse3 gezeigt, während die zweite axiale Position des Steuerkolbens8 unterhalb der Rotationsachse3 gezeigt ist. - Im Betrieb des Zentralventils
2 wird der Steuerkolben8 zum Betrieb des Nockenwellenverstellers hin- und hergeschoben, um die Druckkammern des Nockenwellenverstellers mit Hydraulikflüssigkeit zu füllen und zu leeren. - Über einen Druckanschluss
80 kann dem Zentralventil2 über die erste Zentralschraubenbohrung24 ein unter Druck stehendes Hydrauliköl zugeführt werden, dass über die umlaufende Hohlzylindernut38 und die radiale Hohlzylinderbohrung40 in das Rückschlagventil10 fließt. Dort drückt es die Kugel46 in den Kugelkäfig42 und fließt über die radialen Kugelkäfigbohrungen50 über die dritten axialen Ventilgehäusenuten62 in die zweite umlaufende Steuerkolbennut72 . Die zweite Steuerkolbennut72 wird auf diese Weise positionsunabhängig immer mit Hydrauliköl aus dem Druckanschluss80 versorgt. - In der ersten axialen Position des Steuerkolbens
8 liegt die zweite Steuerkolbennut72 axial über der dritten radialen Ventilgehäusebohrung56 . Auf diese Weise wird ein erster, zu einer ersten Druckkammer des Nockenwellenverstellers führender Arbeitsanschluss82 aus dem Druckanschluss80 des Nockenwellenverstellers über die vierte radiale Zentralschraubenbohrung30 mit dem Hydrauliköl versorgt. In einer dem Fachmann bekannten Weise gibt dementsprechend eine zweite Druckkammer des Nockenwellenverstellers Hydrauliköl an einen zweiten Arbeitsanschluss84 ab. Dieses abgegebene Hydrauliköl wird über die dritten radialen Zentralschraubenbohrungen28 und die ersten axialen Ventilgehäusenuten60 an die zweiten radialen Ventilgehäusebohrungen54 weitergeleitet. An den zweiten radialen Ventilgehäusebohrungen54 nimmt die axiale erste umlaufende Steuerkolbennut70 das aus der zweiten Druckkammer abfließende Hydrauliköl auf und leitet es über die zweiten radialen Steuerkolbenbohrungen78 in den Steuerkolbenraum68 . Aus diesem fließt das Hydrauliköl über die ersten radialen Steuerkolbenbohrungen76 in die dritte umlaufende Steuerkolbennut74 in die sechste radiale Ventilgehäusebohrung59 und damit die fünfte radiale Zentralschraubenbohrung31 ab. An dieser fünften radialen Zentralschraubenbohrung31 ist ein Volumenspeicheranschluss86 angeordnet, der das Hydrauliköl in einen Volumenspeicher des Nockenwellenverstellers weiterleitet, der zum Ausgleich von Unterdrücken in den Druckkammern des Nockenwellenverstellers vorgesehen ist. - In der zweiten axialen Position des Steuerkolbens
8 liegt die zweite Steuerkolbennut72 mit dem Hydrauliköl aus dem Druckanschluss80 axial über der zweiten radialen Ventilgehäusebohrung54 so dass der zweite Arbeitsanschluss84 mit Hydrauliköl versorgt und das Hydrauliköl aus dem ersten Arbeitsanschluss82 herausgedrückt wird. In der zweiten axialen Position des Steuerkolbens8 liegt die dritte umlaufende Steuerkolbennut74 axial gleichzeitig über der dritten radialen Ventilgehäusebohrung56 und der sechsten radialen Ventilgehäusebohrung59 , so dass das Hydrauliköl aus dem ersten Arbeitsanschluss82 direkt über die dritte umlaufende Steuerkolbennut74 in den Volumenspeicheranschluss86 geleitet wird. - Zur Entlüftung des Federraumes
64 kann ferner ein Tankanschluss88 vorhanden sein, der den Federraum64 über die erste radiale Ventilgehäusebohrung52 und die zweite radiale Zentralschraubenbohrung26 entlüftet. - In der vorliegenden Ausführung wird das Hydrauliköl durch den Schraubenschaft zum Volumenspeicheranschluss
86 der Zentralschraube geführt. - Die Weiterleitung des Hydrauliköls in den Volumenspeicher wird anhand der
3 näher erläutert, die eine Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers90 mit dem Zentralventil2 der1 und2 zeigt. In3 sind einige Elemente des Zentralventils2 , die bereits in den1 und2 beschrieben wurden, nicht mehr mit einem Bezugszeichen versehen. - Der Nockenwellenversteller
90 weist neben dem Zentralventil2 einen axial auf das Zentralventil2 aufgesetzten Rotor92 , einen Stator94 , in dem der Rotor92 aufgenommen ist, einen axial auf den Stator94 aufgesetzten Frontdeckel96 , einen axial auf den Stator94 aufgesetzten Rückdeckel98 , Schrauben100 zum Verschrauben der Deckel96 ,98 am Stator94 , eine zwischen dem Rotor92 und dem Stator94 verspannte Spiralfeder102 und eine die Spiralfeder102 bedeckenden Federdeckel104 auf. - Der Rotor
92 ist axial im Stator94 aufgenommen. Axial auf den Stator94 sind der Frontdeckel96 und der Rückdeckel98 aufgesetzt und mit den Schrauben100 verschraubt. Der Rotor92 bildet gemeinsam mit dem Stator94 in einer dem Fachmann bekannten Weise die Druckkammern aus, die im Rahmen der1 und2 bereits erwähnt wurden. - Eine der beiden in
3 gezeigten Schrauben100 weist eine axiale Verlängerung106 an ihrer Spitze auf, in die die Spiralfeder102 statorseitig eingehängt ist. Rotorseitig kann die Spiralfeder102 an nicht näher gezeigten Schlitzen eingehängt sein. Der Rückdeckel98 weist ferner einen umfänglichen Schlitz108 auf, in dem der Federdeckel104 radial verklemmt ist Der Stator94 weist ferner an seinem Umfang Zähne110 auf, in die ein durch eine nicht gezeigte Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angetriebenes Triebmittel, wie beispielsweise eine Kette eingreifen kann, um den Stator94 zu drehen. Der Rotor92 zwischen dem Schraubenkopf16 der Zentralschraube4 und einer Nockenwelle112 axial verklemmt und so fest mit der Nockenwelle verbunden. Auf diese Weise wird die vom Stator94 aufgenommene Rotationsenergie aus der Kurbelwelle über den Rotor92 auf die Nockenwelle112 übertragen. - Zum Verklemmen des Rotors
92 zwischen dem Schraubenkopf16 und der Nockenwelle112 weist die Nockenwelle112 einen zum Nockenwellenversteller90 geöffneten axialen Innenraum114 auf, an dessen Ende ein Innengewinde116 ausgebildet ist. In diesem Innengewinde116 ist das Außengewinde22 der Zentralschraube4 verschraubt, so dass der Rotor92 fest zwischen dem Schraubenkopf16 und der Nockenwelle112 verklemmt werden kann. - Über eine radiale Bohrung
118 durch die Nockenwelle112 kann in den Innenraum114 Hydrauliköl eingefüllt und zum Druckanschluss80 geleitet werden. An einer zum Zentralventil2 gerichteten Seite des Rotors92 sind eine erste umfängliche Nut120 , eine zweite umfängliche Nut122 und eine dritte umfängliche Nut124 ausgebildet. Die erste und zweite umfängliche Nut120 ,122 liegen entsprechend radial auf dem ersten und zweiten Arbeitsanschluss82 ,84 auf und verteilen das zu den Druckkammern fließende oder von den Druckkammern kommende Hydrauliköl umfänglich um die Zentralschraube4 , so dass das Hydrauliköl unabhängig von der Winkellage der Zentralschraube4 zum Rotor92 immer aus den oder in die entsprechenden radialen Zentralschraubenbohrungen28 ,30 fließen kann. - In gleicher Weise liegt die dritte umfängliche Nut
124 in nicht gezeigter Weise auf dem Volumenspeicheranschluss84 auf. Von der dritten umfänglichen Nut124 führt eine in3 nicht gezeigt radiale Bohrung durch den Rotor92 in einen zwischen dem Rotor92 und dem Frontdeckel96 ausgebildeten Volumenspeicher126 , der für den Unterdruckausgleich in den Druckkammern des Nockenwellenverstellers90 sorgt. Überschüssiges Hydrauliköl wird aus dem Volumenspeicher126 über einen Auslass128 aus dem Nockenwellenversteller90 geführt, an den auch der Tankanschluss86 des Zentralventils2 angeschlossen ist. - In der vorliegenden Ausführung ist der Rotor
92 radial abgestuft ausgebildet. Der Frontdeckel96 ist radial zum Rotor92 geneigt auf diesen aufgesetzt. Auf diese Weise wird die Hydraulikflüssigkeit im Volumenspeicher126 im Betrieb des Nockenwellenverstellers90 , wenn sich dieser dreht, durch die auf die Hydraulikflüssigkeit wirkenden Fliehkräfte und die Form des Frontdeckels96 zum automatisch Rotor92 gleitet. - In
4 ist eine Schnittansicht eines weiteren Zentralventils2 gezeigt, während in5 eine Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers90 mit dem Zentralventil2 der4 gezeigt ist. Die Lage des Zentralventils2 in4 entspricht der Lage des Zentralventils2 in der2 . - In der Ausführung der
4 und5 ist die fünfte radiale Zentralschraubenbohrung31 durch den Schraubenkopf16 der Zentralschraube4 geführt. Auf diese Weise kann der Rotor92 axial kürzer ausgeführt werden. Der Volumenspeicher126 wird in der vorliegenden Ausführung durch den Schraubenkopf16 , durch den Rotor92 und durch den Frontdeckel96 begrenzt. - In
5 ist ferner ein Zentralmagnet130 zum axialen Bewegen des Steuerkolbens8 in der eingangs genannten Weise sowie Rückschlagventile132 im Volumenspeicher126 zur Versorgung der Druckkammern mit Hydrauliköl bei einem Unterdruck gezeigt. - In
6 ist eine Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers90 mit einem modifizierten Zentralventil2 der4 gezeigt ist. Die Lage des Zentralventils2 in6 entspricht der Lage des Zentralventils2 in der1 . - In
6 ist der Volumenspeicheranschluss86 in den axialen Kopf des Steuerkolbens8 ausgebildet. Das aus den Druckkammern über die Arbeitsanschlüsse82 ,84 abfließende Hydrauliköl fließt über diesen Volumenspeicheranschluss86 in den Frontdeckel96 , wobei das Hydrauliköl wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen durch die im Betrieb des Nockenwellenverstellers90 auftretende Fliehkraft zum Rotor92 und den entsprechenden Rückschlagventilen132 zu den Druckkammern geleitet wird. - Ein Spalt
134 zwischen einer Durchführung durch den Frontdeckel96 und einem Stößel136 des Zentralmagneten130 sollte dabei abgedichtet sein, um einen Ölverlust möglichst gering zu halten. - Bezugszeichenliste
-
- 2
- Zentralventil
- 3
- Rotationsachse
- 4
- Zentralschraube
- 6
- Ventilgehäuse
- 8
- Steuerkolben
- 10
- Rückschlagventil
- 12
- Feder
- 14
- Sprengring
- 16
- Schraubenkopf
- 18
- Schraubenschaft
- 20
- Innenraum
- 22
- Außengewinde
- 24
- radiale Zentralschraubenbohrung
- 26
- radiale Zentralschraubenbohrung
- 28
- radiale Zentralschraubenbohrung
- 30
- radiale Zentralschraubenbohrung
- 31
- radiale Zentralschraubenbohrung
- 32
- axiale Zentralschraubenöffnung
- 34
- Sechskant
- 36
- Hohlzylinder
- 38
- umlaufende Rückschlagventilnut
- 40
- radiale Rückschlagventilbohrung
- 42
- Kugelkäfig
- 44
- Kugelkäfigöffnung
- 46
- Kugel
- 48
- Kugelkäfiginnenraum
- 50
- radiale Kugelkäfigbohrung
- 52
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 54
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 56
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 57
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 58
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 59
- radiale Ventilgehäusebohrung
- 60
- axiale Ventilgehäusenut
- 61
- axiale Ventilgehäusenut
- 62
- axiale Ventilgehäusenut
- 64
- Federraum
- 66
- Wand
- 68
- Steuerkolbenraum
- 70
- Steuerkolbennut
- 72
- Steuerkolbennut
- 74
- Steuerkolbennut
- 76
- radiale Steuerkolbenbohrung
- 78
- radiale Steuerkolbenbohrung
- 80
- Druckanschluss
- 82
- Arbeitsanschluss
- 84
- Arbeitsanschluss
- 86
- Volumenspeicheranschluss
- 88
- Tankanschluss
- 90
- Nockenwellenversteller
- 92
- Rotor
- 94
- Stator
- 96
- Frontdeckel
- 98
- Rückdeckel
- 100
- Schraube
- 102
- Spiralfeder
- 104
- Federdeckel
- 106
- axiale Verlängerung
- 108
- umfänglicher Schlitz
- 110
- Zähne
- 112
- Nockenwelle
- 114
- Innenraum der Nockenwelle
- 116
- Innengewinde
- 118
- radiale Bohrung durch die Nockenwelle
- 120
- umfängliche Nut am Rotor
- 122
- umfängliche Nut am Rotor
- 124
- umfängliche Nut am Rotor
- 126
- Volumenspeicher
- 128
- Auslass für Tankanschluss
- 130
- Zentralmagnet
- 132
- Rückschlagventil
- 134
- Spalt
- 136
- Stößel
Claims (10)
- Wegeventil (
2 ) zum Steuern eines Hydraulikölflusses von einem Druckanschluss (80 ) über Arbeitskammern eines Nockenwellenverstellers (90 ) zu einem Tankanschluss (88 ), umfassend einen Speicheranschluss (86 ) zum Leiten wenigstens eines Teils des aus einer Arbeitskammer ablaufenden Hydrauliköles in einen Volumenspeicher (126 ) vor dem Ablauf in den Tankanschluss (88 ). - Wegeventil (
2 ) nach Anspruch 1, umfassend einen Steuerkolben (8 ) und eine Zentralschraube (4 ), in der der Steuerkolben (8 ) aufgenommen ist, wobei die Zentralschraube (8 ) einen Schraubenschaft (18 ) und einen axial auf den Schraubenschaft (18 ) aufgesetzten Schraubenkopf (16 ) aufweist. - Wegeventil (
2 ), nach Anspruch 2, wobei der Speicheranschluss (86 ) eine radiale Bohrung (31 ) durch den Schraubenschaft (18 ) und/oder durch den Schraubenkopf (16 ) der Zentralschraube (4 ) umfasst. - Wegeventil (
2 ) nach Anspruch 3, wobei die radiale Bohrung (31 ) durch den Schraubenschaft (18 ) in einer gemeinsamen axialen Ebene mit einem Anschluss (82 ,84 ) zur Versorgung der Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers (90 ) mit dem Hydrauliköl ausgebildet ist. - Wegeventil (
2 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Steuerkolben (8 ) den Schraubenkopf (16 ) axial überragt und der Speicheranschluss (86 ) im axial überragenden Bereich des Steuerkolbens (8 ) ausgebildet ist. - Nockenwellenversteller (
90 ) umfassend einen Stator (94 ) zur Aufnahme einer Rotationsenergie von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, einen im Stator (94 ) drehbar gelagerten Rotor (92 ) zur Abgabe der Rotationsenergie an eine Nockenwelle (112 ) zum Ansteuern des Verbrennungsmotors und ein axial in die Nockenwelle (112 ) einschraubbares Wegeventil (2 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Befestigen des Rotors (92 ) an der Nockenwelle (112 ). - Nockenwellenversteller (
90 ) nach Anspruch 6, wobei der Rotor (92 ) in einer axialen, den Speicheranschluss (86 ) schneidenden Ebene eine umlaufende Nut (120 ,122 ) an seiner zum Wegeventil (2 ) gerichteten radialen Innenseite aufweist. - Nockenwellenversteller (
90 ) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Rotor (92 ) in radialer Richtung nach außen hin abgestuft ist. - Nockenwellenversteller (
90 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Stator (94 ) einen axialen Deckel (96 ) zum Verschließen einer den Rotor aufnehmenden Kammer umfasst, wobei der axiale Deckel (96 ) eine axiale Schräge aufweist, die vom einer Drehachse (3 ) aus gesehen auf den Rotor (92 ) zugerichtet ist. - Nockenwellenversteller (
90 ) nach Anspruch 9, wobei der axiale Deckel (96 ) eine Durchführung für einen den Steuerkolben (8 ) bewegenden Aktor (130 ) und eine Dichtung zum Abdichten eines radialen Spaltes (134 ) zwischen der Durchführung und dem Aktor (130 ) umfasst.
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