Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. The invention relates to a switching valve for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio according to the preamble of patent claim 1 and an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 9.
1 zeigt ein aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekanntes Detail eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis im Bereich einer Pleuelstange. So ist in 1 eine Pleuelstange 10 gezeigt, die über ein Hublagerauge 11 und ein Pleuellagerauge 12 verfügt, wobei das Hublagerauge 11 der Anbindung der Pleuelstange 10 an eine in 1 nicht gezeigte Kurbelwelle und das Pleuellagerauge 12 der Anbindung der Pleuelstange 10 an einen in 1 nicht gezeigten Zylinderkolben des Verbrennungsmotors dient. Der Pleuelstange 10 ist eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zugeordnet, die einen Exzenterkörper 14 und Exzenterstangen 15, 16 aufweist. Der Exzenterkörper 14 weist eine exzentrisch zu einem Mittelpunkt 17 des Pleuellagerauges 12 angeordnete Kolbenbolzenbohrung mit einem Mittelpunkt 18 auf, wobei die Kolbenbolzenbohrung einen Kolbenbolzen aufnimmt. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 dient der Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge leff, wobei als Pleuelstangenlänge der Abstand des Mittelpunkts 18 der Kolbenbolzenbohrung zu einem Mittelpunkt 19 des Hublagerauges 11 zu verstehen ist. Zur Verdrehung des Exzenterkörpers 14 und damit zur Veränderung der effektiven Pleuelstangenlänge leff sind die Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 verlagerbar. Jeder Exzenterstange 15 ist ein Kolben 20 bzw. 21 zugeordnet, der in einer Hydraulikkammer 22 bzw. 23 verschiebbar gelagert bzw. geführt ist. 1 shows one from the DE 10 2010 016 037 A1 known detail of an internal combustion engine with an adjustable compression ratio in the region of a connecting rod. So is in 1 a connecting rod 10 shown by a bung eye 11 and a connecting rod eye 12 has, with the Hub eye 11 the connection of the connecting rod 10 to an in 1 not shown crankshaft and the connecting rod eye 12 the connection of the connecting rod 10 to an in 1 Not shown cylinder piston of the engine is used. The connecting rod 10 is an eccentric adjusting device 13 associated with an eccentric body 14 and eccentric bars 15 . 16 having. The eccentric body 14 has an eccentric to a midpoint 17 of the connecting rod bearing eye 12 arranged piston pin bore with a center point 18 on, wherein the piston pin bore receives a piston pin. The eccentric adjusting device 13 is used to adjust an effective connecting rod length l eff , where as the connecting rod length of the distance of the center point 18 the piston pin bore to a center point 19 of the stroke bearing eye 11 to understand. For rotation of the eccentric body 14 and thus to change the effective connecting rod length l eff are the eccentric rods 15 . 16 the eccentric adjusting device 13 displaced. Every eccentric rod 15 is a piston 20 respectively. 21 assigned in a hydraulic chamber 22 respectively. 23 slidably mounted or guided.
In den Hydraulikkammern 22, 23 herrscht ein Hydraulikdruck, der auf die den Exzenterstangen 15, 16 zugeordneten Kolben 20 bzw. 21 einwirkt, wobei abhängig von der Ölmenge in den Hydraulikkammern 22, 23 die Verlagerung der Exzenterstangen 15, 16 möglich ist oder nicht möglich ist. In the hydraulic chambers 22 . 23 There is a hydraulic pressure on the eccentric rods 15 . 16 associated piston 20 respectively. 21 acting, depending on the amount of oil in the hydraulic chambers 22 . 23 the displacement of the eccentric rods 15 . 16 is possible or not possible.
Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirken. Während eines Arbeitstakts verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte ständig. Die Verstellbewegung wird durch die mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolben 20, 21, die auf die Exzenterstangen 15, 16 einwirken, unterstützt, wobei die Kolben 20, 21 ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte verhindern. Die Exzenterstangen 15, 16, die mit den Kolben 20, 21 zusammenwirken, sind beidseitig an den Exzenterkörper 14 angebunden. Die Hydraulikkammern 22 und 23, in welchen die Kolben 20, 21 geführt sind, sind über Hydraulikölleitungen 24 und 25 von dem Hublagerauge 11 aus mit Hydrauliköl beaufschlagbar. Rückschlagventile 26 und 27 verhindern ein Rückfließen des Hydrauliköls aus den Hydraulikkammern 23 und 24 zurück in die Hydraulikleitungen 24 und 25. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 29 aufgenommen, dessen Funktion ebenfalls bereits aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannt ist, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils 29 bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22 und 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22 und 23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 abhängt. The adjustment of the eccentric adjustment 13 is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine, which in a power stroke of the internal combustion engine to the eccentric adjusting device 13 Act. During a work cycle, the directions of action of the change on the eccentric adjustment 13 acting forces constantly. The adjustment is made by the acted upon with hydraulic oil piston 20 . 21 on the eccentric rods 15 . 16 act, supported, the pistons 20 . 21 a reset of the eccentric adjusting device 13 due to varying force action directions of the eccentric adjusting device 13 prevent acting forces. The eccentric rods 15 . 16 that with the pistons 20 . 21 interact, are on both sides of the eccentric body 14 tethered. The hydraulic chambers 22 and 23 in which the pistons 20 . 21 are guided over hydraulic oil lines 24 and 25 from the eye bearing eye 11 from acted upon with hydraulic oil. check valves 26 and 27 prevent backflow of the hydraulic oil from the hydraulic chambers 23 and 24 back into the hydraulic lines 24 and 25 , In a hole 28 the connecting rod 10 is a switching valve 29 recorded, whose function also already from the DE 10 2010 016 037 A1 is known, wherein the switching position of the switching valve 29 determines which of the hydraulic chambers 22 and 23 filled with hydraulic oil and which of the hydraulic chambers 22 and 23 is emptied, of which the adjustment direction or direction of rotation of the eccentric adjustment 13 depends.
Die Hydraulikkammern 22 und 23 stehen dabei über Fluidleitungen 30 bzw. 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 29 aufnimmt. Vom Umschaltventil 29 sind in 1 ein Betätigungselement 32, eine Federelement 33 und ein Steuerkolben 34 schematisiert gezeigt. The hydraulic chambers 22 and 23 stand thereby over fluid lines 30 respectively. 31 with the hole 28 in contact, which is the switching valve 29 receives. From the changeover valve 29 are in 1 an actuator 32 , a spring element 33 and a control piston 34 shown schematically.
Wie oben ausgeführt, wird das Hydrauliköl, welches auf die in den Hydraulikkammern 22, 23 geführten Kolben 20, 21 der Exzenterstangen 15, 16 einwirkt, den Hydraulikkammern 22, 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikleitungen 24 und 25 zugeführt, wobei die Pleuelstange 10 derart mit dem Hublagerauge 11 an der in 1 nicht gezeigten Kurbelwelle angreift, dass zwischen der Kurbelwelle, nämlich einem Kurbelwellenlagerzapfen derselben, und dem Hublagerauge 11 eine Pleuellagerschale 35 angeordnet ist. As stated above, the hydraulic oil applied to the hydraulic chambers 22 . 23 guided piston 20 . 21 the eccentric rods 15 . 16 acts, the hydraulic chambers 22 . 23 starting from the bearing eye 11 via hydraulic lines 24 and 25 fed, the connecting rod 10 in such a way with the eye bearing eye 11 at the in 1 not shown crankshaft attacks that between the crankshaft, namely a crankshaft journal thereof, and the eye bearing eye 11 a connecting rod bearing shell 35 is arranged.
Nach der DE 10 2010 016 037 A1 ist der Steuerkolben des Umschaltventils von einem kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus verlagerbar bzw. schaltbar, wobei der Schaltmechanismus neben dem Betätigungselement und dem Federelement vorzugsweise ein als Steuerhülse ausgebildetes, feststehendes Rastierelement und ein als Verdrehhülse ausgebildetes Verdrehelement aufweist. Das Federelement, der Steuerkolben, das Verdrehelement und das Betätigungselement sind in Verlagerungsrichtung des Steuerkolbens gesehen alle hintereinander positioniert. Das Betätigungselement drückt öldruckabhängig gegen das Verdrehelement, nämlich abhängig von einem Hydrauliköldruck, der in einem Druckraum herrscht, der von dem Betätigungselement begrenzt ist und in dem ein Hydrauliköldruck bereitstellbar ist, welcher der Verlagerung und damit Schaltung des Steuerkolbens dient. After DE 10 2010 016 037 A1 the control piston of the changeover valve is displaceable or switchable by a ball-point mechanism-like switching mechanism, the switching mechanism preferably having, in addition to the actuating element and the spring element, a fixed detent element designed as a control sleeve and a torsion element designed as a torsion sleeve. The spring element, the control piston, the torsion element and the actuating element are all positioned one behind the other in the direction of displacement of the control piston. The actuating element presses oil pressure-dependent against the torsion element, namely depending on a hydraulic oil pressure prevailing in a pressure chamber which is delimited by the actuating element and in which a hydraulic oil pressure can be provided which serves for the displacement and thus the switching of the control piston.
Aufgabe der Erfindung ist es, eines neuartiges Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis und einen Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil zu schaffen. The object of the invention is a novel switching valve for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio and to provide an internal combustion engine with such a switching valve.
Diese Aufgabe wird durch ein Umschaltventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Umschaltventil umfasst einen bei Anliegen eines Steuerdrucks verlagerbaren Steuerkolben, der abhängig von seiner Schaltstellung den Hydraulikölstrom steuert, und einen Schaltmechanismus für den Steuerkolben, wobei der Schaltmechanismus zumindest einen feststehenden Rastierbolzen mit einer kulissenartigen Schaltnut, mindestens eine in die Schaltnut eingreifende und über den Steuerkolben relativ zum Rastierbolzen verlagerbare Rastierkugel und mindestens eine mit der Schaltnut und der oder jeder Rastierkugel zusammenwirkende Rücklaufsperre aufweist, die Fehlbewegungen der oder jeder Rastierkugel in der Schaltnut und damit Fehlschaltungen des Steuerkolbens und damit des Umschaltventils verhindert. This object is achieved by a switching valve according to claim 1. The changeover valve according to the invention comprises a displaceable when applied a control pressure control piston which controls the hydraulic oil flow depending on its switching position, and a switching mechanism for the control piston, wherein the switching mechanism at least one fixed Rastierbolzen with a backdrop-like shift groove, at least one engaging in the shift groove and the control piston relative to the Rastierbolzen displaceable Rastierkugel and at least one cooperating with the shift groove and the or each Rastierkugel backstop, which prevents incorrect movements of the or each Rastierkugel in the shift groove and thus faulty circuits of the control piston and thus the changeover valve.
Das erfindungsgemäße Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis verfügt einerseits über eine einfachere und kompaktere Bauform als das aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannte Umschaltventil, andererseits können Fehlschaltungen einfach und zuverlässig vermieden werden. The reversing valve according to the invention for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio on the one hand has a simpler and more compact design than that of the DE 10 2010 016 037 A1 known changeover valve, on the other hand, faulty circuits can be easily and reliably avoided.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung stellt die Schaltnut Rastierpositionen für die oder jede Rastierkugel in den Schaltstellungen des Steuerkolbens bereit, wobei zumindest jeder Rastierposition eine Rücklaufsperre zugeordnet ist, wobei in jeder Schaltstellung der Schaltkolben die oder jede Rastierkugel gegen eine der Schaltstellung entsprechende Rastierposition drückt, und wobei die oder jede Rücklaufsperre bei einer durch Anliegen des Steuerdrucks initiierten Bewegung des Schaltkolbens Fehlbewegungen der oder jeder Rastierkugel in der Schaltnut verhindert. Unter Gewährleistung einer einfachen und kompakten Bauform können so Fehlschaltungen des Umschaltventils einfach und zuverlässig vermieden werden. According to an advantageous embodiment, the shift groove provides Rastierpositionen for or each Rastierkugel in the switching positions of the control piston, wherein at least each Rastierposition is associated with a backstop, wherein in each switching position of the control piston presses the or each Rastierkugel against a switching position corresponding Rastierposition, and wherein the or any backstop at a initiated by concerns of the control pressure movement of the control piston prevents incorrect movements of the or each Rastierkugel in the shift groove. By ensuring a simple and compact design so switching errors of the switching valve can be easily and reliably avoided.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schaltnut von zwei in Axialrichtung des Rastierbolzens gesehen beabstandeten Führungskurven definiert bzw. begrenzt, wobei in jeder Schaltstellung des Steuerkolbens die oder jede Rastierkugel über den Steuerkolben gegen eine jeweilige von einer ersten Führungskurve bereitgestellte Rastierposition drückt, und wobei bei Überführung des Steuerkolbens zwischen seinen Schaltstellungen die oder jede Rastierkugel gesteuert durch die oder jede Rücklaufsperre unter Gewährleistung einer Sollbewegungsrichtung für die oder jede Rastierkugel an einer von der ersten Führungskurve beabstandeten zweiten Führungskurve zur Anlage kommt. Unter Gewährleistung einer einfachen und kompakten Bauform können so Fehlschaltungen des Umschaltventils einfach und zuverlässig vermieden werden. According to an advantageous embodiment, the switching groove is defined by two axially spaced in the Rastierbolzens spaced guide curves defined, wherein in each switching position of the control piston presses the or each Rastierkugel on the control piston against a respective provided by a first guide cam detent position, and wherein at transfer of the Control piston between its switching positions controlled by the or each detent ball or each backstop while ensuring a desired direction of movement for the or each Rastierkugel at a spaced from the first guide cam second guide curve comes to rest. By ensuring a simple and compact design so switching errors of the switching valve can be easily and reliably avoided.
Vorzugsweise durchdringt der Rastierbolzen eine mittlere Ausnehmung im Steuerkolben, wobei die oder jede Rastierkugel einerseits in eine an einer Innenfläche der Ausnehmung des Steuerkolbens ausgebildete Führungsnut und andererseits in die an einer Außenfläche des Rastierbolzens ausgebildete Schaltnut eingreift. Mit dem Steuerkolben wirkt ein als Rückstellelement dienendes Federelement zusammen, welches der durch einen Steuerdruck initiierten Bewegung des Schaltkolbens entgegenwirkt und über den Steuerkolben die Rastierkugeln in den Schaltstellungen des Schaltkolbens gegen die jeweiligen Rastierpositionen der Schaltnut drückt. Preferably, the Rastierbolzen penetrates a central recess in the control piston, wherein the or each Rastierkugel engages on the one hand in a formed on an inner surface of the recess of the control piston guide groove and on the other hand in the formed on an outer surface of the Rastierbolzens switching groove. With the control piston acts as a restoring element spring element cooperates, which counteracts the initiated by a control pressure movement of the control piston and pushes the locking piston in the switching positions of the control piston against the respective Rastierpositionen the shift groove.
Der Verbrennungsmotor ist in Patentanspruchs 9 definiert. The internal combustion engine is defined in claim 9.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
1 ein Detail eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis; 1 a detail of a known from the prior art internal combustion engine with adjustable compression ratio;
2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Umschaltventil in einer ersten Schaltstellung desselben; 2 a cross section through an inventive switching valve in a first switching position thereof;
3 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umschaltventil in einer zweiten Schaltstellung desselben; 3 a cross section through the changeover valve according to the invention in a second switching position thereof;
4 ein Detail der 2 im Bereich der Schaltnut in abgewickelter Darstellung der Schaltnut; 4 a detail of 2 in the region of the shift groove in unwound representation of the shift groove;
5 ein Detail der 3 im Bereich der Schaltnut in abgewickelter Darstellung der Schaltnut; 5 a detail of 3 in the region of the shift groove in unwound representation of the shift groove;
6 das erfindungsgemäße Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit den Exzenterstangen zusammenwirken, in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils; 6 the switching valve according to the invention together with hydraulic chambers, which cooperate with the eccentric rods, in the first switching position of the switching valve;
7 das erfindungsgemäße Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit den Exzenterstangen zusammenwirken, in der zweiten Schaltstellung des Umschaltventils; 7 the changeover valve according to the invention together with hydraulic chambers, which cooperate with the eccentric rods, in the second switching position of the changeover valve;
8 ein zum Detail der 4 und 5 alteratives Detail im Bereich einer Schaltnut in einer ersten Schaltstellung; 8th a detail of the 4 and 5 alterative detail in the area of a shift groove in a first shift position;
9 das Detail der 8 in einer zweiten Schaltstellung; 9 the detail of 8th in a second switching position;
10 den Querschnitt I-I der 8; 10 the cross section II of 8th ;
11 ein weiteres alteratives Detail im Bereich einer Schaltnut; 11 another alterative detail in the area of a shift groove;
12 den Querschnitt II-II der 11; und 12 the cross-section II-II of 11 ; and
13 den Querschnitt III-III der 11. 13 the cross-section III-III of 11 ,
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis und ein Umschaltventil für einen solchen Verbrennungsmotor. The invention relates to an internal combustion engine with an adjustable compression ratio and a switching valve for such an internal combustion engine.
Der grundsätzliche Aufbau eines solchen Verbrennungsmotors ist dem Fachmann geläufig und wurde unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. The basic structure of such an internal combustion engine is familiar to the expert and has been described with reference to 1 described.
An dieser Stelle sei nochmals ausgeführt, dass ein Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Zylinder aufweist. Jeder Zylinder verfügt über einen Kolben, der über eine Pleuelstange 10 an eine Kurbelwelle gekoppelt ist. Jede Pleuelstange 10 verfügt an einem Ende über ein Pleuellagerauge 12 und an einem gegenüberliegenden Ende über ein Hublagerauge 11. Die jeweilige Pleuelstange 10 greift mit ihrem Hublagerauge 11 derart an einem Kurbelwellenlagerzapfen der Kurbelwelle an, dass zwischen dem Kurbelwellenlagerzapfen und dem Hublagerauge 11 eine Pleuellagerschale 35 positioniert ist, wobei sich zwischen der Pleuellagerschale 35 und dem Kurbelwellenlagerzapfen ein Schmierölfilm aufbauen kann. At this point it should again be stated that an internal combustion engine with adjustable compression ratio has at least one, preferably several, cylinders. Each cylinder has a piston, which has a connecting rod 10 is coupled to a crankshaft. Every connecting rod 10 has a connecting rod eye at one end 12 and at an opposite end via a Bublagerauge 11 , The respective connecting rod 10 grips with its bung eye 11 such on a crankshaft journal of the crankshaft, that between the crankshaft journal and the eye bearing eye 11 a connecting rod bearing shell 35 is positioned, being between the connecting rod bearing shell 35 and the crankshaft journal can build up a lubricating oil film.
Ein Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis weist im Bereich jedes Pleuels 10 eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zur Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge der jeweiligen Pleuelstange auf. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 weist Exzenterstangen 15 und 16 auf, die abhängig von einem in mit dem den Exzenterstangen zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 herrschenden Hydraulikdruck zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verlagerbar sind. Diese mit den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 sind ausgehend vom Hublagerauge 11 der jeweiligen Pleuelstange über Hydraulikölleitungen 24, 25 mit Hydrauliköl versorgbar, wobei Rückschlagventile 26, 27 einen Rückfluss des Öls in die Hydraulikölleitungen 24, 25 verhindern. Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert. An internal combustion engine with adjustable compression ratio points in the area of each connecting rod 10 an eccentric adjustment 13 for adjusting the effective connecting rod length of the respective connecting rod. The eccentric adjusting device 13 has eccentric bars 15 and 16 depending on a in cooperating with the eccentric hydraulic chambers 22 . 23 prevailing hydraulic pressure for adjusting the compression ratio are displaced. This with the eccentric rods 15 . 16 cooperating hydraulic chambers 22 . 23 are starting from the hub bearing eye 11 the respective connecting rod via hydraulic oil lines 24 . 25 supplied with hydraulic oil, with check valves 26 . 27 a return flow of the oil in the hydraulic oil lines 24 . 25 prevent. The adjustment of the eccentric adjustment 13 is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine.
In einer Ausnehmung bzw. Bohrung 28 der Pleuelstange ist ein Umschaltventil 36 aufgenommen, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils 36 bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22, 23 entleert wird. Die Hydraulikkammern 22, 23 stehen über Fluidleitungen 30, 31 mit der Ausnehmung bzw. Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 36 aufnimmt. Die hier vorliegende Erfindung betrifft Details des Umschaltventils 36, die unter Gewährleistung einer einfachen und kompakten Bauform des Umschaltventils Fehlschaltungen des Umschaltventils einfach und zuverlässig vermeiden. In a recess or bore 28 The connecting rod is a change-over valve 36 recorded, wherein the switching position of the switching valve 36 determines which of the hydraulic chambers 22 . 23 filled with hydraulic oil and which of the hydraulic chambers 22 . 23 is emptied. The hydraulic chambers 22 . 23 are above fluid lines 30 . 31 with the recess or bore 28 in contact, which is the switching valve 36 receives. The present invention relates to details of the switching valve 36 , which easily and reliably avoid mis-switching of the switching valve, ensuring a simple and compact design of the switching valve.
2 und 3 zeigen jeweils einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Umschaltventil 36 für einen Verbrennungsmotor, welcher ein einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweist, wobei 2 das Umschaltventil 36 in einer ersten Schaltstellung und 3 das Umschaltventil 36 in einer zweiten Schaltstellung zeigt. In 6 und 7 ist das erfindungsgemäße Umschaltventil 36 in einem schematisierten Hydraulikschema jeweils in Kombination mit den Hydraulikkammern 22 und 23 gezeigt, in welchen die den Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zugeordneten Kolben 20, 21 geführt sind, wobei die Hydraulikkammern 22 und 23 über die Fluidleitungen 30 und 31 mit dem Umschaltventil 36 gekoppelt sind, und wobei abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 36 eine der beiden Hydraulikkammern 22 und 23 entleert bzw. entlüftet werden kann. Dann, wenn wie in 2 und 6 gezeigt, das Umschaltventil 36 eine erste Schaltstellung einnimmt, sind Anschlüsse A und A* des Umschaltventils 36 kurzgeschlossen, so dass dann die Hydraulikkammer 23 entlüftet werden kann. Dann hingegen, wenn das Umschaltventil 36 die Schaltstellung der 3 und 7 einnimmt, sind Anschlüsse B und B* des Umschaltventils 36 kurzgeschlossen, wobei dann die Hydraulikammer 22 entleert bzw. entlüftet werden kann. 2 and 3 each show a cross section through an inventive switching valve 36 for an internal combustion engine having an adjustable compression ratio, wherein 2 the changeover valve 36 in a first switching position and 3 the changeover valve 36 in a second switching position shows. In 6 and 7 is the changeover valve according to the invention 36 in a schematic hydraulic scheme, in each case in combination with the hydraulic chambers 22 and 23 shown in which the eccentric rods 15 . 16 the eccentric adjusting device 13 associated piston 20 . 21 are guided, wherein the hydraulic chambers 22 and 23 over the fluid lines 30 and 31 with the switching valve 36 are coupled, and wherein depending on the switching position of the switching valve 36 one of the two hydraulic chambers 22 and 23 can be emptied or vented. Then, if like in 2 and 6 shown, the switching valve 36 assumes a first switching position, terminals A and A * of the switching valve 36 shorted, so that then the hydraulic chamber 23 can be vented. Then, however, when the switching valve 36 the switching position of 3 and 7 are connections B and B * of the switching valve 36 shorted, in which case the hydraulic chamber 22 can be emptied or vented.
Gemäß 6 und 7 ist die Fluidleitung 30 an den Anschluss B und die Fluidleitung 31 an den Anschluss A des Umschaltventils 36 gekoppelt, wobei an den Anschlüssen A* und B* Hydraulikleitungen 37 und 38 angreifen, an welchen im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils Motoröldruck anliegt. Die Hydraulikkammern 22 und 23 können demnach abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 36 gegen den Motoröldruck entleert bzw. entlüftet werden. According to 6 and 7 is the fluid line 30 to port B and the fluid line 31 to port A of the changeover valve 36 coupled, wherein at the terminals A * and B * hydraulic lines 37 and 38 attack on which in the embodiment shown in each case applied engine oil pressure. The hydraulic chambers 22 and 23 can therefore be dependent on the switching position of the switching valve 36 be emptied or vented against the engine oil pressure.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass am Anschluss A* und damit an der Hydraulikleitung 37 nicht zwingend Motoröldruck anliegen muss. Der Anschluss A* kann auch ins Freie bzw. in Richtung auf den Motorblock bzw. Motorinnenraum entlüftet werden. It should be noted at this point that at the connection A * and thus on the hydraulic line 37 not necessarily engine oil pressure must be present. The connection A * can also be vented to the outside or in the direction of the engine block or engine compartment.
Das Umschaltventil 36 weist einen Steuerkolben 39 auf, der in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 gemäß 2 und 6 die Anschlüsse A und A* im Sinne des Pfeils 40 miteinander verbindet und die Anschlüsse B und B* voneinander trennt, wohingegen der Steuerkolben 39 in der zweiten Schaltstellung gemäß 3 und 7 die Anschlüsse A und A* voneinander trennt und die Anschlüsse B und B* im Sinne des Pfeils 41 miteinander koppelt bzw. kurzschließt. The changeover valve 36 has a control piston 39 on, in the first switching position of the switching valve 36 according to 2 and 6 the connections A and A * in the direction of the arrow 40 connects to each other and the ports B and B * separated from each other, whereas the control piston 39 in the second switching position according to 3 and 7 the connections A and A * are separated from each other and the connections B and B * in the direction of the arrow 41 couples together or short circuits.
Der Steuerkolben 39 des erfindungsgemäßen Umschaltventils 36 ist bei Anliegen eines Steuerdrucks in einem Druckraum 42 des Umschaltventils 36 vorzugsweise entgegen einer Federkraft eines Federelements 43 verlagerbar, um den Steuerkolben 39 und damit das Umschaltventil 36 zwischen den Schaltstellungen zu überführen. Der Steuerkolben 39 schirmt dabei den Druckraum 42, in welchem ein der Verlagerung des Steuerkolbens 39 dienender Hydrauliköldruck bzw. Schaltdruck aufbaubar ist, von einem Druckraum 44 ab, in welchem das Federelement 43 positioniert ist. The control piston 39 the switching valve according to the invention 36 is when concerns a control pressure in a pressure chamber 42 the changeover valve 36 preferably against a spring force of a spring element 43 displaceable to the control piston 39 and thus the switching valve 36 to transfer between the switching positions. The control piston 39 shields the pressure chamber 42 in which one of the displacement of the control piston 39 Serving hydraulic oil pressure or switching pressure can be built up, from a pressure chamber 44 in which the spring element 43 is positioned.
Der Steuerkolben 39 des Umschaltventils 36 ist mit Hilfe eines Schaltmechanismus verlagerbar bzw. schaltbar bzw. betätigbar, um das Umschaltventil 36 zwischen seinen Schaltstellungen zu überführen, wobei der Schaltmechanismus für den Steuerkolben 39 neben dem als Rückstellelement dienenden Federelement 43 einen feststehenden Rastierbolzen 45 mit einer kulissenartigen Schaltnut 46 und mindestens eine in die Schaltnut 46 eingreifende und über den Steuerkolben 39 relativ zum Rastierbolzen 45 verlagerbare Rastierkugel 47 umfasst. The control piston 39 the changeover valve 36 is displaceable or operable by means of a switching mechanism to the switching valve 36 to transfer between its switching positions, wherein the switching mechanism for the control piston 39 in addition to serving as a return element spring element 43 a fixed Rastierbolzen 45 with a backdrop-like shift groove 46 and at least one in the shift groove 46 engaging and over the control piston 39 relative to the Rastierbolzen 45 movable locking ball 47 includes.
Die Schaltnut 46 stellt dabei für die oder jede Rastierkugel 47 in den Schaltstellungen des Steuerkolbens 39 bzw. des Umschaltventils 36 Rastierpositionen 48 und 49 bereit, nämlich mindestens eine erste Rastierposition 48 für die erste Schaltstellung (siehe 2, 4 und 6) sowie mindestens eine zweite Rastierposition 49 für die zweite Schaltstellung (siehe 3, 5 und 7) des Steuerkolbens 39 bzw. Umschaltventils 36. The shift groove 46 represents for the or each Rastierkugel 47 in the switching positions of the control piston 39 or the switching valve 36 Rastierpositionen 48 and 49 ready, namely at least a first Rastierposition 48 for the first switching position (see 2 . 4 and 6 ) and at least one second detent position 49 for the second switching position (see 3 . 5 and 7 ) of the control piston 39 or changeover valve 36 ,
Im Ausführungsbeispiel der 2 bis 7 ist die am Rastierbolzen 45 ausgebildete Schaltnut 46 als am Rastierbolzen 45 in Umfangsrichtung desselben umlaufende, in einer Abwicklung gesehen wellenartig konturierte Schaltkulisse (siehe insbesondere 4 und 5) ausgebildet. Dies erlaubt auch bei einem Rastierbolzen 45 mit geringem Durchmesser bzw. geringem Umfang eine einfache und zuverlässige Umsetzung der Erfindung. In the embodiment of 2 to 7 is the on Rastierbolzen 45 trained shift groove 46 as at the locking bolt 45 in the circumferential direction of the same circumferential, seen in a development wave-like contoured shift gate (see in particular 4 and 5 ) educated. This also allows for a Rastierbolzen 45 with small diameter or small circumference a simple and reliable implementation of the invention.
Sollte der Rastierbolzen 45 einen relativ großen Durchmesser bzw. Umfang aufweisen, so kann alternativ die Schaltnut 46 auch als in Umfangsrichtung des Rastierbolzens 45 nicht umlaufende, herzkurvenartig konturierte Schaltkulisse ausgebildet sein. Eine solche herzkurvenartig konturierte Schaltkulisse bzw. Schaltnut 46 ist jeweils in den Varianten der 8 bis 13 gezeigt. Should the Rastierbolzen 45 have a relatively large diameter or circumference, so alternatively, the shift groove 46 also as in the circumferential direction of the Rastierbolzens 45 non-circumferential, heart-curved contoured shift gate be formed. Such a heart-shaped contoured shift gate or shift groove 46 is in each case in the variants of 8th to 13 shown.
Die jeweilige Schaltnut 46 ist von zwei in Axialrichtung des Rastierbolzens 45 gesehen beabstandeten Führungskurven 50, 51 definiert, wobei in jeder Schaltstellung des Steuerkolbens 39 das Federelement 43 über den Steuerkolben 39 die jeweilige Rastkugel 47 gegen eine von einer ersten Führungskurve 50 bereitgestellte Rastierposition drückt, nämlich in 4, 8 in eine für die erste Schaltstellung des Steuerkolbens 39 gültige erste Rastierposition 48 und in 5, 9 gegen eine für die zweite Schaltstellung des Steuerkolbens 39 gültige zweite Rastierposition 49. Dann, wenn bei Aufbau eines definierten Steuerdrucks im Druckraum 42 des Umschaltventils 36 der Steuerkolben 39 entgegen der vom Federelement 43 bereitgestellten Federkraft aus seiner jeweiligen aktuellen Schaltposition herausbewegt wird und demnach der Steuerkolben 39 zwischen seinen Schaltstellungen überführt wird, wird die jeweilige Rastierkugel 47 von der jeweiligen zuvor eingenommenen Rastierposition 48 bzw. 49 der ersten Führungskurve 50 der jeweiligen Schaltnut 46 abgehoben und kommt an einer von der ersten Führungskurve 50 beabstandeten zweiten Führungskurve 51 der jeweiligen Schaltnut 46 zur Anlage. Dabei kann sich die jeweilige Rastierkugel 47 innerhalb der jeweiligen Schaltnut 46 bewegen, und demnach in Umfangsrichtung des Rastierbolzens 45 relativ zu demselben verlagert werden, sodass die jeweilige Rastierkugel 47 im Sinne der in 4, 8 und im Sinne der in 5, 9 eingezeichneten Bewegungspfeile 52, 53 innerhalb der jeweiligen Schaltnut 46 entlang einer definierten Sollbewegungsrichtung von einer Rastierposition in eine andere Rastierposition überführt werden kann. The respective shift groove 46 is of two in the axial direction of the Rastierbolzens 45 seen spaced guide curves 50 . 51 defined, wherein in each switching position of the control piston 39 the spring element 43 over the control piston 39 the respective detent ball 47 against one of a first guide curve 50 provided Rastierposition expresses, namely in 4 . 8th in one for the first switching position of the control piston 39 valid first locking position 48 and in 5 . 9 against one for the second switching position of the control piston 39 valid second locking position 49 , Then, when constructing a defined control pressure in the pressure chamber 42 the changeover valve 36 the control piston 39 against the spring element 43 provided spring force is moved out of its respective current shift position and therefore the control piston 39 is transferred between its switching positions, the respective Rastierkugel 47 from the respective previously taken Rastierposition 48 respectively. 49 the first guide curve 50 the respective shift groove 46 lifted off and comes to one of the first guide curve 50 spaced second guide curve 51 the respective shift groove 46 to the plant. In this case, the respective Rastierkugel 47 within the respective shift groove 46 move, and therefore in the circumferential direction of the Rastierbolzens 45 be relocated relative to the same, so that the respective Rastierkugel 47 in the sense of in 4 . 8th and in the sense of in 5 . 9 drawn motion arrows 52 . 53 within the respective shift groove 46 along a defined desired movement direction can be transferred from a Rastierposition to another Rastierposition.
Vorzugsweise durchdringt der Rastierbolzen 45 eine mittlere Ausnehmung 56 des Steuerkolbens 45, wobei der Rastierbolzen 45 in mindestens einer Schaltstellung des Steuerkolbens 39 beidseitig aus dieser Ausnehmung 46 des Steuerkolbens 39 herausragt. Preferably, the Rastierbolzen penetrates 45 a middle recess 56 of the control piston 45 , wherein the Rastierbolzen 45 in at least one switching position of the control piston 39 on both sides of this recess 46 of the control piston 39 protrudes.
Die oder jede Rastierkugel 47 ist nicht nur in der oben beschriebenen Schaltnut 46, die am Rastierbolzen 45 ausgebildet ist, geführt, sondern vielmehr auch in einer Führungsnut 57, die am Steuerkolben 39 ausgebildet ist, nämlich an einer Innenfläche der Ausnehmung 56 des Steuerkolbens 39, durch welche sich der Rastierbolzen 45 erstreckt. Diese Führungsnut 57, die an der Innenfläche der Ausnehmung 56 des Steuerkolbens 39 ausgebildet ist, ist im Ausführungsbeispiel der 2 bis 7 in Umfangsrichtung umlaufend und in einer Abwicklung geradlinig ausgeführt, wobei dieselbe innerhalb dieser Führungsnut 57 eine Relativbewegung der Rastierkugel 47 ausschließlich in Umfangsrichtung des Steuerkolbens 39 sowie in Umfangsrichtung des Rastierbolzens 45 zulässt. In den Varianten der 8 bis 13 ist diese Führungsnut in Umfangsrichtung nicht umlaufend. Bedingt dadurch, dass die Rastierkugel 47 auch in die jeweilige Schaltnut 46, die am Rastierbolzen 45 ausgebildet ist, eingreift, kann sich bei der Verlagerung des Steuerkolbens 39 die Rastierkugel 47 auch in Axialrichtung relativ zum Rastierbolzen 45 verlagern, um so zu gewährleisten, dass die Rastierkugel 47 zwischen den unterschiedlichen Rastierpositionen 48 und 49 der jeweiligen Schaltnut 46 überführt werden kann. The or each Rastierkugel 47 is not only in the above-described switching groove 46 on the locking bolt 45 is formed, guided, but rather also in a guide 57 on the control piston 39 is formed, namely on an inner surface of the recess 56 of the control piston 39 through which the Rastierbolzen 45 extends. This guide groove 57 attached to the inner surface of the recess 56 of the control piston 39 is formed, is in the embodiment of 2 to 7 circumferential in a circumferential direction and executed in a straight run, wherein the same within this guide 57 a relative movement of the Rastierkugel 47 exclusively in the circumferential direction of the control piston 39 as well as in the circumferential direction of Rastierbolzens 45 allows. In the variants of 8th to 13 this guide groove is not circumferential in the circumferential direction. Due to the fact that the Rastierkugel 47 also in the respective shift groove 46 on the locking bolt 45 is formed, engages, may be in the displacement of the control piston 39 the Rastierkugel 47 also in the axial direction relative to the Rastierbolzen 45 shift so as to ensure that the locking ball 47 between the different locking positions 48 and 49 the respective shift groove 46 can be transferred.
Die beiden Führungskurven 50, 51 der jeweiligen Schaltnut 46 sind vorzugweise derart konturiert, dass die Rastierkugel 47 in jeder Schaltstellung des Steuerkolbens 39 derart gegen die jeweilige von der ersten Führungskurve 50 der jeweiligen Schaltnut 46 bereitgestellte Rastierposition 48, 49 drückt, das in jeder Rastierposition 48, 49 ein Mittelpunkt der Rastierkugel 47 bezogen auf die Sollbewegungsrichtung 52, 53 der Rastierkugel 47 immer auf der in Sollbewegungsrichtung führenden Seite eines benachbart zu der jeweiligen Rastierposition 48, 49 ausgebildeten Wendepunkts 54, 55 der zweiten Führungskurve 51 der jeweiligen Schaltnut 46 liegt. Hiermit können bereits Fehlschaltungen verhindert werden. The two guiding curves 50 . 51 the respective shift groove 46 are preferably contoured so that the Rastierkugel 47 in each switching position of the control piston 39 such against each of the first guide curve 50 the respective shift groove 46 provided Rastierposition 48 . 49 pushes, in each Rastierposition 48 . 49 a center of Rastierkugel 47 related to the target movement direction 52 . 53 the Rastierkugel 47 always on the leading in the direction of movement direction side of adjacent to the respective Rastierposition 48 . 49 trained turning point 54 . 55 the second guide curve 51 the respective shift groove 46 lies. This can already be prevented faulty circuits.
Um das Risiko von Fehlschaltungen des Umschaltventils 36 bzw. Steuerkolbens 39 noch weiter zu reduzieren und sicherzustellen, dass bei der Überführung des Steuerkolbens 39 zwischen seinen Schaltpositionen die Rastierkugel 47 innerhalb der Schaltnut 46 immer in Sollbewegungsrichtung 52, 53 bewegt wird, weist der Schaltmechanismus für den Steuerkolben 39 zusätzlich mindestens eine mit der jeweiligen Schaltnut 46 und der jeweiligen Rastierkugel 47 zusammenwirkende Rücklaufsperre 64, 65 auf, die Fehlbewegungen der jeweiligen Rastierkugel 47 in der jeweiligen Schaltnut 46 entgegengesetzt zur Sollbewegungsrichtung 52, 53 und damit Fehlschaltungen des Steuerkolbens 39 bzw. Umschaltventils 36 verhindert. To the risk of switching errors of the switching valve 36 or control piston 39 even further reduce and ensure that during the transfer of the control piston 39 between its switching positions the Rastierkugel 47 inside the shift groove 46 always in the direction of movement 52 . 53 is moved, the control mechanism for the control piston 39 additionally at least one with the respective shift groove 46 and the respective Rastierkugel 47 cooperating backstop 64 . 65 on, the wrong movements of the respective Rastierkugel 47 in the respective shift groove 46 opposite to the target movement direction 52 . 53 and thus faulty circuits of the control piston 39 or changeover valve 36 prevented.
Zumindest ist jeder Rastierposition 48, 49 (siehe 4, 5 und 8, 9) jeweils eine Rücklaufsperre 64 zugeordnet, die bei einer durch Anliegen des Steuerdrucks initiierten Bewegung des Schaltkolbens 39 Fehlbewegungen der Rastierkugel 47 in der Schaltnut 46 und damit Fehlschaltungen des Steuerkolbens 39 bzw. Umschaltventils 36 verhindert. At least every detent position 48 . 49 (please refer 4 . 5 and 8th . 9 ) each have a backstop 64 associated with a initiated by concerns of the control pressure movement of the control piston 39 Wrong movements of the locking ball 47 in the shift groove 46 and thus faulty circuits of the control piston 39 or changeover valve 36 prevented.
So kann sich insbesondere in den Schaltstellungen des Steuerkolbens 39, in welchen die jeweilige Rastierkugel 47 gegen die jeweilige Rastierposition 48, 49 drückt, in Folge von im Betrieb auf die jeweilige Rastierkugel 47 einwirkenden Querbeschleunigungen die Lage des Mittelpunkts der jeweiligen Rastierkugel 47 bezogen auf den benachbart zu der jeweiligen Rastierposition 48, 49 der Führungskurve 50 ausgebildeten Wendepunkt 54, 55 der Führungskurve 51 verändern bzw. verlagern. Thus, especially in the switching positions of the control piston 39 in which the respective Rastierkugel 47 against the respective Rastierposition 48 . 49 pushes, in consequence of in operation on the respective Rastierkugel 47 acting transverse acceleration, the position of the center of the respective Rastierkugel 47 relative to the adjacent to the respective Rastierposition 48 . 49 the guide curve 50 trained turning point 54 . 55 the guide curve 51 change or relocate.
Die der jeweiligen Rastierposition 48, 49 zugeordnete Rücklaufsperre 64 stellt dabei sicher, dass die Rastierkugel 47 dennoch in Sollbewegungsrichtung 52, 53 innerhalb der jeweiligen Schaltnut 46 verlagert wird. The respective Rastierposition 48 . 49 assigned backstop 64 Make sure that the Rastierkugel 47 nevertheless in the direction of target movement 52 . 53 within the respective shift groove 46 is relocated.
Für die Variante der 8, 9 sind nicht nur im Bereich der Rastierposition 48, 49 Rücklaufsperren 64 vorgesehen, vielmehr sind hier zusätzliche Rücklaufsperren 65 im Bereich der Schaltnut 46 vorhanden. Diese zusätzlichen Rücklaufsperren 65 sind solchen Bereichen der Schaltnut 46 zugordnet, an welchen die jeweilige Rastierkugel 47 bei ihrer Bewegung in der jeweiligen Schaltnut 46 nach Abbau des Steuerdrucks im Druckraum 42 in Folge der Federkraft des Federelements 43 gegen die erste Führungskurve 50 gedrückt wird und an welchen die erste Führungskurve 50 Wendepunkte ausbildet. For the variant of 8th . 9 are not only in the area of the locking position 48 . 49 Backstops 64 provided, but here are additional backstops 65 in the area of the shift groove 46 available. These additional backstops 65 are such areas of the shift groove 46 attributed to which the respective Rastierkugel 47 in their movement in the respective shift groove 46 after reducing the control pressure in the pressure chamber 42 as a result of the spring force of the spring element 43 against the first guide curve 50 is pressed and to which the first guide curve 50 Training turning points.
Soll demnach das Umschaltventil 36 geschaltet werden, also zwischen seinen Schaltpositionen überführt werden, so wird im Druckraum 42 des Umschaltventils 36 ein Schaltdruck bzw. Betätigungsdruck in Form eines Betätigungsimpulses aufgebaut, welcher den Steuerkolben 39 entgegen der Federkraft des Federelements 43 aus den in 4, 5 und 8, 9 gezeigten Positionen heraus verlagert. Dabei nimmt der Steuerkolben 39 die oder jede Rastierkugel 47 mit, bewegt dieselbe aus ihrer jeweiligen Rastierposition 48, 49 in der Schaltnut 46 heraus und drückt dieselbe gegen die zweite Führungskurve 51, wobei die Rücklaufsperren 64 eine Bewegung der Rastierkugel 47 innerhalb der Schaltnut 46 in Sollbewegungsrichtung 52, 53 sicherstellen. Die Rastierkugel 47 kann sich innerhalb der Schaltnut 46 in Umfangsrichtung des Rastierbolzens 45 sowie innerhalb der Führungsnut 47 in Umfangsrichtung des Steuerkolbens 39 bewegen. Wie oben erwähnt, wirkt die Federkraft des Federelements 43 dieser Verlagerung des Steuerkolbens 39 entgegen, sodass dann, wenn der Betätigungsimpuls für den Steuerkolben 39 nachlässt, das Federelement 43 die jeweilige Rastierkugel 47 über den Steuerkolben 39 gegen die erste Führungskurve 50 drückt und wobei hierbei die die Rücklaufsperren 65 die Bewegung der Rastierkugel 47 innerhalb der Schaltnut 46 in Sollrichtung 52, 53 sicherstellen. Should therefore the changeover valve 36 be switched, so be transferred between its switching positions, so in the pressure chamber 42 the changeover valve 36 a switching pressure or actuating pressure in the form of an actuating pulse constructed, which the control piston 39 against the spring force of the spring element 43 from the in 4 . 5 and 8th . 9 outsourced positions out. In doing so, the control piston takes 39 the or each Rastierkugel 47 with, moves the same from their respective Rastierposition 48 . 49 in the shift groove 46 out and press the same against the second guide curve 51 , where the backstops 64 a movement of the Rastierkugel 47 inside the shift groove 46 in target movement direction 52 . 53 to ensure. The Rastierkugel 47 can be inside the shift groove 46 in the circumferential direction of the Rastierbolzens 45 as well as within the guide groove 47 in the circumferential direction of the control piston 39 move. As mentioned above, the spring force of the spring element acts 43 this displacement of the control piston 39 counter, so that when the actuating pulse for the control piston 39 wears off, the spring element 43 the respective Rastierkugel 47 over the control piston 39 against the first guide curve 50 presses and where this is the backstops 65 the movement of the Rastierkugel 47 inside the shift groove 46 in target direction 52 . 53 to ensure.
Infolge des obigen Zusammenspiels der jeweiligen Rastierkugel 47 mit der Schaltnut 46 des Rastierbolzens 45, dem Steuerkolben 39 und den Rücklaufsperren 64, 65 kann der Steuerkolben 39 und damit das Umschaltventil 36 unter Vermeidung von Fehlschaltungen zwischen den oben erwähnten Schaltpositionen überführt werden. As a result of the above interaction of the respective Rastierkugel 47 with the switching groove 46 of Rastierbolzens 45 , the control piston 39 and the backstops 64 . 65 can the spool 39 and thus the switching valve 36 be transferred between the above-mentioned switching positions while avoiding faulty circuits.
Gemäß 2 bis 7 und 8 bis 10 ist jede Rücklaufsperre 64, 65 als von einem Federelement 65 beaufschlagtes, kugelartiges Sperrelement 66 ausgebildet. Die Rücklaufsperren 64, 65 sind einzeln bzw. individuell jeweils für sich in der jeweiligen Schaltnut 46 an ausgewählten Positionen bzw. in definieren Bereichen angeordnet ist. Die Federkraft der Federelemente 65 ist derart messen, dass dieselbe zwar Fehlbewegungen der jeweiligen Rastierkugel 47 in der jeweiligen Nut 46 vermeiden können, dass dieselben jedoch bei Bewegung der jeweiligen Rastierkugel 47 in Solbewegungsrichtung 52, 53 von der jeweiligen Rastierkugel 47 überfahren werden können, um die Bewegung der Rastierkugel 47 in Solbewegungsrichtung 52, 53 freizugeben. According to 2 to 7 and 8th to 10 is every backstop 64 . 65 as of a spring element 65 acted upon, ball-like blocking element 66 educated. The backstops 64 . 65 are individually or individually in each case in the respective shift groove 46 is arranged at selected positions or in defined areas. The spring force of the spring elements 65 is to measure such that the same although erroneous movements of the respective Rastierkugel 47 in the respective groove 46 However, they can avoid the same movement of the respective Rastierkugel 47 in Solbewegungsrichtung 52 . 53 from the respective Rastierkugel 47 can be run over to the movement of the Rastierkugel 47 in Solbewegungsrichtung 52 . 53 release.
Gemäß 11 bis 13 sind alle Rücklaufsperren 64, 65 gemeinsam von einem drahtartigen, federelastischen Sperrelement 67 ausgebildet sind, welches in einer Aussparung 68 in der Schaltnut 46 umlaufend angeordnet ist, und welches an definierten Positionen aus der Aussparung 68 hervortritt und in die jeweilige Schaltnut 46 unter Ausbildung der Rücklaufsperren 64, 65 hineinragt. According to 11 to 13 are all backstops 64 . 65 together by a wire-like, resilient locking element 67 are formed, which in a recess 68 in the shift groove 46 is arranged circumferentially, and which at defined positions of the recess 68 emerges and into the respective shift groove 46 under training of the backstops 64 . 65 protrudes.
Wie bereits ausgeführt, schirmt der Steuerkolben 39 den Druckraum 42 gegenüber dem Druckraum 44 ab. Das als Rückstellelement dienende Federelement 43 wird demnach ausschließlich über den Steuerkolben 39 mit einer vom im Druckraum 42 anliegenden Hydraulikdruck abhängigen Kraft beaufschlagt, sodass für das Federelement 43 eine relativ kleine Federkraft ausreichend ist. As already stated, the control piston shields 39 the pressure room 42 opposite the pressure chamber 44 from. The serving as a return element spring element 43 is therefore exclusively on the control piston 39 with one from the pressure room 42 applied applied hydraulic pressure dependent force, so that for the spring element 43 a relatively small spring force is sufficient.
Das Umschaltventil 36 verfügt über ein Gehäuse 58 mit einer zylindrischen Wand 59, einer Bodenwand 60 und einer Deckelwand 61, wobei das feststehende Rastierelement 45 vorzugsweise derart zwischen der Bodenwand 60 und der Deckelwand 61 des Gehäuses 58 eingespannt ist, dass keine Verschraubung des Rastierelements 45 mit dem Gehäuse 58 erforderlich ist. In die zylindrische Wand 59 des Gehäuses 58 des Umschaltventils 36 sind Ausnehmungen bzw. Nuten 62 eingebracht, welche mit den Anschlüssen A, A*, B, B* kommunizieren und die hydraulische Kopplung der Anschlüsse A, A*, B, B* mit den Fluidleitungen 30, 31 sowie den Hydraulikleitungen 37, 38 gewährleisten. Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in die zylindrische Wandung 59 des Gehäuses 58 des Umschaltventils 36 zusätzlich zu den Anschlüssen A, A*, B, B* ein Anschluss 63 eingebracht, über welchen im Bedarfsfall auch der das Federelement 43 aufnehmende Druckraum 44 mit Hydrauliköl und damit Hydraulikdruck beaufschlagt werden kann, um so im Bedarfsfall eine Verlagerung des Steuerkolbens 39 bei Aufbringen des Betätigungsdrucks in dem Druckraum 42 zu verhindern. The changeover valve 36 has a housing 58 with a cylindrical wall 59 , a bottom wall 60 and a top wall 61 , wherein the fixed Rastierelement 45 preferably such between the bottom wall 60 and the top wall 61 of the housing 58 is clamped that no screwing the Rastierelements 45 with the housing 58 is required. In the cylindrical wall 59 of the housing 58 the changeover valve 36 are recesses or grooves 62 introduced, which communicate with the terminals A, A *, B, B * and the hydraulic coupling of the terminals A, A *, B, B * with the fluid lines 30 . 31 and the hydraulic lines 37 . 38 guarantee. In the illustrated preferred embodiment is in the cylindrical wall 59 of the housing 58 the changeover valve 36 in addition to the connections A, A *, B, B * a connection 63 introduced, over which, if necessary, the spring element 43 receiving pressure chamber 44 with hydraulic oil and thus hydraulic pressure can be applied, so as needed, a displacement of the control piston 39 upon application of the actuating pressure in the pressure chamber 42 to prevent.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102010016037 A1 [0002, 0004, 0007, 0010] DE 102010016037 A1 [0002, 0004, 0007, 0010]
