DE102014210365B4

DE102014210365B4 - Zentralventil für einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102014210365B4
Application number: DE102014210365.7A
Authority: DE
Inventors: David Köhler; Jens Hoppe
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2034-06-03
Also published as: DE102014210365A1

Abstract

Zentralventil (1) für einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmachine, mit einem Gehäuse (2) und einem innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Steuerkolben (6), der durch einen maschinenfesten Aktor gegen die Kraft eines Federelements (7) verschiebbar ist, wobei das Zentralventil (1) zumindest teilweise in einer Nockenwelle und/oder dem Nockenwellenversteller angeordnet ist und einen Zuflussanschluss mittels einer Führungshülse (4), mehrere Arbeitsanschlüsse und einen Tankanschluss aufweist, wobei der Steuerkolben (6) den Hydraulikmittelfluss von und zu den Anschlüssen beherrscht und wobei das Gehäuse (2) als Tiefziehteil hergestellt und die Führungshülse (4) gegenüber dem Gehäuse (2) drehfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung zwischen Führungshülse (4) und Gehäuse (2) mittels zumindest eines axial ausgerichteten Vorsprungs und einer Aussparung (9) erfolgt, wobei der zumindest eine Vorsprung an der Führungshülse (4) angeordnet und als Nase (11) ausgeführt ist und wobei die zumindest eine Aussparung (9) am Rand des Gehäuses (2) eingearbeitet ist, und dass das Gehäuse (2) der Führungshülse (4) benachbart einen Ringflansch (8) aufweist, in dem die zumindest eine Aussparung (9) eingearbeitet ist, wobei der Ringflansch (8) und die Aussparung (9) durch Entfernen eines Zentralbereichs des Gehäuses (2) mittels eines Stanzvorganges hergestellt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zentralventil für einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmachine, mit einem Gehäuse und einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Steuerkolben, der durch einen maschinenfesten Aktor gegen die Kraft eines Federelements verschiebbar ist, wobei das Zentralventil zumindest teilweise in der Nockenwelle und/oder dem Nockenwellenversteller angeordnet ist und einen Zuflussanschluss mittels einer Führungshülse, mehrere Arbeitsanschlüsse und einen Tankanschluss aufweist, wobei der Steuerkolben den Hydraulikmittelfluss von und zu den Anschlüssen beherrscht und wobei das Gehäuse als Tiefziehteil hergestellt und die Führungshülse gegenüber dem Gehäuse drehfest angeordnet ist.
Ein derartiges Zentralventil ist aus der DE 10 2012 202 520 A1 bekannt. Dabei wird die Verdrehsicherung zwischen Führungshülse und Gehäuse über radial herausragende Zapfen an der Führungshülse und entsprechende Nuten am Gehäuse sichergestellt, da am Umfang der Führungshülse verschiedene Kanäle vorgesehen sind, die eine Orientierung zwischen Führungshülse und Gehäuse erforderlich machen. Nachteilig bei dieser Verdrehsicherung ist, dass eine radiale Mindestausdehnung für die Zapfen und Nuten am Gehäuse und an der Führungshülse erforderlich sind. Dadurch kann keine beliebig dünne Wandstärke insbesondere an dem Gehäuse verwirklicht werden.
Aus der DE 10 2013 200 399 A1 ist ebenfalls ein tiefgezogenes Zentralventil mit einer solchen Funktion bekannt. Dieses besitzt allerdings keine Verdrehsicherung zwischen der Führungshülse und dem Gehäuse.
Die DE 10 2013 203 951 A1 offenbart ein Zentralventil mit einem mehrteiligen Gehäuse, bestehend aus Hülse und Schaft. Hülse und Schaft sind durch eine sechskantige Innen- und Außenkontur gegen eine relative Verdrehung zueinander gesichert. Somit erfolgt lediglich eine von der Umfangsfläche abhängige Verdrehsicherung.
Die DE 10 2010 026 853 A1 zeigt ein Zentralventil bekannter Funktion mit Einsatzgehäuse, sowie Rückschlagventil und Schließelement, wobei das Einsatzgehäuse, welches unlösbar mit einem Filter und einem Sitzelement verbunden ist, keine Verdrehsicherung mittels Formschluss aufweist.
Die DE 10 2012 200 682 A1 offenbart ein Zentralventil bekannter Funktion, wobei die Ventileinheit in einer Schraubhülse angeordnet ist. Bei der Schraubhülse, zur Verbindung mit einem Befestigungselement, handelt es sich um ein spanend hergestelltes Teil, welches somit nicht durch einen Umformprozess hergestellt wird, was eine nachteilige Wirkung auf die Materialeigenschaften und Materialstärke hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zentralventil so zu verbessern, dass die angesprochenen Nachteile behoben werden und dass keine Mindestmaterialstärke am Gehäuse und der Führungshülse benötigt wird. Dies soll mit einfachen und kostengünstigen Mitteln erfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die drehfeste Verbindung zwischen Führungshülse und Gehäuse mittels zumindest eines axial ausgerichteten Vorsprungs und einer Aussparung erfolgt. Dies ist ohne weiteres möglich, weil die Längsausdehnung des Zentralventils nicht so eng bemessen ist, wie die radiale Erstreckung. Dadurch kann das Gehäuse mit einer erheblich geringeren Wandstärke hergestellt werden, was bei der Herstellung des Gehäuses als Tiefziehteil möglich ist. Die Vorsprünge sind an der Führungshülse angeordnet und als Nasen ausgeführt, wobei dies beispielsweise bei der Herstellung der Führungshülse als Kunststoffbauteil, vorzugsweise als Spritzgussteil, ohne weiteres möglich ist. Die Aussparungen sind am inneren Rand des Gehäuses eingearbeitet. Anstatt den Boden des tiefgezogenen Gehäuses gänzlich auszustanzen, wird an diesem ein Rand stehen gelassen, wobei dieser Ringflansch die Aussparung beinhaltet. In diese Aussparungen können dann die Nase oder Nasen der Führungshülse eingreifen, wobei die Stirnfläche der Führungshülse zwischen den Nasen oder der Nase am Ringflansch zwischen den Aussparungen einen sicheren axialen Anschlag findet, so dass gleichzeitig die axiale Begrenzung der Innenteile des Zentralventils gegeben ist.
Das Gehäuse ist als Schraube und Führungselement zur Befestigung des Nockenwellenverstellers an der Nockenwelle ausgebildet, wobei das Gehäuse einerseits einen Außengewindeabschnitt aufweist, der mit einem Innengewinde in der Nockenwelle in Verbindung treten kann und andererseits am gegenüberliegenden Ende eine Angriffsfläche für ein Montagewerkzeug aufweist.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Zentralventil,
• 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse,
• 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuses und
• 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Führungshülse.

In den 1 bis 4 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 allgemein ein Zentralventil bezeichnet, dessen Gehäuse 2 in die zumindest teilweise hohle Nockenwelle eingeschraubt wird und mittels eines Außenflansches einen nicht dargestellten Nockenwellenversteller mit der Nockenwelle verspannt. In dem Gehäuse 2 ist ein Innengehäuse 3 angeordnet ist, an das sich axial eine Führungshülse 4 anschließt. An das Innengehäuse 3 schließt sich nach innen eine Buchse 5 an, in der ein Steuerkolben 6 axial beweglich geführt ist, der von einem nicht dargestellten maschinenfesten Aktor gegen die Kraft eines Federelements 7 verschoben werden kann. Das Innengehäuse 3, die Buchse 5 und der Steuerkolben 6 sind durch einen mit dem Gehäuse 2 verbundenen Anschlag axial begrenzt, so dass das Federelement 7 den Steuerkolben 6 nicht aus dem Gehäuse 2 heraus bewegen kann. Das Gehäuse 2 ist als Tiefziehteil ausgebildet, wobei der ursprüngliche Boden des Tiefziehteils durch einen Stanzvorgang entfernt wurde und zwar derart, dass ein Ringflansch 8 verblieben ist, in dem zwei Aussparungen 9 mit ausgestanzt wurden (siehe 3). Das Gehäuse 2 weist weiterhin radiale Öffnungen auf, die mit Arbeitsanschlüssen am Nockenwellenversteller und mit Ausnehmungen und Öffnungen am Innengehäuse 3, an der Buchse 5 und dem Steuerkolben 6 in Verbindung stehen, so dass der Nockenwellenversteller entsprechend beaufschlagt werden kann. Das Gehäuse 2, das als Schraube ausgebildet ist und mit der Nockenwelle verbunden werden kann, weist zur Betätigung Angriffsflächen 10 für ein Werkzeug aufweist. Wie aus 4 ersichtlich ist, sind an der Führungshülse 4 axial ausgerichtete Nasen 11 angebracht, die zu den Aussparungen 9 am Gehäuse 2 passend ausgebildet sind. Die Führungshülse 4 ist daher von innen axial am Ringflansch 8 fixiert und mit den Nasen 11 in den Aussparungen 9 am Gehäuse 2 verdreh gesichert (siehe auch 1). Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Führungshülse 4 Haken auf, die mit entsprechenden Ausnehmungen am Innengehäuse 3 in Verbindung treten können, so dass auch das Innengehäuse 3 gegenüber dem Gehäuse 2 drehgesichert ist.
Bezugszeichenliste

1): Zentralventil
2): Gehäuse
3): Innengehäuse
4): Führungshülse
5): Buchse
6): Steuerkolben
7): Federelement
8): Ringflansch
9): Aussparungen
10): Angriffsflächen
11): Nasen

Claims

Zentralventil (1) für einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmachine, mit einem Gehäuse (2) und einem innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Steuerkolben (6), der durch einen maschinenfesten Aktor gegen die Kraft eines Federelements (7) verschiebbar ist, wobei das Zentralventil (1) zumindest teilweise in einer Nockenwelle und/oder dem Nockenwellenversteller angeordnet ist und einen Zuflussanschluss mittels einer Führungshülse (4), mehrere Arbeitsanschlüsse und einen Tankanschluss aufweist, wobei der Steuerkolben (6) den Hydraulikmittelfluss von und zu den Anschlüssen beherrscht und wobei das Gehäuse (2) als Tiefziehteil hergestellt und die Führungshülse (4) gegenüber dem Gehäuse (2) drehfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Verbindung zwischen Führungshülse (4) und Gehäuse (2) mittels zumindest eines axial ausgerichteten Vorsprungs und einer Aussparung (9) erfolgt, wobei der zumindest eine Vorsprung an der Führungshülse (4) angeordnet und als Nase (11) ausgeführt ist und wobei die zumindest eine Aussparung (9) am Rand des Gehäuses (2) eingearbeitet ist, und dass das Gehäuse (2) der Führungshülse (4) benachbart einen Ringflansch (8) aufweist, in dem die zumindest eine Aussparung (9) eingearbeitet ist, wobei der Ringflansch (8) und die Aussparung (9) durch Entfernen eines Zentralbereichs des Gehäuses (2) mittels eines Stanzvorganges hergestellt sind.
Zentralventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (4) als Kunststoffbauteil ausgebildet ist.