DE102015200543A1 - Steuerventil mit Ablaufkanal - Google Patents

Steuerventil mit Ablaufkanal Download PDF

Info

Publication number
DE102015200543A1
DE102015200543A1 DE102015200543.7A DE102015200543A DE102015200543A1 DE 102015200543 A1 DE102015200543 A1 DE 102015200543A1 DE 102015200543 A DE102015200543 A DE 102015200543A DE 102015200543 A1 DE102015200543 A1 DE 102015200543A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
groove
control valve
port
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102015200543.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102015200543B4 (de
Inventor
David Köhler
Jens Hoppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102015200543.7A priority Critical patent/DE102015200543B4/de
Priority to US15/540,624 priority patent/US10247060B2/en
Priority to CN201680005555.2A priority patent/CN107208504B/zh
Priority to PCT/DE2016/200010 priority patent/WO2016112906A1/de
Publication of DE102015200543A1 publication Critical patent/DE102015200543A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102015200543B4 publication Critical patent/DE102015200543B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/061Sliding valves
    • F16K31/0613Sliding valves with cylindrical slides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426Oil control valves
    • F01L2001/3443Solenoid driven oil control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426Oil control valves
    • F01L2001/34433Location oil control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00Using particular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil (1) für eine Nockenwellenverstellvorrichtung sowie einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwellenverstellvorrichtung und einem Steuerventil (1). Das Steuerventil (1) umfasst ein Ventilgehäuse (3) und einen in einer Aufnahme des Ventilgehäuses (3) koaxial angeordneten Druckmittelleiteinsatz (23). Ein Ablaufdurchgang (27, 28) des Druckmittelleiteinsatzes (23) geht in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal (22) über, wobei der Ablaufanschluss T mit dem Steueranschluss A, B in Verbindung gebracht werden kann und wobei der Ablaufanschluss T in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem dem ersten Ende (6) gegenüberliegenden zweiten Ende (8) und den Steueranschlüssen A, B liegt.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Proportional-Wegeventile, die als Zentralventil insbesondere zu der Steuerung sogenannter Nockenwellenversteller eingesetzt werden können. Nockenwellenversteller dienen der Regelung des Betriebs eines Verbrennungsmotors, indem der Ladungswechsel gezielt beeinflusst wird: Eine Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle ändert deren Position in Relation zur Phasenlage der Kurbelwelle; somit lassen sich die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile zu einem früheren bzw. späteren Zeitpunkt des durchlaufenen Kreisprozesses verschieben. Zentralventile verfügen über mehrere Schaltpositionen, mittels derer der Verlauf eines Druckmittpfades zwischen einem Zu- und Ablauf eingestellt werden kann – der Druckmittelstrom übt auf den Nockenwellenversteller eine Kraft aus, die von der Schaltposition abhängig ist und eine Verstellung in eine bestimmte Lage bewirkt.
  • Die DE 10 2009 024 026 A1 zeigt ein Steuerventil für einen Nockenwellenversteller mit einem innerhalb eines Ventilgehäuses verschiebbar geführten hohlzylindrischen Steuerkolben. Innerhalb des Kolbenhohlraumes ist ein eine erste Druckmittelleitung in Zulaufrichtung freigebendes, hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil mit einem eine Dichtfläche aufweisenden Schließteil angeordnet, durch das die Zulauföffnung in Rücklaufrichtung verschließbar ist. Das Druckmittel gelangt über den Zulaufanschluss und den Kolbenhohlraum zu einem der Steueranschlüsse A oder B. Der Ablauf des Druckmittels von den Steueranschlüssen A oder B erfolgt über einen der zwei Ablaufanschlüsse, die jeweils einem der Steueranschlüsse zugeordnet sind. Das ablaufende Druckmittel wird über den Ablaufanschluss des Steuerventils in den Zylinderkopf oder den Kettenkasten geleitet.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuerventil und einen Verbrennungsmotor mit einem Steuerventil mit optimierter Bauraumbeanspruchung bereitzustellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuerventil für einen Nockenwellenversteller mit einem Ventilgehäuse, das einen Zulaufanschluss P, zwei Steueranschlüsse A und B sowie einen Ablaufanschluss T aufweist, und mit einem in einer Aufnahme des Ventilgehäuses koaxial angeordneten Druckmittelleiteinsatz, der einen Zulaufdurchgang, einen Ablaufdurchgang und zwei Steuerdurchgänge aufweist, sowie mit einem in dem Druckmittelleiteinsatz koaxial geführten Steuerkolben, der an seinem Außenumfang eine Zulaufnut, eine Ablaufnut und eine Steuernut aufweist, wobei der Steuerkolben einen Kolbenkopf beinhaltet, der an seiner Stirnseite eine Betätigungsfläche bildet und ein erstes, betätigungsseitiges Ende des Steuerventils definiert. Der Ablaufdurchgang geht in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal über, über den zumindest einer der Steueranschlüsse A, B mit dem Ablaufanschluss T in Verbindung gebracht werden kann, und wobei der Ablaufanschluss T in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende und den Steueranschlüssen A, B liegt.
  • Ablaufanschlüsse schaffen eine steuerbare Verbindung zwischen den Steueranschlüssen und der Umgebung des Steuerventils; auf diese Weise wird das Hydraulikmittel dem Hydraulikmittelkreislauf des Verbrennungsmotors wieder zugeführt. Üblicherweise erfolgt der Ablauf des Hydraulikmittels über die Steuerventile über getrennte Ablaufanschlüsse, die jeweils einem der Steueranschlüsse zugeordnet sind. Alternativ kann das aus mehreren Steueranschlüssen ablaufende Hydraulikmittel über einen gemeinsamen Ablaufanschluss erfolgen. Der beschrieben Hydraulikmittelpfad erfordert jedoch in der Regel eine gemeinsame Druckmittelleitung durch den Kolbenhohlraum, der somit als Hydraulikmittelpfad für andere Zwecke nicht mehr genutzt werden kann.
  • Nach Erkenntnis der Erfindung kann ein gemeinsamer Ablaufanschluss verwirklicht werden, ohne dass das ablaufende Hydraulikmittel über den Kolbenhohlraum geführt werden muss: Der Ablaufdurchgang geht in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal über, wobei der Ablaufanschluss mit dem Steueranschluss A, B in Verbindung gebracht werden kann; die Lage des Ablaufanschlusses kann somit frei gewählt werden – aus der getroffenen Auswahl ergeben sich keine Einschränkungen für die Gestaltung der weiteren Hydraulikmittelpfade. Gleichzeitig werden durch Verwendung eines Druckmittelleiteinsatzes der erforderliche Bauraum optimiert sowie die Fertigungskosten.
  • Das über die Steueranschlüsse A, B ablaufende Hydraulikmittel wird über den Ablaufkanal zum Ablaufanschluss geführt, der in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende und den Steueranschlüssen A, B liegt. Das Steuerventil ist bevorzugt als Zentralventil gestaltet, das koaxial in einer Bohrung einer Nockenwellen einsetzbar ist. Das ablaufende Hydraulikmittel kann somit bevorzugt einem Hohlraum der Nockenwellen zugeführt werden, beispielswiese einer Druckmittelleitung oder einem Volumenspeicher.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Ablaufkanal von dem Druckmittelleiteinsatz zumindest teilweise umgriffen, wobei die äußeren Abmessungen des Druckmittelleiteinsatzes den inneren Abmessungen der Aufnahme des Ventilgehäuses angepasst sind und wobei der Ablaufkanal an der Grenzfläche zwischen dem Ventilgehäuse und dem Druckmittelleiteinsatz gebildet ist. Mittels der vorgeschlagenen Gestaltung kann eine besonders kostengünstige Optimierung des Bauraums erfolgen, indem die Innenmantelfläche des Ventilgehäuses und die Gestaltung der Außenmantelfläche des Druckmittelleiteinsatzes zusammenwirken.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Druckmittelleiteinsatz ein radial innenliegendes hülsenförmiges Bauteil und ein außenliegendes, wobei das äußere hülsenförmige Bauteil als Spritzgussteil hergestellt ist und das innere hülsenförmige Bauteil als Einlegebauteil ausgebildet ist, das während des Spritzgussprozesses des äußeren Bauteils von diesem umspritzt wird. Die vorgeschlagene Gestaltung zeigt besondere Vorteile in der Fertigung und ermöglicht auch die Verwirklichung komplexer Leitgeometrien. Vorzugsweise ist das innenliegen Bauteil aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und das außenliegende aus Kunststoff. Alternativ kann der Druckmittelleiteinsatz auch einstückig aus Stahl oder Kunststoff gefertigt sein.
  • In einer vorteilhaften Konkretisierung kann der Zulaufanschluss P über den Zulaufdurchgang, die Zulaufnut und den Kolbenhohlraum mit der Steuernut dem Steueranschluss A, B fluidleitend in Verbindung gebracht werden. In dieser Ausführungsform zeigen sich besondere Vorteile des vorgeschlagenen Steuerventils, indem trotz Zulauf des Hydraulikmittels über den Kolbenhohlraum ein gemeinsamer Ablauf des Hydraulikmittels von den Steueranschlüssen A, B ermöglicht wird. Ein Hydraulikmittelpfad führt vom Zulaufanschluss P über den Zulaufdurchgang in die Zulaufnut. Eine erste Kolbenöffnung in der Zulaufnut ermöglicht die Kommunikation mit dem Kolbenhohlraum, durch den das Hydraulikmittel über eine zweite Kolbenöffnung in die Steuernut gelangt und von dort über den Steuerdurchgang A, B zu den Steueranschlüssen A respektive B. Der Ablauf von den Steueranschlüssen A, B erfolgt über den Steuerdurchgang A respektive B zu den Ablaufnuten A respektive B und von dort über jeweils einen Durchgang am Nutzgrund des Ablaufkanals in den Ablaufkanal zum Ablaufanschluss T.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Zulaufanschluss P im Bereich des zweiten Endes des Steuerventils angeordnet, wobei sich axial in Richtung erstes Ende ein erster Steueranschluss A und ein zweiter Steueranschluss B anschließen und wobei in Richtung zweites Ende der Ablaufanschuss T angeordnet ist. In einer weiteren Konkretisierung weist der Steuerkolben im Bereich des zweiten Endes eine umlaufende Zulaufnut auf, wobei sich axial in Richtung erstes Ende eine jeweils umlaufende Ablaufnut A, eine Steuernut und eine Ablaufnut B anschließen. Trotz Zulauf des Hydraulikmittels über den Kolbenhohlraum kann das über den vom zweiten Ende entfernten Steueranschluss B ablaufende Hydraulikmittel zum im Bereich des zweiten Endes angeordneten Ablaufanschluss T gelangen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Ablaufanschluss im Bereich des zweiten Endes an der Stirnseite des Steuerventils angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Ablaufanschluss zentrisch an der Stirnseite angeordnet und wird vom Ablaufkanal gespeist. Der im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Ablaufkanal kann im Bereich des zweiten Endes in eine radiale Führung übergehen, die eine Verbindung zwischen dem zentrisch angeordneten Ablaufanschluss und dem Ablaufkanal ermöglicht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist innerhalb des Kolbenhohlraums ein Rückschlagventil angeordnet, das aus einem zu einer zylindrischen Ventilfeder gewickelten Federband mit sich überlappenden Enden besteht. Mit Hilfe des Rückschlagventils können Druckspitzen geglättet werden, die sich beispielsweise aus Nockenwellenwechselmomenten ergeben und über einen Nockenwellenversteller auf das Steuerventil übertragen werden können.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich des weiteren aus den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch einen Verbrennungsmotor beinhaltend eine Nockenwellenverstellvorrichtung und ein Steuerventil mit einem in einer Aufnahme einer Nockenwelle angeordneten Ventilgehäuse, das einen Ablaufanschluss T, zwei Steueranschlüsse A und B sowie einen innerhalb der Nockenwelle angeordneten Zulaufanschluss P aufweist, und mit einem in einer Aufnahme des Ventilgehäuses angeordneten Druckmittelleiteinsatz, der einen Zulaufdurchgang, einen Ablaufdurchgang und zwei Steuerdurchgänge aufweist, und mit einem in dem Druckmitteleiteinsatz geführten Steuerkolben, der an seinem Außenumfang eine Zulaufnut, eine Ablaufnut und eine Steuernut aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufdurchgang in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal übergeht, wobei der Ablaufanschluss T mit dem Steueranschluss A, B in Verbindung gebracht werden kann und wobei der Ablaufanschluss T über eine Verbindung in der Nockenwelle mit einem Hohlraum, einer Hydraulikmittelleitung oder einem Volumenspeicher in Verbindung steht. Der Hohlraum, eine Hydraulikmittelleitung und/oder Volumenspeicher, kann sich innerhalb oder außerhalb der Nockenwelle befinden. Bevorzugt wird ein Volumenspeicher innerhalb der Nockenwelle gespeist.
  • Das Steuerventil ist demnach bevorzugt als Zentralventil zu der Steuerung eines Nockenwellenverstellers gestaltet – es ist also in einem Hohlraum der Nockenwelle angeordnet und dreht sich mit dieser. Nockenwellenversteller in der Bauweise eines Flügelzellenverstellers beinhalten als wesentliche Elemente einen Stator und einen Rotor. Der Stator ist drehfest mit einem Antriebsrad verbunden und wird über einen Zugmitteltrieb von der Kurbelwelle angetrieben. Der Rotor bildet das Abtriebselement.
  • Das Steuerventil des beanspruchten Verbrennungsmotors kann im übrigen die gleiche Ausgestaltung erfahren wie das zuvor beschriebene Steuerventil der erfindungsgemäßen Lösung gemäß dem ersten unabhängigen Anspruch.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen wird. Funktionsgleiche Elemente der erläuterten Ausführungsformen werden mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt des Steuerventils;
  • 2 zeigt einen Längsschnitt des Ventilgehäuses des Steuerventils aus 1
  • 3 zeigt einen Längsschnitt des Druckmittelleiteinsatzes des Steuerventils aus 1
  • In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Steuerventils 1 mit einem Rückschlagventil 2 im Längsschnitt gezeigt. Das Steuerventil 1 besteht aus einem Ventilgehäuse 3 und einem hohlzylindrischen Steuerkolben 4, der axialbeweglich in einem entsprechenden Hohlraum des Ventilgehäuses 3 geführt ist. Der Verstellbereich des Steuerkolbens 4 ist axial begrenzt, durch einen Sicherungsring 5 am ersten Ende 6 und durch ein Abschlusselement 7 am zweiten Ende 8. Das Ventilgehäuse 3 kann von einem Hohlraum einer Nockenwelle aufgenommen werden und der Steuerung eines Nockenwellenverstellers dienen (nicht gezeigt). Ein Flansch 9 dient gemeinsam mit einem Außengewinde 10 der Verbindung des Steuerventils 1 mit der Nockenwelle. Das Ventilgehäuse 3 weist an seinem Außenumfang drei Öffnungen auf: Die Öffnungen bilden den Zulaufanschluss P sowie den ersten Versorgungsanschluss A und den zweiten Versorgunganschluss B. Ein Ablaufanschluss T befindet sich an dem zweiten Ende 8 des Ventilgehäuses. Im Bereich der Öffnung, die den Zulaufanschluss P bildet, ist ein Filter 12 angeordnet.
  • Der Steuerkolben 4 zeigt an seiner Außenmantelfläche fünf Abschnitte mit erweitertem Durchmesser, die vier Abschnitte mit verringertem Durchmesser einschließen. Diese bilden gemeinsam mit der Innenmantelfläche des Ventilgehäuses einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten umlaufenden Ringkanal respektive die Zulaufnut 13, die Ablaufnut A14, die Steuernut 15 und die Ablaufnut B16. Zu der Steuerung eines Nockenwellenverstellers kann der Steuerkolben 4 unterschiedliche Schaltpositionen einnehmen, die durch den tatsächlichen Verlauf möglicher Druckmittelpfade gekennzeichnet sind. Die Verwirklichung einer Schaltposition erfolgt mithilfe einer (nicht gezeigten) Stellvorrichtung, bei der es sich in der Regel um einen elektromagnetisch betätigten Aktuator handelt.
  • Eine mit einem Anker des Elektromagneten verbundene Stößelstange wird mit einer Betätigungsfläche an der Stirnseite des Steuerkolbens in Kontakt gebracht – die auf den Anker wirkende Kraft wird somit über die Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen und bewirkt somit dessen axiales Verschieben entgegen der Kraft einer Feder 17: Der erste Ringkanal/die Zulaufnut 13 kann auf diese Weise mit dem Zulaufanschluss P in Verbindung gebracht werden, der zweite Ringkanal/die Ablaufnut A14 kann mit dem Steueranschluss A in Verbindung gebracht werden. Der dritte Ringkanal/die Steuernut 15 kann mit dem ersten Steueranschluss A, mit dem zweiten Steueranschluss B, mit beiden oder mit keinem in Verbindung gebracht werden.
  • Am Nutgrund der den ersten Ringkanal bildenden Zulaufnut 13 ist eine erste Durchgangsöffnung 18 vorgesehen, am Nutgrund der den dritten Ringkanal bildenden Steuernut ist eine zweite Durchgangsöffnung 19 vorgesehen. Abgesehen von der ersten und der zweiten Durchgangsöffnung 18, 19 ist der Steuerkolben 4 verschlossen, an der der Feder abgewandten Seite durch ein Druckstück 20. Hydraulikmittel kann somit über den Zulaufanschluss P in den Kolbenhohlraum 21 geführt werden und von dort zu den Steueranschlüssen A, B. Der Steueranschluss A kann über den zweiten Ringkanal/die Ablaufnut A14 und über den Ablaufkanal 22 mit dem Ablaufanschluss T in Verbindung gebracht werden, der Steueranschluss B kann mit dem Ablaufanschluss T über den vierten Ringkanal/die Ablaufnut B16 und über den Ablaufkanal 22 in Verbindung gebracht werden.
  • In 2 ist eine Einzelansicht des Ventilgehäuses 3 abgebildet. Dargestellt ist das erste und zweite Ende 3, 8 des Steuerventils. An der Innenmantelfläche des Ventilgehäuses 3 sind die axial und über den Umfang versetzt angeordneten Steueranschlüsse A, B sowie der Zulaufanschluss P ersichtlich. Im Bereich des zweiten Endes 8 verläuft koaxial eine Bohrung, die den Ablaufanschluss T bildet.
  • Wie in 1 gezeigt ist der Steuerkolben 3 innerhalb eines Druckmittelleiteinsatzes 23 geführt. Der Druckmittelleiteinsatz 23 umfasst ein innenliegendes Bauteil 24 und ein außenliegendes Bauteil 25. Das innenliegende Bauteil 24 ist aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und wird von einem außenliegenden Bauteil 25 aus Kunststoff umgeben. Beide Bauteile sind hülsenförmig bzw. hohlzylindrisch gestaltet. Das äußere hülsenförmige Bauteil 25 ist als Spritzgussteil hergestellt und das innere hülsenförmige Bauteil 24 als Einlegebauteil ausgebildet, das während des Spritzgussprozesses des äußeren Bauteils von diesem umspritzt wird.
  • In 3 ist eine Einzelansicht des Druckmittelleiteinsatzes 23 dargestellt. Am Außenumfang ist ein Ablaufkanal 22 ausgebildet, der entlang des Umfangs in axialer Richtung verläuft. An der dem zweiten Ende 8 des Steuerventils 3 zugewandten Seite des Druckmittelleiteinsatzes 23 mündet der axiale Ablaufkanal 22 in einen radial verlaufenden Kanal 26, über den eine Verbindung zum Ablaufanschluss T hergestellt werden kann. An der dem ersten Ende 8 des Steuerventils zugewandten Seite des Druckmittelleiteinsatzes 23 ist der Ablaufkanal 22 stirnseitige verschlossen. Am Nutgrund der gemeinsam mit der Innenmantelfläche des Ventilgehäuses den Ablaufkanal 22 bildenden Nut befinden sich zwei Ablaufdurchgänge 27, 28, über die eine Verbindung zwischen dem Ablaufanschluss T, den Ablaufnuten A14 und B16 und den Steueranschlüssen A bzw. B hergestellt werden kann. Die Steueranschlüsse stehen mit dem Kolbenhohlraum über die Steuerdurchgänge A29 und B30 in Verbindung, der Zulaufanschluss über den Zulaufdurchgang P31.
  • Wie in 1 gezeigt ist innerhalb des Kolbenhohlraumes ein Rückschlagventil 2 angeordnet, das aus einem zu einer zylindrischen Ventilfeder gewickelten Federband mit sich überlappenden Enden besteht. Durch die Wicklung des Federbandes werden ein innenliegendes und ein außenliegendes Ende sowie eine Innen- und Außenfläche des Federbandes definiert, wobei das Federband an seinem innenliegenden Ende in ein sich axial erstreckendes Distanzelement übergeht, dessen axiale Enden in Kontakt mit der Innenseite der Stirnflächen des Steuerkolbens gebracht werden können. Das Distanzelement wird durch einen zungenähnlichen Kanal gebildet, der im Querschnitt einen bogenförmigen Verlauf zeigt.
  • Die axiale Position des Federbandes innerhalb des Kolbenhohlraumes wird derart festlegt, dass die Außenfläche des Federbandes im Bereich der ersten Durchgangsöffnung 18 in Anlage mit der Innenmantelfläche des Steuerkolbens 4 gebracht werden kann. Auf diese Weise lässt sich die erste Durchgangsöffnung 18 verschließen: In Zulaufrichtung wird die erste Durchgangsöffnung 18 freigegeben, so dass Druckmittel in den Kolbenhohlraum 21 gelangen kann; in umgekehrter Richtung hingegen sperrt das Rückschlagventil 2. Druckspitzen werden nicht in den Bereich der Zulaufleitung weitergegeben.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Steuerventil
    2
    Rückschlagventil
    3
    Ventilgehäuse
    4
    Steuerkolben
    5
    Sicherungsring
    6
    erstes Ende
    7
    Abschlusselement
    8
    zweites Ende
    9
    Flansch
    10
    Außengewinde
    12
    Filter
    13
    Zulaufnut
    14, A14
    Ablaufnut A
    15
    Steuernut
    16, B16
    Ablaufnut B
    17
    Feder
    18
    erste Durchgangsöffnung
    19
    zweite Durchgangsöffnung
    20
    Druckstück, Kolbenkopf
    21
    Kolbenhohlraum
    22
    Ablaufkanal
    23
    Druckmittelleiteinsatz
    24
    innenliegendes Bauteil
    25
    außenliegendes Bauteil
    26
    radial verlaufender Kanal
    27
    Ablaufdurchgang
    28
    Ablaufdurchgang
    29, A29
    Steuerdurchgang A
    30, B29
    Steuerdurchgang B
    31, P31
    Zulaufdurchgang P
    A
    Steueranschluss A
    B
    Steueranschluss B
    P
    Zulaufanschluss P
    T
    Ablaufanschluss T
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009024026 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Steuerventil für eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem Ventilgehäuse (3), das einen Zulaufanschluss P, zwei Steueranschlüsse A und B sowie einen Ablaufanschluss T aufweist, und mit einem in einer Aufnahme des Ventilgehäuses (3) koaxial angeordneten Druckmittelleiteinsatz (23), der einen Zulaufdurchgang (31), einen Ablaufdurchgang (27, 28) und zwei Steuerdurchgänge (29, 30) aufweist, sowie mit einem in dem Druckmittelleiteinsatz (23) koaxial geführten Steuerkolben (4), der an seinem Außenumfang eine Zulaufnut (13), eine Ablaufnut (14) und eine Steuernut (15) aufweist, wobei der Steuerkolben (4) einen Kolbenkopf (20) beinhaltet, der an seiner Stirnseite eine Betätigungsfläche bildet und ein erstes, betätigungsseitiges Ende (6) des Steuerventils (1) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufdurchgang (27, 28) in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal (22) übergeht, über den zumindest einer der Steueranschlüsse A, B mit dem Ablaufanschluss T in Verbindung gebracht werden kann, und wobei der Ablaufanschluss T in einem Bereich angeordnet ist, der zwischen dem dem ersten Ende (6) gegenüberliegenden zweiten Ende (8) und den Steueranschlüssen A, B liegt.
  2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufkanal (22) von dem Druckmittelleiteinsatz (23) zumindest teilweise umgriffen wird, wobei die äußeren Abmessungen des Druckmittelleiteinsatzes (23) den inneren Abmessungen der Aufnahme des Ventilgehäuses (3) angepasst sind und wobei der Ablaufkanal (22) an der Grenzfläche zwischen dem Ventilgehäuse (3) und dem Druckmittelleiteinsatz (23) gebildet ist.
  3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelleiteinsatz (23) ein radial innenliegendes hülsenförmiges Bauteil (24) und ein außenliegendes (25) umfasst, wobei das äußere hülsenförmige Bauteil (25) als Spritzgussteil hergestellt ist und das innere hülsenförmige Bauteil (24) als Einlegebauteil ausgebildet ist, das während des Spritzgussprozesses des äußeren Bauteils von diesem umspritzt wird.
  4. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelleiteinsatz (23) einstückig aus Kunststoff oder Stahl gefertigt ist.
  5. Steuerventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufanschluss P über den Zulaufdurchgang (31), die Zulaufnut (13) und den Kolbenhohlraum (21) mit der Steuernut (15) und dem Steueranschluss A, B fluidleitend in Verbindung gebracht werden kann.
  6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulaufanschluss P im Bereich des zweiten Endes (8) des Steuerventils (1) angeordnet ist, wobei sich axial in Richtung erstes Ende (6) ein erster Steueranschluss A und ein zweiter Steueranschluss B anschließen und wobei in Richtung zweites Ende (8) der Ablaufanschuss T angeordnet ist.
  7. Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (4) im Bereich des zweiten Endes (8) eine umlaufende Zulaufnut (13) aufweist und dass sich axial in Richtung erstes Ende (6) eine jeweils umlaufende Ablaufnut A (14), eine Steuernut (15) und eine Ablaufnut B (16) anschließen.
  8. Steuerventil nach Anspruch 7, wobei der Ablaufanschluss T im Bereich des zweiten Endes (8) an der Stirnseite des Steuerventils (1) angeordnet ist.
  9. Steuerventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kolbenhohlraums (21) ein Rückschlagventil (2) angeordnet ist, das aus einem zu einer zylindrischen Ventilfeder gewickelten Federband mit sich überlappenden Enden besteht.
  10. Verbrennungsmotor beinhaltend eine Nockenwellenverstellvorrichtung und ein Steuerventil (1) mit einem in einer Aufnahme einer Nockenwelle angeordneten Ventilgehäuse (3), das einen Ablaufanschluss T, zwei Steueranschlüsse A und B sowie einen innerhalb der Nockenwelle angeordneten Zulaufanschluss P aufweist, und mit einem in einer Aufnahme des Ventilgehäuses angeordneten Druckmittelleiteinsatz (23), der einen Zulaufdurchgang (31), einen Ablaufdurchgang (27, 28) und zwei Steuerdurchgänge (29, 30) aufweist, und mit einem in dem Druckmitteleiteinsatz (23) geführten Steuerkolben (4), der an seinem Außenumfang eine Zulaufnut (13), eine Ablaufnut (14, 16) und eine Steuernut (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablaufdurchgang (27, 28) in einen in axialer Richtung verlaufenden Ablaufkanal (22) übergeht, wobei der Ablaufanschluss T mit dem Steueranschluss A, B in Verbindung gebracht werden kann und wobei der Ablaufanschluss T über eine Verbindung in der Nockenwelle mit einem Hohlraum, einer Hydraulikmittelleitung oder einem Volumenspeicher in Verbindung steht.
DE102015200543.7A 2015-01-15 2015-01-15 Steuerventil mit Ablaufkanal und Verbrennungsmotor Active DE102015200543B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015200543.7A DE102015200543B4 (de) 2015-01-15 2015-01-15 Steuerventil mit Ablaufkanal und Verbrennungsmotor
US15/540,624 US10247060B2 (en) 2015-01-15 2016-01-14 Control valve having an outflow channel
CN201680005555.2A CN107208504B (zh) 2015-01-15 2016-01-14 具有流出通道的控制阀
PCT/DE2016/200010 WO2016112906A1 (de) 2015-01-15 2016-01-14 Steuerventil mit ablaufkanal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015200543.7A DE102015200543B4 (de) 2015-01-15 2015-01-15 Steuerventil mit Ablaufkanal und Verbrennungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015200543A1 true DE102015200543A1 (de) 2016-07-21
DE102015200543B4 DE102015200543B4 (de) 2020-11-05

Family

ID=55304811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015200543.7A Active DE102015200543B4 (de) 2015-01-15 2015-01-15 Steuerventil mit Ablaufkanal und Verbrennungsmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10247060B2 (de)
CN (1) CN107208504B (de)
DE (1) DE102015200543B4 (de)
WO (1) WO2016112906A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201512687D0 (en) * 2015-07-20 2015-08-26 Delphi Automotive Systems Lux Valve
CN108266556B (zh) * 2016-12-30 2023-10-17 福州品行科技发展有限公司 一种磁力推吸开关接头
DE102018115343A1 (de) 2018-06-26 2020-01-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuerventil mit Dichtkontur auf einem hülsenförmigen Hydraulikleitelement; sowie Bausatz mit Steuerventil und Nockenwellenversteller
US10598298B2 (en) * 2018-08-27 2020-03-24 Borg Warner Inc. Control valve and hydraulic control module including the same
JP7124775B2 (ja) 2019-03-25 2022-08-24 株式会社デンソー 作動油制御弁およびバルブタイミング調整装置
CN109958489B (zh) * 2019-04-25 2024-07-05 绵阳富临精工机械股份有限公司 一种往复式调节中心阀结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052481A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-24 Schaeffler Kg Steuerventil für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102009024026A1 (de) 2009-06-05 2010-12-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventil zum Steuern von Druckmittelströmen mit integriertem Rückschlagventil

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3600397B2 (ja) * 1997-03-19 2004-12-15 株式会社日立ユニシアオートモティブ 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE19727180C2 (de) * 1997-06-26 2003-12-04 Hydraulik Ring Gmbh Hydraulisches Ventil, insbesondere zur Steuerung einer Nockenwellenverstellung in einem Kraftfahrzeug
DE10319831A1 (de) * 2003-05-03 2004-11-18 Hydraulik-Ring Gmbh Buchse für ein Hydraulikventil
DE102004038252A1 (de) * 2004-05-14 2005-12-15 Ina-Schaeffler Kg Steuerventil für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine
EP1596040B1 (de) * 2004-05-14 2010-10-13 Schaeffler KG Nockenwellenversteller
DE102005037480A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-15 Schaeffler Kg Steuerventil und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102006031595A1 (de) 2006-07-08 2008-02-21 Schaeffler Kg Hydraulisches Spannsystem
DE102006031594A1 (de) * 2006-07-08 2008-01-10 Schaeffler Kg Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102008006179A1 (de) * 2008-01-26 2009-07-30 Schaeffler Kg Steuerventil für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen in Brennkraftmaschinen
DE102008006178A1 (de) * 2008-01-26 2009-07-30 Schaeffler Kg Druckmitteleinsatz für ein Steuerventil in einer hydraulischen Stellvorrichtung
DE102009008056A1 (de) * 2009-02-09 2010-08-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventile zur Steuerung von Druckmittelströmen
DE102009039384A1 (de) 2009-08-29 2011-03-03 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventil
DE102009056020A1 (de) * 2009-11-27 2011-06-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102011003556B4 (de) 2011-02-03 2022-03-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005052481A1 (de) * 2005-11-03 2007-05-24 Schaeffler Kg Steuerventil für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102009024026A1 (de) 2009-06-05 2010-12-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventil zum Steuern von Druckmittelströmen mit integriertem Rückschlagventil

Also Published As

Publication number Publication date
CN107208504A (zh) 2017-09-26
US20180003090A1 (en) 2018-01-04
DE102015200543B4 (de) 2020-11-05
CN107208504B (zh) 2019-09-10
US10247060B2 (en) 2019-04-02
WO2016112906A1 (de) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015200543B4 (de) Steuerventil mit Ablaufkanal und Verbrennungsmotor
DE102010026853B4 (de) Steuerventil zur Steuerung von Druckmittelströmen eines Nockenwellenverstellers
EP2220413B1 (de) Elektromagnetische stelleinheit eines magnetventils und verfahren zur herstellung einer solchen stelleinheit
DE102010032251A1 (de) Rückschlagventil sowie hydraulisches Ventil mit einem eingebauten Rückschlagventil
DE112015004741B4 (de) Steuerventil mit Rückschlagventil
EP2796673A1 (de) Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller
DE102009024026A1 (de) Steuerventil zum Steuern von Druckmittelströmen mit integriertem Rückschlagventil
DE3302000C2 (de)
EP3004701A1 (de) Schieberventil
DE102015200542B4 (de) Zentralventil für eine Nockenwellenverstellvorrichtung
EP2370714B1 (de) Elektromagnetische stelleinheit
EP3175093B1 (de) Hydraulikventil für einen schwenkmotorversteller einer nockenwelle
DE102007032873A1 (de) Regelventil
DE102008006377A1 (de) Hydraulisches Ventilteil eines Steuerventils
DE102007015333A1 (de) Steuerventil
DE102014201562A1 (de) Steuerventil für einen Nockenwellenversteller
EP3015662B1 (de) Hydraulikventil und schwenkmotorversteller
DE102015213135B3 (de) Steuerventil für einen Nockenwellenversteller
EP3460209B1 (de) Ölsteuerventil zur steuerung eines nockenwellenverstellers mit einem kolben, der durch einen externen aktuator positioniert wird
EP2920436B1 (de) Schwenkmotorversteller mit einem elektromagnetisch betätigten hydraulikventil
DE102014212991A1 (de) Steuerventilkolben aus Kunststoff
DE112022001569T5 (de) Rezirkulierendes hydraulikfluidsteuerventil
DE102008061949A1 (de) Betätigungselement einer elektromagnetischen Stelleinheit eines Hydraulikventils
DE102016203485A1 (de) Zentralventil für Nockenwellenversteller
WO2017050327A1 (de) Steuerventil für einen nockenwellenversteller

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final