DE102015200974A1

DE102015200974A1 - Steuerventil mit tiefgezogenem Zentralgehäuse

Info

Publication number: DE102015200974A1
Application number: DE102015200974.2A
Authority: DE
Inventors: Ali BAYRAKDAR
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-01-21

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Steuerventil für einen Nockenwellenversteller (2) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, das mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern beherrscht, die in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, wobei das Steuerventil in einem Zentralgehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Zentralgehäuse (3) Arbeitskammeranschlüsse, einen Tankanschluss und einen Druckanschluss aufweist, mit einem im Zentralgehäuse (3) beweglich geführten, federbelasteten Steuerkolben (4) versehen ist, als Schraube mit einem Schraubenkopf und Schraubenschaft ausgeführt und mittels Tiefziehverfahren hergestellt ist, wobei der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist und einen zylindrischen Rand aufweist, der ein Innenund/oder Außensechskant-Schraubprofil (6) aufweist, und wobei die radiale Erstreckung der Scheibe über das Innenmaß einer daneben angeordneten Verstellfeder (7) reicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, das mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern beherrscht, die in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, wobei das Steuerventil in einem Zentralgehäuse angeordnet ist, wobei das Zentralgehäuse Arbeitskammeranschlüsse, einen Tankanschluss und einen Druckanschluss aufweist, mit einem im Zentralgehäuse beweglich geführten, federbelasteten Steuerkolben versehen ist, als Schraube mit einem Schraubenkopf und Schraubenschaft ausgeführt und mittels Tiefziehverfahren hergestellt ist.
Ein derartiges Zentralgehäuse ist aus der DE 10 2012 202 520 A1 bekannt. Das Zentralgehäuse ist dabei ausschließlich als Befestigungsschraube mit Schraubenkopf, Schraubenschaft und Gewinde ausgebildet und weist die notwendigen Anschlüsse auf. Für weitere Aufgaben ist das Zentralgehäuse nicht ausgebildet.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Steuerventil bzw. das Zentralgehäuse derart zu verbessern, dass auch zusätzliche Aufgaben im Bereich des Nockenwellenverstellers übernommen werden können. Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist und einen zylindrischen Rand aufweist, der ein Innen- und/oder Außen-Schraubenprofil aufweist, und dass die radiale Erstreckung der Scheibe über das Innenmaß bez. den Innenumfang einer daneben angeordneten Verstellfeder reicht. Durch die radiale Erweiterung kann am zylindrischen Rand ein großes Innen- und/oder Außenschraubprofil angeformt werden, das als Sechskantprofilausgeführt, gut zu handhaben ist und einen stabilen Schraubenkopf zur Verfügung stellt. Durch die Tiefziehmaßnahme kann der Schraubenkopf sowohl mit einem passenden Innen- als auch mit einem Außensechskant versehen werden, die je eine passende Größe aufweisen. Gleichzeitig übernimmt dieses erfinderische Zentralgehäuse auch die Aufgabe, eine für den Nockenwellenversteller benötigte Verstellfeder, insbesondere Spiralfeder, gegen Herausrutschen zu sichern, die auf einer Nabenverlängerung des Nockenwellenverstellers daneben angeordnet ist. Die radiale Erweiterung übernimmt die Stütze für die Verstellfeder.
Eine modifizierte Ausgestaltung des erfinderischen Zentralgehäuses besteht darin, dass der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist und im Scheibenbereich zumindest eine Schlüsselaufnahmeöffnung aufweist. Die scheibenförmige Erweiterung sichert weiterhin die Verstellfeder. Dadurch, dass vorzugsweise die Schlüsselaufnahmeöffnung mittels eines Versteifungsringes verstärkt ist, der ebenfalls im Tiefziehverfahren angeformt ist, ergibt sich eine gute Schlüsselabstützstelle, die noch dadurch verbessert werden kann, dass zwei spiegelsymmetrisch angeordnete Schlüsselaufnahmeöffnungen vorgesehen sind. Der Schraubenkopf kann dadurch flacher gestaltet werden.
Alternativ zu den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Zentralgehäuses, kann dieses innerhalb der scheibenförmigen Erweiterung im Schraubenschaft ein Innenschraubprofil aufweisen, das ebenfalls im Tiefziehverfahren eingearbeitet werden kann, wobei auch hier die radiale Erstreckung der Scheibe die Verstellfeder abstützt. Das Schraubprofil kann als Vielzahnprofil, z.B. nach Art eines Torx-Schraubprofils ausgebildet sein. Auch hierbei ist ein guter Sitz eines Schlüssels gewährleistet und der Schraubenkopf noch flacher ausgeführt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die scheibenförmige Erweiterung an ihrem Rand Triggerradsektoren oder Triggerradflanken aufweist, die ebenfalls im Tiefziehverfahren angeformt werden können. Die Segmente dienen dazu, die Position der Nockenwelle über einen den Sektoren zugeordneten Sensor erfassen zu können. Die Segmente können in radialer Richtung ausgerichtet sein, sie können aber auch an ihren äußeren Enden umgebogen sein und kreiszylindrische Ränder bilden, was auch im Tiefziehverfahren ohne Weiteres möglich ist. Dann kann der zugeordnete Sensor beispielsweise an oder neben einer in Verlängerung des Steuerventils maschinenfest angeordneten Betätigungseinheit angeordnet sein. Diese Betätigungseinheit ist ohnehin erforderlich, da sie den federbelasteten Steuerkolben beherrscht.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:
1 zeigt einen Schnitt durch einen Nockenwellenversteller mit Steuerventil und einen Teilschnitt des äußeren Endes einer Nockenwelle,
2 zeigt perspektivisch ein in 1 eingebautes Zentralgehäuse,
3 zeigt einen Schnitt entsprechend 1 mit modifiziertem Zentralgehäuse,
4 zeigt perspektivisch das in 3 verwendete Zentralgehäuse,
5 zeigt einen Schnitt entsprechend 1 mit einem weiter modifizierten Zentralgehäuse,
6 zeigt perspektivisch das in 5 benutzte Zentralgehäuse,
7 zeigt einen Schnitt entsprechend 1 mit einem nochmals modifizierten Zentralgehäuse,
8 zeigt das in 7 verwendete Zentralgehäuse in perspektivischer Ansicht,
9 zeigt einen Schnitt entsprechend 1 mit einem weiter modifizierten Zentralgehäuse und
10 zeigt perspektivisch das in 9 benutze Zentralgehäuse.
In den 1 bis 10 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Nockenwelle bezeichnet, auf deren Ende ein allgemein mit 2 bezeichneter Nockenwellenversteller angeordnet ist. Der Nockenwellenversteller 2 ist mittels eines Zentralgehäuses 3, das als Schraube ausgebildet ist, mit der Nockenwelle verschraubt. Das Zentralgehäuse 3 ist in allen Modifikationen der 1 bis 10 als Tiefziehteil ausgeführt. Innerhalb des Zentralgehäuses 3 ist ein federbelasteter Steuerkolben 4 axial verschiebbar eingebaut, der den Zu- und Abfluss zu nicht dargestellten Arbeitskammern im Nockenwellenversteller in Verbindung mit dem Zentralgehäuse 3 beherrscht. Der Steuerkolben 4 weist einen Zapfen auf, der axial den Nockenwellenversteller 2 und das Zentralgehäuse 3 überragt und mit einer Betätigungseinheit 5 in Wirkverbindung steht, die maschinenfest an der Brennkraftmaschine befestigt ist. Das Zentralgehäuse 3 hat gemäß den 1 und 2 im Schraubenkopfbereich eine scheibenförmige Erweiterung und einen zylindrischen Rand, der als Innen- und Außensechskant-Schraubprofil 6 ausgebildet ist, so dass er mit entsprechenden Schlüsseln abgegriffen werden kann und eine sichere Verschraubung des Zentralgehäuses 3 an der Nockenwelle 1 sicherstellt. Die scheibenförmige Erweiterung des Schraubenkopfes des Zentralgehäuses 3 dient weiterhin dazu eine neben der scheibenförmigen Erweiterung angeordnete Verstellfeder 7, die als Spiralfeder ausgebildet ist, gegen Herausrutschen zu sichern. Das Zentralgehäuse 3 gemäß der 3 und 4 unterscheidet sich dadurch von dem Zentralgehäuse 3 der 1 und 2, dass in der scheibenförmigen Erweiterung Schlüsselaufnahmeöffnungen 8 vorgesehen sind, die zum besseren Halt eines Schlüssels Versteifungsringe 9 aufweisen. In dem Zentralgehäuse 3 gemäß den 5 und 6, das dem Zentralgehäuse 3 gemäß den 3 und 4 sehr nahe kommt, sind am äußeren Rand der scheibenförmigen Erweiterung Triggerradsektoren 10 angeformt, die radial nach außen ausgerichtet sind und mit einem nicht dargestellten Sensor in Wirkverbindung stehen. Durch diese Ausgestaltung übernimmt das Zentralgehäuse eine weitere Aufgabe. Das Zentralgehäuse 3 der 7 und 8 unterscheidet sich von dem der 3 bis 6 dadurch, dass statt der Schlüsselaufnahmeöffnungen 8 im Schraubenschaft ein Innen-Schraubprofil eingearbeitet ist, das eine Vielzahnstruktur 11 aufweist. Dadurch kann trotz gutem Angriff eines Schraubers das Zentralgehäuse 3 in axialer Richtung so kompakt wie möglich ausgebildet sein. Das Zentralgehäuse 3 in den 9 und 10 ähnelt dem Zentralgehäuse der 3 bis 6, wobei der äußere Rand der Triggerradsektoren 10 in axialer Verlängerung kreiszylindrische Ränder 12 aufweist, die eine modifizierte Anordnung eines zugeordneten Sensors ermöglichen.
Bezugszeichenliste

1: Nockenwelle
2: Nockenwellenversteller
3: Zentralgehäuse
4: Steuerkolben
5: Betätigungseinheit
6: Schraubprofil
7: Verstellfeder
8: Schlüsselaufnahmeöffnungen
9: Versteifungsringe
10: Triggerradsektoren
11: Vielzahnstruktur
12: kreiszylindrische Ränder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012202520 A1 [0002]

Claims

Steuerventil für einen Nockenwellenversteller (2) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, das mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern beherrscht, die in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, wobei das Steuerventil in einem Zentralgehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Zentralgehäuse (3) Arbeitskammeranschlüsse, einen Tankanschluss und einen Druckanschluss aufweist, mit einem im Zentralgehäuse (3) beweglich geführten, federbelasteten Steuerkolben (4) versehen ist, als Schraube mit einem Schraubenkopf und Schraubenschaft ausgeführt und mittels Tiefziehverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist und einen zylindrischen Rand aufweist, der ein Innen- und/oder Außen-Schraubprofil (6) aufweist, und dass die radiale Erstreckung der Scheibe über das Innenmaß einer daneben angeordneten Verstellfeder (7) reicht.
Steuerventil für einen Nockenwellenversteller (2) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, das mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern beherrscht, die in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, wobei das Steuerventil in einem Zentralgehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Zentralgehäuse (3) Arbeitskammeranschlüsse, einen Tankanschluss und einen Druckanschluss aufweist, mit einem im Zentralgehäuse (3) beweglich geführten, federbelasteten Steuerkolben (4) versehen ist, als Schraube mit einem Schraubenkopf und Schraubenschaft ausgeführt und mittels Tiefziehverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist, dass im Scheibenbereich zumindest eine Schlüsselaufnahmeöffnung (8) vorgesehen ist und dass die radiale Erstreckung der Scheibe über das Innenmaß einer daneben angeordneten Verstellfeder (7) reicht.
Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselaufnahmeöffnung (8) mittels eines Versteifungsringes (9) verstärkt ist.
Steuerventil für einen Nockenwellenversteller (2) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, das mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern beherrscht, die in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, wobei das Steuerventil in einem Zentralgehäuse (3) angeordnet ist, wobei das Zentralgehäuse (3) Arbeitskammeranschlüsse, einen Tankanschluss und einen Druckanschluss aufweist, mit einem im Zentralgehäuse (3) beweglich geführten, federbelasteten Steuerkolben (4) versehen ist, als Schraube mit einem Schraubenkopf und Schraubenschaft ausgeführt und mittels Tiefziehverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf scheibenförmig erweitert ausgeführt ist, dass innerhalb der scheibenförmigen Erweiterung im Schraubenschaft ein Innen-Schraubprofil eingearbeitet ist und dass die radiale Erstreckung der Scheibe über das Innenmaß eines daneben angeordneten Verstellfeder (7) reicht.
Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innen-Schraubprofil eine Vielzahnstruktur (11) nach Art es Torx-Schraubprofils aufweist.
Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der scheibenförmigen Erweiterung Triggerradsektoren (10) oder -flanken angefügt sind.
Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerradsektoren (10) kreiszylindrische Ränder (12) aufweisen.