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Die Erfindung betrifft ein Zentralventil für einen Nockenwellenversteller, mit einem Gehäuse, in dem ein Steuerkolben axial verschieblich zur Steuerung eines Hydraulikmittelflusses zu Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers aufnehmbar ist, wobei das Gehäuse auf seiner Außenumfangsfläche eine erste Geometrie, aufweisend Formschlusselemente, aufweist, über die ein Drehmoment zum Befestigen des Zentralventils an einer Nockenwelle einleitbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Nockenwellenverstellsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nockenwellenversteller, einer Nockenwelle und einem solchen Zentralventil.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Zentralventile für Nockenwellenversteller bekannt. Zum Beispiel offenbart die
DE 10 2012 202 520 A1 ein Zentralventil mit einem Gehäuse und einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Steuerkolben, wobei das Zentralventil einen Zuflussanschluss, mehrere Arbeitsanschlüsse und einen Tankanschluss hat, wobei der Steuerkolben den Hydraulikmittelfluss vom Zuflussanschluss zu den Arbeitsanschlüssen steuert und das Gehäuse als Schraube mit einem Schraubenkopf, einem Schraubenschaft und einem Gewinde ausgebildet ist, wobei das Gehäuse durch ein Tiefziehverfahren hergestellt ist, wobei das Gewinde des Gehäuses als ein Außengewinde ausgebildet ist und zusammen mit dem Schraubenschaft einen ungestuften Außenmantel hat.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass an dem Gehäuse des Zentralventils eine Geometrie vorhanden sein muss, mittels der ein Drehmoment eingebracht werden kann, um das Zentralventil an einer Nockenwelle befestigen, insbesondere festschrauben, zu können. Um dieses Drehmoment einzubringen, ist ein entsprechendes Werkzeug mit einer Gegengeometrie erforderlich. Da je nach Variante des Zentralventils eine andere Geometrie an dem Gehäuse des Zentralventils ausgebildet ist, muss oftmals eine Vielzahl an verschiedenen Werkzeug für die Montage mehrerer unterschiedlicher Zentralventile bereitgehalten werden.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere sollen ein Zentralventil sowie ein Nockenwellenverstellsystem bereitgestellt werden, bei der die Montage vereinfacht wird. Insbesondere soll ein Gleichteilkonzept in der Montagelinie ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zentralventil einen Werkzeugadapter aufweist, der an der ersten Geometrie, insbesondere formschlüssig, befestigt ist und eine zweite Geometrie als Werkzeugangriffsgeometrie zum formschlüssigen Angreifen eines Werkzeugs besitzt, die unterschiedlich zu der ersten Geometrie ist. Das heißt, dass der Werkzeugadapter auf ein bereits bestehendes Zentralventil aufgesetzt wird, so dass er drehmomentübertragend mit dem Zentralventil verbunden ist. Dadurch kann das Drehmoment über den Werkzeugadapter, der eine bestimmte Geometrie aufweist, eingeleitet werden.
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Dies hat den Vorteil, dass die Konstruktion des Zentralventils unverändert bleiben kann und je nach Wunsch des Kunden ein geeigneter Werkzeugadapter ausgewählt werden kann, der die gewünschte zweite Geometrie besitzt. Dadurch können ohne Veränderung des Schraubenkopfes mehrere Anschraubfeatures/ Anschraubgeometrien umgesetzt werden. Es kann also in einfacher Weise und auch nachträglich jede Anschraubgeometrie an dem Zentralventil vorgesehen werden, was eine kostengünstige Lösung für verschiedene Anforderungen des Kunden bietet.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die erste Geometrie als ein Vielzahnprofil, beispielsweise mit mehr als acht über den Umfang verteilten Zähnen, ausgebildet sein. Vielzahnprofile eignen sich besonders zur Einbringung eines hohen Drehmoments. Jedoch kommt ein Vielzahnprofil eher selten zur Anwendung, weshalb es vorteilhaft ist, ein Zentralventil mit einem solchen Vielzahnprofil über eine andere Anschraubgeometrie befestigen zu können. Alternativ kann die erste Geometrie beispielsweise als ein Sechskantprofil, wie ein Innensechskantprofil oder ein Außensechskantprofil, oder ein Sechsrundprofil, wie ein Innensechsrundprofil oder ein Außensechsrundprofil, ausgebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die zweite Geometrie als ein Au-ßensechsrund(-profil) ausgebildet sein. Außensechsrundprofile kommen oftmals zum Einsatz, so dass kein zusätzliches Werkzeug zum Anschrauben des Zentralventils benötigt wird, wenn ein Innensechsrundwerkzeug bereits vorliegt. Alternativ kann die zweite Geometrie beispielsweise als ein Sechskantprofil, wie ein Außensechskantprofil, ausgebildet sein. Auch ist es möglich, dass die zweite Geometrie als eine Bohrung, beispielsweise in Form eines Innensechsrunds, eines Innensechskants, eines Innenvierkants oder eines Innenvielzahns, ausgebildet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der Werkzeugadapter auf die Außenumfangsfläche des Gehäuses aufgepresst sein. Das heißt, dass der Werkzeugadapter mit einem Presssitz an dem Gehäuse des Zentralventils befestigt ist. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der Werkzeugadapter mit seiner Innenumfangsfläche auf die Außenumfangsfläche des Gehäuses aufgepresst ist. Mit anderen Worten liegt vorzugsweise eine Radialpressung zwischen dem Gehäuse und dem Werkzeugadapter vor.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Werkzeugadapter an seiner Innenumfangsfläche eine Gegengeometrie der ersten Geometrie aufweisen. Das heißt, dass der Werkzeugadapter Gegenformschlusselemente zu den Formschlusselementen der ersten Geometrie besitzt. Der Werkzeugadapter ist also formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden. Beispielsweise kann der Werkzeugadapter ein Innenvielzahnprofil aufweisen, das in das Außenvielzahnprofil des Gehäuses eingreift. Beispielsweise kann der Werkzeugadapter alternativ ein Innensechskantprofil aufweisen, das in das Außensechskantprofil des Gehäuses eingreift. Dadurch wird die Drehmomentübertragung zwischen dem Werkzeugadapter und dem Gehäuse formschlüssig sichergestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann ein Durchmesser, beispielsweise ein Außendurchmesser oder ein Innendurchmesser, insbesondere ein Außendurchmesser, der ersten Geometrie einem Durchmesser, beispielsweise einem Außendurchmesser oder einem Innendurchmesser, insbesondere einem Außendurchmesser, der zweiten Geometrie entsprechen. Dies hat den Vorteil, dass ein Gesamtaußendurchmesser des Zentralventils durch das Anbringen des Werkzeugadapters nicht vergrößert wird, indem die die zweite Geometrie radial außerhalb der ersten Geometrie anschließt. Zudem kann dadurch ein Werkzeug eines unterschiedlichen, aber von der Größe vergleichbaren Zentralventils verwendet werden. Die Adaption des Schraubenprofils hat also vorteilhafterweise keinerlei Auswirkungen hinsichtlich einer maximalen Höhe eines einbringbaren Drehmoments.
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Zudem ist es zweckmäßig, wenn das Zentralventil, insbesondere das Gehäuse des Zentralventils, einen radial nach außen abstehenden Bund aufweist, wobei der Werkzeugadapter distal des Bunds angeordnet ist. Dadurch kann der Werkzeugadapter in einfacher Weise auf das Gehäuse aufgesteckt werden. Zudem kann der Bund als axialer Anschlag für den Werkzeugadapter dienen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein Außendurchmesser des Werkzeugadapters kleiner als ein Außendurchmesser des Bunds sein. Dadurch wird gewährleistet, dass der Gesamtaußendurchmesser des Zentralventils durch das Anbringen des Werkzeugadapters nicht vergrößert wird. Es wird also eine besonders kompakte Ausbildung sichergestellt.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die erste Geometrie axial versetzt zu der zweiten Geometrie angeordnet ist. Dadurch wird ermöglicht, dass die zweite Geometrie einen Durchmesser besitzt, der etwa so groß ist wie der der ersten Geometrie. Außerdem wird dadurch vermieden, dass der Außendurchmesser des Zentralventils ansteigt, da das Zentralventil nur in Axialrichtung durch den Werkzeugadapter verlängert wird.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Nockenwellenverstellsystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Nockenwellenverstellsystem weist einen Nockenwellenversteller, eine Nockenwelle und ein erfindungsgemäßes Zentralventil auf. Zudem ist es bevorzugt, wenn das Zentralventil beispielsweise über einen Gewindeabschnitt an der Nockenwelle befestigt ist. Der Gewindeabschnitt ist vorzugsweise an einem in Axialrichtung der ersten Geometrie gegenüberliegenden Ende des Zentralventils angeordnet.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Zentralventil, das mit einem Schraubenkopfprofil ausgestattet ist und mit einem Werkzeugadapter versehen ist, um ein geforderten Schraubenkopfprofil, das unterschiedlich zu dem vorliegenden Schraubenkopfprofil ist, abbilden zu können. Dabei wird der Werkzeugadapter in einem letzten Montageschritt auf das Gehäuse des Zentralventils aufgepresst. Wenn das Schraubenkopfprofil als ein Vielzahn-Schraubenkopf ausgebildet ist, erfolgt der Presssitz über Zähne, die axial in den Vielzahn eingreifen. Beim Aufpressen wird der Werkzeugadapter zu dem Gehäuse radial zentriert, bis die Zahnflanken in Kontakt miteinander sind, um zu verhindern, dass der Presssitz beim Anschrauben am Motor beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zentralventils mit einem Werkzeugadapter,
- 2 eine perspektivische Querschnittsdarstellung des Zentralventils, geschnitten im Bereich des Werkzeugadapters, und
- 3 eine Längsschnittdarstellung des Zentralventils.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Zentralventil 1 für einen Nockenwellenversteller. Das Zentralventil 1 weist ein Gehäuse 2 auf. In dem Gehäuse 2 ist ein Steuerkolben 3 axial verschieblich zur Steuerung eines Hydraulikmittelflusses zu Arbeitskammern des nicht dargestellten Nockenwellenverstellers aufgenommen. Das Gehäuse 2 weist auf seiner Außenumfangsfläche eine erste Geometrie 4 auf über die ein Drehmoment zum Befestigen des Zentralventils 1 an einer Nockenwelle eingeleitet werden kann. Die erste Geometrie 4 wird durch Formschlusselemente 5 gebildet.
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Erfindungsgemäß weist das Zentralventil 1 einen Werkzeugadapter 6 auf. Der Werkzeugadapter 6 ist an der ersten Geometrie 4 befestigt ist. Der Werkzeugadapter 6 besitzt eine zweite Geometrie 7 als Werkzeugangriffsgeometrie 8 zum formschlüssigen Angreifen eines Werkzeugs. Die zweite Geometrie 7 ist unterschiedlich zu der ersten Geometrie 5 ist.
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In der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform ist die erste Geometrie 4 als ein (Außen-)Vielzahnprofil 9 ausgebildet. Die Formschlusselemente 5 werden durch eine Vielzahl an radial nach außen abstehenden Zähnen 10 gebildet. Die Zähne 10 sind über den Umfang des Zentralventils 1 gleichverteilt angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform weist das Vielzahnprofil 9 sechzehn Zähne 10 auf. Die Zähne 10 erstrecken sich jeweils in Axialrichtung.
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Der Werkzeugadapter 6 weist an seiner Innenumfangsfläche eine Gegengeometrie 11 der ersten Geometrie 4 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist die Gegengeometrie 11 als ein Innen-Vielzahnprofil 12 ausgebildet. Zähne 13 des Innen-Vielzahnprofils 12 greifen in die Zwischenräume zwischen den Zähnen 10 ein. Dadurch sind der Werkzeugadapter 6 und das Gehäuse 2 formschlüssig drehfest miteinander verbunden.
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Der Werkzeugadapter 6 ist auf das Gehäuse 2, insbesondere die erste Geometrie 4, aufgepresst. In der dargestellten Ausführungsform liegt ein Innendurchmesser des Werkzeugadapters 6, der durch einen Zahnkopf der Zähne 13 gebildet wird, an dem Gehäuse 2, insbesondere an Zahngründen der Zähne 10 an. Alternativ oder zusätzlich können auch Zahnköpfe der Zähne 10 an Zahngründen der Zähne 13 anliegen.
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Der Werkzeugadapter 6 weist auf seiner Außenumfangsfläche die zweite Geometrie 7 auf, die in der dargestellten Ausführungsform als ein Außensechsrundprofil 14 ausgebildet ist. Die zweite Geometrie 7 ist an einer Stirnseite des Werkzeugadapters 6 angeordnet. Das Außensechsrundprofil 14 weist im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie das Vielzahnprofil 9 auf.
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Das Gehäuse 2 des Zentralventils 1 weist einen radial nach außen abstehenden Bund 15 auf. Der Bund 15 ist umlaufend ausgebildet. Der Werkzeugadapter 6 liegt an einer axialen Stirnseite des Bundes 15 an. Ein Außendurchmesser des Werkzeugadapters 6 ist geringer als ein Außendurchmesser des Bundes 15. Der Werkzeugadapter 6 ist distal des Bundes 15 angeordnet. Der Werkzeugadapter 6 ist an einem axialen Ende des Zentralventils 1 angeordnet. Das Zentralventil 1 kann einen Gewindeabschnitt 16 aufweisen, über den das Zentralventil 1 an einer nicht dargestellten Nockenwelle befestigt wird. Der Gewindeabschnitt 16 ist an einem gegenüberliegenden axialen Ende angeordnet.
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Die zweite Geometrie 7 ist axial zu der ersten Geometrie 4 bzw. zu der Gegengeometrie 11 beabstandet angeordnet. Zwischen einer axialen Stirnseite des Gehäuses 2 und einer axialen Stirnseite des Werkzeugadapters 6 ist ein axialer Abstand gebildet. Der Werkzeugadapter 6 ist hohl ausgebildet. Dadurch kann ein Zentralmagnet durch den Werkzeugadapter 6 hindurch den Steuerkolben 3 betätigen. Ein Innendurchmesser des Werkzeugadapters 6 ist größer als ein Außendurchmesser des Steuerkolbens 3 im Bereich des axialen, dem Werkzeugadapter 6 zugewandten Endes. Der Werkzeugadapter 6 weist eine Stufe auf, an der der Außendurchmesser sich vergrößert. Die Stufe schließt sich in Axialrichtung an die zweite Geometrie 7 an.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zentralventil
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steuerkolben
- 4
- erste Geometrie
- 5
- Formschlusselemente
- 6
- Werkzeugadapter
- 7
- zweite Geometrie
- 8
- Werkzeugangriffsgeometrie
- 9
- Vielzahnprofil
- 10
- Zahn
- 11
- Gegengeometrie
- 12
- Innenvielzahnprofil
- 13
- Zahn
- 14
- Außensechsrundprofil
- 15
- Bund
- 16
- Gewindeabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012202520 A1 [0002]
