DE102021104936A1 - Pressure medium insert of a control piston with pressure medium regulating pressure medium channel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil (20) für eine Vorrichtung (1) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hohl ausgeführten Aufnahme (22), die mindestens einen Zulaufanschluss P, mindestens einen Ablaufanschluss T, und mindestens zwei Arbeitsanschlüsse A und B aufweist, und mit einem hohl ausgeführten Druckmittelleiteinsatz (28) mit mindestens einem, im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden, Druckmittelkanal (31) und zumindest einer Radialöffnung (34), wobei der Druckmittelkanal (31) von dem Druckmittelleiteinsatz (28) zumindest teilweise umgriffen wird, wobei der Druckmittelkanal (31) mit mindestens einem der Anschlüsse die Kommunikation mit dem Inneren des Druckmittelleiteinsatzes (28) ermöglicht, und mittels mindestens einer der Radialöffnungen (34) die Kommunikation zwischen zumindest einem Anschluss und dem Inneren des Druckmittelleiteinsatzes (28) ermöglicht wird, und wobei innerhalb des Druckmittelleiteinsatzes (28) ein Steuerkolben (24) angeordnet ist, und jeder der Druckmittelkanäle (31) so ausgebildet ist, dass er eine regulierende Wirkung auf die Strömungsgeschwindigkeit des durchfließenden Druckmittels hat, wobei diese Druckmittelkanäle (31) in Druckmitteleintrittsrichtung (35) zumindest eine verkleinernde Querschnittsänderung aufweisen können, die als Verjüngung (32) bezeichnet werden kann, und längliche Materialausbildungen (29) vorhanden sein können, welche der Kontur der Verjüngung (32) folgen.The invention relates to a control valve (20) for a device (1) for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, having a hollow receptacle (22), which has at least one inlet connection P, at least one outlet connection T, and at least two working connections A and B and with a hollow pressure medium guide insert (28) with at least one pressure medium channel (31) running essentially in the axial direction and at least one radial opening (34), the pressure medium channel (31) being at least partially encompassed by the pressure medium guide insert (28). , wherein the pressure medium channel (31) enables communication with the interior of the pressure medium conducting insert (28) with at least one of the connections, and communication between at least one connection and the interior of the pressure medium conducting insert (28) is made possible by means of at least one of the radial openings (34), and wherein within the fluid guide insert tzes (28) a control piston (24) is arranged, and each of the pressure medium channels (31) is designed in such a way that it has a regulating effect on the flow rate of the pressure medium flowing through, with these pressure medium channels (31) in the pressure medium inlet direction (35) having at least one reducing There may be a change in cross section which may be referred to as a taper (32) and there may be elongate formations of material (29) which follow the contour of the taper (32).
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hohl ausgeführten Aufnahme, welche in einem hohl ausgeführten Druckmitteleinsatz einen Steuerkolben aufweist, wobei das Steuerventil zumindest einen Zulauf-, einen Ablauf- und mindestens zwei Arbeitsanschlüsse hat.The invention relates to a control valve for a device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine with a hollow receptacle which has a control piston in a hollow pressure medium insert, the control valve having at least one inlet, one outlet and at least two working connections.
In Brennkraftmaschinen werden zur Betätigung der Gaswechselventile Nockenwellen eingesetzt. Nockenwellen sind in der Brennkraftmaschine derart angebracht, dass auf ihnen Nocken an Nockenfolgern, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepphebeln oder Schwinghebeln anliegen. Wird eine Nockenwelle in Drehung versetzt, so wälzen die Nocken auf den Nockenfolgern ab, die wiederum die Gaswechselventile betätigen. Durch die Lage und die Form der Nocken sind somit sowohl die Öffnungsdauer als auch die Öffnungsamplitude, aber auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile festgelegt.In internal combustion engines, camshafts are used to actuate the gas exchange valves. Camshafts are mounted in the internal combustion engine in such a way that cams on cam followers, for example bucket tappets, rocker arms or rocker arms, rest on them. If a camshaft is rotated, the cams roll on the cam followers, which in turn actuate the gas exchange valves. The position and shape of the cams thus determine both the opening duration and the opening amplitude, but also the opening and closing times of the gas exchange valves.
Dabei steht die Nockenwelle über einen Ketten-, Riemen-, Zahnradantrieb oder ein gleichwirkendes Antriebskonzept in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle. Zwischen dem von der Kurbelwelle angetriebenen Ketten-, Riemen- oder Zahnradantrieb und der Nockenwelle ist eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, im folgenden auch Nockenwellenversteller genannt, angebracht, die das Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle überträgt. Dabei ist diese Vorrichtung derart ausgebildet, dass während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Phasenlage zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle sicher gehalten und, wenn gewünscht, die Nockenwelle in einem gewissen Winkelbereich gegenüber der Kurbelwelle verdreht werden kann.The camshaft is drive-connected to the crankshaft via a chain, belt, gear drive or a drive concept with the same effect. Between the chain, belt or gear drive driven by the crankshaft and the camshaft is a device for variably adjusting the control times of an internal combustion engine, also referred to below as a camshaft adjuster, which transmits the torque from the crankshaft to the camshaft. This device is designed in such a way that during operation of the internal combustion engine the phase position between the crankshaft and the camshaft is held securely and, if desired, the camshaft can be rotated in a certain angular range relative to the crankshaft.
In Brennkraftmaschinen mit je einer Nockenwelle für die Einlass- und die Auslassventile können diese mit je einem Nockenwellenversteller ausgerüstet werden. Dadurch können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlass- und Auslassgaswechselventile relativ zueinander verschoben werden und die Ventilüberschneidungen gezielt eingestellt werden.In internal combustion engines with one camshaft each for the intake and exhaust valves, these can each be equipped with a camshaft adjuster. As a result, the opening and closing times of the intake and exhaust gas exchange valves can be shifted relative to one another and the valve overlaps can be adjusted in a targeted manner.
Der Sitz moderner Nockenwellenversteller befindet sich meist am antriebsseitigen Ende der Nockenwelle. Der Nockenwellenversteller kann aber auch auf einer Zwischenwelle, einem nicht rotierenden Bauteil oder der Kurbelwelle angeordnet sein. Dieser besteht aus einem von der Kurbelwelle angetriebenen, eine feste Phasenbeziehung zu dieser haltenden Antriebsrad, einem in Antriebsverbindung mit der Nockenwelle stehenden Antriebselement und einer das Drehmoment vom Antriebsrad auf das Abtriebselement übertragenden Stellvorrichtung. Das Antriebsrad kann im Fall eines nicht an der Kurbelwelle angeordneten Nockenwellenverstellers als Ketten-, Riemen- oder Zahnrad ausgeführt sein und wird mittels eines Ketten-, eines Riemen- oder eines Zahnradtriebs von der Kurbelwelle angetrieben. Der Stellmechanismus kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden.The seat of modern camshaft adjusters is usually located at the drive end of the camshaft. However, the camshaft adjuster can also be arranged on an intermediate shaft, a non-rotating component or the crankshaft. This consists of a drive wheel driven by the crankshaft and maintaining a fixed phase relationship thereto, a drive element which is drive-connected to the camshaft and an adjusting device which transmits the torque from the drive wheel to the driven element. In the case of a camshaft adjuster not arranged on the crankshaft, the drive wheel can be designed as a chain, belt or gear wheel and is driven by the crankshaft by means of a chain, belt or gear wheel drive. The actuating mechanism can be operated electrically, hydraulically or pneumatically.
Eine bevorzugte Ausführungsform hydraulischer Nockenwellenversteller sind die so genannten Rotationskolbenversteller. In diesen ist das Antriebsrad drehfest mit einem Stator verbunden. Der Stator und ein Rotor bzw. Abtriebselement sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der Rotor kraft-, form- oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels eines Presssitzes, einer Schraub- oder Schweißverbindung mit einer Nockenwelle, einer Verlängerung der Nockenwelle oder einer Zwischenwelle verbunden ist. Im Stator sind mehrere, in Umfangsrichtung beabstandete Hohlräume ausgebildet, die sich ausgehend vom Rotor radial nach außen erstrecken. Die Hohlräume sind in axialer Richtung durch Seitendeckel druckdicht begrenzt. In jedem dieser Hohlräume erstreckt sich ein mit dem Rotor verbundener Flügel, der den jeweiligen Hohlraum in zwei Druckkammern teilt. Durch gezieltes Verbinden der einzelnen Druckkammern mit einer Druckmittelpumpe bzw. mit einem Tank kann die Phase der Nockenweile relativ zur Kurbelwelle verstellt bzw. gehalten werden.A preferred embodiment of hydraulic camshaft adjusters are the so-called rotary piston adjusters. In these, the drive wheel is non-rotatably connected to a stator. The stator and a rotor or output element are arranged concentrically to one another, with the rotor being connected to a camshaft, an extension of the camshaft or an intermediate shaft in a non-positive, positive or material connection, for example by means of a press fit, a screw connection or a welded connection. A plurality of circumferentially spaced cavities are formed in the stator and extend radially outward from the rotor. The cavities are delimited in a pressure-tight manner in the axial direction by side covers. In each of these cavities there extends a vane which is connected to the rotor and which divides the respective cavity into two pressure chambers. By selectively connecting the individual pressure chambers to a pressure medium pump or to a tank, the phase of the camshaft can be adjusted or maintained relative to the crankshaft.
Zur Steuerung des Nockenwellenverstellers erfassen Sensoren die Kenndaten des Motors wie beispielsweise den Lastzustand und die Drehzahl. Diese Daten werden einer elektronischen Kontrolleinheit zugeführt, die nach Vergleich der Daten mit einem Kenndatenfeld der Brennkraftmaschine den Zu- und den Abfluss von Druckmittel zu den verschiedenen Druckkammern steuert.To control the camshaft adjuster, sensors record the engine's key data such as the load condition and the speed. This data is fed to an electronic control unit which, after comparing the data with a characteristic data field of the internal combustion engine, controls the inflow and outflow of pressure medium to the various pressure chambers.
Um die Phasenlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle zu verstellen wird in hydraulischen Nockenwellenverstellern eine der zwei gegeneinander wirkenden Druckkammern eines Hohlraums mit einer Druckmittelpumpe und die andere mit dem Tank verbunden. Durch die Druckbeaufschlagung der einen Kammer und die Druckentlastung der anderen Kammer wird eine Verschiebung des Flügels und damit direkt eine Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewirkt. Um die Phasenlage zu halten werden beide Druckkammern mit Hilfe eines im Ventilgehäuse liegenden Steuerkolbens entweder mit der Druckmittelpumpe verbunden oder sowohl von der Druckmittelpumpe als auch vom Tank getrennt.In order to adjust the phase position of the camshaft in relation to the crankshaft, in hydraulic camshaft adjusters one of the two counteracting pressure chambers of a cavity is connected to a pressure medium pump and the other to the tank. By pressurizing one chamber and relieving the pressure in the other chamber, the vane is displaced and the camshaft is thus directly rotated relative to the crankshaft. In order to maintain the phase relationship, both pressure chambers are either connected to the pressure medium pump or separated from both the pressure medium pump and the tank with the aid of a control piston located in the valve housing.
Des Weiteren liegt in dem beschriebenen Steuerventil zwischen dem Ventilgehäuse und dem Steuerkolben ein Druckmittelleiteinsatz. Dieser Druckmittelleiteinsatz kann ein Kunststoffbauteil sein, welches über einen, im Wesentlichen axial verlaufenden, Druckmittelkanal den Zulaufanschluss mit dem Inneren des Druckmittelleiteinsatzes verbindet und mittels einer oder mehrerer Radialöffnungen die Kommunikation zwischen den zu den Druckkammern des Nockenwellenverstellers führenden Arbeitsanschlüssen und dem Inneren ermöglicht.Furthermore, in the control valve described, there is a pressure medium guide insert between the valve housing and the control piston. This The pressure medium guide insert can be a plastic component which connects the inlet connection to the interior of the pressure medium guide insert via a pressure medium channel that runs essentially axially and enables communication between the working connections leading to the pressure chambers of the camshaft adjuster and the interior by means of one or more radial openings.
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den durch das Rückschlagventil entstehenden Nachteil zu vermeiden und somit ein hydraulisches Steuerventil zu schaffen, in dem die Regulierung der Fluidgeschwindigkeit in Richtung des Zulaufanschlusses anderweitig erfolgt.The invention is therefore based on the object of avoiding the disadvantage arising from the non-return valve and thus of creating a hydraulic control valve in which the regulation of the fluid speed in the direction of the inlet connection takes place in a different way.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Steuerventil, mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen, eine hohl ausgeführte Aufnahme mit mindestens einem Zulaufanschluss, mindestens einem Ablaufanschluss und mindestens zwei Arbeitsanschlüssen aufweist, wobei innerhalb der Aufnahme ein hohl ausgeführter Druckmitteleinsatz mit mindestens einem, im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden, Druckmittelkanal ausgebildet ist, und des Weiteren zumindest zwei Radialöffnungen aufweist, und innerhalb des Druckmittelleiteinsatzes ein Steuerkolben angeordnet ist, wobei der Druckmittelkanal von dem Druckmittelleiteinsatz zumindest teilweise umgriffen wird, und zumindest eine der genannten Radialöffnungen die Kommunikation zwischen einem Anschluss und dem Inneren des Druckmittelleiteinsatzes ermöglicht, und genannter Druckmittelkanal zumindest einem der Anschlüsse die Kommunikation mit dem Inneren des Druckmittelleiteinsatzes ermöglicht. Dabei ist der Druckmittelkanal des Druckmittelleiteinsatzes so ausgebildet, dass dieser eine regulierende Wirkung auf die Strömungsgeschwindigkeit des durchfließenden Druckmittels hat. Durch die Möglichkeit der Regulierung der Druckmittelgeschwindigkeit über die Kontur des Druckmittelkanals kann auf das federgelagerte Rückschlagventil verzichtet werden und der Vorteil der Kosten- und Bauraumreduzierung genutzt werden.According to the invention, this object is achieved in that the control valve, with the features described in claim 1, has a hollow receptacle with at least one inlet connection, at least one outlet connection and at least two working connections, with a hollow pressure medium insert having at least one im essentially running in the axial direction, and also has at least two radial openings, and a control piston is arranged within the pressure medium guide insert, the pressure medium channel being at least partially encompassed by the pressure medium guide insert, and at least one of the radial openings mentioned enables communication between a connection and enables the interior of the pressure medium conduction insert, and said pressure medium channel enables at least one of the connections to communicate with the interior of the pressure medium conduction insert. The pressure medium channel of the pressure medium guide insert is designed in such a way that it has a regulating effect on the flow rate of the pressure medium flowing through. Due to the possibility of regulating the pressure medium speed via the contour of the pressure medium channel, the spring-loaded check valve can be dispensed with and the advantage of reducing costs and installation space can be used.
Des Weiteren kann die genannte Aufnahme ein Ventilgehäuse oder ein anderes motorseitiges Bauteil sein. Ein Ventilgehäuse kann, im Gegensatz zu einer direkten Befestigung an der Nockenwelle oder am Motorblock, den Vorteil einer erleichterten Montage und reduzierter Anfälligkeit für Beschädigungen bieten.Furthermore, said receptacle can be a valve housing or another engine-side component. A valve body can offer the advantage of easier assembly and reduced susceptibility to damage, as opposed to being attached directly to the camshaft or engine block.
Der Druckmittelleiteinsatz kann beispielsweise einteilig als Metallteil ausgelegt werden oder alternativ als zweiteiliges, aus einem hülsenförmigen Bauteil und einem Kunststoffmantel bestehenden, Bauteil, wobei dieser Kunststoffmantel eine Kunststoffumspritzung um das hülsenförmige Bauteil sein kann.The pressure medium guide insert can, for example, be designed in one piece as a metal part or alternatively as a two-part component consisting of a sleeve-shaped component and a plastic jacket, with this plastic jacket being able to be a plastic overmoulding around the sleeve-shaped component.
Dabei kann der Druckmittelkanal zwischen Aufnahme und Druckmittelleiteinsatz ausgebildet sein. Des Weiteren ist hier vorstellbar, dass die Innenmantelfläche der Aufnahme den Druckmitteleinsatz und/oder den Druckmittelkanal des Druckmittelleiteinsatzes nach außen begrenzt.The pressure medium channel can be formed between the receptacle and the pressure medium guide insert. Furthermore, it is conceivable here that the inner lateral surface of the receptacle delimits the pressure medium insert and/or the pressure medium channel of the pressure medium guide insert on the outside.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Druckmittelkanal des Druckmittelleiteinsatzes in Druckmittelflussrichtung eine Querschnittsänderung vorweist, welche als Verjüngung bezeichnet werden kann. Dabei stellt die Druckmittelflussrichtung von Zulaufanschluss, beziehungsweise aus Pumpenrichtung, nach Druckmittelleiteinsatzinnenraum die Eintrittsrichtung dar. Die Druckmittelbewegung in die entgegengesetzte Richtung lässt sich hier als Austrittsrichtung definieren. Da hier von einer stationären Strömung ausgegangen werden kann, welche die Kontinuitätsgleichung abhängig von Dichte, Geschwindigkeit und Durchflussquerschnitt des Druckmittels gebraucht, ändert sich die Geschwindigkeit des Druckmittels indirekt proportional zur Änderung des Querschnitts des Druckmittelkanals. Die genannte Verjüngung kann beispielsweise trapezförmig ausgebildet sein.In this case, it can be provided that the pressure medium channel of the pressure medium guide insert has a cross-sectional change in the pressure medium flow direction, which can be referred to as a taper. The pressure medium flow direction from the inlet connection, or from the pump direction, to the pressure medium guide insert interior represents the entry direction. The pressure medium movement in the opposite direction can be defined here as the exit direction. Since a stationary flow can be assumed here, which uses the continuity equation depending on the density, speed and flow cross section of the pressure medium, the speed of the pressure medium changes indirectly proportional to the change in the cross section of the pressure medium channel. Said taper can, for example, have a trapezoidal shape.
Dabei kann durch den Druckmittelkanal des Druckmitteleinsatzes bei Druckmittelausfluss eine Drosselung des Druckmittels und in Druckmitteleintrittsrichtung eine Beschleunigung des Druckmittels erfolgen. So entsteht neben der Lösung der Aufgabe bezüglich der Drosselung des Druckmittels ebenfalls der Mehrwert, dass bei Druckmitteleinfluss die Geschwindigkeit des Druckmittels über den Druckmittelkanal eine Beschleunigung erfährt.In this case, the pressure medium can be throttled through the pressure medium channel of the pressure medium insert when pressure medium flows out, and the pressure medium can be accelerated in the pressure medium entry direction. In addition to solving the problem relating to the throttling of the pressure medium, this also creates the added value that when pressure medium is influenced, the speed of the pressure medium is accelerated via the pressure medium channel.
In einer Konkretisierung der Erfindung kann der Druckmittelkanal in Druckmittelflussrichtung längliche Materialausbildungen aufweisen, welche auch als Stege bezeichnet werden können. Diese Stege können in Richtung der Kontur der Querschnittsänderung ausgebildet sein und können beispielsweise in Kombination mit der Verjüngung eine Verwirbelung des Druckmittels hervorrufen, was eine Strömungsverlangsamung bewirkt.In a specific embodiment of the invention, the pressure medium channel can have material formations that are elongated in the pressure medium flow direction, which can also be referred to as webs. These webs can be formed in the direction of the contour of the cross-sectional change and can, for example, in combination with the taper a Cause turbulence of the pressure medium, which causes a flow slowdown.
Dabei ist vorstellbar, dass die genannten Materialausbildungen durch den Druckmittelleiteinsatz innerhalb des Druckmittelkanals beispielsweise durch den Kunststoffmantel gehalten werden.It is conceivable that the material formations mentioned are held by the pressure medium guide insert within the pressure medium channel, for example by the plastic jacket.
Eine weitere Möglichkeit kann sein, dass die Stege an der Druckmittelleiteinsatz begrenzenden Aufnahme und/oder an dem im Druckmittelleiteinsatz liegenden hülsenförmigen Bauteil ausgebildet sind.A further possibility can be that the webs are formed on the receptacle delimiting the pressure medium conducting insert and/or on the sleeve-shaped component lying in the pressure medium conducting insert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
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1a einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, im Folgenden auch Nockenwellenversteller genannt, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, -
1b einen Längsschnitt durch einen Nockenwellenversteller, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, -
2 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil mit Druckmitteleinsatz, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, -
3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil für einen Nockenwellenversteller, mit einem in einem Ventilgehäuse liegenden Druckmitteleinsatz und einem Steuerkolben, -
4 eine Draufsicht des Druckmittelkanals aus3 , -
5 einen Längsschnitt des Druckmittelleiteinsatzes aus3 , -
6 einen Längsschnitt des Druckmittelleiteinsatzes aus3 , der besonders die Verbindung zur Materialausbildung zeigt.
-
1a a cross section through a device for variable adjustment of the control times of an internal combustion engine, also referred to below as a camshaft adjuster, which is known from the prior art, -
1b a longitudinal section through a camshaft adjuster, which is known from the prior art, -
2 a longitudinal section through a control valve with pressure medium insert, which is known from the prior art, -
3 a longitudinal section through a control valve according to the invention for a camshaft adjuster, with a pressure medium insert located in a valve housing and a control piston, -
4 a top view of thepressure medium channel 3 , -
5 a longitudinal section of the pressuremedium guide insert 3 , -
6 a longitudinal section of the pressuremedium guide insert 3 , which particularly shows the connection to material formation.
Die
Eine Stellvorrichtung 1a besteht im Wesentlichen aus einem Antriebsrad 5, einem Stator 2 und einem konzentrisch dazu angeordneten Abtriebselement 3. Das Abtriebselement 3 besteht aus einer Radnabe 4, an deren Außenumfang in dieser Ausführungsform fünf Flügel 6 ausgebildet sind, welche sich radial nach außen erstrecken. Weiterhin ist die Stellvorrichtung 1a mit einer Zentralbohrung 4b versehen, in die im montierten Zustand der Vorrichtung 1 eine Nockenwelle 3a eingreift. Im montierten Zustand der Vorrichtung 1 kann diese, beispielsweise mittels einer kraft-, reib-, form- oder stoffschlüssigen Verbindung oder mittels Befestigungsmitteln, drehfest mit der Nockenwelle 3a verbunden werden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 mittels einer Zentralschraube 17 mit der Nockenwelle 3a drehfest verbunden. Der Stator 2 ist als dünnwandiges Blechteil ausgebildet, wobei dieser aus inneren Umfangswänden 7 und äußeren Umfangswänden 8 besteht, welche über Seitenwände 9 miteinander verbunden sind. Die inneren und die äußeren Umfangswände 7, 8 erstrecken sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung. Über die inneren Umfangswände 7, welche an einer zylindrischen Umfangswand des Abtriebselements 3 anliegen, ist der Stator 2 drehbar auf dem Abtriebselement 3 gelagert. Ausgehend von den inneren Umfangswänden 7 erstrecken sich die Seitenwände 9 im Wesentlichen in radialer Richtung nach außen und gehen in die äußeren Umfangswände 8 über. Durch diesen Aufbau sind mehrere, in der dargestellten Ausführungsform fünf, Druckräume 10 ausgebildet, welche in axialer Richtung von dem Antriebsrad 5 und einer Dichtscheibe 12 druckdicht abgeschlossen werden.An
Die Flügel 6 sind derart an der Außenmantelflache des Abtriebselements 3 angeordnet, dass sich in jeden Druckraum 10 genau ein Flügel 6 erstreckt. Dabei liegen die Flügel 6 in radialer Richtung an den äußeren Umfangswänden 8 des Stators 2 an. Die Breite der Flügel 6 ist derart ausgeführt, dass diese in axialer Richtung an dem Antriebsrad 5 und der Dichtscheibe 12 anliegen. Dadurch teilt jeder Flügel 6 einen Druckraum 10 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 14, 15.The
Der Stator 2 und das Abtriebselement 3 sind innerhalb eines topfförmigen Gehäuses 11 angeordnet, welches diese Bauteile durch das Zusammenwirken mit dem Antriebsrad 5 druckmitteldicht kapselt. Zu diesem Zweck ist das offene Ende des Gehäuses 11 öldicht mit dem Antriebsrad 5 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Antriebsrad 5 und dem Gehäuse 11 kann mittels eines abdichtenden Fügeverfahrens oder durch den Einsatz eines Dichtmittels realisiert werden. In der dargestellten Ausführungsform ist eine in Umfangsrichtung umlaufende Schweißverbindung 16a vorgesehen.The
An einem Boden 13 des Gehäuses 11 ist eine konzentrisch zur Zentralbohrung 4b angeordnete Öffnung 16 vorgesehen. Eine Zentralschraube 17 durchgreift die Öffnung 16 und die Zentralbohrung 4b, wobei ein mit einem Gewinde versehener Teil der Zentralschraube 17 in eine mit einem Innengewinde versehene Aufnahme 18 der Nockenwelle 3a eingreift. Die Zentralschraube 17 ist weiterhin auf der nockenwellenabgewandten Seite der Vorrichtung 1 mit einem gestuften Bereich 19a ausgebildet, über den sich die Zentralschraube 17 im montiertem Zustand über einen separat gefertigten Anschraubbund 19 entweder direkt oder indirekt an dem Abtriebselement 3 abstützt und somit dieses drehfest mit der Nockenwelle 3a verbindet. Die Zentralschraube 17 ist gleichzeitig als Ventilgehäuse 22 eines Steuerventils 20 ausgebildet.An
Der Bereich der Zentralschraube 17, der innerhalb des Abtriebselements 3 angeordnet ist, ist als Steuerventil 20 ausgebildet. Dieser Bereich der Zentralschraube 17 erstreckt sich innerhalb der Zentralbohrung 4b, die hier als Ventilaufnahme 4a wirkt.The area of the
In
Das Steuerventil 20 ist mit vier Anschlüssen A, B, P, T versehen, wobei drei der Anschlüsse A, B, P als radiale Öffnungen in der zylinderförmigen Mantelfläche des Ventilgehäuses 22 ausgebildet sind. Der Zulaufanschluss P ist derart an dem Ventilgehäuse 22 ausgebildet, dass dieser im montierten Zustand des Steuerventils 20 innerhalb der Aufnahme 18 der Nockenwelle 3a angeordnet ist. Die Aufnahme 18 der Nockenwelle 3a ist derart ausgebildet, dass zwischen der Zentralschraube 17 und einer Innenmantelfläche der Aufnahme 18 ein Ringkanal 21a ausgebildet ist, welcher nockenwellenendseitig von der Zentralschraube 17 verschlossen ist. Der Ringkanal 21a kommuniziert einerseits mit dem Zulaufanschluss P und andererseits über Radialbohrungen 25, die im Bereich eines Nockenwellenlagers 26 an der Nockenwelle 3a ausgebildet sind, mit einer nicht dargestellten Druckmittelpumpe.The
Der Zulaufanschluss P und die Arbeitsanschlüsse A, B sind zueinander axial versetzt angeordnet, wobei der Zulaufanschluss P auf der nockenwellenzugewandten Seite der Arbeitsanschlüsse A, B angeordnet ist. Die Leitung des Druckmittels erfolgt mittels eines Druckmittelleiteinsatzes 28 innerhalb des Steuerventils 20.The inlet connection P and the working connections A, B are arranged axially offset relative to one another, with the inlet connection P being arranged on the side of the working connections A, B facing the camshaft. The pressure medium is routed by means of a pressure
Die Arbeitsanschlüsse A, B kommunizieren, wie in
Innerhalb des Ventilgehäuses 22 ist ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführter Druckmittelleiteinsatz 28 angeordnet, wobei der Außendurchmesser des Druckmitteileiteinsatzes 28 dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 22 angepasst ist. Der Druckmitteileiteinsatz 28 liegt einenends an einer am Ventilgehäuse 22 ausgebildeten Schulter 36a an und ist anderenends mittels eines Sicherungsrings 36b axial innerhalb des Ventilgehäuses 22 positioniert. Die nockenwellenseitige axiale Öffnung des Druckmittelleiteinsatzes 28 steht in direkter Verbindung mit dem Zulaufanschluss P, wobei wie in
In axialer Richtung zwischen dem der Nockenwelle 3a zugewandten Endes des Druckmittelleiteinsatzes 28 und dem Federlager 30a sind in der zylinderförmigen Mantelfläche des Druckmittelleiteinsatzes 28 erste Radialöffnungen 29a vorgesehen. Jede der ersten Radialöffnungen 29a mündet in einem Druckmittelkanal 31, welcher als an der Außenmantelfläche des Druckmittelleiteinsatzes 28 ausgebildete, sich in axialer Richtung erstreckende Vertiefung ausgeführt ist. Jeder Druckmittelkanal 31 mündet an der von der Nockenwelle 3a abgewandten Seite des Federlagers 30a über je eine vierte Radialöffnung 29d in das Innere des Druckmittelleiteinsatzes 28.First
Des Weiteren sind zweite und dritte Radialöffnungen 29b, 29c an dem Druckmittelleiteinsatz 28 ausgebildet, die mit jeweils einem der Arbeitsanschlüsse A, B kommunizieren. Dabei ist vorgesehen, dass die zweiten und dritten Radialöffnungen 29b, 29c relativ zu den ersten Radialöffnungen 29a, den vierten Radialöffnungen 29d und den Druckmittelkanälen 31 in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die dritten und vierten Radialöffnungen 29b, 29c können entweder direkt, oder über weitere an dem Druckmittelleiteinsatz 28 ausgebildete, im Wesentlichen axial verlaufende, weitere Druckmittelkanäle 31 mit den Arbeitsanschlüsse A, B kommunizieren. Dadurch ist es möglich die Arbeitsanschlüsse A, B versetzt zu den zweiten und dritten Radialöffnungen 29b, 29c anzuordnen, wobei weitere Freiheitsgrade bei der Auslegung des Ventilgehäuses 22 vorhanden sind.Furthermore, second and third
Innerhalb des Druckmittelleiteinsatzes 28 ist ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführter Steuerkolben 24 axial verschiebbar angeordnet. Der Steuerkolben 24 wird nockenwellenseitig mittels eines Kolbendruckfederelements 30b mit einer axialen Kraft beaufschlagt.An essentially hollow-
Wie in
In Druckmitteleintrittsrichtung, von Richtung P nach T, wird der Schließkörper 27b durch die Druckmittelbewegung eingedrückt. Durch das Rückschlagventil 27 kann das Druckmittel von Zulaufanschluss P über den Druckmittelkanal 31 des Druckmittelleiteinsatzes 28 in das Innere des Druckmitteleinsatzes 28 strömen. Um einen Ausfluss des Fluids entgegen der Einflussrichtung aus dem Druckmittelleiteinsatzes 28, in Richtung P, über den Druckmittelkanal 31 zu verhindern wird der Schließkörper 27b, hier in Form einer Kugel, des Rückschlagventils 27 durch dessen Federkraft und die Strömungskraft des Druckmittels gegen die Durchflussöffnung 27c gedrückt. Dies verhindert, beziehungsweise drosselt, den Druckmittelstrom.In the pressure medium entry direction, from direction P to T, the
Die Fluidflussrichtung 35 durch den Druckmittelleiteinsatz 28 ist in
Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt besitzt auch hier der zweiteilige Druckmittelleiteinsatz 28 dieses Steuerventils 20 ebenfalls einen Druckmittelkanal 31, durch welchen Druckmittel aus Druckmitteleinflussrichtung in das Innere des Druckmittelleiteinsatzes 28 gelangen kann. Wie in
Anhand dieser bereits im Druckmittelkanal 31 erfolgenden Drosselung des Druckmittels, kann auf das Rückschlagventil 27 verzichtet werden. Dieses dient hauptsächlich zur Geschwindigkeitsminderung, beziehungsweise verhindert den Durchfluss über die Durchflussöffnung 27c über den Druckmittelkanal 31 zurück in Richtung P. Die Drosselung des Druckmittels über den Druckmittelkanal 31 bietet eine fehlerreduzierte und günstigere Alternative im Vergleich zum Rückschlagventil 27.Due to this throttling of the pressure medium that already takes place in the
In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 1a1a
- Stellvorrichtungactuator
- 22
- Statorstator
- 33
- Abtriebselementoutput element
- 3a3a
- Nockenwellecamshaft
- 3b3b
- Ringkanalring canal
- 3c3c
- Druckmittelleitungpressure line
- 44
- Radnabewheel hub
- 4a4a
- Ventilaufnahmevalve mount
- 4b4b
- Zentralbohrungcentral bore
- 55
- Antriebsraddrive wheel
- 66
- Flügelwing
- 77
- Innere UmfangswandInner perimeter wall
- 88th
- Äußere UmfangswandOuter Perimeter Wall
- 99
- SeitenwandSide wall
- 1010
- Druckdaumenprint thumb
- 1111
- GehäuseHousing
- 1212
- Dichtscheibesealing washer
- 1313
- Bodenfloor
- 1414
- erste Druckkammerfirst pressure chamber
- 1515
- zweite Druckkammersecond pressure chamber
- 1616
- Öffnungopening
- 16a16a
- Schweißverbindungwelded joint
- 1717
- Zentralschraubecentral screw
- 1818
- Aufnahmerecording
- 1919
- Anschraubbundscrew-on collar
- 19a19a
- Gestufter Bereichstepped area
- 2020
- Steuerventilcontrol valve
- 2121
- Einlassöffnung PIntake port P
- 21a21a
- Ringkanalring canal
- 2222
- Ventilgehäusevalve body
- 22a22a
- Öffnung für Arbeitsanschluss AOpening for working connection A
- 22b22b
- Öffnung für Arbeitsanschluss BOpening for working connection B
- 2323
- Auslassöffnung TOutlet port T
- 2424
- Steuerkolbencontrol piston
- 2525
- Radialbohrungradial bore
- 2626
- Nockenwellenlagercamshaft bearings
- 2727
- Rückschlagventilcheck valve
- 27a27a
- Filterelementfilter element
- 27b27b
- Schließkörper in Form einer KugelClosing body in the shape of a sphere
- 27c27c
- Durchflussöffnungflow opening
- 2828
- Druckmitteleinsatzuse of pressure medium
- 2929
- Materialausbildung in Form eines StegesMaterial formation in the form of a web
- 29a29a
- erste Radialöffnungfirst radial opening
- 29b29b
- zweite Radialöffnungsecond radial opening
- 29c29c
- dritte Radialöffnungthird radial opening
- 29d29d
- vierte Radialöffnungfourth radial opening
- 30a30a
- Federlagerspring bearing
- 30b30b
- Kolbendruckfederelementpiston compression spring element
- 3131
- Druckmittelkanalpressure medium channel
- 31a31a
- durch den Druckmittelkanal entstehende Vertiefungdepression created by the pressure medium channel
- 3232
- Verjüngungrejuvenation
- 3333
- Hülsenförmiges Bauteilsleeve-shaped component
- 33a33a
- Kunststoffmantelplastic jacket
- 3434
- Öffnungopening
- 3535
- Fluidflussrichtungfluid flow direction
- 36a36a
- Schultershoulder
- 36b36b
- Sicherungsringlocking ring
- 3737
- Stelleinheitactuator
- 3838
- Stößelstangepush rod
- 3939
- Verwirbelungswirl
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 1945917 B1 [0010]EP 1945917 B1 [0010]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021104936.9A DE102021104936A1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Pressure medium insert of a control piston with pressure medium regulating pressure medium channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021104936.9A DE102021104936A1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Pressure medium insert of a control piston with pressure medium regulating pressure medium channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021104936A1 true DE102021104936A1 (en) | 2022-09-08 |
Family
ID=82898397
Family Applications (1)
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DE102021104936.9A Pending DE102021104936A1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Pressure medium insert of a control piston with pressure medium regulating pressure medium channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021104936A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1945917B1 (en) | 2005-11-03 | 2009-08-19 | Schaeffler KG | Control valve for a device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine |
-
2021
- 2021-03-02 DE DE102021104936.9A patent/DE102021104936A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1945917B1 (en) | 2005-11-03 | 2009-08-19 | Schaeffler KG | Control valve for a device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine |
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