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OUERBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität und alle Vorteile der am 25. August 2020 eingereichten U.S.-Patentanmeldung Nr.
17/002,257 , deren Offenbarung durch Bezugnahme in vollem Umfang einbezogen ist.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Steuerventilbaugruppe und insbesondere auf eine Steuerventilbaugruppe eines Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung.
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2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
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Konventionelle Systeme mit variabler Nockenwellensteuerung beinhalten eine Nockenwelle und einen Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung, wobei der Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung ein Gehäuse mit einer bogenförmigen äußeren Wand, die um eine Achse angeordnet ist und einen Gehäuseinnenraum definiert, einen Rotor, der wenigstens teilweise in dem Gehäuseinnenraum angeordnet und in Bezug auf das Gehäuse beweglich ist, und eine Steuerventilbaugruppe beinhaltet. Konventionelle Steuerventilbaugruppen beinhalten ein Ventilgehäuse mit einem Gewindeabschnitt, der mit der Nockenwelle in Eingriff gebracht werden kann, um das Ventilgehäuse an der Nockenwelle zu befestigen oder um einen Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung an der Nockenwelle zu befestigen, und einen Kolben, der innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist, um einen Fluss von Hydraulikfluid zu steuern, um eine Drehung des Rotors in Bezug auf das Gehäuse zu bewirken, um die Zeitsteuerung der Nockenwelle einzustellen.
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Konventionelle Steuerventilbaugruppen sind jedoch insofern eingeschränkt, als dass sie nur mit einer einzigen Gestaltung eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung verwendbar sind. Mit anderen Worten, für jede unterschiedliche Anwendung des Systems mit variabler Nockenwellensteuerung müssen konventionelle Steuerventilbaugruppen einer Gestaltungsänderung unterzogen werden, insbesondere das Ventilgehäuse und der Gewindeabschnitt, sodass das Ventilgehäuse und der Gewindeabschnitt mit der Nockenwelle des Systems mit variabler Nockenwellensteuerung in Eingriff gebracht werden können. Um den Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung schließlich an der Nockenwelle zu befestigen, ist das Ventilgehäuse speziell für jedes unterschiedliche System mit variabler Nockenwellensteuerung derart gestaltet, dass ein Werkzeug in das Ventilgehäuse eingreift, um die Verstellerbaugruppe mit variabler Nockenwellensteuerung an der Nockenwelle zu befestigen, indem der Gewindeabschnitt des Ventilgehäuses in die Nockenwelle eingreift.
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Daher besteht weiterhin die Notwendigkeit, eine verbesserte Steuerventilbaugruppe eines Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung bereitzustellen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Eine Steuerventilbaugruppe eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung, wobei das System mit variabler Nockenwellensteuerung eine Nockenwelle beinhaltet, beinhaltet ein Ventilgehäuse, das sich entlang einer Achse erstreckt. Das Ventilgehäuse beinhaltet einen Gewindeabschnitt, der derart angepasst ist, dass er in die Nockenwelle eingreift, um das Ventilgehäuse an der Nockenwelle zu befestigen, und einen Körperabschnitt, der axial von dem Gewindeabschnitt entlang der Achse beabstandet ist. Der Körperabschnitt ist um die Achse angeordnet und definiert einen Körperinnenraum. Die Steuerventilbaugruppe beinhaltet ebenso einen Kolben, der in dem Körperinneren angeordnet und entlang der Achse zwischen einer ersten Position neben dem Gewindeabschnitt und einer zweiten Position, die axial von der ersten Position entfernt ist, beweglich ist. Die Steuerventilbaugruppe beinhaltet ferner eine Kappe, die abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist. Die Kappe beinhaltet ein Drehmomentantriebselement, das derart konfiguriert ist, dass es von einem Werkzeug aufgenommen werden kann, um ein Drehmoment von dem Werkzeug für die Befestigung der Kappe an dem Körperabschnitt zu übertragen.
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Dementsprechend bietet die Steuerventilbaugruppe mit einer Kappe, die abnehmbar mit einem Körperabschnitt eines Ventilgehäuses gekoppelt ist, mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht, dass die Kappe abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist, das Einsetzen verschiedener Komponenten der Steuerventilbaugruppe, wie des Kolbens, in den Körperinnenraum. Zweitens kann die Kappe von dem Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses entfernt werden, wenn auf Komponenten der Steuerventilbaugruppe zugegriffen werden muss. Drittens ermöglicht, dass die Kappe abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist, das Verwenden verschiedener Konfigurationen und Größen der Kappe in der Steuerventilbaugruppe, während optional dieselbe Gestaltung des Ventilgehäuses beibehalten wird. Viertens kann das Drehmomentantriebselement der Kappe auf der Grundlage der Werkzeuggestaltung konfiguriert werden, die für die Befestigung der Kappe an dem Körperabschnitt verwendet wird.
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Eine Steuerventilbaugruppe eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung, wobei das System mit variabler Nockenwellensteuerung eine Nockenwelle beinhaltet, beinhaltet ein Ventilgehäuse, das sich entlang einer Achse erstreckt. Das Ventilgehäuse beinhaltet einen Gewindeabschnitt, der derart angepasst ist, dass er in die Nockenwelle eingreift, um das Ventilgehäuse an der Nockenwelle zu befestigen, und einen Körperabschnitt, der axial von dem Gewindeabschnitt entlang der Achse beabstandet ist. Der Körperabschnitt ist um die Achse angeordnet und definiert einen Körperinnenraum. Das Ventilgehäuse beinhaltet ferner eine Kappe, die mit dem Körperabschnitt einstückig ist und derart konfiguriert ist, dass sie von einem Werkzeug aufgenommen werden kann, um ein Drehmoment von dem Werkzeug für die Befestigung des Ventilgehäuses an der Nockenwelle zu übertragen. Die Steuerventilbaugruppe beinhaltet ebenso einen Kolben, der in dem Körperinneren angeordnet und entlang der Achse zwischen einer ersten Position neben dem Gewindeabschnitt und einer zweiten Position, die axial von der ersten Position entfernt ist, beweglich ist. Der Gewindeabschnitt des Ventilgehäuses ist abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt.
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Dementsprechend bietet die Steuerventilbaugruppe, bei der der Gewindeabschnitt des Ventilgehäuses abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist, mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht, dass der Gewindeabschnitt abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist, das Einsetzen verschiedener Komponenten der Steuerventilbaugruppe, wie des Kolbens, in den Körperinnenraum. Zweitens kann der Gewindeabschnitt von dem Gehäuseabschnitt des Ventilgehäuses entfernt werden, wenn auf Komponenten der Steuerventilbaugruppe zugegriffen werden muss. Drittens ermöglicht, dass der Gewindeabschnitt abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist, das Verwenden verschiedener Konfigurationen und Größen des Gewindeabschnitts in der Steuerventilbaugruppe, während optional dieselbe Gestaltung des Ventilgehäuses beibehalten wird. Beispielsweisel kann der Gewindeabschnitt des Körperabschnitts auf der Grundlage der Gestaltung der Nockenwelle angepasst werden.
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Figurenliste
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Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht anerkannt, da diese durch die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, hierbei zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer Steuerventilbaugruppe eines Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung, wobei das System mit variabler Nockenwellensteuerung eine Nockenwelle und den Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung beinhaltet, wobei der Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung ein Gehäuse, einen Rotor und eine Steuerventilbaugruppe beinhaltet, und wobei die Steuerventilbaugruppe ein Ventilgehäuse, das einen Körperabschnitt und einen Gewindeabschnitt beinhaltet, einen in einem Körperinneren des Körperabschnitts angeordneten Kolben und eine abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelte Kappe beinhaltet;
- 2 eine perspektivische Ansicht der Steuerventilbaugruppe von 1;
- 3 eine Querschnittsansicht der Steuerventilbaugruppe von 1;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Steuerventilbaugruppe;
- 5 ist eine Querschnittsansicht der Steuerventilbaugruppe von 4;
- 6 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Steuerventilbaugruppe, wobei der Gewindeabschnitt des Ventilgehäuses abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist;
- 7 ist eine Querschnittsansicht des Systems mit variabler Nockenwellensteuerung und des Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung einschließlich der Steuerventilbaugruppe von 6;
- 8 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der Steuerventilbaugruppe, wobei die Kappe und der Ventilkörper einstückig miteinander sind und der Gewindeabschnitt des Ventilgehäuses abnehmbar mit dem Körperabschnitt des Ventilgehäuses gekoppelt ist; und
- 9 eine Querschnittsansicht des Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung einschließlich des Steuerventils von 8.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, ist in 1 eine Steuerventilbaugruppe 20 eines Verstellers mit variabler Nockenwellensteuerung 22 eines Systems mit variabler Nockenwellensteuerung 24 gezeigt. Der Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung 22 beinhaltet ein Gehäuse 26 und einen Rotor 28. Das System mit variabler Nockenwellensteuerung 24 beinhaltet eine Nockenwelle 30.
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Die Steuerventilbaugruppe 20 beinhaltet ein Ventilgehäuse 32, das sich entlang einer Achse A erstreckt. Das Ventilgehäuse 32 beinhaltet einen Gewindeabschnitt 36, der mit der Nockenwelle 30 in Eingriff gebracht werden kann, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 zu befestigen. Es ist zu verstehen, dass das Ventilgehäuse 32 einschließlich des Gewindeabschnitts 36, der zum Eingriff mit der Nockenwelle 30 geeignet ist, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 zu befestigen, ebenso oder alternativ dazu geeignet sein kann, einen Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung an der Nockenwelle 30 zu befestigen, wie weiter unten im Detail beschrieben. Das Ventilgehäuse 32 beinhaltet ebenso einen Körperabschnitt 38, der axial von dem Gewindeabschnitt 36 entlang der Achse A beabstandet ist. Der Körperabschnitt 38 ist um die Achse A angeordnet und definiert einen Körperinnenraum 40. In einigen Ausführungsformen definieren der Gewindeabschnitt 36 und der Körperabschnitt 38 gemeinsam den Körperinnenraum 40. Die Steuerventilbaugruppe 20 beinhaltet ferner einen Kolben 42, der in dem Körperinneren 40 angeordnet und entlang der Achse A zwischen einer ersten Position neben dem Gewindeabschnitt 36 und einer zweiten Position, die axial von der ersten Position von dem Gewindeabschnitt 36 entfernt ist, beweglich ist. Der Gewindeabschnitt 36 kann eine dem Kolben 42 zugewandte Anschlagoberfläche 44 beinhalten, um eine axiale Bewegung des Kolbens 42 über die erste Position hinaus von der zweiten Position weg zu verhindern. Obwohl in den Fig. nicht gezeigt, kann der Gewindeabschnitt 36 an einer äußeren Körperoberfläche 46 ausgebildet sein, was die Gesamtlänge des Ventilgehäuses 32 verkürzt.
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Die Steuerventilbaugruppe 20 umfasst ebenso eine Kappe 48, die abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist. Typischerweise definieren die Kappe 48 und der Körperabschnitt 38 gemeinsam den Körperinnenraum 40. In einigen Ausführungsformen definieren die Kappe 48, der Körperabschnitt 38 und der Gewindeabschnitt 36 gemeinsam den Körperinnenraum 40, wie in 1, 3, und 5-7 gezeigt. Die Kappe 48 nimmt die internen Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20 auf, wie den Kolben 42.
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Es ermöglicht, dass die Kappe 48 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, das Einsetzen verschiedener Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20, wie des Kolbens 42, in den Körperinnenraum 40. Wenn auf Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20 zugegriffen werden muss, kann außerdem die Kappe 48 von dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 entfernt (d. h. entkoppelt) werden. Außerdem ermöglicht, dass die Kappe 48 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, das Verwenden verschiedener Konfigurationen und Größen der Kappe 48 in der Steuerventilbaugruppe 20, während optional dieselbe Gestaltung des Ventilgehäuses 32 beibehalten wird.
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Wie in 1-7 gezeigt, beinhaltet die Kappe 48 ein Drehmomentantriebselement 50, das derart konfiguriert ist, dass es von einem Werkzeug aufgenommen wird, um ein Drehmoment von dem Werkzeug für die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 zu übertragen. Das Drehmomentantriebselement 50, das ein Drehmoment des Werkzeugs überträgt, treibt das Ventilgehäuse 32 in Eingriff mit der Nockenwelle 30. Die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 befestigt letztlich das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 und/oder den Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung 22 an der Nockenwelle 30. Mit anderen Worten: Die Kappe 48 treibt das Ventilgehäuse 32 in Eingriff mit der Nockenwelle 30. Das Drehmomentantriebselement 50 der Kappe 48 kann auf der Grundlage der Werkzeuggestaltung konfiguriert werden, die für die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 verwendet wird. Mit anderen Worten: Da die Kappe 48 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, kann das Drehmomentantriebselement 50 spezifisch auf der Grundlage des Werkzeugs gestaltet werden, das für die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 verwendet wird. Im Wesentlichen muss nur die Kappe 48 und insbesondere das Drehmomentantriebselement 50 auf der Grundlage des Werkzeugs gestaltet werden, das für die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 verwendet wird, anstatt das Ventilgehäuse 32 neu zu gestalten, wenn das Ventilgehäuse 32 ein Drehmomentantriebselement aufweist, was eine größere Modularität der Steuerventilbaugruppe 20 ermöglicht. In einer Ausführungsform ist die Kappe 48 über ein Gewinde mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt. In anderen Ausführungsformen kann die Kappe 48 mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 drehfest gelagert sein.
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Das Drehmomentantriebselement 50 kann sich von dem Körperabschnitt 38 und dem Gewindeabschnitt 36 in Bezug auf die Achse A weg erstrecken. Dadurch, dass sich das Drehmomentantriebselement 50 von dem Körperabschnitt 38 und dem Gewindeabschnitt 36 in Bezug auf die Achse A weg erstreckt, stellt das Werkzeug einen leichteren Zugang zu dem Drehmomentantriebselement 50 bereit. Es ist zu beachten, dass das Drehmomentantriebselement 50 in der Kappe 48 ausgespart sein kann und derart konfiguriert ist, dass es ein Werkzeug für die Übertragung des Drehmoments von dem Werkzeug für die Befestigung der Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 aufnehmen kann.
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In einer Ausführungsform weist das Drehmomentantriebselement 50 eine sechseckige Konfiguration auf, wie sie üblicherweise als eine Sechskantmutter bezeichnet wird. Wenn das Drehmomentantriebselement 50 eine sechseckige Konfiguration aufweist, ist das Drehmomentantriebselement 50 derart konfiguriert, dass es von einem Werkzeug aufgenommen wird, das ebenso eine sechseckige Konfiguration aufweist, um die Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 zu befestigen. Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht, dass die Kappe 48 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, das Verwenden verschiedener Konfigurationen und Größen der Kappe 48 in der Steuerventilbaugruppe 20. Dies ist vorabteilhaft, weil die Kappe 48 auf der Grundlage von Gestaltungsparametern des Werkzeugs gestaltet werden kann und die Gestaltung der übrigen Komponenten der Steuerventilbaugruppe, insbesondere des Ventilgehäuses 32, für unterschiedliche Anwendungen der Steuerventilbaugruppe 20 nicht neu gestaltet werden muss.
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Wie in 1, 3 und 5-7 kann die Kappe 48 einen Kappenrückhalteflansch 52 beinhalten, der sich in Richtung der Achse A erstreckt, um den Kolben 42 in dem Körperinnenraum 40 zurückzuhalten. Beispielsweise kann der Kolben 42 mit dem Kappenhalteflansch 52 in Eingriff gebracht werden, wenn er sich in der zweiten Position befindet, um eine axiale Bewegung des Kolbens 42 über die zweite Position hinaus weg von der ersten Position zu verhindern. Da der Kappenhalteflansch 52 mit dem Kolben 42 in Eingriff gebracht werden, kann die Kappe 48 die Hublänge des Kolbens 42 einstellen. Der Kolben 42 kann einen Kolbenflansch 54 beinhalten, der sich von der Achse A weg erstreckt und derart konfiguriert ist, dass er in den Kappenhalteflansch 52 eingreift, wenn sich der Kolben 42 in der zweiten Position befindet. Wenn die Kappe 48 den Kappenhalteflansch 52 beinhaltet, ist die Steuerventilbaugruppe 20 frei von einem Sprengring, der eine axiale Bewegung des Kolbens über die zweite Position hinaus verhindert. Der Kappenhalteflansch 52 ist robuster als ein herkömmlicher Sprengring, da die Kappe 48 mit dem Körperabschnitt 38 gekoppelt ist, wie durch einen Gewindeeingriff, der robust genug ist, um wiederholten Eingriff durch den Kolben 42 zu verkraften.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 1, 3 und 5-7 definiert in einer Ausführungsform der Kappenhalteflansch 52 einen Kappenhohlraum 56 und beinhaltet der Kolben 42 einen Kolbenvorsprung 58, der in den Kappenhohlraum 56 hineinragen kann, wenn sich der Kolben 42 in der zweiten Position befindet. Der Kappenhohlraum 56 kann ferner als ein Kappenloch 60 derart definiert sein, dass sich der Kolbenvorsprung 58 des Kolbenvorsprungs 58 über die Kappe 48 erstreckt, wenn in der zweiten Position. Das Kappenloch 60, wenn vorhanden, ermöglicht es einem Magneten mit variabler Kraft (nicht gezeigt, kann jedoch in dem Versteller 22 mit variabler Nockenwellensteuerung enthalten sein), mit dem Kolben 42 in Eingriff zu kommen, um den Kolben 42 zwischen der ersten und zweiten Position zu bewegen.
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Das Ventilgehäuse 32 kann einen äußeren Gehäuseflansch 62 beinhalten, der sich von der Achse A weg erstreckt, wie in 1-3 gezeigt. Insbesondere kann der Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 den äußeren Körperflansch 62 beinhalten, der sich von der Achse A weg erstreckt. Wenn er vorhanden ist, ist der äußere Körperflansch 62 derart ausgelegt, dass er mit dem Rotor 28 oder einer anderen Komponente, wie einer Mittelplatte oder einem Sensorrad, das mit dem Rotor 28 verbunden ist, in Eingriff kommt, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 und/oder den Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung 22 an der Nockenwelle 30 axial zu sichern. Alternativ, wie in 4-7 gezeigt, kann die Kappe 48 einen äußeren Kappenflansch 66 aufweisen, der sich von der Achse A weg erstreckt. Wenn vorhanden, ist der äußere Kappenflansch 66 derart ausgelegt, dass er mit dem Rotor 28 oder einer mit dem Rotor 28 verbundenen Komponente in Eingriff kommt, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 und/oder den Versteller 22 mit variabler Nockenwellensteuerung an der Nockenwelle 30 axial zu befestigen. Wenn die Kappe 48 den äußeren Kappenflansch 66 beinhaltet, kann der äußere Kappenflansch 66 auf der Grundlage der Gestaltung des Rotors 28 spezifisch gestaltet sein. Mit anderen Worten, stellen die Kappe 48 und der äußere Kappenflansch 66 eine Modularität der Steuerventilbaugruppe 20 bereit, da die Gestaltung der Kappe 48 und des äußeren Kappenflansches 66 auf Grundlage der Anforderungen des Verstellers 22 mit variabler Nockenwellensteuerung geändert werden kann, anstatt das gesamte Ventilgehäuse 32 neu zu gestalten. Das Drehmomentantriebselement 50 kann sich von dem äußeren Kappenflansch 66 und dem Gewindeabschnitt 36 in Bezug auf die Achse A weg erstrecken. Es gilt zu beachten, dass die in 1-3 gezeigte Kappe 48 ebenso in der in 6 und 7 gezeigten Steuerventilbaugruppe 20 verwendet werden.
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Die Kappe 48 kann einen Kappengewindeabschnitt 64 beinhalten, um in den Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 einzugreifen, um die Kappe 48 an dem Körperabschnitt 38 zu befestigen. Wie in 1, 3 und 5-7 gezeigt, befindet sich der Kappengewindeabschnitt 64 an einem Innendurchmesser der Kappe 48, der der Achse A zugewandt ist. Es gilt jedoch zu beachten, dass sich der Kappengewindeabschnitt 64 an einem Außendurchmesser der Kappe 48 befinden kann.
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Der Gewindeabschnitt 36 und der Körperabschnitt 38 können einteilig sein, d. h. aus einem Stück bestehen. In solchen Ausführungsformen kann das Ventilgehäuse 32 weiter als eine Mittelschraube definiert sein. Die Tatsache, dass der Gewindeabschnitt 36 und der Körperabschnitt 38 einstückig miteinander sind, ermöglicht eine einfachere Installation, da der Körperabschnitt 38 und der Gewindeabschnitt 36 gleichzeitig mit der Nockenwelle 30 gekoppelt werden können.
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In einer Ausführungsform, wie in 6 und 7 gezeigt, ist der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt. Die Tatsache, dass der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, bietet mehrere Vorteile. Erstens kann derselbe Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 für verschiedene Gestaltungen der Nockenwelle 30 verwendet werden. Wenn der Gewindeabschnitt 36 beispielsweise abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 gekoppelt ist, kann der Gewindeabschnitt 36 für jede spezifische Nockenwelle 30 gestaltet werden, anstatt das gesamte Ventilgehäuse 32 neu gestalten zu müssen. Selbst bei unterschiedlichen Ausführungen der Nockenwelle 30 kann derselbe Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 verwendet werden, da die Abmessungen des Gewindeabschnitts 36 (d. h. Gewindesteigung, Durchmesser usw.) geändert werden können, damit der Gewindeabschnitt mit dem Körperabschnitt 38 und der Nockenwelle 30 gekoppelt werden kann. Zweitens kann der Gewindeabschnitt 36 den Körperinnenraum 40 fluidisch von einem Nockenwelleninnenraum 68 trennen, der durch die Nockenwelle 30 definiert ist. Mit anderen Worten, definiert der Gewindeabschnitt 36 gemeinsam den Körperinnenraum 40 und den Nockenwelleninnenraum 68. Drittens ermöglicht, dass der Gewindeabschnitt 36 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, das Einsetzen verschiedener Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20 von der Seite des Gewindeabschnitts des Ventilgehäuses 32, wie des Kolbens 42, in den Körperinnenraum 40. Wenn auf Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20 zugegriffen werden muss, kann der Gewindeabschnitt 36 von dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 entfernt (d. h. entkoppelt) werden. Viertens ermöglicht, dass der Gewindeabschnitt 36 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, das Bereitstellen einer größeren Modularität der Steuerventilbaugruppe 20 als ein Ganzes, da bei einer Änderung der Gestaltung der Nockenwelle nur der Gewindeabschnitt 36 neu gestaltet werden muss, um den Versteller mit variabler Nockenwellensteuerung 22 an der Nockenwelle 30 zu befestigen. In Ausführungsformen, bei denen sowohl die Kappe 48 als auch der Gewindeabschnitt 36 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 gekoppelt sind, können verschiedene Komponenten der Steuerventilbaugruppe 20, wie der Kolben 42, von beiden Seiten des Körperabschnitts 38 eingesetzt werden, was eine größere Gestaltungsflexibilität ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht, dass die Kappe 48 und der Gewindeabschnitt 36 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 gekoppelt sind, das Bereitstellen einer noch größeren Modularität, da der Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 dieselbe Gestaltung beibehalten kann und nur die Kappe 48 und der Gewindeabschnitt 36 auf Grundlage der Konfiguration des Werkzeugs beziehungsweise der Nockenwelle 30 neu gestaltet werden müssen.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 6 und 7 kann der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 einen Einschnürungsabschnitt 70 in Bezug auf die Achse A beinhalten. Mit dem Einschnürungsabschnitt 70 kann der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 das Ausmaß der axialen Dehnung des Gewindeabschnitts 36 steuern, um gegenüber verschiedenen Geräuschfaktoren während des Betriebs der Steuerventilbaugruppe 20 als ein Ergebnis verschiedener Bedingungen robust zu sein, wie wechselnde Temperatur, unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, auf die verschiedene Komponenten des Systems 24 mit variabler Nockenwellensteuerung treffen, Einbettungsverlust im Laufe der Zeit für die eingespannten Komponenten, wie einen Rotor, ein Sensorrad, eine Mittelplatte usw., des Systems 24 mit variabler Nockenwellensteuerung usw. Der Einschnürungsabschnitt 70 kann in Bezug auf die Achse A konkav sein oder eine andere Form aufweisen, die den Querschnitt des Gewindeabschnitts 36 reduziert, wie in 6 und 7 gezeigt.
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Der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 kann einen ersten Eingriffsabschnitt 72, der derart gestaltet ist, dass er in die Nockenwelle 30 eingreift, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 zu befestigen, und einen zweiten Eingriffsabschnitt 74 beinhalten, der derart gestaltet ist, dass er in den Körperabschnitt 38 eingreift, um den Gewindeabschnitt 36 an dem Körperabschnitt 38 zu befestigen. Typischerweise beinhaltet der erste Eingriffsabschnitt 72 ein Gewinde, um mit der Nockenwelle 30 in Gewindeeingriff zu kommen, um den Gewindeabschnitt 36 an der Nockenwelle 30 zu befestigen, und der zweite Eingriffsabschnitt 74 beinhaltet typischerweise ein Gewinde, um mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 in Gewindeeingriff zu kommen. In solchen Ausführungsformen kann der erste Eingriffsabschnitt 72 eine andere Gewindesteigung und -größe aufweisen als der zweite Eingriffsabschnitt. Beispielsweise kann der erste Eingriffsabschnitt 72 eine kleinere Gewindegröße und eine andere Steigung als der zweite Eingriffsabschnitt 74 aufweisen. Es gilt zu beachten, dass der zweite Eingriffsabschnitt 74 durch andere geeignete Strukturen, wie Verriegelungslaschen, in den Körperabschnitt 38 eingreifen kann, um den Gewindeabschnitt 36 in Bezug auf den Körperabschnitt 38 axial zurückzuhalten.
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Die Kappe 48 kann ein Kappenmaterial aufweisen und das Ventilgehäuse 32 kann ein von dem Kappenmaterial verschiedenen Gehäusematerial aufweisen. Das Kappenmaterial kann beispielsweise eine Stahlsorte sein, die im Vergleich zum Gehäusematerial eine höhere Zähigkeit und Schlagfestigkeit aufweist, da das Werkzeug die Kappe 48 berührt. Das Gehäusematerial kann ebenso aus Stahl bestehen und, wie vorstehend erwähnt, eine Stahlsorte sein, die im Vergleich zu dem Kappenmaterial eine geringere Zähigkeit und Schlagfestigkeit aufweist.
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In Ausführungsformen, bei denen der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt ist, kann der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 ein Gewindematerial aufweisen und kann der Körperabschnitt 38 ein von dem Gewindematerial verschiedenes Körpermaterial aufweisen. Das Gewindematerial kann beispielsweise eine Stahlsorte mit höherer Duktilität im Vergleich zu dem Gehäusematerial sein, da sich das Gewindematerial während des Betriebs des Systems 24 mit variabler Nockenwellensteuerung dehnen kann. Das Gehäusematerial kann ebenso aus Stahl bestehen und, wie vorstehend erwähnt, eine Stahlsorte sein, die im Vergleich zu dem Gewindematerial eine geringere Duktilität aufweist. Die Tatsache, dass das Gewindematerial und das Körpermaterial unterschiedlich sind, ermöglicht es, dass der Gewindeabschnitt 36 und der Körperabschnitt 38 jeweils spezifisch gestaltet sind, um die technischen Anforderungen des Gewindeabschnitts 36 und des Körperabschnitts 38 zu erfüllen. Daher können die Materialien für den Gewindeabschnitt 36 und den Körperabschnitt 38 die Kosten der Steuerventilbaugruppe 20 senken, anstatt dass die Materialien des Gewindeabschnitts und des Körperabschnitts identisch sind, und gleichzeitig die technischen Anforderungen jeder Komponente erfüllt werden.
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Die Steuerventilbaugruppe 20 kann ein Rückschlagventil 76 beinhalten. In einer Ausführungsform ist das Rückschlagventil 76 innerhalb des Gewindeabschnitts 36 des Ventilgehäuses 32 angeordnet, wie in den 6 und 7 gezeigt. Die Anordnung des Rückschlagventils 76 innerhalb des Gewindeabschnitts 36 des Ventilgehäuses 32, insbesondere wenn der Gewindeabschnitt 36 abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 gekoppelt ist, ermöglicht eine weitere Flexibilität bei der Anordnung der internen Komponenten und Durchgänge, wodurch das Rückschlagventil 76 als Teil des Gewindeabschnitts 36 vormontiert werden kann. Zusätzlich kann der Gewindeabschnitt 36 abhängig von den Gestaltungsanforderungen jedes Systems mit variabler Nockenwellensteuerung angepasst werden. Die Steuerventilbaugruppe 20 kann weitere Komponenten innerhalb des Gewindeabschnitts 36 beinhalten, wie ein Filter.
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Wie in 8 und 9 gezeigt, beinhaltet das Ventilgehäuse 32 den Gewindeabschnitt 36, der zum Eingriff mit der Nockenwelle 30 ausgelegt ist, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 zu befestigen. Das Ventilgehäuse 32 beinhaltet ebenso den Körperabschnitt 38, der axial von dem Gewindeabschnitt 36 entlang der Achse A beabstandet ist. Der Körperabschnitt 38 ist um die Achse A angeordnet und definiert den Körperinnenraum 40. Das Ventilgehäuse 32 beinhaltet ferner die Kappe 48, die mit dem Körperabschnitt 38 einstückig ist, d. h. aus einem Stück besteht, und derart konfiguriert ist, dass sie von dem Werkzeug aufgenommen werden kann, um ein Drehmoment von dem Werkzeug für die Befestigung des Ventilgehäuses 32 an die Nockenwelle 30 zu übertragen. Die Steuerventilbaugruppe 20 beinhaltet den Kolben 42, der in dem Körperinneren 40 angeordnet und entlang der Achse A zwischen einer ersten Position neben dem Gewindeabschnitt 36 und einer zweiten Position, die axial von der ersten Position von dem Gewindeabschnitt 36 entfernt ist, beweglich ist. Der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 ist abnehmbar mit dem Körperabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 gekoppelt.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 8 und 9 ist der erste Eingriffsabschnitt 72 ausgelegt, um mit der Nockenwelle 30 in Eingriff zu kommen, um das Ventilgehäuse 32 an der Nockenwelle 30 zu befestigen, und der zweite Eingriffsabschnitt 74 ist derart konfiguriert, dass er mit dem Körperabschnitt 38 in Eingriff kommt, um den Gewindeabschnitt 36 an dem Körperabschnitt 38 zu befestigen.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 8 und 9 kann die Steuerventilbaugruppe 20 ein Rückschlagventil 76 beinhalten, das innerhalb des Gewindeabschnitts 36 des Ventilgehäuses 32 angeordnet ist. Die Anordnung des Rückschlagventils 76 innerhalb des Gewindeabschnitts 36 des Ventilgehäuses 32 ermöglicht eine weitere Flexibilität bei der Anordnung der internen Komponenten und Durchgänge, wodurch das Rückschlagventil 76 als Teil des Gewindeabschnitts 36 vormontiert werden kann. Zusätzlich kann der Gewindeabschnitt 36 abhängig von den Gestaltungsanforderungen jedes Systems mit variabler Nockenwellensteuerung angepasst werden. Die Steuerventilbaugruppe 20 kann weitere Komponenten innerhalb des Gewindeabschnitts 36 beinhalten, wie ein Filter.
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Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 8 und 9 kann der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 einen Einschnürungsabschnitt 70 in Bezug auf die Achse A beinhalten. Wie vorstehend beschrieben, kann mit dem Einschnürungsabschnitt 70 der Gewindeabschnitt 36 des Ventilgehäuses 32 das Ausmaß der axialen Dehnung des Gewindeabschnitts 36 steuern, um gegenüber verschiedenen Geräuschfaktoren während des Betriebs der Steuerventilbaugruppe 20 als ein Ergebnis verschiedener Bedingungen robust zu sein, wie wechselnde Temperatur, unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, auf die verschiedene Komponenten des Systems 24 mit variabler Nockenwellensteuerung treffen, Einbettungsverlust im Laufe der Zeit für die eingespannten Komponenten, wie einen Rotor, ein Sensorrad, eine Mittelplatte usw., des Systems 24 mit variabler Nockenwellensteuerung usw. Der Einschnürungsabschnitt 70 kann in Bezug auf die Achse A konkav sein oder eine andere Form aufweisen, die den Querschnitt des Gewindeabschnitts 36 reduziert.
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Die Erfindung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben, und es ist zu verstehen, dass die Terminologie, die verwendet wurde, eher beschreibender als einschränkender Natur sein soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind in dem Licht der vorstehenden Lehren möglich und die Erfindung kann auf eine andere Weise als die spezifisch beschriebene praktiziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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