WO2011061216A2 - Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung mit passivem zusatzdruckspeicher - Google Patents

Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung mit passivem zusatzdruckspeicher Download PDF

Info

Publication number
WO2011061216A2
WO2011061216A2 PCT/EP2010/067657 EP2010067657W WO2011061216A2 WO 2011061216 A2 WO2011061216 A2 WO 2011061216A2 EP 2010067657 W EP2010067657 W EP 2010067657W WO 2011061216 A2 WO2011061216 A2 WO 2011061216A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
displacement element
end position
switching
pressure supply
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/067657
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011061216A3 (de
Inventor
Mathias Boegershausen
Michael Busse
Eduard Golovatai-Schmidt
Andreas Strauss
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg filed Critical Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority to US13/510,694 priority Critical patent/US8485152B2/en
Publication of WO2011061216A2 publication Critical patent/WO2011061216A2/de
Publication of WO2011061216A3 publication Critical patent/WO2011061216A3/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0475Hollow camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446Fluid accumulators for the feeding circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

Definitions

  • the invention relates to the technical field of internal combustion engines and relates to a switchable device integrated in a cavity of a camshaft for supplying pressure to consumers of an internal combustion engine.
  • the object of the present invention is to further develop conventional pressure accumulator for supplying pressure to consumers in an internal combustion engine in an advantageous manner.
  • a switchable device for supplying pressure to at least one consumer of an internal combustion engine.
  • the consumer may in particular be a hydraulic camshaft adjuster for adjusting the phase angle between crankshaft and camshaft.
  • the device is used for example in an electro-hydraulic valve actuating device of the internal combustion engine.
  • the pressure supply device comprises an active (switchable) accumulator and a passive (non-switchable) pressure accumulator, which are each integrated in a cavity of a camshaft.
  • the active pressure accumulator comprises a cavity disposed in the first displacement element, which is displaceable between a first end position and a second end position.
  • the first displacement element has a first pressure surface which, together with a wall of the cavity, at least partially delimits a first reservoir, which can be connected or connected to the load in a fluid-conducting manner.
  • the displacement element can be designed, for example, in the form of a piston with an end-face pressure surface.
  • the active pressure accumulator further comprises a first energy accumulator, which interacts with the first displacement element so that the first displacement element can be displaced from the first end position to the second end position by pressurizing the first reservoir against the force of the first energy accumulator.
  • the first energy accumulator is designed for example as a spring element, in particular in the form of a compression spring, wherein any other suitable spring type can be used.
  • the active pressure accumulator further comprises a locking mechanism by which the first displacement element in the second end position, in which the first energy accumulator is tensioned, can be releasably locked.
  • the active accumulator further comprises an actuated by an actuator switching mechanism having a switching element, which can be brought into at least two switching positions, wherein the switching element cooperates with the locking mechanism, that maintained the locking of the first displacement element in a first switching position and released in a second switching position becomes.
  • the switching element is displaceable by a rotationally coupled from the camshaft actuator between the two switching positions.
  • the passive pressure accumulator comprises a cavity arranged in the second displacement element, which is displaceable between a first end position and a second end position.
  • the second displacement element is provided with a second pressure surface which limits at least partially a second reservoir together with the wall of the cavity.
  • the passive pressure accumulator further comprises a cooperating with the second displacement element second energy accumulator, wherein the second displacement element is displaceable by pressurizing the second reservoir against the force of the second force accumulator from the first end position to the second end position.
  • the first storage space and the second storage space communicate with one another, ie they are in constant fluid-conducting connection and can be fluid-conductively connected or connected to a pressure or pressure medium source.
  • the two storage rooms are connected to the lubricating oil circuit of the internal combustion engine, wherein an oil pump serves as a pressure source and oil of the lubricating oil circuit is used as a pressure medium.
  • the inventive device allows for a comparatively small space requirement, a reliable and secure pressure supply to consumers of an internal combustion engine, which is independent of the pressure in the lubrication circuit of the internal combustion engine available. In this case, a relatively large volume of pressure medium can be provided by the two storage rooms.
  • a particular advantage of the device according to the invention results from the fact that the passive pressure accumulator is used for the pressure supply of consumers during operation of the internal combustion engine, whereas the active pressure accumulator can be used only for starting the internal combustion engine and charged during operation of the internal combustion engine for the next start becomes.
  • a hydraulic camshaft adjuster for pressure supply of the second reservoir between the first reservoir and the consumer is arranged so that the consumer, for example, a hydraulic camshaft adjuster can be supplied in a simple manner during operation of the internal combustion engine with pressure.
  • the second storage space can be fluidly connected or connected to the pressure source and the consumer with the interposition of at least one discharge safety device.
  • the leakage protection is designed so that it allows the flow of pressurized pressure medium, whereas it blocks the flow of non-pressurized, only the hydrostatic pressure underlying the pressure medium.
  • the leakage protection can serve as a boundary of the second storage space and can in particular form a stop for the second displacement element in the first end position.
  • a hollow guide element guiding the second displacement element is received in a passage opening of the support element, via the cavity of which the two storage spaces communicate with one another.
  • the active pressure accumulator comprises a ball carrier rigidly connected to the camshaft, which surrounds the switching element.
  • the ball carrier has a plurality of openings, in each of which a ball is received radially freely movable. In this case, the balls are radially supported by a support surface formed by the switching element.
  • the device further comprises a locking element which is rigidly connected to the first displacement element and which is provided with a locking portion which, in the second end position of the first displacement element, engages with the balls, for example by engaging them behind, thereby engaging the first displacement element to lock the camshaft.
  • the locking element does not engage with the balls, so that the first displacement element is not locked.
  • a first return element is provided which is arranged so that the switching element is displaceable relative to the ball carrier against the force of the first return element by the actuator from the first switching position to the second switching position.
  • the first return element is for example designed as a spring element, in particular in the form of a compression spring, wherein any other suitable spring type can be used.
  • the support surface of the switching element is provided with at least one recess associated with the balls, which is formed and arranged so that the balls in the second switching position of the switching element in the recess can be at least partially received, so that the locking portion disengaged passes with the balls and the locking of the first displacement element is released.
  • the balls are not received by the recess of the support surface in the first switching position of the switching element, so that the locking of the first displacement element is maintained.
  • a Stülpelement which is displaceable by the first displacement element against the force of a second return element, wherein the Stülpelement is formed so that in the first end position of the first displacement element to the balls inverts to their radial position assurance and releases them in the second end position.
  • the second return element is formed, for example, as a spring element, in particular in the form of a compression spring, wherein any other suitable spring type can be used.
  • the latter is provided with a closure element which closes the camshaft outwards and on which the first energy store of the first displacement element is supported.
  • the closure element can serve in particular for securing the position of the force accumulator.
  • the pressure source via a blocking in the direction of the pressure source check valve with the consumer and the two storage spaces fluidly connected or connected.
  • the device according to the invention it may be advantageous if it is connected to the lubricating oil circuit of the internal combustion engine, so that oil from the lubricating oil circuit is used as a pressure medium.
  • the invention further extends to an internal combustion engine which is equipped with at least one switchable device as described above for supplying pressure to at least one consumer.
  • FIG. 1 shows a schematic overview representation, with reference to which the connection of the device for supplying pressure of FIG. 1 to the lubricating oil circuit of an internal combustion engine is illustrated;
  • FIG. 2 shows a schematic axial section of an embodiment of the device according to the invention for pressure supply
  • Fig. 3 is an enlarged detail of Figure 2 illustrating the active pressure accumulator of the device for supplying pressure with locked switching element.
  • 4 shows an enlarged detail of FIG. 2 for illustrating the active pressure accumulator of the device for supplying pressure with the switching element released;
  • Fig. 5 is an enlarged detail of Fig. 2 for illustrating the passive pressure accumulator of the device for supplying pressure with a released switching element.
  • the device designated overall by the reference numeral 1 comprises a camshaft 2, for example constructed, which has a plurality of cams 69 and is rotatably mounted on the bearing points 70 about a central axis of rotation 7. Equally, however, it would also be conceivable that the camshaft 2 is produced by forging.
  • an active (switchable) pressure accumulator 85 and a passive pressure accumulator 86 are integrated.
  • Active accumulator 85 is shown enlarged in Figures 3 and 4, with Figure 3 corresponding to a charged (cocked) condition and Figure 4 illustrating a snapshot during the decompression operation.
  • the passive pressure accumulator 86 is shown enlarged in a charged state.
  • a cavity 3 is recessed in the camshaft 2.
  • a first displacement element embodied in the form of a first piston 4 is accommodated axially displaceably in the cavity 3.
  • a closure body 5 designed in the form of a stepped cylinder is pressed into the cavity 3 of the camshaft 2, which extends into the cavity 3 from one end of the camshaft 2.
  • the closure body 5 in a terminal first section 8 with a larger diameter and an adjoining- the second portion 9 are divided with a smaller diameter, resulting in an annular step 10.
  • a first force-storing spring (helical compression spring) 1 1 serving as the first force store is supported by its one end, which bears against the first piston 4 with its other end.
  • the closure member 5 fixedly connected to the camshaft 2 is provided with a central axial bore 6, in which a shift rod 12 is received axially displaceable.
  • the shift rod 12 can be actuated by an electromagnetic actuator 17 arranged at one end of the camshaft 2, for which purpose a plunger 19 acts on a front-side abutment surface 18 of the shift rod 12.
  • the shift rod 12 is part of a shift mechanism for releasing a locking mechanism for the first piston 4, which will be explained in more detail below.
  • a second displacement element embodied in the form of a second piston 76 is accommodated axially displaceably in the cavity 3 of the camshaft 2. Furthermore, a support body 71 designed in the form of a stepped cylinder is pressed into the cavity 3 of the camshaft 2. It may be subdivided into a first section 72 having a larger diameter and an adjoining second section 73 having a smaller diameter, resulting in an annular step 74. At the annular step 74 of the support body 71, serving as a second energy storage, second power storage spring (helical compression spring) 76 is supported with its one end, which rests with its other end to the second piston 76.
  • second power storage spring helical compression spring
  • a hollow tube 78 is received, on which the second piston 76 is mounted axially displaceable. Via a sealing element 84 of the second piston 76 is friction against the wall 14 of the cavity 3 of the camshaft 2, wherein the sealing element 84 provides an oil-tight connection between the second piston 76 and the wall 14. Furthermore, an annular seal 29 is provided between the first portion 72 of the support body 71 and the wall 14.
  • the first piston 4 has a front-side first pressure surface 13 which, together with an (inner) wall 14 of the cavity 3 of the camshaft 2 and an end face 80 of the support body 71 facing the first piston 4, defines a first reservoir 15 for pressurized oil 28.
  • the first reservoir 15 is closed to the outside oil-tight.
  • the second piston 76 has a front-side second pressure surface 82 which, together with the wall 14 of the cavity 3 of the camshaft 2 and an outlet protection 16, defines a second reservoir 83 for pressurized oil 28.
  • the first reservoir 15 communicates via the cavity 79 of the hollow tube 78 with the second reservoir 83.
  • a hydraulic camshaft adjuster 21 is fastened to the end face of the camshaft 2, for example, by means of a central screw (not shown).
  • the hydraulic camshaft adjuster 21 comprises a driving part which is drivingly connected to the crankshaft via a drive wheel and a camshaft-fixed driven part, as well as a hydraulic actuator connected between driving and driven part, which transmits the torque from the to the driven part and an adjustment and Fixing the rotational position between them possible.
  • the hydraulic actuator is provided with at least one oppositely acting pressure chamber pair, which is specifically acted upon by pressure oil, to bring about a change in the rotational position between the input and output part by generating a pressure gradient across the two pressure chambers.
  • Hydraulic camshaft adjusters as such are well known to the person skilled in the art and described in detail for example in the publications DE 202005008264 IM, EP 1596040 A2, DE 102005013141 A1, DE 19908934 A1 and WO 2006/039966 by the applicant, so that no further details need to be given here.
  • a not-shown control valve for controlling the oil flows is arranged, through which the pressure chambers of the camshaft adjuster 21 via oil paths 26 optional with a in the form of an oil pump 22aded-.
  • the second reservoir 83 is fluid-conductively connected to the oil pump 22 via a pressure line 24.
  • the pressure line 24 opens upstream of the discharge protection 16 in pressure channels 68, which are in fluid communication via the control valve with the oil paths 26 and the second reservoir 83.
  • both the two storage spaces 15, 83 and the hydraulic camshaft adjuster 21 are fluidly connected via the pressure line 24 to the oil pump 22.
  • further consumers upstream of the check valve 25 are connected to the pressure line 24, such as supporting elements 27 and the bearings 70 of the camshaft 2, which must be supplied with pressure oil 28.
  • the first piston 4 by pressurizing the first reservoir 15 against the spring force of the first energy storage spring 1 1 and the second Pistons 76 are displaced by pressurization of the second storage space 83 against the spring force of the second energy storage spring 76.
  • the pressure oil 28 in this case passes the outlet protection 16, which is permeable to pressurized pressure oil 28.
  • the second piston 76 of a first end position, in which it rests against the leakage protection 16, in a second end position, in which the second force storage spring 76 is stretched or more tensioned in the presence of a bias shifted.
  • first piston 4 is displaced from a first end position, in which it rests against the support body 71, into a second end position, in which the first force-storing spring 11 is tensioned or, if there is a bias voltage, more strongly tensioned.
  • the spring force of the first energy storage spring 1 1 is greater than the spring force of the second energy storage spring 76, so that upon pressurization of the communicating storage spaces 15, 83, the second energy storage spring 76 is compressed prior to the first energy storage spring 1 1.
  • the spring force of the first energy storage spring 1 1 may for example be designed with respect to a maximum oil pressure in the cylinder head, while the spring force of the second energy storage spring 76 may result from the map of the hydraulic camshaft adjuster 21.
  • the locking mechanism comprises a sleeve-shaped ball carrier 31, which is pressed into a sleeve-shaped end section 30 of the closure body 5 and has a plurality of radial bores 32 distributed in the circumferential direction, in each of which a ball 33 is accommodated.
  • the holes 32 each have a larger diameter than the balls 33, so that they are radially freely movable in the bores 32.
  • the ball carrier 31 is provided on its side facing away from the closure body 5 side with an end face 58.
  • a sleeve body 36 is pressed into a cavity 35 of the ball carrier 31, which abuts with a first piston 59 facing away from the first end face 59, a shoulder 39 of the closure body 5, wherein oil leakage is ensured by an intermediate ring seal 29.
  • An opposite second end surface 60 of the sleeve body 36 forms an end stop for a rigidly connected to the shift rod 12 Druckpin 37th
  • An outer circumferential surface 41 of the switching pin 37 is provided with an annular groove 38 in the form of a spherical shell, which is assigned to the balls 33.
  • the switching pin 37 is provided with a sleeve-shaped end section 42, in which a return spring 43 is accommodated.
  • the return spring 43 is supported with its one end on an annular step 46 formed by the switching pin 37 and with its other end on a punch 44.
  • the punch 44 bears against an inner surface 34 of the first piston 4.
  • a snap ring 45 of the punch 44 is secured against falling out of the end portion 42 of the switch pin 37.
  • an at least approximately sleeve-shaped Stülpenia 47 is arranged axially movable to the ball carrier 31 on an outer circumferential surface 40 of the ball carrier 31.
  • the Stülp analyses 47 is acted upon by a Stülpfeder 49, which is here formed for example as a compression spring.
  • the turn-up spring 49 is supported at one end on an end face 62 of the closure body 5 and at its other end on an annular step 48 of the Stülp analysess 47, so that the Stülp emotions 47 is acted upon by the spring force of the Stülpfeder 49 in the direction of the switching pin 37 .
  • the Stülp analyses 47 for example, made of sheet steel is provided with a Stülpabêt 50 which inverts in the locked position shown in FIG. 3 on the balls 33 and thus serves as a captive.
  • the Stülpabêt 50 in the non-locked position shown in Fig. 4 of the piston 4, the balls 33 free.
  • the first piston 4 is connected to a sleeve-shaped locking body 53.
  • the locking body 53 is provided for this purpose with a radially projecting collar 54 which is pressed by the first force storage spring 1 1 against a shoulder 52 of the first piston 4, so that the locking body 53 is non-positively connected to the first piston 4.
  • the locking body 53 has a locking portion 55 with a radially inwardly directed annular bead 56, through which a recess 57 is formed. If now the two storage chambers 15, 83 acted upon by pressurized oil 28, the second piston 76 is displaced by its second pressure surface 82 against the spring force of the second energy storage spring 76 until the second piston 76 finally abuts against the second end surface 81 of the support body 71. reached, which serves as a stop for the second piston 76.
  • the first piston 4 is moved over its pressure surface 13 against the spring force of the first energy storage spring 1 1.
  • an end face 61 of the locking body 53 comes into abutment against a first end face 63 of the Stellerp stressess 47 and moves it against the spring force of the Stülpfeder 49 until the balls 33 are in the region of the recess 57.
  • the inner surface 34 of the first piston 4 abuts against an end face 65 of the punch 44, whereby the switching pin 37 is displaced in the same direction as the piston 4.
  • the balls 33 are pressed out of the annular groove 38 of the switching pin 37 into the depression 57. This movement of the balls 33 is assisted by the centrifugal force of the rotating camshaft 2.
  • the balls 33 are then the outer circumferential surface 41 of the switch pin 37, wherein the annular bead 56, the balls 33 engages behind.
  • a facing away from the punch 44 end face 66 of the switch pin 37 thereby comes to rest against the second end face 60 of the sleeve body 36, which thus serves as a stop for the switching pin 37.
  • the shift rod 12 is moved in the central axial bore 6 of the closure piece 5.
  • the inner surface 34 of the first piston 4 comes to bear against the end face 58 of the ball carrier 31, which thus serves as a stop for the first piston 4.
  • the camshaft adjuster 21 can be supplied with pressure by the passive pressure accumulator 86, wherein the second piston 76 is displaced by the spring force of the second energy accumulator spring 76 and pressurized oil 28 of the second reservoir 83 is prevented by the leakage preventer 16 is pressed into the camshaft adjuster 21. Promotes the oil pump 22 sufficient pressure oil 28, the passive pressure accumulator 86 is reloaded by the second piston 76 is displaced against the spring force of the second energy storage spring 76.
  • the leakage protection 16 here comprises, for example, three rotatably connected with each other.
  • dene disks 51 which are each provided with an eccentric bore, wherein the three bores are offset by 120 ° to each other. Between the discs 51 are each cavities that allow further transport of the pressure oil 28. This allows pressurized pressurized oil 28 to pass the spill guard 16 and blocks the passage of pressurized oil 28 exposed only to atmospheric or hydrostatic pressure.
  • the charged active pressure accumulator 85 can be discharged during operation of the internal combustion engine or during the start of the internal combustion engine.
  • the locked first piston 4 can be released by a switching mechanism explained below.
  • the first piston 4 can be unlocked by the shift rod 12 is moved by the engaging on the abutting surface 18 ram 19 against the force of the return spring 43.
  • the plunger 19 is rigidly attached to a magnet armature of a solenoid 20 of the actuator 17 and can be axially displaced by energizing the magnet armature. If the armature is not energized, the shift rod 12 is reset by the spring force of the return spring 43.
  • the first piston 4 is then displaced by the spring force of the first force storage spring 1 1 and the pressure oil contained in the first reservoir 15 15 is ejected via the hollow tube 78 and the outlet protection 16 to the camshaft adjuster 21.
  • the check valve 25 prevents pressure oil 28 is passed to the oil pump 22 and the other consumers.
  • the Stülp emotions 47 is moved by the spring force of the Stülpfeder 49, wherein the Stülpabites 50 inverts over the balls 33.
  • the first end face 80 of the support body 71 forms a stop for the first piston. 4
  • the device according to the invention thus enables a reliable pressure supply from consumers of an internal combustion engine, whereby pressure oil is available independently of the oil supply of the internal combustion engine through the active (switchable) pressure accumulator integrated in the camshaft and the passive pressure accumulator.
  • consumers such as the hydraulic camshaft adjuster shown in the embodiment, can be supplied with pressurized oil even if the engine-side oil supply is insufficient.
  • consumers such as the hydraulic camshaft adjuster, via the passive pressure accumulator be easily and reliably supplied with pressure oil.
  • the active pressure accumulator is charged during operation of the internal combustion engine, and can be discharged at startup of the internal combustion engine to supply the hydraulic camshaft adjuster with oil pressure and to shorten the time interval until the adjustment of the camshaft adjuster by the oil pump. Equally, however, it is also possible that the active pressure accumulator is used during operation of the internal combustion engine.
  • the arrangement of the active and passive pressure accumulator in a cavity of the camshaft results in a space advantage over remote pressure accumulators.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mindestens eines Verbrauchers einer Brennkraftmaschine, welche umfasst: einen innerhalb einer Nockenwelle geformten Hohlraum; ein im Hohlraum angeordnetes erstes Verlagerungselement, das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist, wobei das erste Verlagerungselement mit einer ersten Druckfläche versehen ist, die gemeinsam mit der Wand des Hohlraums (2) einen ersten Vorratsraum zumindest teilweise begrenzt; einen mit dem ersten Verlagerungselement zusammenwirkenden ersten Kraftspeicher, wobei das erste Verlagerungselement durch Druckbeaufschlagung des ersten Vorratsraums gegen die Kraft des ersten Kraftspeichers von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagerbar ist; einen Verriegelungsmechanismus, durch den das erste Verlagerungselement in der zweiten Endstellung verriegelbar ist; einen durch einen Aktuator betätigten Schaltmechanismus mit einem in wenigstens zwei Schaltstellungen bringbaren Schaltelement, das mit dem Verriegelungsmechanismus so zusammenwirkt, dass die Verriegelung des ersten Verlagerungselements in einer ersten Schaltstellung beibehalten und in einer zweiten Schaltstellung gelöst wird; ein im Hohlraum angeordnetes zweites Verlagerungselement, das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist, wobei das zweite Verlagerungselement mit einer zweiten Druckfläche versehen ist, die gemeinsam mit der Wand des Hohlraums einen zweiten Vorratsraum zumindest teilweise begrenzt; einen mit dem zweiten Verlagerungselement zusammenwirkenden zweiten Kraftspeicher, wobei das zweite Verlagerungselement durch Druckbeaufschlagung des zweiten Vorratsraums gegen die Kraft des zweiten Kraftspeichers von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagerbar ist; wobei der erste Vorratsraum und der zweite Vorratsraum miteinander kommunizieren und mit einer Druckquelle fluidleitend verbindbar sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mit passivem Zusatzdruckspeicher Beschreibung
Gebiet der Erfindung Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Brennkraftmaschinen und betrifft eine in einen Hohlraum einer Nockenwelle integrierte, schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung von Verbrauchern einer Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Aus der Patentschrift EP 1 197641 A2 ist ein Druckspeicher zum Unterstützen einer hydraulisch verstellbaren Nockenwelle bekannt, bei dem der Fluss von Hydraulikflüssigkeit in oder aus dem Druckspeicher durch Verwendung unterschiedlicher Magnetventile gesteuert wird.
Weiterhin ist ein Druckspeicher mit separatem Gehäuse aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102007056684 A1 der Anmelderin bekannt.
Aufgabe der Erfindung
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, herkömmliche Druckspeicher zur Druckversorgung von Verbrauchern in einer Brennkraftmaschine in vorteilhafter Weise weiterzubilden. Lösung der Aufgabe
Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist eine schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mindes- tens eines Verbrauchers einer Brennkraftmaschine gezeigt. Bei dem Verbraucher kann es sich insbesondere um einen hydraulischen Nockenwellenverstel- ler zur Verstellung der Phasenlage zwischen Kurbel- und Nockenwelle handeln. Denkbar ist jedoch auch, dass die Vorrichtung beispielsweise bei einer elektrohydraulischen Ventilbetätigungsvorrichtung der Brennkraftmaschine eingesetzt wird.
Die Vorrichtung zur Druckversorgung umfasst einen aktiven (schaltbaren) Druckspeicher und einen passiven (nicht-schaltbaren) Druckspeicher, die jeweils in einen Hohlraum einer Nockenwelle integriert sind.
Der aktive Druckspeicher umfasst ein im Hohlraum angeordnetes erstes Verlagerungselement, das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist. Das erste Verlagerungselement weist eine erste Druckfläche auf, die gemeinsam mit einer Wand des Hohlraums einen mit dem Verbraucher fluidleitend verbindbaren oder verbundenen ersten Vorratsraum zumindest teilweise begrenzt. Das Verlagerungselement kann beispielsweise in Form eines Kolbens mit einer stirnseitigen Druckfläche ausgebildet sein.
Der aktive Druckspeicher umfasst weiterhin einen ersten Kraftspeicher, der mit dem ersten Verlagerungselement so zusammenwirkt, dass das erste Verlagerungselement durch Druckbeaufschlagung des ersten Vorratsraums gegen die Kraft des ersten Kraftspeichers von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagert werden kann. Der erste Kraftspeicher ist beispielsweise als Federelement, insbesondere in Form einer Druckfeder, ausgebildet, wobei auch jeder andere geeignete Federtyp eingesetzt werden kann. Der aktive Druckspeicher umfasst weiterhin einen Verriegelungsmechanismus, durch den das erste Verlagerungselement in der zweiten Endstellung, in der der erste Kraftspeicher gespannt ist, lösbar verriegelt werden kann. Der aktive Druckspeicher umfasst weiterhin einen durch einen Aktuator betätigten Schaltmechanismus mit einem Schaltelement, das in wenigstens zwei Schaltstellungen gebracht werden kann, wobei das Schaltelement so mit dem Verriegelungsmechanismus zusammenwirkt, dass die Verriegelung des ersten Verlagerungselements in einer ersten Schaltstellung beibehalten und in einer zweiten Schaltstellung gelöst wird. In vorteilhafter Weise ist das Schaltelement durch einen von der Nockenwelle drehentkoppelten Aktuator zwischen den beiden Schaltstellungen verlagerbar.
Der passive Druckspeicher umfasst ein im Hohlraum angeordnetes zweites Verlagerungselement, das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist. Dabei ist das zweite Verlagerungselement mit einer zweiten Druckfläche versehen, die gemeinsam mit der Wand des Hohlraums einen zweiten Vorratsraum zumindest teilweise begrenzt. Der passive Druckspeicher umfasst weiterhin einen mit dem zweiten Verlagerungselement zusammenwirkenden zweiten Kraftspeicher, wobei das zweite Verlagerungselement durch Druckbeaufschlagung des zweiten Vorratsraums gegen die Kraft des zweiten Kraftspeichers von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagerbar ist.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommunizieren der erste Vorratsraum und der zweite Vorratsraum miteinander, d. h. sind in ständiger fluidleitender Verbindung und sind mit einer Druck- bzw. Druckmittelquelle fluidleitend verbindbar oder verbunden. Beispielsweise sind die beiden Vorratsräume an den Schmierölkreis der Brennkraftmaschine angeschlossen, wobei eine Ölpumpe als Druckquelle dient und Öl des Schmierölkreises als Druckmittel verwendet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht bei vergleichsweise geringem Bauraumbedarf eine zuverlässige und sichere Druckversorgung von Verbrauchern einer Brennkraftmaschine, die unabhängig vom Druck im Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht. Dabei kann durch die beiden Vorratsräume ein relativ großes Druckmittelvolumen bereitgestellt werden. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich daraus, dass der passive Druckspeicher für die Druckversorgung von Verbrauchern während des Betriebs der Brennkraftmaschine eingesetzt wird, wohingegen der aktive Druckspeicher lediglich zum Starten der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann und während des Betriebs der Brennkraftmaschine für den nächsten Start geladen wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Druckversorgung ist der zweite Vorratsraum zwischen dem ersten Vorratsraum und dem Verbraucher angeordnet, so dass der Verbraucher, beispielsweise ein hydraulischer Nockenwellenversteller in einfacher Weise während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit Druck versorgt werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ist der zweite Vorratsraum unter Zwischenschaltung mindestens einer Auslaufsicherung mit der Druckquelle und dem Verbraucher fluidleitend verbindbar oder verbunden. Die Auslaufsicherung ist so ausgebildet, dass sie den Durchfluss von mit Druck beaufschlagtem Druckmittel ermöglicht, wohingegen sie den Durchfluss von nicht mit Druck beaufschlagtem, lediglich dem hydrosta- tischen Druck unterliegendem Druckmittel sperrt. Somit kann durch die Auslaufsicherung ein Auslaufen des Vorratsraums bei Fehlen einer Druckspeisung durch die Druckquelle, beispielsweise bei fehlender Förderung der Ölpumpe, verhindert werden. Die Auslaufsicherung kann als Begrenzung des zweiten Vorratsraums dienen und kann insbesondere einen Anschlag für das zweite Verlagerungselement in der ersten Endstellung bilden. Der Aufbau einer solchen Auslaufsicherung ist dem Fachmann an sich bekannt und in der Patentliteratur beispielsweise in der DE 19615076 beschrieben. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein mit der Nockenwelle starr verbundenes Stützelement angeordnet, an dem sich der zweite Kraftspeicher des zweiten Verlagerungselements abstützt. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn das Stützelement als Anschlag für das erste Verlagerungselement in der ersten Endstellung dient.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in einer Durchgangsöffnung des Stützelements ein das zweite Verlagerungselement führendes hohles Führungselement aufgenommen, über dessen Hohlraum die beiden Vorratsräume miteinander kommunizieren. Das Vorsehen eines Stützelements, insbesondere mit Führungselement ermöglicht eine besonders einfache technische Realisierung der Vorrichtung zur Druckversorgung. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst der aktive Druckspeicher einen mit der Nockenwelle starr verbundenen Kugelträger, der das Schaltelement umgibt. Der Kugelträger weist eine Mehrzahl Öffnungen auf, in denen jeweils eine Kugel radial frei beweglich aufgenommen ist. Dabei werden die Kugeln von einer vom Schaltelement geform- ten Stützfläche radial gestützt. Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst sie weiterhin ein mit dem ersten Verlagerungselement starr verbundenes Verriegelungselement, das mit einem Verriegelungsabschnitt versehen ist, der in zweiter Endstellung des ersten Verlagerungselements in Eingriff mit den Kugeln gelangt, beispielsweise indem er diese hintergreift, um hierdurch das erste Verlagerungselement an der Nockenwelle zu arretieren. Andererseits gelangt das Verriegelungselement in erster Endstellung des ersten Verlagerungselements nicht in Eingriff mit den Kugeln, so dass das erste Verlagerungselement nicht verriegelt ist. Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung ist des Weiteren ein erstes Rückstellelement vorgesehen, das so angeordnet ist, dass das Schaltelement gegen die Kraft des ersten Rückstellelements durch den Aktuator von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung relativ zum Kugelträger verlagerbar ist. Das erste Rückstellelement ist beispielsweise als Federelement, insbesondere in Form einer Druckfeder, ausgebildet, wobei auch jeder andere geeignete Federtyp einsetzbar ist. Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Stützfläche des Schaltelements mit zumindest einer den Kugeln zugeordneten Ausnehmung versehen, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Kugeln in der zweiten Schaltstellung des Schaltelements in der Ausnehmung zumindest teilweise aufgenommen werden können, so dass der Verriegelungsabschnitt außer Eingriff mit den Kugeln gelangt und die Arretierung des ersten Verlagerungselements gelöst wird. Andererseits werden die Kugeln von der Ausnehmung der Stützfläche in der ersten Schaltstellung des Schaltelements nicht aufgenommen, so dass die Verriegelung des ersten Ver- lagerungselements beibehalten wird.
Diese Maßnahmen ermöglichen eine technisch besonders einfache Realisierung des Verriegelungs- und Schaltmechanismus des aktiven Druckspeichers, wobei sich die Vorrichtung zur Druckversorgung durch ein besonders gutes Ansprechverhalten auszeichnet.
In obiger Ausgestaltung der Erfindung kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn ein Stülpelement vorgesehen ist, das durch das erste Verlagerungselement gegen die Kraft eines zweiten Rückstellelements verlagerbar ist, wobei das Stülpelement so ausgebildet ist, dass es sich in der ersten Endstellung des ersten Verlagerungselements um die Kugeln zu deren radialen Lagesicherung stülpt und diese in der zweiten Endstellung freigibt. Durch das Stülpelement wird somit eine Verliersicherung für die Kugeln geschaffen, wenn diese nicht in Eingriff mit dem Verriegelungsabschnitt des ersten Verriegelungselements sind. Das zweite Rückstellelement ist beispielsweise als Federelement, insbesondere in Form einer Druckfeder, ausgebildet, wobei auch jeder andere geeignete Federtyp einsetzbar ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung zur Druckversorgung ist diese mit einem die Nockenwelle nach außen hin verschließenden Verschlusselement versehen, an dem sich der erste Kraftspeicher des ersten Verlagerungselements abstützt. Das Verschlusselement kann dabei insbesondere zur Lagesicherung des Kraftspeichers dienen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Druckquelle über ein in Richtung zur Druckquelle sperrendes Rückschlagventil mit dem Verbraucher und den beiden Vorratsräumen fluidleitend verbindbar bzw. verbunden.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es von Vorteil sein, wenn sie an den Schmierölkreis der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, so dass Öl aus dem Schmierölkreis als Druckmittel verwendet wird.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Brennkraftmaschine, die mit zumindest einer wie oben beschriebenen schaltbaren Vorrichtung zur Druckversorgung mindestens eines Verbrauchers ausgerüstet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Gleiche bzw. gleich wirkende Elemente sind in den Zeichnungen mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Übersichtsdarstellung, anhand derer der An- schluss der Vorrichtung zur Druckversorgung von Fig. 1 an den Schmierölkreis einer Brennkraftmaschine veranschaulicht ist;
Fig. 2 eine schematische Axialschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Druckversorgung;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2 zur Veranschaulichung des aktiven Druckspeichers der Vorrichtung zur Druckversorgung mit verriegeltem Schaltelement; Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2 zur Veranschaulichung des aktiven Druckspeichers der Vorrichtung zur Druckversorgung mit frei gegebenem Schaltelement; Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 2 zur Veranschaulichung des passiven Druckspeichers der Vorrichtung zur Druckversorgung mit frei gegebenem Schaltelement.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Druckversorgung von Verbrauchern einer Brennkraftmaschine veranschaulicht. Die insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnete Vorrichtung umfasst eine beispielsweise gebaute Nockenwelle 2, welche eine Mehrzahl Nocken 69 aufweist und an den Lagerstellen 70 um eine zentrale Drehachse 7 drehbar gelagert ist. Gleichermaßen wäre jedoch auch denkbar, dass die Nockenwelle 2 im Schmiedeverfahren hergestellt ist.
In die Nockenwelle 2 sind ein aktiver (schaltbarer) Druckspeicher 85 und ein passiver Druckspeicher 86 integriert. Der aktive Druckspeicher 85 ist in Fig. 3 und Fig. 4 vergrößert dargestellt, wobei Fig. 3 einem geladenen (gespannten) Zustand entspricht und Fig. 4 eine Momentaufnahme während des Entspannungsvorgangs veranschaulicht. In Fig. 5 ist der passive Druckspeicher 86 in einem geladenen Zustand vergrößert dargestellt. Für eine Integration der bei- den Druckspeicher 85, 86 ist in der Nockenwelle 2 ein Hohlraum 3 ausgespart.
Zur Formung des aktiven Druckspeichers 85 ist im Hohlraum 3 ein in Form eines ersten Kolbens 4 ausgebildetes erstes Verlagerungselement axial verschiebbar aufgenommen. Zudem ist ein in Form eines Stufenzylinders ausge- bildeter Verschlusskörper 5 in den Hohlraum 3 der Nockenwelle 2 eingepresst, der sich von einem Ende der Nockenwelle 2 her in den Hohlraum 3 hinein erstreckt. Dabei kann der Verschlusskörper 5 in einen endständigen ersten Abschnitt 8 mit einem größeren Durchmesser und einen sich daran anschließen- den zweiten Abschnitt 9 mit einem kleineren Durchmesser unterteilt werden, wodurch sich eine Ringstufe 10 ergibt. An der Ringstufe 10 des Verschlusskörpers 5 stützt sich eine als erster Kraftspeicher dienende erste Kraftspeicherfeder (Schraubendruckfeder) 1 1 mit ihrem einen Ende ab, welche mit ihrem an- deren Ende dem ersten Kolben 4 anliegt.
Weiterhin ist der mit der Nockenwelle 2 fest verbundene Verschlusskörper 5 mit einer zentralen Axialbohrung 6 versehen, in der eine Schaltstange 12 axial verschiebbar aufgenommen ist. Die Schaltstange 12 kann durch einen an ei- nem Ende der Nockenwelle 2 angeordneten, elektromagnetischen Aktuator 17 betätigt werden, wobei zu diesem Zweck ein Stößel 19 an einer stirnseitigen Stoßfläche 18 der Schaltstange 12 angreift. Die Schaltstange 12 ist Teil eines Schaltmechanismus zum Lösen eines Verriegelungsmechanismus für den ersten Kolben 4, welcher weiter unten näher erläutert wird.
Zur Formung des passiven Druckspeichers 86 ist im Hohlraum 3 der Nockenwelle 2 ein in Form eines zweiten Kolbens 76 ausgebildetes zweites Verlagerungselement axial verschiebbar aufgenommen. Des Weiteren ist ein in Form eines Stufenzylinders ausgebildeter Stützkörper 71 in den Hohlraum 3 der No- ckenwelle 2 eingepresst. Er kann in einen ersten Abschnitt 72 mit einem größeren Durchmesser und einen sich daran anschließenden zweiten Abschnitt 73 mit einem kleineren Durchmesser unterteilt werden, wodurch sich eine Ringstufe 74 ergibt. An der Ringstufe 74 des Stützkörpers 71 stützt sich eine als zweiter Kraftspeicher dienende, zweite Kraftspeicherfeder (Schraubendruckfeder) 76 mit ihrem einen Ende ab, welche mit ihrem anderen Ende dem zweiten Kolben 76 anliegt. In einer zentralen Durchgangsbohrung 77 des Stützkörpers 71 ist ein Hohlrohr 78 aufgenommen, auf dem der zweite Kolben 76 axial verschiebbar gelagert ist. Über ein Dichtelement 84 liegt der zweite Kolben 76 reibungsarm der Wand 14 des Hohlraums 3 der Nockenwelle 2 an, wobei das Dichtelement 84 für eine öldichte Verbindung zwischen dem zweiten Kolben 76 und der Wand 14 sorgt. Weiterhin ist zwischen dem ersten Abschnitt 72 des Stützkörpers 71 und der Wand 14 eine Ringdichtung 29 vorgesehen. Der erste Kolben 4 weist eine stirnseitige erste Druckfläche 13 auf, die gemeinsam mit einer (Innen-)Wand 14 des Hohlraums 3 der Nockenwelle 2 und einer dem ersten Kolben 4 zugewandten Stirnfläche 80 des Stützkörpers 71 einen ersten Vorratsraum 15 für Drucköl 28 begrenzt. Durch eine Mehrzahl Ringdichtungen 29 ist der erste Vorratsraum 15 nach außen hin öldicht verschlossen. Andererseits weist der zweite Kolben 76 eine stirnseitige zweite Druckfläche 82 auf, die gemeinsam mit der Wand 14 des Hohlraums 3 der Nockenwelle 2 und einer Auslaufsicherung 16 einen zweiten Vorratsraum 83 für Drucköl 28 begrenzt. Dabei kommuniziert der erste Vorratsraum 15 über den Hohlraum 79 des Hohlrohrs 78 mit dem zweiten Vorratsraum 83.
Gegenüberliegend zum Aktuator 17 ist ein hydraulischer Nockenwellenverstel- ler 21 beispielsweise mittels einer (nicht dargestellten) Zentralschraube an der Stirnseite der Nockenwelle 2 befestigt. Wie üblich umfasst der hydraulische Nockenwellenversteller 21 ein über ein Antriebsrad mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehendes Antriebsteil und ein nockenwellenfestes Abtriebsteil, sowie einen zwischen An- und Abtriebsteil geschalteten hydraulischen Stellantrieb, welcher das Drehmoment vom An- auf das Abtriebsteil ü- berträgt und eine Verstellung und Fixierung der Drehlage zwischen diesen er- möglicht. Der hydraulische Stellantrieb ist mit wenigstens einem gegeneinander wirkenden Druckkammerpaar versehen, das gezielt mit Drucköl beaufschlagbar ist, um durch Erzeugen eines Druckgefälles über die beiden Druckkammern eine Änderung der Drehlage zwischen An- und Abtriebsteil herbeizuführen. Hydraulische Nockenwellenversteller als solche sind dem Fachmann wohlbekannt und beispielsweise in den Druckschriften DE 202005008264 IM , EP 1596040 A2, DE 102005013141 A1 , DE 19908934 A1 und WO 2006/039966 der Anmelderin eingehend beschrieben, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss. In der Zentralschraube zur Befestigung des Nockenwellenverstellers 21 an der Nockenwelle 2 ist ein nicht näher dargestelltes Steuerventil zur Steuerung der Ölströme angeordnet, durch das die Druckkammern des Nockenwellenverstellers 21 über Ölpfade 26 wahlfrei mit einer in Form einer Ölpumpe 22 ausgebil- deten Druck- bzw. Druckmittelquelle oder mit einem Öltank 23 fluidleitend verbunden werden können. Derartige Steuerventile sind dem Fachmann als solche wohlbekannt und beispielsweise in dem deutschen Patent DE 19727180 C2, dem deutschen Patent DE 19616973 C2, der europäischen Patentanmel- dung EP 1 596 041 A2 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 39 207 A1 der Anmelderin eingehend beschrieben, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.
Wie Fig. 2 entnommen werden kann, ist der zweite Vorratsraum 83 über eine Druckleitung 24 mit der Ölpumpe 22 fluidleitend verbunden. Die Druckleitung 24 mündet dabei stromaufwärts der Auslaufsicherung 16 in Druckkanäle 68, welche über das Steuerventil mit den Ölpfaden 26 und mit dem zweiten Vorratsraum 83 in fluidleitender Verbindung stehen. Somit sind sowohl die beiden Vorratsräume 15, 83 als auch der hydraulische Nockenwellenversteller 21 über die Druckleitung 24 mit der Ölpumpe 22 fluidleitend verbunden. Ein in der Druckleitung 24 angeordnetes Rückschlagventil 25, das in Richtung zur Ölpumpe 22 sperrt, verhindert ein Rückläufen von Drucköl bei verminderter bzw. fehlender Förderleistung der Ölpumpe 22. In der Brennkraftmaschine sind weitere Verbraucher stromaufwärts des Rückschlagventils 25 an die Druckleitung 24 angeschlossen, wie Abstützelemente 27 und die Lagerstellen 70 der Nockenwelle 2, welche mit Drucköl 28 versorgt werden müssen. Wird nun der erste Vorratsraum 15 und der zweite Vorratsraum 83, welche über das Hohlrohr 78 miteinander kommunizieren, über die Druckleitung 24 mit Drucköl beaufschlagt, kann der erste Kolben 4 durch Druckbeaufschlagung des ersten Vorratsraums 15 entgegen der Federkraft der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 und der zweite Kolben 76 durch Druckbeaufschlagung des zweiten Vorrats- raums 83 entgegen der Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76 verschoben werden. Das Drucköl 28 passiert hierbei die Auslaufsicherung 16, die für druckbeaufschlagtes Drucköl 28 durchlässig ist. Dabei wird der zweite Kolben 76 von einer ersten Endlage, bei der er der Auslaufsicherung 16 anliegt, in eine zweite Endlage, in der die zweite Kraftspeicherfeder 76 gespannt bzw. bei Vorliegen einer Vorspannung stärker gespannt ist, verschoben. Weiterhin wird der erste Kolben 4 von einer ersten Endlage, in der er dem Stützkörper 71 anliegt, in eine zweite Endlage verschoben, in der die erste Kraftspeicherfeder 1 1 gespannt bzw. bei Vorliegen einer Vorspannung stärker gespannt ist.
Die Federkraft der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 ist größer als die Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76, so dass bei Druckbeaufschlagung der kommunizierenden Vorratsräume 15, 83 die zweite Kraftspeicherfeder 76 vorrangig vor der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 komprimiert wird. Die Federkraft der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 kann beispielsweise in Bezug auf einen maximalen Öldruck im Zylinderkopf ausgelegt sein, während sich die Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76 aus dem Kennfeld des hydraulischen Nockenwellen- verstellers 21 ergeben kann.
Im Unterschied zum zweiten Kolben 76 kann der erste Kolben 4 in der zweiten Endlage durch einen Verriegelungsmechanismus arretiert werden. Der Verriegelungsmechanismus umfasst einen in einen hülsenförmigen Endabschnitt 30 des Verschlusskörpers 5 eingepressten hülsenförmigen Kugelträger 31 , der eine Mehrzahl in Umfangsrichtung verteilt angeordneter, radialer Bohrungen 32 aufweist, in denen jeweils eine Kugel 33 aufgenommen ist. Dabei haben die Bohrungen 32 jeweils einen größeren Durchmesser als die Kugeln 33, so dass diese in den Bohrungen 32 radial frei beweglich sind. Der Kugelträger 31 ist auf seiner vom Verschlusskörper 5 abgewandten Seite mit einer Stirnfläche 58 versehen.
Weiterhin ist in einen Hohlraum 35 des Kugelträgers 31 ein Hülsenkörper 36 eingepresst, der mit einer vom ersten Kolben 4 abgewandten, ersten Stirnfläche 59 einem Absatz 39 des Verschlusskörpers 5 anliegt, wobei Öldichtigkeit durch eine dazwischen liegende Ringdichtung 29 sichergestellt ist. Eine gegenüberliegende zweite Stirnfläche 60 des Hülsenkörpers 36 formt einen Endanschlag für einen mit der Schaltstange 12 starr verbundenen Schaltpin 37. Eine Außenmantelfläche 41 des Schaltpins 37 ist mit einer im Axialschnitt ku- gelschalenförmigen Ringnut 38 versehen, die den Kugeln 33 zugeordnet ist. An seinem vom Hülsenkörper 36 abgewandten Ende ist der Schaltpin 37 mit einem hülsenförmigen Endabschnitt 42 versehen, in dem eine Rückstellfeder 43 auf- genommen ist. Die Rückstellfeder 43 stützt sich mit ihrem einen Ende an einer vom Schaltpin 37 geformten Ringstufe 46 und mit ihrem anderen Ende an einem Stempel 44 ab. In der in Fig. 3 dargestellten arretierten Position des ersten Kolbens 4 liegt der Stempel 44 einer Innenfläche 34 des ersten Kolbens 4 an. Durch einen Sprengring 45 ist der Stempel 44 gegen Herausfallen aus dem Endabschnitt 42 des Schaltpins 37 gesichert.
Weiterhin ist auf einer Außenmantelfläche 40 des Kugelträgers 31 ein zumindest annähernd hülsenförmiger Stülpkörper 47 axial bewegbar zum Kugelträger 31 angeordnet. Der Stülpkörper 47 wird von einer Stülpfeder 49, die hier beispielsweise als Druckfeder ausgebildet ist, beaufschlagt. Zu diesem Zweck stützt sich die Stülpfeder 49 mit einem Ende an einer Stirnfläche 62 des Verschlusskörpers 5 und mit ihrem anderen Ende an einer Ringstufe 48 des Stülpkörpers 47 ab, so dass der Stülpkörper 47 durch die Federkraft der Stülpfeder 49 in Richtung des Schaltpins 37 beaufschlagt wird. Der beispielsweise aus Stahlblech gefertigte Stülpkörper 47 ist mit einem Stülpabschnitt 50 versehen, der sich in der in Fig. 3 gezeigten arretierten Position über die Kugeln 33 stülpt und somit als Verliersicherung dient. Dagegen gibt der Stülpabschnitt 50 in der in Fig. 4 gezeigten nicht arretierten Position des Kolbens 4 die Kugeln 33 frei. Der erste Kolben 4 ist mit einem hülsenförmigen Verriegelungskörper 53 verbunden. Der Verriegelungskörper 53 ist zu diesem Zweck mit einem radial abstehenden Kragen 54 versehen, der durch die erste Kraftspeicherfeder 1 1 gegen einen Absatz 52 des ersten Kolbens 4 gedrückt wird, so dass der Verriegelungskörper 53 kraftschlüssig mit dem ersten Kolben 4 verbunden ist. Der Ver- riegelungskörper 53 weist einen Verriegelungsabschnitt 55 mit einer radial nach innen gerichteten Ringwulst 56 auf, durch die eine Vertiefung 57 gebildet wird. Werden nun die beiden Vorratsräume 15, 83 mit Drucköl 28 beaufschlagt, so wird der zweite Kolben 76 über seine zweite Druckfläche 82 gegen die Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76 verschoben, bis der zweite Kolben 76 schließlich zur Anlage gegen zweite Stirnfläche 81 des Stützkörpers 71 ge- langt, die als Anschlag für den zweiten Kolben 76 dient. Zudem wird der erste Kolben 4 über seine Druckfläche 13 gegen die Federkraft der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 verschoben. Dabei gelangt eine Stirnfläche 61 des Verriegelungskörpers 53 zur Anlage gegen eine erste Stirnfläche 63 des Stülpkörpers 47 und verschiebt diesen gegen die Federkraft der Stülpfeder 49 bis sich die Kugeln 33 im Bereich der Vertiefung 57 befinden. Zudem gelangt die Innenfläche 34 des ersten Kolbens 4 zur Anlage gegen eine Stirnfläche 65 des Stempels 44, wodurch der Schaltpin 37 in der gleichen Richtung wie der Kolben 4 verschoben wird. Dabei werden die Kugeln 33 aus der Ringnut 38 des Schaltpins 37 in die Vertiefung 57 hinein gedrückt. Diese Bewegung der Kugeln 33 wird durch die Fliehkraft der sich drehenden Nockenwelle 2 unterstützt. Die Kugeln 33 liegen dann der Außenmantelfläche 41 des Schaltpins 37 an, wobei die Ringwulst 56 die Kugeln 33 hintergreift. Eine vom Stempel 44 abgewandte Stirnfläche 66 des Schaltpins 37 gelangt dabei zur Anlage gegen die zweite Stirnfläche 60 des Hülsenkörpers 36, die somit als Anschlag für den Schaltpin 37 dient. Über den Schaltpin 37 wird die Schaltstange 12 in der zentralen Axialbohrung 6 des Verschlussstücks 5 verschoben. Schließlich gelangt die Innenfläche 34 des ersten Kolbens 4 zur Anlage gegen die Stirnfläche 58 des Kugelträgers 31 , der somit als Anschlag für den ersten Kolben 4 dient. Fällt der Druck im Schmierkreis während des Betriebs der Brennkraftmaschine ab, kann der Nockenwellenversteller 21 durch den passiven Druckspeicher 86 mit Druck versorgt werden, wobei der zweite Kolben 76 durch die Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76 verschoben und Drucköl 28 des zweiten Vorratsraums 83 durch die Auslaufsicherung 16 in den Nockenwellenversteller 21 gepresst wird. Fördert die Ölpumpe 22 ausreichend Drucköl 28, wird der passive Druckspeicher 86 wieder geladen, indem der zweite Kolben 76 entgegen der Federkraft der zweiten Kraftspeicherfeder 76 verschoben wird. Die Auslaufsicherung 16 umfasst hier beispielsweise drei drehfest miteinander verbun- dene Scheiben 51 , die jeweils mit einer exzentrischen Bohrung versehen sind, wobei die drei Bohrungen jeweils um 120° zueinander versetzt sind. Zwischen den Scheiben 51 sind jeweils Hohlräume, die einen Weitertransport des Drucköls 28 ermöglichen. Dies erlaubt druckbeaufschlagtem Drucköl 28 die Auslauf- Sicherung 16 zu passieren und sperrt den Durchtritt von lediglich atmosphärischem bzw. hydrostatischem Druck ausgesetztem Drucköl 28.
Zusätzlich oder alternativ kann während des Betriebs der Brennkraftmaschine oder während des Starts der Brennkraftmaschine der geladene aktive Druck- Speicher 85 entladen werden. Zu diesem Zweck kann der verriegelte erste Kolben 4 durch einen im Weiteren erläuterten Schaltmechanismus gelöst werden. Der erste Kolben 4 kann entriegelt werden, indem die Schaltstange 12 durch den an der Stoßfläche 18 angreifenden Stößel 19 gegen die Kraft der Rückstellfeder 43 bewegt wird. Der Stößel 19 ist an einem Magnetanker eines Elekt- romagneten 20 des Aktuators 17 starr befestigt und kann durch Bestromen des Magnetankers axial verschoben werden. Wird der Magnetanker nicht bestromt, wird die Schaltstange 12 durch die Federkraft der Rückstellfeder 43 rückgestellt. Zum Lösen der Arretierung werden die Schaltstange 12 und der Schaltpin 37, welcher der Schaltstange 12 anliegt, durch Einwirken des Stößels 19 verschoben bis sich die Ringnut 38 in Überdeckung mit den Bohrungen 32 des Kugelträgers 31 befindet. Dies hat zur Folge, dass die Kugeln 33 in die Ringnut 38 eintauchen, so dass die Ringwulst 56 die Kugeln 33 nicht mehr hintergreift bzw. die Kugeln 33 aus der Vertiefung 57 gelangen. Der Verriegelungsabschnitt 53 des Verriegelungselements 53 verliert somit seinen Eingriff mit den Kugeln 33, wodurch die Arretierung des ersten Kolbens 4 gelöst wird.
Der erste Kolben 4 wird dann durch die Federkraft der ersten Kraftspeicherfeder 1 1 verschoben und das im ersten Vorratsraum 15 enthalte Drucköl 28 wird über das Hohlrohr 78 und die Auslaufsicherung 16 zum Nockenwellenversteller 21 ausgestoßen. Das Rückschlagventil 25 verhindert, dass Drucköl 28 zur Öl- pumpe 22 und den anderen Verbrauchern geleitet wird. Gleichzeitig wird der Stülpkörper 47 durch die Federkraft der Stülpfeder 49 verschoben, wobei sich der Stülpabschnitt 50 über die Kugeln 33 stülpt. Beim Verschieben des ersten Kolbens 4 durch die erste Kraftspeicherfeder 1 1 bildet die erste Stirnfläche 80 des Stützkörpers 71 einen Anschlag für den ersten Kolben 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit eine zuverlässige Druck- Versorgung von Verbrauchern einer Brennkraftmaschine, wobei durch den in die Nockenwelle integrierten aktiven (schaltbaren) Druckspeicher und den passiven Druckspeicher Drucköl unabhängig von der Ölversorgung der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht. So können Verbraucher, wie der im Ausführungsbeispiel gezeigte hydraulische Nockenwellenversteller, auch dann mit Drucköl versorgt werden, wenn die motorseitige Ölversorgung nicht ausreicht. Wenn während des Betriebs der Brennkraftmaschine der Öldruck abfällt, beispielsweise im Zustand des Heißleerlaufs, bei dem typischer Weise sehr heißes Drucköl in Verbindung mit einer geringen Fördermenge der Ölpumpe zu einem Absinken des Öldrucks führt, können Verbraucher, wie der hydraulische Nockenwellenversteller, über den passiven Druckspeicher einfach und zuverlässig mit Drucköl versorgt werden. Dies kann auch dazu beitragen, die Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenverstellers zu verbessern. Da die Ölpumpe andererseits nach dem Start der Brennkraftmaschine eine gewisse Zeit braucht um den erforderlichen Öldruck aufzubauen, kann durch den geladenen aktiven Druckspeicher sofort nach dem Start der Brennkraftmaschine eine Verstellung des Nockenwellenverstellers in Basisposition (Spät-, Mitten-, Frühstellung) erfolgen, was besonders geeignet in Verbindung mit Start/Stopp- Systemen ist. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine kann somit vornehmlich der passive Druckspeicher eingesetzt werden, um Öldruckschwan- kungen in Verbrauchern, wie dem hydraulischen Nockenwellenversteller auszugleichen. Der aktive Druckspeicher wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine aufgeladen, und kann bei Start der Brennkraftmaschine entladen werden, um den hydraulischen Nockenwellenversteller mit Öldruck zu versorgen und das Zeitintervall bis zur Verstellung des Nockenwellenverstellers durch die Ölpumpe zu verkürzen. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, dass der aktive Druckspeicher während des Betriebs der Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Die Anordnung des aktiven und passiven Druckspeichers in einem Hohlraum der Nockenwelle ergibt einen Bauraumvorteil gegenüber ternen Druckspeichern.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Nockenwelle
3 Hohlraum der Nockenwelle
4 erster Kolben
5 Verschlusskörper
6 Axialbohrung
7 Drehachse
8 erster Abschnitt des Verschlusskörpers
9 zweiter Abschnitt des Verschlusskörpers
10 Ringstufe des Verschlusskörpers
1 1 erste Kraftspeicherfeder
12 Schaltstange
13 erste Druckfläche
14 Wand
15 Vorratsraum
16 Auslaufsicherung
17 Aktuator
18 Stoßfläche
19 Stößel
20 Elektromagnet
21 Nockenwellenversteller
22 Ölpumpe
23 Öltank
24 Druckleitung
25 Rückschlagventil
26 Ölpfad
27 Abstützelement
28 Drucköl
29 Ringdichtung
30 Endabschnitt des Verschlusskörpers
31 Kugelträger 32 Bohrung
33 Kugel
34 Innenfläche
35 Hohlraum des Kugelträgers
36 Hülsenkörper
37 Schaltpin
38 Ringnut
39 Absatz des Verschlusskörpers
40 Außenmantelfläche des Kugelträgers
41 Außenmantelfläche des Schaltpins
42 Endabschnitt des Schaltpins
43 Rückstellfeder
44 Stempel
45 Sprengring
46 Ringstufe des Schaltpins
47 Stülpkörper
48 Ringstufe des Stülpkörpers
49 Stülpfeder
50 Stülpabschnitt
51 Scheibe
52 Absatz des Kolbens
53 Verriegelungskörper
54 Kragen
55 Verriegelungsabschnitt
56 Ringwulst
57 Vertiefung
58 Stirnfläche des Kugelträgers
59 erste Stirnfläche des Hülsenkörpers
60 zweite Stirnfläche des Hülsenkörpers
61 Stirnfläche des Verriegelungskörpers
62 Stirnfläche des Verschlusskörpers
63 erste Stirnfläche des Stülpkörpers
64 zweite Stirnfläche des Stülpkörpers 65 Stirnfläche des Stempels
66 Stirnfläche des Schaltpins
67 Verbindungsraum
68 Druckkanal
69 Nocken
70 Lagerstelle
71 Stützkörper
72 erster Abschnitt des Stützkörpers
73 zweiter Abschnitt des Stützkörpers
74 Ringstufe des Stützkörpers
75 zweite Kraftspeicherfeder
76 zweiter Kolben
77 Durchgangsbohrung
78 Hohlrohr
79 Hohlraum des Hohlrohrs
80 erste Stirnfläche des Stützkörpers
81 zweite Stirnfläche des Stützkörpers
82 zweite Druckfläche
83 zweiter Vorratsraum
84 Dichtelement
85 aktiver Druckspeicher
86 passiver Druckspeicher

Claims

Patentansprüche
1 . Schaltbare Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung mindestes eines Verbrauchers (21 , 27, 70) einer Brennkraftmaschine, welche umfasst:
einen innerhalb einer Nockenwelle (2) geformten Hohlraum (3), ein im Hohlraum (2) angeordnetes erstes Verlagerungselement (4), das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist, wobei das erste Verlagerungselement (4) mit einer ersten Druckfläche (13) versehen ist, die gemeinsam mit der Wand (14) des Hohlraums (2) einen ersten Vorratsraum (15) zumindest teilweise begrenzt,
einen mit dem ersten Verlagerungselement (4) zusammenwirkenden ersten Kraftspeicher (1 1 ), wobei das erste Verlagerungselement (4) durch Druckbeaufschlagung des ersten Vorratsraums (15) gegen die Kraft des ersten Kraftspeichers (1 1 ) von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagerbar ist,
einen Verriegelungsmechanismus, durch den das erste Verlagerungselement (4) in der zweiten Endstellung verriegelbar ist,
einen durch einen Aktuator (17) betätigten Schaltmechanismus mit ei- nem in wenigstens zwei Schaltstellungen bringbaren Schaltelement (12, 37), das mit dem Verriegelungsmechanismus so zusammenwirkt, dass die Verriegelung des ersten Verlagerungselements (4) in einer ersten Schaltstellung beibehalten und in einer zweiten Schaltstellung gelöst wird,
ein im Hohlraum (3) angeordnetes zweites Verlagerungselement (76), das zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar ist, wobei das zweite Verlagerungselement (76) mit einer zweiten Druckfläche (82) versehen ist, die gemeinsam mit der Wand (14) des Hohlraums (2) einen zweiten Vorratsraum (83) zumindest teilweise begrenzt,
einen mit dem zweiten Verlagerungselement (76) zusammenwirkenden zweiten Kraftspeicher (75), wobei das zweite Verlagerungselement (76) durch Druckbeaufschlagung des zweiten Vorratsraums gegen die Kraft des zweiten Kraftspeichers (75) von der ersten Endstellung in die zweite Endstellung verlagerbar ist, wobei der erste Vorratsraum (15) und der zweite Vorratsraum (83) miteinander kommunizieren und mit einer Druckquelle (22) fluidleitend verbindbar sind.
2. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vorratsraum (83) zwischen dem ersten Vorrats- raum (15) und dem Verbraucher (21 ) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der zweite Vorratsraum (83) über eine bei vorhandener Druckbeaufschlagung durchlässige und bei fehlender Druckbeaufschlagung sperrende Auslaufsicherung (16) für Druckmittel mit dem Verbraucher (21 , 27, 70) und der Druckquelle (22) fluidleitend verbindbar ist.
4. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufsicherung (16) als Anschlag für das zweite Verlagerungselement (76) in der ersten Endstellung dient.
5. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein mit der Nockenwelle (2) starr verbundenes Stützelement (71 ) umfasst, an dem sich der zweite Kraftspeicher (75) des zweiten Verlagerungselements (76) abstützt.
6. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Stützelement (71 ) als Anschlag für das erste Verlagerungselement (4) in der ersten Endstellung dient.
7. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Durchgangsöffnung (77) des Stütz- elements (71 ) ein das zweite Verlagerungselement (76) führendes hohles Führungselement (78) aufgenommen ist, über dessen Hohlraum (79) die beiden Vorratsräume (15, 83) miteinander kommunizieren.
8. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch:
einen mit der Nockenwelle (2) starr verbundenen Kugelträger (31 ), der das Schaltelement (12, 37) umgibt, wobei der Kugelträger (31 ) eine Mehrzahl Öffnungen (32) aufweist, in denen jeweils eine Kugel (33) radial beweglich aufgenommen ist, die von einer vom Schaltelement (37) geformten Stützfläche (41 ) radial gestützt ist,
ein mit dem ersten Verlagerungselement (4) starr verbundenes Verriegelungselement (53), das mit einem Verriegelungsabschnitt (55) versehen ist, der zur Arretierung des ersten Verlagerungselements (4) in zweiter Endstellung in Eingriff mit den Kugeln (33) gelangt, wobei das Schaltelement (12, 37) gegen die Kraft eines ersten Rückstellelements (43) durch den Aktuator (17) von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung relativ zum Kugelträger (31 ) verlagerbar ist,
wobei die Stützfläche (41 ) des Schaltelements (37) mit wenigstens einer
Ausnehmung (38) versehen ist, derart, dass die Kugeln (33) in der zweiten Schaltstellung zumindest teilweise von der Ausnehmung (38) aufgenommen werden können, so dass der Verriegelungsabschnitt (55) außer Eingriff mit den Kugeln (33) gelangt.
9. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Stülpelement (47), das durch das erste Verlagerungselement (4) gegen die Kraft eines zweiten Rückstellelements (49) verlagerbar ist, wobei das Stülpelement (47) so ausgebildet ist, dass es die Kugeln (33) in der ersten Endstellung des ersten Verlagerungselements (4) umstülpt und in der zweiten Endstellung freigibt.
10. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein Verschlusselement (5), an dem sich der erste Kraftspeicher (1 1 ) des ersten Verlagerungselements (4) abstützt.
1 1 . Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelträger (31 ) mit dem Verschlusselement (5) starr verbunden ist.
12. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftspeicher (1 1 , 75) jeweils als Federelement ausgebildet sind.
13. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (22) über mindestens ein in Richtung Druckquelle sperrendes Rückschlagventil (25) mit den beiden Vorratsräumen (15, 83) fluidleitend verbindbar ist.
14. Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Öl aus dem Schmierölkreis als Druckmittel verwendet wird.
15. Brennkraftmaschine, mit zumindest einer schaltbaren Vorrichtung (1 ) zur Druckversorgung eines Verbrauchers nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
PCT/EP2010/067657 2009-11-20 2010-11-17 Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung mit passivem zusatzdruckspeicher WO2011061216A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/510,694 US8485152B2 (en) 2009-11-20 2010-11-17 Switchable pressure supply device comprising a passive auxiliary pressure accumulator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009054051A DE102009054051A1 (de) 2009-11-20 2009-11-20 Schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung mit passivem Zusatzdruckspeicher
DE102009054051.2 2009-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011061216A2 true WO2011061216A2 (de) 2011-05-26
WO2011061216A3 WO2011061216A3 (de) 2011-07-21

Family

ID=43902036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/067657 WO2011061216A2 (de) 2009-11-20 2010-11-17 Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung mit passivem zusatzdruckspeicher

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8485152B2 (de)
DE (1) DE102009054051A1 (de)
WO (1) WO2011061216A2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054052B4 (de) * 2009-11-20 2018-08-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung
DE102011114894B4 (de) * 2010-10-08 2013-05-16 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Druckspeicheranordnung
DE102012210795B3 (de) * 2012-06-26 2013-09-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Druckspeicher

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4323133A1 (de) * 1992-07-15 1994-01-20 Luk Lamellen & Kupplungsbau Hydrospeicher zum Bereitstellen von Druckfluid
US20030188705A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-09 Ford Global Technologies, Inc. Camshaft accumulator
DE10228354A1 (de) * 2002-06-25 2004-01-15 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Druckversorgung einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung
WO2008140897A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Borgwarner Inc. Cam mounted accumulator

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19615076C2 (de) 1995-12-15 1999-01-07 Schaeffler Waelzlager Ohg Druckmittelversorgung für eine variable Nockenwellenverstellung
DE19616973C2 (de) 1996-04-27 2003-11-06 Bayerische Motoren Werke Ag Mehrwege-Schieberventil
DE19727180C2 (de) 1997-06-26 2003-12-04 Hydraulik Ring Gmbh Hydraulisches Ventil, insbesondere zur Steuerung einer Nockenwellenverstellung in einem Kraftfahrzeug
DE19908934A1 (de) 1999-03-02 2000-09-07 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle
DE10050225A1 (de) 2000-10-11 2002-04-25 Hydraulik Ring Gmbh Betätigungseinrichtung zum Festlegen einer Nockenwelle eines Antriebsmotors eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, in einer Startposition
US6871620B2 (en) * 2002-04-09 2005-03-29 Ford Global Technologies, Llc Variable cam timing unit oil supply arrangement
DE10239207A1 (de) 2002-08-27 2004-03-11 Ina-Schaeffler Kg Elektromagnetisches Hydraulikventil, insbesondere Proportionalventil zur Steuerung einer Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
DE102004038252A1 (de) 2004-05-14 2005-12-15 Ina-Schaeffler Kg Steuerventil für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine
DE502005010369D1 (de) 2004-05-14 2010-11-25 Schaeffler Kg Nockenwellenversteller
DE102004049123A1 (de) 2004-10-07 2006-04-13 Ina-Schaeffler Kg Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102005013141B4 (de) 2005-03-22 2017-10-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine
DE202005008264U1 (de) 2005-05-23 2005-08-25 Ina-Schaeffler Kg Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102007056684B4 (de) 2007-11-24 2016-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Druckspeicher

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4323133A1 (de) * 1992-07-15 1994-01-20 Luk Lamellen & Kupplungsbau Hydrospeicher zum Bereitstellen von Druckfluid
US20030188705A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-09 Ford Global Technologies, Inc. Camshaft accumulator
DE10228354A1 (de) * 2002-06-25 2004-01-15 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Druckversorgung einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung
WO2008140897A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Borgwarner Inc. Cam mounted accumulator

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009054051A1 (de) 2011-05-26
US8485152B2 (en) 2013-07-16
WO2011061216A3 (de) 2011-07-21
US20120240888A1 (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69304497T2 (de) Hydraulisches Stellglied mit pneumatischen Feder und hydraulischer Verriegelung
EP2501905B1 (de) Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung
DE102010002713B4 (de) Nockenwellen-Phasensteller mit Steuerventil für die hydraulische Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle
WO2011061219A1 (de) Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung
DE102010019004B4 (de) Schwenkmotorversteller mit einem Hydraulikventil
DE4212550C2 (de) Ventilanordnung mit einem Wegeventil
WO2010139522A1 (de) Steuerventil zum steuern von druckmittelströmen mit integriertem rückschlagventil
DE19650987A1 (de) Bremssystem für einen Innenverbrennungsmotor
DE102013212947A1 (de) Hydraulische Steuerungseinrichtung für ein Automatikgetriebe
EP2796674A1 (de) Zentralventil für einen Schwenkmotorversteller
EP2905434B1 (de) Schwenkmotornockenwellenversteller mit einem hydraulikventil
DE10050225A1 (de) Betätigungseinrichtung zum Festlegen einer Nockenwelle eines Antriebsmotors eines Fahrzeuges, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, in einer Startposition
WO2008116710A1 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine mit motorbremseinrichtung
WO2011061216A2 (de) Schaltbare vorrichtung zur druckversorgung mit passivem zusatzdruckspeicher
DE202010006605U1 (de) Zentralventil
DE3109706C2 (de) Volumenschaltbarer Hydromotor
EP2920436B1 (de) Schwenkmotorversteller mit einem elektromagnetisch betätigten hydraulikventil
WO2015154756A1 (de) Nockenwellenversteller mit abflussventil
WO2003001037A1 (de) Hydraulisches spielausgleichselement für einen ventiltrieb eines verbrennungsmotors
DE102010024026A1 (de) Schaltbare Vorrichtung zur Druckversorgung
AT521269B1 (de) Hydraulisches Steuerventil für eine längenverstellbare Pleuelstange mit zwei Steuerdruckräumen
DE102005060656A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil mit koaxialem Ventilnadelverbund für Brennkraftmaschinen
DE102017106938A1 (de) Hydraulikventil für einen Schwenkmotorversteller einer Nockenwelle
AT521675B1 (de) Hydraulisches Steuerventil für eine längenverstellbare Pleuelstange mit zwei stirnseitigen Steuerkolben
DE102015116024A1 (de) Schwenkmotorversteller einer Nockenwelle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10779800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13510694

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10779800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2