WO2014075665A1 - Steuerventil für eine hydraulische vorrichtung mit verriegelung - Google Patents

Steuerventil für eine hydraulische vorrichtung mit verriegelung Download PDF

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    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0475—Hollow camshafts

Definitions

  • Control valve for a hydraulic device in particular central valve of a camshaft adjuster for reciprocating internal combustion engines, with a receiving member in which a valve housing, a control sleeve and a control piston are arranged, wherein the control piston loaded on the one hand by a spring and the other by means of a retaining ring axially limited in the Control sleeve is slidably mounted and wherein the retaining ring in an inner receptacle on the receiving member in the axial direction can be fixed and connected by means of a fixing device with a component of the control valve.
  • a corresponding control valve is known from DE-10 2009 039 385 A1.
  • the receiving member is designed as a camshaft end and the control housing used there.
  • the valve housing is supported in the interior of the camshaft on a shoulder and is fixed at the outer end by means of a spring ring, which engages in an inner receptacle of the camshaft.
  • the retaining ring has on its inner periphery lugs, which extend to a shoulder on the control piston, so that it can be supported on the retaining ring against the force of the spring.
  • valve body Positive locking elements attached, which surround the locking ring from the inside, so that the control valve is designed as an assembly and for mounting or dismounting in the receiving member, in the present case, the camshaft, can be used.
  • the inner lugs on the retaining ring and the positive locking elements on the valve housing hold the assembly together against the force of the spring so that it can be removed and reinstalled.
  • the object of the invention is to remedy the disadvantages described above and to modify the control valve so that with little construction and thus cost an assembly is provided, which can be easily installed as a unit and removed.
  • the fixing device has fastening elements attached to the securing ring and adapted recesses in the valve housing and / or in the control sleeve.
  • Fasteners on the retaining ring can be easily molded, so that the retaining ring is hardly expensive to manufacture.
  • recesses in the valve housing or in the control sleeve can be easily produced.
  • the recesses in the control sleeve can be stamped, since this is preferably made of steel.
  • the recesses in the Valve housing are also easy to produce, since the valve housing is preferably designed as a plastic cover.
  • the plastic sheath can be fixed to the control sleeve, for example, be fixed by a Umspritzvorgang on the control sleeve.
  • the fastening elements are designed as holding brackets, are aligned axially with respect to the control valve and have aligned hooks in the circumferential direction.
  • the adapted recesses are arranged in the valve housing and have the hooks associated undercuts, so that an axial fixation between the headband with hooks and the recesses with undercuts can be produced.
  • the recesses in the axial direction to the end of the valve housing reaching recesses, which are inclined in the radial direction.
  • the retaining ring with the retaining clips can be slid obliquely through the recesses until the hooks engage the undercuts.
  • pivoting the headband including circlip they are aligned and can be supported on lugs of the recesses, which are arranged at the end of the recesses.
  • the fastening elements have lugs aligned radially outwards, that the adapted recesses are arranged in the control sleeve and formed as openings or recesses.
  • the tabs are mounted at an axial distance on the retaining ring, so that the openings or recesses have a sufficient distance from the edge of the control sleeve.
  • the tabs go so far inward that they take over the axial boundary of the control piston, so that a retaining ring with tabs no inwardly projecting lugs needed to limit the control piston.
  • the radial length of the tabs extends so far outward or is tuned so that the ends for assembling the control valve within the control sleeve are arranged and that they extend in locking in the openings or recesses, in which case the locking ring engages in the inner receptacle of the receiving member.
  • control sleeve and control piston of the locking ring is compressed from the inner receptacle of the receiving member, in which case the tabs still remain so far in the openings that a fixation of the complete assembly is given.
  • Figure 1 a perspective view of a control valve
  • FIG. 2 a perspective view of an assembly of the
  • Control valve with control piston, control sleeve and valve housing and hooked retaining clips
  • Figure 3 a perspective view of a valve housing with a
  • FIG. 4 a perspective view of a spring ring
  • Figure 5 a partial section through a control piston, a
  • FIG. 6 shows a section corresponding to FIG. 5 with locking of the
  • Figure 7 a section corresponding to Figure 5 with a fixed control valve but dissolved circlip in the receiving component.
  • FIGS. 1 to 7 designates a receiving component, which in FIG. 1 is designed as a central screw, which is screwed into a camshaft.
  • the receiving component 1 according to FIGS. 5 to 7 can be designed as any other component, e.g. the end of a hollow camshaft.
  • a fixed assembly as a unit of a control valve is shown in the receiving member 1 .
  • This comprises a control sleeve 2, which is surrounded by a valve housing 3, which is formed as a plastic sheath and preferably attached to the control sleeve 2.
  • a designated 4 control piston is mounted, which is guided axially displaceable and loaded by a spring, not shown.
  • the control piston 4 is axially delimited by lugs 5 on the inner circumference of a securing ring designated 6 (FIGS. 1, 2 and 4) or by lugs 7 on the securing ring 6 according to FIGS. 5 to 7.
  • retaining bracket 8 are formed on the retaining ring, which have radially projecting hooks 9 at their ends.
  • recesses 10 are provided, the undercuts 1 1 and recesses 12 have.
  • the retaining ring 6 including headband 8 is tilted for fixing the retaining ring 6 including headband 8, so that the headband 8 can be inserted with the hooks 9 through the recesses from the outside until the hooks 9 at the undercuts 1 1 support. Subsequently, the retaining ring 6 is then pivoted with brackets 8, so that the headband 8, as shown in Figure 2, can be supported on the outer edge of the recesses 12 and aligned axially parallel.
  • tabs 7, which are axially spaced from the securing ring 6, are integrally formed on the securing ring 6.
  • the lugs 7 form the axial boundary of the control piston 4, so that the lugs 5 on the Circlip according to Figures 1, 2 and 4 can be omitted.
  • the tabs 7 correspond with openings 13 in the control sleeve. 2
  • the locking ring is compressed so far that the ends of the tabs 7 are disposed within the control sleeve, so that the components can be joined together. Subsequently, the locking ring 6 is relaxed, so that the tabs 7 protrude into the openings 13 and the locking ring 6 engages in the inner receptacle 14 on the receiving member 1.
  • the locking ring 6 is compressed only until it emerges from the inner receptacle 14 on the receiving member 1, wherein the tabs 7 are still sufficiently arranged in the openings 13 and the assembly of the control valve, consisting of control piston, Control sleeve, not shown spring and valve housing including retaining ring, can be pulled out of the receiving member 1.

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Abstract

Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere Zentralventil eines Nockenwellenverstellers für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit einem Aufnahmebauteil (1), in dem ein Ventilgehäuse (3), eine Steuerhülse (2) und ein Steuerkolben (4) angeordnet sind, wobei der Steuerkolben (4) einerseits von einer Feder belastet und andererseits mittels eines Sicherungsringes (6) axial begrenzt in der Steuerhülse (2) verschiebbar gelagert ist, wobei der Sicherungsring (6) in einer Innenaufnahme (14) am Aufnahmebauteil (1) in axialer Richtung festlegbar und mittels einer Fixiereinrichtung mit einem Bauteil des Steuerventils verbindbar ist und wobei die Fixiereinrichtung am Sicherungsring (6) angebrachte Befestigungselemente und angepasste Ausnehmungen (10) im Ventilgehäuse (3) und/oder in der Steuerhülse (2) aufweist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung mit Verriegelung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere Zentralventil eines Nockenwellenverstellers für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit einem Aufnahmebauteil, in dem ein Ventilgehäuse, eine Steuerhülse und ein Steuerkolben angeordnet sind, wobei der Steuerkolben einerseits von einer Feder belastet und andererseits mittels eines Sicherungsringes axial begrenzt in der Steuerhülse verschiebbar gelagert ist und wobei der Sicherungsring in einer Innenaufnahme am Aufnahmebauteil in axialer Richtung festlegbar und mittels einer Fixiereinrichtung mit einem Bauteil des Steuerventils verbindbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein entsprechendes Steuerventil ist aus der DE- 10 2009 039 385 A1 bekannt. Bei dieser Ausgestaltung ist das Aufnahmebauteil als Nockenwellenende ausgebildet und das Steuergehäuse dort eingesetzt. Das Ventilgehäuse stützt sich im Inneren der Nockenwelle an einem Absatz ab und ist am äußeren Ende mittels eines Federringes fixiert, der in einer Innenaufnahme der Nockenwelle eingreift. Der Sicherungsring weist an seinem Innenumfang Nasen auf, die bis zu einem Absatz am Steuerkolben reichen, so dass dieser sich am Sicherungsring gegen die Kraft der Feder abstützen kann. Weiterhin sind am Ventilgehäuse Formschlusselemente angebracht, die den Sicherungsring von innen umgreifen, so dass das Steuerventil als Baugruppe ausgebildet ist und zur Montage oder Demontage in das Aufnahmebauteil, im vorliegenden Fall die die Nockenwelle, eingesetzt werden kann. Die inneren Nasen am Sicherungsring und die Formschlusselemente am Ventilgehäuse halten die Baueinheit auch gegen die Kraft der Feder zusammen, so dass sie ausgebaut und wieder eingebaut werden kann.
Diese an sich gewünschte Maßnahme ist mit einem großen Bauaufwand verbunden, da die Formschlusselemente als Einzelteile oder an dem Ventilgehäuse angebaut, aufwändig in der Herstellung und in der Montage sind. Da der Sicherungsring stark gedehnt werden muss, um ihn in und aus den Formschlusselementen hinein und heraus zu bewegen, besteht das Problem, dass er die Spannung verliert oder bricht.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile zu beheben und das Steuerventil so zu modifizieren, dass mit geringem Bauaufwand und damit kostengünstig eine Baugruppe zur Verfügung gestellt wird, die leicht als Einheit ein- und ausgebaut werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Fixiereinrichtung am Sicherungsring angebrachte Befestigungselemente und angepasste Ausnehmungen im Ventilgehäuse und/oder in der Steuerhülse aufweist. Befestigungselemente am Sicherungsring lassen sich sehr leicht anformen, so dass der Sicherungsring kaum teurer in der Herstellung ist. Auch Ausnehmungen im Ventilgehäuse oder in der Steuerhülse lassen sich leicht herstellen. Die Ausnehmungen in der Steuerhülse können gestanzt werden, da diese vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist. Die Ausnehmungen in dem Ventilgehäuse sind ebenfalls leicht herstellbar, da das Ventilgehäuse vorzugsweise als Kunststoffhülle ausgebildet ist. Die Kunststoffhülle kann an der Steuerhülse festgelegt, beispielsweise durch einen Umspritzvorgang an der Steuerhülse fixiert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Befestigungselemente als Haltebügel ausgebildet, axial zum Steuerventil ausgerichtet sind und in Umfangsrichtung ausgerichtete Haken aufweisen. Die angepassten Ausnehmungen sind im Ventilgehäuse angeordnet und weisen den Haken zugeordnete Hinterschneidungen auf, so dass eine axiale Fixierung zwischen den Haltebügeln mit Haken und den Ausnehmungen mit Hinterschneidungen herstellbar ist.
In vorteilhafter Weise weisen die Ausnehmungen in Axialrichtung bis zum Ende des Ventilgehäuses reichende Aussparungen auf, die in radialer Richtung geneigt sind. Dadurch kann der Sicherungsring mit den Haltebügeln schräg durch die Aussparungen geschoben werden bis die Haken an den Hinterschneidungen greifen. Durch Schwenken der Haltebügel einschließlich Sicherungsring werden diese ausgerichtet und können sich an Nasen der Aussparungen abstützen, die am Ende der Aussparungen angeordnet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Befestigungselemente radial nach außen ausgerichtete Laschen aufweisen, dass die angepassten Ausnehmungen in der Steuerhülse angeordnet und als Öffnungen bzw. Aussparungen ausgebildet sind. Die Laschen sind mit axialem Abstand am Sicherungsring angebracht, so dass die Öffnungen bzw. Aussparungen einen hinreichenden Abstand zum Rand der Steuerhülse aufweisen. Die Laschen reichen soweit nach innen, dass sie die axiale Begrenzung des Steuerkolbens übernehmen, so dass ein Sicherungsring mit Laschen keine nach innen vorstehenden Nasen zum begrenzen des Steuerkolbens benötigt.
Die radiale Länge der Laschen reicht soweit nach außen bzw. ist so abgestimmt, dass die Enden zum Zusammenbau des Steuerventils innerhalb der Steuerhülse angeordnet sind und dass sie bei Verriegelung in die Öffnungen bzw. Ausnehmungen reichen, wobei dann der Sicherungsring in die Innenaufnahme des Aufnahmebauteils einrastet. Zur Demontage des Ventils mit Ventilgehäuse, Steuerhülse und Steuerkolben wird der Sicherungsring aus der Innenaufnahme des Aufnahmebauteil zusammengedrückt, wobei dann die Laschen noch so weit in den Öffnungen verbleiben, dass eine Fixierung der kompletten Baugruppe gegeben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.
Es zeigen:
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht eines Steuerventils mit
Aufnahmebauteil,
Figur 2: eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe des
Steuerventils mit Steuerkolben, Steuerhülse und Ventilgehäuse und verhakten Haltebügeln,
Figur 3: eine perspektivische Ansicht eines Ventilgehäuses mit einer
Steuerhülse,
Figur 4: eine perspektivische Ansicht eines Federringes,
Figur 5: einen Teilschnitt durch einen Steuerkolben, eine
Steuerhülse, ein Ventilgehäuse und ein Aufnahmebauteil in vergrößertem Maßstab mit Laschen am Sicherungsring in Zusammenbaustellung,
Figur 6: einen Schnitt entsprechend Figur 5 mit Verriegelung des
Steuerventils im Aufnahmebauteil und
Figur 7: einen Schnitt entsprechend Figur 5 mit fixiertem Steuerventil aber gelöstem Sicherungsring im Aufnahmebauteil. Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In den Figuren 1 bis 7 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Aufnahmebauteil bezeichnet, das in Figur 1 als Zentralschraube ausgebildet ist, die in einer Nockenwelle eingeschraubt wird. Das Aufnahmebauteil 1 gemäß den Figuren 5 bis 7 kann als beliebig anderes Bauteil ausgebildet sein, z.B. das Ende einer hohlen Nockenwelle. In dem Aufnahmebauteil 1 ist eine als Baugruppe fixierte Baueinheit eines Steuerventils dargestellt. Dieses umfasst eine Steuerhülse 2, die von einem Ventilgehäuse 3 umgeben ist, das als Kunststoffhülle ausgebildet und vorzugsweise an der Steuerhülse 2 befestigt ist. In der Steuerhülse 2 ist ein mit 4 bezeichneter Steuerkolben gelagert, der axial verschiebbar geführt und von einer nicht dargestellten Feder belastet ist. Der Steuerkolben 4 ist axial begrenzt durch Nasen 5 am Innenumfang eines mit 6 bezeichneten Sicherungsringes (Figuren 1 , 2 und 4) oder durch Laschen 7 an dem Sicherungsring 6 gemäß den Figuren 5 bis 7.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 4 sind am Sicherungsring 6 Haltebügel 8 angeformt, die radial vorstehende Haken 9 an ihren Enden aufweisen. In dem Ventilgehäuse 3 sind Ausnehmungen 10 vorgesehen, die Hinterschneidungen 1 1 und Aussparungen 12 aufweisen.
Wie den Figuren 2 bis 4 leicht zu entnehmen ist, wird zur Fixierung der Sicherungsring 6 einschließlich Haltebügel 8 gekippt, so dass die Haltebügel 8 mit den Haken 9 durch die Aussparungen von außen eingeführt werden können, bis die Haken 9 sich an den Hinterschneidungen 1 1 abstützen. Anschließend wird dann der Sicherungsring 6 mit Haltebügeln 8 geschwenkt, so dass sich die Haltebügel 8, wie in Figur 2 dargestellt, am äußeren Rand der Aussparungen 12 abstützen können und achsparallel ausgerichtet sind.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 bis 7 sind an dem Sicherungsring 6 Laschen 7 angeformt, die vom Sicherungsring 6 axial beabstandet sind. Wie den Figuren 5 bis 7 weiter zu entnehmen ist, bilden die Laschen 7 die axiale Begrenzung des Steuerkolbens 4, so dass die Nasen 5 am Sicherungsring gemäß den Figuren 1 , 2 und 4 entfallen können. Die Laschen 7 korrespondieren mit Öffnungen 13 in der Steuerhülse 2.
Bei der Zusammenbaumontage gemäß Figur 5 wird der Sicherungsring so weit zusammengedrückt, dass die Enden der Laschen 7 innerhalb der Steuerhülse angeordnet sind, so dass die Bauteile zusammengefügt werden können. Anschließend wird der Sicherungsring 6 entspannt, so dass die Laschen 7 in die Öffnungen 13 ragen und der Sicherungsring 6 in die Innenaufnahme 14 am Aufnahmebauteil 1 einrastet.
Zur Demontage wird, wie in Figur 7 dargestellt, der Sicherungsring 6 nur soweit zusammengedrückt, bis er aus der Innenaufnahme 14 am Aufnahmebauteil 1 heraustritt, wobei die Laschen 7 noch hinreichend in den Öffnungen 13 angeordnet sind und die Baugruppe des Steuerventils, bestehend aus Steuerkolben, Steuerhülse, nicht dargestellter Feder und Ventilgehäuse einschließlich Sicherungsring, aus dem Aufnahmebauteil 1 herausgezogen werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Aufnahmebauteil
2 Steuerhülse
3 Ventilgehäuse
4 Steuerkolben
5 Nasen
6 Sicherungsringe
7 Laschen
8 Haltebügel
9 Haken
10 Ausnehmungen
1 1 Hinterschneidungen
12 Aussparungen
13 Öffnungen
14 Innenaufnahme

Claims

Patentansprüche 1 . Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere Zentralventil eines Nockenwellenverstellers für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit einem Aufnahmebauteil (1 ), in dem ein Ventilgehäuse (3), eine Steuerhülse (2) und ein Steuerkolben (4) angeordnet sind, wobei der Steuerkolben (4) einerseits von einer Feder belastet und andererseits mittels eines Sicherungsringes (6) axial begrenzt in der Steuerhülse (2) verschiebbar gelagert ist und wobei der Sicherungsring (6) in einer Innenaufnahme (14) am Aufnahmebauteil (1 ) in axialer Richtung festlegbar und mittels einer Fixiereinrichtung mit einem Bauteil des Steuerventils verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung am Sicherungsring (6) angebrachte Befestigungselemente und angepasste Ausnehmungen (10) im Ventilgehäuse (3) und/oder in der Steuerhülse (2) aufweist.
2. Steuerventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Befestigungselemente als Haltebügel (8) ausgebildet und axial zum Steuerventil ausgerichtet sind sowie Haken (9) aufweisen.
3. Steuerventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die angepassten Ausnehmungen (10) im Ventilgehäuse (3) angeordnet sind und den Haken (9) zugeordnete Hinterschneidungen (1 1 ) aufweisen.
4. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (10) in Axialrichtung bis zum Ende des Ventilgehäuses (3) reichende Aussparungen (12) aufweisen.
5. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (12) in Radialrichtung geneigt ausgeführt sind.
6. Steuerventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Befestigungselemente als radial nach außen ausgerichtete Laschen (7) ausgebildet sind.
7. Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die angepassten Ausnehmungen (10) in der Steuerhülse (2) angeordnet und als Öffnungen (13) ausgebildet sind.
8. Steuerventil nach der Ansprüche 1 , 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (7) axial zum Steuerventil beabstandet am Sicherungsring (6) ausgebildet sind.
9. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 , 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (7) die axiale Begrenzung des Steuerkolbens (4) übernehmen.
10. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 , 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (7) sich soweit radial nach außen erstrecken, das sie in den Öffnungen (13) angeordnet bleiben, wenn der Sicherungsring (6) aus der Innenaufnahme (14) des Aufnahmebauteils (1 ) verschoben ist.
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