WO2016112908A1 - Zentralventil für eine nockenwellenverstellvorrichtung - Google Patents

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Jens Hoppe
Markus Kinscher
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    • F01L2303/01—Tools for producing, mounting or adjusting, e.g. some part of the distribution

Definitions

  • the invention is in the field of proportional directional control valves, which can be used as a central valve, in particular for the control of so-called camshaft adjusters.
  • Camshaft adjusters are used to control the operation of an internal combustion engine by the charge change is specifically influenced:
  • An adjustment of the phase angle of the camshaft changes their position in relation to the phase angle of the crankshaft;
  • the opening and closing times of the gas exchange valves can be moved to an earlier or later time of the continuous cycle process.
  • Central valves have several switching positions, by means of which the course of a pressure medium path between an inlet and outlet can be adjusted - the pressure medium flow exerts on the camshaft adjuster a force that is dependent on the switching position and causes an adjustment to a specific position.
  • Such a proportional directional control valve is for example the subject of the German patent application DE 10 201 1 003 556 A1.
  • Shown is a designed as a central valve control valve for controlling the supply and removal of hydraulic fluid to or from a camshaft adjusting device.
  • a control piston is arranged axially displaceably, with a securing ring being provided for the positive-locking fixing of the valve housing in a camshaft or in a rotor of the camshaft adjusting device.
  • the locking ring has a radially extending peripheral portion which is adapted to engage in an annular groove formed in the camshaft or the rotor.
  • a control piston is guided axially displaceable within a molded sleeve with plastic.
  • the guide sleeve is arranged in a housing designed as a central screw and secured in its position by means of a securing ring inserted into a groove.
  • the mobility of the control piston is limited on the one hand by a sleeve bottom and on the other hand by a stop element.
  • the stop element is designed as a separate component from the guide sleeve and material conclusive or positive, for example, connected by snap connection with the sleeve.
  • a central valve with a two-part designed central screw is shown in DE 10 2013 203 951 A1.
  • the central screw consists of a screw shaft and a screw sleeve, which is designed as a deep-drawn part.
  • a control piston arranged in a guide sleeve encapsulated in plastic can be contacted with a stop element, wherein the stop element is a securing ring which is at the same time inserted into a groove of the screw sleeve and fixes the guide sleeve within the screw sleeve.
  • a central valve for a camshaft adjuster with a control piston guided axially movably within a valve housing.
  • the housing is manufactured by a deep-drawing process and designed as a screw with a screw head, a screw shaft and a thread.
  • the screw head of the housing has a collar with a flange surface which can be supported on the camshaft adjuster.
  • the screw head further has an engagement surface for an assembly tool.
  • the object of the invention is to propose a central valve, which is simplified in terms of its structure.
  • a control valve for a camshaft adjusting device with a forming part as a valve housing, with a coaxially axially within the valve housing axially guided control piston and a piston stop which limits the mobility of the piston in an axial direction, wherein the piston stopper is a piston stop disc and wherein the piston stop disc and the valve housing are joined.
  • the valve housing has one or more notches in the region of the piston stop, wherein the piston stop disc exhibits one or more radial extensions adapted to the notches, by means of which the piston stop disc and the valve housing are non-detachably joined in the region of the notches.
  • the piston stop disc has a larger radius in the area of a radial extension than the valve housing (projection).
  • the design with a projection shows particular advantages for the assembly of the central valve.
  • the supernatant can be used, for example, as an axial stop, as a security against twisting and as an installation orientation.
  • the central valve has further advantages in that it can be assembled as a preassembled unit, tested in its functionality and can be used in the recording of a camshaft.
  • a permanent, non-detachable connection between the piston stop disc and the valve housing is made, for example, by caulking, pressing and gluing and by welding and soldering.
  • the piston stop disk can be configured as a disk, as a disk with a recess and as a ring.
  • an oil guide sleeve may be arranged, on the outer circumferential surface of which grooves are formed which together with the inner lateral surface of the valve housing form oil guide channels, whereby passage openings may be provided on the groove base.
  • the housing preferably has an inlet connection, a drain connection and a control connection A and a control connection B.
  • the central valve switching position can take with a defined oil control logic.
  • the control piston control edges which together with the inner circumferential surface of the housing or an oil guide sleeve rotating pressure medium channels arise.
  • the piston stop disc is arranged at the second end and has a recess.
  • the actuating surface can be brought into connection with an actuator controlled by electromagnetic or hydraulic actuation, for example via an actuating pin which projects through the recess of the piston stop disk.
  • the control piston can be axially displaced against the force of the spring and adjusted to an axial position. In this way, different, extending through the valve pressure medium paths can be adjusted.
  • the valve housing may comprise at its first end a spring receptacle in which the spring is guided and is supported against the housing.
  • valve housing is a deep-drawn component.
  • edge zones of the wall of the housing are provided with increased strength, at the same time material and production costs can be saved.
  • the valve housing can be made thin-walled, which leads to advantages in terms of space requirements and weight.
  • sleeve or tubular workpieces are also considered as a blank as thin-walled sheets.
  • the blank is reshaped using a punch and a die so that the valve housing receives the necessary contours.
  • the valve housing is thus ideally made tool falling.
  • a post-processing can be performed, for example on the functional surfaces of the valve housing. In the first place, these are the areas where there can be a relative movement between components, for example at the interface between the control piston and the valve housing. Furthermore, a post-processing in the area of tight tolerances fits into consideration, the quality of which can be increased by grinding, for example.
  • Provided on the outer circumference grooves can be applied, for example, rolling, passages by punching.
  • the valve housing has two notches in the region of the piston stop disk, wherein the piston stop disk exhibits two radial extensions adapted to the notches, by means of which the piston stop disk and the valve housing are caulked in the region of the two notches. The joining by caulking shows its particular advantages in the structural design of the valve housing and piston stop disc, which can be realized particularly cost. In addition, a permanent connection between the components can be ensured.
  • Another object of the invention is to propose an internal combustion engine with a camshaft and a central valve, which is simplified in its construction.
  • the solution of this problem arises from the characterizing features of independent claim 7, while advantageous developments and refinements of the invention are the dependent claims.
  • the object is achieved by an internal combustion engine having a camshaft, a camshaft adjusting device and a central valve according to one of claims 4 to 6.
  • the valve housing is arranged concentrically in a bore of the camshaft and the valve housing has as a supply connection to a radial passage axially in the area a corresponding radial passage in the camshaft is arranged.
  • the supply connection, discharge connection and control connections can be considered as the supply connection.
  • Hydraulic fluid is delivered by the hydraulic fluid pump and enters the central valve via the inlet port.
  • a predetermined pressure medium path is realized, via which the hydraulic fluid can be fed from incoming to one of the control terminals.
  • the hydraulic fluid leaves the central valve and arrives at the camshaft adjuster for its control.
  • the central valve is therefore designed to control a camshaft adjuster - so it is located in a cavity of the camshaft and rotates with it.
  • Camshaft adjuster for example, in the construction of a wellgelzellenvers-
  • the essential elements of a plate include a stator and a rotor.
  • the stator is rotatably connected to a drive wheel and is driven by a traction drive from the crankshaft.
  • the rotor forms the output element.
  • the rotor is arranged concentrically to the stator and is surrounded by this.
  • a recess is arranged in the circumferential direction, which - without restricting the mobility between the rotor and stator in the circumferential direction - is sealed to a pressure-tight cavity: laterally by a lid or by a lateral wall and the inner diameter by the outer peripheral wall of the rotor.
  • a wing which is firmly connected to the rotor and divides the cavity into two pressure-tight sealable chambers A and B.
  • the displacement of the rotor results in a change in the phase angle of the camshaft in relation to the phase angle of the crankshaft: If the camshaft rotates clockwise and the pressure chamber B precedes the pressure chamber A, an adjustment of the vane in the direction of pressure chamber B causes an adjustment of the Opening or closing times at an earlier time.
  • the valve housing has a circumferential groove on its circumference axially in the region of the supply connection.
  • Such grooves are basically used to distribute the hydraulic fluid at the transition between the valve housing and the camshaft or rotor of a camshaft adjuster.
  • the design of the groove on the outer circumference of the valve housing eliminates a machining of the inner circumference of the camshaft bore. Grooves can be made by rolling in the area of one or more supply connections.
  • valve housing is encompassed by the bore of the camshaft, the camshaft having a stop surface. points, against which the valve housing can reach by means of the supernatant for support.
  • the valve housing is completely encompassed by the camshaft bore.
  • the stop surface and the supernatant cooperate such that the mobility of the valve housing is limited axially towards the first end or axially limited towards the first end and in the circumferential direction, wherein a arranged on the inner lateral surface of the bore of the camshaft locking ring mobility the valve housing axially limited towards the second end.
  • the stop surface is therefore preferably designed such that it is perpendicular to the axis of the camshaft and parallel to an end face of the camshaft.
  • the abutment surface is arranged offset axially with respect to an end face of the camshaft and limited in the circumferential direction by a wall.
  • the abutment surface is realized by an axial groove ending on the abutment surface on the inner circumferential surface of the camshaft bore.
  • a locking ring limits the mobility of the valve housing axially in the direction of the second end.
  • the embodiment shows its particular advantages in that, firstly, the central valve can be preassembled as a unit and tested for functionality. Second, an alignment of the central valve to the camshaft is permanently ensured by means of projection and stop surface by providing an anti-rotation and an orientation and a backup against axial displacement is provided.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section of the central valve
  • Fig. 2 is a perspective view of the central valve of Fig. 1;
  • Fig. 3 shows an end face of the central valve of Fig. 1;
  • Fig. 4 shows a perspective longitudinal section through a camshaft with the
  • FIG. 5 shows an end face of the camshaft with the central valve from FIG. 4.
  • FIG. 1 an exemplary embodiment of a control valve designed as a central valve 1 with a check valve 2 is shown in longitudinal section.
  • the control valve 1 consists of a valve housing 3 and a hollow cylindrical control piston 4, which is guided axially movable in a corresponding cavity of the valve housing 3.
  • the adjustment range of the control piston 4 is limited axially, by a piston stop disc 5 at the first end 6 and by a closing element or housing bottom 7 at the second end 8.
  • the control piston 4 shows on its outer circumferential surface four enlarged diameter portions 9, which include three reduced diameter portions 10. These form together with the inner circumferential surface of the valve housing a first, a second and a third circumferential annular channel respectively the Zulaufnut 1 1, the drain groove 12, the control groove 13. The second sequence via an axial cavity 14 between the control piston and the valve housing at the second end eighth
  • the control piston 4 can assume different switching positions, which are characterized by the actual course of possible pressure medium path.
  • the realization of a switching position by means of a (not shown) adjusting device, which is usually an electromagnetically actuated actuator.
  • a push rod connected to an armature of the electromagnet and passing through a recess on the piston stop disk is actuated by a push rod.
  • tion surface 15 brought into contact on the end face of the control piston 4 - the force acting on the armature is thus transmitted via the push rod on the control piston and thus causes its axial displacement against the force of a spring 16 positioned in a spring seat 21 on the valve housing 3:
  • first annular channel / the inlet groove 1 1 can be brought in this way with the inlet port P in connection, the second annular channel / the drain groove 12 can be brought into connection with the drain port T.
  • the third ring channel / the control groove 13 can be associated with the first control terminal A.
  • a first through-opening 17 is provided on the groove base of the inlet groove 11 forming the first annular channel, and a second through-opening 18 is provided on the groove base of the control groove forming the third annular channel.
  • the control piston 4 is closed, on the side facing away from the spring by a pressure piece 19. Hydraulic means can thus be performed via the inlet port P in the piston cavity 20 and from there to the control terminals A, B.
  • the control port A can be brought into communication with the drain port T1 via the second annular passage / the drain groove, the control port B can be brought into communication with the drain port T2 via the axial cavity 14.
  • the valve housing 2 shows the valve housing in a perspective view.
  • the valve housing 3 has four openings on its outer circumference: The openings form the inlet connection P and the outlet connection T1 as well as the control connection A and the control connection B.
  • the connections are located at the base of circumferential grooves 22, which are inserted into the outer circumferential surface of the valve housing in a rolling manner.
  • the piston stop disc shows two radial extensions 23 which engage in corresponding notches 24 on the valve housing. One of the radial extensions shows a radius which is greater than the radius of the valve housing 3; Thus, a supernatant 25 is formed.
  • FIG. 4 shows a perspective longitudinal section of a camshaft with the central valve from FIG. 1.
  • the valve housing 3 is arranged concentrically in a bore 26 of the camshaft 27 and the valve housing 3 has as inlet port P a radial passage which is arranged axially in the region of a corresponding radial passage 28 in the camshaft.
  • Hydraulic fluid is conveyed by the hydraulic fluid pump and passes through the inlet port P in the central valve.
  • a predetermined pressure medium path is realized, via which the hydraulic fluid can be fed from inlet to one of the control ports A, B.
  • the hydraulic fluid leaves the central valve 1 and passes to the control of the camshaft adjuster (not shown).
  • the central valve 1 is thus designed to control a camshaft adjuster - so it is located in a bore 26 of the camshaft 27 and rotates with this.
  • Camshaft adjusters in the construction of a vane-type adjuster include a stator and a rotor as essential elements.
  • the stator is rotatably connected to a drive wheel and is driven by a traction drive from the crankshaft.
  • the rotor forms the output element.
  • the valve housing 3 is completely surrounded by the bore 26 of the camshaft 27, wherein the camshaft has a stop surface 29 against which the valve housing 3 can reach by means of the supernatant 25 for support.
  • the projection 25 cooperates with the stop surface 29 in such a way that a securing against axial displacement is produced in the direction of the first end 8.
  • the abutment surface 29 and the projection 25 cooperate in such a way that the mobility of the valve housing is limited axially in the direction of the first end 8 and in the circumferential direction, wherein a circlip 30 arranged on the inner lateral surface of the bore of the camshaft axially displaces the valve housing in axial direction. limited second end 6.
  • the stop surface 29 is designed such that it is perpendicular to the axis of the camshaft 27 and parallel to an end face of the camshaft.
  • the stop surface 29 is axially offset with respect to an end face of the camshaft and circumferentially bounded by a wall:
  • the abutment surface is realized by an axial groove 31 terminating at the abutment surface on the inner circumferential surface of the camshaft bore.
  • a securing ring limits the mobility of the valve housing axially in the direction of the second end 6.
  • FIG. 5 shows a view of the end face of the camshaft.
  • the retaining ring 30 holds the central valve 1 in the bore of the camshaft 27, wherein the valve housing 3 is secured via the piston stop disc 5 by means of the inserted into the axial groove 31 supernatant 25 against rotation and axial displacement.
  • End element housing bottom first end
  • Control connection A Control connection B Inlet connection P Outlet connection T1 Outlet connection T2

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zentralventil für einen Nockenwellenversteller und einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle einer Nockenwellenverstellvorrichtung und einem Zentralventil. Das Zentralventil umfasst ein Umformteil als Ventilgehäuse (3), mit einem koaxial innerhalb des Ventilgehäuses (3) axialbeweglich geführten Steuerkolben (4) und mit einem Anschlag, der die Beweglichkeit des Steuerkolbens in einer axialen Richtung begrenzt (Kolbenanschlag). Der Kolbenanschlag ist eine Kolbenanschlagscheibe (5), wobei die Kolbenanschlagscheibe und das Ventilgehäuse (3) gefügt sind.

Description

Zentralventil für eine Nockenwellenverstellvorrichtung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Proportional-Wegeventile, die als Zentralventil insbesondere zu der Steuerung sogenannter Nockenwellenversteller eingesetzt wer- den können. Nockenwellenversteller dienen der Regelung des Betriebs eines Verbrennungsmotors, indem der Ladungswechsel gezielt beeinflusst wird: Eine Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle ändert deren Position in Relation zur Phasenlage der Kurbelwelle; somit lassen sich die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile zu einem früheren bzw. späteren Zeitpunkt des durchlaufenen Kreis- prozesses verschieben. Zentralventile verfügen über mehrere Schaltpositionen, mittels derer der Verlauf eines Druckmittpfades zwischen einem Zu- und Ablauf eingestellt werden kann - der Druckmittelstrom übt auf den Nockenwellenversteller eine Kraft aus, die von der Schaltposition abhängig ist und eine Verstellung in eine bestimmte Lage bewirkt.
Ein derartiges Proportional-Wegeventil ist beispielsweise Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 1 003 556 A1 . Gezeigt ist ein als Zentralventil gestaltetes Steuerventil zur Steuerung der Zu- und Abfuhr von Hydraulikmittel zu einer bzw. von einer Nockenwellenverstellvorrichtung. Im aus Kunststoff bestehenden Ventilge- häuse ist ein Steuerkolben axial verschieblich angeordnet, wobei zur formschlüssigen Festlegung des Ventilgehäuses in einer Nockenwelle oder in einem Rotor der No- ckenwellenverstellvorrichtung ein Sicherungsring vorgesehen ist. Der Sicherungsring weist einen sich radial erstreckenden Umfangsabschnitt auf, der zum Eingriff in eine in der Nockenwelle oder dem Rotor gebildeten Ringnut ausgebildet ist.
Ein weiteres, derartiges Zentralventil ist in der DE 10 2012 220 830 A1 gezeigt. Ein Steuerkolben ist axial verschieblich innerhalb einer mit Kunststoff umspritzten Hülse geführt. Die Führungshülse wiederum ist in einem als Zentralschraube gestalteten Gehäuse angeordnet und mittels eines in eine Nut eingesetzten Sicherungsrings in ih- rer Lage gesichert. Die Beweglichkeit des Steuerkolbens wird einerseits durch einen Hülsenboden und andererseits durch ein Anschlagelement begrenzt. Das Anschlagelement ist als ein von der Führungshülse getrenntes Bauteil ausgestaltet und Stoff- schlüssig oder formschlüssig, beispielsweise mittels Schnappverbindung mit der Hülse verbunden.
Ein Zentralventil mit einer zweiteilig gestalteten Zentralschraube ist in der DE 10 2013 203 951 A1 gezeigt. Die Zentralschraube besteht aus einem Schraubenschaft sowie einer Schraubenhülse, die als Tiefziehteil gestaltet ist. Ein in einer mit Kunststoff umspritzten Führungshülse angeordneter Steuerkolben ist mit einem Anschlagelement kontaktierbar, wobei das Anschlagelement ein Sicherungsring ist, der zugleich in eine Nut der Schraubenhülse eingesetzt ist und die Führungshülse innerhalb der Schrau- benhülse festlegt.
Ein weiteres, aus einem Tiefziehverfahren hervorgehendes Gehäuse eines Zentralventils zeigt die DE 10 2012 202 520 A1 . Offenbart ist ein Zentralventil für einen No- ckenwellenversteller mit einem innerhalb eines Ventilgehäuses axialbeweglich geführ- ten Steuerkolben. Das Gehäuse ist durch ein Tiefziehverfahren hergestellt und als Schraube mit einem Schraubenkopf, einem Schraubenschaft und einem Gewinde ausgebildet. Der Schraubenkopf des Gehäuses weist einen Kragen auf mit einer Flanschfläche, die sich am Nockenwellenversteller abstützen kann. Der Schraubenkopf weist ferner eine Angriffsfläche für ein Montagewerkzeug auf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Zentralventil vorzuschlagen, das hinsichtlich seines Aufbaus vereinfacht ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des un- abhängigen Anspruchs 1 , während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuerventil für eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem Umformteil als Ventilgehäuse, mit einem koaxial innerhalb des Ventilgehäuses axialbeweglich geführten Steuerkolben und mit einem Kolbenanschlag, der die Beweglichkeit des Kolbens in einer axialen Richtung begrenzt, wobei der Kolbenanschlag eine Kolbenanschlagscheibe ist und wobei die Kolbenanschlagscheibe und das Ventilgehäuse gefügt sind. Das Ventilgehäuse weist im Bereich des Kolbenanschlags eine oder mehrere Ausklinkung auf, wobei die Kolbenanschlagscheibe eine oder mehrere an die Ausklinkungen angepasste radiale Erweiterungen zeigt, mittels derer die Kolbenanschlagscheibe und das Ventilgehäuse im Bereich der Ausklinkungen nicht lösbar gefügt sind. Die Kol- benanschlagscheibe weist im Bereich einer radialen Erweiterung einen größeren Radius auf als das Ventilgehäuse (Überstand).
Die Gestaltung mit einem Überstand zeigt besondere Vorteile für die Montage des Zentralventils. Der Überstand kann beispielsweise als Axialanschlag, als Verdrehsi- cherung und als Einbauorientierung genutzt werden. Das Zentralventil zeigt weitere Vorteile darin, dass es als vormontierte Baueinheit zusammengesetzt, in seiner Funktionsfähigkeit geprüft und in die Aufnahme einer Nockenwelle eingesetzt werden kann.
Eine dauerhafte, nicht lösbare Verbindung zwischen der Kolbenanschlagscheibe und dem Ventilgehäuse wird hergestellt, beispielsweise durch Verstemmen, Verpressen und Verkleben sowie durch Schweiß- und Lötverbindung. Die Kolbenanschlagscheibe kann als Scheibe, als Scheibe mit Ausnehmung sowie als Ring ausgestaltet sein. Zwischen dem Steuerkolben und dem Ventilgehäuse kann eine Ölführungshülse angeordnet sein, an deren Außenmantelfläche Nuten ausgebildet sind, die gemeinsam mit der Innenmantelfläche des Ventilgehäuses Ölführungskanäle bilden, wobei am Nutgrund Durchgangsöffnungen vorgesehen sein können.
Vorzugsweise weist das Gehäuse einen Zulaufanschluss, einen Ablaufanschluss und einen Steueranschluss A und einen Steueranschluss B auf. Durch gezieltes Verschie- ben des Steuerkolbens können unterschiedliche Druckmittelpfade innerhalb des Zentralventils verwirklicht werden, wodurch das Zentralventil Schaltstellung mit einer definierten Ölführungslogik einnehmen kann. Zu diesem Zweck weist der Steuerkolben Steuerkanten auf, wodurch gemeinsam mit der Innenmantelfläche des Gehäuse oder einer Ölführungshülse umlaufende Druckmittel kanäle entstehen. In einer vorteilhaften Konkretisierung ist der Steuerkolben an einem ersten Ende mit der Kraft einer Feder beaufschlagt und weist an einem zweiten Ende stirnseitig eine Betätigungsfläche auf, wobei die Kolbenanschlagscheibe am zweiten Ende angeordnet ist und eine Ausnehmung aufweist. Die Betätigungsfläche kann mit einem elekt- romagnetisch oder hydraulisch angesteuerten Stellglied in Verbindung gebracht werden, beispielsweise über einen Betätigungsstift, der durch die Ausnehmung der Kolbenanschlagscheibe ragt. Mittels des Stellgliedes kann der Steuerkolben gegen die Kraft der Feder axial verschoben und auf eine axiale Position eingestellt werden. Auf diese Weise können unterschiedliche, durch das Ventil verlaufende Druckmittelpfade eingestellt werden. Das Ventilgehäuse kann an seinem ersten Ende eine Federaufnahme umfassen, in der die Feder geführt ist und sich gegen das Gehäuse abstützt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ventilgehäuse ein Tiefziehbauteil. Vorteilhafterweise werden durch das Tiefziehen die Randzonen der Wandung des Ge- häuses mit erhöhter Festigkeit versehen, zugleich können Material- und Fertigungskosten eingespart werden. Das Ventilgehäuse kann dünnwandig ausgestaltet werden, was zu Vorteilen hinsichtlich des Bauraumbedarfs und Gewichts führt.
Auf eine Zerspanung des Ventilgehäuses kann weitestgehend verzichtet werden, wo- durch Material- und Werkzeug kosten gespart werden und die Taktzeit vermindert wird: Hülsen- oder rohrförmige Werkstücke kommen ebenso als Rohling in Betracht wie dünnwandige Bleche. Der Rohling wird unter Einsatz eines Stempels und einer Matrize derart umgeformt, dass das Ventilgehäuse die erforderlichen Konturen erhält. Das Ventilgehäuse ist somit idealerweise werkzeugfallend hergestellt.
Dennoch kann eine Nachbearbeitung durchgeführt werden, beispielsweise an den Funktionsflächen des Ventilgehäuses. In erster Linie sind dies die Flächen, an denen es zu einer Relativbewegung zwischen Bauteilen kommen kann, so zum Beispiel an der Grenzfläche zwischen dem Steuerkolben und dem Ventilgehäuse. Weiterhin kommt eine Nachbearbeitung im Bereich eng tolerierter Passungen in Betracht, deren Güte etwa durch Schleifen erhöht werden kann. Am Außenumfang vorgesehene Nuten können beispielsweise rollierend aufgebracht werden, Durchgänge mittels Stanzen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Ventilgehäuse im Bereich der Kolbenanschlagscheibe zwei Ausklinkungen auf, wobei die Kolbenanschlagscheibe zwei an die Ausklinkungen angepasste radiale Erweiterungen zeigt, mittels derer die Kolbenanschlagscheibe und das Ventilgehäuse im Bereich der zwei Ausklinkungen verstemmt sind. Das Fügen mittels Verstemmen zeigt seine besonderen Vorteile in der strukturellen Ausgestaltung von Ventilgehäuse und Kolbenanschlagscheibe, die besonders kostengünstig verwirklicht werden kann. Darüber hinaus kann eine dauerhafte Verbindung zwischen den Bauteilen gewährleistet werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle und einem Zentralventil vorzuschlagen, das hinsichtlich seines Aufbaus vereinfacht ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle, einer Nockenwellenverstellvorrichtung und einem Zentralventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6. Das Ventilgehäuse ist konzentrisch in einer Bohrung der Nockenwelle angeordnet und das Ventilgehäuse weist als Versorgungsanschluss einen radialen Durchgang auf, der axial im Bereich eines korrespondierenden radialen Durchgangs in der Nockenwelle angeordnet ist.
Als Versorgungsanschluss kommen grundsätzlich Zulaufanschluss, Ablaufanschluss und Steueranschlüsse in Betracht. Hydraulikmittel wird von der Hydraulikmittelpumpe gefördert und gelangt über den Zulaufanschluss in das Zentralventil. In Abhängigkeit von der Schaltposition des Steuerkolbens wird ein vorbestimmter Druckmittel pfad verwirklicht, über den das Hydraulikmittel von Zulauf kommend zu einem der Steueranschlüsse geleitet werden kann. Über die Steueranschlüsse verlässt das Hydraulikmittel das Zentralventil und gelangt zu dessen Steuerung zum Nockenwellenversteller.
Das Zentralventil ist demnach zu der Steuerung eines Nockenwellenverstellers gestaltet - es ist also in einem Hohlraum der Nockenwelle angeordnet und dreht sich mit dieser. Nockenwellenversteller beispielsweise in der Bauweise eines Flügelzellenvers- tellers beinhalten als wesentliche Elemente einen Stator und einen Rotor. Der Stator ist drehfest mit einem Antriebsrad verbunden und wird über einen Zugmitteltrieb von der Kurbelwelle angetrieben. Der Rotor bildet das Abtriebselement. Der Rotor ist konzentrisch zum Stator angeordnet und wird von diesem umgeben. Im Stator ist in Umfangsrichtung eine Einbuchtung angeordnet, die - ohne die Beweglichkeit zwischen Rotor und Stator in Umfangsrichtung einzuschränken - zu einem druckdichten Hohlraum verschlossen wird: seitlich durch einen Deckel bzw. durch eine seitliche Wandung und am Innendurchmesser durch die äußere Umfangswand des Rotors. In den Hohlraum greift ein Flügel ein, der fest mit dem Rotor verbunden ist und den Hohlraum in zwei druckdicht verschließbare Kammern A und B teilt.
Durch gezielte Verbindung der Druckkammern A und B entweder mit dem Zulaufan- schluss P oder dem Ablaufanschluss T lässt sich ein Druckunterschied erzeugen, wo- durch eine Kraft auf den Flügel wirkt. Der Flügel wird also gemeinsam mit dem Rotor in Umfangsrichtung verschoben.
Aus der Verschiebung des Rotors resultiert eine Änderung der Phasenlage der Nockenwelle im Verhältnis zu der Phasenlage der Kurbelwelle: Dreht sich die Nocken- welle im Uhrzeigersinn und eilt die Druckkammer B der Druckkammer A voraus, bewirkt eine Verstellung des Flügels in Richtung Druckkammer B eine Verstellung der Öffnungs- bzw. Schließzeiten zu einem früheren Zeitpunkt.
In einer vorteilhaften Konkretisierung weist das Ventilgehäuse an seinem Umfang axi- al im Bereich des Versorgungsanschlusses eine umlaufende Nut auf. Derartige Nuten dienen grundsätzlich der Verteilung des Hydraulikmittels am Übergang zwischen Ventilgehäuse und Nockenwelle bzw. Rotor eines Nockenwellenverstellers. Durch die Gestaltung der Nut am Außenumfang des Ventilgehäuses entfällt eine Bearbeitung des Innenumfangs der Nockenwellenbohrung. Nuten können mittels Rollieren im Bereich einer oder mehrerer Versorgungsanschlüsse hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Konkretisierung wird das Ventilgehäuse von der Bohrung der Nockenwelle umgriffen, wobei die Nockenwelle eine Anschlagfläche auf- weist, gegen die das Ventilgehäuse mittels des Überstands zur Abstützung gelangen kann. Vorzugswiese wird das Ventilgehäuse vollständig von der Nockenwellenbohrung umgriffen. Ein Vorteil der Konkretisierung besteht darin, dass die relative Position zwischen Ventilgehäuse und Nockenwelle festgelegt werden kann. Der Überstand wirkt derart mit der Anschlagfläche zusammen, dass eine Sicherung gegen axiales Verschieben hergestellt wird in Richtung des ersten Endes.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wirken die Anschlagfläche und der Überstand derart zusammen, dass die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Richtung erstes Ende begrenzt wird oder axial in Richtung erstes Ende und in Umfangsrichtung begrenzt wird, wobei ein an der Innenmantelfläche der Bohrung der Nockenwelle angeordneter Sicherungsring die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Richtung zweites Ende begrenzt. Die Anschlagfläche ist demnach vorzugsweise derart gestaltet, dass diese senkrecht auf der Achse der Nockenwelle und parallel zu einer Stirnfläche der Nockenwelle steht. Die Anschlagfläche ist axial in Bezug auf eine Stirnfläche der Nockenwelle versetzt angeordnet und in Umfangsrichtung durch eine Wandung begrenzt: Vorzugsweise wird die Anschlagfläche durch eine an der Anschlagfläche endende Axialnut an der Innenmantelfläche der Nockenwellenbohrung verwirklicht.
Ein Sicherungsring begrenzt die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Richtung zweites Ende. Die Ausführungsform zeigt ihre besonderen Vorteile darin, dass erstens das Zentralventil als Baueinheit vormontiert und auf Funktionsfähigkeit geprüft werden kann. Zweitens wird mittels Überstand und Anschlagfläche eine Ausrichtung des Zentralventils zur Nockenwelle dauerhaft gewährleistet, indem eine Verdrehsicherung und eine Orientierung sowie eine Sicherung gegen axiales Verschieben bereit gestellt wird.
Ein weiterer Vorteil besteht drittens darin, dass die Gestaltung des Zentralventilge- häuses als Zentralschraube mit Schrauben köpf, Schraubenschaft und Außengewinde am Schraubenschaft vereinfacht wird. Eine Festlegung in der Bohrung der Nockenwelle erfolgt allein mithilfe der Verdrehsicherung und des Sicherungsrings. Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die Zeichnungen genommen wird. Funktionsgleiche Elemente der erläuterten Ausführungsformen werden mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Zentralventils;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zentralventils aus Fig. 1 ;
Fig. 3 zeigt eine Stirnseite des Zentralventils aus Fig. 1 ;
Fig. 4 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch eine Nockenwelle mit dem
Zentralventil aus Fig. 1 ;
Fig. 5 zeigt eine Stirnseite der Nockenwelle mit dem Zentralventil aus Fig. 4.
In Fig. 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines als Zentralventil gestalteten Steuerventils 1 mit einem Rückschlagventil 2 im Längsschnitt gezeigt. Das Steuerventil 1 besteht aus einem Ventilgehäuse 3 und einem hohlzylindrischen Steuerkolben 4, der axialbeweglich in einem entsprechenden Hohlraum des Ventilgehäuses 3 geführt ist. Der Verstellbereich des Steuerkolbens 4 ist axial begrenzt, durch eine Kolbenanschlagscheibe 5 am ersten Ende 6 und durch ein Abschlusselement bzw. Gehäuseboden 7 am zweiten Ende 8.
Der Steuerkolben 4 zeigt an seiner Außenmantelfläche vier Abschnitte mit erweitertem Durchmesser 9, die drei Abschnitte mit verringertem Durchmesser 10 einschließen. Diese bilden gemeinsam mit der Innenmantelfläche des Ventilgehäuses einen ersten, einen zweiten und einen dritten umlaufenden Ringkanal respektive die Zulaufnut 1 1 , die Ablaufnut 12, die Steuernut 13. Der zweite Ablauf erfolgt über einen axialen Hohlraum 14 zwischen Steuerkolben und Ventilgehäuse am zweiten Ende 8. Zu der Steue- rung eines Nockenwellenverstellers kann der Steuerkolben 4 unterschiedliche Schaltpositionen einnehmen, die durch den tatsächlichen Verlauf möglicher Druckmittel pfa- de charakterisiert sind. Die Verwirklichung einer Schaltposition erfolgt mithilfe einer (nicht gezeigten) Stellvorrichtung, bei der es sich in der Regel um einen elektromagnetisch betätigten Aktuator handelt.
Eine mit einem Anker des Elektromagneten verbundene Stößelstange, die durch eine Ausnehmung an der Kolbenanschlagscheibe hindurchgreift, wird mit einer Betäti- gungsfläche 15 an der Stirnseite des Steuerkolbens 4 in Kontakt gebracht - die auf den Anker wirkende Kraft wird somit über die Stößelstange auf den Steuerkolben übertragen und bewirkt somit dessen axiales Verschieben entgegen der Kraft einer in einem am Ventilgehäuse 3 ausgeprägten Federsitz 21 positionierten Feder 16: Der erste Ringkanal/die Zulaufnut 1 1 kann auf diese Weise mit dem Zulaufanschluss P in Verbindung gebracht werden, der zweite Ringkanal/die Ablaufnut 12 kann mit dem Ablaufanschluss T in Verbindung gebracht werden. Der dritte Ringkanal/die Steuernut 13 kann mit dem ersten Steueranschluss A in Verbindung gebracht werden. Am Nutgrund der den ersten Ringkanal bildenden Zulaufnut 1 1 ist eine erste Durch- gangsöffnung 17 vorgesehen, am Nutgrund der den dritten Ringkanal bildenden Steuernut ist eine zweite Durchgangsöffnung 18 vorgesehen. Abgesehen von der ersten und der zweiten Durchgangsöffnung 17, 18 ist der Steuerkolben 4 verschlossen, an der der Feder abgewandten Seite durch ein Druckstück 19. Hydraulikmittel kann somit über den Zulaufanschluss P in den Kolbenhohlraum 20 geführt werden und von dort zu den Steueranschlüssen A, B. Der Steueranschluss A kann über den zweiten Ringkanal/die Ablaufnut mit dem Ablaufanschluss T1 in Verbindung gebracht werden, der Steueranschluss B kann mit dem Ablaufanschluss T2 über den axialen Hohlraum 14 in Verbindung gebracht werden.
Die Fig. 2 zeigt das Ventilgehäuse in einer perspektivischen Ansicht. Das Ventilgehäuse 3 weist an seinem Außenumfang vier Öffnungen auf: Die Öffnungen bilden den Zulaufanschluss P und den Ablaufanschluss T1 sowie den Steueranschluss A und den Steueranschluss B. Die Anschlüsse befinden sich am Grund umlaufender Nuten 22, die rollierend in die Außenmantelfläche des Ventilgehäuses eingebracht sind. Am ersten Ende 6 befindet sich die Kolbenanschlagscheibe 5. Die Kolbenanschlagscheibe zeigt zwei radiale Erweiterungen 23, die in korrespondierende Ausklinkungen 24 am Ventilgehäuse eingreifen. Eine der radialen Erweiterungen zeigt einen Radius, der größer ist als der Radius des Ventilgehäuses 3; somit wird ein Überstand 25 gebildet. Die Ansicht der Stirnseite des ersten Endes 6 in Fig. 3 verdeutlicht die Gestaltung der Kolbenanschlagscheibe 5 sowie des Überstands 25. Die Fig. 4 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt einer Nockenwelle mit dem Zentralventil aus Fig. 1 . Das Ventilgehäuse 3 ist konzentrisch in einer Bohrung 26 der Nockenwelle 27 angeordnet und das Ventilgehäuse 3 weist als Zulaufanschluss P einen radialen Durchgang auf, der axial im Bereich eines korrespondierenden radialen Durchgangs 28 in der Nockenwelle angeordnet ist. Hydraulikmittel wird von der Hydraulikmittelpumpe gefördert und gelangt über den Zulaufanschluss P in das Zentralventil. In Abhängigkeit von der Schaltposition des Steuerkolbens wird ein vorbestimmter Druckmittelpfad verwirklicht, über den das Hydraulikmittel von Zulauf kommend zu einem der Steueranschlüsse A, B geleitet werden kann. Über die Steueranschlüsse A, B verlässt das Hydraulikmittel das Zentralventil 1 und gelangt zu dessen Steuerung zum Nockenwellenversteller (nicht gezeigt).
Das Zentralventil 1 ist demnach zu der Steuerung eines Nockenwellenverstellers gestaltet - es ist also in einem Bohrung 26 der Nockenwelle 27 angeordnet und dreht sich mit dieser. Nockenwellenversteller in der Bauweise eines Flügelzellenverstellers beinhalten als wesentliche Elemente einen Stator und einen Rotor. Der Stator ist drehfest mit einem Antriebsrad verbunden und wird über einen Zugmitteltrieb von der Kurbelwelle angetrieben. Der Rotor bildet das Abtriebselement. Das Ventilgehäuse 3 wird vollständig von der Bohrung 26 der Nockenwelle 27 umgriffen, wobei die Nockenwelle eine Anschlagfläche 29 aufweist, gegen die das Ventilgehäuse 3 mittels des Überstands 25 zur Abstützung gelangen kann. Der Überstand 25 wirkt derart mit der Anschlagfläche 29 zusammen, dass eine Sicherung gegen axiales Verschieben hergestellt wird in Richtung des ersten Endes 8.
Die Anschlagfläche 29 und der Überstand 25 wirken derart zusammen, dass die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Richtung erstes Ende 8 und in Umfangsrich- tung begrenzt wird, wobei ein an der Innenmantelfläche der Bohrung der Nockenwelle angeordneter Sicherungsring 30 die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Rich- tung zweites Ende 6 begrenzt.
Die Anschlagfläche 29 ist derart gestaltet, dass diese senkrecht auf der Achse der Nockenwelle 27 und parallel zu einer Stirnfläche der Nockenwelle steht. Die Anschlag- fläche 29 ist axial in Bezug auf eine Stirnfläche der Nockenwelle versetzt angeordnet und in Umfangsrichtung durch eine Wandung begrenzt: Die Anschlagfläche wird durch eine an der Anschlagfläche endende Axialnut 31 an der Innenmantelfläche der Nockenwellenbohrung verwirklicht. Ein Sicherungsring begrenzt die Beweglichkeit des Ventilgehäuses axial in Richtung zweites Ende 6. In Fig. 5 ist eine Ansicht der Stirnfläche der Nockenwelle dargestellt. Der Sicherungsring 30 hält das Zentralventil 1 in der Bohrung der Nockenwelle 27, wobei das Ventilgehäuse 3 über die Kolbenanschlagscheibe 5 mittels des in die Axialnut 31 eingeschobenen Überstandes 25 gegen Verdrehung und axiales Verschieben gesichert ist.
Bezugszeichenliste Steuerventil
Rückschlagventil
Ventilgehäuse
Steuerkolben
Kolbenanschlagscheibe
zweites Ende
Abschlusselement, Gehäuseboden erstes Ende
Abschnitt mit erweitertem Durchmesser Abschnitt mit verringertem Durchmesser Zulaufnut
Ablaufnut
Steuernut
axialer Hohlraum
Betätigungsfläche
Feder
erste Durchgangsöffnung
zweite Durchgangsöffnung
Druckstück
Kolbenhohlraum
Federsitz
umlaufende Nut
radiale Erweiterung
Ausklinkung
Überstand
Bohrung (der Nockenwelle)
Nockenwelle
radialer Durchgang
Anschlagfläche
Sicherungsring Axialnut
Steueranschluss A Steueranschluss B Zulaufanschluss P Ablaufanschluss T1 Ablaufanschluss T2

Claims

Patentansprüche
1 . Zentralventil für eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem Umformteil als Ventilgehäuse (3), mit einem koaxial innerhalb des Ventilgehäuses (3) axialbeweglich geführten Steuerkolben (4) und mit einem Kolbenanschlag, der die Beweglichkeit des Steuerkolbens in einer axialen Richtung begrenzt, wobei der Kolbenanschlag eine Kolbenanschlagscheibe (5) ist und wobei die Kolbenanschlagscheibe und das Ventilgehäuse (3) gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) im Be- reich des Kolbenanschlags eine oder mehrere Ausklinkungen (24) aufweist, wobei die Kolbenanschlagscheibe (5) eine oder mehrere an die eine oder mehrere Ausklinkungen (24) angepasste radiale Erweiterungen (23) zeigt, mittels derer die Kolbenanschlagscheibe (5) und das Ventilgehäuse (3) im Bereich der Ausklinkungen (24) nicht lösbar gefügt sind, und wobei die Kolbenanschlagscheibe (5) im Bereich einer radia- len Erweiterung (23) einen größeren Radius aufweist als das Ventilgehäuse (3) (Überstand 25).
2. Zentralventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (4) an einem ersten Ende (8) mit der Kraft einer Feder (16) beaufschlagt ist sowie an einem zweiten Ende (6) stirnseitig eine Betätigungsfläche (15) aufweist, wobei die Kolbenanschlagscheibe (5) am zweiten Ende (6) angeordnet ist und eine Ausnehmung aufweist.
3. Zentralventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ventilgehäuse (3) ein Tiefziehteil ist.
4. Zentralventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) im Bereich der Kolbenanschlagscheibe (5) zwei Ausklinkungen (24) aufweist, wobei die Kolbenanschlagscheibe (5) zwei an die Ausklinkungen (24) angepasste radiale Erweiterungen (23) zeigt, mittels derer die Kolbenan- schlagscheibe (5) und das Ventilgehäuse (3) im Bereich der zwei Ausklinkungen (24) verstemmt sind.
5. Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle, einer Nockenwellenverstellvorrichtung und einem Zentralventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) konzentrisch in einer Bohrung (26) der Nockenwelle (27) angeordnet ist und dass das Ventilgehäuse (3) als Versorgungsanschluss einen radialen Durchgang aufweist, der axial im Bereich eines korrespondierenden radialen Durchgangs (28) in der Nockenwelle angeordnet ist.
6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) an seinem Umfang axial im Bereich des Versorgungsanschlusses eine umlaufende Nut (22) aufweist.
7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) von der Bohrung (26) der Nockenwelle (27) umgriffen wird, wobei die Nockenwelle (27) eine Anschlagfläche (29) aufweist, gegen die das Ventilgehäuse (3) mittels des Überstands (25) zur Abstützung gelangen kann.
8. Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (29) und der Überstand (25) derart zusammenwirken, dass die Beweglichkeit des Ventilgehäuses (3) axial in Richtung erstes Ende (8) begrenzt wird oder axial in Richtung erstes Ende (8) und in Umfangsrichtung begrenzt wird, wobei ein an der Innenmantelfläche der Bohrung (26) der Nockenwelle (27) angeordneter Sicherungsring (30) die Beweglichkeit des Ventilgehäuses (3) axial in Richtung zweites Ende (6) begrenzt.
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US15/540,285 US10309271B2 (en) 2015-01-15 2016-01-14 Central valve for a camshaft adjustment device

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018131097A1 (de) * 2018-12-06 2020-05-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zur Sicherung eines Druckausgleichsventils in einem Getriebebauteil, Druckausgleichsventil und Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels in einem Fahrzeuggetriebe
DE102018131095A1 (de) * 2018-12-06 2020-06-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventil und Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels mit dem Ventil sowie Vorrichtung zur Sicherung des Ventils in dem Getriebebauteil
DE102019210488A1 (de) * 2019-07-16 2021-01-21 Robert Bosch Gmbh Ventilkolben und Ventil mit dem Ventilkolben
DE102019120227A1 (de) * 2019-07-26 2020-08-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventil und Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels mit dem Ventil sowie Vorrichtung zur Sicherung des Ventils in dem Getriebebauteil
DE102019120225A1 (de) 2019-07-26 2021-01-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventil und Vorrichtung zur Regelung von Drücken eines Strömungsmittels mit dem Ventil sowie Vorrichtung zur Sicherung des Ventils in dem Getriebebauteil
DE102019133669B4 (de) * 2019-12-10 2025-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung mit einem Bauteil und einem Ventil mit einem Ventilgehäuse des Ventils
DE102020116992A1 (de) * 2020-06-29 2021-12-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventilvorrichtung mit einem in einer Ventilaufnahme sitzenden Ventil
US11131221B1 (en) * 2020-08-19 2021-09-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Central valve for camshaft phaser
JP7820196B2 (ja) * 2022-03-10 2026-02-25 株式会社ミクニ 流体制御弁ユニット及びバルブタイミング変更装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031701A1 (de) * 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zentralventil eines Nockenwellenverstellers einer Brennkraftmaschine
DE102011003556A1 (de) 2011-02-03 2012-08-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
US20130200284A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Hitachi Automotive Systems, Ltd Electromagnetic Valve and Fixing Structure
DE102012202520A1 (de) 2012-02-20 2013-08-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zentralventil für einen Nockenwellenversteller
DE102013203951A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuerventil eines Nockenwellenverstellers
DE102012220830A1 (de) 2012-11-15 2014-05-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung mit einer austauschbaren Hydraulikeinheit
DE102013209349A1 (de) * 2013-05-21 2014-11-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zentralventil für Nockenwelle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596040B1 (de) * 2004-05-14 2010-10-13 Schaeffler KG Nockenwellenversteller

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031701A1 (de) * 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zentralventil eines Nockenwellenverstellers einer Brennkraftmaschine
DE102011003556A1 (de) 2011-02-03 2012-08-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
US20130200284A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Hitachi Automotive Systems, Ltd Electromagnetic Valve and Fixing Structure
DE102012202520A1 (de) 2012-02-20 2013-08-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zentralventil für einen Nockenwellenversteller
DE102013203951A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuerventil eines Nockenwellenverstellers
DE102012220830A1 (de) 2012-11-15 2014-05-15 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Steuerventil für eine hydraulische Vorrichtung mit einer austauschbaren Hydraulikeinheit
DE102013209349A1 (de) * 2013-05-21 2014-11-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zentralventil für Nockenwelle

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