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凸轮轴调节器的控制 阀

阅读：637发布：2020-05-12

专利汇可以提供凸轮轴调节器的控制阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明说明了一种用于控制凸轮轴调节器的压力介质流动的控制阀 (4)，其包括布置在外壳 (8)之内的、大致空心圆柱形地实施的控制套筒(6)和在控制套筒(6)之内以能抵抗弹簧元件(14)的弹簧力地轴向移动的方式受引导的控制活塞 (12)，其中，控制套筒(6)在轴向端部具有底部(22)，该底部充当弹簧元件(14)的轴向贴靠面。，下面是凸轮轴调节器的控制阀专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于控制凸轮轴调节器的压力介质流动的控制阀(4)，所述控制阀包括布置在外壳(8)之内的、大致呈空心圆柱形地实施的控制套筒(6)和在所述控制套筒(6)之内以能抵抗弹簧元件(14)的弹簧力地轴向移动的方式受引导的控制活塞(12)，其特征在于，所述控制套筒(6)在轴向端部具有底部(22)，所述底部充当所述弹簧元件(14)的轴向贴靠面。
2.根据权利要求1所述的控制阀(4)，
其特征在于，所述底部(22)包括开口(24)，所述开口在轴向上由所述外壳(8)的隆起部(25)形状锁合地穿过。
3.根据权利要求2所述的控制阀(4)，
其特征在于，所述开口(24)具有多齿周期旋转对称性，尤其是呈花朵状地构造。
4.根据前述权利要求之一所述的控制阀(4)，
其特征在于，所述控制套筒(6)的底部(22)同时形成止回阀的轴向支座。

说明书全文

凸轮轴调节器的控制 阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于控制凸轮轴调节器的压力介质流动的控制阀，该控制阀包括布置在外壳之内的、大致呈空心圆柱形地实施的控制套筒和在控制套筒之内以能抵抗弹簧元件的弹簧力地轴向移动的方式受引导的控制活塞。

背景技术

[0002] 在机动车的内燃机中通常使用凸轮轴来操作换气阀，该换气阀与曲轴处于驱动连接。在此，被证明有利的是，在内燃机运行期间可以对换气阀的打开时间和关闭时间施加影响。通过例如根据当前转速调节打开时间点和关闭时间点尤其可以降低燃料消耗，对排气特性产生积极影响并提高发动机效率。

[0003] 气门控制时间的变化性有规律地通过对凸轮轴相对于曲轴的相位的相对改变来得到。为此通常将所谓的凸轮轴调节器集成到传动系内，转矩通过该传动系从曲轴传递至凸轮轴。现代的凸轮轴调节器的底座例如处于凸轮轴的驱动侧的端部上，处于中间轴上，处于不旋转的构件上或者处于曲轴上。

[0004] 凸轮轴调节器在此以如下方式构造，即，在运行期间可以可靠地保持曲轴与凸轮轴之间的相位，并且在需要时，凸轮轴可以在一定的角度范围中相对于曲轴扭转。为此，凸轮轴调节器基本上构造有至少两个相互作用的压力腔。通过压力腔与压力介质泵或与压力介质罐的适宜的连接可以调整或保持凸轮轴相对于曲轴的相位。

[0005] 将压力介质输送至压力腔以及将压力介质从压力腔排出在此通常借助大多形式为多路滑阀的控制阀来控制。该控制阀通常包括作为基本组件的控制套筒和抵抗弹簧元件的弹簧力地以能轴向移动的方式容纳在控制套筒中的控制活塞，控制活塞由促动器(典型的是电磁体)操作。此外，控制阀尤其具有压力介质接口、导出接口以及工作接口，压力介质能通过工作接口导入至压力腔中，或者从压力腔中导出。为了把压力介质可切换地分配到工作接口上还设置有外壳，其具有通向可通过控制活塞操纵的压力空间的相应压力介质通道。依赖于控制活塞的位置地，其中一个压力腔例如通过其中一个工作接口与输送接口连接，并且填充以压力介质。同时，相互作用的压力腔通过配属于它们的工作接口与控制阀上的导出接口接通，并且在此被排空。

[0006] 在常见的结构类型中，这种控制阀例如设计为所谓的中央阀，该中央阀置入到凸轮轴调节器的中央孔中，并且与凸轮轴拧紧。

[0007] 开头提到的类型的控制阀例如由DE 10 2010 026 853 A1或由DE 10 2008 004591 A1已知。根据DE 10 2008 004 591A1，将控制阀装入中央螺栓中，其自身在联接凸轮轴调节器的情况下与凸轮轴拧紧。

[0008] 为了可以在控制阀运行期间承受机械负荷，在根据DE 10 2008 004 591 A1的控制阀中设置有实心成形的弹簧支架(其支撑在外壳上)用于支撑弹簧元件。在根据DE 102010 026 853 A1的控制阀中也引入了实心的弹簧支架，其构成外壳的一部分。

[0009] 由DE 10 2009 051 519 A1还已知，为了支撑弹簧元件还设置有单独的弹簧座圈，其自身支撑在外壳上。

发明内容

[0010] 本发明任务在于进一步改进开头提到的类型的控制阀，使其可尽量简单且廉价地制造。

[0011] 针对开头提到的类型的控制阀所提出的任务根据本发明如此地解决，即，控制套筒在轴向端部处具有底部，该底部充当弹簧元件的轴向贴靠面。

[0012] 在此，本发明在第一步骤中基于这样的考虑，即，源自外壳的弹簧支承部导致附加的材料耗费。外壳通常由塑料制成，从而需要相应地实心地设计。根据DE 10 2010 026853 A1，通过外壳的弹簧支承部形成的支座(Gegenlager)额外地通过控制套筒的经强化的区段得到支持。装入单独部件来支撑弹簧元件又带来附加的制造步骤和装配步骤，由此提高了控制阀的成本。

[0013] 在第二步骤中，本发明认识到，用于支撑弹簧元件的支座可以如下地以令人惊奇的简单方式构造，即，控制套筒在轴向端部构造有底部，其中，底部用作弹簧元件的轴向贴靠面。控制套筒通常由金属制成。底部尤其可以无切削地例如通过深拉工艺引入。为了装配仅需将控制套筒装入外壳。因为底部可以平坦地支撑在外壳上，所以不需要在外壳上额外加入材料。

[0014] 在优选设计方案中，底部包括开口，该开口在轴向上由外壳的隆起部形状锁合地穿过。这种设计方案提供的优点是，外壳被直接用作弹簧元件的导入辅助件或稳定辅助件。隆起部例如可以呈销状地构造并且用作螺旋弹簧的支承元件。销状隆起部在装入时使螺旋弹簧定中心。其同时构成被安放的弹簧元件的侧向引导件。通过使外壳形状锁合地穿过开口而将控制套筒进一步固定在控制阀内。

[0015] 按照有利方式，开口具有多齿周期旋转对称性，尤其呈花朵状地构造。通过多齿周期对称性在制造相对简单的情况下实现将控制套筒抗相对转动地固定在外壳中。多齿周期旋转对称性例如通过构造为多边形的开口得到。在花朵状设计方案中，靠置区域在“叶片状”开口之间向内凸出，弹簧元件自身支撑在所述靠置区域上。

[0016] 本发明提供的另一优点是，控制套筒的底部可以同时充当止回阀的轴向的支座。在这种情况下，取消使用止回阀的附加支座。如果设置有外壳穿过控制套筒的底部中的开口的穿接部，则可以有利地将该穿接部构造成空心的。止回阀则可以支撑在底部的在径向上相对于“穿接部”的材料进一步向内延伸的靠置面上。
附图说明

[0017] 结合附图进一步阐述本发明的实施例。其中：

[0018] 图1以横截面示出液压凸轮轴调节器的控制阀；

[0019] 图2以横截面示出根据图1的控制阀的控制套筒；以及

[0020] 图3以俯视图示出相应于图2的控制套筒的底部。

具体实施方式

[0021] 图1以横截面图示出呈中央阀形式的控制阀4。控制阀4可以装入凸轮轴调节器的中央孔或中央螺栓中。控制阀4主要包括控制套筒6，其容纳在外壳8中。控制活塞12以能轴向移动的方式支承在控制套筒6内部中。在此，控制活塞12利用弹簧元件14预张紧。控制活塞12可以从所绘出的位置抵抗弹簧元件14的弹簧力地被推入到控制套筒6中。

[0022] 为了操纵控制活塞12，可以使促动器(例如电磁体)借助挺杆对控制活塞的轴向外置的端侧进行作用。通过卡环阻止尤其由于弹簧元件14的弹簧力作用而导致的控制活塞12或控制套筒6从外壳8中轴向地滑出。

[0023] 在所示视图中可以看到在控制活塞12和控制套筒6之间形成的压力介质空间16，其例如通过凸轮轴中的或中央螺栓中的轴向孔与液压系统的压力管路连接。为此，在控制套筒6中引入有径向孔18，其在流体技术方面与外壳8中的轴向槽20连接。槽20其自身在流体技术方面与所述轴向孔连接。

[0024] 在轴向端部上构造有带有底部22的控制套筒6。该底部22构成弹簧元件14的轴向贴靠面。所示出的螺旋弹簧以一端部直接紧贴底部22。螺旋弹簧的另一端部抵抗控制活塞12内部中的套管地作用。

[0025] 在底部22中引入开口24。隆起部25延伸穿过该开口24，该隆起部构造成外壳8的一部分。控制套筒6由金属制成。外壳8由塑料通过成形工艺无切削地制造。

[0026] 为了排出液压液体，在控制活塞12的端侧处设置有排出口28，所述排出口通入到液压系统的罐出口T中。

[0027] 图2以横截面图示出根据图1的控制套筒6。可以看到径向孔18，所述径向孔被直接施加来自压力介质管路的压力。此外还可以看到控制套筒6中的底部22。在底部22中引入有中央开口24，其具有多齿周期旋转对称性。相应地，根据图1的控制套筒6抗相对转动地与外壳8连接。

[0028] 此外，根据图2在控制套筒6上可以看到用于凸轮轴调节器的相互作用的压力介质腔的工作接口A、B。通过移动根据图1的控制活塞12，工作接口A、B交替地在流体技术方面与压力介质空间16连接。

[0029] 图3以俯视图示出根据图2的控制套筒6的底部22。可以看出底部22的中央开口24花朵状地具有4齿周期旋转对称性地构造。通过花朵形状构成总计四个沿径向向内延伸的靠置面30，根据图1的弹簧元件14支撑在这些靠置面上。

[0030] 根据图3的底部22的设计方案尤其也适用于未示出的止回阀的支座。为此例如可以将根据图1的隆起部25设计成空心的，从而止回阀在图1中从右侧同样地支撑在控制套筒6的底部22上。

[0031] 附图标记列表

[0032] 4 控制阀

[0033] 6 控制套筒

[0034] 8 外壳

[0035] 12 控制活塞

[0036] 14 弹簧元件

[0037] 16 压力介质空间

[0038] 18 径向孔

[0039] 20 槽

[0040] 22 底部

[0041] 24 开口

[0042] 25 隆起部

[0043] 28 排出口

[0044] 30 靠置面

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