凸輪軸調(diào)節(jié)裝置和用于凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的中央閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的凸輪軸調(diào)節(jié)裝置和一種具有權(quán)利要求8的前序部分的特征的中央閥。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸調(diào)節(jié)裝置通常在內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)傳動(dòng)裝置中使用，以便改變氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)間，由此，通常可以改善內(nèi)燃機(jī)的油耗值和運(yùn)行特性。
[0003]凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的在實(shí)踐中被證明是可行的實(shí)施方式具有葉片式調(diào)節(jié)器，該葉片式調(diào)節(jié)器具有界定環(huán)形空間的定子和轉(zhuǎn)子，通過(guò)凸起部和葉片將該環(huán)形空間劃分成多個(gè)工作室。這些工作室可選地能以壓力介質(zhì)來(lái)加載，該壓力介質(zhì)在壓力介質(zhì)循環(huán)回路中經(jīng)由壓力介質(zhì)泵從壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中輸送到轉(zhuǎn)子的葉片的一側(cè)上的工作室中，并且從葉片的相應(yīng)的另外的側(cè)上的工作室中又輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中。對(duì)壓力介質(zhì)流進(jìn)而凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)的控制例如借助中央閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，該中央閥具有穿流開(kāi)口和控制邊緣的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及能在中央閥中移動(dòng)的閥體，該閥體依賴(lài)于其位置地封閉或打開(kāi)穿流開(kāi)口。閥體本身相對(duì)于中央閥是受彈簧負(fù)載的并且借助與用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子相對(duì)定子的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的執(zhí)行器鄰接的活塞反抗彈簧力地移動(dòng)。轉(zhuǎn)子通常與凸輪軸連接，而定子例如經(jīng)由鏈條或皮帶被內(nèi)燃機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)，從而此外通過(guò)相對(duì)定子調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子來(lái)調(diào)節(jié)凸輪軸相對(duì)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0004]因此，凸輪軸調(diào)節(jié)裝置包括多個(gè)具有壓力介質(zhì)通道、開(kāi)口和控制邊緣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，尤其是中央閥、閥體和轉(zhuǎn)子屬于這些構(gòu)件?；趶?fù)雜的成型和出于成本原因，特定的構(gòu)件例如中央閥的部件由塑料制成。
[0005]優(yōu)選液壓油作為壓力介質(zhì)來(lái)使用，該液壓油在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間被加溫直到100度的較高的溫度并且通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的冷卻介質(zhì)循環(huán)回路持續(xù)冷卻。壓力介質(zhì)至少在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置操作期間處于具有不可避免的壓力峰值的壓力下，該壓力峰值尤其與較高的溫度和塑料強(qiáng)度特性的由此造成的不利變化相結(jié)合地在極端情況下導(dǎo)致塑料件的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種凸輪軸調(diào)節(jié)裝置，在該凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中減小了如下的可能性，即，存在于凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中的構(gòu)件，尤其是塑料件，由于壓力峰值的出現(xiàn)而受到損壞。
[0007]為了解決該任務(wù)，根據(jù)本發(fā)明的基本理念提出，在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中設(shè)置有限壓閥，在超過(guò)凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中的預(yù)先確定的壓力時(shí)，該限壓閥可以實(shí)現(xiàn)將壓力介質(zhì)輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中或朝著壓力介質(zhì)泵輸送?？梢酝ㄟ^(guò)如下方式借助限壓閥來(lái)限制在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中的壓力介質(zhì)的壓力，即，在出現(xiàn)壓力峰值時(shí)，通過(guò)自動(dòng)打開(kāi)的限壓閥壓力介質(zhì)可以流到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中或流回到向著壓力介質(zhì)泵引導(dǎo)的管路中。由此，可以減小凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中的構(gòu)件的負(fù)荷，這尤其對(duì)在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中的構(gòu)件，尤其是塑料件的期望的使用壽命和易損性方面是有利的?？梢酝ㄟ^(guò)限壓閥的設(shè)計(jì)方案來(lái)預(yù)先確定壓力差，在該壓力差的情況下打開(kāi)限壓閥，其中，當(dāng)限壓閥以彈性質(zhì)量系統(tǒng)為基礎(chǔ)時(shí)，在此尤其是彈性的質(zhì)量和限壓閥的彈簧預(yù)應(yīng)力可供使用。
[0008]此外提出，在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置上設(shè)置有止回閥，由壓力介質(zhì)泵輸送的壓力介質(zhì)能穿過(guò)該止回閥引入到凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中，并且限壓閥與止回閥并行作用地布置。在超出預(yù)先確定的壓力差時(shí)，通過(guò)止回閥可以實(shí)現(xiàn)來(lái)自壓力介質(zhì)泵的壓力介質(zhì)的流入，而有意識(shí)地阻止了壓力介質(zhì)的回流。通過(guò)限壓閥的并行作用的布置，在實(shí)踐中可以跨接止回閥。在實(shí)踐中提供了第二流動(dòng)路徑，在超出預(yù)先確定的壓力差時(shí)，經(jīng)由該第二流動(dòng)路徑可以使壓力介質(zhì)從止回閥旁邊經(jīng)過(guò)地向著壓力介質(zhì)泵流回。
[0009]這種解決方案通過(guò)如下方式可以在結(jié)構(gòu)上特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)，S卩，止回閥包括第一穿流開(kāi)口，該第一穿流開(kāi)口是能借助第一封閉件反向于來(lái)自壓力介質(zhì)泵的壓力介質(zhì)的輸送方向地被封閉的，并且限壓閥包括第二穿流開(kāi)口，該第二穿流開(kāi)口可以實(shí)現(xiàn)壓力介質(zhì)在繞過(guò)止回閥的情況下的回流并且是借助第二封閉件封閉的，其中，第一和第二穿流開(kāi)口都布置在封閉中央閥中的流入開(kāi)口的封閉板中，并且第一和第二封閉件分別通過(guò)封閉在封閉板的不同的側(cè)上的穿流開(kāi)口的彈簧片來(lái)形成。在此，封閉板用作針對(duì)止回閥的彈簧片的分隔壁和關(guān)閉面，并且同時(shí)用作針對(duì)限壓閥的彈簧片的分隔壁和關(guān)閉面。因此，可以實(shí)現(xiàn)具有非常低的制造成本和非常低的結(jié)構(gòu)空間需求的附加設(shè)置的限壓閥，而無(wú)需在結(jié)構(gòu)上提供附加的壓力介質(zhì)管路或針對(duì)限壓閥的分隔的流動(dòng)路徑。
[0010]替選地提出，限壓閥布置在中央閥的或閥體的分隔壁中，該分隔壁將向工作室引導(dǎo)的壓力介質(zhì)管路與向壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器引導(dǎo)的壓力介質(zhì)管路分隔開(kāi)。通過(guò)提出的對(duì)限壓閥的布置方案，可以實(shí)現(xiàn)壓力介質(zhì)直接輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中。因?yàn)槭┘釉谙迚洪y上的壓力差由此大于將限壓閥布置在壓力介質(zhì)的輸入管路中的情況下的壓力差，就這方面來(lái)說(shuō)，對(duì)壓力介質(zhì)直接輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中是有利的，這是因?yàn)樵谕馆嗇S調(diào)節(jié)裝置的幾乎所有的運(yùn)行狀態(tài)中，在壓力儲(chǔ)備器中的壓力介質(zhì)的壓力低于在來(lái)自壓力介質(zhì)泵的壓力介質(zhì)在輸入管路中的壓力?；谳^大的壓力差，可以設(shè)計(jì)出具有更大的預(yù)應(yīng)力的限壓閥，從而可以減小如下的可能性，即，限壓閥被不期望地打開(kāi)。
[0011]此外提出，閥體具有管式區(qū)段，該管式區(qū)段形成向壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器引導(dǎo)的壓力介質(zhì)管路的區(qū)段并且被向工作室流動(dòng)的壓力介質(zhì)在其外側(cè)處環(huán)流過(guò)，并且限壓閥通過(guò)管式區(qū)段中的開(kāi)口來(lái)形成，該開(kāi)口在管式區(qū)段的徑向內(nèi)側(cè)上通過(guò)環(huán)形套管來(lái)封閉。在相應(yīng)的額定尺寸的情況下環(huán)形套管自主地支撐在管式區(qū)段上，從而在理想情況下可以取消用于對(duì)環(huán)形套管進(jìn)行緊固的附加措施。于是，環(huán)形套管通過(guò)如下方式打開(kāi)開(kāi)口，即，在超出預(yù)先給定的壓力差時(shí)，環(huán)形套管向內(nèi)地變形并且壓力介質(zhì)可以穿過(guò)開(kāi)口和在管式區(qū)段的內(nèi)壁與環(huán)形套管之間形成的間隙地流向壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器。
[0012]此外提出，通過(guò)利用塑料的注塑包封將限壓閥集成到凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的塑料件中。通過(guò)提出的解決方案，可以成本特別低廉地將限壓閥布置在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中，這是因?yàn)橛糜诰o固限壓閥的特別措施和部件不再是必要的了。
[0013]此外提出，在閥體與中央閥之間設(shè)置有彈簧，該彈簧支撐在中央閥的基面上并且將閥體擠壓到初始位置中，并且限壓閥通過(guò)基面中的開(kāi)口來(lái)形成，該開(kāi)口借助布置在彈簧與基面之間的封閉板來(lái)封閉。彈簧用于對(duì)閥體的彈簧預(yù)緊，借此，該閥體在經(jīng)由執(zhí)行器的鄰接的活塞操縱之后又自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)回到初始位置中。此外，彈簧用于確保的是，閥體在初始位置中也以相對(duì)于活塞盡可能小的間隙來(lái)布置或者甚至持續(xù)地貼靠在活塞上。基于提出的解決方案，彈簧除了使閥體受彈簧負(fù)載外同時(shí)還用于使限壓閥受彈簧負(fù)載，由此進(jìn)一步簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)上的構(gòu)建。因此，用于提供限壓閥的唯一的耗費(fèi)在于，在基面內(nèi)設(shè)置穿流開(kāi)口，該穿流開(kāi)口通過(guò)布置在彈簧與基面之間的封閉板來(lái)封閉。
[0014]此外，為了解決該任務(wù)還提出了一種具有權(quán)利要求8的前序部分的特征的用于凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的中央閥，其中，在該中央閥中設(shè)置有限壓閥，在超過(guò)壓力介質(zhì)中的預(yù)限定的壓力時(shí)，該限壓閥可以實(shí)現(xiàn)將壓力介質(zhì)輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器中或朝著壓力介質(zhì)泵輸送。在該情況下，限壓閥是集成到中央閥中的并且與該中央閥一同安裝在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中，從而使無(wú)需對(duì)凸輪軸調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)限壓的附加功能成為可能。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中詳細(xì)地示出如下附圖:
[0016]圖1以截面圖示出用于凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的中央閥；
[0017]圖2示出中央閥的流入?yún)^(qū)段的放大的局部圖；
[0018]圖3示出具有止回閥和限壓閥的套裝件；
[0019]圖4示出具有止回閥和限壓閥的中央閥的液壓線路圖；
[0020]圖5示出從由壓力介質(zhì)泵輸送的壓力介質(zhì)的流入側(cè)觀察的套裝件；
[0021]圖6示出套裝件的截面圖；
[0022]圖7示出從由壓力介質(zhì)泵輸送的壓力介質(zhì)的流出側(cè)觀察的套裝件；
[0023]圖8示出在第二實(shí)施方式中的具有限壓閥的中央閥；并且
[0024]圖9示出在第三實(shí)施方式中的具有限壓閥的中央閥。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1中可以看出根據(jù)本發(fā)明的用于凸輪軸調(diào)節(jié)裝置的中央閥1，該中央閥在右側(cè)處具有流入開(kāi)口 13，由壓力介質(zhì)泵P運(yùn)送的壓力介質(zhì)沿箭頭方向穿過(guò)該流入開(kāi)口地流入。壓力介質(zhì)在中央閥I中穿過(guò)由壓力介質(zhì)管路和控制邊緣組成的復(fù)雜的系統(tǒng)轉(zhuǎn)送到其中一個(gè)流入和流出開(kāi)口 10或11中，用于調(diào)節(jié)凸輪軸相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的壓力介質(zhì)經(jīng)由流入和流出開(kāi)口流出到工作室A或B的組中，而來(lái)自工作室A或B中相應(yīng)的另外的組中的壓力介質(zhì)經(jīng)由相應(yīng)的另外的流入和流出開(kāi)口 10或11再次回流，并且經(jīng)由中央閥I輸送回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器T中。在此，在凸輪軸調(diào)節(jié)裝置中通常設(shè)置有多個(gè)相同功能的工作室A和B，這些工作室經(jīng)由流入和流出開(kāi)口 10或11同時(shí)以壓力介質(zhì)來(lái)加載并且被稱(chēng)為工作室A或B的組。
[0026]中央閥I包括中央螺栓12和抗相對(duì)推移且抗相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在中央螺栓12中的置入件31，在該中央螺栓中布置有流入和流出開(kāi)口 1和11。置入件31通過(guò)形狀穩(wěn)定的例如由鋼制成的引導(dǎo)套管3和塑料包封件4來(lái)形成。閥體2在引導(dǎo)套管3中以能移動(dòng)的方式受引導(dǎo)，該閥體經(jīng)由彈簧5支撐在塑料包封件4的基面上，從而閥體2在中央閥I中反向于推入方向地受彈簧負(fù)載。此外，閥體2通過(guò)卡圈32固定在防滑出的位置中并且經(jīng)由彈簧5加預(yù)應(yīng)力。閥體2在其徑向外側(cè)處配設(shè)有兩個(gè)控制邊緣和設(shè)置在控制邊緣之間的凹處，其中，控制邊緣形成閥體2在引導(dǎo)套管3中的引導(dǎo)部，而凹處形成壓力介質(zhì)管路7的區(qū)段或換言之形成在閥體2與引導(dǎo)套管3之間的壓力腔。在引導(dǎo)套管3中配設(shè)有多個(gè)開(kāi)口 8和9，這些開(kāi)口依賴(lài)于閥體2的位置地被控制邊緣封閉或打開(kāi)，并且在打開(kāi)的位置中建立了在壓力介質(zhì)管路7與流入和流出開(kāi)口 10和11之間的流動(dòng)連接。此外，在引導(dǎo)套管3和塑料包封件4中設(shè)置有其它的未看到的流動(dòng)通道和開(kāi)口，它們建立了從流入開(kāi)口 13至壓力介質(zhì)管路7的流動(dòng)連接。此外，閥體2具有在中心的中央的且在一側(cè)上是敞開(kāi)的鉆孔28和多個(gè)開(kāi)口18，通過(guò)它們壓力介質(zhì)可以經(jīng)由流入和流出開(kāi)口 10和11從工作室A或B中流回到壓力介質(zhì)儲(chǔ)備器T中。
[0027]中央閥I的流入開(kāi)口 13借助封閉板16來(lái)封閉，該封閉板是在圖2、圖3、圖5、圖6和圖7中