用于凸轮轴调节设备的中央阀的制作方法

本发明涉及比例换向阀的领域，所述比例换向阀能够用作为尤其用于控制所谓的凸轮轴调节器的中央阀。凸轮轴调节器用于通过如下方式调节内燃机的运行：即有针对性地影响负载切换：凸轮轴的相位的调节改变其相对于曲轴的相位的位置；因此能够将气体切换阀的打开和闭合时间移动至连续的循环过程的较早的或较晚的时间点。中央阀具有多个开关位置，借助所述开关位置能够调节流入口和流出口之间的压力介质路径的变化——压力介质流将力施加到凸轮轴调节器上，所述力与开关位置相关并且引起到特定的位置中的调节。

背景技术：

这种比例换向阀例如是德国公开文献de102011003556a1的主题。示出：用于控制液压介质输送到凸轮轴调节器或从凸轮轴调节器中导出的控制阀，所述控制阀构成为中央阀。在由塑料构成的阀壳体中，以轴向可移动的方式设置有控制活塞，其中为了将阀壳体形状配合地固定在凸轮轴调节设备的转子中或凸轮轴中，设有锁止环。锁止环具有径向延伸的环周部段，所述环周部段构成用于接合到在凸轮轴或转子中形成的环形槽中。

在de102012220830a1中示出另一这种中央阀。控制活塞轴向可移动地在用塑料注塑包封的套筒之内引导。引导套筒又设置在构成为中央螺丝状部件的壳体中，并且借助于插入到槽中的锁止环在其位置中锁止。控制活塞的可移动性一方面通过套筒底部限制并且另一方面通过止挡元件限制。止挡元件构成为与引导套筒分开的构件，并且材料配合地或形状配合地例如借助于卡接连接与套筒连接。

在de102013203951a1中示出具有两件式构成的中央螺丝状部件的中央阀。中央螺丝状部件由螺杆以及螺旋套筒构成，所述螺旋套筒构成为深冲件。控制活塞能够与止挡元件接触，所述控制活塞设置在用塑料注塑包封的引导套筒中，其中止挡元件是锁止环，所述锁止环同时装入螺旋套筒的槽中，并且将引导套筒固定在螺旋套筒之内。

de102012202520a1示出中央阀的由深冲法产生的另一壳体。公开一种用于凸轮轴调节器的中央阀，所述中央阀具有在阀壳体之内可轴向移动地引导的控制活塞。壳体通过深冲法制造并且构成为螺丝状部件，所述螺丝状部件具有螺丝头、螺杆和螺纹。壳体的螺丝头具有卡圈，所述卡圈具有法兰面，所述法兰面能够支撑在凸轮轴调节器上。此外，螺丝头具有用于安装工具的作用面。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提出一种中央阀，所述中央阀在其结构方面被简化。

所述目的的解决方案从独立权利要求1的特征部分中得出，而能够从从属权利要求中得出本发明的有利的改进形式和设计方案。因此，所述目的通过一种用于凸轮轴调节器的控制阀来实现，所述控制阀具有成形件作为阀壳体，所述控制阀具有控制活塞和活塞止挡件，所述控制活塞以能同轴地在阀壳体之内轴向移动的方式引导，所述活塞止挡件限制控制活塞沿轴向方向的可移动性，其中活塞止挡件是活塞止挡盘，并且其中活塞止挡盘和阀壳体接合。

阀壳体在活塞止挡件的区域中具有一个或多个缺口，其中活塞止挡盘示出一个或多个与缺口匹配的径向扩展部，借助所述径向扩展部，活塞止挡盘和阀壳体在缺口的区域中以不能脱离的方式接合。活塞止挡盘在径向扩展部的区域中具有比阀壳体更大的半径(超出部)。

具有超出部的设计显示出对于安装中央阀的特别的优点。超出部例如能够用作为轴向止挡件、用作为抗扭装置和用作为装入定向机构。其中中央阀显示出其他的优点：其作为预安装的结构单元组装，检查其功能作用并且能够装入凸轮轴的容纳部中。

例如通过锁牢、挤压和粘贴以及通过熔焊和钎焊连接建立活塞止挡盘和阀壳体之间的持久的、不可脱离的连接。活塞止挡盘能够构成为盘、构成为具有凹部的盘以及构成为环。在控制活塞和阀壳体之间能够设置有油引导套筒，在所述油引导套筒的外侧表面上构成有槽，所述槽与阀壳体的内侧表面一起形成油引导通道，其中能够将穿通开口设置在槽底上。

优选地，壳体具有流入接口、流出接口和控制接口a和控制接口b。通过有针对性地移动控制活塞，能够在中央阀之内实现不同的压力介质路径，由此中央阀能够占据具有限定的油引导逻辑的开关位置。为了该目的，控制活塞具有控制边缘，由此与壳体的或油引导套筒的内侧表面一起形成环绕的压力介质通道。

在一个有利的具体方案中，控制活塞在第一端部上被加载弹簧的力，以及控制活塞在第二端部上在端侧具有操纵面，其中活塞止挡盘设置在第二端部上并且具有凹部。操纵面能够与电磁或液压控制的执行器形成连接，例如经由操纵销形成连接，所述操纵销穿过活塞止挡盘的凹部。借助执行器，控制活塞能够克服弹簧力轴向地移动并且被调节到轴向位置上。以该方式，能够调节不同的、伸展经过阀的压力介质路径。阀壳体能够在其第一端部上包括弹簧容纳部，弹簧在所述弹簧容纳部中引导并且相对于壳体支撑。

在一个有利的实施方式中，阀壳体是深冲件。有利地，通过深冲，壳体的壁部的边缘区设有提高的强度，同时能够节约材料成本和制造成本。阀壳体能够以薄壁的方式构成，这产生关于结构空间需求和重量的优点。

能够尽可能地弃用阀壳体的切削，由此能够节约材料成本和制造成本，并且减小周期时间：同样，将套筒形的或管形的工件考虑作为坯件，如薄壁的板。坯件使用冲头和底模成形，使得阀壳体获得所需要的轮廓。因此，阀壳体理想地以用模具生产的方式(werkzeugfallend)制造。

因此，能够执行再加工，例如在壳体的功能面上再加工。首先，这是如下面，在所述面上能够产生构件之间的相对运动，即例如在控制活塞和阀壳体之间的边界面上产生。此外，考虑在窄公差配合范围内的再加工，所述再加工的品质能够通过打磨提高。设置在外环周上的槽例如能够以滚轧的方式施加，贯通部借助于冲压施加。

在另一有利的实施方式中，阀壳体在活塞止挡盘的区域中具有两个缺口，其中活塞止挡盘示出两个匹配于缺口的径向扩展部，借助所述径向扩展部将活塞止挡盘和阀壳体在两个缺口的区域中锁牢。借助于锁牢进行接合示出其在阀壳体和活塞止挡盘的结构设计中的特别的优点，所述设计方案能够尤其成本适宜地实现。此外，能够确保构件之间的持久的连接。

本发明的另一目的在于：提出一种内燃机，所述内燃机具有凸轮轴和中央阀，所述中央阀关于其结构被简化。所述目的的解决方案从独立权利要求7的特征部分的特征中得出，而能够从从属权利要求中得出本发明的有利的改进形式和设计方案。因此，通过一种内燃机实现所述目的，所述内燃机具有凸轮轴、凸轮轴调节设备和根据权利要求4至6中任一项所述的中央阀。阀壳体同心地设置在凸轮轴的孔中，并且阀壳体具有径向贯通部作为供应接口，所述径向贯通部轴向地设置在凸轮轴中的相对应的径向贯通部的区域中。

原则上能够考虑流入接口、流出接口和控制接口作为供应接口。液压介质由液压介质泵输送，并且经由流入接口到达中央阀中。根据控制活塞的开关位置实现预设的压力介质路径，经由所述压力介质路径能够将来自流入口的液压介质引导至控制接口之一。液压介质经由控制接口离开中央阀，并且到达至凸轮轴调节器，以对其进行控制。

因此，中央阀构成用于控制凸轮轴调节器——所述中央阀因此设置在凸轮轴的空腔中并且随所述凸轮轴转动。例如呈叶片调节器结构形式的凸轮轴调节器包含定子和转子作为基本元件。定子与驱动轮抗扭地连接并且经由牵引机构传动装置由曲轴驱动。转子形成从动元件。

转子与定子同心地设置并且由所述定子包围。在定子中沿环周方向设置有凹处，所述凹处——在不限制定子和转子之间沿环周方向的可移动性的情况下——封闭成压力密封的空腔：即侧向地通过盖或通过侧壁部封闭并且在内径上通过转子的外环周壁封闭。叶片接合到空腔中，所述叶片固定地与转子连接并且将空腔分开成两个可压力密封封闭的腔室a和b。

由于压力腔室a和b能够或者与流入接口p或者与流出接口t有针对性地连接，能够产生压力差，由此力作用到叶片上。因此，叶片与转子一起沿环周方向移动。

从转子的移动中产生凸轮轴的相位相对于曲轴的相位的变化：如果凸轮轴顺时针转动并且压力腔室b超前于压力腔室a，那么叶片朝向压力腔室b的调节引起：将打开时间或闭合时间调节至较早的时间点。

在一个有利的具体方案中，阀壳体在其环周上轴向地在供应接口的区域中具有环绕的槽。这种槽原则上用于在阀壳体和凸轮轴或凸轮轴调节器的转子之间的过渡部处调节压力介质。通过在阀壳体的外环周上的槽的设计方案，取消对凸轮轴孔的内环周的加工。槽能够借助于滚轧在一个或多个供应接口的区域中制造。

在另一有利的具体方案中，阀壳体由凸轮轴的孔围绕，其中凸轮轴具有止挡面，阀壳体能够借助于超出部相对于所述止挡面形成支撑。优选地，阀壳体完全地由凸轮轴孔围绕。该具体方案的优点在于：能够确定阀壳体和凸轮轴之间的相对位置。超出部与止挡面共同作用，使得建立阻止沿轴向朝向第一端部移动的锁止。

在一个有利的实施方式中，止挡面和超出部共同作用，使得限制阀壳体轴向地朝向第一端部的可移动性，或者限制沿轴向朝向第一端部和沿环周方向的可移动性，其中锁止环限制阀壳体沿轴向朝向第二端部的可移动性，所述锁止环设置在凸轮轴的孔的内侧表面上。

因此，止挡面优选设计为，使得所述止挡面垂直于凸轮轴的轴线并且平行于凸轮轴的端面。止挡面沿轴向相对于凸轮轴的端面错开地设置，并且沿环周方向通过壁部限界：优选地，止挡面通过在凸轮轴孔的内侧表面上的、终止于止挡面处的轴向孔实现。

锁止环限制阀壳体沿轴向朝向第二端部的可移动性。该实施方式显示出其特别的优点在于：首先，能将中央阀作为结构单元预安装，并且能够检查其功能作用。其次，借助于超出部和止挡面通过如下方式持久地确保中央阀相对于凸轮轴对准：即提供抗扭和定向以及阻止轴向移动的锁止。

第三，另一优点在于：中央阀壳体作为中央螺丝状部件的设计能够被简化，所述中央螺丝状部件具有螺丝头、螺杆和螺杆上的外螺纹。仅借助于抗扭装置和锁止环实现在凸轮轴的孔中的固定。

附图说明

现在，根据实施例详细阐述本发明，其中参考附图。所阐述的实施方式的功能相同的元件设有相同的附图标记。

图1示出中央阀的纵截面；

图2示出图1的中央阀的立体图；

图3示出图1的中央阀的端侧；

图4示出贯穿具有图1的中央阀的凸轮轴的立体纵截面；

图5示出具有图4的中央阀的凸轮轴的端侧。

具体实施方式

在图1中示出构成为中央阀的控制阀1的示例的实施方式的纵截面图，所述控制阀具有止回阀2。控制阀1由阀壳体3和空心柱形的控制活塞4构成，所述控制活塞轴向可移动地在阀壳体3的相应的空腔中引导。通过第一端部6上的活塞止挡盘5和通过第二端部8上的封闭元件或壳体底部7轴向地限制控制活塞4的调节范围。

控制活塞4在其外侧表面上显示出具有扩展的直径9的四个部段，所述部段围住具有减小的直径10的三个部段。所述三个部段与阀壳体的内侧表面一起形成第一、第二和第三环绕的环形通道或流入槽11、流出槽12、控制槽13。第二流出口经由在阀壳体和控制活塞之间的轴向空腔14在第二端部8上实现。为了控制凸轮轴调节器，控制活塞4能够占据不同的开关位置，所述开关位置通过可能的压力介质路径的实际变化表征。借助于(未示出的)调节设备实现开关位置，其中其通常为电磁操作的致动器。

与电磁体的衔铁连接的推杆与控制活塞4的端侧上的操纵面15形成接触——因此作用于衔铁上的力经由推杆传递到控制活塞上，进而引起所述控制活塞克服弹簧16的力进行轴向移动，其中所述推杆穿过活塞止挡盘上的凹部接合，其中所述弹簧定位在铸造在阀壳体3上的弹簧座21中：第一环形通道/流入槽11能够以该方式与流入接口p形成连接，第二环形通道/流出槽12能够与流出接口t形成连接。第三环形通道/控制槽13能够与第一控制接口a形成连接。

在形成第一环形通道的流入槽11的槽底上设有第一穿通开口17，在形成第三环形通道的控制槽的槽底上设有第二穿通开口18。除了第一和第二穿通开口17、18之外，在背离弹簧的一侧上通过压力件19封闭控制活塞4。因此，压力介质能够经由流入接口p导入到活塞空腔20中，并且从那里引导至控制接口a、b。控制接口a能够经由第二环形通道/流出槽与流出接口t1形成连接，控制接口b能够与流出接口t2经由轴向空腔14形成连接。

图2示出阀壳体的立体图。阀壳体3在其外环周上具有四个开口：这些开口形成流入接口p和流出接口t1以及控制接口a和控制接口b。接口处于环绕的槽22的底上，所述槽以滚轧的方式引入到阀壳体的外侧表面中。活塞止挡盘5处于在第一端部6上。活塞止挡盘展示出两个径向扩展部23，所述径向扩展部接合到阀壳体上的相对应的缺口24中。径向扩展部中的一个显示出如下半径，所述半径大于阀壳体3的半径；因此形成超出部25。图3中的第一端部6的端侧的视图说明活塞止挡盘5以及超出部25的设计。

图4示出图1中的凸轮轴与中央阀的立体纵截面图。阀壳体3同心地设置在凸轮轴27的孔26中，并且阀壳体3具有径向贯通部作为流入接口p，所述流入接口轴向地设置在凸轮轴中的相对应的径向贯通部28的区域中。液压介质由液压介质泵运送并且经由流入接口p到达中央阀中。根据控制活塞的开关位置，实现预设的压力介质路径，经由所述压力介质路径能够将来自流入口的液压介质引导至控制活塞a、b之一。液压介质经由控制接口a、b离开中央阀1，并且实现其对凸轮轴调节器(未示出)的控制。

因此，中央阀1被开关，以控制凸轮轴调节器——所述中央阀因此设置在凸轮轴27的孔26中并且随所述凸轮轴转动。呈叶片调节器结构形式的凸轮轴调节器包含定子和转子作为基本元件。定子与驱动轮抗扭地连接并且经由牵引机构传动装置由曲轴驱动。转子形成从动元件。

阀壳体3完全地由凸轮轴27的孔26围绕，其中凸轮轴具有止挡面29，阀壳体3能够借助于超出部25相对于止挡面形成支撑。超出部25与止挡面29共同作用，从而形成阻止沿轴向朝向第一端部8移动的锁止。

止挡面29和超出部25共同作用，从而限制阀壳体沿轴向朝向第一端部8的可移动性，其中锁止环30限制阀壳体沿轴向朝向第二端部6的可移动性，所述锁止环设置在凸轮轴的孔的内侧表面上。

止挡面29设计为，使得所述止挡面垂直于凸轮轴27的轴线并且平行于凸轮轴的端面。止挡面29沿轴向相对于凸轮轴的端面错开地设置，并且沿环周方向通过壁部限界：止挡面通过凸轮轴孔的内侧表面上的终止于止挡面处的轴向槽31实现。锁止环限制阀壳体沿轴向朝向第二端部6的可移动性。在图5中示出凸轮轴的端面的视图。锁止环30将中央阀1保持在凸轮轴27的孔中，其中阀壳体3经由活塞止挡盘5借助于移入轴向槽31中的超出部25锁止，以阻止扭转和轴向移动。

附图标记列表

1控制阀

2止回阀

3阀壳体

4控制活塞

5活塞止挡盘

6第二端部

7接口元件，壳体底部

8第一端部

9具有扩展的直径的部段

10具有减小的直径的部段

11流入槽

12流出槽

13控制槽

14轴向的空腔

15操纵面

16弹簧

17第一穿通开口

18第二穿通开口

19压力件

20活塞空腔

21弹簧座

22环绕的槽

23径向扩展部

24缺口

25超出部

26(凸轮轴的)孔

27凸轮轴

28径向贯通部

29止挡面

30锁止环

31轴向槽

a控制接口a

b控制接口b

p流入接口p

t1流出接口t1

t2流出接口t2