液压阀和凸轮轴相位调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据专利权利要求1的用于凸轮轴相位调节器的液压阀以及涉及一种凸轮轴相位调节器。
【背景技术】
[0002]由卷号DE 10 2012 106 096 Al的德国专利申请已知一种带有液压阀的凸轮轴相位调节器，其具有带有由阶梯孔出发的工作接口的阶梯孔。在该钻孔内，压力平衡的空心活塞可轴向移动，其中，带有第一外径的空心活塞可在钻孔截段内密封容错地被移动且该空心活塞紧接着相邻于该第一外径具有在其中一个工作接口的区域中带有较大外径的侧表面和在另一工作接口的区域中带有较小外径的侧表面，其中，由两个侧表面各自发出有流入边缘和流出边缘。两个流入边缘彼此背离，而流出边缘彼此面对，从而使得被引入到空心活塞的空腔中的供应压力一方面处在由较小外径构成的投影的圆面处，从而使得力在轴向上起作用，与之相反供应压力在另一方面处在由较大外径扣除第一外径构成的投影的环面处，以便于创造一种带有液压阀的凸轮轴相位调节器，其压力介质接口与两个工作接口在共同的侧面上轴向相邻。在其中所建议的液压阀仅可以巨大的生产成本来制造。
【发明内容】
[0003]因此，本发明基于如下目的，即，在结构和功能上改善上述液压阀。尤其地，该阀的制造成本和流动阻力应被降低。
[0004]根据本发明，该目的利用专利权利要求1的特征来实现。
[0005]用于凸轮轴相位调节器的根据本发明的液压阀包括具有带有横向孔形式的两个由阶梯孔出发的工作接口的阶梯孔的阀壳体、在钻孔内在第一与第二终端位置(Endlage)之间可轴向移动地布置的压力平衡的空心活塞和用于将压力介质轴向引入到空心活塞的空腔中的活塞入口，其可与压力介质接口相连接，其中，压力介质接口由阀壳体的壳体入口构成。
[0006]另外，该液压阀包括由空心活塞的空腔引出的用于连接压力介质接口与工作接口中的一个的活塞出口、两个用于连接工作接口与压力介质存储器的油箱接口以及通过控制元件空心活塞轴向调节空心活塞的挺杆，其中，空心活塞在其面对压力介质接口的端部处具有带有较小的第一外径的第一活塞截段、紧接着相邻于该第一活塞截段具有带有较大的第二外径的第二活塞截段且具有带有中等的第三外径的第三活塞截段，其中，三个活塞截段各自在阀壳体的壳体截段中可密封容错地被移动。较小、中等和较大的称呼定义了外径彼此的尺寸关系。
[0007]为了压力平衡，空心活塞在第一活塞截段和第三活塞截段处各自具有压力面，其在空心活塞的压力加载的情形中可各自被加载以由压力介质接口指向(wegweisenden)的轴向力，其总地作为力作用到空心活塞上，且在空心活塞处构造有另一设置在第二活塞截段处的压力面，其作为空心活塞的唯一的压力面可被加载以朝向压力介质接口的轴向力，其中，由两个轴向方向作用到空心活塞上的力大致相同大小，从而使得在第一活塞截段处的力通过在工作接口之间存在的力被大致平衡。
[0008]换而言之，空心活塞在以通过压力介质接口被引入的压力介质的压力加载的情形中由于轴向力的补偿被力平衡且在液压阀的空心活塞处的轴向力不依赖于压力介质的压力。
[0009]通过以阀壳体的不同壳体截段和带有构造在其处的压力面的空心活塞的相应的活塞截段的所建议的构造可实现如下，即，降低液压阀的制造成本且尤其地低成本地制造和装配大致上旋转对称的空心活塞。有利地，空心活塞此外不具有引起流动技术缺点的斜面。
[0010]优选地，第一壳体截段由布置在阀壳体的钻孔中的套管构成。第一壳体截段由此可以简单的方式设置在阀壳体中且空心活塞的装配可被简化。在此，套管可例如通过压入或借助于销钉连接以简单的方式被装入。备选地，第三壳体截段可由布置在阀壳体的钻孔中的套管构成。
[0011]根据本发明的一种有利的设计方案，压力介质接口在轴向上跟随有由钻孔出发的作为第一油箱接口的横向孔，其跟随有第一工作接口且紧接着跟随有第二工作接口，其中，第二工作接口在轴向上跟随有第二油箱接口，其由轴向的壳体出口构成。通过该接口顺序可提供轴向非常短地构造的液压阀。同时，在壳体出口的区域中的第二油箱接口使得被联接到挺杆处的控制元件的润滑成为可能。
[0012]优选地，在第一活塞截段处的压力面由投影的圆面构成，而在第二和第三活塞截段处的压力面通过彼此面对的环面构成。在空心活塞中或在阀壳体中的额外的钻孔由此无须设置用于构成必要的压力面。
[0013]根据本发明的一种有利的构造方案，在套管与在第一和第二活塞截段之间构成的阶梯之间设置有用于连接第一工作接口与第一油箱接口的第一环形室。
[0014]优选地，在阶梯与套管之间的第一环形室中布置有用于空心活塞的回位弹簧且回位弹簧的弹簧预紧力根据另一有利的构造方案可借助于套管来调整。
[0015]在第二与第三活塞截段之间优选地设置有第二环形室，其按照空心活塞的位置构造用于工作接口与压力介质接口经由活塞出口的连接。
[0016]根据一种有利的实施方案，在第三活塞截段与壳体出口之间设置有第三环形室，其构造用于连接工作接口与第二油箱接口。在阀壳体中的额外的径向钻孔由此可取消。
[0017]第三环形室可以简单的方式通过第三活塞截段的台阶来设置。
[0018]壳体入口可根据本发明的有利的构造方案轴向或径向地构造在阀壳体中。
[0019]通过止回阀在壳体入口中的布置可以简单且可靠的方式防止压力介质在压力介质接口的方向上的回流。在此，止回阀可例如设置成球形止回阀或板式止回阀。
[0020]优选地，挺杆可与空心活塞相联接地设置。然而，挺杆的与空心活塞一件式的构造是可能的。
[0021]根据本发明的液压阀尤其地作为径向在凸轮轴相位调节器的转子内的中央阀得到使用，凸轮轴相位调节器带有定子和相对于定子在第一终端位置与第二终端位置之间可转动的用于调节内燃机的凸轮轴的转子。然而如下同样是可能的，即，该液压阀布置在转子之外作为分散式阀。
[0022]本发明的另外的优点由另外的专利权利要求、说明书和附图得悉。
【附图说明】
[0023]下面借助一个实施例用图解及示例的方式对本发明作进一步说明。其中:
[0024]图1显示了根据本发明的凸轮轴相位调节器的横截面，且
[0025]图2以纵截面形式显示了用于控制根据图1的凸轮轴相位调节器的液压阀。
【具体实施方式】
[0026]利用根据图1的凸轮轴相位调节器14，在内燃机的运行期间在凸轮轴18处相对驱动轮2的角度位置被无级地改变。通过转动凸轮轴18，换气阀的开启和闭合时刻被如此地变换，即，内燃机在相应转速的情形中带来其最佳的性能。凸轮轴相位调节器14具有圆柱形的定子I，其与驱动齿轮2抗扭地相连接。在该实施例中，驱动轮2是链轮，未进一步示出的链条经由其被引导。驱动轮2然而同样可以是齿形皮带轮，作为驱动元件的驱动皮带经由其被引导。经由该驱动元件和驱动轮2，定子I与曲轴驱动连接。
[0027]定子I包括圆柱形的定子基体3，在其内侧处径向向内以相同的间距伸出叶片4。在相邻的叶片4之间构成间隙5，压力介质经由在图2中进一步示出的中央布置的液压阀30控制地被带入到其中。在相邻的叶片4之间耸立有翼片6，其径向向外由转子8的圆柱形的转子毂7伸出。该翼片6将在叶片4之间的间隙5各自划分成两个压力室9和10。其中一个压力室9关联于在“提前”的方向上的调节，与之相反另一压力室10关联于在“延迟”的方向上的调节。
[0028]叶片4以其端面密封地贴靠在转子毂7的外侧表面处。翼片6在其侧以其端面密封地贴靠在定子基体3的圆柱形的内壁处。
[0029]转子8与凸轮轴18抗扭地相连接。为了改变在凸轮轴18与驱动轮2之间的角度位置，转子8相对于定子I被转动。为此，按照期望的转动方向在压力室9或10中的压力介质被置于压力之下，而相应地另一压力室10或9朝向油箱T被卸载。为了将转子8相对定子I逆时针摆动到示出的位置中，由液压阀30将在转子毂7中的环形的第一环形转子通道置于压力之下。由该第一转子通道，然后另外的通道11通到压力室10中。该第一转子通道配属于第一工作接口 A。为了与之相反顺时针摆动转子8，转子毂7中的第二环形转子通