专利名称：控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制阀，其具有基本上呈柱体形构造的阀壳体和基本上呈柱体形构造的控制活塞，其中，能够将控制阀布置在呈柱体形的容纳部的内部，并且其中，控制阀以可在阀壳体内部轴向移动的方式布置。
背景技术：
将控制阀在现代内燃机中例如用于控制用于可变调节换气阀的配气正时的设备， 利用这些设备可以在经限定的角度范围内、在最大提前位置和最大滞后位置之间可变地设计曲轴和凸轮轴之间的相位关系。该设备与曲轴驱动连接并且抗相对转动地与凸轮轴连接，并且具有多个压力腔，借助于这些压力腔可以通过压力介质流入或压力介质流出有针对性地改变曲轴和凸轮轴之间的相位关系。借助于控制阀控制至压力腔的压力介质流入和从压力腔的压力介质流出。例如由DE10211468A1公知了一种设备和一种控制阀。该设备包括从动件，该从动件以可转动的方式相对驱动件布置，并且与凸轮轴抗相对转动地相连。 驱动件与曲轴驱动连接。在该设备内部设置有多个相对彼此作用的压力腔，借助于这些压力腔可以在经限定的角度范围内有针对性地调节从动件相对于驱动件的相位位置。由此， 可以造成凸轮轴相对于曲轴的有针对性的扭转。凸轮轴借助于多个凸轮轴轴承支承在内燃机的气缸盖中。通过其中一个凸轮轴轴承将压力介质输送给在凸轮轴中构造的压力介质通道，压力介质可以经由布置在凸轮轴的容纳部中的控制阀引导到压力腔中。控制阀由阀壳体和可在该阀壳体内轴向移动地容纳的控制活塞组成。阀壳体具有多个液压接口，其中，流入接口与压力介质泵连通，两个工作接口与多个压力腔连通并且流出接口与内燃机的压力介质存储器连通。可以将控制活塞借助于电磁调节单元克服弹簧件的力沿轴向方向相对于阀壳体定位，由此，工作接口与流出接口或者流入接口连接，并且由此控制从压力腔的或至压力腔的压力介质流动。
发明内容
本发明的任务在于提供一种控制阀，其中，应当降低该控制阀的安装消耗。依据本发明该任务通过如下方式解决，S卩，阀壳体由至少两个轴向部分区段组成， 其中，部分区段的沿周向的敞开端部沿周向对置并且彼此贴靠。依据本发明的控制阀不具有自身闭合的阀壳体，而是由部分区段构成，这些部分区段具有沿周向的敞开端部。在安装期间将这些部分区段组合，从而使得部分区段的敞开端部沿周向对置并且彼此贴靠。在此，部分区段可以松散地彼此贴靠或者部分区段的敞开端部形状锁合地或材料锁合地彼此连接。阀壳体例如可以由适当的塑料制成，并且例如借助于注塑成形方法制造。阀壳体具有多个液压接口、尤其是具有至少一个流入接口、一个流出接口和两个工作接口，其中，流出接口与压力介质存储器连接，流入接口与压力介质泵连接，并且工作接口与压力腔连接。借助于控制活塞，可以将工作接口选择性地与流入接口或者流出接口连接。部分区段例如可以在阀壳体的整个轴向长度上延伸，并且例如呈半壳的形式构造。通过阀壳体的多件式构造巨大地简化了控制阀的组装。在已安装状态下布置在阀壳体内部的构件，例如控制活塞、弹簧件或者中间套筒可以在该情况下简单地插入其中一个部分区段。接下来，将另外的一个或者另外的多个部分区段定位，并且必要时将敞开的端部彼此相连。与一件式的阀壳体相比较，在所述一件式的阀壳体中全部构件必须通过轴向开口导入阀壳体的空腔中，巨大地简化了自动化的组装。在有利的改进方案中建议，在至少其中一个部分区段上构造有用于控制活塞的、 两个轴向彼此间隔的轴向止挡，用于容纳作用到控制活塞上的弹簧件的弹簧容纳部和/或用于止回阀闭合体的止回阀容纳部。通过阀壳体的多件式构造可以将多个构件插入其中一个部分区段中，并且不再必须通过轴向开口推入阀壳体的空腔中。由此，可以在阀壳体上构造附加功能，例如在两个方向上的用于控制活塞的轴向止挡，而不会由此干扰控制阀的组装。此外，能够以简单方式构造如下的结构，这些结构在阀壳体的一件式构造中仅以巨大的更多消耗才可行。例如可以在阀壳体内部在两个径向延伸的壁之间实现空腔，例如用于容纳弹簧片，该弹簧片作为簧片止回阀(Reed-RUckschlagventil)的闭合体与径向壁中的开口共同工作。在本发明的有利改进方案中可以设置，套筒贴靠在阀壳体的内壳面上，其中，借助于在至少其中一个部分区段上构造的定位件确定该套筒的相对于阀壳体的定向。由此实现具有阀壳体的控制阀，以及布置在阀壳体和控制活塞之间的套筒，其中，确定了套筒相对于阀壳体的定向。在此，通过阀壳体的多件式构造避免了在组装时的问题。多个定位件可以从阀壳体的内壳面出发径向向内延伸，并且例如嵌入套筒的凹部中或者径向开口中并且因此沿周向确定了套筒的定向。在本发明的具体实施方式
中可以设置，两个部分区段通过呈铰链式的连接彼此连接。这两个部分区段例如可以同时在注塑成形模具中制成。在安装期间，这两个构件可枢转地连接。由此进一步简化安装，因为在插入控制活塞、弹簧件以及必要时其他构件之后， 这两个部分区段沿轴向方向已经彼此定位，并且仅需要折叠在一起。在本发明的改进方案中，在多个部分区段中的每个部分区段上构造有至少一个形状锁合件，保险环借助于该至少一个形状锁合件紧固在阀壳体上。由此，一方面将部分区段彼此固定，并且同时将可以用于固定控制阀在容纳部中的保险环也固定在阀壳体上。在此可以设置，在每个部分区段的轴向侧面上构造有至少一个呈钩形的形状锁合件，该形状锁合件径向向外敞开地构造并且沿轴向方向从后嵌接保险环，从而使得保险环不仅贴靠在阀壳体的轴向侧面上而且贴靠在呈钩形的形状锁合件的径向延伸的区段上，并且保险环将两个部分区段相对于彼此保持在定位中。备选地或者附加地，可以借助保险环确定阀壳体在容纳部中的定位。
由随后的描述以及由简化示出本发明实施例的附图得到本发明的其他特征。其中图1仅非常示意性地示出内燃机；图2示出穿过用于可变调节内燃机换气阀的配气正时的设备的纵剖面图，该设备具有依据本发明的控制阀；图3沿着线III-III示出穿过由图2的设备的横剖面图；图4示出图2的放大视图，其中，仅示出凸轮轴和控制阀，并且将剖面平面以45。 沿周向倾斜；图5以分解图示出由图4的控制阀；图6沿着在图4中的箭头VI示出到控制阀上的俯视图；图7以类似于图4的视图示出控制阀的其它依据本发明的实施方式。
具体实施例方式在图1中描绘的是内燃机1，其中，示出在气缸4中的坐落在曲轴2上的活塞3。 在所示的实施方式中，曲轴2通过各一个牵引工具传动装置5与进气凸轮轴6或排气凸轮轴7连接，其中，用于可变调节内燃机1的换气阀9、10的配气正时的第一和第二设备11可以引起曲轴2与凸轮轴6、7之间的相对转动。凸轮轴6、7的凸轮8操纵一个或多个进气换气阀9或者一个或多个排气换气阀10。同样可以设置，仅凸轮轴6、7中的一个配置有设备 11，或者仅设置有一个设有设备11的凸轮轴6、7。图2和图3以纵剖面图或横剖面图示出设备11，其中，在图2中额外示出一个凸轮轴6、7和依据本发明的控制阀12。设备11包括驱动件14和从动件16。驱动件14由壳体15和两个侧盖17、18组成，这两个侧盖17、18布置在壳体15的轴向侧面上并且借助于螺栓紧固在该壳体上。从动件16以叶轮形式实施并且具有基本上呈柱体形的轮毂件19，在所示的实施方式中，五个叶片20从轮毂件的外呈柱体形壳面沿径向方向向外延伸。五个凸出部22从壳体15的外周边壁21出发径向向内延伸。在所示实施方式中， 凸出部22和叶片20都单件式地与周边壁21或者轮毂件19 一起构造。同样可以设想这些实施方式，其中，叶片20和或凸出部22构造为单独制造的构件，这些构件可以附加地安装在相应的构件上。驱动件14借助于凸出部22的径向内置的周边壁以可相对于从动件16 转动的方式支承在该从动件上。链轮23构造在第一壳体15的外壳面上，通过该链轮可以借助于未示出的链传动装置将转矩从曲轴2传递到驱动件14上。从动件16具有中央开口 13，由凸轮轴6、7贯穿嵌接该中央开口。在此，从动件16借助于压配合抗相对转动地紧固在凸轮轴6、7上。在设备11内部，在各两个沿周向相邻的凸出部22之间构造有压力室观。多个压力室观中的每个沿周向由相邻的凸出部22的对置的、基本上径向分布的界定壁界定，沿轴向方向由侧盖17、18界定，径向向内由轮毂件19界定，并且径向向外由周边壁21界定。在多个压力室观的每个中伸入一个叶片20，其中，这些叶片20以如下方式地构造，即，这些叶片不仅贴靠侧盖17、18而且贴靠周边壁21。由此，每个叶片20将各自的压力室观分为两个相对彼此作用的压力腔四、30。通过对压力腔四、30中的一组的压力加载和对另一组的压力卸载可以改变驱动件14相对于从动件16的相位位置，进而可以改变凸轮轴6、7相对于曲轴2的相位位置。通过对压力腔四、30的两组的压力加载可以恒定保持相位位置。通过凸轮轴6、7的、在所示实施方式中空心地实施的内部以及布置在凸轮轴6、7 的容纳部31中的控制阀12实现了设备11的压力介质供应。图4以放大视图示出凸轮轴6、7内部的控制阀12。控制阀12具有基本上呈空心柱体形实施的阀壳体34、呈柱体形套筒35和基本上呈空心柱体形的控制活塞36。在阀壳体34上构造有径向流入接口 P、两个径向工作接口 A、B和轴向流出接口 T。 流出接口 T构造为在阀壳体34上的轴向开口。工作接口 A、B构造为在阀壳体34的壳面上的径向开口，其中，两个工作接口 A、B中的每个通过在从动件16中构造的压力介质通道46 与压力腔四、30中的一组连通。流入接口 P同样构造为在阀壳体34的壳面上的径向开口， 其中，该流入接口 P沿周向与工作接口 A、B错开地布置，并且构造为长孔(图5)。流入接口 P沿轴向方向延伸直至止回阀容纳部32，该止回阀容纳部通过未示出的轴向开口与凸轮轴6、7的内部连通。在止回阀容纳部32中布置有弹簧片33，弹簧片33相对未示出的轴向开口预张紧，从而实现止回阀，该止回阀允许从凸轮轴6、7至流入接口 P的压力介质流，并且阻止反向的压力介质流。在止回阀的流动上游，呈杯形的过滤件47紧固在阀壳体34上。阀壳体34布置在凸轮轴6、7内部，其中，将阀壳体34的轴向定位通过在凸轮轴6、 7的内壳面上和在阀壳体34的外壳面上构造的凸肩和通过保险环42确定。保险环42沿径向方向高出阀壳体34，布置在构造在凸轮轴6、7的内壳面上的环形槽44中并且贴靠在阀壳体；34的轴向侧面43上。阀壳体34由半壳形式的、两个彼此单独制造的轴向部分区段52组成，这两个部分区段52各沿着阀壳体34的整个轴向扩展延伸。这两个部分区段52中的每个部分区段具有两个沿周向的敞开端部53，其中，这些敞开端部53中的每个敞开端部沿周向与另一部分区段52的敞开端部53对置。两个部分区段52的这些敞开端部53可以在控制阀12的已安装状态下松散地彼此贴靠或者材料锁合地或形状锁合地彼此连接。也可以设想例如卡接、拉链连接、粘接或者借助于超声波焊接的连接。同样还可以设想这些实施方式，在这些实施方式中两个部分区段52的各一个敞开端部53以借助于薄的材料层能枢转的方式彼此相连，从而形成呈铰链式的连接。阀壳体34内部布置有套筒35，该套筒的外径配合于阀壳体34的内径。套筒35具有多个开口 37，其中，多个开口 37中的每个与两个工作接口 A、B中的一个或者流入接口 P 连通。控制活塞36可沿轴向移动地容纳在套筒35内部。控制活塞36具有两个控制区段38，控制区段38的外径配合于套筒35的内径。在两个控制区段38之间设置有呈环形环绕控制活塞36的槽39。控制活塞36可以借助于未示出的电磁调节单元克服弹簧件40的力沿轴向方向相对于阀壳体34来定位，该电磁调节单元作用到控制活塞36的背离凸轮轴6、7的端部上。弹簧件40布置在构造在阀壳体34上的弹簧容纳部41中，并且一方面支撑在弹簧容纳部41 上，另一方面支撑在控制活塞36上。在此，控制活塞36沿轴向方向的路径一方面由弹簧容纳部41界定，另一方面由保险环42的径向向内延伸的区段45界定(图4至图6)。依赖于控制活塞36相对于阀壳体34的位置，两个工作接口 A、B中的一个与流入接口 P连接，其中，同时另外的工作接口 A、B直接或者通过控制活塞36的内部与流出接口 T连接。在此，在控制活塞36的控制区段38处以及在套筒35的开口 37处构造有控制棱边，借助于这些控制棱边控制压力介质流动。通过阀壳体34的多件式的构造巨大地简化了控制阀12的制造。首先可以将全部构件(控制活塞36、套筒35、弹簧件40、弹簧片3 插入到其中一个部分区段52中。在接下来的步骤中，将第二部分区段52定位在第一部分区段52上并且必要时在两个部分区段 52之间制造连接。这巨大地简化了自动化组装，因为构件不再必须通过轴向开口推入阀壳体34的内部，而是可以插入其中一个半壳中。在内燃机1运行期间，由未示出的压力介质泵通过凸轮轴开口 48给凸轮轴6、7的内部输送压力介质。压力介质通过过滤件47，经由阀壳体34中的未示出的轴向开口和弹簧片33到达流入接口 P并且从那里进入呈环形的室中，该呈环形的室由在控制活塞36上构造的槽39和套筒35界定。依赖于控制活塞36相对于阀壳体34的位置，将压力介质输送至第一或者第二压力腔四、30。同时，压力介质从另外的压力腔四、30经由流出接口 T到达内燃机1的未示出的压力介质存储器。由此实现了从动件16相对于驱动件14的相位位置的改变，进而实现了凸轮轴6、7相对于曲轴2的相位位置的改变。如果达到期望的相位位置，那么未示出的电磁调节单元将控制活塞36推入中立位置中，在该中立位置中，将压力介质输送给两组压力腔四、30，从而将相对的相位位置恒定地保持。在保险环42贴靠的轴向侧面43上，在两个部分区段52中的每个上构造有呈钩形的形状锁合件49。形状锁合件49径向向外敞开地实施。形状锁合件49的每个从侧面 43出发首先沿轴向方向延伸，并且具有连接在其上的径向区段50。形状锁合件49沿轴向方向从后嵌接保险环42，从而使得保险环不易遗失地容纳在轴向侧面43和径向区段50之间。在组装控制阀12期间，首先将套筒35、弹簧件40和控制活塞36插入其中一个部分区段52中。在随后的工作步骤中，将第二部分区段52定位在第一部分区段上，并且必要时彼此贴靠的敞开端部53彼此连接。接下来，将开槽的保险环42借助于沿周向取向的力弹性地扳开，定位在侧面43上并且结束力作用，从而使得保险环42再次采取其较小直径的原始形状，并且由此紧固在阀壳体34上。由此，通过保险环42实现了两个部分区段52彼此的附加的紧固。接下来，将呈杯形的过滤件47推到阀壳体34的另外的轴向端部上，由此进一步加强两个部分区段52的连接。基于径向向内延伸的区段45，不仅套筒35而且控制活塞 36进而弹簧件40不易遗失地容纳在阀壳体34中，从而可以将整个控制阀12作为组件交付给安装生产线，而不会担心遗失构件。在凸轮轴6、7中安装控制阀12期间，将控制阀12推入凸轮轴6、7中，直至阀壳体 34的凸肩贴靠在凸轮轴6、7的凸肩上。在此，将保险环42在进入到凸轮轴6、7中的情况下弹性地压缩。在环形槽44的区域中，保险环42展开并且自动嵌入该环形槽44中，从而确定控制阀12在凸轮轴6、7内部的轴向定位。除了在凸轮轴6、7中简单安装控制阀12之夕卜，依据本发明的控制阀12在插入结构上的优点还在于，该控制阀可以作为模块交付给安装生产线，而不会担心遗失构件控制活塞36、弹簧件40、保险环42、套筒35中的某个。图7示出类似于在图4中的图示的依据本发明的控制阀12的其它实施方式。与第一实施方式的区别在于，在两个部分区段52中的一个部分区段上一件式地构造有用于控制活塞36的轴向止挡M。这是可行的，因为控制活塞36和套筒35不是必须沿轴向方向推入到阀壳体34中，而是插入其中一个部分区段52中。此外，在部分区段52上构造有径向向内延伸的定位件55，这些定位件55嵌入套筒 35的开口 37。由此确保了在组装控制阀12期间套筒沿周向相对于阀壳体34正确地定向， 并且在运行期间也保持该定向。阀壳体34可以例如由钢、铝或者塑料制成。附图标记列表1内燃机2 曲轴3 活塞4 气缸5牵引工具传动装置6进气凸轮轴7排气凸轮轴8 凸轮9进气换气阀10排气换气阀11 设备12 控制阀13 中央开口14 驱动件15 壳体16 从动件17 侧盖18 侧盖19轮毂件20 叶片21 周边壁22 凸出部23 链轮24 -25 -26 -27 -28 压力室29 第一压力腔30 第二压力腔31 容纳部32 止回阀容纳部33 弹簧片
34阀壳体35套筒36控制活塞37开口38控制区段39槽40弹簧件41弹簧容纳部42保险环43侧面44环形槽45区段46压力介质通道47过滤件48凸轮轴开口49形状锁合件50径向区段51通孔52部分区段53敞开端部54轴向止挡55定位件A第一工作接口B第二工作接口P流入接口T流出接口
权利要求
1.控制阀(12)，具有基本上呈柱体形构造的阀壳体(34)和基本上呈柱体形构造的控制活塞(36)，其中，所述控制阀(1 能够布置在呈柱体形的容纳部(31)的内部，并且其中，所述控制活塞(36)以能够在所述阀壳体(34)的内部轴向移动的方式布置，其特征在于，所述阀壳体(34)由至少两个轴向部分区段(5 组成，其中，所述部分区段的沿周向的敞开端部(53)沿周向对置并且彼此贴靠。
2.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，所述部分区段(52)的所述敞开端部(5 形状锁合地或者材料锁合地彼此连接。
3.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，在所述部分区段(52)中的至少一个部分区段上构造有两个在轴向彼此间隔的用于所述控制活塞(36)的轴向止挡(54)。
4.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，在所述部分区段(52)中的至少一个部分区段上构造有用于容纳弹簧件GO)的弹簧容纳部(41)，所述弹簧件作用于所述控制活塞(36)上。
5.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，在所述部分区段(52)中的至少一个部分区段上构造有用于止回阀的闭合体(33)的止回阀容纳部(32)。
6.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，一套筒(3 贴靠在所述阀壳体 (34)的内壳面上，其中，借助于在所述部分区段中的至少一个部分区段上构造的定位件 (55)确定所述套筒相对于所述阀阀壳体(34)的定向。
7.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，所述部分区段(52)由塑料构造。
8.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，在每一所述部分区段(52)上构造有至少一个形状锁合件(49)，保险环02)借助于所述形状锁合件紧固在所述阀壳体(34) 上。
9.根据权利要求8所述的控制阀(12)，其特征在于，在每个部分区段(5 的轴向侧面G3)上构造有至少一个呈钩形的形状锁合件(49)，所述形状锁合件径向向外敞开并且沿轴向方向从后嵌接所述保险环(42)，从而使得所述保险环0 不仅贴靠在所述阀壳体 (34)的所述轴向侧面上而且贴靠在所述呈钩形的形状锁合件G9)的径向延伸的区段 (50)上，并且所述保险环保持两个部分区段(52)相对于彼此定位。
10.根据权利要求8所述的控制阀(12)，其特征在于，借助于所述保险环02)确定所述阀壳体(34)在容纳部(31)中的位置。
11.根据权利要求1所述的控制阀(12)，其特征在于，两个部分区段(5 通过呈铰链式的连接彼此连接。
全文摘要
本发明涉及一种控制阀(12)，其具有基本上呈柱体形构造的阀壳体(34)和基本上呈柱体形构造的控制活塞(36)，其中，可以将控制阀(12)布置在呈柱体形的容纳部(31)内部，并且其中，控制活塞(36)以可在阀壳体(34)内部轴向移动的方式布置。
文档编号F16K27/04GK102482958SQ201080038510
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年8月29日
发明者阿里·巴伊拉克达尔 申请人:谢夫勒科技有限两合公司