专利名称：液压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压阀以及该液压阀在可逆式电动机凸轮轴调节器上的应用。
背景技术：
德国专利DE 10 2004 038 252 Al已公开了一种应用于可逆式电动机凸轮轴调节器的液压阀，该液压阀具有一个衬套和一个位于衬套内部、通过一个控制元件针对螺旋压力弹簧的弹力可以沿轴向移动的空心活塞。在空心活塞内部设置了一个套管，借助于液压阀可以把供给压力P选择性地导向两个用户接头A和B或者导向可逆式电动机凸轮轴调节器的两个压力室。这里设置了两个油箱接头Tl和T2，径向接头的顺序是P-T1-B-A，接下来是作为轴向正面接头的第二个油箱接头T2。德国专利DE 10 2005 013 085 B3中已公开了一个作为圆筒式阀门设计的液压阀。该液压阀具有轴向相互位移的三个接头B，P和A，它们在液压阀的衬套内是作为开口出现的。在该衬套内部设置了一个带式的止回阀。
发明内容
本发明的目的是设计一种液压阀，能够以较低的成本费用实现高质量调节的小型可逆式电动机凸轮轴调节器。本发明采取的技术方案是如下。可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，它带有一个液压阀(12)，该液压阀具有一个衬套(52)和一个位于衬套内部、借助于控制元件G3)针对螺旋压力弹簧(58)的弹力可以进行轴向移动的空心活塞(54)并带有活塞底部(51)，控制元件03)位于空心活塞上，这里在空心活塞(54)内部还设置了一个衬套固定的、相对于该活塞可以移动的套筒(55)，它的器壁具有一个缺口(59)，该缺口导向空心活塞(54)的至少一个开口(60)，这个开口把位于套筒(5 内部的供给压力(P)有选择地导向可逆式电动机凸轮轴调节器(14)的两个压力室 (9和10)，所述套筒(5 具有一个可以封闭空心活塞(54)内部空腔的套筒底部(50)。进一步，缺口(59)在液压阀(1 的中央轴0 方向上的长度足以在两个活塞位置上(图2和图3)将两个压力室(9和10)的载荷由开口(60)连通到缺口(59)。开口(60)沿径向的外部被一个带形回转的止回阀(61)所遮盖。止回阀(61)是一个泵止回阀，如果环形室(62)中的压力与供给接头(P)的压力相当，该止回阀就阻止回流从环形室(6 进入供给接头(P)，在这个过程中该止回阀(61) 的两侧通过从空心活塞(54)沿径向延伸的跳板(42和28)提供保护。用于调节两个压力室(9和10)的衬套(52)具有沿轴向相互隔开的工作接头(A 和B)，在两个工作接头之间设置了一个接头(Al)用来利用凸轮轴更换力矩。空心活塞(54)具有两个引导跳板(30和28)，在两者之间设置了一个开口 (60)， 来自于该开口(60)的液压压力可以由两个引导跳板(30和观)导向其中一个工作接头(B 或者A)，而从来自于另外一个工作接头(A或者B)的液压压力可以由两个引导跳板(30和28)中的一个导向两个油箱接头(T2和T3)中的一个。在供给接头(P)附近的工作接头(A)通过空心活塞(54)的一个环形槽(16)导向油箱接头(T2)，该环形槽在指向供给接头(P)的空心活塞(54)的正面04)通过一个密封间隙(45)密封起来。在一个环形的空间(64)里沿径向在套筒(5 外部设置了螺旋压力弹簧(58)，该螺旋压力弹簧所在区域通过一个衬套(52)上的开口(63)导向油箱接头(Tl)。套筒(15 在其远离控制元件一侧的末端(67)上相对于衬套(15 具有一个径向间隙，该间隙通过一个可以弹性变形的密封圈(68)来填补，使得在套筒(15 和衬套 (152)之间的间隙被密封。套筒(55，155)相对于衬套(52，152)具有一个有限的轴向可移动性。所述空心活塞(54)内部在套筒底部(50)和活塞底部(51)之间形成一个空间 (66)，该空间通过间隙(横向钻孔46)相对于油箱接头(T2)减轻负荷。可选择的，该液压阀(12)是一个中央阀门。可选择的，该液压阀(12)是一个筒式阀门。本发明在液压阀空心活塞的内部设置了一个仅可以进行有限移动的套筒，该套筒相对于供空心活塞在其中移动的衬套可以保持它的位置不变。在这里设置了少量的轴向间隙和径向间隙，该间隙用来阻止相互运动的部件发生卡住或者平衡误差。套筒具有一个可以封闭空心活塞内部空间的套筒底部，这样该套筒底部相对于衬套得到固定的支撑，使得由供给接头P的压力产生的作用力通过套筒底部和衬套上的套筒得到支撑，因此这些作用力不是作用于空心活塞上用来支撑控制元件的活塞底部，由于空心活塞不受来自供给压力的轴向力的影响，空心活塞的轴向位置是可以通过控制元件来调节，而不需要考虑供给压力。这一点具有特别的优势，因为供给压力根据其供应形式的不同会发生波动，由于通常使用的是由内燃机机械驱动的油泵，供给压力会根据发动机转速、温度或者油的粘度而发生波动，其他的部件也可能发挥作用影响供给压力。本发明的另外一个特别的优点是可以实现的特别高的调控质量。如果这一调控与一个液压结构结合在一起，通过可逆式电动机凸轮轴调节器的凸轮轴力矩更换来进行角度调节。利用凸轮轴更换力矩对于液压阀的调节提出了较高的要求，因为这种凸轮轴更换力矩不是相同的并且是快速变化而发生作用的。德国专利DE 10 2006 012 733 B4和DE 10 2006 012 775 B4已经公开了利用凸轮轴更换力矩的这样一个功能。而本发明的液压阀可以进一步改进扩展这一功能，使得它能够以更为有利的方式利用可逆式电动机凸轮轴调节器属于第一个工作接头B的压力室里的压力波动，用来给相反旋转方向的压力室供应足够的液体流量。这些压力波动产生于凸轮轴更换力矩，在凸轮轴更换力矩中作为对气体更换阀的作用力的反应出现在凸轮轴上。每个凸轮轴燃烧室的数量越少，凸轮轴更换力矩就越大，这样使得本发明利用凸轮轴更换力矩的优势在具有少量气缸，例如三个气缸的内燃机上，能够发挥特别显著的作用，此外影响参数还有气体更换阀门弹簧的强度以及凸轮轴转数。通过上述优点，凸轮轴的相位调整因此可以很快地进行。此外由于以上述更为有利的方式利用凸轮轴更换力矩就可以实现用相当低的油压进行调整，这样可以采用较小规格的油泵使得内燃机的效率得到提高，节省的液压液体流量可以供给其它的部件使用，例如供给液压阀门冲程调整使用。利用凸轮轴更换力矩可以沿两个旋转方向或者只沿其中一个旋转方向进行。在只沿其中一个旋转方向利用凸轮轴更换力矩的情况下，可以根据德国专利DE 10 2006 036 052 Al的记载使用一个螺旋弹簧，该螺旋弹簧沿其中一个旋转方向补偿附加的调节力。在这里利用凸轮轴更换力矩是借助于一个止回阀进行的，该止回阀可以优选为具有带式构造形式的。液压阀在这里作为优选的结构形式可设计为中央阀门，这样供给压力是通过凸轮轴来输送的，这种形式的中央阀门具有构造空间优势。与中央阀门相对的是用来操作可逆式电动机凸轮轴调节器的外部液压阀门，对于外部液压阀，液压管道为了进行可逆式电动机凸轮轴调节器的凸轮轴调节而通往一个分开的控制驱动盖，该控制驱动盖带有旋紧的液压阀，或者通往带有旋紧的液压阀的汽缸盖。同样属于液压中央阀门却相反沿径向安置在可逆式电动机凸轮轴调节器的转子套筒内部，对于中央阀门在开始时提到的德国专利DE 10 2006 012 733 B4和DE 10 2006 012 775 B4中引用的工艺用来实现可逆式电动机凸轮轴调节器的快速调节发挥了特别的作用，因为液压液体从属于一个旋转方向的压力室流向属于另外一个旋转方向的压力室路径很短。如果液压液体相反从转子套筒到一个外部的液压阀经历一段较长的路径，那么管道损失的优势随着不断增长的管道长度将逐渐耗尽。不过随着凸轮轴通过一个中央阀门来更换力矩而不是通过一段衰减距离发生的直接作用，由此产生了控制技术方面的挑战，这是本发明的空心活塞设计所产生的特有优势。作为优选结构形式中央阀门的衬套可以借助于螺纹使得转子与凸轮轴拧紧在一起，这样形成了一个所谓的中央螺栓。但是供给压力不是必须沿轴向正面输入到衬套中，把供给接头沿径向设计也是可以的，这样使得供给压力沿径向输入到液压阀中。供给压力不是必须从正面输入到套筒中， 把压力通过一个横向钻孔导入衬套中也是可能的，然后由衬套将其导入套筒的内部。这里可以在套筒的正面开口里或者在提到的套筒壁上的开口里进行向套筒输入压力。本发明的套筒必须相对于衬套固定下来。也就是说，套筒相对于衬套得到固定的支撑，在这个过程中对压力卸载套筒的支撑首先只是沿着轴向进行的。与其相反的是套筒在优选的安排形式中具有一个径向的间隙，这样保证了液压活塞的流动性。尽管在衬套和套筒之间存在一个较大的径向间隙，为了保证密封性在优选的结构形式中在径向间隙的范围内设置了一个弥补间隙的密封圈，这种密封性能阻止供给接头的液压液体从外部流过衬套。如果供给压力在液压阀正常运行过程中持续地施加于套筒底部，那么仅仅在上述一个方向上的支撑也是足够的，因为套筒沿控制元件指引的方向上的移动被供给压力所阻挡。这种情况更加适合于套筒在衬套内与吻合部件一起被纳入的情况，这样使得在套筒与衬套之间也还有摩擦力发挥作用。因此这些摩擦力根据相应的材料配对、允许误差、部件表面和结构措施可以保持在很低的程度。本发明的空心活塞以特别有利的方式完全实现压力平衡，不过也有可能以微弱变化的外径设计安排该空心活塞，在这种情况下可调整性较低，而其装配相对地会得到简化， 因为空心活塞是首先这样设计的，它的首先被导入的部分比较随后导入的部分具有较小的直径。这样进行装配时，特别是在人工装配时功能面积或者密封面积损伤的可能性会大大降低。作为本发明液压阀优选的结构形式，它通过一个径向或者轴向间隙来平衡生产过程造成的允许误差，这样使得不会发生空心活塞卡住的现象。该项发明的其他优点可参见于其他的优选方案、实施例描述及图纸。
图1是可逆式电动机凸轮轴调节器的截面图。图2是第一个阀门位置上的液压阀的一个半截面图，用来调节图1中的可逆式电动机凸轮轴调节器。图3是图2中的液压阀在第二个阀门位置上的示意图，用来在另外一个方向上进行调节。图4是图2和图3中的液压阀处于闭锁中间位置上的示意图。图5是本发明另外一种结构形式的液压阀，用来调节图1中的可逆式电动机凸轮轴调节器。主要部件及标记说明1.定子
2.传动轮
3.定子底座
4.跳板
5.中间室
6.侧翼
7.转子套筒
8.转子
9.压力室
10压力室
11套筒钻孔
12液压阀
13套筒钻孔
14可逆式电动机凸轮轴调节器
15环形槽
16环形槽
17环形槽
18环形槽
19横向钻孔
20横向钻孔
21横向钻孔
22中央轴
23器壁
24中断处
25.凸缘26.侧部27.其他的侧部28.第三个引导跳板29.轴向安全环30.第二个引导跳板31.环形槽32.环形槽33.止回阀34.缝隙35.横向钻孔36.第一个引导跳板37.缝隙38.缝隙39.侧面面积40.轴向安全环41.密封间隙42.轴向保险装置43.控制元件44.正面45.密封间隙46.横向钻孔47.环形槽48.推杆49.螺栓头50.套筒底部51.活塞底部52.衬套53.外部螺纹54.空心活塞55.套筒56.盲孑L57.盲孔底部58.螺旋压力弹簧59.裂缝60.横向钻孔61.止回阀62.环形室63.开口
64.空间
65.插入件
66.空间
67.末端
68.密封圈
69.环形槽
70.接收孔
71.挡块
72.挡块
73.挡块套筒
74.纵向开孔
75.横向开孔
76.盖子
112液压阀
122中央轴
124中断处
146钻孔
150套筒底部
151活塞底部
152衬套
154空心活塞
155套筒
Tl油箱排放管
T2油箱排放管
具体实施例方式利用如图1中所示的可逆式电动机凸轮轴调节器14可以在内燃机运行期间改变凸轮轴角的位置，通过旋转凸轮轴可以推迟控制气体交换阀门打开与关闭时间节点，使内燃机在相应的转速情况下实现其最佳功率。在这里可逆式电动机凸轮轴调节器14可以实现凸轮轴相对于曲轴的无级调节。可逆式电动机凸轮轴调节器14具有一个圆柱形的定子 1，该定子与一个驱动轮2抗扭地固定在一起。在本实施例中驱动轮2是一个链轮，通过该链轮引导一条图上未显示的链条。但是驱动轮2也可以是一个齿形皮带轮，通过该齿形皮带轮引导一条作为传动元件的传动皮带，通过该传动元件和驱动轮2使得定子1与曲轴连接在一起实现传动。定子1包括一个圆柱形的定子底座3，在该定子底座内侧沿径向向里以相同的间距设立了跳板4，在相邻的跳板4之间形成了间隙5，通过图2中所示的液压阀12的调控把压力介质送入这些间隙中。在相邻的跳板4之间突起侧翼6，这些侧翼沿径向分布在转子8 的一个圆柱形的转子套筒7的外部，这些侧翼6把跳板4之间的间隙5分别划分为两个压力室9禾口 10。
跳板4以其正面与转子套筒7的外壳表面紧密毗邻相连。侧翼6以其正面与定子底座3的圆柱形内壁紧密毗邻相连。转子8与图上未显示的凸轮轴抗扭地连接在一起，为了改变凸轮轴与曲轴之间的角位置，转子8将相对于定子1旋转。为此根据所需的旋转方向，压力介质在压力作用下被放入压力室9或者10中，而相应的另外的压力室10或者9向油箱方向得以减轻荷载。为了使得转子8相对于定子1逆时针方向向着所示的位置偏转，由液压阀12使转子套筒7上设置的径向套筒钻孔11处于压力状态。反之为了使得转子8沿顺时针方向偏转，由液压阀 12使转子套筒7上设置的另外的径向套筒钻孔13处于压力状态下。这些另外的径向套筒钻孔13相对于前面提到的套筒钻孔11沿轴向和周长分布设置。液压阀12作为所谓的中央阀门插入转子套筒7中，并且与位于后面的凸轮轴旋紧在一起。转子8以图上未显示的方式借助于一个起到补偿弹簧作用的螺旋弹簧，相对于定子1具有旋转弹性地承受预应力负荷。图2所示为液压阀12，该液压阀具有一个螺旋状的、带有轴向供给接头P的衬套 52，从该供给接头导入的、来源于一个图上未显示的油泵的液压可以交替地被导向第一个工作接头A或者第二个工作接头B。在这里这两个工作接头A和B处在转子套筒7里的环形槽31和32中。第一个工作接头A通过其所属的第一个环形槽31导向前面所述的径向套筒钻孔11，而第二个工作接头B通过其所属的环形槽32导向另外的套筒钻孔13。另外导向第一个工作接头A所属的第一个环形槽31的还有一个属于利用凸轮轴更换力矩的接头Al，该接头是由衬套52中的一个横向钻孔21形成的。此外衬套52还具有两个径向的油箱接头Tl和T2以及一个轴向的油箱接头T3。 前面两个径向的油箱接头Tl和T2沿轴向相邻，设置在两个工作接头A和B的旁边。这里从内燃机到控制元件43的径向接头的先后顺序是T1-T2-A-A1-B，而轴向或者第三个油箱接头T3在螺旋状结构的衬套52的螺栓头49处从液压阀12中引出来。这里，第一个径向的油箱接头Tl不是用于排放来自于相应的减轻荷载的压力室9 或者10的油，而是通过第一个油箱接头Tl用来平衡流量或者用于通风换气。衬套52在发动机一侧以一个外部螺纹53作为尾端，该外部螺纹被旋紧入没有图上未显示的凸轮轴的内部螺纹里，并且把转子8相对于凸轮轴抗扭地拧紧。为此转子套筒 7 一方面通过一个很薄的摩擦片紧靠凸轮轴的正面末端，另一方面它又紧靠在衬套52的螺栓头49上。上述一种摩擦片，且带有油导轨，可以参见德国专利DElO 2009 050 779.5。在衬套52内部空心活塞M是可以移动的，为此需要图2中所示的、具有电磁线性的控制元件43的推杆48紧靠在空心活塞M的活塞底部51上。在所述的控制元件无电流状态中来自于轴向供给接头P的液压压力被导向第二个工作接头B，由第二个工作接头B令图1所示的压力室9通过套筒钻孔13受到液压进入的冲击，而由此带来的从相反方向的压力室10通过套筒钻孔11向第一个工作接头A传导的液压流体，可以从液压阀12导向第二个油箱接头T2。通过凸轮轴来自于内燃机油泵的供给接头P是轴向的。杯状的封闭套筒55被安置到以盲孔56的形式挖空的空心活塞M中，其套筒底部50阻挡来自供给接头P的压力对盲孔57底部发生作用，而空心活塞M同时对应受到螺旋压力弹簧58的作用力，而为了移动推杆48的电磁线性作用的控制元件43不会对供给接头P上变化的压力施加一个作用力，因而中央阀门的控制或者调控质量会非常好。套筒底部50连接套筒55并通过器壁23支撑于衬套52上，由此整个套筒55固定在衬套上。套筒55在其远离推杆48的一侧具有一个沿径向向外突出的凸缘25，该凸缘位于其朝向推杆48 —侧沈紧靠衬套52的中断处M。 在衬套52的另外一侧27上存在一个轴向安全环四，它被安置到衬套52的一个内部环形槽中，使得套筒55在两个方向上沿着中央轴22得到保障以免发生轴向的推移。套筒55设置了狭长的缝隙59，这些缝隙的长度足够长，使得在空心活塞M的全部轴向位置上可以实现向空心活塞M中横向钻孔60的入流，该空心活塞讨相对于轴向固定的套筒阳是可以移动的。在横向钻孔60外部沿径向设置了一个带式的止回阀61，该止回阀沿径向紧靠在空心活塞M上并且在这里遮挡了横向钻孔60。这个沿径向紧靠在外部的止回阀61在这里具有泵止回阀的功能，由此轴向供给接头P的液压压力可以通过缝隙59 和止回阀61到达沿径向位于止回阀61外部的环形室62。相反地，一个高于供给接头P上压力的内部压力会被封锁，来自于环形室62向供给接头P的回流会被止回阀61阻止。在图2中所示的、衬套52对面的空心活塞M的第一个活塞位置上，液压流体通过供给接头P和止回阀61由油泵提升到第二个工作接头B处。这里压力室9通过套筒钻孔 13受到挤压，使得转子8相对于定子1沿着一个旋转方向发生偏转。在这个过程中必然变小的压力室10把液压流体通过套筒钻孔11挤压到第一个工作接头A处。从那里通过空心活塞M上的一个环形槽16使液压流体到达油箱接头T2。由环形室62中的油泵带来的压力受到作为泵止回阀工作的止回阀61和另外一个止回阀33的限制，这样使得该压力只能通过一个缝隙38被减压到压力室9中。环形室62中的压力与另外一个止回阀33 —起阻止了来自横向钻孔21的液压流体的侵入，该横向钻孔通过连接管Al与压力室10联系在一起。来自压力室10的液压流体因此仅仅通过第一个工作接头A被引导到第二个油箱接头 T2处，只要在压力室10或者横向钻孔21里的内部压力不会上升到环形室62中的压力以上。凸轮轴由于其更换力矩一旦朝向应当调整的方向旋转，在压力室10和横向钻孔 21里的压力就会突然地并且大幅度地提高。该压力一旦提高到超过环形室62中的压力，以及第一个工作接头A和承受预应力的另外一个止回阀33上的损耗被克服时，环形室62通过第二个工作接头B为吸附液压流体的压力室9提供足够的流量使用以便实现快速调整， 正如油泵本身不能够提供的那样。关于这种情况在德国专利DElO 2006 012 775 Al中有更详细的介绍。上述空心活塞M上的环形槽16从两侧被相应的引导跳板36或者30限定。第二个引导跳板30与另外一个引导跳板观一起构成了另外一个环形槽47，该环形槽又构成了环形室62的径向内部分界。这样空心活塞M在从内燃机到线性控制元件43的方向上具有三个接连的引导跳板36、30和28，空心活塞M和这些跳板一起导入衬套52内部。第一个引导跳板36在发动机一侧由中间的或者第二个跳板30来设置。与其相反第三个引导跳板观在控制元件一侧由中间的或者第二个跳板30来设置。在空心活塞M上来自于供给接头P的横向钻孔60则是设置于沿轴向在第二个跳板30和第三个引导跳板观之间。所述的后面两个引导跳板30和28的功能如下如果线性控制元件43被通过最大的电流，那么空心活塞M受到螺旋压力弹簧58 的弹力作用而移动至它的末端位置。此外这也是它的第二个阀门位置。这里第三个引导跳板观关闭缝隙38，并如图3所示在其朝向线性控制元件43的侧面39上开启一个缝隙37。 利用这个打开的缝隙37开辟了事先通过密封间隙41封闭的进入环形室62的通道。这样来自于供给接头P的供给压力可以被导向第一个工作接头A，转子8此时沿着相反的旋转方向摆动。第二个工作接头B在这里通过第三个油箱接头T3释放减轻荷载，为此在第二个工作接头B的横向钻孔35上的第三个引导跳板观开启一个缝隙34，从那里液压流体沿着空心活塞M的外部流向第三个油箱接头T3。这里空心活塞M在这个末端上设置了一个横向钻孔46，该钻孔具有多种功能，一方面在空心活塞M发生轴向移动时被套筒底部50排挤的液压流体流量通过横向钻孔46流向第三个油箱接头T3，另一方面从第二个工作接头B 流向第三个油箱接头T3的液压流体的微小的压力在活塞底部51两侧发生作用，这样使得空心活塞M在这里也实现了压力平衡。不同于图2所示的阀门位置利用凸轮轴更换力矩，由于凸轮轴更换力矩而产生的压力峰值在此被直接从第二个工作接头B导向第三个油箱接头T3。图4表示在空心活塞M两个所示的极端阀门位置之间的闭锁中间位置。在闭锁中间位置上两个工作接头A和B被两个引导跳板观和30封闭。由此液压流体在属于两个旋转方向的压力室9和10中被封闭起来。最多有一个少量的流量从环形室62中挤出来经过引导跳板观和30流到两个工作接头A和B，并对渗漏损失进行平衡，这样根据德国专利 DE 198 23619 Al能够实现一个转子8经过减震的偏转。液压流体从油箱接头Tl，T2和T3流向控制驱动箱。特别是如果该控制驱动是利用一个链条进行的，那么液压流体同时也对控制驱动进行润滑，此外还可以采用人们熟悉的湿法皮带传动。在控制元件一侧的末端衬套52的内侧具有一个环形槽，在该环形槽中安置了一个轴向保险环40。该轴向保险环40在没有电流通过的控制元件43上用作图2所示阀门位置的轴向制动器。在另一种可以选择的结构形式中，止回阀61可以从第二个引导跳板30 延伸到第三个引导跳板观，这样不用设置另外一个轴向保险42。在第二个引导跳板30和第三个引导跳板观之间设置了一个从空心活塞M径向向外环形延伸的轴向保险42，这样，一侧的该轴向保险42和另一侧第三个引导跳板观沿轴向为止回阀61提供保护，由此防止止回阀61出现可能的继续移动，导致其不再充分地覆盖横向钻孔60。环形槽16相对于指向供给接头P的空心活塞M的正面44通过一个密封间隙45 来密封。液压阀12没有空心活塞M的范围原则上也可以运行，该空心活塞M的范围在中间引导跳板30之后延伸到第一个引导跳板36。在这种情况下螺旋压力弹簧58沿轴向位于引导跳板30上。不过在图2到图4中所示的空心活塞M的成型形式可以实现一个特别高的调节质量，该空心活塞M带有第一个引导跳板36，这样，特别是在图2中可以看出，从第一个工作接头A到第二个油箱接头T2流动的液压流体对于前述两个引导跳板36和30在轴向相反的方向上施加了同样的作用力，也就是说空心活塞M在这里也实现了压力平衡。 环形槽16中的压力可以在这里建立起来，因为第二个油箱接头T2带有逐渐缩小的过流截面形成了一个节流位置。如果放弃第一个引导跳板36，那么流向前面两个油箱接头Tl和 T2的液压流体将位于空心活塞M的正面，并且导致一个指向控制元件43的作用力。螺旋压力弹簧58被安置在一个沿径向位于套筒55外部的环形室64中，该环形室通过一个在衬套52中的开口 63导向油箱接头Tl。图5所示是一个另一种结构形式的液压阀112。这里没有专门设计附加的接头用于凸轮轴更换力矩，空心活塞巧4在指向控制元件的方向上撞击一个打孔的盖子76，该盖子固定在衬套152上。套筒55被制作成带有纵向钻孔74和横向钻孔75的车削件，而取代原来结构形式中的由铁皮深冲而成的套筒阳。空心活塞1 不是作为带有活塞底部151的单一部件而设计的，而是作为插入件65沿轴向固定地压入连续钻孔的空心活塞154中。这个插入件65在带有钻孔146的中央轴122外部被穿透，与原来结构形式的横向钻孔46相类似地，这种设计在第二个油箱接头T2的方向上减轻了活塞底部151和套筒底部150之间的空间66的荷载。这种荷载的减轻是必要的，因为在空心活塞巧4和套筒155之间发生相对移动会导致空间66的容积改变，这一改变必须通过钻孔146用油或空气来平衡。套筒155在其远离控制元件一侧的末端67处具有一个环形槽69，在该环形槽中安置了一个结构为0形环的密封圈68。套筒155的外径在该末端67处相对于衬套152上的接收孔70具有一个较大的径向间隙。这个较大的径向间隙通过密封圈68进行弥补，这样使得尽管存在这一间隙在供给接头P和第一个油箱接头Tl或者第一个工作接头A之间不存在液压漏损。这个较大的径向间隙使得除了轴向间隙外有可能在微弱的程度上使空心活塞IM移位倾覆，并且与中央轴122平行安置。因此在套筒155、空心活塞巧4和衬套152 之间由于生产或者允许误差造成的共轴性误差将被纠正，使得不会发生空心活塞巧4卡住的现象。为了实现轴向间隙，同时也为了限制它，套筒155的末端67类似于前述结构形式的凸缘25在两个方向上具有挡块71和72。其中一个挡块71可以在衬套152的凸缘中断处1 接触设备，而相反另外一个挡块72可以在一个固定插入衬套152的挡块套筒73上接触设备。正如在这个结构形式中一样，在前述的结构形式中也可以使用一个密封圈68来弥补生产造成的允许误差。用来安置密封圈68的环形槽69既可以设置在套筒55或者155 也可以设置在衬套52或者152中。止回阀可以设计为带搭接或者不带搭接的结构，从欧洲专利EP 1703184B 1中已经公开了可供选择的带形止回阀的结构。另外，放弃搭接并在止回阀上设置一个旋转保险装置也是完全可行的，以取代上述欧洲专利文献中要求的、可以由止回阀封闭的直通开孔的非对称分布。上述实施例中涉及的仅是本发明代表性的结构形式，对于不同方式所描述的结构特征进行组合同样也是可行的。本发明中装置部件其他的、特别是没有描述的技术特征可以从这些装置部件的附图所示的图形中获取。
权利要求
1.可逆式电动机凸轮轴调节器(14)带有一个液压阀(12)，该液压阀具有一个衬套 (52)和一个位于衬套内部、借助于控制元件G3)针对螺旋压力弹簧(58)的弹力可以进行轴向移动的空心活塞(54)并带有活塞底部(51)，控制元件03)位于空心活塞上，这里在空心活塞(54)内部还设置了一个衬套固定的、相对于该活塞可以移动的套筒(55)，它的器壁具有一个缺口(59)，该缺口导向空心活塞(54)的至少一个开口(60)，这个开口把位于套筒 (55)内部的供给压力(P)有选择地导向可逆式电动机凸轮轴调节器(14)的两个压力室(9 和10)，所述套筒(5 具有一个可以封闭空心活塞(54)内部空腔的套筒底部(50)。
2.根据权利要求1所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，缺口(59)在液压阀(1 的中央轴(2 方向上的长度足以在两个活塞位置上(图2和图幻将两个压力室(9和10)的载荷由开口 (60)连通到缺口(59)。
3.根据上述任意一项权利要求所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，开口(60)沿径向的外部被一个带形回转的止回阀(61)所遮盖。
4.根据权利要求3所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，止回阀(61)是一个泵止回阀，如果环形室(62)中的压力与供给接头(P)的压力相当，该止回阀就阻止回流从环形室(6 进入供给接头(P)，在这个过程中该止回阀(61)的两侧通过从空心活塞 (54)沿径向延伸的跳板(42和28)提供保护。
5.根据上述任意一项权利要求所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，用于调节两个压力室(9和10)的衬套(52)具有沿轴向相互隔开的工作接头(A和B)，在两个工作接头之间设置了一个接头(Al)用来利用凸轮轴更换力矩。
6.根据上述任意一项权利要求所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，空心活塞(54)具有两个引导跳板(30和观)，在两者之间设置了一个开口(60)，来自于该开口(60)的液压压力可以由两个引导跳板(30和观)导向其中一个工作接头(B或者A)，而从来自于另外一个工作接头(A或者B)的液压压力可以由两个引导跳板(30和观)中的一个导向两个油箱接头(T2和T3)中的一个。
7.根据权利要求6所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，在供给接头(P) 附近的工作接头(A)通过空心活塞(54)的一个环形槽(16)导向油箱接头(T2)，该环形槽在指向供给接头(P)的空心活塞(54)的正面04)通过一个密封间隙0 密封起来。
8.根据上述任意一项权利要求所述的液压阀(12)，其特征是，在一个环形的空间(64) 里沿径向在套筒(5 外部设置了螺旋压力弹簧(58)，该螺旋压力弹簧所在区域通过一个衬套(52)上的开口(63)导向油箱接头(Tl)。
9.根据上述任意一项权利要求所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，套筒(15 在其远离控制元件一侧的末端(67)上相对于衬套(15 具有一个径向间隙，该间隙通过一个可以弹性变形的密封圈(68)来填补，使得在套筒(15 和衬套(15 之间的间隙被密封。
10.根据权利要求9所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，套筒(55，155) 相对于衬套(52,15 具有一个有限的轴向可移动性。
11.根据上述任意一项权利要求所述的液压阀(12)，其特征是，所述空心活塞(54)内部在套筒底部(50)和活塞底部(51)之间形成一个空间(66)，该空间通过间隙(横向钻孔 46)相对于油箱接头(T2)减轻负荷。
12.根据上述任意一项权利要求所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是， 该液压阀(12)是一个中央阀门。
13.根据权利要求1到11中任意一项所述的可逆式电动机凸轮轴调节器(14)，其特征是，该液压阀(1 是一个筒式阀门。
全文摘要
本发明涉及一个可逆式电动机凸轮轴调节器，它带有一个液压阀(12)，该液压阀具有一个衬套(52)和一个位于衬套内部、借助于控制元件(43)针对螺旋压力弹簧(58)的弹力可以进行轴向移动的空心活塞(54)，该活塞带有一个活塞底部(51)，控制元件(43)位于该活塞底部(51)上，在空心活塞(54)内部还设置了一个衬套固定的、相对于该活塞可以移动的套筒(55)。该套筒(55)的器壁具有一个缺口(59)，该缺口至少导向空心活塞(54)的一个开口(60)，这个开口可以把位于套筒(55)内部的供给压力(P)有选择地导向可逆式电动机凸轮轴调节器(14)的两个压力室，这里套筒(55)具有一个可以封闭空心活塞(54)的内部空腔的套筒底部(15)。
文档编号F01L1/344GK102235196SQ20111010031
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年5月3日
发明者安德列·塞尔科, 帕特里克·高泰尔, 沃夫迪特马尔·舒尔泽, 马克·霍曼, 马库斯·托德 申请人:海德里克林有限公司