用于凸轮轴调节器的控制阀的制作方法

本发明属于比例旁通阀的领域，所述比例旁通阀能够用作为尤其用于控制所谓的凸轮轴调节器的控制阀。凸轮轴调节器用于通过有针对性地影响换气来调节内燃机的运行：凸轮轴的相位的调节改变其相对于曲轴的相位的位置；因此能够将换气阀的打开和关闭时间推移至连续的循环过程的较早的或稍晚的时间点。控制阀具有多个切换位置，借助所述切换位置能够设定在入口和出口之间的压力介质路径的走向——压力介质流将力施加到凸轮轴调节器上，所述力与切换位置相关并且引起到确定的位置中的调节。

背景技术：

de102012201567a1示出一种用于凸轮轴调节器的控制阀，所述控制阀具有：构成为中心螺钉的控制阀壳体，所述控制阀壳体具有螺杆、管形部段和螺钉头；以及可在阀壳体之内移动地引导的空心圆柱形的控制活塞。在活塞空腔之内设置有可液压解锁的止回阀，所述止回阀开放沿进入方向的第一压力介质管路并且具有封闭部件，所述封闭部件具有密封件，通过所述封闭部件能够封闭沿回流方向的进入口。压力介质经由进入接口和轴向地在阀壳体上形成的通道到达供应接口a或b，给液压的凸轮轴调节器的工作腔供应压力介质。

同样首先经由供应接口a和b，压力介质从凸轮轴调节器的被供应的工作腔中排出，分别进入在控制活塞处形成的第一和第二控制槽中。排出直接地经由第一控制槽进行或间接地经由第二控制槽、活塞空腔和第一控制槽进行。经由排出接口排出的压力介质被馈送给体积储存器，所述体积储存器集成在凸轮轴调节器中。

技术实现要素：

本发明的目的在于：改进控制阀和具有这种控制阀的凸轮轴调节器。

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，而本发明的有利的改进形式和设计方案可从从属权利要求中得出。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：阀套，所述阀套具有一个或多个进入口、两个供应口和一个排出口；和在阀套中引导的控制活塞，所述控制活塞与阀套并与设置在控制活塞上的控制棱边形成三个环形通道。经由环形通道a能够控制在进入口p和供应口a之间的引导流体的连接，而经由环形通道b能够控制在进入口p或轴向地与进入口p间隔开的另一进入口和供应口b之间的引导流体的连接，其中环形通道a和环形通道b包围中间的环形通道，经由所述中间的环形通道能够控制在供应口a和排出口c之间的引导流体的连接，以及在供应口b和排出口c之间的引导流体的连接。

排出口实现在控制阀的周围环境和供应口之间的可控的连接；以该方式，再次将压力介质输送给内燃机的液压介质循环。通常，压力介质经由控制阀的分开的排出口排出，所述排出口分别与供应口之一相关联。替选地，从多个供应口排出压力介质能够经由共同的排出口进行。然而，所描述的压力介质路径以已知的方式需要穿过活塞空腔的共同的压力介质管路，所述活塞空腔因此不再能够作为压力介质路径用于其它目的。

根据本发明的认识，能够实现共同的排出口，而不必须经由活塞空腔引导排出的压力介质：经由将排出口设置在供应口之间能够直接地经由共同的中间的环形通道进行排出。因此，能够以有利的方式建立在供应口a和b到排出口c之间的直接连接。因此，压力介质的流出仅受到小的节流损失。

排出口、(多个)进入口和供应口分别设置在轴向位置上。在相应的轴向位置上能够沿着环周设置有多个开口。

在一个有利的实施方式中，控制活塞具有活塞空腔，其中中间的环形通道能够直接地与排出口c形成连接，并且其中环形通道a能够直接地与供应口a形成连接，以及环形通道b能够直接地与供应口b连接。环形通道a和b中的一个能够直接地与进入口p形成连接，其中环形通道a和b中的另一个能够间接地经由控制活塞的空腔与进入口p形成连接(间接连接)。借助所提出的实施方案能够实现一种控制阀，所述控制阀尤其在轴向结构空间需求方面表现出是有利的。

在一个有利的改进形式中，间接连接经由在活塞空腔中形成的供应环形通道来进行，所述供应环形通道经由活塞孔a和活塞孔b与环形通道a和环形通道b直接连接。以该方式能够在结构上不耗费地在通过中间的环形通道分开的环形通道a和b之间建立连接。

在另一有利的改进形式中，在控制活塞的内侧表面和管形的活塞插入件的外侧表面之间形成供应环形通道。所提出的改进形式实现控制活塞的低成本的制造。

在另一有利的改进形式中，活塞插入件将供应环形通道相对于周围环境基本上密封，其中在阀套和控制活塞之间形成的空间经由在活塞插入件中形成的通道与周围环境连接。该通道以有利的方式例如实现对空间的排气，所述空间由控制活塞的底部和阀套的内侧表面围成。此外，由于泄漏而到达如此形成的空间中的压力介质被输出给周围环境。

在另一有利的实施方式中，阀套构成为中心螺钉。以该方式能够有利地建立在控制阀和作为用于容纳的构件的凸轮轴之间的连接。此外，控制阀也能够用于将另外的构件，例如液压的凸轮轴调节器的转子，固定在凸轮轴上。

在另一有利的实施方式中，阀套具有塑料压力注塑包封件。借助于塑料压力注塑包封件能够通过如下方式实现压力介质的引导：例如在阀套和容纳阀套的构件之间实现长形的通道。因此，进入口的、排出口的以及供应口的轴向位置不必一起对应于如下开口的轴向位置，所述开口在用于容纳的构件处开放到继续引导的压力介质管路的入口。

在一个有利的改进形式中，阀套设置在中心螺钉中。借助塑料压力注塑包封的阀套在此由中心螺钉容纳。优选地，进入口经由在塑料压力注塑包封件中形成的轴向通道与在中心螺钉处形成的进入接口连接。因此，压力介质供应能够通过如下方式经由凸轮轴轴承和凸轮轴进行：压力介质轴向地或径向地经由进入接口进入中心螺钉中，沿轴向方向穿过止回阀并且随后经由轴向通道经由进入口到达环形通道中。此外，得到作为中心螺钉的设计方案的已经描述的优点。

所述目的通过一种凸轮轴调节器来实现，其具有定子、转子和上述实施方式之一中的控制阀。控制阀构成为中央阀，其中供应通道a与在定子和转子之间形成的工作腔a形成连接，以及供应口b与在定子和转子之间形成的工作腔b形成连接。排出口c与体积储存器形成连接，其中体积储存器能够与工作腔a、工作腔b形成连接，并且能够经由排出接口t与周围环境形成连接。

呈叶片调节器结构方式的凸轮轴调节器包含定子和转子作为主要元件。定子能够抗转动地与驱动轮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。转子和定子围成压力腔，所述压力腔借助在转子上形成的翼部划分成工作腔a和b。工作腔a和b能够与控制阀的供应接口a和b形成连接：用压力介质进行压力加载引起转子相对于定子的相对转动。

在凸轮轴调节器中或在凸轮轴调节器和控制阀之间的区域中能够设置有体积储存器，所述体积储存器经由排出接口c馈送。如果在工作腔之一中出现负压，那么压力介质能够从体积储存器经由止回阀到达该工作腔中，并且补偿负压。体积储存器能够包含到储备器(罐)的另一排出接口。

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用相同的附图标记表示。

图1示出所示出的实施方式的控制阀的纵截面图；

图2示出图1中的处于第二切换位置中的控制阀；

图3示例性地示出具有体积储存器和图1中的控制阀的凸轮轴调节器。

具体实施方式

在图1中示出控制阀1的示例性的实施方式的纵截面图。控制阀1由作为阀壳体3的中心螺钉和空心圆柱形的控制活塞4构成，所述控制活塞可轴向移动地在阀壳体3的相应的空腔中被引导。控制活塞4的调节区域通过第一端部6上的卡环5和第二端部8上的终止元件7轴向限界。阀壳体3能够由凸轮轴的空腔容纳并且用于控制凸轮轴调节器(参见图4)。法兰9与外螺纹10一起用于将控制阀1与凸轮轴连接。阀壳体3在其外环周处具有三个接口：接口形成供应接口a、另一供应接口b以及排出接口c。进入接口p处于阀壳体的第二端部8处。在开口的区域中设置有过滤器12和止回阀2，所述开口形成进入接口p。

控制活塞3在阀套13之内被引导。阀套13包括位于内部的构件14和位于外部的构件15。位于内部的构件14由金属材料制成，并且由塑料构成的位于外部的构件15围绕。两个构件套筒形地或空心圆柱形地构成。外部的套筒形的构件15作为注塑件制造并且内部的套筒形的构件14构成为插入构件，所述插入构件在外部的构件的注塑工艺期间由所述外部的构件压力注塑包封。

控制活塞4在其外侧表面处示出具有扩展的直径的四个部段，所述四个部段包围具有减小的直径的三个部段。所述部段与压力介质导向插入件13的内侧表面一起形成环形通道a16、环形通道b17和中间的环形通道18。为了控制凸轮轴调节器，控制活塞4能够占据两个切换位置，所述切换位置通过可能的压力介质路径的实际上的走向表示。

切换位置的实现借助于(未示出的)调节设备进行，其中其通常为电磁操纵的执行器。与电磁体的衔铁连接的推杆与在控制活塞4的端侧上的操纵面形成接触——因此作用于衔铁上的力经由推杆传递到控制活塞4上进而引起其克服弹簧19的力轴向地移动：环形通道a16能够被带至供应口a20的轴向位置中，因此，环形通道b17能够被带至供应口b21和进入口p22的轴向位置中。中间的环形通道18能够被带至供应口a20的和供应口b21的轴向位置中。

以该方式，能够设定图1中示出的第一切换位置。调节设备未被通电，使得控制活塞处于未被操纵的位置中。在第一切换位置中，在进入接口p和供应接口b之间实现压力介质路径。在供应接口a和排出接口c之间建立另一压力介质路径。

在图3中示出处于第二切换位置中的控制阀。调节设备被通电，使得控制活塞4处于被操纵位置中。在第二切换位置中，在供应接口b和排出接口c之间实现压力介质路径。在进入接口b和供应接口a之间建立另一压力介质路径：压力介质经由进入接口p到达控制阀1中并且在用塑料压力注塑包封的控制套筒中沿着轴向通道23流动至进入口p。从那里，压力介质路径经由活塞孔b24伸展到在活塞空腔中借助于活塞插入件25形成的供应环形通道26中。连接到供应环形通道26上的活塞孔a27开放到环形通道a16中的通路，经由所述通路在第二切换位置中存在到供应口a20和到供应接口a的连接。

因此，在控制活塞4的内侧表面和管形的活塞插入件25的外侧表面之间形成供应环形通道26。以该方式，能够经由在活塞空腔28中形成的供应环形通道26建立间接的连接，其中供应环形通道26经由活塞孔a和b27、24与环形通道a16和环形通道b17直接连接。此外，活塞插入件27相对于周围环境基本上密封供应环形通道26，其中在阀套和控制活塞之间形成的空间28经由在活塞插入件27中形成的通道29与周围环境形成连接。

在图3中示出具有定子31和转子32的液压的凸轮轴调节器30。绘出两个由定子和转子围成的、通过腔壁33彼此分开的压力腔34，所述压力腔分别借助于翼部35划分成两个彼此液压地工作的工作腔a和b，或者说36、37。液压的凸轮轴调节器还示出体积储存器38。用于之前描述的实施方式的控制阀的容纳部39居中地设置。工作腔a36能够相应与供应接口a形成引导流体的连接并且工作腔b37能够相应与供应接口b29形成流体连接。体积储存器38能够与排出接口c形成引导流体的连接。

此外，体积储存器38能够与工作腔a36和工作腔b37形成引导流体的连接。为了该目的，在定子的腔壁33中存在液压通道。通过使用止回阀40阻止压力介质从工作腔36、37之一流出至体积储存器38。体积储存器38还具有出口，所述出口用于将液压介质输出给储备器(罐)。

附图标记列表

1控制阀

2止回阀

3中心螺钉，阀壳体

4控制活塞

5卡环

6第一端部

7终止元件

8第二端部

9法兰

10外螺纹

11排出口c

12过滤器

13阀套

14位于内部的构件

15位于外部的构件，塑料压力注塑包封件

16环形通道a

17环形通道b

18中间的环形通道

19弹簧

20供应口a

21供应口b

22进入口p

23轴向通道

24活塞孔b

25活塞插入件

26供应环形通道

27活塞孔a

28在阀套和控制活塞之间形成的空间

29通道

30凸轮轴调节器

31定子

32转子

33腔壁

34压力腔

35翼部

36工作腔a

37工作腔b

38体积储存器

39容纳部

40止回阀

41活塞空腔

a供应接口a

b供应接口b

p进入接口p

c排出接口c

t排出接口t