控制液压流的转换阀和可变压缩比内燃机的有转换阀的连杆的制作方法

本发明涉及一种用于控制液压液体流的转换阀，尤其是用于具有可变压缩比的内燃机的连杆的转换阀，所述连杆具有用于调整有效连杆长度的偏心轮调整装置。此外，本发明涉及一种具有这种转换阀的连杆。

背景技术：

在内燃机中，高的压缩比有利于内燃机的效率。将压缩比普遍理解为在压缩之前的整个缸空间与在压缩之后剩余的缸空间的比值。然而在具有外源点火的内燃机、尤其具有固定的压缩比的汽油机中，压缩比仅允许选择得高至，使得在全负载运行时，避免内燃机的所谓的“爆燃”。然而，对于内燃机的出现得频繁得多的部分负载区域，即在低的缸填充的情况下，选择具有较高的值的压缩比，而不会出现“爆燃”。内燃机的重要的部分负载区域能够在如下情况下改进：压缩比能够可变地调节。为了调整压缩比，例如已知具有可变的连杆长度的系统，所述连杆长度借助于可液压地或机械地操作的转换阀来操作连杆的偏心轮调整装置。

这类的转换阀例如从de102012112461a1中得出。其中描述的转换元件的分接元件能够借助于定位球和弹簧在两个转换位置中止动，其中定位球与两个在分接元件构成的定位槽共同作用。

技术实现要素：

已知的转换阀的构造视作为耗费的从而成本高的。因此，本发明的目的是，实现一种如下改进的转换阀和具有改进的转换阀的连杆。

上述目的根据本发明的一个方面借助独立权利要求的特征来实现。

本发明的有益的设计方案和优点从其他权利要求、说明书和附图中得出。

提出的是一种用于控制液压液体流的转换阀，所述转换阀具有设置在阀壳体中的分接元件，所述分接元件能够选择性地移置到第一转换位置或第二转换位置中，并且借助于弹簧加载的定位元件选择性地在第一或第二转换位置中止动。在此，在第一转换位置中，第一液压接口与卸载接口连接，并且在第二转换位置中，第二液压接口与卸载接口连接，其中分接元件的转换行程设为受限的。

根据本发明，定位元件至少部分地设置在分接元件的凹部中，其中阀壳体沿轴向方向具有轴向受限的第一槽，在所述第一槽中可轴向移动地设置定位元件。

根据本发明的转换阀具有设置在阀壳体中的分接元件，所述分接元件能够选择性地移置到第一转换位置或第二转换位置中，并且借助于弹簧加载的定位元件选择性地在第一或第二转换位置中止动。如在已知的转换阀中，有利地在第一转换位置中，转换阀的能够引导至连杆的第一液压腔的第一液压接头与转换阀的能够引导至连杆的卸载管路的卸载接头连接。在第二转换位置中，有利地，能够引导至连杆的第二液压腔的第二液压接头能够与能够引导至卸载管路的卸载接头连接。分接元件的转换行程在此设为受限的。

阀壳体根据本发明具有构成为轴向槽的第一槽，在所述第一槽中可轴向移动地设置有用于限制转换行程和用于防止分接元件扭转的定位元件。定位元件至少部分地设置在凹部中是有利的，因为可运动的定位元件的引导长度与已知的转换阀相比能够决定性地增大。歪斜倾向和自锁倾向能够减小并且在靠自身可靠地达到最终位置方面改进。此外，弹簧设计由于比现有技术更大的结构长度而不是关键的。定位元件能够附加地用作为止挡元件，止挡元件因此能够作为额外构件取消。有利地，因此在根据本发明的转换阀中，定位元件和止挡元件的功能在一个构件中组合。因此，在分接元件上设有仅一个孔，用于容纳定位元件，以及设有转换通道，用于在液压接头和卸载接头之间引导液压液体流。由此，分接元件的简化制造是可能的，并且为了优化转换阀中的密封路径提供更多空间，因为在分接元件的外部环周上具有更多自由面。有利地，定位元件能够至少部分地设置在分接元件的横向于分接元件的常规移动方向构成的凹部中。尤其地，设置在定位元件的内部中的弹簧能够设为用于用弹簧力加载定位元件。

根据一个有利的设计方案，定位元件能够与定位轮廓元件共同作用，所述定位轮廓元件设置在阀壳体中或设置在阀壳体上。将分接元件在转换位置中止动所必需的定位轮廓因此不像在现有技术中那样设置在分接元件上，而是设置在独立的构件上，使得分接元件由此能够显著更简单地和成本更适宜地制造。定位轮廓元件又能够相对简单地构造成独立的构件，使得所述定位轮廓元件可容易地生产。

根据一个有利的设计方案，定位元件连同分接元件设为可轴向移动。定位元件能够有利地至少部分地设置成集成到分接元件中，使得分接元件和定位元件能够共同轴向地移动。将定位元件集成到分接元件中以有利的方式简化转换阀的安装。

根据一个有利的设计方案，定位轮廓元件能够设置在第一槽的区域中。以所述方式，定位轮廓元件能够有利地与定位元件相邻地设置，由此能够更容易地实现定位元件和定位轮廓元件的共同作用。由此，也能够实现弹簧加载的定位元件的较小的冲程并因此实现快速的切换。

根据一个有利的设计方案，定位轮廓元件能够具有用于定位元件的至少两个定位位置。借此，能够有益地实现转换阀的两个转换位置，在所述转换位置中，定位元件在定位位置中定位。在定位轮廓元件中构成的定位轮廓能够可靠地将两个定位位置彼此分开。

根据一个有利的设计方案，阀壳体能够在第一槽的区域中具有第二槽，在所述第二槽中设置有定位轮廓元件。阀壳体能够在构成为轴向槽的第一槽的区域中在其外部轮廓上具有第二槽，在所述第二槽中设置有定位轮廓元件，并且所述第二槽能够有利地沿轴向长度方向延伸超出第一槽。定位轮廓元件在安装转换阀之前插入到第二槽中，使得呈现为定位元件和定位轮廓元件之间的接触力形式的弹簧预紧的支撑在安装状态下才由容纳有阀壳体的连杆孔承担。第二槽有益地防止定位轮廓元件移动。不需要用于定位轮廓元件的耗费的紧固措施。

根据一个有利的设计方案，定位元件能够具有设置在定位套筒中的弹簧。以所述方式，能够有益地构造弹簧加载的定位元件，因为存在用于压缩弹簧的足够的结构空间。定位套筒能够有利地安置在分接元件的凹部中，使得弹簧有足够空间以便松弛。由此，能够以足够的精度设定压缩弹簧的预紧，以便确保定位元件的有利的功能。弹簧在其压缩时能够伸入到定位套筒的内部中。借此，定位元件在第一槽中移动时能够弹性地跟随定位元件的定位轮廓。

根据一个有利的设计方案，定位套筒能够在分接元件的凹部中移动并且借助弹簧预紧地设置。定位套筒以所述方式能够在弹簧压缩时移入到分接元件的凹部中，并且在弹簧拉伸时再次从凹部中滑出。因此，定位元件能够有益地跟随定位轮廓元件的定位轮廓。

根据一个有利的设计方案，凹部能够具有用于定位套筒的止挡。借此，能够以适合的方式限制定位套筒伸入到分接元件中，借此能够确保针对定位元件的限定的力设定。

根据一个有利的设计方案，定位轮廓元件能够在阀壳体的第一槽的至少一倍长度之上延伸。由此确保，定位轮廓元件也覆盖定位元件在分接元件的第一槽中的移动路径的整个长度，从而可靠地引导定位元件。

根据一个有利的设计方案，定位轮廓元件能够设置成松动地插入到第二槽中。那么，弹簧预紧的支撑有益地在安装状态下才由容纳有阀壳体的连杆孔进行，由此转换阀的安装能够有利地设计。替选地，然而也可能的是，定位轮廓元件压入到第二槽中。

根据一个有利的设计方案，弹簧的预紧能够通过定位轮廓元件在正常安装状态下产生。定位轮廓元件例如能够在推入阀壳体时借助插入的定位轮廓元件按压到具有弹簧的定位元件上，直至定位轮廓元件固定在其安装位置中，从而定位元件的弹簧达到期望的预紧。

根据一个有利的设计方案，定位套筒能够构成为深冲件。由此，定位套筒能够作为易于制造的构件成本适宜地制造。深冲方法也在定位套筒的尖部中提供造型的较大的设计自由度。

根据一个有利的设计方案，定位轮廓元件能够构成为冲制弯曲件。冲制弯曲作为用于定位轮廓元件的制造方法也是成本适宜的方法，其在构件的造型方面具有所需要的设计自由度。替选地，冲压也能够有益地用作为用于定位轮廓元件的制造方法。

根据本发明的另一方面，提出一种用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，所述连杆具有用于调整有效连杆长度的偏心轮调整装置，其中偏心轮调整装置的调整路径能够借助于转换阀调整。偏心轮调整装置有利地具有与偏心轮杠杆共同作用的偏心轮，具有两个柱塞，所述柱塞分别在液压腔中可移动地引导，并且在所述液压腔中支承有偏心轮调整装置的作用于偏心轮杠杆的偏心轮杆。通过调整路径的变化来改变有效连杆长度。借此，能够控制内燃机的压缩比。这种连杆因此能够包括偏心轮调整装置，所述偏心轮调整装置尤其设为用于在连杆中切换调节柱塞，用于内燃机的可变压缩。

可调整的偏心轮调整装置的转动通过内燃机的惯性力和负载力的作用而引入，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中作用于偏心轮调整装置。在工作周期期间，作用于偏心轮调整装置的力的作用方向持续改变。转动运动或调整运动通过由液压液体、尤其机油加载的在连杆中集成的柱塞支持。柱塞防止偏心轮调整装置由于作用于偏心轮调整装置上的力的力作用方向改变造成的复位。

柱塞在液压腔中可移动地设置，并且经由液压液体管路由液压液体加载。所述液压液体管路在此防止液压液体从液压腔向回回流到液压液体管路中。与液压腔连接的液压液体管路至少部分地与根据本发明的转换阀共同作用。

根据一个有利的设计方案，偏心轮调整装置能够具有至少两个液压腔，其中在转换阀的第一转换位置中，第一液压腔与卸载管路连接，并且在转换阀的第二转换位置中，第二液压腔与卸载管路连接。卸载管路与连杆的液压液体供应装置连接，例如经由连杆的连杆大头孔中的槽进行供应。

附图说明

其他优点从随后的附图说明中得出。在附图中示意地示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含大量特征的组合。本领域技术人员也适当地单独考虑这些特征，并且组合成有意义的其他组合。

其中：

图1示出根据本发明的连杆的轴测图；

图2示出根据本发明的一个实施例的转换阀的轴测图；

图3示出图2中的转换阀的纵剖面；

图4示出图2中的转换阀的横剖面；

图5示出图2中的转换阀的阀壳体的轴测图；

图6示出图5中的阀壳体沿纵向方向转动90°；

图7示出转换阀的定位轮廓元件的轴测图；

图8示出转换阀的分接元件的轴测图；和

图9示出图8中的分接元件沿纵向方向转动90°。

具体实施方式

在附图中，相同的或同类的部件用相同的附图标记表示。附图仅示出示例并且不理解为限制性的。

图2至图9示出根据本发明的转换阀11或转换阀11的单独件的不同视图和剖面，所述转换阀尤其设为用于在图1中示出的、用于内燃机的可变压缩比的已知的连杆1。在图1中示出的连杆1具有连杆杆体1a和至少部段地设置在连杆小头孔2中的可调整的偏心轮调整装置6，所述偏心轮调整装置具有偏心轮10。偏心轮调整装置6用于调整有效连杆长度leff。连杆长度leff限定为连杆大头孔3的中轴线3a至连杆小头孔2的中轴线8的间距。

可调整的偏心轮调整装置6的转动通过内燃机的惯性力和负载力的作用而导入，所述惯性力和负载力在内燃机的工作周期中作用于偏心轮调整装置6。在工作周期期间，作用于偏心轮调整装置6的力的作用方向持续改变。转动运动或调整运动通过用液压液体、尤其用机油加载的且集成在连杆1中的未示出的柱塞辅助支持。柱塞在此防止偏心轮调整装置6由于作用于偏心轮调整装置6的力的力作用方向改变造成的复位。

柱塞借助于偏心轮杆4、5在两侧与偏心轮装置6的偏心轮本体9有效连接。柱塞在液压腔中可移动地设置，并且经由未示出的液压液体管路从连杆大头孔3起经由不可见的止回阀由液压液体加载。所述止回阀在此防止液压液体从液压腔向回回流到连杆大头孔3的轴瓦中的液压液体管路，并且能够实现将液压液体再抽吸到液压腔中。与液压腔连接的液压液体管路全部地或至少部分地与根据本发明的转换阀11共同作用。在转换阀11的第一转换位置s1中，第一液压腔与未示出的卸载管路连接，并且在转换阀11的第二转换位置s2中，第二液压腔与卸载管路连接。卸载管路在此与连杆1的液压液体供应装置的连接，例如经由连杆1的连杆大头孔3中的槽来供应。

但是，下面详细描述的转换阀11也能够设为用于任意其他的用于具有可变压缩比的内燃机的连杆，所述连杆具有用于调整有效连杆长度的偏心轮调整装置和至少两个液压腔。例如，连杆的偏心轮调整装置能够构成为具有所谓的回转马达系统。

图2示出根据本发明的一个实施例的转换阀11的轴测图。转换阀11具有设置在阀壳体12中的分接元件13，所述分接元件沿轴向方向l可移动地选择性地移置到第一转换位置s1(在图2中示出)或第二转换位置s2(在图3中示出)，并且借助于弹簧加载的定位元件14选择性地在第一或第二转换位置s1、s2中止动。在此，在第一转换位置s1中，转换阀11的第一液压接口22与卸载接口26连接，并且在第二转换位置s2中，第二液压接口24与卸载接口26连接。如在已知的转换阀中，在第一转换位置s1中，连杆1的第一液压腔与卸载管路连接，并且在第二转换位置s2中，连杆1的第二液压腔与卸载管路连接。

如尤其从示出根据本发明的转换阀11的纵剖面的图3中得出的，设置在阀壳体12中的分接元件13能够选择性地在第一转换位置s1或第二转换位置s2中止动。根据本发明，定位元件14和设置在定位元件14中的弹簧15至少部分地设置在分接元件13的横向构成的凹部16中，其中阀壳体12沿轴向方向l具有轴向受限的第一槽17，在所述第一槽中可轴向移动地设置用于限制转换行程和防止分接元件13扭转的定位元件14。定位元件14至少部分地设置在凹部16中是有利的，因为可运动的定位元件14的引导长度与已知的转换阀相比能够决定性地增大。歪斜倾向和自锁倾向能够减小并且在靠自身可靠地达到最终位置方面改进。此外，弹簧设计由于与现有技术相比更大的结构长度而不是关键的。

定位元件14附加地用作为止挡元件，止挡元件由此能够作为额外的构件取消。定位元件14与分接元件13共同设置成可轴向移动。

定位元件14与在图7中作为单独件示出的具有定位轮廓19的定位轮廓元件18共同作用，所述定位轮廓元件设置在阀壳体12中或设置在阀壳体12上。转换位置s1、s2所需要的定位轮廓19因此不像在现有技术中那样设置在分接元件13上，而是设置在独立的构件上，使得分接元件13由此能够显著更简单地并且成本更适宜地制造。定位轮廓元件18同样简单地并且成本示意地例如构成为冲制弯曲件。定位轮廓元件18适当地具有用于定位元件14的至少两个定位位置28、30，借助所述定位位置，转换阀11的两个转换位置s1和s2通过分接元件13的移动来实现。

定位元件14如在图3中在转换阀11的纵剖面中和在图4中在横剖面中示出的那样具有在定位套筒32中设置和引导的弹簧15，所述弹簧能够在现存的结构空间中良好地安置。弹簧15能够通过定位套筒32的造型以点接触的形式碰触所述定位套筒。为了能够实现定位功能，定位套筒32在分接元件13的凹部16中可移动并且借助弹簧15预紧地设置。凹部16具有用于定位套筒32的止挡34，由此使得定位元件14的移动行程受限。定位套筒32能够简单地并且成本有利地构成为深冲件。

图5和图6示出图2中的转换阀11的阀壳体的轴测图，分别沿纵向方向l相对于彼此转动90°。如在图5中可见的，在阀壳体12中相对于卸载接口26对称地设置有第一液压接口22和第二液压接口24。两个液压接口22、24构成为孔，而卸载接口26构成为与狭缝连通的孔。借助于设置在阀壳体12中的分接元件13的移动，在两个转换位置s1和s2中，借助于设置在分接元件13的外环周上的转换通道38(参见图9)，能够分别在两个液压接口22、24之一和卸载接口26之间建立液压连接。

在图6中示出的阀壳体12在构成为轴向槽的第一槽17的区域中在其外部轮廓上具有第二槽20，在所述第二槽中设置有定位轮廓元件18，并且所述第二槽沿轴向方向延伸超出第一槽17，以便可靠地覆盖第一槽17的整个长度。定位轮廓元件18在安装转换阀11之前仅松动地插入到槽20中，从而弹簧预紧的支撑(在定位元件14和定位轮廓元件18之间的接触力)在安装状态下才由容纳有阀壳体12的连杆孔承担。因此，弹簧15经由定位轮廓元件18的预紧在正常安装状态下才产生。第二槽20防止定位轮廓元件18移动。因此，不需要用于定位轮廓元件18的耗费的紧固措施。

作为其他优点可提出，通过组合定位元件和止挡元件的功能，能够增大转换阀11中的液压液体通道的密封路径。此外，用于出口的液压液体通道能够大程度地简化。

图7示出转换阀11的定位轮廓元件18的轴测图。例如能够构成为冲制弯曲件的定位轮廓元件18在中央具有定位轮廓19，所述定位轮廓将两个定位位置28、30彼此分开。定位位置28、30能够如示出的那样构成为定位轮廓元件18在定位轮廓19两侧的平坦区域。替选地，所述定位轮廓也能够设置为定位轮廓元件18中的凹陷部。借助这种定位轮廓元件18，能够以简单的方式设置适合于定位功能的控制曲线。

在图8和图9中示出转换阀11的分接元件13的轴测图，分别相对于彼此沿纵向方向转动90°。在图8中在分接元件13中央可见构成为孔的凹部16，在所述凹部中能够插入定位元件14，尤其能够插入具有弹簧15的定位套筒32。在图9中在分接元件13的外环周上可见t形的转换通道38，在分接元件13在阀壳体12中移动时，所述转换通道在转换位置s1和s2中分别将第一液压接口22或第二液压接口24与卸载接口26液压地连接。