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WO2008119591A1 - Control valve - Google Patents

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Publication number
WO2008119591A1
WO2008119591A1 PCT/EP2008/051775 EP2008051775W WO2008119591A1 WO 2008119591 A1 WO2008119591 A1 WO 2008119591A1 EP 2008051775 W EP2008051775 W EP 2008051775W WO 2008119591 A1 WO2008119591 A1 WO 2008119591A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control piston
closure element
control
opening
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/051775
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Hoppe
Andreas Röhr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to CN2008800099541A priority Critical patent/CN101652537B/en
Priority to US12/593,628 priority patent/US20110000447A1/en
Priority to EP08716844A priority patent/EP2142766A1/en
Publication of WO2008119591A1 publication Critical patent/WO2008119591A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0716—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides with fluid passages through the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34426—Oil control valves

Definitions

  • the invention relates to a control valve, in particular for a device for changing the timing of an internal combustion engine, having a substantially hollow cylindrical valve housing, an arranged inside the valve housing and axially displaceable control piston, and a closure element, wherein the control piston has at least one hollow advertisedroad- th section which opens into an opening of the control piston and wherein the closure element is arranged in the opening. Furthermore, the invention relates to a method for producing a control valve, in particular for a device for changing the timing of an internal combustion engine, having a substantially hollow cylindrical valve housing, a valve housing arranged within the axially displaceable control piston, and a closure element, wherein the control piston has at least one hollow portion which opens into an opening of the control piston.
  • Such control valves are used to control pressure medium flows in hydraulic devices, such as hydraulic devices for changing the timing of an internal combustion engine (camshaft adjusters).
  • hydraulic devices such as hydraulic devices for changing the timing of an internal combustion engine (camshaft adjusters).
  • camshaft adjusters Such a control valve and a camshaft adjuster is known for example from DE 10 2004 038 252 A1.
  • the camshaft adjuster has two components which can be rotated relative to one another and two pressure chambers which act against one another, whereby by selective pressurization or pressure relief of the pressure chambers, the relative phase of the two components can be optionally varied or changed.
  • the control of the pressure medium flows to and from the pressure chambers by means of a control valve, in this case a 4/3-way proportional valve.
  • a control valve in this case a 4/3-way proportional valve.
  • the control valve consists essentially of an electromagnetic actuator, a hollow cylindrical valve housing and a likewise substantially hollow cylindrical, arranged within the valve housing and axially displaceable control piston.
  • the valve housing is provided with one connection each for the pressure chambers (working connection), a connection to the pressure medium pump and at least one connection to a tank.
  • the control piston can be brought by means of an electromagnetic actuator against the spring force of a spring element axially in any position between two defined end positions.
  • control piston is further provided with annular grooves and control edges, whereby the individual pressure chambers can be optionally connected to the pressure medium pump or the tank NEN. Likewise, a position of the control piston may be provided, in which the pressure medium chambers are separated from both the pressure medium pump and the pressure medium tank.
  • the control piston can be moved by means of the actuator which acts against a spring element, within the valve housing in any position.
  • an axial opening of the control piston which faces the actuator, closed by a sealing element pressure-tight.
  • On this closure element acts a linearly movable from the actuator push rod.
  • the closure element is connected by means of a frictional connection, for example by pressing the closure element with excess in the opening of the control piston, with the control piston.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide a hydraulic control valve, in particular a deterioration of the performance and the control accuracy of the control valve to be prevented during operation.
  • this object is achieved in that the closure element has a peripheral wall, which is adapted to an inner circumferential surface of the control piston in the region of the opening substantially, wherein the peripheral wall has at least one material receiving smaller outer diameter, wherein in the axial direction of the closure element to the material receptacle on the opening facing away from the th side an area of larger outer diameter connects and wherein the inner circumferential surface of the control piston engages in the material receptacle.
  • the material receptacle is formed as an annular groove extending in the circumferential direction of the closure element.
  • the material receptacle may be formed as a pocket.
  • the material receptacle is formed as a chamfer of a peripheral edge of an axial side wall of the closure element.
  • the outer diameter of the control piston in the region of the material receptacle is made smaller than a maximum outer diameter of the control piston.
  • closure element (37b) may be provided to connect the closure element (37b) to the control piston (37) by means of a material connection, an adhesive connection, a solder connection or a welded connection.
  • the object is achieved in that the closure element is connected by means of a material connection, an adhesive bond, a solder joint or a welded joint with the control piston.
  • the object is achieved by a method according to the invention with the following steps: positioning the closure element within the opening of the control piston,
  • control piston is displaced radially inwardly by radial Anlessnessgen, radial circumferential or radial segment calking of the control piston.
  • material of the control piston is displaced radially inward by axial pressing, axial ring or axial segment staking an axial side surface of the control piston.
  • a control piston is arranged to be axially displaceable within a substantially hollow-cylindrical valve housing.
  • the control piston is hollow at least in one section, this section ending in an opening of the control piston. It can be provided that the opening is formed on an axial side surface of the control piston.
  • control piston may be formed, for example, as a substantially hollow cylindrical component or in a longitudinal section U-shaped.
  • the closure element may for example be cylindrical or cup-shaped and serve, for example, to close the opening pressure medium-tight.
  • the closure element serves as a contact element for a push rod, via which an actuating movement of an actuator can be transmitted to the control piston.
  • the radially outer peripheral wall of the closure element is adapted to an inner circumferential surface of the control piston in the region of the opening.
  • the peripheral wall of the closure element has at least one material receptacle of smaller outer diameter, wherein the inner circumferential surface of the control piston engages in the material receptacle.
  • a region of the closure element whose outer diameter is larger than the outer diameter in the region of the material receptacle can adjoin the material receptacle in the axial direction.
  • a cohesive connection an adhesive connection, a solder connection or a welded connection between the closure element and the control piston can be provided.
  • the material displacements may be formed along the entire circumference of the control piston or only in segments.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a device for changing the timing of an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a cross section through the device shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a control valve according to the invention
  • FIG. 4a shows a longitudinal section through a first embodiment of a control piston of a control valve according to the invention
  • FIG. 4b is a perspective view of the control piston of Figure 4a
  • FIG. 5a shows a cross section through a second embodiment of a control piston of a control valve according to the invention
  • Figure 5b shows a longitudinal section through the control piston of Figure 5a along the line A-A.
  • FIGS 1 and 2 show a device 1 for changing the timing of an internal combustion engine.
  • the device 1 consists essentially of a stator 2 and a concentrically arranged rotor 3.
  • a drive wheel 4 is rotatably connected to the stator 2 and formed in the illustrated embodiment as a sprocket.
  • the stator 2 is rotatably mounted on the rotor 3, wherein five circumferentially spaced recesses 5 are provided on the inner circumferential surface of the stator 2 in the illustrated embodiment.
  • the recesses 5 are bounded in the radial direction by the stator 2 and the rotor 3, in the circumferential direction by two side walls 6 of the stator 2 and in the axial direction by a first and a second side cover 7, 8.
  • Each of the recesses 5 is sealed pressure-tight manner in this way.
  • each vane groove 10 On the outer circumferential surface of the rotor 3 axially extending vane grooves 10 are formed, wherein in each vane groove 10, a radially extending vane 11 is arranged. In each recess 5, a wing 11 extends, wherein the wings 11 in the radial direction on the stator 2 and in the axial direction on the side tende 7, 8 abut. Each wing 11 divides a recess 5 into two counteracting pressure chambers 12, 13th By means of first and second pressure medium lines 16, 17, the first and second pressure chambers 12, 13 can be connected via a control valve 18 to a pressure medium pump 19 or a tank 20. As a result, an actuator is formed, which allows a relative rotation of the stator 2 relative to the rotor 3.
  • the first pressure chambers 12 When the first pressure chambers 12 are connected to the pressure medium pump 19 and the second pressure chambers 13 are connected to the tank 20, the first pressure chambers 12 expand at the expense of the second pressure chambers 13. This results in a displacement of the wings 11 in the circumferential direction, in the direction represented by the arrow 21. By moving the vanes 11, the rotor 3 is rotated relative to the stator 2.
  • the pressure medium lines 16, 17 are designed in the illustrated embodiment as a substantially radially arranged bores extending from a central bore 22 of the rotor 3 to the outer lateral surface.
  • a central valve not shown, can be arranged, via which the pressure chambers 12, 13 can be selectively connected to the pressure medium pump 19 and the tank 20.
  • Another possibility is to arrange within the central bore 22 a pressure medium distributor, which connects the pressure medium lines 16, 17 via pressure medium channels and annular grooves with the terminals of an externally mounted control valve 18.
  • a substantially hollow cylindrical valve housing 34 is provided with a radial pressure medium connection P, a radial tank connection T 1 , two working connections A, B and an axial tank connection T 2 . det.
  • the radial ports P, T 1 , A, B are formed as axially spaced first annular grooves 35, which are formed on the outer circumferential surface of the valve housing 34.
  • the first annular grooves 35 are provided with a plurality of first bores 36, which open into the interior of the valve housing 34.
  • a control piston 37 which is likewise designed substantially hollow-cylindrical, is arranged to be axially displaceable.
  • control piston 37 An axial end of the control piston 37 is limited pressure-tight by means of a wall portion 37a.
  • a closure element 39 is arranged in a wall portion 37a opposite opening 37b of the control piston 37.
  • the closure element 39 is designed such that it closes the opening 37b in a pressure-tight manner.
  • the control piston 37 can be brought and held by means of a push rod 32a against the spring force of a spring element 33 within two extreme values in an arbitrary position.
  • the push rod 32 a of the actuator 32 abuts against the closure element 39. Linear actuating movements of the actuator 32 are thus transmitted via the push rod 32a to the closure element 39 and thus to the control piston 37.
  • the outer circumferential surface of the control piston 37 is provided with 3 axially spaced second annular grooves 38.
  • the two outer annular grooves 38 communicate with the interior of the control piston 37 via second bores 41.
  • pressure medium can be supplied from the pressure medium connection P, depending on the position of the control piston 37 within the valve housing 34, are led to the first or second working ports A, B, wherein the interior of the control piston 37 is connected in each position with the pressure medium connection P.
  • pressure medium at certain positions of the control piston 37 relative to the valve housing 34, from the second working port B via the middle annular groove 38 to the radial tank port T 1 and from the first working port A to the axial tank port T 2 reach.
  • pressure medium at certain positions of the control piston 37 relative to the valve housing 34 pressure medium to certain pressure chambers 12, 13 and discharged from the other pressure chambers 12, 13 are discharged, resulting in a relative change in the phase angle between the rotor 3 and stator 2, and thus between Crankshaft and camshaft leads.
  • connection between the control piston 37 and the closure element 39 is to be strengthened. This can be achieved for example by a positive and / or cohesive connection and / or a strengthening of the non-positive connection. Also conceivable are adhesive bonds or combinations of these types of connections.
  • FIGS. 4a and 4b show a first embodiment of a control piston 37 according to the invention.
  • the closure element 39 is cup-shaped in this embodiment, with a cylindrical peripheral wall 39a of the closure element 39 comes to rest on the inner circumferential surface 37d of the opening 37b.
  • material 37c of the control piston 37 is forced radially inward. This can be done for example by radial embossing or caulking.
  • the material displacement along the entire circumference of the control piston 37 in the form of an annular groove or segmentally, as shown in the embodiment take place. This leads to a reinforcement of the frictional connection between control piston 37 and closure element 39.
  • the outer diameter of the control piston 37 at the edges of the pressure-loaded area may be slightly larger. To prevent this increase in diameter leads to jamming of the control piston 37 within the valve housing 34, it is provided, the outer diameter of the control piston 37 in the region of the material displacement less than the maximum outer diameter of the control piston 37, in particular less than the inner diameter of the valve housing 34 to execute ,
  • FIGS. 5a and 5b show a second embodiment of a control piston 37 according to the invention.
  • the closure element 39 has been positioned within the control piston 37, for example by means of a press-fit operation of the closure element 39 with LJ dimensions into the opening 37b of the control piston 37 37c of the control piston 37 is displaced radially inwards.
  • this is done by axial Anlessnessgen by means of a ring relationship or segment bracing.
  • the tool is pressed into the axial side surface (annular wall 37e) of the control piston 37.
  • the frictional connection between the closure element 39 and the control piston 37 is increased and a positive connection is created in the direction of descent, whereby the relative position of the closure element 39 to the control piston 37 is determined.
  • material receptacles 40 can also be provided here.
  • the material Receiving 40 realized by a suitably dimensioned phase 40a or a suitably dimensioned radius of the opening-side bottom of the closure element 39.
  • the chamfer 40a, as well as the material displacement can run along the entire outer circumference of the floor, or be formed only in segments.
  • closure element 39 As an alternative to the cup-shaped embodiment of the closure element 39 shown, other embodiments, for example a cylindrical closure element 39, may be provided.
  • closure element 39 may be provided to connect the closure element 39 to the control piston 37 by means of a glued, soldered or welded connection.
  • a glued, soldered or welded connection may be provided to connect the closure element 39 to the control piston 37 by means of a glued, soldered or welded connection.
  • combinations of the first and second embodiments with a glued, soldered or welded connection may be provided to connect the closure element 39 to the control piston 37 by means of a glued, soldered or welded connection.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

The invention relates to a control valve (18), particularly for a device (1) for altering the actuation periods of an internal combustion engine, comprising a valve housing (34) that is configured with a substantially hollow cylindrical structure, a control piston (37) disposed inside the valve housing (34) and axially displaceable therein, and a closing element (39), wherein the control piston (37) comprises at least one section with a hollow structure that ends in an opening (37b) of the control piston (37) and wherein said closing element (39) is disposed in the opening (37b).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention

Steuerventilcontrol valve

Beschreibungdescription

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil, insbesondere für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, mit einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben, und einem Verschlusselement, wobei der Steuerkolben zumindest einen hohl ausgeführ- ten Abschnitt aufweist, der in eine Öffnung des Steuerkolbens mündet und wobei das Verschlusselement in der Öffnung angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Steuerventils, insbesondere für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, mit einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausge- führten Ventilgehäuse, einem innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben, und einem Verschlusselement, wobei der Steuerkolben zumindest einen hohl ausgeführten Abschnitt aufweist, der in eine Öffnung des Steuerkolbens mündet.The invention relates to a control valve, in particular for a device for changing the timing of an internal combustion engine, having a substantially hollow cylindrical valve housing, an arranged inside the valve housing and axially displaceable control piston, and a closure element, wherein the control piston has at least one hollow ausgeführ- th section which opens into an opening of the control piston and wherein the closure element is arranged in the opening. Furthermore, the invention relates to a method for producing a control valve, in particular for a device for changing the timing of an internal combustion engine, having a substantially hollow cylindrical valve housing, a valve housing arranged within the axially displaceable control piston, and a closure element, wherein the control piston has at least one hollow portion which opens into an opening of the control piston.

Derartige Steuerventile werden eingesetzt um Druckmittelströme in hydraulischen Vorrichtungen, beispielsweise hydraulischen Vorrichtungen zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine (Nockenwellenverstellern), zu steuern. Ein derartiges Steuerventil und ein Nockenwellenversteller ist beispielsweise aus der DE 10 2004 038 252 A1 bekannt. Der Nockenwellenversteller weist zwei relativ zueinander verdrehbare Bauteile und zwei gegeneinander wirkende Druckkammern auf, wobei durch gezielte Druckbeaufschlagung bzw. Druck- entlastung der Druckkammern die relative Phase der beiden Bauteile wahlweise variiert oder geändert werden kann.Such control valves are used to control pressure medium flows in hydraulic devices, such as hydraulic devices for changing the timing of an internal combustion engine (camshaft adjusters). Such a control valve and a camshaft adjuster is known for example from DE 10 2004 038 252 A1. The camshaft adjuster has two components which can be rotated relative to one another and two pressure chambers which act against one another, whereby by selective pressurization or pressure relief of the pressure chambers, the relative phase of the two components can be optionally varied or changed.

Die Steuerung der Druckmittelströme zu bzw. von den Druckkammern erfolgt mittels eines Steuerventils, in diesem Fall ein 4/3-Proportionalwegeventil. Denkbar sind jedoch auch andere Wegeventilarten, insbesondere mit davon abweichenden Anzahlen von Anschlüssen und/oder Steuerstellungen. Das Steuerventil besteht im Wesentlichen aus einem elektromagnetischen Stellantrieb, einem hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse und einem ebenfalls im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten, innerhalb des Ventilgehäuses angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben. Das Ventilgehäuse ist mit je einem Anschluss für die Druckkammern (Arbeitsanschluss), einem Anschluss zur Druckmittelpumpe und mindestens einem Anschluss zu einem Tank versehen. Der Steuerkolben kann mittels eines elektromagnetischen Stellgliedes entgegen der Federkraft eines Federelements axial in jede Position zwischen zwei definierte Endstellungen gebracht werden. Der Steuerkolben ist weiterhin mit Ringnuten und Steuerkanten versehen, wodurch die einzelnen Druckkammern wahlweise mit der Druckmittelpumpe oder dem Tank verbunden werden kön- nen. Ebenso kann eine Stellung des Steuerkolbens vorgesehen sein, in der die Druckmittelkammern sowohl von der Druckmittelpumpe als auch vom Druckmitteltank getrennt sind.The control of the pressure medium flows to and from the pressure chambers by means of a control valve, in this case a 4/3-way proportional valve. However, other directional valve types are also conceivable, in particular with deviating numbers of connections and / or control positions. The control valve consists essentially of an electromagnetic actuator, a hollow cylindrical valve housing and a likewise substantially hollow cylindrical, arranged within the valve housing and axially displaceable control piston. The valve housing is provided with one connection each for the pressure chambers (working connection), a connection to the pressure medium pump and at least one connection to a tank. The control piston can be brought by means of an electromagnetic actuator against the spring force of a spring element axially in any position between two defined end positions. The control piston is further provided with annular grooves and control edges, whereby the individual pressure chambers can be optionally connected to the pressure medium pump or the tank NEN. Likewise, a position of the control piston may be provided, in which the pressure medium chambers are separated from both the pressure medium pump and the pressure medium tank.

Der Steuerkolben kann mittels des Stellantriebs, der gegen ein Federelement wirkt, innerhalb des Ventilgehäuses in jede beliebige Stellung verschoben werden. Zu diesem Zweck ist eine axiale Öffnung des Steuerkolbens, die dem Stellantrieb gegenübersteht, mittels eines Verschlusselements druckmitteldicht verschlossen. Auf dieses Verschlusselement wirkt eine von dem Stellantrieb linear bewegbare Stößelstange. Das Verschlusselement ist mittels einer kraft- schlüssigen Verbindung, beispielsweise durch Einpressen des Verschlusselements mit Übermaß in die Öffnung des Steuerkolbens, mit dem Steuerkolben verbunden. In modernen Brennkraftmaschinen wirken auf die Nockenwellen, aufgrund der Öffnungs- und Schließbewegung der Gaswechselventile entgegen der Kraft einer Ventilfeder, hohe Wechselmomente. Diese Wechselmomente generieren in den Nockenwellenverstellern Druckspitzen, die 100 bar übersteigen können. Diese Druckspitzen werden über das Hydrauliksystem in das Steuerventil übertragen. Es kann nun die Gefahr bestehen, dass bei Vorliegen hoher Wechselmomente und damit hoher Druckspitzen die axiale Festlegung des Verschlusselements relativ zum Steuerkolben aufgehoben wird und das Verschlusselement beispielsweise aus der Öffnung heraus wandert. Dies kann zum einen dazu führen, dass der volle Ventilhub des Steuerventils nicht mehr ausgeschöpft werden kann, wodurch die Performance, insbesondere die Verstellgeschwindigkeit, dass Nockenwellenversteller signifikant herabgesetzt wird. Zum anderen führt die Aufhebung des festen axialen Bezugs des Verschluss- elements relativ zum Steuerkolben dazu, dass bei einer bestimmten Stellung der Stößelstange die erwartete Position das Steuerkolbens relativ zum Ventilgehäuse nicht mit der tatsächlichen übereinstimmt, wodurch die Regelung des Nockenwellenverstellers massiv gestört wird.The control piston can be moved by means of the actuator which acts against a spring element, within the valve housing in any position. For this purpose, an axial opening of the control piston, which faces the actuator, closed by a sealing element pressure-tight. On this closure element acts a linearly movable from the actuator push rod. The closure element is connected by means of a frictional connection, for example by pressing the closure element with excess in the opening of the control piston, with the control piston. In modern internal combustion engines act on the camshaft, due to the opening and closing movement of the gas exchange valves against the force of a valve spring, high alternating torques. These alternating torques generate pressure peaks in the camshaft adjusters which can exceed 100 bar. These pressure peaks are transmitted via the hydraulic system in the control valve. There may now be the risk that in the presence of high alternating torques and thus high pressure peaks, the axial fixing of the closure element is lifted relative to the control piston and the closure element, for example, migrates out of the opening. This can lead to the fact that the full valve lift of the control valve can not be exhausted, whereby the performance, in particular the adjustment speed, the camshaft adjuster is significantly reduced. On the other hand, the removal of the fixed axial reference of the closure element relative to the control piston causes the expected position of the control piston relative to the valve housing does not coincide with the actual at a certain position of the push rod, whereby the control of the camshaft adjuster is massively disturbed.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit ein hydraulisches Steuerventil zu schaffen, wobei insbesondere eine Verschlechterung der Performance und der Regelgenauigkeit des Steuerventils während des Betriebs verhindert werden soll.The invention is therefore based on the object to avoid these disadvantages and thus to provide a hydraulic control valve, in particular a deterioration of the performance and the control accuracy of the control valve to be prevented during operation.

In einer ersten Ausführungsform wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verschlusselement eine Umfangswand aufweist, die im wesentlichen einer inneren Mantelfläche des Steuerkolbens im Bereich der Öff- nung angepasst ist, wobei die Umfangswand zumindest eine Materialaufnahme geringeren Außendurchmessers aufweist, wobei sich in axialer Richtung des Verschlusselements an die Materialaufnahme auf der der Öffnung abgewand- ten Seite ein Bereich größeren Außendurchmessers anschließt und wobei die innere Mantelfläche des Steuerkolbens in die Materialaufnahme eingreift.In a first embodiment, this object is achieved in that the closure element has a peripheral wall, which is adapted to an inner circumferential surface of the control piston in the region of the opening substantially, wherein the peripheral wall has at least one material receiving smaller outer diameter, wherein in the axial direction of the closure element to the material receptacle on the opening facing away from the th side an area of larger outer diameter connects and wherein the inner circumferential surface of the control piston engages in the material receptacle.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Materialaufnahme als eine in Umfangs- richtung des Verschlusselements verlaufende Ringnut ausgebildet ist. Alternativ kann die Materialaufnahme als Tasche ausgebildet sein. Ebenso denkbar sind Ausführungsformen in denen die Materialaufnahme als Fase einer Um- fangskante einer axialen Seitenwand des Verschlusselements ausgebildet ist.It can be provided that the material receptacle is formed as an annular groove extending in the circumferential direction of the closure element. Alternatively, the material receptacle may be formed as a pocket. Likewise conceivable are embodiments in which the material receptacle is formed as a chamfer of a peripheral edge of an axial side wall of the closure element.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Steuerkolbens im Bereich der Materialaufnahme geringer als ein maximaler Außendurchmesser des Steuerkolbens ausgeführt ist.In a further development of the invention, it is provided that the outer diameter of the control piston in the region of the material receptacle is made smaller than a maximum outer diameter of the control piston.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, das Verschlusselement (37b) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, einer Klebeverbindung, einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung mit dem Steuerkolben (37) zu verbinden.In addition, it may be provided to connect the closure element (37b) to the control piston (37) by means of a material connection, an adhesive connection, a solder connection or a welded connection.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verschlusselement mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, einer Klebeverbindung, einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung mit dem Steuerkolben verbunden ist.In a further embodiment, the object is achieved in that the closure element is connected by means of a material connection, an adhesive bond, a solder joint or a welded joint with the control piston.

Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit folgenden Schritten: - Positionieren des Verschlusselements innerhalb der Öffnung des Steuerkolbens,The object is achieved by a method according to the invention with the following steps: positioning the closure element within the opening of the control piston,

- Verdrängen von Material des Steuerkolbens im Bereich des Verschlusselementes in radialer Richtung nach innen,Displacing material of the control piston in the region of the closure element in the radial direction inwards,

- gelöst- solved

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Material des Steuerkolbens durch radiales Anprägen, radiales Umfangs- oder radiales Segmentverstemmen des Steuerkolbens radial nach innen verdrängt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Material des Steuerkolbens durch axiales Anprägen, axiales Ring- oder axiales Segmentverstemmen einer axialen Seitenfläche des Steuerkolbens radial nach innen verdräng wird.It can be provided that the material of the control piston is displaced radially inwardly by radial Anprägen, radial circumferential or radial segment calking of the control piston. Alternatively, it can be provided that the material of the control piston is displaced radially inward by axial pressing, axial ring or axial segment staking an axial side surface of the control piston.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Material in zumindest eine an einer Umfangsfläche des Ver- schlusselements ausgebildete Materialaufnahme verdräng wird.In a development of the method according to the invention, provision can be made for the material to be displaced into at least one material receptacle formed on a peripheral surface of the closure element.

In einem derartigen Steuerventil ist innerhalb eines im Wesentlichen hohlzy- lindrisch ausgeführten Ventilgehäuses ein Steuerkolben axialverschiebbar angeordnet. Der Steuerkolben ist zumindest in einem Abschnitt hohl ausgeführt, wobei dieser Abschnitt in einer Öffnung des Steuerkolbens endet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Öffnung an einer axialen Seitenfläche des Steuer- kolbens ausgebildet ist.In a control valve of this type, a control piston is arranged to be axially displaceable within a substantially hollow-cylindrical valve housing. The control piston is hollow at least in one section, this section ending in an opening of the control piston. It can be provided that the opening is formed on an axial side surface of the control piston.

Zusätzlich zu dieser Öffnung können weitere Öffnungen, insbesondere radiale Bohrungen vorgesehen sein, über die der hohl ausgeführte Abschnitt des Steuerkolbens beispielsweise mit einer Druckmittelpumpe oder mit Arbeitsanschlüssen und über diese mit einem Verbraucher kommuniziert. Der Steuerkolben kann beispielsweise als im Wesentlichen hohlzylindrisches Bauelement oder im Längsschnitt u-förmig ausgebildet sein. Innerhalb der Öffnung ist ein Verschlusselement angeordnet. Das Verschlusselement kann beispielsweise zylindrisch oder topfförmig ausgebildet sein und beispielsweise dazu dienen, die Öffnung druckmitteldicht zu verschließen. Dar- über hinaus kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement als Anlageelement für eine Stößelstange dient, über die eine Stellbewegung eines Stellgliedes auf den Steuerkolben übertragen werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass die radial äußere Umfangswand des Verschlusselements einer inneren Mantelfläche des Steuerkolbens im Bereich der Öff- nung angepasst ist.In addition to this opening, further openings, in particular radial bores, can be provided, via which the hollow section of the control piston communicates, for example, with a pressure medium pump or with working connections and via this with a consumer. The control piston may be formed, for example, as a substantially hollow cylindrical component or in a longitudinal section U-shaped. Within the opening a closure element is arranged. The closure element may for example be cylindrical or cup-shaped and serve, for example, to close the opening pressure medium-tight. In addition, it can be provided that the closure element serves as a contact element for a push rod, via which an actuating movement of an actuator can be transmitted to the control piston. It is provided that the radially outer peripheral wall of the closure element is adapted to an inner circumferential surface of the control piston in the region of the opening.

Um die Auspresskräfte des Verschlusselements zu erhöhen kann einerseits vorgesehen sein, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verschluss- element und dem Steuerelement herzustellen. Dies kann beispielsweise durch Einpressen des mit Übermaß ausgebildeten Verschlusselements in die Öffnung realisiert werden. Um die kraftschlüssige Verbindung zu erhöhen kann vorgesehen sein, nach der Positionierung des Verschlusselements innerhalb der Öffnung, Material des Steuerkolbens radial nach innen zu verdrängen. Dies kann beispielsweise durch radiales Anprägen, radiales Umfangs- oder radiales Segmentverstemmen, oder durch axiales Anprägen, axiales Ring- oder axiales Segmentverstemmen einer axialen Seitenfläche des Steuerkolbens radial nach innen realisiert werden. Kumulativ oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Umfangswand des Verschlusselements zumindest eine Materialaufnahme geringeren Außendurchmessers aufweist, wobei die innere Mantelfläche des Steuerkolbens in die Materialaufnahme eingreift. Dabei kann sich an die Materialaufnahme in axialer Richtung ein Bereich des Verschlusselements anschließen, dessen Außendurchmesser größer ausgebildet ist, als der Außendurchmesser im Bereich der Materialaufnahme. Somit wird ein Formschluss erreicht und ein Wandern des Verschlusselements wirkungsvoll verhindert. In dem Fall, dass sich der durchmesservergrößerte Bereich auf der der Öffnung abgewandten Seite der Materialaufnahme anschließt, wird verhindert, dass das Verschlusselement aus dem Steuerkolben heraus wandert. Bei umgekehrter Konfiguration kann ein Wandern des Verschlusselements in den Steuerkolben hinein, beispielsweise aufgrund der Krafteinwirkung einer auf das Verschlusselement wirkenden Stößelstange, verhindert werden. Ebenso ist denkbar, dass sich beidseitig der Materialaufnahme durchmesservergrößerte Bereich anschließen, wodurch das Verschlusselement mittels Formschluss lagegesichert ist.On the one hand, in order to increase the pressing-out forces of the closure element, it is possible to provide a non-positive connection between the closure element and the closure element. element and the control. This can be realized for example by pressing the formed with excess closure element in the opening. In order to increase the frictional connection can be provided, after the positioning of the closure element within the opening to displace the material of the control piston radially inwardly. This can be realized, for example, by radially pressing, radially circumferential or radial segment staking, or by axial pressing, axial ring or axial segment stiffening of an axial side face of the control piston radially inwards. Cumulatively or alternatively, it can be provided that the peripheral wall of the closure element has at least one material receptacle of smaller outer diameter, wherein the inner circumferential surface of the control piston engages in the material receptacle. In this case, a region of the closure element whose outer diameter is larger than the outer diameter in the region of the material receptacle can adjoin the material receptacle in the axial direction. Thus, a positive connection is achieved and effectively prevents migration of the closure element. In the event that the diameter-enlarged region adjoins the opening facing away from the opening of the material receptacle, the closure element is prevented from migrating out of the control piston. With a reverse configuration, migration of the closure element into the control piston, for example due to the force of a push rod acting on the closure element, can be prevented. It is also conceivable that connect the material receiving enlarged diameter area on both sides, whereby the closure element is positionally secured by means of positive locking.

Kumulativ oder alternativ zu den oben genannten Lösungen kann eine stoffschlüssige Verbindung, eine Klebeverbindungen, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung zwischen dem Verschlusselement und dem Steuerkolben vorgesehen sein.Cumulatively or alternatively to the abovementioned solutions, a cohesive connection, an adhesive connection, a solder connection or a welded connection between the closure element and the control piston can be provided.

Während der Ausbildung der Materialverdrängung am Steuerkolben können, aufgrund des Angriffes von Werkzeugen, Materialaufwürfe an der Außenmantelfläche des Steuerkolbens entstehen. Diese können, wenn sie den maximalen Außendurchmesser des Steuerkolbens überragen, zu einem Verklemmen des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses führen. Durch die Ausbildung des Steuerkolbens im Bereich der Materialaufnahme mit einem geringeren Außendurchmesser als dem maximalen Außendurchmesser des Steuerkolbens wird dem wirkungsvoll entgegengetreten. Des Weiteren kann der dadurch generierte ringförmige Wandabschnitt an der Grenzfläche zwischen den Bereichen unterschiedlichen Außendurchmessers als Anschlag für das Materialverdrängungswerkzeug genutzt werden.During the formation of the material displacement on the control piston, due to the attack of tools, Materialaufwürfe arise on the outer circumferential surface of the control piston. These can if they are the maximum Project beyond the outer diameter of the control piston, leading to jamming of the control piston inside the valve housing. Due to the design of the control piston in the area of the material intake with a smaller outer diameter than the maximum outer diameter of the control piston is effectively counteracted. Furthermore, the annular wall section generated thereby can be used at the interface between the regions of different outer diameter as a stop for the material displacement tool.

Die Materialverdrängungen können entlang des gesamten Umfangs des Steuerkolbens oder nur segmentweise ausgebildet sein.The material displacements may be formed along the entire circumference of the control piston or only in segments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Verände- rung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit1 shows a longitudinal section through a device for changing the timing of an internal combustion engine with

Druckmittelkreislauf,Pressure medium circuit,

Figur 2 einen Querschnitt durch die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung,FIG. 2 shows a cross section through the device shown in FIG. 1,

Figur 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuerventil,3 shows a longitudinal section through a control valve according to the invention, FIG.

Figur 4a einen Längsschnitt durch einen eine erste Ausführungs- form eines Steuerkolbens eines erfindungsgemäßen Steuerventils, Figur 4b eine perspektivische Ansicht des Steuerkolbens aus Figur 4a,4a shows a longitudinal section through a first embodiment of a control piston of a control valve according to the invention, FIG. 4b is a perspective view of the control piston of Figure 4a,

Figur 5a einen Querschnitt durch einen eine zweite Ausführungs- form eines Steuerkolbens eines erfindungsgemäßen Steuerventils,5a shows a cross section through a second embodiment of a control piston of a control valve according to the invention,

Figur 5b einen Längsschnitt durch den Steuerkolben aus Figur 5a entlang der Linie A-A.Figure 5b shows a longitudinal section through the control piston of Figure 5a along the line A-A.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Stator 2 und einem konzentrisch dazu angeordneten Rotor 3. Ein Antriebsrad 4 ist drehfest mit dem Stator 2 verbunden und in der dargestellten Ausführungsform als Kettenrad ausgebildet. Der Stator 2 ist drehbar auf dem Rotor 3 gelagert, wobei an der Innenmantelfläche des Stators 2 in der dargestellten Ausführungsform fünf in Umfangsrichtung beabstandete Ausnehmun- gen 5 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 5 werden in radialer Richtung von dem Stator 2 und dem Rotor 3, in Umfangsrichtung von zwei Seitenwänden 6 des Stators 2 und in axialer Richtung durch einen ersten und einen zweiten Seitendeckel 7, 8 begrenzt. Jede der Ausnehmungen 5 ist auf diese Weise druckdicht verschlossen.Figures 1 and 2 show a device 1 for changing the timing of an internal combustion engine. The device 1 consists essentially of a stator 2 and a concentrically arranged rotor 3. A drive wheel 4 is rotatably connected to the stator 2 and formed in the illustrated embodiment as a sprocket. The stator 2 is rotatably mounted on the rotor 3, wherein five circumferentially spaced recesses 5 are provided on the inner circumferential surface of the stator 2 in the illustrated embodiment. The recesses 5 are bounded in the radial direction by the stator 2 and the rotor 3, in the circumferential direction by two side walls 6 of the stator 2 and in the axial direction by a first and a second side cover 7, 8. Each of the recesses 5 is sealed pressure-tight manner in this way.

An der Außenmantelfläche des Rotors 3 sind axial verlaufende Flügelnuten 10 ausgebildet, wobei in jeder Flügelnut 10 ein sich radial erstreckender Flügel 11 angeordnet ist. In jede Ausnehmung 5 erstreckt sich ein Flügel 11 , wobei die Flügel 11 in radialer Richtung am Stator 2 und in axialer Richtung an den Sei- tendeckeln 7, 8 anliegen. Jeder Flügel 11 unterteilt eine Ausnehmung 5 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 12, 13. Mittels ersten und zweiten Druckmittelleitungen 16, 17 können die ersten und zweiten Druckkammern 12, 13 über ein Steuerventil 18 mit einer Druckmittelpumpe 19 oder einem Tank 20 verbunden werden. Dadurch wird ein Stellantrieb ausgebildet, der eine Relativverdrehung des Stators 2 gegenüber dem Rotor 3 ermöglicht. Werden die ersten Druckkammern 12 mit der Druckmittelpumpe 19 und die zweiten Druckkammern 13 mit dem Tank 20 verbunden, so dehnen sich die ersten Druckkammern 12 auf Kosten der zweiten Druckkammern 13 aus. Daraus resultiert eine Verschiebung der Flügel 11 in Umfangs- richtung, in der durch den Pfeil 21 dargestellten Richtung. Durch das Verschie- ben der Flügel 11 wird der Rotor 3 relativ zum Stator 2 verdreht.On the outer circumferential surface of the rotor 3 axially extending vane grooves 10 are formed, wherein in each vane groove 10, a radially extending vane 11 is arranged. In each recess 5, a wing 11 extends, wherein the wings 11 in the radial direction on the stator 2 and in the axial direction on the side tende 7, 8 abut. Each wing 11 divides a recess 5 into two counteracting pressure chambers 12, 13th By means of first and second pressure medium lines 16, 17, the first and second pressure chambers 12, 13 can be connected via a control valve 18 to a pressure medium pump 19 or a tank 20. As a result, an actuator is formed, which allows a relative rotation of the stator 2 relative to the rotor 3. When the first pressure chambers 12 are connected to the pressure medium pump 19 and the second pressure chambers 13 are connected to the tank 20, the first pressure chambers 12 expand at the expense of the second pressure chambers 13. This results in a displacement of the wings 11 in the circumferential direction, in the direction represented by the arrow 21. By moving the vanes 11, the rotor 3 is rotated relative to the stator 2.

Aus der Relativverdrehung des Rotors 3 relativ zum Stator 2, als Folge des Zu- bzw. Ableitens von Druckmittel zu bzw. aus den Druckkammern 12, 13, resultiert eine Phasenverschiebung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle. Durch gezieltes Ein- bzw. Ableiten von Druckmittel in die Druckkammern 12, 13 können somit die Steuerzeiten der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine gezielt variiert oder wahlweise gehalten werden.From the relative rotation of the rotor 3 relative to the stator 2, as a result of the supply and discharge of pressure medium to and from the pressure chambers 12, 13, resulting in a phase shift between the camshaft and crankshaft. By selective introduction and discharge of pressure medium in the pressure chambers 12, 13 thus the timing of the gas exchange valves of the internal combustion engine can be specifically varied or optionally maintained.

Die Druckmittelleitungen 16, 17 sind in der dargestellten Ausführungsform als im Wesentlichen radial angeordnete Bohrungen ausgeführt, die sich von einer Zentralbohrung 22 des Rotors 3 zu dessen äußerer Mantelfläche erstrecken. Innerhalb der Zentralbohrung 22 kann ein nicht dargestelltes Zentralventil angeordnet sein, über welches die Druckkammern 12, 13 gezielt mit der Druckmittelpumpe 19 bzw. dem Tank 20 verbunden werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, innerhalb der Zentralbohrung 22 einen Druckmittelverteiler anzuordnen, der die Druckmittelleitungen 16, 17 über Druckmittelkanäle und Ringnuten mit den Anschlüssen eines extern angebrachten Steuerventils 18 verbindet.The pressure medium lines 16, 17 are designed in the illustrated embodiment as a substantially radially arranged bores extending from a central bore 22 of the rotor 3 to the outer lateral surface. Within the central bore 22, a central valve, not shown, can be arranged, via which the pressure chambers 12, 13 can be selectively connected to the pressure medium pump 19 and the tank 20. Another possibility is to arrange within the central bore 22 a pressure medium distributor, which connects the pressure medium lines 16, 17 via pressure medium channels and annular grooves with the terminals of an externally mounted control valve 18.

In Figur 3 ist ein erfindungsgemäßes Steuerventil 18 im Längsschnitt dargestellt. Ein im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführtes Ventilgehäuse 34 ist mit einem radialen Druckmittelanschluss P, einem radialen Tankanschluss T1, zwei Arbeitsanschlüssen A, B und einem axialen Tankanschluss T2 ausgebil- det. Die radialen Anschlüsse P, T1, A, B sind als axial zueinander beabstandete erste Ringnuten 35 ausgebildet, die an der Außenmantelfläche des Ventilgehäuses 34 ausgebildet sind. Die ersten Ringnuten 35 sind mit mehreren ersten Bohrungen 36 versehen, die in das Innere des Ventilgehäuses 34 münden. Innerhalb des Ventilgehäuses 34 ist ein ebenfalls im Wesentlichen hohlzylind- risch ausgeführter Steuerkolben 37 axial verschiebbar angeordnet. Ein axiales Ende des Steuerkolbens 37 ist mittels eines Wandabschnittes 37a druckdicht begrenzt. In einer dem Wandabschnitt 37a gegenüberliegende Öffnung 37b des Steuerkolbens 37 ist ein Verschlusselement 39 angeordnet. Das Ver- Schlusselement 39 ist derart ausgebildet, dass es die Öffnung 37b druckdicht verschließt.In Figure 3, an inventive control valve 18 is shown in longitudinal section. A substantially hollow cylindrical valve housing 34 is provided with a radial pressure medium connection P, a radial tank connection T 1 , two working connections A, B and an axial tank connection T 2 . det. The radial ports P, T 1 , A, B are formed as axially spaced first annular grooves 35, which are formed on the outer circumferential surface of the valve housing 34. The first annular grooves 35 are provided with a plurality of first bores 36, which open into the interior of the valve housing 34. Within the valve housing 34, a control piston 37, which is likewise designed substantially hollow-cylindrical, is arranged to be axially displaceable. An axial end of the control piston 37 is limited pressure-tight by means of a wall portion 37a. In a wall portion 37a opposite opening 37b of the control piston 37, a closure element 39 is arranged. The closure element 39 is designed such that it closes the opening 37b in a pressure-tight manner.

Mittels eines Stellgliedes 32 kann der Steuerkolben 37 mittels einer Stößelstange 32a gegen die Federkraft eines Federelements 33 innerhalb zweier Extremwerte in eine beliebige Position gebracht und gehalten werden. Zu diesem Zweck liegt die Stößelstange 32a des Stellgliedes 32 an dem Verschlusselement 39 an. Lineare Stellbewegungen des Stellgliedes 32 werden somit über die Stößelstange 32a auf das Verschlusselement 39 und somit auf den Steuerkolben 37 übertragen.By means of an actuator 32, the control piston 37 can be brought and held by means of a push rod 32a against the spring force of a spring element 33 within two extreme values in an arbitrary position. For this purpose, the push rod 32 a of the actuator 32 abuts against the closure element 39. Linear actuating movements of the actuator 32 are thus transmitted via the push rod 32a to the closure element 39 and thus to the control piston 37.

Die Außenmantelfläche des Steuerkolbens 37 ist mit 3 axial beabstandeten zweiten Ringnuten 38 versehen. Die beiden äußeren Ringnuten 38 kommunizieren über zweite Bohrungen 41 mit dem Inneren des Steuerkolbens 37. Über die Ringnuten 38, die zweiten Bohrungen 41 und das Innere des Steuerkol- bens 37 kann Druckmittel vom Druckmittelanschluss P, abhängig von der Stellung des Steuerkolbens 37 innerhalb des Ventilgehäuses 34, zu den ersten oder zweiten Arbeitsanschlüssen A, B geleitet werden, wobei das Innere des Steuerkolbens 37 in jeder Stellung mit dem Druckmittelanschluss P verbunden ist. Ebenso kann Druckmittel, bei bestimmten Stellungen des Steuerkolbens 37 relativ zum Ventilgehäuse 34, vom zweiten Arbeitsanschluss B über die mittlere Ringnut 38 zu dem radialen Tankanschluss T1 und von dem ersten Arbeitsanschluss A zu dem axialen Tankanschluss T2 gelangen. Somit kann durch gezielte Beeinflussung der Lage des Steuerkolbens 37 innerhalb des Ventilgehäuses 34 Druckmittel zu bestimmten Druckkammern 12, 13 geleitet und von den anderen Druckkammern 12, 13 abgeführt werden, was zu einer relativen Änderung der Phasenlage zwischen Rotor 3 und Stator 2, und damit zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle führt.The outer circumferential surface of the control piston 37 is provided with 3 axially spaced second annular grooves 38. The two outer annular grooves 38 communicate with the interior of the control piston 37 via second bores 41. Via the annular grooves 38, the second bores 41 and the interior of the control piston 37, pressure medium can be supplied from the pressure medium connection P, depending on the position of the control piston 37 within the valve housing 34, are led to the first or second working ports A, B, wherein the interior of the control piston 37 is connected in each position with the pressure medium connection P. Likewise, pressure medium, at certain positions of the control piston 37 relative to the valve housing 34, from the second working port B via the middle annular groove 38 to the radial tank port T 1 and from the first working port A to the axial tank port T 2 reach. Thus, by selectively influencing the position of the control piston 37 within the valve housing 34 pressure medium to certain pressure chambers 12, 13 and discharged from the other pressure chambers 12, 13 are discharged, resulting in a relative change in the phase angle between the rotor 3 and stator 2, and thus between Crankshaft and camshaft leads.

Durch den Druck, der innerhalb des Steuerkolbens 37 anliegt, kann die Gefahr bestehen, dass das Verschlusselement 39 in axialer Richtung abwandert. Diese Gefahr besteht vor allem durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wech- selmomente, verursacht durch die Gaswechselventilfedern, wodurch Drücke oberhalb von 100 bar in das Hydrauliksystem induzieren werden können. Um das Wandern des Verschlusselements 39 zu verhindern, soll in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen eines Steuerventils 18 die Verbindung zwischen dem Steuerkolben 37 und dem Verschlusselement 39 gestärkt wer- den. Dies kann beispielsweise durch eine form- und/oder stoffschlüssig Verbindung und/oder eine Stärkung der kraftschlüssigen Verbindung erreicht werden. Ebenfalls denkbar sind Klebverbindungen oder Kombinationen dieser Verbindungsarten.By the pressure which rests within the control piston 37, there may be the risk that the closure element 39 migrates in the axial direction. This danger is mainly due to the alternating torques acting on the camshaft, caused by the gas exchange valve springs, whereby pressures above 100 bar can be induced in the hydraulic system. In order to prevent the migration of the closure element 39, in the embodiments according to the invention of a control valve 18, the connection between the control piston 37 and the closure element 39 is to be strengthened. This can be achieved for example by a positive and / or cohesive connection and / or a strengthening of the non-positive connection. Also conceivable are adhesive bonds or combinations of these types of connections.

Die Figuren 4a und 4b zeigen eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Steuerkolbens 37.FIGS. 4a and 4b show a first embodiment of a control piston 37 according to the invention.

Das Verschlusselement 39 ist in dieser Ausführungsform topfförmig ausgeführt, wobei eine zylindrische Umfangswand 39a des Verschlusselements 39 an der inneren Mantelfläche 37d der Öffnung 37b zum Anliegen kommt. Nach dem Einpressvorgang das Verschlusselement 39 in die Öffnung 37b des Steuerkolbens 37 wird im Bereich der zylindrischen Umfangswand 39a Material 37c des Steuerkolbens 37 radial nach innen gedrängt. Dies kann beispielsweise durch radiales Anprägen oder Verstemmen erfolgen. Dabei kann die Materialverdrängung entlang des gesamten Umfangs des Steuerkolbens 37 in Form einer Ringnut oder segmentweise, wie in der Ausführungsform dargestellt, erfolgen. Dies führt zu einer Verstärkung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Steuerkolben 37 und Verschlusselement 39. Zusätzlich kann vorgesehen sein, um das fließende Material an der inneren Mantelfläche 37d des Steuerkolbens 37 aufnehmen zu können, an dem Verschlusselement 39 eine oder mehrere Materialaufnahmen 40, beispielsweise Umfangsnuten oder Taschen auszubilden, in die das Material 37c verdrängt werden kann. Somit entsteht ein Formschluss zwischen dem Steuerkolben 37 und dem Verschlusselement 39, wodurch die Auspresskräfte signifikant erhöht werden.The closure element 39 is cup-shaped in this embodiment, with a cylindrical peripheral wall 39a of the closure element 39 comes to rest on the inner circumferential surface 37d of the opening 37b. After the press-fitting operation, the closure element 39 into the opening 37b of the control piston 37, in the region of the cylindrical peripheral wall 39a, material 37c of the control piston 37 is forced radially inward. This can be done for example by radial embossing or caulking. In this case, the material displacement along the entire circumference of the control piston 37 in the form of an annular groove or segmentally, as shown in the embodiment, take place. This leads to a reinforcement of the frictional connection between control piston 37 and closure element 39. In addition, it can be provided in order to be able to receive the flowing material on the inner lateral surface 37d of the control piston 37, to form on the closure element 39 one or more material receptacles 40, for example peripheral grooves or pockets, into which the material 37c can be displaced. Thus, a positive connection between the control piston 37 and the closure element 39, whereby the Auspresskräfte be significantly increased.

Während des Materialverdrängungsvorgangs kann der Außendurchmesser des Steuerkolbens 37 an den Rändern des druckbelasteten Bereichs geringfügig größer werden. Um zu verhindern, dass diese Durchmesservergrößerung zu einem Verklemmen des Steuerkolbens 37 Innerhalb des Ventilgehäuses 34 führt, ist vorgesehen, den Außendurchmesser des Steuerkolbens 37 im Bereich der Materialverdrängung geringer als den maximalen Außendurchmesser des Steuerkolbens 37, insbesondere geringer als den Innendurchmesser des Ventilgehäuses 34, auszuführen.During the material displacement operation, the outer diameter of the control piston 37 at the edges of the pressure-loaded area may be slightly larger. To prevent this increase in diameter leads to jamming of the control piston 37 within the valve housing 34, it is provided, the outer diameter of the control piston 37 in the region of the material displacement less than the maximum outer diameter of the control piston 37, in particular less than the inner diameter of the valve housing 34 to execute ,

Die Figuren 5a und 5b zeigen eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Steuerkolbens 37. Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird nach dem Positionieren des Verschlusselements 39 innerhalb des Steuerkolbens 37, beispielsweise mittels eines Einpressvorgang des Verschlusselements 39 mit LJ- bermaß in die Öffnung 37b des Steuerkolbens 37, Material 37c des Steuerkolbens 37 radial nach innen verdrängt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform geschieht dies durch axiales Anprägen mittels einer Ring- beziehungswei- se Segmentverstemmung. Dabei wird das Werkzeug in die axiale Seitenfläche (Ringwand 37e) des Steuerkolbens 37 eingepresst. Dadurch wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verschlusselement 39 und dem Steuerkolben 37 erhöht und es entsteht in Abwanderrichtung ein Formschluss, wodurch die relative Position des Verschlusselements 39 zum Steuerkolben 37 festgelegt wird.FIGS. 5a and 5b show a second embodiment of a control piston 37 according to the invention. Also in this embodiment, after the closure element 39 has been positioned within the control piston 37, for example by means of a press-fit operation of the closure element 39 with LJ dimensions into the opening 37b of the control piston 37 37c of the control piston 37 is displaced radially inwards. In contrast to the first embodiment, this is done by axial Anprägen by means of a ring relationship or segment bracing. In this case, the tool is pressed into the axial side surface (annular wall 37e) of the control piston 37. As a result, the frictional connection between the closure element 39 and the control piston 37 is increased and a positive connection is created in the direction of descent, whereby the relative position of the closure element 39 to the control piston 37 is determined.

Um den entstehenden Materialaufwurf aufzufangen, können auch hier Materialaufnahmen 40 vorgesehen sein. In dem Ausführungsbeispiel ist die Material- aufnähme 40 durch eine geeignet dimensionierte Phase 40a bzw. einen geeignet dimensionierten Radius des öffnungsseitigen Bodens des Verschlusselements 39 realisiert. Dabei kann die Fase 40a, ebenso wie die Materialverdrängung, entlang des gesamten äußeren Umfangs des Bodens umlaufen, oder nur segmentweise ausgebildet sein.In order to absorb the resulting material charge, material receptacles 40 can also be provided here. In the exemplary embodiment, the material Receiving 40 realized by a suitably dimensioned phase 40a or a suitably dimensioned radius of the opening-side bottom of the closure element 39. In this case, the chamfer 40a, as well as the material displacement, can run along the entire outer circumference of the floor, or be formed only in segments.

Alternativ zu der dargestellten topfförmigen Ausführungsform des Verschlusselements 39 können anderer Ausführungsformen, beispielsweise ein zylindrisches Verschlusselement 39, vorgesehen sein.As an alternative to the cup-shaped embodiment of the closure element 39 shown, other embodiments, for example a cylindrical closure element 39, may be provided.

Alternativ kann vorgesehen sein, das Verschlusselement 39 mittels einer Kleb-, Löt- oder Schweißverbindung mit dem Steuerkolben 37 zu verbinden. Ebenso denkbar sind Kombinationen der ersten und zweiten Ausführungsform mit einer Kleb-, Löt- oder Schweißverbindung. Alternatively, it may be provided to connect the closure element 39 to the control piston 37 by means of a glued, soldered or welded connection. Also conceivable are combinations of the first and second embodiments with a glued, soldered or welded connection.

Bezugszeichenreference numeral

1 Vorrichtung1 device

2 Stator2 stators

3 Rotor3 rotor

4 Antriebsrad4 drive wheel

5 Ausnehmungen5 recesses

6 Seitenwand6 side wall

7 erster Seitendeckel7 first side cover

8 zweiter Seitendeckel8 second side cover

10 Flügelnut10 wing groove

11 Flügel11 wings

12 erste Druckkammer12 first pressure chamber

13 zweite Druckkammer13 second pressure chamber

16 erste Druckmittelleitung16 first pressure medium line

17 zweite Druckmittelleitung17 second pressure medium line

18 Steuerventil18 control valve

19 Druckmittelpumpe19 pressure medium pump

20 Tank20 tank

21 Pfeil21 arrow

22 Zentralbohrung22 central drilling

31 Druckmittelkreislauf31 pressure medium circuit

32 Stellglied32 actuator

32a Stößelstange32a pushrod

33 Federelement33 spring element

34 Ventilgehäuse34 valve housing

35 erste Ringnut35 first annular groove

36 erste Bohrungen36 first holes

37 Steuerkolben37 control piston

37a Wandabschnitt37a wall section

37b Öffnung37b opening

37c Material37c material

37d innere Mantelfläche 37e Ringwand37d inner lateral surface 37e ring wall

38 zweite Ringnut38 second annular groove

39 Verschlusselement39 closure element

39a Umfangswand 40 Matehalaufnahme39a peripheral wall 40 Matehalaufnahme

40a Fase40a bevel

41 zweite Bohrung41 second hole

P Druckmittelanschluss T1 radialer TankanschlussP Pressure medium connection T 1 radial tank connection

T2 axialer TankanschlussT 2 axial tank connection

A erster ArbeitsanschlussA first work connection

B zweiter Arbeitsanschluss B second work connection

Claims

Patentansprüche claims 1. Steuerventil (18), insbesondere für eine Vorrichtung (1 ) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, mitFirst control valve (18), in particular for a device (1) for changing the timing of an internal combustion engine, with - einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse (34),a substantially hollow cylindrical valve housing (34), - einem innerhalb des Ventilgehäuses (34) angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben (37), und einem Verschlusselement (39), - wobei der Steuerkolben (37) zumindest einen hohl ausgeführten Abschnitt aufweist, der in eine Öffnung (37b) des Steuerkolbens (37) mündet unda control piston (37) arranged inside the valve housing (34) and axially displaceable, and a closure element (39), the control piston (37) having at least one hollow section which projects into an opening (37b) of the control piston (37) flows and - wobei das Verschlusselement (39) in der Öffnung (37b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass- wherein the closure element (39) in the opening (37 b) is arranged, characterized in that - das Verschlusselement (39) eine Umfangswand (39a) aufweist, die im wesentlichen einer inneren Mantelfläche (37d) des Steuerkolbens (37) im- The closure element (39) has a peripheral wall (39 a) which substantially an inner circumferential surface (37 d) of the control piston (37) in Bereich der Öffnung (37b) angepasst ist,Area of the opening (37b) is adjusted - wobei die Umfangswand (39a) zumindest eine Materialaufnahme (40) geringeren Außendurchmessers aufweist,- wherein the peripheral wall (39a) has at least one material receptacle (40) of smaller outer diameter, - wobei sich in axialer Richtung des Verschlusselements (39) an die Materialaufnahme (40) auf der der Öffnung (37b) abgewandten Seite ein- In which in the axial direction of the closure element (39) to the material receptacle (40) on the side facing away from the opening (37b) a Bereich größeren Außendurchmessers anschließt undArea of larger outer diameter connects and - wobei die innere Mantelfläche (37d) des Steuerkolbens (37) in die Materialaufnahme (40) eingreift.- Wherein the inner circumferential surface (37d) of the control piston (37) engages in the material receptacle (40). 2. Steuerventil (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieSecond control valve (18) according to claim 1, characterized in that the Materialaufnahme (40) als eine in Umfangsrichtung des Verschlusselements (39) verlaufende Ringnut ausgebildet ist.Material receptacle (40) is formed as an in the circumferential direction of the closure element (39) extending annular groove. 3. Steuerventil (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufnahme (40) als Tasche ausgebildet ist. 3. Control valve (18) according to claim 1, characterized in that the material receptacle (40) is designed as a pocket. 4. Steuerventil (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die4. Control valve (18) according to claim 1, characterized in that the Materialaufnahme (40) als Fase (40a) einer Umfangskante einer axialen Seitenwand des Verschlusselements (39) ausgebildet ist.Material receptacle (40) is formed as a chamfer (40a) of a peripheral edge of an axial side wall of the closure element (39). 5. Steuerventil (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der5. control valve (18) according to claim 1, characterized in that the Außendurchmesser des Steuerkolbens (37) im Bereich der Materialaufnahme (40) geringer als ein maximaler Außendurchmesser des Steuerkolbens (37) ausgeführt ist.Outer diameter of the control piston (37) in the region of the material receptacle (40) is designed to be less than a maximum outer diameter of the control piston (37). 6. Steuerventil (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das6. control valve (18) according to claim 1, characterized in that the Verschlusselement (39) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, einer Klebeverbindung, einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung mit dem Steuerkolben (37) verbunden ist.Closure element (39) by means of a material connection, an adhesive bond, a solder joint or a welded joint with the control piston (37) is connected. 7. Steuerventil (18), insbesondere für eine Vorrichtung (1 ) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, mit7. control valve (18), in particular for a device (1) for changing the timing of an internal combustion engine, with - einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse (34),a substantially hollow cylindrical valve housing (34), - einem innerhalb des Ventilgehäuses (34) angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben (37), - und einem Verschlusselement (39),a control piston (37) arranged within the valve housing (34) and axially displaceable, and a closure element (39), - wobei der Steuerkolben (37) zumindest einen hohl ausgeführten Abschnitt aufweist, der in eine Öffnung (37b) des Steuerkolbens (37) mündet und- Wherein the control piston (37) has at least one hollow running portion which opens into an opening (37b) of the control piston (37) and - wobei das Verschlusselement (39) in der Öffnung (37b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verschlusselement (39) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, einer Klebeverbindung, einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung mit dem Steuerkolben (37) verbunden ist.- wherein the closure element (39) in the opening (37 b) is arranged, characterized in that - the closure element (39) by means of a material connection, an adhesive bond, a solder joint or a welded joint with the control piston (37) is connected. 8. Verfahren zur Herstellung eines Steuerventils (18), insbesondere für eine Vorrichtung (1 ) zur Veränderung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine, mit8. A method for producing a control valve (18), in particular for a device (1) for changing the timing of an internal combustion engine, with - einem im wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Ventilgehäuse (34), - einem innerhalb des Ventilgehäuses (34) angeordneten und axial verschiebbaren Steuerkolben (37), und einem Verschlusselement (39),a substantially hollow cylindrical valve housing (34), a control piston (37) arranged inside the valve housing (34) and axially displaceable, and a closure element (39), - wobei der Steuerkolben (37) zumindest einen hohl ausgeführten Abschnitt aufweist, der in eine Öffnung (37b) des Steuerkolbens (37) mündet mit folgenden Schritten:- wherein the control piston (37) has at least one hollow section which opens into an opening (37b) of the control piston (37), comprising the following steps: Positionieren des Verschlusselements (39) innerhalb der Öffnung (37b) desPositioning the closure element (39) within the opening (37b) of the Steuerkolbens (37),Control piston (37), - Verdrängen von Material (37c) des Steuerkolbens (37) im Bereich des Verschlusselementes (39) in radialer Richtung nach innen.- Displacing material (37c) of the control piston (37) in the region of the closure element (39) in the radial direction inwards. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (37c) des Steuerkolbens (37) durch radiales Anprägen, radiales Umfangs- oder radiales Segmentverstemmen des Steuerkolbens (37) radial nach innen verdrängt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the material (37c) of the control piston (37) is displaced radially inwardly by radial Anprägen, radial circumferential or radial segment calking of the control piston (37). 10.Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (37c) des Steuerkolbens (37) durch axiales Anprägen, axiales Ring- oder axiales Segmentverstemmen einer axialen Seitenfläche des Steuerkolbens (37) radial nach innen verdräng wird.10.A method according to claim 8, characterized in that the material (37c) of the control piston (37) is displaced radially inwardly by axial Anprägen, axial ring or axial segment stalking an axial side surface of the control piston (37). 11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (37c) in zumindest eine an einer Umfangsfläche des Verschlusselements (39) ausgebildete Materialaufnahme (40) verdräng wird. 11. The method according to claim 8, characterized in that the material (37c) in at least one on a peripheral surface of the closure element (39) formed material receptacle (40) is displaced.
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