专利名称：用于控制压力介质流的带有整合式止回阀的控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的技术领域，并且依照其类属涉及一种用于控制压力介质流的带有整合式止回阀的根据权利要求1前序部分的控制阀。
背景技术：
在带有机械式阀门控制件的内燃机中，换气阀通过由曲轴驱动的凸轮轴来操作， 其中，借助凸轮的布置和形状，能够确定换气阀的配气相位。用于自由选择地改变曲轴与凸轮轴之间的相位的专用装置的使用是充分公知的，其在大多情况下被称为“凸轮轴调整器”。经由凸轮轴调整器可依赖于内燃机的即时的运行状态对换气阀的配气相位产生有针对性的影响，由此，可获得一系列有利的效果，例如降低燃料消耗和减少有害物质产生。通常来讲，凸轮轴调整器包括经由驱动轮与曲轴处在驱动连接中的驱动件和相对于凸轮轴固定的从动件以及被接在驱动件与从动件之间的调整机构，该调整机构将转矩从驱动件传递到从动件上，并且使得对在驱动件与传动件之间相对转动位置的调整和固定成为可能。在液压式凸轮轴调整器中，调整机构包括至少一个彼此相互作用的压力室对，凭借该压力室对，可对驱动件与从动件之间的转动位置通过以压力介质加载压力室加以调整或被固定。液压式调整机构一般包括电子控制器件，该电子控制器件基于内燃机的所检测的特征数据借助以电磁方式操作的控制阀来调整压力介质的流入和排流。在典型的构造方式中，控制阀包括圆柱形的阀门壳体和在阀门壳体内可轴向移动的控制活塞，该控制活塞能通过可电磁式移动的挺杆逆着起回复作用的弹簧元件的弹力而被推移。这样的控制阀是众所周知的，并且例如在申请人的德国专利DE 19727180 C2、德国专利DE 19616973 C2以及欧洲专利申请EP 1 596 041 A2中作深入介绍。以机械方式操作的换气阀一般通过阀门压力弹簧而被保持在关闭位置中。这引起如下，即，在操作换气阀的情况下，当逆着凸轮轴转动方向打开时以及当凸轮轴转动方向上关闭时，凸轮通过阀门弹簧受到加载。因此，在内燃机的运行期间在凸轮轴处出现变换扭矩，该变换力矩可作为压力峰值或者脉动被引入到凸轮轴调整器的液压式调整机构的压力介质回路中。如果在压力介质回路处联接有其他液压式部件的话，该压力峰值可引起的后果是这些部件被损伤或被损坏。为了避免这一点，公知的是在液压式式凸轮轴调整器的压力介质流径中设置有如下的止回阀，该止回阀对压力介质至压力介质泵的回流加以阻断。止回阀(典型地为球止回阀)尤其是可被整合在控制阀中。依据类属的带有整合式止回阀的控制阀例如在申请人的上面所提及的欧洲的权利申请EP 1 596 041 A2中有所介绍。
发明内容
发明目的
与之相对照地，本发明的任务在于，以有利的方式改进一种该类型的带有整合式止回阀的控制阀。任务解决方案该任务和其他任务根据本发明的提案通过具备独立权利要求特征的控制阀来解决。本发明的有利的构造方案通过从属权利要求的特征来说明。根据本发明示出用于控制压力介质流的、尤其是用于改变内燃机的配气相位的装置的控制阀。用于控制压力介质流的控制阀，依照控制阀的类属而包括空心地实施的阀门壳体，其具有至少一个流入连接部、至少两个工作连接部和至少一个排流连接部；以及在阀门壳体的空腔内可移动地被引导的控制活塞，通过该控制活塞依赖于位置地，流入连接部借助至少一个第一压力介质管路可以与其中一个工作连接部或另外那个工作连接部相连接， 而相应另外那个工作连接部借助至少一个第二压力介质管路与排流连接部相连接。阀门壳体和控制活塞可以分别呈圆柱形地实施，其中，控制活塞在阀门壳体内可轴向移动地被引导。控制活塞设有活塞空腔，其中，第一压力介质管路包括配属于流入连接部的流入开口和配属于两个工作连接部的排流开口，所述流入开口和排流开口相应地通到活塞空腔中。控制活塞的流入开口和排流开口特别是可实施为径向开口。此外，控制阀包括至少一个在流入方向上释放第一压力介质管路的、可液压式解除阻断的止回阀。止回阀设有具备密封面的关闭部，其中，通过关闭部或者关闭部的密封面能密封式地封闭至少一个阀门开口。根据本发明的第一方面，根据本发明的控制阀的特征基本上在于，关闭部可弹性地变形，并且关闭部的密封面通过关闭部的弹性变形可被移动到关闭位置和打开位置，在关闭位置中，密封面密封地贴靠阀门开口，在打开位置中，阀门开口被完全地打开。在此情况下，控制活塞的流入开口或排流开口充当阀门开口。根据本发明的第一方面的根据本发明的控制阀使得止回阀的特别简单的而且低成本的技术实现方案成为可能。在根据本发明的第一方面的根据本发明的控制阀的一种有利的构造方案中，可弹性变形的关闭部以呈螺旋形地卷绕成圆柱形型体的带的形式来实施，其中，关闭部的外部面充当密封面。根据本发明的第二方面，该类型的控制阀特征基本上在于，关闭部借助至少一个弹簧舌片得到弹性地支承，其中，密封面可通过弹簧舌片的弹性变形被移动到关闭位置以及打开位置中，在关闭位置中，密封面密封地贴靠阀门开口，在打开位置中，阀门开口被完全地打开。在此，控制活塞的流入开口或排流开口充当阀门开口。根据本发明的第二方面，根据本发明的控制阀使得止回阀的特别简单的而且低成本的技术实现方案成为可能。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的控制阀的一种有利的构造方案中，关闭部布置在活塞空腔中，其中，控制活塞的流入开口充当阀门开口。在该情况中， 活塞空腔的内壳面特别是可充当关闭部的用于通过关闭部的密封面密封地关闭阀门开口的阀座。通过该措施使得止回阀的特别简单的技术实现方案成为可能。
在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的控制阀的另一有利的构造方案中，活塞空腔的内壳面设有至少一个用于在轴向上支承关闭部的轴向梯级。轴向梯级特别是同样可通过压力件来形成，用以操作控制活塞。通过该措施，能够以特别简单的方式实现对关闭部在轴向上固定式支承。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，在活塞空腔中布置有至少一个以适于轴向支承关闭部的方式来构造的插入件。通过该措施， 关闭部特别是即使在弹性变形强烈或者打开行程特别大的情况下，同样能可靠地而且安全地被轴向固定地支承。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，至少一个插入件设有用于对关闭部的打开行程加以界定的机构。通过该措施，打开行程可被界定，例如以便于有针对性地对止回阀的响应性或者开关时间。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，在关闭部上模制有至少一个支承部，用以将关闭部在轴向上支承在控制活塞上。通过该措施， 关闭部在轴向上的固定式支承能以简单的方式得以实现。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，关闭部通过至少一个支承部被支承在控制活塞的彼此相对置的壁部段上。通过该措施，关闭部在轴向上固定式支承能以简单的方式实现。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，关闭部布置在控制活塞的外壳面上，其中，控制活塞的排流开口充当阀门开口。在根据本发明的第一方面或第二方面的根据本发明的另一有利的构造方案中，关闭部由弹簧片材制成，由此，关闭部可在工业批量制造中以简单的方式生产。弹簧片材的片材厚度例如处在0. 05-0. 15mm的范围内，其中，通过片材厚度可有针对性地对止回阀的释放特性和关闭特性。根据本发明的控制阀的上面所提及的构造方案可被彼此组合，其中，通过这样的组合同样可获得其他有利的效果。此外，本发明涉及一种用于改变内燃机的配气相位的带有液压式调整机构的装置，该装置设有如上面所介绍的那样的控制阀。用于改变配气相位的装置的可能的构造方案是如下的旋转活塞调整器，其带有可与曲轴处在驱动连接中的外转子和可与曲轴抗相对转动地相连接的内转子，内转子在关于共同的转动轴线同中心的布置方案中可相对于外转子以转动调整的方式支承，并且内转子的相对外转子的转角位置可借助液压式调整机构来调整，其中，所述液压式调整机构包括至少一个相互作用的压力室对。此外，本发明涉及一种内燃机，其带有至少一个这样的用于改变内燃机的配气相位的装置。
在这里，本发明借助实施例作详细说明，其中，对附图加以参考。相同的或者相同作用的元件在附图中标以同样的附图标记。其中图1示出带有根据本发明第一实施例的控制阀的液压式旋转活塞调整器的示意性的轴向剖面视图2A-2D示出带有释放的止回阀以及关闭的止回阀的图1中的控制阀的控制活塞的不同的视图；图3A-3C示出图1中的控制阀在三个不同的工作位置中的示意性的轴向剖面视图；图4A-4C为了图示说明根据本发明的控制阀的第二实施例而示出控制活塞的不同的视图以及用于支承关闭部的插入件的透视图；图5A-5D为了图示说明根据本发明的控制阀的第三实施例而示出控制活塞的不同的视图以及用于支承关闭部的插入件的透视图；图6A-6E为了图示说明根据本发明的控制阀的第四实施例而示出控制活塞的不同的视图以及关闭部的不同的视图；图7为了图示说明根据本发明的控制活塞的第五实施例而示出关闭部的示意性的透视图；图8A-8B为了图示说明根据本发明的控制阀的第六实施例而示出关闭部的不同的视图。
具体实施例方式参考图1至3，首先阐述了根据本发明的控制阀的第一实施例。控制阀1是用于对内燃机的总体上以附图标记号2标示的液压式旋转活塞调整器的液压式调整机构的部件。旋转活塞调整器2包括与(未示出的)曲轴处在驱动连接中的外转子4和与凸轮轴3抗相对转动地相连接的内转子5，其中，外转子和内转子关于凸轮轴3的共同的转动轴线同中心地布置。外转子4经由链轮6和(未示出的)链传动与曲轴转动联接。同样可以考虑的是，将外转子4经由皮带传动件或齿轮传动件在驱动技术上与曲轴相连接。外转子 4以可转动调整的方式被支承在内转子5上。内转子5具有未详细标明的中心开口，该中心开口被通过焊缝7与内转子5抗相对转动地相连接的凸轮轴3所贯穿。同样可以考虑的是，将内转子5借助其他固定技术与凸轮轴3相连接。凸轮轴3如通常那样被以可转动的方式支承在内燃机的气缸盖8处，这未详细示出。在外转子4与内转子5之间的径向间隙中，通过外转子2形成多个以在周向上分布的方式布置的压力室，各一个与内转子5相连接的叶片延伸到各所述压力室中。通过叶片将压力室相应地分为成对的相互作用的第一压力室和第二压力室(压力室A、B)，这在图中未详细示出。外转子4形成压密性的壳体，其中，压力室通过两个在端侧布置的侧板9、10 被在轴向上压密性地封闭。两个侧板9、10通过多个在周向上均勻分布地布置的、轴向的固定螺栓11彼此拧合。用于对旋转活塞调整器2进行压力介质控制的控制阀1在凸轮轴3的端部段中被插入到凸轮轴空腔中。旋转活塞调整器2设有第一压力管路12和第二压力管路13，所述第一压力管路12和第二压力管路13借助控制阀1能够可选地要么与压力介质泵流体连接， 要么与压力介质出口流体连接。此处，第一压力管路12和第二压力管路13例如实施为内转子5的径向孔，该径向孔自其中心孔延伸至外部的壳面。第一压力管路12通到第一压力室(压力室A)中，第二压力管路13通到第二压力室(压力室B)中。如果例如压力室A被以压力介质加载，则以减小压力室B为代价，压力室A增大室容积，以便由此将外转子4相
7对于内转子5朝其中一个转动方向扭转。相应地，当压力室B被加载以压力介质时，两个转子可被朝另外那个转动方向调整。同样地，在外转子4与内转子5之间的转角位置可被液压式地紧固，例如方式为压力室A，B同时既与压力介质泵隔开，又与压力介质出口隔开。液压式旋转活塞调整器的精确的构造和工作原理对于专业人士而言，例如可由先前所提及的该类型的出版文献充分公知，从而此处不须做详细探讨。控制阀1包括基本上呈空心圆柱形地实施的阀门壳体14，其带有径向的压力介质连接部P (在说明书开头中称为“流入连接部”)、径向的油箱连接部T1 (在说明书开头中称为“排流连接部”)、两个径向的工作连接部A、B和轴向的油箱连接部T2 (在说明书开头中称为“排流连接部”)的阀门壳体14。径向的连接部Α、Β、 \*Ρ构造成轴向彼此间隔的第一环形槽15，第一环形槽15被引入到阀门壳体14的外壳面51中。第一环形槽15相应地设有第一开口 16，第一开口 16通到由阀门壳体14形成的壳体空腔M中。为第一环形槽15相应地配属有凸轮轴3的穿孔17，从而使得两个工作连接部A、B可与第一压力管路 12和第二压力管路13相连通，径向的排流连接部T1可与添加到气缸盖8中的第一排流通道19相连通，用以与压力介质箱相连接，并且压力介质连接部P可与添加到气缸盖8中的压力介质通道18相连通，用以与压力介质泵相连接。壳体空腔M与由凸轮轴3形成的第二排流通道25流体连接，用以与压力介质箱相连接。控制阀1包括基本上呈圆柱形的控制活塞20，控制活塞20以可轴向移动的方式布置在阀门壳体14的壳体空腔M内。控制活塞20呈带有活塞空腔22的空活塞的形式来实施。活塞空腔22的轴向端部(在图1中右侧的轴向端部)通过第一壁部段21压密性地界定。第一壁部段21由呈罐状的压力件23来形成，该压力件23被插入到活塞空腔22中。 同样可以考虑的是，将第一壁部段21与控制活塞20单件式地实施。活塞空腔22的相对置的轴向端部(在图1中左侧的轴向的端部)通过第二壁部段60被压密性地界定。挺杆沈作用在控制活塞20的第一壁部段21上，挺杆沈被刚性地固定在电磁体 27的(未示出的)磁体衔铁上。电磁体27被部分容纳在气缸盖8的凹部观中，并且通过凸缘四借助轴向的固定螺栓30与气缸盖8相连接。当电磁体27的磁体衔铁被馈电时，挺杆26被轴向移位，并且在此在轴向上逆着螺旋压力弹簧31的弹力调整控制活塞20。为了该目的，螺旋压力弹簧31以其一个端部支撑在第二壁部段60的第一环形梯级32上，并且以其另一端部支撑在阀门壳体14的第二环形梯级33上。如果磁体衔铁不被馈电，控制活塞20的螺旋压力弹簧31返回到其初始位置中(在图1中向右)。将第二环形槽34、第三环形槽35和第四环形槽36加工到控制活塞20的外壳面50 中。第二环形槽；34和第三环形槽35经由第二开口 37和第三开口 38相应地与活塞空腔22 相连通。在此情况下，第二环形槽34以如下方式构造，即第二环形槽34在控制活塞20相对于阀门壳体14的每个位置中均与压力介质连接部P的第一环形槽15的第一开口 16相连通。第三环形槽35以如下方式构造，即第三环形槽35视控制活塞20的位置而定地一要么与工作连接部A的第一环形槽15的第一开口 16相连通，要么与工作连接部B的第一环形槽15的第一开口 16相连通。第二环形槽34和第二开口 37在说明书开头中称为“流入开口”。第三环形槽35和第三开口 38在说明书开头中称为“排流开口”。第四环形槽36 以如下方式构造，即第四环形槽36视控制活塞20的位置而定地一要么既与工作连接部B 的第一环形槽15的第一开口 16相连通，又与径向的排流连接部T1的第一环形槽15的第一开口 16相连通，要么仅与径向的排流连接部T1的第一环形槽15的第一开口 16相连通。将可弹性变形的关闭部42插入到活塞空腔22中，该关闭部12与控制活塞20的内壳面39以如下方式共同起作用，即，形成了用于压力介质连接部P的止回阀43。为了该目的，关闭部42被防脱失地容纳在由内壳面39形成的第三环形梯级40与由压力件23的端面形成的第四环形梯级41之间。基本上呈圆柱形地形成的关闭部42由呈螺旋形地被卷绕的由弹簧片材构成的片材带成型并且同轴于控制活塞20地以如下方式来布置，即关闭部42以其外部面61遮盖第二环形槽34的第二开口 37 ( “流入开口”)。在此情况下，第二开口 37充当止回阀43的阀门开口。在此情况下，控制活塞20的内壳面39的处在第三环形梯级40与第四环形梯级41之间的、第二开口 37通到其中的部段充当用于关闭部42的阀座，其中，关闭部42的充当密封面的外部面61密封地贴靠控制活塞20的内壳面39。在图2A和2B (控制活塞20的轴向剖面视图以及根据剖切线A-A的径向剖面视图) 中示出如下状况，在其中，关闭部42的外部面61密封地贴靠控制活塞20的内壳面39。因而，关闭部42处在关闭位置中，用以有指向性地阻断压力介质至压力介质连接部P (也就是说与用于将压力介质导送至工作连接部A、B的方向相反)的流通。在图2B中示出控制活塞20的第一方案，该控制活塞包括带有三个轴向的活塞接片44，其带有三个在周向上分布地布置的第二开口 37和一个第二环形槽34。在图2B’中示出控制活塞20的第二方案，其仅包括唯一的第二开口 37和第二环形槽34。在被呈带形螺旋状地卷绕的关闭部42可在通过压力介质连接部P加载以压力介质时发生弹性地变形，从而使得关闭部42为了对止回阀43液压式解除阻断而从止回阀43 的密封座抬起。在加载以压力介质的情况下，关闭部42在减小其直径的情况下(径向收缩地)呈螺旋形地被继续卷绕。为了该目的，由弹簧片材制成的关闭部42的弹性的特性与作用在压力介质连接部P处的压力相匹配。弹簧片材的材料厚度例如处在0. 05至0. 15毫米的范围内。在图2C和2D (控制活塞20的轴向剖面视图和根据剖切线A-A的径向剖面视图) 中示出如下状况，在其中，关闭部42由内壳面39通过被以压力介质加载而被抬起。在此， 关闭部42处在打开位置上，用以使压力介质通过到达工作连接部A、B。在图2D中示出控制活塞20的第一方案，该第一方案包括三个轴向的活塞接片44， 其带有三个在周向上分布地布置的第二开口 37和第二环形槽34，其中，关闭部42在该情况中在周向上被对称地加载。在图2D’中示出控制活塞20的第二方案，其仅包括唯一的第二开口 37和第二环形槽34。因此，通过在将关闭部42与控制活塞20的内壳面39的共同作用下在第二开口 37 处(“阀门开口”)处形成的止回阀43，阻断压力介质至压力介质连接部P的回流。在朝向工作连接部A、B的方向上，止回阀43通过以压力介质加载而可被带到在打开位置中，在打开位置中，第二开口 37被完全释放。在内燃机的运行期间，由于在凸轮轴3处的变换扭矩而出现的压力峰值向压力介质连接部P的传递可以通过止回阀43被阻止，只要该压力峰值超过作用在压力介质连接部P处的压力就行。在参考图3A至3C的情况下，在这里介绍了控制阀1的三个不同的工作位置。首先观察图3A，其中，示出控制阀1的第一工作位置，在第一工作位置中，电磁体27的磁体衔铁未被馈电，从而使得控制活塞20通过螺旋压力弹簧31被按压到其初始位置中。如果压力介质被泵过压力介质连接部P，压力介质可通过第二环形槽34和第二开口 37到达到活塞空腔22中，前提是关闭部42通过以压力介质加载而被带到其打开位置中，这在弹性特性的相应的设计中被给定。在控制活塞20的该位置中，压力介质经由第三开口 38和第三环形槽35到达工作连接部B中。通过经工作连接部B对压力室B进行加载，压力介质被从压力室A挤压至工作连接部A，并且经由压力室A的第一开口 16到达至轴向的排流连接部T2。 控制活塞20的该位置用于朝其中一个转动方向改变外转子4与内转子5的相对转角位置。在图;3Β中示出控制阀1的与第一工作位置不同的第二工作位置，在第二工作位置中，电磁体27的磁体衔铁被馈电，从而使得控制活塞20逆着螺旋压力弹簧31的弹力被至少近似地移动到中间位置中。在此情况下，工作连接部A的第一开口 16被控制活塞20的第一环形接片45的第一控制棱边46越来越多地遮盖。此外，工作连接部B的第一开口 16 被控制活塞20的第二环形接片47的第二控制棱边48越来越多地遮盖。在图:3Β中所示的位置中，工作连接部A、B的第一开口 16由第一环形接片45和第二环形接片47完全遮盖， 从而使得第一开口 16既不与压力介质连接部P相连接，又不与第一或第二排流连接部1\、 T2相连接。然而，压力介质可通过第二环形槽34和第二开口 37到达到活塞空腔22中，然而压力介质到不了工作连接部Α、Β中。备选地，控制活塞20同样可如此地实施，即在控制活塞20的该位置中，两个工作连接部Α、Β同时与第三环形槽35相连通，从而使得两个工作连接部A、B同时与压力介质连接部P相连接。控制活塞20的该位置用于固定外转子4与内转子5的相对转角位置。在图3C中示出控制阀1的与第一工作位置和第二工作位置不同的第三工作位置， 在第三工作位置中，电磁体27的磁体衔铁被更强地馈电，从而使得控制活塞20逆着螺旋压力弹簧31的弹力被移动越过中间位置。在控制活塞20的这个位置中，第一环形接片45的第三控制棱边49释放工作连接部A的第一开口 16。此外，第四环形槽36既与工作连接部B 相连通，又与径向排流连接部T1相连通。压力介质可通过第二环形槽34和第二开口 37到达到活塞空腔22中，并且因此可经第三开口 38和第三环形槽35到达到工作连接部A中。 通过经工作连接部A对压力室A进行加载，压力介质被从压力室B中挤压至工作连接部B， 并且经由其第一开口 16和第四环形槽36到达至径向的排流连接部1\。控制活塞20的该位置用于改变外转子4与内转子5朝另外那个转动方向的相对转角位置。虽然在根据本发明的控制阀的第一种实施方式中，关闭部42布置在活塞空腔22 内，但是同样可考虑关闭部42并未布置在活塞空腔22内，而是在对第三环形槽35的遮盖下，布置在控制活塞20的外壳面50上。在该情况中，关闭部42在通过压力连接部P进行压力加载时，被呈螺旋形地扩宽至其打开位置中。另一方面，其在相反的压力加载的情况下， 贴靠由外壳面50在第三环形槽35的区域中形成的阀座。参考图4Α至4C，在这里介绍了根据本发明的控制阀1的第二实施例。为了避免不必要的重复，仅阐释了相对于第一实施例的区别，并且此外阐释了关于该区别在那里所作出的实施例，并且此外指出关于该区别在那里所作出的实施方案。图4Α示出示意性的轴向剖面视图且图4Β示出根据控制活塞1的剖切线A-A的径向剖面视图。相应地，设置有两个用于轴向支承关闭部42的插入件52，插入件52在图4C 中以透视性的图示形式示出。两个插入件52包括各一个环53，将在周向上均勻分布地布置的突起M模制到所述环53上。呈钩状的突起M径向向内延伸，并且关于环形端面58在
10轴向上凸出。两个插入件52贴靠由控制活塞20形成的第三环形梯级40以及由压力件23 形成的第四环形梯级41。关闭部42被容纳在两个插入件52之间，其中，关闭部42朝向环形端面58达到贴靠，并且由此在轴向被固定。插入件52的呈钩状的突起M关于圆柱形的关闭部42的圆周面径向向内移位，从而使得所述钩状的突起M允许关闭部42缩小(螺旋形的卷绕)直至确定的打开行程。通过两个插入件52，关闭部42的可靠而且安全的轴向固定，即使在非常高的压力加载和关闭部42的径向尺寸强烈减小的情况下，同样可得以确保。通过关于关闭部42径向向内布置的突起讨，对关闭部42的打开行程加以界定。参考图5A至5D，介绍了根据本发明的控制阀1的第三实施例。为了避免不必要的重复，仅说明了相对第一实施例的区别，并且此外指出基于该区别在那里所作出的实施方案。图5A示出示意性的轴向剖面视图，并且图5B示出根据控制活塞1的剖切线A-A 的径向截图视图。相应地仅设置有唯一的用于轴向支承关闭部42的插入件52，插入件52 在图5C中以透视性的侧视图形式示出以及在图5D中以透视性的前视图形式示出。插入件 52包括两个以三脚架55形式实施的部段，所述部段相应地通过连接接片56彼此相连接。 在两个三脚架55处模制有各一个第五环形梯级57，第五环形梯级57以与第三环形梯级40 和第四环形梯级41相配合的形状地实施。两个三脚架55设有彼此面对的端面59。被插入到控制活塞20的空腔中的插入件52通过由控制活塞20形成的第三环形梯级40和由压力件23形成的第四环形梯级41被轴向固定，其中，关闭部42被容纳在三脚架55的两个端面59之间，并且被轴向固定。通过插入件52，关闭部42的可靠的且安全的轴向固定即使在非常高的压力加载或者其径向尺寸的强烈的减小的情况下同样可被确保。关闭部42的打开行程不由插入件 52来界定。参考图6A至6E，介绍了根据本发明的控制阀1的第四实施例。为了避免不必要的重复，仅说明了相对第一实施例的区别，并且此外提及了基于该区别在那里所作出的实施方案。图6A示出示意性的轴向剖面视图，并且图6B示出根据控制活塞1的剖切线A-A 的径向剖面视图。相应地，设置有由弹簧片材制成的关闭体66，关闭体66在图6C中以透视性的图示形式示出，并且在图6D中以根据剖切线A-A的轴向剖面视图形式示出，并且在图 6E中以根据剖切线B-B的径向剖面视图形式示出。关闭体66包括带有基本上呈圆柱形的轮廓的关闭部42，关闭部42通过对弹簧钢带进行螺旋形的卷绕来制造。关闭部42的内端部与呈片状的沿着关闭部42的轴线延伸的表面中间部段67相连接。表面中间部段67经由两个相关的连接部段68与在两侧布置在关闭部42外部的、呈片状的表面端部部段67相连接。表面中间部段69和两个表面端部部段67共同形成用于轴向固定地对关闭部42进行支承的支承部段。支承部段67、69和关闭部42共同地形成关闭体66。在控制阀1中，关闭体66被插入到活塞空腔22中，其中，关闭体66以两个表面端部部段67的端面朝向由压力件23形成的第四环形梯级41和第二壁部段60发生贴靠，并且由此被轴向紧固。在此，关闭部42占据如下的位置，即，与本发明的第一实施例的关闭部 42相应地，关闭部42遮盖第二开口 37。关闭部42的外部面61与控制活塞20的内壳面39如此地共同起作用，即，构成止回阀43。在此，控制活塞20的内壳面39的、第二开口 37通到其中的部段充当用于关闭部42的阀座，其中，关闭部42的充当密封面的外部面61密封地贴靠控制活塞20的内壳面39。在关闭部42的该位置中，止回阀43为了有指向性地阻断压力介质至压力介质连接部P (也就是说相反于用于将压力介质引导至工作连接部A、B的方向)的流通被关闭。一旦关闭部42经由压力介质连接部P被加载以压力介质，则关闭部 42在减小其直径的情形下呈螺旋地被继续卷绕，从而使得外部面61由阀座抬起，并且第二开口 37为使压力介质通流而释放。因此，通过在关闭部42与控制活塞20的内壳面39的共同作用下在第二开口 37 处形成的止回阀43，而使压力介质朝向压力介质连接部P的方向的回流被阻断。在朝向工作连接部A、B的方向上，关闭部42可通过加载以压力介质被如此地弹性变形，S卩，第二开口 37被完全释放。在内燃机运行期间基于变换扭矩在凸轮轴3处出现的压力峰值朝向压力介质连接部P的传递可以通过以该方式形成的止回阀43得到阻止。参考图7，介绍了根据本发明的控制阀1的第五实施例。为了避免重复，仅说明了相对第四实施例的区别，并且此外提及了基于该区别在那里所作出的实施方案。图7示出关闭体66的透视图。关闭体66包括具有基本上呈圆柱形的轮廓的关闭部42，关闭部42通过对弹簧钢带进行呈螺旋的卷绕来制造。关闭部42的内端部过渡为带有呈扇形的横剖面的沿着关闭部42的轴线延伸的沟槽部段64。在控制阀1中，关闭体66被插入到活塞空腔22中，其中，关闭体66以沟槽部段64 的端面朝向由压力件23形成的第四环形梯级41和第二轴向的壁部段60发生贴靠，并且由此被轴向紧固。在此，关闭部42占据这样的位置，即，与本发明的第一实施例的关闭部42 相应地，关闭部42遮盖第二开口 37。关闭部42的外部面61与控制活塞20的内壳面39如此地共同起作用，即，构成用于压力介质连接部P的止回阀43。以该方式，类似于本发明的第四实施例的关闭部42构成用于有指向性地阻断压力介质至压力介质连接部P的流通的止回阀43。第一实施例至第四实施例与根据本发明的第一方面的根据本发明的控制阀相应。参考图7A和7B，介绍了根据本发明的控制阀1的第五实施例。第五实施例与根据本发明的第二方面的根据本发明的控制阀相应。为了避免不必要的重复，仅说明了相对第一实施例的区别，并且此外提及了基于该区别在那里所作出的实施方案。图7A示出透视图，并且图7B示出根据止回阀43的关闭体66的剖切线A-A的轴向剖面视图。相应地，设置有由弹簧片材制成的关闭体66，关闭体66包括两个通过呈长形的接片部段65彼此相连接的位于末端的套管部段62。与接片部段65相对置地，在两个套管部段62中的其中一个上模制有具备基本上呈矩形的轮廓的关闭部42，关闭部42通过弹簧舌片63被弹性地支承在套管部段62上。在控制阀1中，关闭体66被插入到活塞空腔22中，其中，关闭体42以其两个套管部段62的端面朝向由压力件23形成的第四环形梯级41和第二壁部段60发生贴靠，并且由此被轴向紧固。在此，关闭部42占据这样的位置，即，关闭部42遮盖唯一的第二开口 37。 在关闭部42的所示出的实施例中，与唯一的第二开口 37相应地仅设置有唯一的关闭部42， 如其在图2B’和图2D’中说明的那样。然而，同样可以考虑的是，即，关闭体66具有多个关闭部42 (例如三个)，所述多个关闭部42如此地布置，即，所述关闭部42遮盖多个第二开口37，如其在图2B和图2D中示出的那样。被插入到活塞空腔22中的关闭体66的关闭部42与控制活塞20的内壳面39共同起作用，即，构成用于压力介质连接部P的止回阀43。在此，控制活塞20的内壳面39的、 第二开口 37通到其中的部段充当用于关闭部42的阀座，其中，关闭部42的充当密封面的外部面61密封地贴靠控制活塞20的内壳面39。在关闭部42的该位置中，止回阀43为了有指向性地阻断压力介质朝向压力介质连接部P(也就是相反于用于将压力介质引导至工作连接部A、B的方向)的流通而被关闭。一旦关闭部42经由压力介质连接部P被加载以压力介质，关闭部42被弹性地朝向接片部段65偏转，从而使得外部面61由阀座抬起，并且第二开口 37为了压力介质的流通而被释放。因此，通过在关闭部42与控制活塞20的内壳面39的共同作用中在第二开口 37 处形成的止回阀43，阻断压力介质朝向压力介质连接部P的方向的回流。在朝向工作连接部A、B的方向上，关闭部42可通过加载以压力介质而发生弹性地偏转，其中，第二开口 37 被完全释放。只要压力峰值超过贴靠的压力，在内燃机的运行期间基于变换扭矩在凸轮轴 3处出现的压力峰值朝向压力介质连接部P的传递可通过止回阀43就被阻止，。因此，根据本发明的带有被整合到控制活塞20中的止回阀43的控制阀1以有利的方式阻止由于凸轮轴3的变换扭矩产生的压力峰值被朝向压力介质连接部P上游传递， 从而使得其他被连接到压力介质回路上的部件受到保护，免受这样的压力峰值。此外，旋转活塞调整器2的转动刚性和位置稳定性被改善。止回阀43可以技术上较简单的方式低成本地以工业批量制造来生产。特别是，相对常规的方式所使用的球止回阀得出明显的成本优势。因为根据本发明的控制阀1的止回阀43即便在打开行程相对较小的情况中仍完全释放第二开口 37的开口横截面，所以在止回阀43处的(不期望的)压力下降相对较小。此外，由于较小的打开行程，止回阀43的长处在于较快的响应性或者较短的开关时间。通过改变由弹簧片材制成的关闭部42的带厚度，能以简单的方式自由选择地调整不同的释放特性或者关闭特性。此外，可在内燃机停止工作的情况下阻止压力介质经由工作连接部A、 B回流到压力介质连接部P中。因为压力介质(典型地为润滑回路的油)在发动机启动时大部分还处在油底壳中，并且且通过操作油泵才被泵入到油回路中，所以由此可在内燃机的运行期间确保充足供给压力介质。附图标记列表
1控制阀
2旋转活塞调整器
3凸轮轴
4外转子
5内转子
6链轮
7焊缝
8气缸盖
9第一侧板
10第二侧板
11固定螺栓
12第一压力管路
13第二压力管路
14阀门壳体
15第一环形槽
16第一开口
17穿孔
18压力泵通道
19第一排流通道
20控制活塞
21第一壁部段
22活塞空腔
23压力件
24壳体空腔
25第二排流通道
26挺杆
27电磁体
28凹部
四凸缘
30固定螺栓
31螺旋压力弹簧
32第一环形梯级
33第二环形梯级
34第二环形槽
35第三环形槽
36第四环形槽
37第二开口
38第三开口
39内壳面
40第三环形梯级
41第四环形梯级
42关闭部
43止回阀
44活塞接片
45第一环形接片
46第一控制棱边
47第二环形接片
48第二控制棱边
49第三控制棱边
50控制活塞外壳面
51阀门壳体外壳面52插入件53 环M 突起55三脚架56连接梁57第五环形梯级58环形端面59 端面60第二壁部段61外部面62套管部段63弹簧舌片64沟槽部段65接片部段66关闭体67表面端部部段68连接部段69表面中间部段
权利要求
1.用于控制压力介质流的控制阀(1)，所述控制阀(1)包括空心地实施的阀门壳体(14)，所述阀门壳体(14)具有至少一个流入连接部(P)、至少两个工作连接部(A、B)和至少一个排流连接部(I\、T2)；在所述阀门壳体(14)内被能移动地引导的控制活塞(20)，通过所述控制活塞00)依赖于位置地，所述流入连接部(P)借助至少一个第一压力介质管路能与其中一个工作连接部或另外那个工作连接部(Α、Β)相连接，而相应地另外那个工作连接部(Β、Α)借助至少一个第二压力介质管路与所述排流连接部(Ι\、Τ2)相连接，其中，所述控制活塞00)具有活塞空腔(22)，并且所述第一压力介质管路包括配属于所述流入连接部(P)的流入开口(34、 37)和配属于所述工作连接部(Α、Β)的排流开口(35、38)，所述流入开口(34、37)和排流开口(35、38)相应地通到所述活塞空腔02)中；至少一个在流入方向上释放所述第一压力介质管路的、能液压式解除阻断的、具备带密封面(61)的关闭部02)的止回阀(43)，通过所述关闭部(42)，能封闭至少一个阀门开 Π,其特征在于能弹性变形的关闭部(42)，其中，所述关闭部0 的密封面(61)通过所述关闭部0 的弹性变形能被移动到关闭位置中并且能被移动到打开位置中，在所述关闭位置中所述密封面(61)密封地贴靠所述阀门开口，在所述打开位置中所述阀门开口被完全地打开，其中，所述控制活塞OO)的所述开口(34、37 ;35、38)中的一个充当阀门开口。
2.根据权利要求1所述的控制阀(1)，其特征在于，所述关闭部0 以呈螺旋形地被卷绕的带的形式来实施。
3.用于控制压力介质流的控制阀(1)，所述控制阀(1)包括空心地实施的阀门壳体(14)，所述阀门壳体(14)具有至少一个流入连接部(P)、至少两个工作连接部(A、B)和至少一个排流连接部(I\、T2)；在所述阀门壳体(14)内被能移动地引导的控制活塞(20)，所述流入连接部(P)能通过所述控制活塞OO)依赖于位置地借助至少一个第一压力介质管路与其中一个工作连接部或另外那个工作连接部(A、B)相连接，而相应地另外那个工作连接部(B、A)借助至少一个第二压力介质管路与所述排流连接部(I\、T2)相连接，其中，所述控制活塞OO)具有活塞空腔(22)，并且所述第一压力介质管路包括配属于所述流入连接部(P)的流入开口(34、 37)和配属于所述工作连接部(Α、Β)的排流开口(35、38)，所述流入开口(34、37)和排流开口(35、38)相应地通到所述活塞空腔02)中；至少一个在流入方向上释放所述第一压力介质管路的、能液压式解除阻断的、具备带密封面(61)的关闭部02)的止回阀(43)，通过所述关闭部02)能封闭至少一个阀门开 Π,其特征在于能借助至少一个弹簧舌片(6 被弹性地支承的关闭部(42)，其中，所述关闭部0 的密封面(61)通过所述弹簧舌片(6 的弹性变形能被移动到关闭位置中并且能被移动到打开位置中，在所述关闭位置中所述密封面(61)密封地贴靠所述阀门开口，在所述打开位置中所述阀门开口完全被打开，其中，所述控制活塞OO)的所述开口(34、37; 35、38)中的一个充当阀门开口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀(1)，其特征在于，所述关闭部G2)布置在所述活塞空腔02)中，其中，所述控制活塞OO)的流入开口(34、37)充当阀门开口。
5.根据权利要求4所述的控制阀(1)，其特征在于，所述活塞空腔02)的内壳面(39) 设有至少一个用于轴向支承所述关闭部的轴向梯级GO)。
6.根据权利要求4所述的控制阀(1)，其特征在于，在所述活塞空腔02)中布置有至少一个适于轴向支承所述关闭部G2)地构造成的插入件(52)。
7.根据权利要求6所述的控制阀(1)，其特征在于，所述至少一个插入件(52)设有用于对所述关闭部G2)的打开行程加以界定的机构(54)。
8.根据权利要求4所述的控制阀(1)，其特征在于关闭体(66)，所述关闭体(66)具有所述关闭部0 和被模制在所述关闭部0 上的、用于将所述关闭部0 轴向支承在所述控制活塞00)上的支承部段(64 ；67-69)。
9.根据权利要求8所述的控制活塞(1)，其特征在于，所述关闭部0 通过所述支承部段(64 ；67-69)被支承在所述控制活塞OO)的彼此相对置的壁部段(21、60)上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀(1)，其特征在于，所述关闭部G2)布置在所述控制活塞OO)的外壳面(50)上，其中，所述控制活塞OO)的所述排流开口(35、 38)充当阀门开口。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的控制阀(1)，其特征在于，所述关闭部G2) 由弹簧片材制成。
12.根据权利要求11所述的控制阀(1)，其特征在于，所述弹簧片材的片材厚度处在 0. 05-0. 15mm的范围内。
13.用于改变内燃机的配气相位的装置O)，所述装置( 具有根据权利要求1至12 中任一项所述的控制阀(1)。
14.内燃机，所述内燃机具有至少一个根据权利要求13所述的用于改变内燃机的配气相位的装置⑵。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制压力介质流的控制阀，其包括空心地实施的阀门壳体，其具有至少一个流入连接部、至少两个工作连接部和至少一个排流连接部；在阀门壳体内被可移动地引导的控制活塞，可通过该控制活塞依赖于位置地，流入连接部借助至少一个第一压力介质管路与其中一个工作连接部或另外那个工作连接部相连接，而相应地另外那个工作连接部借助至少一个第二压力介质管路与排流连接部相连接，其中，该控制活塞具有活塞空腔，并且第一压力介质管路包括配属于流入连接部的流入开口和配属于工作连接部的排流开口，所述流入开口和排流开口相应地通到活塞空腔中；至少一个在流入方向上释放第一压力介质管路的、可液压式解除阻断的、具备带密封面的关闭部的止回阀，通过该关闭部可以封闭阀门开口。根据第一方面，控制阀包括可弹性变形的关闭部，其中，该关闭部的密封面通过关闭部的弹性变形而可被移动到关闭位置中并且可被移动到打开位置中，在关闭位置中，密封面密封地贴靠阀门开口，在打开位置中，阀门开口被完全地打开，其中，控制活塞的开口中的一个充当阀门开口。根据第二方面，控制阀包括借助至少一个弹簧舌片被弹性地支承的关闭部。
文档编号F01L1/34GK102449273SQ201080023604
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月6日 优先权日2009年6月5日
发明者延斯·霍佩, 拉斯·布赫曼 申请人:谢夫勒科技有限两合公司