WO2014177317A1

WO2014177317A1 - Hydraulikventil und schwenkmotorversteller

Info

Publication number: WO2014177317A1
Application number: PCT/EP2014/055233
Authority: WO
Inventors: Christian SCHEIBE; Dietmar Schulze
Original assignee: Hilite Germany Gmbh
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-11-06
Also published as: CN105102774B; EP2992190B1; DE102013104575A1; DE102013104575B4; CN105102774A; US10119432B2; EP2992190A1; US20160032792A1

Abstract

Hydraulikventil (30) für einen Schwenkmotorversteller, das Hydraulikventil (30) aufweisend ein Hülsenteil (31) mit einem Längskanal (38), einem von dem Längskanal (38) abgehenden ersten Querkanal (43) und einem von dem Längskanal (38) abgehenden zweiten Querkanal (44) und einen innerhalb des Längskanals (38) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage axialverschiebbar angeordneten druckausgeglichenen Hohlkolben (32), der Längskanal (38) aufweisend einen ersten Kanalabschnitt (40) mit einem größeren Innendurchmesser (D) und einen zweiten Kanalabschnitt (41) mit einem kleineren Innendurchmesser (d), wobei der erste Querkanal (43) von dem ersten Kanalabschnitt (40) und der zweite Querkanal (44) von dem zweiten Kanalabschnitt (41) abgeht wobei der Hohlkolben (32) mehrere erste Druckflächen (57, 58, 59) zur Beaufschlagung des Hohlkolbens (32) in Richtung der ersten Endlage und mehrere zweite Druckflächen (60, 61) zur Beaufschlagung des Hohlkolbens (32) in Richtung der zweiten Endlage aufweist und eine Gesamtfläche der ersten Druckflächen (57, 58, 59) einer Gesamtfläche der zweiten Druckflächen (60, 61) zumindest annähernd entspricht, und Schwenkmotorversteller mit einem Stator, einem relativ zu dem Stator zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren Rotor zum Verstellen einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine und einem derartigen Hydraulikventil (30) zum Steuern einer Verdrehung des Rotors.

Description

Hydraulikventil und Schwenkmotorversteller

Erfindung betrifft ein Hydraulikventil für einen Schwenkmotorversteller, das

Hydraulikventil aufweisend ein Hülsenteil mit einem Längskanal, einem von dem Längskanal abgehenden ersten Querkanal und einem von dem Längskanal abgehenden zweiten Querkanal und einen innerhalb des Längskanals zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage axialverschiebbar angeordneten druckausgeglichenen Hohlkolben, der Längskanal aufweisend einen ersten

Kanalabschnitt mit einem größeren Innendurchmesser und einen zweiten

Kanalabschnitt mit einem kleineren Innendurchmesser, wobei der erste Querkanal von dem ersten Kanalabschnitt und der zweite Querkanal von dem zweiten

Kanalabschnitt abgeht, der Hohlkolben aufweisend einen Längskanal mit einer axialen Öffnung, wenigstens einen Querkanal, einen ersten Kolbenabschnitt mit einem größeren Außendurchmesser und einen zweiten Kolbenabschnitt mit einem kleineren Außendurchmesser, wobei der Hohlkolben mit seinem ersten

Kolbenabschnitt dichtend toleriert an dem ersten Kanalabschnitt des Längskanals und mit seinem zweiten Kolbenabschnitt dichtend toleriert an dem zweiten

Kanalabschnitt des Längskanals geführt ist, und einen Schwenkmotorversteller.

Aus der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2012 106 096.7 ist ein Schwenkmotorversteller bekannt mit einem Hydraulikventil, das eine gestufte Bohrung mit von dieser abgehenden Arbeitsanschlüssen aufweist, wobei innerhalb der Bohrung ein druckausgeglichener Hohlkolben axialverschiebbar ist und mit einem ersten Außendurchmesser innerhalb eines Bohrungsabschnitt dichtend toleriert verschiebbar ist, wobei der Hohlkolben diesem ersten Außendurchmesser folgend benachbart eine Mantelfläche mit einem großen Außendurchmesser im axial Bereiche des einen Arbeitsanschlusses und eine Mantelfläche mit einen kleinen Außendurchmesser im Bereich des anderen Arbeitsanschlusses aufweist, wobei von den beiden Mantelflächen jeweils eine Zulaufkante und eine Ablaufkante abgehen, wobei die beiden Zulaufkanten voneinander hinfort weisen und die Ablaufkanten aufeinander zuweisen, so dass ein in einen Hohlraum des Hohlkolbens eingeleiteter Versorgungsdruck einerseits an einer projizierten Kreisfläche anliegt, die vom kleinen Außendurchmesser gebildet wird, sodass eine Kraft in einer Axialrichtung wirksam ist, wohingegen der Versorgungsdruck andererseits an einer projizierten Ringfläche anliegt, die sich aus dem großen Außendurchmesser abzüglich des ersten

Außendurchmessers bildet, um einen Schwenkmotorversteller mit einem

Hydraulikventil zu schaffen, dessen Druckmittelanschluss die beiden

Arbeitsanschlüsse auf einer gemeinsamen Seite axial benachbart sind. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird

ausdrücklich auf die deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2012 106 096.7 verwiesen. Die Lehre dieser Patentanmeldung ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieser Veröffentlichung sind

Merkmale des vorliegenden Dokuments.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Hydraulikventil baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere soll ein

Herstellungsaufwand insbesondere des Hohlkolbens verringert sein. Insbesondere soll ein Strömungswiderstand verringert sein. Insbesondere soll ein zumindest weitgehend rotationssymmetrischer Aufbau insbesondere des Hohlkolbens erzielt sein. Insbesondere sollen Schrägen vermieden sein.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Hydraulikventil für einen

Schwenkmotorversteller, das Hydraulikventil aufweisend ein Hülsenteil mit einem Längskanal, einem von dem Längskanal abgehenden ersten Querkanal und einem von dem Längskanal abgehenden zweiten Querkanal und einen innerhalb des Längskanals zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage

axialverschiebbar angeordneten druckausgeglichenen Hohlkolben, der Längskanal aufweisend einen ersten Kanalabschnitt mit einem größeren Innendurchmesser und einen zweiten Kanalabschnitt mit einem kleineren Innendurchmesser, wobei der erste Querkanal von dem ersten Kanalabschnitt und der zweite Querkanal von dem zweiten Kanalabschnitt abgeht, der Hohlkolben aufweisend einen Längskanal mit einer axialen Öffnung, wenigstens einen Querkanal, einen ersten Kolbenabschnitt mit einem größeren Außendurchmesser und einen zweiten Kolbenabschnitt mit einem kleineren Außendurchmesser, wobei der Hohlkolben mit seinem ersten Kolbenabschnitt dichtend toleriert an dem ersten Kanalabschnitt des Längskanals und mit seinem zweiten Kolbenabschnitt dichtend toleriert an dem zweiten

Kanalabschnitt des Längskanals geführt ist, wobei der Hohlkolben mehrere erste Druckflächen zur Beaufschlagung des Hohlkolbens in Richtung der ersten Endlage und mehrere zweite Druckflächen zur Beaufschlagung des Hohlkolbens in Richtung der zweiten Endlage aufweist und eine Gesamtfläche der ersten Druckflächen einer Gesamtfläche der zweiten Druckflächen zumindest annähernd entspricht.

Das Hydraulikventil kann dazu dienen, eine Verstellung eines

Schwenkmotorverstellers zu steuern. Das Hydraulikventil kann einen ersten

Arbeitsanschluss aufweisen. Das Hydraulikventil kann einen zweiten

Arbeitsanschluss aufweisen. Das Hydraulikventil kann einen Tankanschluss aufweisen. Das Hydraulikventil kann mithilfe eines elektromagnetischen Stellglieds betätigbar sein. Das Hydraulikventil kann ein 4/2-Wege-Ventil sein. Das

Hydraulikventil kann ein Proportionalventil sein. Das Hydraulikventil kann eine Längsachse aufweisen.

Das Hülsenteil kann eine hohlzylinderartige Form aufweisen. Der Längskanal des Hülsenteils kann sich entlang der Längsachse erstrecken. Der Längskanal kann ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen. Der Längskanal kann eine erste axiale Öffnung und eine zweite axiale Öffnung aufweisen. Der erste Kanalabschnitt und der zweite Kanalabschnitt können axial aufeinanderfolgend angeordnet sein. Der

Längskanal kann im Wesentlichen zwei unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Der Innendurchmesser des ersten Kanalabschnitts kann größer als der Innendurchmesser des zweiten Kanalabschnitts sein. Der Innendurchmesser des zweiten Kanalabschnitts kann kleiner als der Innendurchmesser des ersten

Kanalabschnitts sein.

Der Hohlkolben kann in Erstreckungsrichtung der Längsachse verschiebbar sein. Der Hohlkolben kann eine hohlzylinderartige Form aufweisen. Der Längskanal des Hohlkolbens kann ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen. Der Längskanal des Hohlkolbens kann eine axiale Öffnung aufweisen. Der Längskanal kann einseitig geschlossen sein. Der Längskanal des Hohlkolbens kann an einem der Öffnung gegenüberliegenden Ende geschlossen sein. Der erste Kolbenabschnitt und der zweite Kolbenabschnitt können axial aufeinanderfolgend angeordnet sein. Der erste Kolbenabschnitt längskanalöffnungsseitig angeordnet sein. Der Hohlkolben kann im Wesentlichen zwei unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen. Der

Außendurchmesser des ersten Kolbenabschnitts kann größer als der

Außendurchmesser des zweiten Kolbenabschnitts sein. Der Außendurchmesser des zweiten Kolbenabschnitts kann kleiner als der Außendurchmesser des ersten Kolbenabschnitts sein.

Der erste Kolbenabschnitt kann eine ringrippenartige Form aufweisen. Der erste Kolbenabschnitt kann wenigstens eine Steuerkante aufweisen. Die wenigstens eine Steuerkante des ersten Kolbenabschnitts kann zum Steuern eines Durchflusses durch den ersten Querkanal des Hülsenteils dienen. Der zweite Kolbenabschnitt kann eine ringrippenartige Form aufweisen. Der zweite Kolbenabschnitt kann wenigstens eine Steuerkante aufweisen. Die wenigstens eine Steuerkante des zweiten Kolbenabschnitts kann zum Steuern eines Durchflusses durch den zweiten Querkanal des Hülsenteils dienen.

In der ersten Endlage des Hohlkolbens kann ein Durchgang zwischen der axialen Öffnung und dem ersten Querkanal geschlossen sein. In der ersten Endlage des Hohlkolbens kann ein Durchgang zwischen der axialen Öffnung und dem zweiten Querkanal geöffnet sein. In der zweiten Endlage des Hohlkolbens kann ein

Durchgang zwischen der axialen Öffnung und dem ersten Querkanal geöffnet sein. In der zweiten Endlage des Hohlkolbens kann ein Durchgang zwischen der axialen Öffnung und dem zweiten Querkanal geschlossen sein.

Die Druckflächen des Hohlkolbens können jeweils axiale Druckflächen sein. Die Druckflächen des Hohlkolbens können jeweils zur Längsachse rechtwinklig angeordnet sein. Die Druckflächen des Hohlkolbens können jeweils eine ringartige Form aufweisen. Die ersten Druckflächen können zu dem offenen Ende des

Längskanals hin gerichtet sein. Die zweiten Druckflächen können zu dem

geschlossenen Ende des Längskanals hin gerichtet sein. Eine Gesamtfläche kann eine Flächensumme sein. Der Hohlkolben kann drei erste Druckflächen und zwei zweite Druckflächen aufweisen.

Der Hohlkolben kann axial zwischen dem ersten Kolbenabschnitt und dem zweiten Kolbenabschnitt einen radial zurückgesetzten dritten Kolbenabschnitt aufweisen, um einen Ringraum zu bilden, und der wenigstens eine Querkanal kann den Ringraum mit dem Längskanal verbinden. Der Hohlkolben kann an seinem dritten

Kolbenabschnitt eine Stufe aufweisen. Die Stufe kann rechtwinklig sein. Mit der Stufe kann eine Druckfläche gebildet sein.

Der Hohlkolben kann an einer der Öffnung zugeordneten Stirnseite eine erste Druckfläche, an dem ersten Kolbenabschnitt eine zweite Druckfläche, an der Stufe des dritten Kolbenabschnitts eine zweite Druckfläche, an dem zweiten

Kolbenabschnitt eine erste Druckfläche und an dem geschlossenen Ende des Längskanals eine erste Druckfläche aufweisen. Der Hohlkolben kann an dem mit dem dritten Kolbenabschnitt gebildeten Ringraum Druckflächen aufweisen. Der Hohlkolben kann an seinem Längskanal Druckflächen aufweisen.

Das Hülsenteil kann eine axiale Öffnung aufweisen und ausgehend von der Öffnung können zuerst der erste Querkanal und nachfolgend der zweite Querkanal angeordnet sein. Zwischen der Öffnung des Hülsenteils und dem ersten Querkanal kann ein dritter Querkanal angeordnet sein. In der Öffnung des Hülsenteils kann ein Rückschlagventil angeordnet sein. Das Rückschlagventil kann in einer

Einlassrichtung öffnend und in einer Auslassrichtung schließend sein. Eine

Einlassrichtung kann von außen in den Längskanal gerichtet sein. Eine

Auslassrichtung kann von dem Längskanal nach außen gerichtet sein. Das

Rückschlagventil kann unter Einfluss einer Druckmittelströmung selbsttätig offenbar und/oder schließbar sein.

Der Öffnung des Hülsenteils kann ein Druckanschluss, dem ersten Querkanal kann ein erster Arbeitsanschluss, dem zweiten Querkanal kann ein zweiter

Arbeitsanschluss und dem dritten Querkanal kann ein Tankanschluss zugeordnet sein. Der Druckmittelanschluss kann ein axialer Anschluss sein. Die Arbeitsanschlüsse und der Tankanschluss können zu der Längsachse rechtwinklige Achsen aufweisen. Die Arbeitsanschlüsse und der Tankanschluss können radiale Anschlüsse sein. Ein Arbeitsanschluss kann zur Durchströmung in beide

Durchflussrichtungen bestimmt sein.

Außerdem erfolgt die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe mit einem Schwenkmotorversteller mit einem Stator und einem relativ zu dem Stator zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren Rotor zum Verstellen einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei der

Schwenkmotorversteller zum Steuern einer Verdrehung des Rotors ein derartiges Hydraulikventil aufweist.

Der Schwenkmotorversteller kann ein Nockenwellenversteller sein. Die

Brennkraftmaschine kann eine Antriebswelle, wie Kurbelwelle, aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann wenigstens eine Nockenwelle aufweisen. Die

Brennkraftmaschine kann Ventile aufweisen. Die wenigstens eine Nockenwelle kann zur Betätigung der Ventile dienen. Die Brennkraftmaschine kann zum Antrieb des Kraftfahrzeugs dienen. Der Schwenkmotorversteller kann zur Anordnung in einem Ventiltrieb der Brennkraftmaschine zwischen der Antriebswelle und der wenigstens einen Nockenwelle dienen. Der Schwenkmotorversteller kann zum Verstellen einer relativen Drehlage zwischen der Antriebsswelle und der wenigstens einen

Nockenwelle dienen. Der Schwenkmotorversteller kann zur Phasenverstellung der Nockenwelle dienen. Der Schwenkmotorversteller kann dazu dienen, Steuerzeiten zu verstellen. Der Schwenkmotorversteller kann zur Verstellung in Richtung früh und/oder in Richtung spät dienen.„Früh" kann bedeuten, dass Ventile der

Brennkraftmaschine bezogen auf eine Drehlage der Antriebswelle früh geöffnet und/oder geschlossen werden.„Spät" kann bedeuten, dass Ventile der

Brennkraftmaschine bezogen auf eine Drehlage der Antriebswelle spät geöffnet und/oder geschlossen werden. Der Schwenkmotorversteller kann eine Drehachse aufweisen, um die der Stator und der Rotor zusammen drehbar und relativ

zueinander verdrehbar sind. Mit„kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet.

Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.

Mit der Erfindung ist ein Herstellungsaufwand insbesondere des Hohlkolbens verringert. Ein Strömungswiderstand ist verringert. Ein zumindest weitgehend rotationssymmetrischer Aufbau insbesondere des Hohlkolbens ist erzielt. Schrägen sind vermieden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

Fig. 1 in einer geschnittenen Darstellung einen Schwenkmotorversteller und

Fig. 2 in einer geschnittenen Darstellung ein Hydraulikventil zum Steuern

eines Schwenkmotorverstellers.

Mit einem Schwenkmotorversteller 14 gemäß Fig. 1 wird während des Betriebes eines Verbrennungsmotors die Winkellage an der Nockenwelle 18 gegenüber einem Antriebsrad 2 stufenlos verändert. Durch Verdrehen der Nockenwelle 18 werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile so verschoben, dass der Verbrennungsmotor bei der jeweiligen Drehzahl seine optimale Leistung bringt. Der Schwenkmotorversteller 14 weist einen zylindrischen Stator 1 auf, der drehfest mit dem Antriebsrad 2 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 2 ein Kettenrad, über das eine nicht näher dargestellte Kette geführt ist. Das Antriebsrad 2 kann aber auch ein Zahnriemenrad sein, über das ein Antriebsriemen als

Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Antriebsrad 2 ist der Stator 1 mit der Kurbelwelle antriebsverbunden. Der Stator 1 umfasst einen zylindrischen Statorgrundkörper 3, an dessen Innenseite radial nach innen in gleichen Abständen Stege 4 abstehen. Zwischen benachbarten Stegen 4 werden Zwischenräume 5 gebildet, in die, über ein in Fig. 2 näher dargestelltes zentral angeordnetes Hydraulikventil gesteuert, Druckmedium

eingebracht wird. Zwischen benachbarten Stegen 4 ragen Flügel 6, die radial nach außen von einer zylindrischen Rotornabe 7 eines Rotors 8 abstehen. Diese Flügel 6 unterteilen die Zwischenräume 5 zwischen den Stegen 4 jeweils in zwei

Druckkammern 9 und 10. Die eine Druckkammer 9 ist der Verstellung in Richtung „Früh" zugeordnet, wohingegen die andere Druckkammer der Verstellung in Richtung „Spät" zugeordnet ist.

Die Stege 4 liegen mit ihren Stirnseiten dichtend an der Außenmantelfläche der Rotornabe 7 an. Die Flügel 6 ihrerseits liegen mit ihren Stirnseiten dichtend an der zylindrischen Innenwand des Statorgrundkörpers 3 an.

Der Rotor 8 ist drehfest mit der Nockenwelle 18 verbunden. Um die Winkellage zwischen der Nockenwelle 18 und dem Antriebsrad 2 zu verändern, wird der Rotor 8 relativ zum Stator 1 gedreht. Hierzu wird je nach gewünschter Drehrichtung das Druckmedium in den Druckkammern 9 oder 10 unter Druck gesetzt, während die jeweils anderen Druckkammern 10 oder 9 zum Tank T hin entlastet werden. Um den Rotor 8 gegenüber dem Stator 1 entgegen dem Uhrzeigersinn in die dargestellte Stellung zu verschwenken, wird vom Hydraulikventil ein ringförmiger erster ringförmiger Rotorkanal in der Rotornabe 7 unter Druck gesetzt. Von diesem ersten Rotorkanal führen dann weitere Kanäle 1 1 in die Druckkammern 10. Dieser erste Rotorkanal ist dem ersten Arbeitsanschluss A zugeordnet. Um den Rotor 8 hingegen im Uhrzeigersinn zu verschwenken, wird vom Hydraulikventil ein zweiter ringförmiger Rotorkanal in der Rotornabe 7 unter Druck gesetzt, in den Kanäle 13 münden. Dieser zweite Rotorkanal ist dem zweiten Arbeitsanschluss B zugeordnet. Diese beiden Rotorkanäle sind bezüglich einer Zentralachse 22 axial beabstandet zueinander angeordnet, so dass diese in der Zeichnungsebene von Fig. 1 verdeckt

hintereinander liegen. Der Schwenkmotorversteller 14 ist auf die als Hohlrohr 16 ausgeführte gebaute Nockenwelle 18 aufgesetzt. Dazu ist der Rotor 8 auf die Nockenwelle 18 gesteckt. Das Hohlrohr 16 weist Bohrungen auf, welche die den beiden Arbeitsanschlüssen A, B zugeordneten Rotorkanäle hydraulisch mit Querbohrungen in einer Buchse des Hydraulikventils verbinden.

Somit ist der Schwenkmotorversteller 14 mittels eines Hydraulikventils schwenkbar.

Fig. 2 zeigt ein Hydraulikventil 30 zum Steuern eines Schwenkmotorverstellers, wie Schwenkmotorversteller 14 gemäß Fig. 1 . Das Hydraulikventil 30 weist ein Hülsenteil

31 auf. Das Hydraulikventil 30 weist einen Hohlkolben 32 auf. Das Hydraulikventil 30 weist ein Abstützelement 33 auf. Das Hydraulikventil 30 weist eine Feder 34 auf. Das Hydraulikventil 30 weist ein Rückschlagventil 35 auf. Das Hydraulikventil 30 weist eine Längsachse 36 auf. Der Hohlkolben 32 ist relativ zu dem Hülsenteil 31 in axialer Richtung zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage begrenzt verlagerbar. Mithilfe der Feder 34 ist der Hohlkolben 32 in Richtung der ersten Endlage beaufschlagt. Ein Stellglied 37 dient zur Beaufschlagung des Hohlkolbens

32 entgegen einer Kraft der Feder 34 in Richtung der zweiten Endlage. Das

Hydraulikventil 30 weist einen Druckanschluss P, eine Tankanschluss T, einen ersten Arbeitsanschluss A und einen zweiten Arbeitsanschluss B auf. Die Arbeitsanschlüsse A, B dienen zur hydraulischen Verbindung mit Druckkammern eines

Schwenkmotorverstellers, wie Druckkammern 9, 10 eines Schwenkmotorverstellers 14 gemäß Fig. 1 .

Das Hülsenteil 31 weist einen zentralen Längskanal 38 auf. Der Längskanal 38 erstreckt sich entlang der Längsachse 36. Der Längskanal 38 weist eine axiale Öffnung 39 auf. Der Längskanal 38 weist einen ersten Kanalabschnitt 40 mit einem größeren Innendurchmesser D und einen zweiten Kanalabschnitt 41 mit einem kleinerer d Innendurchmesser auf. Der erste Kanalabschnitt 40 ist an der Seite des Längskanals 38 angeordnet, an der die Öffnung 39 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Kanalabschnitt 40 und dem zweiten Kanalabschnitt 41 weist der Längskanal 38 eine Stufe auf. Der Öffnung 39 ist der Druckanschluss P des Hydraulikventils 30 zugeordnet. Das Hülsenteil 31 weist Querkanäle 42, 43, 44 auf. Die Querkanäle 42, 43 sind an dem ersten Kanalabschnitt 40 des Längskanals 38 angeordnet. Dem Querkanal 42 ist der Tankanschluss T des Hydraulikventils 30 zugeordnet. Dem Querkanal 43 ist der erste Arbeitsanschluss A des Hydraulikventils 30 zugeordnet. Der Querkanal 44 ist an dem zweiten Kanalabschnitt 41 des Längskanals 38 angeordnet. Dem Querkanal 44 ist der zweite Arbeitsanschluss B des

Hydraulikventils 30 zugeordnet. Von dem Druckanschluss P aus betrachtet folgt in axialer Richtung der Tankanschluss T, gefolgt von dem ersten Arbeitsanschluss A, gefolgt von dem zweiten Arbeitsanschluss B.

Radial außenseitig ist an dem Hülsenteil 31 eine Nut zur Aufnahme einer Dichtung angeordnet. Die Nut ist in axialer Richtung zwischen den Querkanälen 43, 44 angeordnet. An dem dem Druckanschluss P zugeordneten Ende weist das Hülsenteil 31 ein Außengewinde auf. An dem gegenüberliegenden Ende weist das Hülsenteil 31 einen Kragenabschnitt auf.

Der Hohlkolben 32 ist innerhalb des Hülsenteils 31 angeordnet. Der Hohlkolben 32 weist einen zentralen Längskanal 45 auf. Der Längskanal 45 erstreckt sich entlang der Längsachse 36. Der Längskanal 45 weist eine axiale Öffnung 46 auf. An seinem gegenüberliegenden Ende ist der Längskanal 45 geschlossen. Der Hohlkolben 32 weist Querkanäle, wie 47, auf. Der Hohlkolben 32 weist radial außen

unterschiedliche Durchmesser auf. Der Hohlkolben 32 weist einen mehrfach gestuften Außendurchmesser auf. Der Hohlkolben 32 weist einen ersten

Kolbenabschnitt 48 auf, dessen Außendurchmesser D einem Innendurchmesser des ersten Kanalabschnitts 40 des Längskanals 38 des Hülsenteils 31 entspricht. Der erste Kolbenabschnitt 48 des Hohlkolbens 32 weist eine ringstegartige Form auf. Der Hohlkolben 32 ist mit seinem ersten Kolbenabschnitt 48 an dem ersten

Kanalabschnitt 40 des Längskanals 38 des Hülsenteils 31 dicht geführt. Der

Hohlkolben 32 weist einen zweiten Kolbenabschnitt 49 auf, dessen

Außendurchmesser d einem Innendurchmesser des zweiten Kanalabschnitts 41 des Längskanals 38 des Hülsenteils 31 entspricht. Der zweite Kolbenabschnitt 49 des Hohlkolbens 32 weist eine ringstegartige Form auf. Der Hohlkolben 32 ist mit seinem zweiten Kolbenabschnitt 49 an dem zweiten Kanalabschnitt 41 des Längskanals 38 des Hülsenteils 31 dicht geführt. An seinem der Öffnung 46 zugewandten Ende weist der Hohlkolben 32 einen

Kolbenabschnitt 50 mit einem gegenüber dem Durchmesser D des ersten

Kolbenabschnitts 48 kleineren Außendurchmesser auf. Zwischen diesen

Kolbenabschnitten 48, 50 ist eine Stufe gebildet, die als axiale Anlagefläche für die Feder 34 dient. Zwischen diesen Kolbenabschnitten 48, 50 ist ein erster Ringraum 51 gebildet. Axial zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 48 und dem zweiten

Kolbenabschnitt 49 weist der Hohlkolben 32 einen dritten Kolbenabschnitt 52 mit einem gegenüber dem Durchmesser des zweiten Kolbenabschnitts 49 kleineren Außendurchmesser auf. Der dritten Kolbenabschnitt 52 weist eine Stufe auf.

Zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 48 und dem zweiten Kolbenabschnitt 49 ist ein zweiter Ringraum 53 gebildet, der mithilfe der Querkanäle 47 mit dem Längskanal 45 verbunden ist.

Der Hohlkolben 32 weist Steuerkanten 54, 55, 56 auf. Die Steuerkanten 54, 55 sind an dem ersten Kolbenabschnitt 48 des Hohlkolbens 32 angeordnet. Die

Steuerkanten 54, 55 sind axial voneinander weg gerichtet. Die Steuerkanten 54, 55 korrespondieren mit dem Querkanal 43 des Hülsenteils 31 . Die Steuerkante 56 ist an dem zweiten Kolbenabschnitt 49 des Hohlkolbens 32 angeordnet. Die Steuerkante 56 ist axial der Steuerkante 55 entgegen gerichtet. Die Steuerkante 56

korrespondiert mit dem Querkanal 44 des Hülsenteils 31 .

Der Hohlkolben 32 weist erste Druckflächen 57, 58, 59 und zweite Druckflächen 60, 61 auf. Die Druckflächen sind axiale gerichtete Flächen. Die ersten Druckflächen 57, 58, 59 und die zweiten Druckflächen 60, 61 sind einander entgegen gerichtet. Die ersten Druckflächen 57, 58, 59 weisen eine Gesamtfläche auf, die einer

Gesamtfläche der zweiten 60, 61 Druckflächen entspricht. Damit ist der Hohlkolben 32 druckausgeglichen. Eine erste Druckfläche 57 ist an dem Ende des Hohlkolbens 32 angeordnet, an dem die Öffnung 46 angeordnet ist. Eine erste Druckfläche 58 ist an dem zweiten Kolbenabschnitt 49 des Hohlkolbens 32, an die Steuerkante 56 anschließend angeordnet und zu dem zweiten Ringraum 53 hin gerichtet. Eine erste Druckfläche 59 ist an dem geschlossenen Ende des Längskanals 45 gebildet. Eine zweite Druckfläche 60 ist an dem ersten Kolbenabschnitt 48 des Hohlkolbens 32, an die Steuerkante 55 anschließend angeordnet und zu dem zweiten Ringraum 53 hin gerichtet. Eine zweite Druckfläche 60 ist mit der Stufe des dritten Kolbenabschnitts 52 gebildet.

Das Abstützelement 33 weist eine hülsenartige Form auf. Das Abstützelement 33 ist in dem Längskanal 38 des Hülsenteils 31 angeordnet. Das Abstützelement 33 ist an einer der Öffnung 39 des Längskanals 38 zugewandten Seite axial neben dem Querkanal 42 angeordnet. Das Abstützelement 33 ist mit dem Hülsenteil 31 fest verbunden. Das Abstützelement 33 ist in das Hülsenteil 31 eingepresst. Die Feder 34 stützt sich an dem Abstützelement 33 ab. Die Feder 34 ist eine

Schraubendruckfeder. Durch eine angepasste Positionierung des Abstützelements 33 in dem Hülsenteil 31 ist eine Federvorspannung einstellbar. Der Hohlkolben 32 ist an seinem der Öffnung 46 gegenüberliegenden Ende mit dem Stellglied 37 verbunden. Das Stellglied ist ein elektromagnetischer Aktuator mit einer

Stößelstange, die mit dem Hohlkolben 32 verbunden ist. Die Stößelstange ist in den Hohlkolben 32 eingepresst. Die Stößelstange verschließt den Längskanal 45 des Hohlkolbens 32 endseitig. Die Stößelstange bildet mit ihrer längskanalseitigen Stirnfläche eine erste Druckfläche 59. Mithilfe des Stellglieds 37 ist der Hohlkolben 32 entgegen einer Kraft der Feder 34 axial verlagerbar, um einen Durchfluss zwischen den Anschlüssen P, T, A, B des Hydraulikventils zu steuern.

In der ersten Endlage ist der Hohlkolben 32 bezogen auf Fig. 2 nach links

verschoben. In der ersten Endlage des Hohlkolbens 32 ist ein Durchgang zwischen der Öffnung 39 und dem Querkanal 44 gebildet. In der ersten Endlage sind der Druckanschluss P und der zweite Arbeitsanschluss B des Hydraulikventils 30 miteinander fluidleitend verbunden und der zweite Arbeitsanschluss B kann hydraulisch mit Druck beaufschlagt werden. In der zweiten Endlage ist der

Hohlkolben 32 bezogen auf Fig. 2 nach rechts verschoben. In der zweiten Endlage des Hohlkolbens 32 ist ein Durchgang zwischen der Öffnung 39 und dem Querkanal 43 gebildet. In der zweiten Endlage sind der Druckanschluss P und der erste

Arbeitsanschluss A des Hydraulikventils 30 miteinander fluidleitend verbunden und der erste Arbeitsanschluss A kann hydraulisch mit Druck beaufschlagt werden. Das Rückschlagventil 35 ist in der Öffnung 39 des Längskanals 38 des Hülsenteils 31 angeordnet. Das Rückschlagventil 35 dient dazu, einen Durchfluss von dem Druckanschluss P zu den Arbeitsanschlüssen A, B zu ermöglichen und einen Rückfluss von den Arbeitsanschlüssen A, B zu dem Druckanschluss P zu sperren.

Bezugszeichen Stator

Antriebsrad

Statorgrundkörper

Stege

Zwischenräume

Flügel

Rotornabe

Rotor

Druckkammer

Kanal

Schwenkmotorversteller

Hohlrohr

Nockenwelle

Zentralachse Hydraulikventil

Hülsenteil

Hohlkolben

Abstützelement

Feder

Rückschlagventil

Längsachse

Stellglied

Längskanal

Öffnung

erster Kanalabschnitt

zweiter Kanalabschnitt

Querkanal Querkanal

Querkanal

Längskanal

Öffnung

Querkanal

erster Kolbenabschnitt zweiter Kolbenabschnitt Kolbenabschnitt erster Ringraum dritter Kolbenabschnitt zweiter Ringraum Steuerkante

Steuerkante

erste Druckfläche erste Druckfläche erste Druckfläche zweite Druckfläche zweite Druckfläche

Claims

Patentansprüche

1 . Hydraulikventil (30) für einen Schwenkmotorversteller (14), das Hydraulikventil (30) aufweisend ein Hülsenteil (31 ) mit einem Längskanal (38), einem von dem Längskanal (38) abgehenden ersten Querkanal (43) und einem von dem

Längskanal (38) abgehenden zweiten Querkanal (44) und einen innerhalb des Längskanals (38) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage axialverschiebbar angeordneten druckausgeglichenen Hohlkolben (32), der Längskanal (38) aufweisend einen ersten Kanalabschnitt (40) mit einem größeren Innendurchmesser (D) und einen zweiten Kanalabschnitt (41 ) mit einem kleineren Innendurchmesser (d), wobei der erste Querkanal (43) von dem ersten

Kanalabschnitt (40) und der zweite Querkanal (44) von dem zweiten

Kanalabschnitt (41 ) abgeht, der Hohlkolben (32) aufweisend einen Längskanal (45) mit einer axialen Öffnung (46), wenigstens einen Querkanal (47), einen ersten Kolbenabschnitt (48) mit einem größeren Außendurchmesser (D) und einen zweiten Kolbenabschnitt (49) mit einem kleineren Außendurchmesser (d), wobei der Hohlkolben (32) mit seinem ersten Kolbenabschnitt (48) dichtend toleriert an dem ersten Kanalabschnitt (40) des Längskanals (38) und mit seinem zweiten Kolbenabschnitt (49) dichtend toleriert an dem zweiten Kanalabschnitt (41 ) des Längskanals (38) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der

Hohlkolben (32) mehrere erste Druckflächen (57, 58, 59) zur Beaufschlagung des Hohlkolbens (32) in Richtung der ersten Endlage und mehrere zweite

Druckflächen (60, 61 ) zur Beaufschlagung des Hohlkolbens (32) in Richtung der zweiten Endlage aufweist und eine Gesamtfläche der ersten Druckflächen (57, 58, 59) einer Gesamtfläche der zweiten Druckflächen (60, 61 ) zumindest annähernd entspricht.

2. Hydraulikventil (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der

Hohlkolben (32) drei erste Druckflächen (57, 58, 59) und zwei zweite

Druckflächen (60, 61 ) aufweist.

3. Hydraulikventil (30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkolben (32) axial zwischen dem ersten Kolbenabschnitt (48) und dem zweiten Kolbenabschnitt (49) einen radial zurückgesetzten dritten Kolbenabschnitt (52) aufweist, um einen Ringraum (53) zu bilden, und der wenigstens eine Querkanal (47) den Ringraum (53) mit dem Längskanal (45) des Hohlkolbens (32) verbindet.

4. Hydraulikventil (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Hohlkolben (32) an seinem dritten Kolbenabschnitt (52) eine Stufe aufweist.

5. Hydraulikventil (30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskanal (45) des Hohlkolbens (32) an einem der Öffnung (46) gegenüberliegenden Ende geschlossen ist.

6. Hydraulikventil (30) wenigstens nach den vorhergehenden Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkolben (32) an einer der Öffnung (46) zugeordneten Stirnseite eine erste Druckfläche (57), an dem ersten

Kolbenabschnitt (48) eine zweite Druckfläche (60), an der Stufe des dritten Kolbenabschnitts (52) eine zweite Druckfläche (61 ), an dem zweiten

Kolbenabschnitt (49) eine erste Druckfläche (58) und an dem geschlossenen Ende des Längskanals (45) eine erste Druckfläche (59) aufweist.

7. Hydraulikventil (30) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenteil (31 ) eine axiale Öffnung (39) aufweist und ausgehend von der Öffnung (39) zuerst der erste Querkanal (43) und nachfolgend der zweite Querkanal (44) angeordnet sind.

8. Hydraulikventil (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Öffnung (39) des Hülsenteils (31 ) und dem ersten Querkanal (43) ein dritter Querkanal (42) angeordnet ist.

9. Hydraulikventil (30) nach wenigstens einem der Ansprüche 7-8, dadurch

gekennzeichnet, dass in der Öffnung (39) des Hülsenteils (31 ) ein

Rückschlagventil (35) angeordnet ist.

10. Hydraulikventil (30) nach wenigstens einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnung (39) des Hülsenteils (31 ) ein Druckanschluss (P), dem ersten Querkanal (43) ein erster Arbeitsanschluss (A), dem zweiten Querkanal (44) ein zweiter Arbeitsanschluss (B) und dem dritten Querkanal (42) ein Tankanschluss (T) zugeordnet ist.

1 1 . Schwenkmotorversteller (14) mit einem Stator (1 ) und einem relativ zu dem Stator (1 ) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren Rotor (8) zum Verstellen einer Nockenwelle (18) einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotorversteller (14) zum Steuern einer Verdrehung des Rotors (8) ein Hydraulikventil (30) nach wenigsten einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.