[发明专利]用于凸轮轴调节系统的控制阀的阀壳体以及用于制造阀壳体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于凸轮轴调节系统的控制阀的阀壳体，其包括用于固定在控制单元上的壳体法兰以及用于容纳控制活塞的基本上呈圆柱形的壳体部件。

此外，本发明还涉及一种用于制造上述阀壳体的方法。

背景技术

凸轮轴调节器作为凸轮轴调节系统的一部分用于有针对性地调节内燃机中的凸轮轴与曲轴之间的相位，并因此可以实现对阀控制时间的最佳调节。由此，例如可以提高内燃机的效率或者可以降低消耗。

凸轮轴调节器通常包括与曲轴抗相对转动地连接的定子和保持在所述定子中的转子。转子又与凸轮轴抗相对转动地连接，并且可以相对于定子地调节。对转子的调节通过向定子中构成的压力腔加载液压流体来实现。

为了能够确保这种压力加载而使用控制阀。这种控制阀通常由阀壳体和定位在阀壳体中的电磁操作的控制活塞组成。通过对该活塞的触发，可以调节液压流体的输入和输出并影响阀控制时间。在这种情况下，最佳阀控制时间直接作用于行驶功率以及燃料消耗和与此相关的排放量。

在这种情况下，通用的控制阀通常以如下阀壳体制造，所述阀壳体由于其实施为厚重的车削件而具有很高的重量。鉴于汽车工业对所使用的构件的减重和在其制造中降低制造成本的要求日益增加，因此厚重的阀壳体不是用于控制阀的阀壳体的持久解决方案。

发明内容

因此，本发明的第一个任务是，提供一种用于控制阀的阀壳体，其在确保其功能的情况下能够低成本地以尽可能小的重量得以制造。

本发明的第二个任务是，提供一种用于制造上述阀壳体的方法。

根据本发明，本发明的第一个任务通过用于凸轮轴调节系统的控制阀的阀壳体得以解决，所述阀壳体包括用于固定在控制单元上的壳体法兰以及用于容纳控制活塞的基本上呈圆柱形的壳体部件。在这种情况下设置的是，壳体部件通过形状配合的连接抗相对转动地固定在壳体法兰上。

本发明考虑到，在制造控制阀时通过使用厚重制成的阀壳体满足不了在重量和成本方面日益增加的要求。但是，通过制造彼此相连的单独的单一件提供了减轻重量的可能性。由此，在满足较低要求的情况下可以选择较轻的且成本较低的材料。

然而，在机械连接零件时有时会出现困难，尤其是在构件彼此之间的所不希望的扭转方面。这种运动会在安装状态下对凸轮轴调节器的触发产生不利影响，从而不能保证其运行安全性。

用于连接构件的其他可能性，例如将所形成的构件组压塑包封，在物流费用和投资及制造成本增加的背景下同样不是有意义的可选方案。

本发明通过两个构件之间的形状配合来实现壳体部件与壳体法兰之间的抗相对转动的固定。通过形状配合可以防止壳体部件与壳体法兰之间的相对运动，从而两个构件抗相对转动地相互靠置地固定。附加地，形状配合的连接可以传递特别高的力，并且提供理想的安全性以防止构件彼此意外地脱开。

由于形状配合的连接和与之相关的防扭转性，可以放弃一体式地和厚重地制造阀壳体或者用于将壳体部件与壳体法兰连接起来的高成本的制造步骤。

作为控制阀的一部分，阀壳体用于定位控制活塞。通过控制阀壳体内部的控制活塞并因此通过配量液压介质，可以实现对凸轮轴调节器的理想调节。为此，通常以电磁的方式来触发控制活塞，其中，触发可以通过固定在壳体法兰上的控制单元来实施。控制单元通常包括磁铁，该磁铁在通电时推动控制活塞。通过这种方式，在凸轮轴调节器的液压腔之间接通压力。相应未加载的液压腔与回流相连，从而液压流体可以流回到循环回路中。

控制活塞通常能轴向移动地支承在阀壳体的壳体部件中。壳体部件优选借助于压注工艺一件式地由塑料制成。通过使用塑料可以确保阀壳体的重量很轻。此外，通过选择塑料可以影响壳体部件的硬度和耐腐蚀性。

壳体部件例如能够以栅格的方式构成，其中，在栅格中能够安放过滤元件。过滤元件用于过滤调节凸轮轴所需要的液压介质中的污染颗粒。通过这种方式，可以避免颗粒到达凸轮轴调节器的液压腔中。

此外，在阀壳体内部或者在壳体部件内部可以布置有套筒，套筒用于引导控制活塞并且其合乎目的地同样带有栅格结构地构成。在这种情况下，套筒的栅格开口能够在安装状态下相对于壳体部件的栅格开口具有不同的宽度。在所有的设计方案中尤其保证了，足够大地设定用于配量液压流体的栅格开口。可选地或者附加地，也可以在套筒的开口中定位过滤元件。套筒优选由钢制成。

壳体法兰优选由金属材料制成。在这种情况下，金属材料能够以相应于环境条件和作用于它的力的方式来制造。优选使用钢。由此可以确保阀壳体所需要的稳定性。