CN102725485A - 凸轮轴调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸轮轴调节器（2），其具有由板材制成的锁定盖（1），其中，锁定盖（1）具有主要呈盘片式的底面（3）和用于容纳弹簧盖（31）的束圈（7），所述束圈沿轴向（5）延伸、至少部分地环绕所述底面（3）。通过与拉伸的束圈（7）组合的、由板材制成的锁定盖（1）的制造，可以简单且成本低廉地制造锁定盖（1），并且尽管材料厚度小仍提供足够高的强度。

Description

凸轮轴调节器

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴调节器，其具有锁定盖，其中，所述锁定盖具有主要呈盘片式的底面和用于容纳弹簧盖的束圈，所述束圈沿轴向方向延伸并且至少部分地环绕所述底面。

背景技术

DE 10 2006 002 993 A1公开了以一种开头所述类型的凸轮轴调节器。该凸轮轴调节器具有锁定盖，该锁定盖一体式地由盘片、轴向隆起部以及链轮制成。锁定盖的隆起部构造成环绕盘片的束圈。由板材制成的弹簧盖插入由束圈构成的内部空间中。弹簧盖径向在外部弯曲，并且在插入到隆起部中之后径向向内变形。由此，弹簧盖在隆起部的内孔的径向挤压下贴紧。

凸轮轴调节器原则上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。通常凸轮轴调节器具有与曲轴抗相对转动地连接的定子和保持在该定子中的转子。转子抗相对转动地与凸轮轴连接，并且可以相对于定子调节。经由这种调节可以在预定角度范围内达到凸轮轴相对于定子的转动。由此例如可以有针对性地提高内燃机功率或者降低内燃机消耗。

通常锁定盖固定在定子上。锁定盖密封凸轮轴调节器的液压室，并且此外还可以构造用于保持复位弹簧。

总而言之，在内燃机的运行中，高的力作用于凸轮轴调节器的各个构件。凸轮轴调节器的各个构件相应稳定地设计，以便承受这种要求。相应地，制造成本相当高。

发明内容

因而本发明的任务在于给出一种具有锁定盖的凸轮轴调节器，其在内燃机运行中的功能可靠的同时使得成本低廉的制造成为可能。

根据本发明，本发明任务通过具有根据权利要求1的特征组合的凸轮轴调节器解决。

因而设置有如下锁定盖，所述锁定盖具有主要呈盘片式的底面和用于容纳弹簧盖的束圈，所述束圈沿轴向方向延伸并且至少部分地环绕所述底面。在此，所述锁定盖由板材制成。

锁定盖作为凸轮轴调节器的部件必须在运行时承受高的力。锁定盖尤其必须承受高的油压，以及必要时必须给予复位弹簧足够的支承。因此迄今为止本领域技术人员将锁定盖制成为实心的构件。然而实心的制造带来高的材料成本以及高的重量。

在考虑到前述内容情况下，本发明意外地认识到，在设置沿轴向拉伸的束圈情况下，锁定盖可以由板材制成，而这不与凸轮轴调节器的功能性丧失相关联。也就是说，锁定盖的束圈（该束圈至少部分地环绕锁定盖的底面）保证了必要的形状稳定性。因而尽管板材的材料厚度小，但是即使在已装配和负荷状态下也保证锁定盖的稳定性。因此本发明解除了专业领域迄今为止的偏见。

通过至少部分地环绕底面的束圈达到足够高的构件刚性。束圈提高锁定盖的外直径处的弯曲刚性，从而使得锁定盖可以承受高的力。额外地，束圈还可以用于轻松地安置弹簧盖。为此，束圈的内和/或外周面还可以配备一定数量的固定件。额外地，还可以将束圈用于例如固定其他构件。此外，锁定盖由板材制造与特别少的材料成本相关联，并且由于板材的少的重量，锁定盖可以设计得特别轻。

此处，板材理解为由金属制成的扁平产品，其例如可以出自轧制过程。锁定盖尤其可以由材料厚度小于3mm的薄板制成。因而板材的使用允许制造重量最优化的锁定盖。

所述锁定盖的底面主要呈盘片式地设计。所述底面可以具有缺口，所述缺口尤其用于容纳凸轮轴。此外，在所述底面中可以引入锁定滑道用于锁定转子与定子。为此，必要的话还引入油道，所述油道用于向锁定滑道供给液压流体，尤其是油。另外，在底面中优选构造孔，所述孔可以用于将锁定盖固定在定子上。

此外，所述锁定盖的底面可以构造用于将复位弹簧保持或者固定在例如弹簧固定点处。复位弹簧用于使得转子相对于定子转动，从而，例如在内燃机停机并且因而油压下降情况下，转子可以进入其初始位置或者基本位置中。转子和定子以这种方式进入锁定位置。

按照有利方式，所述锁定盖被制成板材成形件。成形方法例如深拉方法特别好地适合于制造金属构件，这是因为该方法已充分公知并且易于执行。相应地，制造成本和成本可以保持很小。

通过卡止连接，构件能够以简单和快速方式彼此连接。因而优选在所述束圈上设置有一定数量的分别沿周向取向的卡止凸起部。所述卡止凸起部尤其在束圈上压印，并且可以用于简单地安置其他构件。两个可运动构件以这种方式可以轴向相对彼此固定在设置的位置处。在此，经由所述卡止凸起部与第二构件（例如弹簧盖）上的相应固定件之间的形状配合形成所述连接。所述卡止凸起部在锁定盖的圆周上相应形成弹簧盖的轴向的防脱出保障。

在本发明一个有利设计中，所述或每个卡止凸起部布置在所述束圈内周面上。因而可以将另外的构件如弹簧盖布置在锁定盖的束圈之内，为此，所述弹簧盖在其外周面上具有一定数量的相应的形状配合件。这些形状配合件例如可以设计成沿周向的卡边，在已安装状态下，所述卡止凸起部钩住所述卡边。于是，所述弹簧盖能够以简单方式轴向地推入所述锁定盖的束圈，在那里通过卡接保持。由此简化了安装。额外地可以通过弹簧盖容纳在锁定盖内部而利用运行时作用于构件的离心力。弹簧盖的束圈通过旋转运动径向向外被挤压向锁定盖的束圈，从而使得形状配合件之间的连接在运行时也不能松开。

在本发明更加有利的设计中，所述或每个卡止凸起部沿周向呈楔形地构造。通过这种设计可以在凸轮轴调节器右转或左转时额外保障彼此连接的或者说成对的部件。总而言之，布置在锁定盖的束圈上的卡止凸起部使得将另外的盖子或者一般地将构件简单且紧凑地固定在锁定盖上成为可能。卡止连接额外提供了简单拆卸弹簧盖的可能性。

优选在所述束圈上布置有一定数量的分别径向下沉的兜纳部。所述兜纳部用于另外的构件的、如尤其是弹簧盖的防拧转保障。凸起部形式的形状配合件例如可以咬合入这些兜纳部，并且如此地阻止两个彼此连接的构件相对彼此拧转。

为了能够将弹簧盖安置在锁定盖的束圈之内，按照有利方式，所述或每个兜纳部布置在所述束圈的所述内周面上。因而，已引入的弹簧盖可以经由布置在弹簧盖上的凸起部咬合入锁定盖的兜纳部中而可靠地保持在束圈之内。

按照适当方式在锁定盖的底面中引入锁定滑道和油道。锁定滑道用于抗相对转动地锁定转子。锁定滑道尤其以凹部的形式引入到锁定盖的底面中。用于锁定（也就是形状配合地、机械地连接）转子与定子的柱塞可以嵌入该凹部中。在此，所述柱塞使得转子固定在设置的位置处。为了松开连接可以将柱塞从凹部抽出。这通过向锁定滑道施加油而发生，为此利用油道。

所述油道优选与所述锁定滑道间隔地引入。因而，仅当通过插入定子中的转子在油道与锁定滑道之间形成连接时才能向锁定滑道施加油。为此，转子具有“补充的”油道。通过这种设计阻止调节状态下的外部泄漏，这是因为在该时间点，锁定滑道与油道之间不存在连接。

还优选在所述底面中压印出一定数量的主要呈空心圆柱形的螺母座。螺母可以压入所述螺母座中。经由所压入的螺母能够以简单方式引入螺纹到锁定盖的底面中。所述螺纹用于容纳固定件，尤其如螺栓，从而可以连接锁定盖与定子。所压印出的螺母座还导致所压入螺母的螺纹轴线的垂直度的改善。

在本发明一个特别有利的设计中，所述凸轮轴调节器包括弹簧盖，所述弹簧盖具有主要呈盘片式的底面并且具有沿轴向方向延伸的、至少部分地环绕所述底面的束圈，其中，所述弹簧盖以其束圈插入到所述锁定盖的束圈中。

弹簧盖可以在已装配状态下与锁定盖连接，并且尤其用于支撑复位弹簧。在此，复位弹簧可以在预紧情况下固定在锁定盖上，尤其是固定在锁定盖底面上的保持件处或者弹簧固定点处。基于复位弹簧的预紧，该复位弹簧具有高的复位力，应当相应地定位在使得弹簧保持形状的两个构件之间。

所述凸轮轴调节器的所述弹簧盖在其束圈的外周面上具有一定数量的与所述锁定盖的束圈协同作用的形状配合件。所述形状配合件可以各种不同方式设计。在此，尤其作如下设置，即，所述形状配合件构造用于将弹簧盖保持在锁定盖中，从而可以与锁定盖稳固连接。例如可以设置弹簧盖与锁定盖之间的卡止连接。

弹簧盖的束圈至少部分地环绕弹簧盖的底面，所述底面具有用于容纳凸轮轴的缺口。由此，弹簧盖获得稳定性，这是因为束圈提高弹簧盖的构件刚性，并且可以补偿或者阻止在外力影响下的不期望的变形。

按照有利方式，所述弹簧盖被制成板材成形件。板材的使用带来仅很小的材料成本，并且提供了以很少重量制造弹簧盖的可能性。此外，成形方法易于执行。因此仅需要很少的制造成本，从而可以保持很小的生产成本。

在本发明一个有利的设计中，沿周向布置的、径向向外指向的卡边设置为弹簧盖的形状配合件。所述卡边构造为卡止凸起部的配套件，并且由此用于构成尤其是到锁定盖的卡止连接，由此可以保证这两个构件之间的可靠连接。因此，所述卡止连接总体上形成弹簧盖的轴向的防脱出保障。

在本发明更加有利的设计中，沿周向构造的凸起部设置为弹簧盖的形状配合件。所述凸起部如下方式地构造，即，所述凸起部可以嵌入兜纳部中，所述兜纳部尤其位于锁定盖的内周面上。所述凸起部可以咬合入兜纳部中，因而防止弹簧盖与锁定盖相对彼此拧转。

在已组装状态下，弹簧盖轴向推入锁定盖的束圈并保持在那里。尤其经由布置在束圈周面上的形状配合件的卡接和咬合形成所述保持。为此，按照有利方式，所述锁定盖的卡止凸起部钩住所述弹簧盖的卡边，并且所述弹簧盖的凸起部咬合入所述锁定盖的兜纳部中。

通过这种内部容纳得到如下优点，即，卡止凸起部与卡边之间的卡止连接以及凸起部和兜纳部之间的连接在进行着的运行中不松开。例如，尽管在运行中受离心力或者需保障的构件（例如复位弹簧）震动的影响，仍然能保证弹簧盖稳固连接在锁定盖上。

原则上视实施方式而定地，设计为卡边或者兜纳部的形状配合件的数量是可变的。形状配合件的数量尤其对应于锁定盖的束圈上的卡止凸起部和兜纳部的数量。

附图说明

下面将结合附图详细阐述本发明实施例。图中：

图1以三维示图示出具有锁定盖的凸轮轴调节器；

图2以三维示图示出具有弹簧盖的凸轮轴调节器；和

图3以三维示图示出具有根据图1的锁定盖的并且具有根据图2的弹簧盖的凸轮轴调节器。

以下在各个实施例中的相同组件获得同一附图标记。

具体实施方式

图1示出凸轮轴调节器2上的锁定盖1，其具有盘片式底面3。凸轮轴调节器2示意性地仅以锁定盖1上的定子4的形式表示。锁定盖1在三维示图中可见。

锁定盖1被制成成形件。锁定盖1由约2.5mm厚度的薄板制成。盘片式底面3具有沿轴向方向5延伸的束圈7。束圈7用于容纳图1中未示出的弹簧盖。弹簧盖在图2的详细实施中可见。

底面3具有中央缺口9。在已装配状态下，凸轮轴可以容纳在该缺口9之内。锁定滑道11和与此间隔的油道13引入到底面3中。锁定滑道11用于在已装配状态下在凸轮轴调节器之内抗相对转动地锁定转子与定子。油道13用于向锁定滑道11供油。基于锁定滑道与油道之间的间距，只通过安置在转子上的“补充”油道保证经由油道13给锁定滑道11的这种供给。则可以在调节状态下（即，当锁定滑道11与油道13之间不存在连接时），阻止外部泄漏。

此外，在底面3中压印有一定数量的空心圆柱形螺母座15。螺母压入螺母座15。通过压印螺母座15，可以改善所压入螺母的螺纹轴线的垂直度。在螺母座15中可以容纳与螺母拧接的螺栓。通过螺栓将锁定盖1固定在定子2上。图1中不仅未示出螺栓也未示出螺母。

束圈7在整个圆周上环绕锁定盖1的底面3。锁定盖1在其内周面17上具有一定数量的分别沿周向取向并且呈楔形地构造的卡止凸起部19。卡止凸起部19用于连接弹簧盖，该弹簧盖可以容纳在锁定盖1的内周面17之内。弹簧盖可以经由布置在其束圈上的形状配合件与卡止凸起部19建立卡止连接，从而这两个构件在期望的位置中轴向相对彼此固定。卡止凸起部19相应地在锁定盖1的圆周上形成弹簧盖的轴向的防脱出保障。卡止凸起部19沿周向呈楔形地构造。由此，弹簧盖和锁定盖1额外地防止弹簧盖脱出。

此外，在内周面17上布置有一定数量的分别径向下沉的兜纳部21。兜纳部21沉入束圈7中，并且提供了这样的可能性，即，弹簧盖的其他形状配合件嵌入兜纳部21中。这种连接用于在已装配状态下弹簧盖的防拧转保障。也就是，通过卡止凸起部19和兜纳部21可以沿轴向和周向保障插入锁定盖1中的弹簧盖。

此外，锁定盖1还可以具有保持件用于将复位弹簧定位和支撑在其底面3上。在此，复位弹簧通常在预紧情况下固定在锁定盖1上，并且然后由推入锁定盖1的弹簧盖保持在其位置处。

在图2中可见三维示图中的凸轮轴调节器的弹簧盖31。弹簧盖31以及图1中的锁定盖具有主要呈盘片式的底面33，所述底面33具有中央缺口35用于容纳凸轮轴。弹簧盖同样被制成由约0.5mm厚度的薄板制成的板材成形件。

弹簧盖31构造得具有沿轴向方向5延伸的束圈37，该束圈37环绕底面33。弹簧盖31能够以其束圈37插入图1所示的锁定盖1的束圈7中。为了使得两个部件之间的连接成为可能，在束圈37的外周面39上布置有一定数量的形状配合件41。这些形状配合件39构造成卡边43和凸起部45。

弹簧盖31能够总体上以简单方式轴向推入锁定盖1的束圈7中，并且在那里通过卡止凸起部19与卡边43之间的卡接来保持。凸起部35在锁定盖的内圆周上的兜纳部21中的嵌入防止弹簧盖31拧转。

额外地在底面33中引入一定数量的孔47，在已装配状态下，通过所述孔47可以到达连接锁定盖1与定子4的螺栓的螺栓端部。额外的孔49用于减轻重量或者用于轴向撤出。

此外，在束圈37中引入用于锁定盖1的螺母座15的缺口50。缺口50位于如下部位处，在所述部位处，在组装时，螺母座15与弹簧盖31的束圈37否则会接触地啮合并且会阻止弹簧盖推入。通过缺口50可以简单地将弹簧盖31推入锁定盖1中。

图3示意性示出凸轮轴调节器2，其具有根据图1的锁定盖1并且具有根据图2的弹簧盖31。在此仅示意性表示凸轮轴调节器2，相反以三维示图示出锁定盖1和弹簧盖31。不仅锁定盖1而且弹簧盖31在前面两个附图中都已作详尽说明，所以对此参考对这些附图的说明。

弹簧盖31以其束圈37插入锁定盖1的束圈7。在此，锁定盖1的卡止凸起部19钩住弹簧盖31的卡边，从而，在卡止凸起部19和卡边43之间出现卡止连接53。弹簧盖31的凸起部45在构造形状配合连接55的情况下咬合入锁定盖1的兜纳部21。总而言之，通过这种固定保证了两个部件相对彼此的防拧转保障，还保证了弹簧盖31的轴向防脱出保障。

附图标记列表

1     锁定盖

2     凸轮轴调节器

3     底面

4     定子

5     轴向方向

7     束圈

9     缺口

11    锁定滑道

13    油道

15    螺母座

17    内周面

19    卡止凸起部

21    兜纳部

31    弹簧盖

33    底面

35    缺口

37    束圈

39    外周面

41    形状配合件

43    卡边

45    凸起部

47    孔

49    孔

50    缺口

53    卡止连接

55    形状配合连接

Claims (15)

1.凸轮轴调节器（2），所述凸轮轴调节器具有由板材制成的锁定盖（1），其中，所述锁定盖（1）具有主要呈盘片式的底面（3），和用于容纳弹簧盖（31）的束圈（7），所述束圈沿轴向方向（5）延伸、至少部分地环绕所述底面（3）。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述锁定盖（1）被制成板材成形件。

3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴调节器（2），其中，在所述锁定盖（1）的束圈（7）上布置有一定数量的分别沿周向取向的卡止凸起部（19）。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述或每个卡止凸起部（19）布置在所述束圈（7）的内周面（17）上。

5.根据权利要求3或4所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述或每个卡止凸起部（19）沿周向呈楔形地构造。

6.根据前述权利要求之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，在所述锁定盖（1）的束圈（7）上布置有一定数量的分别径向下沉的兜纳部（21）。

7.根据权利要求6所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述或每个兜纳部（21）布置在所述束圈（7）的内周面（17）上。

8.根据前述权利要求之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，在所述锁定盖（1）的底面（3）中引入有锁定滑道（11）和与此间隔的油道（13）。

9.根据前述权利要求之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，一定数量的主要呈空心圆柱形的螺母座（15）压印到所述锁定盖（1）的底面（3）中。

10.根据前述权利要求之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，包括如下弹簧盖（31），所述弹簧盖具有主要呈盘片式的底面（33），并且具有沿轴向方向（5）延伸的、至少部分地环绕所述底面（33）的束圈（37），并且其中，所述弹簧盖（31）以其束圈（37）插入所述锁定盖（1）的束圈（7）中。

11.根据权利要求10所述的凸轮轴调节器（2），其中，在所述弹簧盖（31）的束圈（37）的外周面（39）上布置有一定数量的与所述锁定盖（1）的束圈（7）协同作用的形状配合件（41）。

12.根据权利要求10或11所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述弹簧盖（31）被制成板材成形件。

13.根据权利要求10至12之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，沿周向布置的、径向向外指向的卡边（43）设置为所述弹簧盖（31）的形状配合件（41）。

14.根据权利要求10至12之一所述的凸轮轴调节器（2），其中，沿周向构造的凸起部（45）设置为所述弹簧盖（31）的形状配合件（41）。

15.根据权利要求13和14所述的凸轮轴调节器（2），其中，所述锁定盖（1）的卡止凸起部（19）钩住所述弹簧盖（31）的卡边（43），并且其中，所述弹簧盖（31）的凸起部（45）咬合入所述锁定盖（1）的兜纳部（21）中。

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