CN102791965A - 用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于可变地调整内燃机（1）的换气阀（9、10）的配气正时的设备（11），该设备具有驱动元件（13）、从动元件（14）和至少一个侧盖（15），其中，驱动元件（13）能够与内燃机（1）的曲轴（2）驱动连接，其中，从动元件（14）能够与内燃机（1）的凸轮轴（6、7）驱动连接并且以能相对驱动元件（13）枢转的方式布置，其中，侧盖（14）布置在从动元件（14）或者驱动元件（13）的轴向侧面上并且与驱动元件（13）或者从动元件（14）抗相对转动地连接，其中，在侧盖的背离驱动元件和从动元件（13、14）的侧上布置有弹簧元件（25），并且其中，侧盖（15）具有呈盘形的区段（23），由该呈盘形的区段在轴向方向上伸出多个固定元件（24），这些固定元件布置在侧盖（15）的背离驱动元件（13）的侧上。

Description

用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的设备

技术领域

本发明涉及用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的设备，该设备具有驱动元件、从动元件和至少一个侧盖，其中，驱动元件能够与内燃机的曲轴驱动连接，其中，从动元件能够与内燃机的凸轮轴驱动连接并且以能相对于驱动元件枢转的方式布置，其中，侧盖布置在从动元件或者驱动元件的轴向侧面上并且与驱动元件或者从动元件抗相对转动地连接，其中，在侧盖的背离驱动元件和从动元件的侧上布置有弹簧元件，并且其中，侧盖具有呈盘形的区段，由该呈盘形的区段在轴向方向上伸出多个固定元件，这些固定元件布置在侧盖的背离驱动元件的侧上。

背景技术

在现代内燃机中使用了用于可变地调整换气阀的配气正时的设备，以便能够将在曲轴与凸轮轴之间的相位关系在限定的角度范围内，在最大提前定位和最大滞后定位之间可变地得以调整。该设备整合到传动系中，通过该传动系，将转矩从曲轴传递到凸轮轴上。该传动系可以例如实现为皮带传动装置、链传动装置或者齿轮传动装置。此外，该设备抗相对转动地与凸轮轴连接并且可以例如具有一个或多个压力腔，借助于这些压力腔可以通过压力介质加载有针对性地来改变在曲轴与凸轮轴之间的相位关系。

这种设备例如由DE 102008017688A1所公知。该设备具有驱动元件、从动元件和两个侧盖，其中，驱动元件与曲轴驱动连接，并且从动元件抗相对转动地固定在凸轮轴上。在此，从动元件在限定的角度间隔内以能相对于驱动元件枢转的方式布置。驱动元件、从动元件和侧盖界限了多个压力腔，这些压力腔构造了液压的调整驱动装置，借助于该液压的调整驱动装置可以可变地调整在从动元件与驱动元件之间的相位位置。侧盖布置在从动元件和驱动元件的轴向侧面上并且借助于螺栓与驱动元件抗相对转动地连接。在此，螺栓贯穿嵌接第一侧盖和驱动元件并且嵌入各一个张紧螺母中，这些张紧螺母相对侧盖单独地制成并且与侧盖以不能松脱的方式连接。

由DE 19708661B4公知其它的设备，其中张紧螺母不与侧盖牢固地连接。

由DE 102005024241A1公知其它的设备，其中，固定元件与侧盖一件式地构造。固定元件实施为柱体形凸缘，这些凸缘设有内螺纹并且在轴向方向上由侧盖伸出。

由DE 10007200A1公知其它的设备，该设备具有弹簧元件，该弹簧元件一方面在从动元件上作用并且另一方面在驱动元件上作用。在此，借助其将侧盖固定在驱动元件上的螺栓从该设备中伸出。该弹簧元件具有钩子，钩子挂入该伸出的区域中。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提供一种具有提高的使用寿命和可靠性的设备。

根据本发明，该任务通过如下方式得以解决，即，呈盘形的区段在面朝弹簧元件的侧面上具有至少一个隆起部，该至少一个隆起部在设备的轴向方向上与弹簧元件的至少一个弹簧圈对置。

该设备具有驱动元件和从动元件，其中，驱动元件由内燃机的曲轴来驱动，并且从动元件驱动内燃机的凸轮轴。驱动元件可以例如借助于牵引机构传动装置或者齿轮传动装置与曲轴驱动连接。从动元件可以例如与凸轮轴抗相对转动地连接。此外，设置有带有至少两个相互作用的压力腔的调整驱动装置、例如液压的调整驱动装置，借助于调整驱动装置可以将从动元件在限定的角度范围内相对于驱动元件枢转。由此，可以可变地调整在从动元件与驱动元件之间的相位关系。在驱动元件和/或从动元件的轴向侧面上设置有侧盖，该侧盖与这些构件之一抗相对转动地连接。在此，侧盖具有呈盘形的区段，必要时带有中央开口，该呈盘形的区段例如在轴向方向上密封压力腔。由侧盖的背离从动元件或者说驱动元件的轴向侧面上沿轴向方向伸出固定元件。在此，例如可以是螺栓的螺栓头或者螺栓嵌入其中的张紧螺母。借助于固定元件，可以建立在侧盖与从动元件或者说驱动元件之间的连接。在张紧螺母的情况下，这些张紧螺母可以在侧盖装配之前牢固地与呈盘形的区段连接或者作为单独的构件存在。同样可以设想如下实施方式，其中固定元件与呈盘形的区段一件式地构造，例如构造为设有内螺纹的柱体形的凸缘。

前置于呈盘形的区段地设置有弹簧元件，弹簧元件例如构造为螺旋弹簧、尤其构造为盘簧（Spiralfeder），并且一方面作用在从动元件上并且另一方面作用在驱动元件上。借助弹簧元件，相对于驱动元件用转矩来加载从动元件，该转矩例如可以用于补偿摩擦损耗或者用于在压力介质供应不足的情况下达到基础定位。

如果弹簧元件在内燃机运行期间被引起轴向振动，那么存在如下危险，即，弹簧元件或者该弹簧元件的圈沉入在固定元件之间的区域中并且在那里夹住，由此使得弹簧元件的功能失效或者损坏弹簧元件。

为了避免这些，呈盘形的区段在面朝弹簧元件的侧面上具有至少一个隆起部，该隆起部在设备的轴向方向上与弹簧元件的至少一个弹簧圈对置。该隆起部充当针对弹簧元件的止挡部。如果弹簧元件被引起轴向振动，那么该弹簧元件碰到间隔元件上，由此减小振动幅度。由此降低作用到弹簧元件上的振动负载。此外，振动被阻尼。附加地，呈盘形区段的刚度通过隆起部被提高。

具有优点地，隆起部在呈盘形区段的径向方向上的延伸这样地构造，即，弹簧元件的每个弹簧圈都在轴向方向上与隆起部对置，并由此每个弹簧圈都经历所期望的阻尼。

此外可以设置的是，隆起部这样地界限弹簧圈的轴向运动，即，该弹簧圈不能沉入在固定元件径向内部的区域中。由此阻止弹簧圈夹在固定元件之间并因此切断弹簧元件的功能或者损坏弹簧元件。

在本发明的具有优点的改进方案中可以设置的是，隆起部与呈盘形的区段一件式地构造。

例如可以设想的是，呈盘形的区段在背离弹簧元件的侧上具有在隆起部区域中的凹陷部。该隆起部由此呈槽形地构造在呈盘形的区段上。

在这种情况下可以设置的是：设备具有通过叶片和凸起部分开的压力腔；凹陷部布置在压力腔、叶片和凸起部的区域中；由来自叶片和凸起部的组的构件能够相对于凹陷部枢转，其中，凹陷部布置在能枢转的构件的枢转范围之外。由此，在两个相邻压力腔之间的短路通过凹陷部被高效地阻止。在此可以设置的是，设置有多个呈槽形的隆起部，其凹陷部一方面与压力介质管道连通并且另一方面各与压力腔连通。由此，凹陷部可以被用于压力腔的压力介质供应。

如果在凹陷部中存在压力介质，那么获得额外的优点，即，在呈盘形区段相对于从动元件或驱动元件枢转运动时，给相对彼此运动的面输送润滑介质。

此外，凹陷部可以构造为锁止机构的滑槽，锁止元件嵌入该滑槽中，以便在驱动元件与从动元件之间建立可松脱的机械上的锁止。

备选地，可以在凹陷部中设置有插入部件，以便避免在压力腔之间的液压短路。该插入部件可以构造为滑动元件。

备选于隆起部的呈槽形的成形可以设想如下实施方式，其中隆起部实心地也就是构造为在呈盘形的区段的面朝弹簧元件的侧上的材料盈余。该隆起部可以与呈盘形的区段一件式地构造，或者相对呈盘形的区段单独地制成并且力锁合、形状锁合或者材料锁合地固定在该呈盘形的区段上。

具有优点地，隆起部在轴向方向上至少区域地突出于固定元件或者齐平于固定元件地结束。

第一侧盖可以例如借助于非切削的变形方法例如深拉方法、借助于烧结方法、金属压铸方法或塑料压铸方法、借助于浇铸、锻造或者冲压成团（Stanzpaketieren）来制造。隆起部可以设有减少摩擦层或者腐蚀保护层，或者利用滑动材料或保护材料的壳来遮盖。

附图说明

本发明的其他特征由下列说明和附图得知，在所述说明和附图中对本发明的实施例简化地加以描述。其中：

图1仅非常示意性地示出内燃机；

图2示出穿过用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的根据本发明的设备的纵向剖面；

图3示出沿着图2中的线III-III穿过根据本发明的设备的横向剖面；

图4示出沿着图2中的箭头Ⅳ的到该设备上的俯视图；

图5示出根据图4的图示，其中，未示出弹簧盖。

具体实施方式

在图1中示意性绘出的是内燃机1，其中，在汽缸4中表示出的是坐落在曲轴2上的活塞3。曲轴2在示出的实施方式中通过各一个牵引机构传动装置5与进气凸轮轴6或者说排气凸轮轴7连接，其中，用于可变地调整换气阀9、10的配气正时的第一和第二设备11可以引起在曲轴2和凸轮轴6、7之间的相对转动。凸轮轴6、7的凸轮8操纵一个或多个进气换气阀9或者说操作一个或多个排气换气阀10。

图2和图3以纵向剖面或者说横向剖面示出依据本发明的设备11。该设备11具有驱动元件13、从动元件14和两个侧盖15、16，这两个侧盖布置在驱动元件13的轴向侧面上并借助于螺栓12固定在该驱动元件上。从动元件14以叶轮的形式实施并且具有基本上柱体形地实施的轮毂元件17，叶片18在径向方向上从该轮毂元件的在外的柱体形壳面向外延伸。

从驱动元件13的在外的周边壁19出发，凸起部20径向向内延伸。在所示的实施方式中，凸起部与周边壁19一件式地构造。驱动元件13借助于凸起部20的径向内置的周边壁以能相对于从动元件14转动的方式支承在该从动元件上。

驱动元件13设有链轮21，通过该链轮借助于未示出的链传动装置可以将转矩从曲轴2传递到驱动元件13上。从动元件14在已装配状态下抗相对转动地与在这些附图中未示出的凸轮轴抗相对转动地连接。

在设备11内部，在各两个在周边方向上相邻的凸起部20之间构造有压力室22。压力室22中的每个压力室都在周边方向上由相邻的凸起部20来界限，在轴向方向上由侧盖15、16来界限，径向向内由轮毂元件17来界限并且径向向外由周边壁19来界限。叶片18突出到压力室22中的每个中，其中，叶片18不仅贴靠在侧盖15、16上，而且贴靠在周边壁19上。由此，每个叶片18将各自的压力室22分为两个相互作用的压力腔。

通过压力加载这些压力腔中的一组并且压力卸载另一组压力腔，可以改变驱动元件13相对从动元件14的相位位置进而改变凸轮轴6、7相对曲轴2的相位位置。通过压力加载两组压力腔可以将相位位置保持恒定。

图4和图5示出沿着由图2的箭头Ⅳ到设备11上的俯视图，其中，在图5中未示出弹簧盖34。侧盖15具有呈盘形的区段23和四个固定元件24并且由钢板制成。固定元件24以张紧螺母的形式实施，这些固定元件形状锁合地固定在呈盘形的区段23的开口33中。在此，张紧螺母24在轴向方向上由呈盘形的区段23的背离驱动元件13的侧面伸出。张紧螺母24各设有内螺纹，螺栓12这样地嵌入该内螺纹中，即，在侧盖15、16与驱动元件13之间建立抗相对转动的连接。在此，四个螺栓12中的两个在轴向方向上由各自的张紧螺母24中伸出。另外的螺栓12的长度这样地选择，即，这些螺栓在已装配状态下未由张紧螺母24中伸出。

前置于张紧螺母24地设置有盘簧形式的预张紧的弹簧元件25（图2和图4）。盘簧由弹簧盖34包围嵌接并且具有多个不同直径的同中心的弹簧圈26。在此，最外面的弹簧圈26的端部作用在第一螺栓12a（图3）的由张紧螺母24伸出的区域上。在其它分布中，最外面的弹簧圈26由第二螺栓12b的由张紧螺母24伸出的区域来径向支撑。最里面的弹簧圈26的端部作用在由从动元件14伸出的销27上。同时，将最里面的弹簧圈26径向向内地支撑在两个其它的由从动元件14伸出的销27上。由此，预张紧的弹簧元件25不仅与驱动元件13而且与从动元件14这样地相连，即，将转矩在这些构件之间传递。这例如可以用于在设备11的压力介质供应不足的情况下将从动元件14调节到基础定位中，或者在换气阀9、10的提前或者说滞后配气正时的方向上平衡不同的调节速度。

在内燃机1运行期间，弹簧元件25被引起轴向和径向振动，由此单个的弹簧圈26可以沉入在固定元件24之间的区域中。除了摩擦的提高，还存在如下危险，即，沉入的弹簧圈26在固定元件24之间被夹住，由此限制了设备11的功能。此外，出现在弹簧元件25上的提高的磨损，并且存在如下危险，即，弹簧元件25基于提高的负载而折断。

为了避免这些，在呈盘形的区段23上设置有五个隆起部28，这些隆起部在弹簧元件25的方向上延伸。隆起部28借助于非切削的变形方法来成形，从而在第一侧盖15上构造了在面朝从动元件14的侧上的凹陷部29。三个第一凹陷部29a在相应叶片18的枢转范围之外布置在压力室22的区域内。第二凹陷部29b布置在叶片18的枢转范围内，其中，凹陷部29b在周边方向上的延伸小于叶片18的相应延伸地选择。第三凹陷部29c布置在凸起部20之一的区域内，其中，凹陷部29c在周边方向上的延伸小于凸起部20的相应延伸地选择。以该方式，避免了在两个相邻压力腔之间的液压短路。在第二凹陷部29b中附加地引入插入元件30，以便进一步减少在压力腔之间的泄漏，并且改善了在第一侧盖15和从动元件14之间的滑动接触。

隆起部28这样地构造和布置，即，每个弹簧圈26在轴向方向上与每个隆起部28对置。

如果弹簧元件25的弹簧圈26在内燃机1运行期间被引起轴向振动，那么隆起部28防止了弹簧圈26进入在张紧螺母24之间的区域中。此外，振动幅度得以降低并且阻尼了该振动。由此，阻止了弹簧元件25的损坏，并且由振动带来的负载也得以降低。隆起部28的轴向侧面可以设有减少摩擦层，例如特氟龙层或者磨损保护层。

从动元件14具有容纳部31，未示出的能轴向移动的锁定销容纳在该容纳部中。呈盘形的区段23具有滑槽32，锁定销可以在从动元件14相对于驱动元件13的确定的相位位置中嵌入该滑槽内，以便在这两个构件之间构造可松脱的机械上的联接。滑槽32同样伸出呈盘形的区段23并且可以除了隆起部28之外用于针对弹簧元件25的轴向止挡部。

附图标记列表

1    内燃机

2    曲轴

3    活塞

4    气缸

5    牵引机构传动装置

6    进气凸轮轴

7    排气凸轮轴

8    凸轮

9    进气换气阀

10   排气换气阀

11   设备

12   螺栓

13   驱动元件

14   从动元件

15   侧盖

16   侧盖

17   轮毂元件

18   叶片

19   周边壁

20   凸起部

21   链轮

22   压力室

23   呈盘形的区段

24   固定元件

25    弹簧元件

26    弹簧圈

27    销

28    隆起部

29abc 凹陷部

30    插入元件

31    容纳部

32    滑槽

33    开口

34    弹簧盖

Claims (8)

1.用于可变地调整内燃机（1）的换气阀（9、10）的配气正时的设备（11），所述设备具有

驱动元件（13）、从动元件（14）和至少一个侧盖（15），

其中，所述驱动元件（13）能够与所述内燃机（1）的曲轴（2）驱动连接，

其中，所述从动元件（14）能够与所述内燃机（1）的凸轮轴（6、7）驱动连接并且以能相对所述驱动元件（13）枢转的方式布置，

其中，所述侧盖（14）布置在所述从动元件（14）或者所述驱动元件（13）的轴向侧面上并且与所述驱动元件（13）或者所述从动元件（14）抗相对转动地连接，

其中，在所述侧盖的背离所述驱动元件和所述从动元件（13、14）的侧上布置有弹簧元件（25），并且

其中，所述侧盖（15）具有呈盘形的区段（23），由所述呈盘形的区段在轴向方向上伸出多个固定元件（24），多个所述固定元件布置在所述侧盖（15）的背离所述驱动元件（13）的侧上，其特征在于，

所述呈盘形的区段（23）在面朝所述弹簧元件（25）的侧面上具有至少一个隆起部（28），至少一个所述隆起部在所述设备（11）的轴向方向上与所述弹簧元件（25）的至少一个弹簧圈（26）对置。

2.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述隆起部（28）以如下方式界限所述弹簧圈（26）的轴向运动，即，所述弹簧圈不能沉入在所述固定元件（24）径向内部的区域中。

3.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述隆起部（28）与所述呈盘形的区段（23）一件式地构造。

4.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述隆起部（28）在所述呈盘形的区段（23）的径向方向上的延伸以如下方式构造，即，所述弹簧元件（25）的每个弹簧圈（26）在轴向方向上与所述隆起部（28）对置。

5.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述呈盘形的区段（23）在背离所述弹簧元件（25）的侧上具有在所述隆起部（28）区域中的凹陷部（29）。

6.根据权利要求5所述的设备（11），其特征在于，所述设备（11）具有通过叶片（18）和凸起部（20）分开的压力腔，所述凹陷部布置在所述压力腔、叶片（18）和凸起部（20）的区域中，并且来自叶片（18）和凸起部（20）的组的构件能够相对于所述凹陷部（29）枢转，其中，所述凹陷部（29）布置在能枢转的所述构件的枢转范围之外。

7.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述隆起部（28）构造为在所述呈盘形的区段（23）的面朝所述弹簧元件（25）的侧上的材料盈余。

8.根据权利要求1所述的设备（11），其特征在于，所述隆起部（28）在轴向方向上至少区域地突出于所述固定元件（24）或者齐平于所述固定元件地结束。

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