CN103375215A - 液压凸轮轴调节器的弹簧悬挂装置 - Google Patents

液压凸轮轴调节器的弹簧悬挂装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液压凸轮轴调节器的弹簧悬挂装置，尤其涉及如下液压凸轮轴调节器（1），其具有转子（2）和定子（3）以及防扭转地安设在定子（3）上且与该定子（3）分开的盖（4）以及构造为涡卷弹簧（10）的弹簧（11），其中，涡卷弹簧（10）具有内部的第一端部（9），该第一端部形状锁合地固定在转子（2）上，并且该涡卷弹簧（10）具有外部的自由端部（13），该自由端部形状锁合地固定在所述盖（4）上，其中，涡卷弹簧（10）的第二端部（13）位于存在于盖（4）内的槽（17）中，其中，槽（17）以如下方式延伸，即，涡卷弹簧（10）的第二端部（13）从盖（4）的背对定子（3）的侧延伸至盖（4）的面向该定子（3）的侧上。

Description

液压凸轮轴调节器的弹簧悬挂装置
技术领域
本发明涉及一种液压凸轮轴调节器，其具有转子和定子以及防扭转地安设在定子上且与该定子分开的盖以及构造为涡卷弹簧的弹簧，其中，涡卷弹簧具有内部的第一端部，该第一端部形状锁合地固定在转子上，并且该涡卷弹簧具有外部的第二端部，该第二端部形状锁合地固定在盖上，其中，涡卷弹簧的第二端部位于存在于盖内的槽中。
背景技术
凸轮轴调节器尤其是液压凸轮轴调节器已经由现有技术公知，例如由US6,276,321B1公知。
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装置，以便能够使得曲轴与凸轮轴之间的相位关系在限定的角度范围内，在最大提前位置与最大滞后位置之间，可变地来设定。为此目的，凸轮轴调节器集成在传动系中，通过该传动系，将扭矩从曲轴传递至凸轮轴上。传动系可以具有牵引机构，如皮带传动装置或者链条传动装置。也可以与此相关地使用齿轮传动装置。
由现有技术公知了一种凸轮轴调节器，其使用如下涡卷弹簧，其中，涡卷弹簧具有径向凸出的区段，该径向凸出的区段置于位于盖内侧上的槽中。与此相关地，再次参见US6,276,321B1。
此外，具有涡卷弹簧的凸轮轴调节器由US7503294B2和EP1365112A2公知。
由DE102006002993A1还公知一种用于内燃机的非常不易发生故障的凸轮轴调节器设计，但是其中，在那里所使用的涡卷弹簧通过凸起部和销来保持。
由DE10351223B4公知的解决方案着眼于使涡卷弹簧嵌入形状锁合配对元件的凸起部中，该形状锁合配对元件与定子和盖分开地应用。
在公知的解决方案中，如在例如M6螺栓的销上或者转子栓上实现弹簧悬挂时，需要附加的构件。可惜后果通常是存在复杂的安装（由预紧的弹簧在安装期间的轴向磨削而定）以及很高的磨损风险。
发明内容
本发明的任务在于，避免这些缺点并且提供一种能够低成本地制造且稳定的液压凸轮轴调节器，其具有耐用的弹簧悬挂装置，利用该述弹簧悬挂装置可以简单地进行回位弹簧的安装。
在该液压凸轮轴调节器中，该任务通过如下方式来解决，即，槽以如下方式延伸，即，使得涡卷弹簧的第二端部从盖的背对定子的侧延伸直至盖的面向该定子的侧上。
因此，弹簧完全穿过盖。可以避免否则在涡卷弹簧中常见的、在实现预紧之后的磨削。可以取消弹簧盖形式的附加固定。实现了回位弹簧的特别稳定的悬挂。使得安装得以简化。
有利的实施方式在从属权利要求中要求权利，并且下面对它们进行详细阐述。
因此优点是，槽平行于凸轮轴调节器的轴向地取向或者相对于凸轮轴调节器的轴向倾斜地取向，并且槽优选存在于盖的圆周面上。在将槽定位在圆周面上时，弹簧的可接近性非常好并且弹簧可以利用盖的几乎整个直径区域来产生回位力。由此，可以实现了特别大的回位力。平行于凸轮轴调节器轴向地取向的槽的制造成本特别低，然而相对于轴向倾斜地取向的槽在弹簧的耐用方面具有优点。
弹簧在如下情况下特别耐用，即，槽在周向上相对于轴向倾斜了40°至50°之间，优选倾斜了45°。通过这种方式，可以放弃弹簧中的90°弯曲，该90°弯曲否则可能提高断裂危险。
有利的实施例的特征还在于，槽过渡成沿着周向取向的凹处，涡卷弹簧的第二端部的弯折出的凸缘位于该凹处中。轴向稳固通过使涡卷弹簧的凸缘嵌入凹处中以便经由底切（Hinterschnitt）产生形状锁合来实现。
当凹处通过位于定子中和/或盖中的凹隙成型时，那么可以特别高效地使用提供给凸轮轴调节器的结构空间。特别有利的是，定子具有凹处，这是因为凸轮轴调节器的轴向长度可以特别小并且凹处可以简单地构造。由此，定子中的凹处可以特别简单地来制造，这是因为定子通常由烧结材料制成，并且在构造定子期间可以简单地提供凹处。
为了确保特别好的功能性，优点是，定子中的凹隙与转子中的凹隙彼此对齐，以便使凹处成型。有利的变型方案的特征还在于，凹处的一半位于定子中而凹处的另一半位于盖中。
在减小断裂危险的情况下使弹簧特别好地适应槽的是，涡卷弹簧的第二端部至少向轴向弯曲一次，优选弯曲42°。
适宜地是，凸缘位于与轴向正交地取向的平面内，该平面在轴向上与容纳大部分涡卷弹簧的弹簧平面错开。因此，涡卷弹簧除了第二端部之外均处于第一弹簧平面内，其中，轴向稳固通过布置在与其平行地分布的平面内的凸缘来确保，该凸缘与盖材料形成阻挡作用关系。
可以提高凸轮轴调节器的变化性的是，盖紧固在定子和/或齿轮上，优选以螺丝拧紧在定子和/或齿轮上，其中，定子与齿轮一件式地连接，或者在定子和齿轮的至少两件式的设计形式中旋紧在一个或两个构件上。使用螺栓恰好是具有优点的，这是因为可以特别快速且高效地进行其安设。已经表明的是，原则上定子还可以具有长孔，相应的螺栓位于该长孔中。长孔也可以具有弯曲的形状如香蕉形状，但是其中，常见的圆形是成本较低且可以较快装入的变型方案。
适宜的是，在盖上安设有轴向凸出的转向销，以便涡卷弹簧绕该转向销转向。
附图说明
还借助于附图对本发明进行详细阐述，在附图中示出了三个实施例，其中：
图1示出根据本发明的凸轮轴调节器的第一实施例，其中，容纳涡卷弹簧凸缘的凹处完全位于盖中；
图2示出在图1所示的实施例中使用的涡卷弹簧的第一透视图；
图3示出在图2中所示的涡卷弹簧的第二透视图；
图4以部分剖面图示出图1中实施例的透视图；
图5示出凸轮轴调节器的第二实施例，其中，容纳涡卷弹簧第二端部上的凸缘的凹处在其容量方面一半通过盖形成一半通过定子形成；以及
图6示出根据本发明的凸轮轴调节器的第三实施例，其中，涡卷弹簧第二端部上的凸缘容纳在完全通过定子形成的凹处中。
附图仅仅是示意性质并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的凸轮轴调节器1的第一实施方式。凸轮轴调节器1具有转子2和定子3。在定子3上安设有盖4。
定子3与齿轮5相连。具有啮合部6的齿轮构造用于与牵引机构，如链条，接触。但是，在相应地选择啮合部6时，也可以使用皮带。
定子3和齿轮5也可以构造为同侧构件。盖4通过紧固机构（在这里例如为螺栓7）紧固在定子上。通过同一螺栓7或者单独的螺栓7，也可以将齿轮5紧固在定子3和盖4上。
在转子2上，在外侧上构造有缺口8，构造为涡卷弹簧10的弹簧11的第一端部9形状锁合地位于该缺口中。
涡卷弹簧10基本上处于一个平面内并且螺旋状地包围转子2。涡卷弹簧在转向销12上在该平面内径向地轻微地转向。径向上更远离转向销12地，涡卷弹簧10具有第二端部13。在第二端部13上，涡卷弹簧10在第一转向部位14上轴向向外弯曲了45°，而在第二转向部位15上相反地在周向上弯曲。通过在第二转向部位15上的弯曲构造成凸缘16。凸缘16处于与轴向正交地取向的平面内，该平面与容纳涡卷弹簧10的主要剩余部分的平面平行地布置。
第二端部13位于盖4内的槽17中，其中，弹簧11从盖4的第一侧18延伸至第二侧19。盖4的第二侧19与定子3接触。因此，涡卷弹簧10的第二端部13靠近盖4的最大径向延伸部地完全穿过该盖4。
在此，涡卷弹簧10的凸缘16位于凹处20中。
在图2和图3中，以两个不同的透视图示出涡卷弹簧，以便能够更好地理解弹簧的空间结构。
在图4中再次以剖面图显示出变型方案，以便示出螺栓7完全穿过齿轮5、定子3和盖4凸出，其中，螺栓7的螺栓头位于齿轮5的侧上。
凹处20完全构造在盖4中并且通过盖4的材料和定子3的材料来限定。在根据图5的实施例中，凹处20在容量上一半位于盖4中并且在容量上一半位于定子3中。
在根据图6的实施例中，凹处20在容量上整个构造在定子3中，从而使得涡卷弹簧10的第二端部13上的凸缘16仅位于那里。
附图标记列表
1     凸轮轴调节器
2     转子
3     定子
4     盖
5     齿轮
6     啮合部
7     螺栓
8     缺口
9     第一端部
10    涡卷弹簧
11    弹簧
12    转向销
13    第二端部
14    第一转向部位
15    第二转向部位
16    凸缘
17    槽
18    第一侧
19    第二侧
20    凹处

Claims (10)

1.一种液压凸轮轴调节器（1），其具有转子（2）和定子（3）以及防扭转地安设在所述定子（3）上且与所述定子（3）分开的盖（4）以及构造为涡卷弹簧（10）的弹簧（11），其中，所述涡卷弹簧（10）具有内部的第一端部（9），所述第一端部形状锁合地固定在所述转子（2）上，并且所述涡卷弹簧（10）具有外部的自由端部（13），所述自由端部形状锁合地固定在所述盖（4）上，其中，所述涡卷弹簧（10）的第二端部（13）位于存在于所述盖（4）内的槽（17）中，其特征在于，所述槽（17）以如下方式延伸，即，所述涡卷弹簧（10）的第二端部（13）从所述盖（4）的背对所述定子（3）的侧延伸至所述盖（4）的面向所述定子（3）的侧上。
2.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述槽（17）平行于所述凸轮轴调节器（1）的轴向地取向或者相对于所述凸轮轴调节器（1）的轴向倾斜地取向，并且所述槽（17）优选存在于所述盖（4）的圆周面上。
3.根据权利要求2所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述槽（17）在周向上相对于轴向倾斜了40°至50°之间，优选倾斜了45°。
4.根据权利要求1至3之一所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述槽（17）过渡成沿着周向取向的凹处（20），所述涡卷弹簧（10）的第二端部（13）的弯折出的凸缘（16）位于在所述凹处中。
5.根据权利要求4所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述凹处（20）通过位于所述定子（3）中和/或所述盖中的凹隙成型。
6.根据权利要求5所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述定子（3）中的凹隙与所述盖（4）中的凹隙彼此对齐，以便使所述凹处（20）成型，并且必要时所述凹处（20）的一半位于所述定子（3）中而所述凹处（20）的另一半位于所述盖（4）中。
7.根据权利要求1至6之一所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述涡卷弹簧（10）的第二端部（13）至少向轴向弯曲一次，优选弯曲了45°。
8.根据权利要求4至7之一所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述凸缘（16）位于与轴向正交地取向的平面内，所述平面在轴向上与容纳大部份所述涡卷弹簧（10）的弹簧平面错开。
9.根据权利要求1至8之一所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，所述盖（4）紧固在所述定子（3）和/或齿轮（5）上，优选以螺丝拧紧在所述定子（3）和/或齿轮（5）上，其中，所述定子（3）与所述齿轮（5）一件式地连接，或者在定子（3）和齿轮（5）的至少两件式的设计形式中旋紧在一个或两个构件上。
10.根据权利要求1至9之一所述的液压凸轮轴调节器（1），其特征在于，在所述盖（4）上安设有轴向凸出的转向销（12），所述涡卷弹簧（10）绕所述转向销转向。
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