CN103511014B - 蓄压器 - Google Patents

Abstract

本发明说明了一种用于支持内燃机的至少一个负载的压力供应的蓄压器(2)，包括带有壳体空腔(8)的壳体(6)、在壳体空腔(8)中轴向在第一终端位置与第二终端位置之间可移动的活塞(10)，该活塞设有与壳体空腔(8)的壁(16)共同地至少部分限制可与负载流通地连接的储备腔(18)的压力面、与活塞(10)共同起作用的蓄力器(22)，该蓄力器尤其是一种弹簧元件，其中，活塞(10)通过利用压力介质相对蓄力器（22）的力来压力加载储备腔(18)可由第一终端位置移动到第二终端位置中、和用于将活塞(10)锁定在第二终端位置中的锁定装置(4)。在此，锁定装置(4)包括与活塞(10)连接的锁管(32)，该锁管轴向可移动地支承在壳体(6)内，其中，锁管(32)在壳体(6)的背离储备腔(18)的端部上可借助于锁销(36)锁定。

Description

蓄压器

技术领域

本发明涉及一种用于支持内燃机的至少一个负载的压力供应的蓄压器，包括带有壳体空腔的壳体、在壳体空腔中轴向在第一终端位置与第二终端位置之间可移动的活塞、与活塞共同起作用的蓄力器，该活塞设有与壳体空腔的壁共同地至少部分限制可与负载流通地连接的储备腔的压力面，该蓄力器尤其是一种弹簧元件，其中，活塞通过利用压力介质克服蓄力器的力来压力加载储备腔可由第一终端位置移动到第二终端位置中。此外，蓄压器包括用于将活塞锁定在第二终端位置中的锁定装置。

背景技术

蓄压器通常被用于以如下方式补偿在压力介质(通常是机油)的管道系统中的运行引起的压力波动，即，确定容积的压力介质在预先确定的压力下被留存。

这样的蓄压器例如在机动车内燃机的运行期间经由压力介质泵利用压力介质来填充。如果由压力介质泵所提供的系统压力下降到对于功能可靠的运行而言需要的值之下，则被存储在蓄压器中的压力介质可被排空到压力介质管道中且因此立即可供使用。以该方式可捕获在压力介质系统内的短期的低于最小压力的压力或提高容积流。

例如，这种蓄压器可被用于支持凸轮轴调节器的压力供应。在此，凸轮轴调节器被使用在机动车的内燃机中，以便于可在限定的角度范围中可变地调整在曲轴与凸轮轴之间的相位关系。凸轮轴调节器经常具有相对驱动元件可转动地布置的从动元件。驱动元件通常与曲轴处在驱动连接中，从动元件与凸轮轴抗相对转动地连接。从动元件和驱动元件基本上限制至少两个彼此相对地起作用的压力腔。通过压力腔 与压力介质泵或者与压力介质箱的适宜的连接，从动元件相对于驱动元件的且进而凸轮轴相对于曲轴的相位可被调整出或被保持。

在此，蓄压器可尤其处在空心凸轮轴的凸轮轴空腔中且与凸轮轴调节器连通地连接且例如防止调节速度在调节过程期间的扰动。在相位调节开始时，由内燃机的压力介质系统获得一定量的压力介质。结果是系统压力下降到较低的水平上。在调节之前存在的系统压力因此不完全可供使用。因此凸轮轴调节器的调节速度下降。该压力下降在已填满的蓄压器的情形中被其捕获，由此，调节速度可被保持在较高的水平上。

先前所提及的类型的蓄压器例如由DE 10 2009 054 055 A1公知。在此，构造成蓄压器的用于压力供应的装置基本上包括带有壳体空腔的壳体，在该壳体空腔中布置有构造成活塞的移动元件，其可在第一终端位置与第二终端位置之间移动。该移动元件设有共同地与壳体空腔壁至少部分限制与内燃机的负载流通地连接的储备腔的压力面。在此，移动元件可通过克服蓄力器的力的压力加载由第一终端位置移动到第二终端位置中。此外，蓄压器具有构造成锁定装置的锁紧机械装置，利用该锁紧机械装置可将移动元件锁紧在第二终端位置中。然而在此不利的尤其是锁定装置的生产和装配技术上昂贵的设计方案和锁定装置在壳体中在储备腔的区域中紧邻地在移动元件的压力面之后的布置，该布置同样不利地影响装配。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提供一种在制造和装配中简单且低成本的蓄压器。

该任务根据本发明通过用于支持内燃机的至少一个负载的压力供应的蓄压器来实现，包括带有壳体空腔的壳体、在壳体空腔中轴向在第一终端位置与第二终端位置之间可移动的活塞，该活塞设有共同地与壳体空腔的壁至少部分限制可与负载流通地连接的储备腔的压力面，还包括与活塞共同起作用的蓄力器，其尤其是一种弹簧元件，其 中，活塞通过利用压力介质克服蓄力器的力来压力加载储备腔可由第一终端位置移动到第二终端位置中。此外，蓄压器包括用于将活塞锁定在第二终端位置中的锁定装置。在此，锁定装置包括与活塞连接的锁管，其轴向可移动地支承在壳体内，其中，锁管在壳体的背离储备腔的端部上可借助于锁销锁紧。

在此，本发明由如下思想出发，即，在批量生产中同样如此地设计和布置构件和部件，即，这些构件和部件可相对低成本地生产且在装配方面可简单且精密地被拼接。这越来越适用于自动化的生产，在其中如下经常是较简单且较低成本的，即，制造和装配具有简单的几何结构形状的构件。另外，本发明由如下思想出发，即，当待装配的构件从外部可接近时，装配过程明显简化。

因此本发明作如下设置，即，借助于简单生产的且具有简单的几何结构的构件(即锁管和锁销)来实现锁定装置。此外，这些构件可简单地被装配在壳体中。通过实现在壳体的背离储备腔的端部上的锁紧，锁定装置不须轴向较远地被装配在壳体内，而是至少部分从外部可接近，这进一步正面地影响装配过程。

在此，蓄压器可例如用于支持凸轮轴调节器的压力供应。在此，蓄压器可尤其被使用在凸轮轴的凸轮轴空腔中。

活塞例如构造成深拉件且尤其一件式地由活塞顶部和活塞裙部组成。在此，活塞顶部尤其与壳体空腔的壁共同地形成可与负载流通地连接的储备腔。锁管可例如经由螺钉连接或焊接连接与活塞连接。

锁管在活塞的第二终端位置中如此地与锁销共同起作用，即，锁管以及因此还有与其连接的活塞经由锁销被轴向固定。在此，在壳体的背离储备腔的端部上的锁紧被实现。

根据本发明的该设计方案具有如下优点，即，蓄压器因此可简单且低成本地制造和装配。在技术上特别简单实现的锁定装置由较少的、 简单生产的构件构成，这些构件此外尤其通过实现在壳体的轴向端部上的锁紧而可被容易地装配。

有利地，锁管轴向可移动地支承在同轴地布置在壳体空腔中的导向管内，其中，锁管具有在其中径向可运动地容纳有球的径向钻孔。在此，锁销逆着复位元件的复位力轴向可移动地布置在壳体的背离储备腔的端部上且球在第二终端位置中至少部分被容纳部如此地容纳，即，锁销为了锁定活塞而与球共同起作用。在此尤其如下情况被利用，即，蓄压器在大多数情况下布置在旋转的构件内且尤其布置在旋转的凸轮轴内，且在此离心力作用到各个构件上，其可被用于锁定装置的技术上的实现。如果带有锁管的活塞通过利用压力介质来压力加载储备腔而在第二终端位置（在该第二终端位置中活塞被锁定）的方向上运动，于是球首先逆着复位元件的复位力轴向向外推动锁销。一旦锁管轴向达到在其中球与容纳部对置的位置，那么球通过作用到其上的离心力径向向外运动到容纳部中。因此，复位元件可在活塞的方向上将锁销再次推回，从而使得球在导向管与锁销之间被“夹住”。因此，锁管以及因此还有与其连接的活塞以简单的方式被轴向固定。由此，活塞即使在压力下降的情形中也停留在该位置中，且压力介质可保留在储备腔中。当活塞不处在第二终端位置中时，则球通过导向管的内周侧面径向向外阻止不期望的“脱出”。

在一种有利的实施形式中，锁管在周边方向上分布地具有多个径向钻孔，其中，在每个径向钻孔中径向可运动地容纳有各一个球。在此，径向钻孔相应地具有大于球的直径，从而使得球在钻孔中可径向自由地运动。尤其，锁管具有三个在周边上彼此间隔的径向钻孔且相应地具有总共三个容纳在径向钻孔中的球。

有利地，在壳体内在背离储备腔的轴向端部上引入有带有通孔的支撑元件，其中，蓄力器支撑在支撑元件的面对储备腔的端侧上。为此，支撑元件借助于过盈配合被容纳在壳体中。如果导向管布置在壳体内，则导向管至少部分被容纳在支撑元件的通孔中。在此，导向管可借助于间隙配合或过盈配合被支承在支撑元件中。支撑元件的面对 储备腔的端侧同时充当活塞端部止挡件且因此用于活塞的轴向的活动范围限制(Wegbegrenzung)。由此尤其可避免如下，即，尤其设计成弹簧元件的蓄力器被压合在一起。

至少一个尤其用于压力补偿和/或用于压力介质泄漏的流出的轴向钻孔适宜地被引入到支撑元件的壁中。在此，轴向钻孔沿着支撑元件的整个长度延伸。因此，在支撑元件的面对储备腔的端侧与活塞顶部之间形成的且包含蓄力器的空隙尤其可以经由轴向钻孔被“排气”。此外，由此尤其在壳体的内周侧面与活塞裙部之间顺着流动的压力介质泄漏可被输出且例如被引回到压力介质循环中。容纳部有利地布置在导向管的内周侧面上。在第二终端位置中，球至少部分被如此地容纳在该容纳部中，即，锁销为了锁定活塞而与球共同起作用，这也就是说，球在锁销与导向管之间被“夹住”。在此，容纳部可尤其构造成凹部，例如在导向管的内周侧面上构造成的凹穴或槽。如果存在多个球，则同样地存在相应数量的容纳部或容纳部如此地构造成，即，所有球可被容纳在其中。

在该设计方案的情形中，导向管有间隙地被支承在支撑元件中。为了导向管的轴向的活动范围限制，导向管有利地具有带有布置在其中的挡圈的槽，其中，挡圈轴向相对支撑元件支撑。为此，在导向管的外周侧面上引入至少部分环绕的槽，挡圈(尤其是卡环)处在其中。在此，挡圈可抵靠在支撑元件的面对储备腔的端侧上，由此导向管被轴向固定。

在一种备选的实施形式中，导向管适宜地被轴向抵靠到支撑元件处，其中，容纳部布置在支撑元件的内周侧面上。在此，导向管借助于直到止挡件（例如到支撑元件的凸肩上）的过盈配合支承在支撑元件中。在此，容纳部可尤其构造成凹部，例如构造成在支撑元件的内周侧面上的凹穴或槽。在此，凹部尤其可与导向管的面对锁销的端侧一起形成用于球的容纳部。如果存在多个球，则同样地存在相应数量的容纳部或容纳部如此地构造成，即，所有球可被容纳在其中。因此，容纳部不须被引入到相对支撑元件比较薄壁的导向管中且因此可较简 单且较低成本地生产。

有利地，容纳部构造成环绕的环槽。在此，环槽可按照实施形式被引入到导向管的内周侧面中或被引入到支撑元件的内周侧面中。如果存在多个球，因此不须设置多个在周边方向上分布的容纳部，而是仅需引入容易生产的环槽，其充当用于所有球的容纳部。

在一种备选的实施形式中，锁销布置在装配套内，其中，导向管轴向抵靠在装配套处，且其中，导向管的内径在面对装配套的端部上被如此地扩大，即，该扩大部形成用于球的容纳部。装配套借助于过盈配合支承在支撑元件中。导向管有空隙地支承在支撑元件中且轴向抵靠在装配套上。由此，导向套被轴向固定且尤其锁销和复位元件可被预装在装配套中。通过用于构造成一个或多个球的容纳部的导向管的扩大，此外不须生产作为容纳部的凹部。

在壳体的对置于锁销的轴向端部上、尤其为了提供用于活塞的轴向止挡件优选如下，即，基本上呈空心柱形的塞堵件力锁合地和/或材料锁合地与壳体连接。在此，止挡件尤其可充当用于在对置于锁销的轴向端部上的活塞的轴向端部止挡件。备选地以下例如也是可能的，即，壳体壁在该轴向端部的区域中通过卷边被径向向内弯曲。

如果锁管布置在导向管内，则锁管必须轴向在导向管内可往复运动，为此优选尤其导向管具有一个或多个用于压力补偿的钻孔。这一个或多个钻孔也同时可用于压力介质泄漏的输出。

附图说明

下面借助附图对本发明的实施形式作详细阐述。其中：

图1以纵截面图形式示出了带有锁定装置的蓄压器，

图2以纵截面图形式示出了带有一种备选实施形式的锁定装置的蓄压器，且

图3以纵截面图形式示出了带有另一种备选实施形式的锁定装置的蓄压器。

具体实施方式

在图1中以纵截面图形式显示了带有锁定装置4的蓄压器2。蓄压器2可被安装到空心凸轮轴的凸轮轴空腔中且尤其用于支持凸轮轴调节器的压力供应。

蓄压器2包括空心柱形的壳体6，其成形为壳体空腔8。在壳体空腔8中容纳有在第一终端位置与第二终端位置之间可轴向移动的活塞10。活塞10构造成深拉件且一件式地尤其由活塞顶部12和活塞裙部14组装成。在此，构造成压力面15的活塞顶部12尤其与壳体空腔8的壁16共同地形成与凸轮轴调节器流通地连接的储备腔18。

在壳体6的左侧的轴向端部处，尤其为了提供用于活塞10的轴向的止挡件，基本上空心柱形的塞堵件20材料锁合地与壳体6连接。

与活塞10共同起作用的构造成螺旋压力弹簧的蓄力器22以一端贴靠在活塞10上。以其另一端，蓄力器22支撑在被压入到壳体6中的支撑元件24的端侧上。在此，支撑元件24的面对储备腔18的端侧同时充当活塞端部止挡件且因此用于限制活塞10的轴向的活动范围。此外由此可尤其避免蓄力器22被压合在一起。

多个用于压力补偿且用于压力介质泄漏的流出的轴向钻孔26被引入到支撑元件24的壁中。在此，轴向钻孔沿着支撑元件24的整个长度延伸。因此，在支撑元件24的面对储备腔18的端侧与活塞顶部12之间形成的且包含蓄力器22的空隙尤其可以经由轴向钻孔26被“排气”。此外，尤其在壳体6的内周侧面与活塞裙部14之间顺着流动的压力介质泄漏可被输出且例如被引回到一种压力介质循环中。

在支撑元件24的通孔中至少部分容纳有导向管28。在此，导向管28有空隙地被支承在支撑元件24中。为了导向管28的轴向的活动范围限制，该导向管具有带有布置在其中的挡圈30的槽，其中，挡圈30轴向相对支撑元件24支撑。为此，在导向管28的外周侧面上引入至 少部分环绕的槽，构造成卡环的挡圈30处在该槽中。在此，挡圈30可抵靠在支撑元件的面对储备腔的端侧上，由此导向管28被轴向固定。

蓄压器的锁定装置4包括与活塞10连接的锁管32，其轴向可移动地被支承在导向管28内。在此，锁管32借助于螺钉34与活塞10连接。此外，锁销36逆着构造成螺旋弹簧的复位元件38的复位力轴向可移动地布置在壳体6的背离储备腔18的端部上。在此，衬套40被锁销36压紧，该衬套对于复位元件38而言充当止挡件且对于锁销36而言用于在导向管28内的引导。

锁管32具有在周边方向上分布的三个径向钻孔，其中，在每个径向钻孔中径向可运动地容纳有各一个球42。在此，径向钻孔相应地具有大于球42的直径，从而使得球在径向钻孔中可径向自由运动。

在导向管28的内周侧面上引入有构造成环槽的用于球42的容纳部44。在该容纳部44中，球42在活塞10的确定位置的情形中至少部分可被如此地容纳，即，锁销36为了锁定活塞10而与球42共同起作用，这也就是说，球42在锁销36与导向管28之间被“夹住”。

如果带有锁管32的活塞10通过利用压力介质来压力加载储备腔18而在第二终端位置的方向上运动，该终端位置显示在图1中并且活塞10锁定在该第二终端位置中，球42于是首先逆着复位元件38的复位力轴向向外推动锁销36。一旦锁管32轴向达到在图1中所显示的在其中球42与容纳部44对置的位置，球42通过作用到其上的离心力径向向外运动到容纳部44中。因此，复位元件38可在活塞10的方向上将锁销36再次推回，从而使得球42在导向管28与锁销36之间“被夹住”。因此，锁管32以及因此还有与其连接的活塞10以简单的方式被轴向固定。由此，活塞10即使在压力下降的情形中同样停留在该位置中且压力介质可保留在储备腔18中。

为了解锁活塞10，锁销36可通过未示出的电磁促动器来操纵。其克服复位元件38的力轴向向外拉动锁销36。由此，锁管32以及因此 还有活塞10被再次“释放”，活塞通过蓄力器22的力轴向向左运动且在此，处在储备腔18中的压力介质从蓄压器2中压回到压力介质循环中。在此，锁管32将球42从容纳部44中拉出。当发动机侧的压力介质供应不足时，以该方式，凸轮轴调节器于是尤其同样可被供应以压力介质。

在技术上特别容易实现的该锁定装置4整体上由较少的、简单地生产的构件构成，这些构件此外尤其通过实现在壳体6的轴向端部上的锁紧而可被容易地装配。因此，蓄压器2可特别简单且低成本地制造和装配。

在图2中以纵截面图示出了带有备选的实施形式的锁定装置4的蓄压器2。蓄压器2基本上相应于在图1中示出的蓄压器。

与此相对，导向管28轴向抵靠到支撑元件24的凸肩上且借助于过盈配合被支承在支撑元件24中。用于球42的容纳部44由在支撑元件24的内周侧面上的环绕的凹部形成，其与导向管28的面对锁销36的端侧一起形成环绕的槽。因此，容纳部44不须被引入到相对支撑元件24相对薄壁的导向管28中且可因此较简单且较低成本地生产。

图3以纵截面图显示了另一备选的实施形式的锁定装置4的蓄压器2。蓄压器2基本上相应于图1中示出的蓄压器。

与此相对，锁销36布置在装配套46内。在此，导向管28有空隙地支承在支撑元件24中。装配套46借助于过盈配合支承在支撑元件24中，其中，导向套28轴向抵靠到装配套46上。由此导向套28被轴向固定且尤其锁销36和复位元件38可被预装在装配套46中。

导向管28的内径在面对装配套46的端部上被如此地扩大，即，该扩大部形成用于球42的容纳部44。通过用于构造球42的容纳部44的导向管28的扩大没有必须例如生产凹部。

附图标记

2 蓄压器

4 锁定装置

6 壳体

8 壳体空腔

10 活塞

12 活塞顶部

14 活塞裙部

15 压力面

16 壁

18 储备腔 20 塞堵件

22 蓄力器

24 支撑元件

26 轴向钻孔

28 导向管

30 挡圈

32 锁管

34 螺钉

36 锁销

38 复位元件

40衬套

42 球

44 容纳部

46 装配套。

Claims (11)

1.用于支持内燃机的至少一个负载的压力供应的蓄压器(2)，包括带有壳体空腔(8)的壳体(6)、在所述壳体空腔(8)中轴向在第一终端位置与第二终端位置之间能移动的活塞(10)，其设有与所述壳体空腔(8)的壁(16)共同地至少部分限制能与所述负载流通地连接的储备腔(18)的压力面(15)，蓄压器还包括与所述活塞(10)共同起作用的蓄力器(22)，其中，通过利用压力介质克服所述蓄力器(22)的力来压力加载所述储备腔(18)，所述活塞(10)能由所述第一终端位置移动到所述第二终端位置中,蓄压器还包括用于将所述活塞(10)锁定在所述第二终端位置中的锁定装置(4)，其特征在于，所述锁定装置(4)包括与所述活塞(10)连接的锁管(32)，所述锁管轴向能移动地支承在所述壳体(6)内，其中，所述锁管(32)在所述壳体(6)的背离所述储备腔(18)的端部上能借助于锁销(36)锁定。

2.根据权利要求1所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述锁管(32)轴向能移动地支承在同轴地布置在所述壳体空腔(8)中的导向管(28)内，其中，所述锁管(32)具有径向钻孔，在所述径向钻孔中径向能运动地容纳有球(42)，其中，所述锁销(36)在所述壳体(6)的背离所述储备腔(18)的端部上逆着复位元件(38)的复位力轴向能移动地布置，且其中，在所述第二终端位置中所述球(42)至少部分被容纳部(44)如此地容纳，即，所述锁销(36)为了锁定所述活塞(10)与所述球(42)共同起作用。

3.根据权利要求1或2所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述锁管(32)在周向上分布地具有多个径向钻孔，其中，在每个径向钻孔中分别径向能运动地容纳有球(42)。

4.根据权利要求2所述的蓄压器(2)，其特征在于，在所述壳体(6)内在背离所述储备腔(18)的轴向的端部上引入带有通孔的支撑元件(24)，其中，所述蓄力器(22)支撑在所述支撑元件(24)的面对所述储备腔(18)的端侧上。

5.根据权利要求4所述的蓄压器(2)，其特征在于，至少一个用于压力补偿和/或用于流出泄漏的压力介质的轴向钻孔(26)被引入到所述支撑元件(24)的壁中。

6.根据权利要求5所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述容纳部(44)布置在所述导向管(28)的内周侧面上。

7.根据权利要求6所述的蓄压器(2)，其特征在于，为了限制轴向活动范围，导向管(28)具有槽，该槽带有布置在所述槽中的挡圈(30)，其中，所述挡圈(30)轴向相对所述支撑元件(24)支撑。

8.根据权利要求5所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述导向管(28)轴向被抵靠到所述支撑元件(24)上，其中，所述容纳部(44)布置在所述支撑元件(24)的内周侧面上。

9.根据权利要求2所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述容纳部(44)构造成环绕的环槽。

10.根据权利要求2所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述锁销(36)布置在装配套(46)内，其中，所述导向管(28)轴向抵靠在所述装配套(46)上，且其中，所述导向管(28)的内径在面对所述装配套(46)的端部上被如此地扩大，即，所述扩大部形成用于所述球(42)的容纳部(44)。

11.根据权利要求1所述的蓄压器(2)，其特征在于，所述蓄力器是弹簧元件。