CN104704209B - 带有滚制连接部的凸轮轴调节器 - Google Patents

带有滚制连接部的凸轮轴调节器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液压凸轮轴调节器(1)，其带有定子(2)和以能相对该定子转动的方式布置的转子(3)，其中，定子(2)与至少一个单独的盖(7)连接，该盖密封位于转子(3)与定子(2)之间的空腔(11)，其中，在盖(7)的区域中，定子(2)的材料以至少部分包咬盖(7)的方式非切削地成形。

Description

带有滚制连接部的凸轮轴调节器
技术领域
本发明涉及一种液压凸轮轴调节器，其带有定子和以能相对该定子转动的方式布置的转子，其中，定子与至少一个单独的盖连接，该盖密封了转子与定子之间的空腔。
背景技术
凸轮轴调节器，尤其是液压凸轮轴调节器已由现有技术、例如US 6 276 321 B1所公知。
在现代内燃机中使用了这种用于可变地调整换气阀的配气相位的设备，以便可以在给定的角度范围内，在最大的提前位置与最大的滞后位置之间可变地设计曲轴与凸轮轴之间的相位关系。为了该目的，凸轮轴调节器整合到动力总成系统中，通过该动力总成系统将扭矩从曲轴传递到凸轮轴上。该动力总成系统可以具有牵引机构、例如皮带传动装置或链条传动装置。就此而言，也可以使用齿轮传动装置。
例如由文献DE 10 2010 012 482 A1和DE 2011 003 556 A1获知了如何相对内燃机的曲轴改变凸轮轴的细节。用于控制和/或影响内燃机的阀配气相位的设备也由DE 102010 024 596 A1和DE 10 2009 037 976 A1所公知。
在这些文献中公开的细节是在此提出的改进方案的基础，并且没有进一步讨论，但应综合考虑。
到目前为止，转子与定子之间的空腔向外通过至少一个盖密封，该空腔以液压流体、例如液体(也就是油)来填充。这种密封通常采用螺接方式。
但是，这种螺接解决方案的缺点是，使用了很多零件。这使得装配变得困难。此外，无法始终可靠地消除泄漏。这种螺接方式的重量也较高，从而会导致凸轮轴调节器很重。这对于在内燃机中使用了这种凸轮轴调节器的机动车的燃料消耗来说是不利的。在一些应用情况下，转子与定子之间的调节角度的精准度也不够高。此外，可惜也无法在所有的应用情况下消除可拆解性和/或不当使用。
发明内容
本发明的任务是排除这些缺点，即取消螺接并且尽管如此仍然提供耐用且持续良好运行的装配组件。
根据本发明，该任务以如下方式来解决，即，针对这种类型的液压凸轮轴调节器，在盖的区域中，定子的材料以至少部分包咬盖的方式非切削地成形。
因此，在成本最小化的情况下，提供一种应对更高的压力载荷的可靠的连接。于是，不但可以实现简单地构造凸轮轴调节器，而且也可以实现预先设置更高的调节角。通过消除可拆卸性防止了不当使用。此外，可以使泄漏明显减少。甚至完全消除了外部的泄漏。只需使用很少的零件，尤其是可以取消螺栓和螺母。
有利的实施方式在下文中进行详细阐述。
因此有利的是，在定子与盖之间存在力锁合的(kraftschlüssig)和/或形状锁合的(formschlüssig)连接部。由此，可以使制造简化，并且在很长的使用寿命上确保了零件的防故障的配合。
也适宜的是，连接部构造成侧凹部，盖密封地抵靠在该侧凹部中。以这种方式可以承受特别高的压力。
已被证实为几乎最优的是，盖通过滚制部固定在定子上。
在此有利的是，滚制部在盖的整个周边上构造或者仅分区段地构造。如果在360°上导致材料流动，那么密封件沿整个周边构造并且特别能承受负荷。
如果定子的材料压入和/或流入空室中，其中，空室位于倒棱与定子之间，该倒棱位于盖的背离空腔的侧上并且尽可能在周边上延伸，那么就确保了两个构件的特别有效的连接。在此适宜的是，空室由定子的材料完全填满。
一个有利的实施例的特征也在于，盖安装在容纳液压流体、例如油的空腔的至少一个轴向端部上，优选是定子的正端侧的端部上，并且空腔的另一轴向端部超过罐状构造的定子的一体式的底部。此外，另一有利的实施例的特征在于，与定子分开的第一盖紧固在空腔的至少一个第一轴向端部上，优选是套管状或套筒状的定子的正端侧的第一端部上，而第二盖紧固在空腔的第二轴向端部上，优选是定子的正端侧的第二端部上。两个盖可以通过靠外的滚制部与定子连接。在上述两个实施例中的第一实施例中，可以多次使用相同部件，而在上述两个实施例的第二实施例中，可以减少零件数量。
也可以特别有利的是，盖构造为密封盖和/或构造为具有锁定型廓的锁定盖。于是，盖可以在连同定子一起插入调节器的内部之后，在预定的部位上通过滚制部形状锁合地与定子连接，从而导致了在盖上的360°的材料流动。
也可以有利的是，第一盖构造为密封盖，而第二盖构造为密封空腔的锁定盖，该第二盖优选位于与定子啮合的齿轮这一侧。于是，导致了具有很好的力分布特性的特别可靠的连接部。
此外有利的是，定子和/或盖由金属、例如烧结金属成形出，这是因为可以实现特别稳定的解决方案。
如果除了滚制部之外，形状锁合元件、例如插入凹陷部中的凸起也起作用，那么可以特别有效地实现防转动安全性，并且也可以阻止微小的滑动。形状锁合元件以及附加的力锁合元件可以在轴向方向和/或径向方向上取向。这种力锁合元件可以通过打毛、施加粘合剂或附加焊剂来形成。
附图说明
随后借助附图对本发明进行详细阐述，在附图中示出两个实施例。其中：
图1示出根据本发明的液压凸轮轴调节器的仅带一个盖的第一实施方式的纵截面图；
图2示出图1的盖与定子之间的连接区域的放大图；
图3示出图1的凸轮轴调节器的前视图；
图4示出液压凸轮轴调节器的带两个盖的第二实施方式的纵截面图，这两个盖分别通过滚制部与定子连接；
图5示出在图4的凸轮轴调节器上的远离齿轮的盖与定子之间的连接区域的放大图；
图6示出图4的液压凸轮轴调节器的侧视图。
附图仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件配设有同样的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出根据本发明的液压凸轮轴调节器1的第一实施方式。该液压凸轮轴调节器具有定子2，该定子在示出的实施例中罐状地构造。
转子3安置在定子2的内部。转子3以能相对于定子2绕作为旋转轴线的共同的纵轴线4旋转的方式支承。定子2具有底部5和纵向壁6，该纵向壁完全围绕纵轴线4延伸并且在周边上闭合。底部5是纵向壁6的一体式的构件。在与底部5对置的侧上布置有盖7。
在底部5这一侧，一体式的齿轮8构造在定子2上。齿轮8被设计成与牵引机构、例如链条或皮带力传递地接触，以便将力从曲轴传递到定子2上。
转子3具有置入区域9，用以将中心阀置入。虽然使用了多个流体线路10，但在图1中在截面上可以识别出流体线路10中的两个。可以有针对性地或者说特定地为定子2与转子3之间的空腔11的不同的室供应液压流体(液压油)。
在盖7的背离底部5的侧上，在定子2与盖7之间成形出连接部12。在图2中可以特别清楚地看出该连接部。连接部12通过轧制过程或滚制过程产生，其中，定子2的材料已经围绕盖7的棱边被成形/挤压。材料在相应的非切削的成形过程中以引起压力的方式流到盖7之后。
盖7配合地或过盈配合地置入定子2的倒棱13与内壁14之间的空室中。盖7充当密封盖/密封盖件。
通过滚制过程/轧制过程/非切削的成形过程，将定子2的与盖7相邻的材料，尤其是与盖7的倒棱13相邻的并且在定子2的远离底部的端部上位于定子2的纵向壁6中的材料按压到盖7与定子2之间的提到的空室中。定子2的材料流入该空室中并且完全填满该空室。
定子2的远离底部5的端部(轴向伸出地)凸出超过盖7。在那里构造有也可以被称为槽或沟的凹部15。
在图3中示出了带还未置入到置入区域9中的中心阀的液压凸轮轴调节器1。
在图4至图6中示出了相对图1至图3进行了修改的实施例。定子2在图1至图3所示的实施例中罐状地构造，而第二实施例的定子2套管状或套筒状地构造。按照空心圆柱体的类型，定子构造有圆形的内型廓和外型廓，其中，在端部上预先设置有沿内周边环绕的槽或沟，用以容纳盖7。
因此，定子2并不具有底部5，而是在该部位上同样具有盖7，但是该盖作为具有锁定型廓的锁定盖密封地置入定子2中。如同在远离齿轮的(仅)密封作用的盖7(密封盖)那一侧上一样，该第二盖7(锁定盖)也贴靠在定子2的由相应的槽或沟形成的凸肩16上。
如同左侧的盖7通过滚制部固定在定子2上一样，右侧的盖7也通过滚制部固定在定子2上。相应的滚制部围绕纵轴线4延伸360°。
附图标记列表
1 液压凸轮轴调节器
2 定子
3 转子
4 纵轴线
5 底部
6 纵向壁
7 盖
8 齿轮
9 置入区域
10 流体线路
11 空腔
12 连接部
13 倒棱
14 内壁
15 凹部
16 凸肩

Claims (12)

1.一种液压凸轮轴调节器(1)，所述液压凸轮轴调节器具有定子(2)和以能相对所述定子转动的方式布置的转子(3)，其中，所述定子(2)与至少一个单独的盖(7)连接，所述盖密封位于所述转子(3)与所述定子(2)之间的空腔(11)，其特征在于，在所述盖(7)的区域中，所述定子(2)的材料以至少部分包咬所述盖(7)的方式非切削地成形，
在所述定子(2)与所述盖(7)之间存在有力锁合的和/或形状锁合的连接部(12)，
所述连接部(12)构造成侧凹部，所述盖(7)密封地抵靠在所述侧凹部中。
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，所述盖(7)通过滚制部固定在所述定子(2)上。
3.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述定子(2)的材料压入和/或流入倒棱(13)与所述定子(2)之间的空室中。
4.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述盖(7)安装在容纳液压流体的空腔(11)的至少一个轴向端部上，而所述空腔(11)的另一轴向端部通过罐状构造的定子(2)的一体式的底部(5)封闭，或者所述盖包括第一盖和第二盖且与所述定子(2)分开的第一盖紧固在所述空腔(11)的至少一个第一轴向端部上，而第二盖紧固在所述空腔(11)的第二轴向端部上。
5.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述盖(7)构造为密封盖和/或构造为具有锁定型廓的锁定盖。
6.根据权利要求4所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一盖构造为密封盖，而所述第二盖构造为密封所述空腔(11)的锁定盖。
7.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述定子(2)和/或所述盖(7)由金属成形出。
8.根据权利要求2所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，除了滚制部之外，所述盖(7)也通过形状锁合元件固定在所述定子(2)上。
9.根据权利要求1所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述盖(7)安装在所述定子(2)的正端侧的端部上，而所述空腔(11)的另一轴向端部通过罐状构造的定子(2)的一体式的底部(5)封闭，或者所述盖包括第一盖和第二盖且与所述定子(2)分开的第一盖紧固在套管状或套筒状的定子(2)的正端侧的第一端部上，而第二盖紧固在所述定子的正端侧的第二端部上。
10.根据权利要求6所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第二盖位于与所述定子啮合的齿轮(8)这一侧。
11.根据权利要求7所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述金属是烧结金属。
12.根据权利要求8所述的液压凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述形状锁合元件是插入凹陷部中的凸起。
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