CN105008678A - 凸轮轴调节器的带有用于减小轴向轴承间隙的置入垫片的定子 - Google Patents

凸轮轴调节器的带有用于减小轴向轴承间隙的置入垫片的定子 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种凸轮轴调节器(2)的定子结构组件(1)，其带有定子(3)，定子优选在其外侧(5)上具有齿部(4)，以便接收由曲轴提供的转矩，其中，定子(3)具有一体式地构造齿部(4)的壁(6)，其带有沿轴向方向延伸的用于容纳转子(9)的空腔(7)，其中，定子(3)的至少一个径向向内地凸出的、一体式地构造的凸缘区段(8)构造为用于转子的轴向止挡部，其中，独立于定子(3)且独立于转子(9)的间隔垫片(10)存在于空腔(7)中，并且与凸缘区段(8)密封贴靠。本发明还涉及一种叶片式的液压凸轮轴调节器，其带有转子和这种定子结构组件。

Description

凸轮轴调节器的带有用于减小轴向轴承间隙的置入垫片的定子
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴调节器的定子结构组件，其带有定子，定子优选在其外侧上具有齿部，以便接收由曲轴提供的转矩，其中，定子具有优选一体式地构造齿部的壁，其带有沿轴向方向延伸的用于容纳转子的空腔，其中，定子的至少一个径向向内地凸出的、一体式地构造的凸缘区段直接或间接地构造为用于转子的轴向止挡部。
背景技术
这些定子结构组件安装在凸轮轴调节器中，该凸轮轴调节器是内燃机的正时传动装置的一部分。这些正时传动装置可以包含用于汽油和柴油发动机的牵引机构传动装置，例如链传动装置和皮带传动装置。在定子单元由定子和盖单件式地实施的情况下的特殊凸轮轴调节器是自身公知的。
公知的现有技术例如由DE 10 2010 008 003 A1公知，在该文献中公开了用于可变地调节带有柱体形的周边壁的内燃机的换气阀的正时的设备的蜂窝轮。该设备还具有驱动轮、密封盖和多个凸起部，其中，驱动轮排列在周边壁的外周侧面上；密封盖从周边壁的内周侧面出发径向向内地延伸；凸起部从周边壁的内周侧面出发径向向内地延伸并且从密封盖出发沿轴向方向延伸。
此外，US 6 457 447 B1公开了一种在凸轮轴调节器中的密封板，然而其贴靠在转子的上侧并且也贴靠在定子的侧面上，并在此与齿轮处于密封接触。
在当前的现有技术中，定子罐的内底面通常被切削再处理，以便满足轴向轴承支架的平整性要求。在该支架上的平整性越好，就可以使轴向轴承间隙保持得越小，并且进而使泄露保持得越小。
然而，处理这种表面是耗费的，尤其是在盖表面与定子壁之间的过渡部上是存在问题的。也就是说在这种情况下，基于特殊的工具几何结构产生了倒棱或倒圆。倒棱或倒圆必定存在于转子和密封条上，因此，转子和定子可以具有足够大的自由度，并且可以对转子和定子实施调节过程。由此必然形成凸轮轴调节器上的环绕的泄漏部位，然而这应被避免。最后，应该提供避免公知缺点的定子结构组件。
发明内容
因此，本发明的任务是消除公知的缺点，并且提供可廉价地制造的定子结构组件，其本身可以应用在液压凸轮轴调节器中，其中，应该同时有效避免泄漏。
对定子底面的耗费的切削再处理步骤应该被避免。
该任务在按类属的定子结构组件中以如下方式解决，即，独立于定子且独立于转子的间隔垫片存在于空腔中，例如在定子与转子之间，并且优选与凸缘区段密封贴靠地布置。
通过附加地使用添加到定子罐中的间隔垫片可以避免耗费地处理定子底面。间隔垫片能够实现存在最小的轴向间隙。
有利的实施方式在从属权利要求中要求保护，并且随后详细阐述。
因此有利的是，间隔垫片具有至少一个从其外侧朝着间隔垫片的内部延伸的凹部，其例如朝间隔垫片的中心的方向延伸，其中，对凹部确定尺寸和/或进行设置，以便与定子形成形状锁合，其中，定子为此具有至少一个向内伸出的凸鼻。以该方式在使用形状锁合的情况下可以阻止也能构造为密封垫片的间隔垫片与定子的相对旋转。由此可以提供定子结构组件，其提供了精确使用的前提条件。间隔垫片在定子上的优选连接通过形状锁合来实现，而力锁合和/或材料锁合的连接具有其他优点。
当大量近似矩形的凹部均匀分布到周边上，优选存在2、3、4、5、6、7或8个凹部时，在很大程度上确保了扭转安全性。
为了改进间隔垫片在径向方向和/或轴向方向上的弹性而有利的是，在间隔垫片中存在中心贯穿开口并且在间隔垫片的中心贯穿开口与外周边之间存在多个沿轴向方向延伸的凹陷部。
在此有利的是，凹陷部成形为兜和/或贯穿孔。在贯穿孔的情况下，间隔垫片的重量也被有效地减小，而在使用油作为液压介质的情况下，兜还具有有针对性的油引导作用。也可以想到将其他流体作为液压介质。
证实特别有利的是，凹陷部构造在间隔垫片的面向凸缘区段的那侧上，并且/或者兜存在于间隔垫片的背对凸缘区段的那侧上。
当至少一个沿轴向方向延伸的结节部，优选大量均匀分布的结节部构造在凹陷部中时，可以改进也能构造为密封垫片的间隔垫片沿轴向方向表现出的弹性。间隔垫片可以由金属材料，例如轻金属合金制成，但也可以由钢合金或塑料制成。除了将塑料或金属用于间隔垫片以外，橡胶被证实是能充分负载的。
当液压介质引导孔，例如钻孔构造在兜中时，密封效果可以得到改进。
也有利的是，每个兜被间隔垫片/密封垫片的平坦地构造的、凸起的边缘包围，这是因为由此也改进密封效果。
本发明也涉及一种叶片式的液压凸轮轴调节器，其带有转子和根据本发明的定子结构组件。
也有利的是，间隔垫片在其外侧具有倒棱或倒圆(凹形)，其匹配于在定子壁与过渡区域(该过渡区域处在壁与凸缘区域之间)之间存在的倒棱或倒圆(凸形)。以该方式，由制造所引起的环绕的倒棱或定子罐上的相应的半径可以被接受，而不需要进行切削再处理。定子罐是由定子的定子壁和一个或多个凸缘区段构成的一体式的组合/单件式的设计方案。
间隔垫片沿径向方向的用于匹配于定子轮廓的弹性构造也是有利的，以便确保环绕地存在的高的密封功能。
也有效的是，间隔垫片下侧配备有弹性的型廓，其在施加轴向力的情况下匹配于定子底面的表面缺陷和平整度缺陷地设计。
此外可能的是，在间隔垫片中实现油通道，用以实现对压力室和锁止单元的供应。
在间隔垫片的下侧使间隔垫片具有留空部的设计方案也是适宜的，以便在运行时通过油压来实现按压力并且在此实现最小的轴向间隙。
换言之，为了避免定子底面的耗费的切削再处理，将间隔垫片安置到定子罐中。通过独立处理该间隔垫片或大量间隔垫片，例如仅借助切削加工来处理间隔垫片(例如通过打磨)，可以实现面的平整度或平行度的高精确性。
如果也可以被称为密封垫片的间隔垫片被添加到定子罐中，那么未处理的定子底部的平整度缺陷被补偿。在定子-盖过渡部上的由于制造所造成的倒棱通过与其最接近的间隔垫片上的相应倒棱承接。此外，可以在转子与定子之间实现尖锐棱边的棱边设计方案，这导致较小的内部泄漏。
间隔垫片可以在其外直径上通过去除材料弹性地设计。由此，间隔垫片匹配于定子罐上的叶片运转直径，并且在此最佳地密封。环绕的泄漏部位同样可以在径向轴承上被密封。通过使垫片弹性匹配于定子直径，可以允许两个单个部件的较宽泛的制造公差，这会最小化成本压力。
为了补偿定子底部上的大的表面缺陷或平整度缺陷，可以设计弹性的、精细结构化的/型廓化的垫片下侧面。在装配时，垫片通过冲具挤压到底面上。型廓被成形并且在此最佳地匹配于底面。通过底部结构的弹性的回弹可以转化出最小的轴向间隙。这对泄漏产生正面的影响。
限制轴向轴承间隙的附加的可能性是：在后侧给垫片设置有留空部，其在运行时以油填充，并且因此使垫片挤压转子。
此外，可以在垫片上实现油通道，用以对压力室或锁止单元进行供应。
附图说明
随后还借助附图详细阐述了本发明。在此示出不同的实施方式。其中：
图1示出依据第一实施方式的根据本发明的凸轮轴调节器的纵截面图；
图2示出简单的第一实施方式中的进行隔离的间隔垫片；
图3示出沿线III穿过图2的间隔垫片的截面图；
图4示出图2和3的间隔垫片的立体视图；
图5示出间隔垫片的第二实施方式的俯视图，该间隔垫片带有留空部，以便实现与定子面的弹性匹配，定子面尤其适用于使用在宽的转子叶片中；
图6示出沿图5的线VI穿过图5的间隔垫片的视图；
图7示出图5和6的间隔垫片的立体图；
图8示出根据本发明的间隔垫片的第三实施方式，该间隔垫片在下侧上带有型廓，以便实现与定子底面的弹性匹配；
图9示出沿线IX穿过图8的间隔垫片的截面图；
图10示出从图8和9的凸缘区段侧朝着间隔垫片进行观察的视图；
图11示出根据本发明的间隔垫片的第四实施方式，该间隔垫片在垫片下侧上带有留空部，并且在每个构造在垫片上侧上的兜上带有至少一个油传输钻孔，以便在利用油压的情况下使间隔垫片轴向地按压转子，这也同时有利于最小化轴向间隙；和
图12示出沿图11中的线XII穿过图11的实施例的间隔垫片的截面图。
附图仅是示意性的，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
图1示出针对叶片式的液压凸轮轴调节器2中的定子结构组件1的第一实施方式。在此，定子结构组件1包括定子3，该定子在其外侧5上具有齿部4。
通过齿部4，借助未示出的牵引器件传动装置，例如链传动装置或皮带传动装置，使转矩从曲轴传递至定子3。齿部4是具有定子罐形状的定子3的壁6的一体式的组成部分。
定子3具有沿轴向方向延伸的空腔7，其中，凸缘区段8从定子3的壁6径向向内地伸到空腔7中，以便构造出用于转子9和设置在它们之间的间隔垫片10的止挡部。间隔垫片10也可以被称为密封垫片。凸缘区段8因此形成定子罐的底部，并且具有中心贯穿部。
转子9与定子3的凸缘区段8的贴靠状态也理解为在它们之间设置有其他物体。
间隔垫片10在轴向上位于转子9与定子3之间。间隔垫片10在其面向凸缘区段8的那侧，在周边范围内具有倒棱11，其匹配于定子3的倒棱12。两个倒棱11和12也可以设计为倒圆。
间隔垫片10优选由塑料制成并且安置到定子中，以便最小化轴向间隙。
图2至4示出特别简单的第一实施类型中的根据本发明的间隔垫片10的第一实施方式。在此，四个凹部13在外周边上朝密封垫片/间隔垫片10的中心14的方向凹入地构造。
图5至7示出根据本发明的间隔垫片10的第二实施方式，其中，不同大小的凹陷部15构造在间隔垫片10的材料中。凹陷部15在此都构造为贯穿孔16，其中，不是所有的凹陷部15都必须构造为贯穿孔16，而是也可以设计为非贯穿的凹陷部15。
在图8至10中构造有间隔垫片的其他实施方式，其中，在上侧设计有平坦的面，并且在下侧构造有完全延伸到边缘17的凹陷部15，其中，在凹陷部15的内部中还存在朝凸缘区段8轴向伸出/凸出的且在共同的平面中均匀分布的结节部18。
在其他修改方案中，图11和12描绘出另一实施例，其中，在间隔垫片10的背对凸缘区段8的上侧那里，凹陷部15具有兜19的形状。然而，设置有例如作为液压介质引导孔20的流体供应贯穿部。液压介质引导孔20确保从隔垫片10的上侧到间隔垫片10的下侧的液压介质贯穿部，以便改进间隔垫片10对转子9的按压。
间隔垫片10作为密封垫片向外地进行密封，即，阻止由泄漏导致的来自于定子结构组件1的内部的液压介质损失。
附图标记列表
1 定子结构组件
2 凸轮轴调节器
3 定子
4 齿部
5 外侧
6 壁
7 空腔
8 凸缘区段
9 转子
10 间隔垫片
11 间隔垫片的倒棱
12 定子的倒棱
13 凹部
14 中心
15 凹陷部
16 贯穿孔
17 边缘
18 结节部
19 兜
20 流体供应贯穿部/液压介质引导孔

Claims (10)

1.凸轮轴调节器(2)的定子结构组件(1)，所述定子结构组件带有定子(3)，以便接收由曲轴提供的转矩，其中，所述定子(3)具有壁(6)，所述壁带有沿轴向方向延伸的用于容纳转子(9)的空腔(7)，其中，所述定子(3)的至少一个径向向内地凸出的、一体地构造的凸缘区段(8)构造为用于转子的轴向止挡部，其特征在于，独立于所述定子(3)且独立于所述转子(9)的间隔垫片(10)存在于在所述定子(3)与所述转子(9)之间的空腔(7)中。
2.根据权利要求1所述的定子结构组件(1)，其特征在于，所述间隔垫片(10)具有至少一个从其外侧朝着所述间隔垫片(10)的内部延伸的凹部(13)，对所述凹部确定尺寸用以与所述定子(3)构成形状锁合。
3.根据权利要求2所述的定子结构组件(1)，其特征在于，大量近似矩形的凹部(13)是均匀地分布到周边上的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的定子结构组件(1)，其特征在于，在所述间隔垫片(10)中存在中心贯穿开口并且在所述间隔垫片(10)的中心贯穿开口与外周边之间存在多个沿轴向方向延伸的凹陷部(15)。
5.根据权利要求4所述的定子结构组件(1)，其特征在于，所述凹陷部(15)成形为兜(19)和/或贯穿孔(16)。
6.根据权利要求4或5所述的定子结构组件(1)，其特征在于，所述凹陷部(15)构造在所述间隔垫片(10)的面向所述凸缘区段(8)的那侧上，并且/或者所述兜(19)存在于所述间隔垫片(10)的背对所述凸缘区段(8)的那侧上。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的定子结构组件(1)，其特征在于，至少一个沿轴向方向延伸的结节部(18)构造在所述凹陷部(15)内。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的定子结构组件(1)，其特征在于，液压介质引导孔(20)构造在所述兜(19)中。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的定子结构组件(1)，其特征在于，每个兜(19)是由所述间隔垫片(10)的平坦地构造的、凸起的边缘(17)包围的。
10.一种叶片式的液压凸轮轴调节器(2)，其带有转子(9)和根据上述权利要求中任一项所述的定子结构组件(1)。
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