CN105121795B - 带有改善的几何形状的用于凸轮轴调节器的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于凸轮轴调节器的转子(101)，其中，转子(101)设置用于绕转动轴线(102)的旋转。在此，转子(101)具有：‑第一端面，‑与第一端面相对的承接端面(104)，‑中央区域，‑至少两个翼片(105)，其布置在中央区域处且由中央区域径向指向地延伸，‑在承接端面(104)处存在的用于容纳凸轮轴的凸轮轴容纳凹处(106)，其中，凸轮轴容纳凹处(106)包括内侧表面(107)。在内侧表面(107)处布置有至少两个用于凸轮轴的定心的凸轮轴定心元件(108)。在此，凸轮轴定心元件构造成突起。此外，本发明涉及一种装配组。

Description

带有改善的几何形状的用于凸轮轴调节器的转子

技术领域

本发明涉及一种用于凸轮轴调节器的转子。

背景技术

由现有技术已知凸轮轴调节器的各种不同的实施方式。本发明涉及液压凸轮轴调节器的类别。液压凸轮轴调节器可例如设计成根据翼片轴原理工作的凸轮轴调节器。该所描述的发明涉及一种具有定子和转子的凸轮轴调节器。转子处在定子内且具有若干翼片。一个翼片或多个翼片与定子的相应的反向元件构成至少两个腔室，其以如下这样的形式和方式彼此交错地布置，即，第一个腔室的注入引起第二个腔室的至少部分排空且由此同时引起转子的转动。通过转子的转动，与转子装配的凸轮轴被转动。在利用此类凸轮轴调节器的情形下，凸轮轴可因此借助于流体，例如油的液压应用至少在第一位置与第二位置之间被调节。为了在长时间段上且在大量开关循环上的平稳的功能性可寻求如下装配，如此地优化凸轮轴的定心，即，偏心尽可能地被避免或被保持尽可能地小。

发明内容

本发明的目的是改善用于凸轮轴调节器的转子。

该目的利用一种用于凸轮轴调节器的转子来实现。此外，该目的利用装配组来实现。

本发明建议了一种用于凸轮轴调节器的转子。该转子设置用于绕转动轴线的旋转。该转子具有：

-第一端面，

-与第一端面相对的承接端面，

-中央区域，

-至少两个翼片，

-带有内侧表面的凸轮轴容纳凹处凹处。

至少两个翼片布置在中央区域处。由该中央区域起，翼片径向指向地延伸。

在此，在内侧表面处布置有至少两个凸轮轴定心元件。凸轮轴定心元件构造成突起。

用于绕转动轴线的旋转的转子的一种设置在所描述的案情中如此来理解，即，对于凸轮轴由第一位置至第二位置和返回的调节而言旋转设置在必要的角度范围中。绕转动轴线的旋转的概念不应当理解成，应当要求一个完整的旋转。

与第一端面相对的承接端面的概念如此来理解，即，第一端面和第二端面是相同物体，其中，第二端面作为承接端面处在转子的不同于第一端面的侧面上。优选地，转子是带有可由圆柱体衍生出的几何基本形状的物体。尤其地优选如下，即，第一端面和承接端面大致彼此平行地定向。第一端面相对第二端面的平行定向不仅在制造技术上可更简单地制造，而且同样引起明显更容易实现的系统泄漏减少。

承接端面的概念如此来理解，即，承接端面是适合以及优选同样设置用于在组装凸轮轴与转子的情形中将凸轮轴由承接端面带入到转子中的端面。

中央区域的概念表示在凸轮轴与转子的组装的状态中与凸轮轴直接或间接处于接触的转子的那部分。

由中央区域出发布置有翼片，其中，翼片优选材料配合地与中央区域相连接。优选地，转子是带有数量为至少三个的翼片的转子。翼片的由中央区域径向指向的的定向的概念尤其如此来理解，即，翼片的同样包括转动轴线的重心平面具有主要径向由转动轴线指向的方向分量(Richtungsbestandteil)且与此相对具有绕转动轴线切向指向的分量的较小分量。然而不应排除如下，即，翼片例如在绕转动轴线切向指向的方向上弯曲。同样地例如可作如下设置，即，翼片例如具有相对包含转动轴线的平面倾斜的侧面。在一种优选的设计方案中，翼片或者所有翼片具有凸轮轴的转动轴线处在其中的对称平面。

凸轮轴容纳凹处的概念如此来理解，即，在转子的中央区域中存在凹处，其适合用于凸轮轴的局部插入，只要该凸轮轴具有合适的横截面和横截面形状。如下不应被排除，即，凸轮轴容纳凹处是完全穿过转子的通孔。优选地，凸轮轴容纳凹处然而是在转子的中央区域的体积中存在底部的凹处。在此如下是特别优选的，即，该底部完全地大致垂直于转动轴线定位，凸轮轴容纳凹处大致构成半腔，其与想要配套的承接端面盖板构成圆柱形的空腔或大致圆柱形的空腔。

内侧表面的概念表示凸轮轴容纳凹处在转子的中央区域中产生的内表面，其不带有在转子未完全穿透的情形中产生的底部。因此，内侧表面在一定程度上是上述空腔的不构成上述空腔的底部或想要的盖板的的侧面积的部分。在此处所利用的定义中整个围绕转动轴线旋转一周的面被称作内表面，它不应被必要时在内侧表面处存在的棱边妨碍。作为圆柱形空腔的在通过凸轮轴容纳凹处产生的空腔的上述优选的设计方案的内侧表面处得出作为该圆柱形空腔的侧面积的内侧表面。

在内侧表面处布置有至少两个凸轮轴定心元件。凸轮轴定心元件是由在内侧表面处的转子的体积突出的突起。

在转子的一种设计方案中作如下设置，即，凸轮轴容纳凹处具有圆形的开口面。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，内侧表面完全平行于转动轴线定向。这例如在凸轮轴容纳凹处作为大致圆柱形物体的一种设计方案的情形中是这样的。

凸轮轴容纳凹处的圆形开口面具有如下优点，即，尤其地适合用于容纳带有同样圆形横截面的凸轮轴，这与凸轮轴的最普遍的设计方案相符。通过圆形凸轮轴容纳凹处的高度旋转对称尤其地证实如此特别有利，即，制造被显著简化以及在大量转动循环上要达到的维持能特别有利地实现。

在转子的另一设计方案中同样可例如作如下设置，即，转子具有奇数数量的凸轮轴定心元件。奇数数量的凸轮轴定心元件得出如下优点，即，凸轮轴的定心由于初等几何的原因可以特别有利的方式实现。这尤其地适用于凸轮轴容纳凹处的圆形开口面的情况。

在转子的一种设计方案中可例如作如下设置，即，转子正好具有三个凸轮轴定心元件。数量为三个的凸轮轴定心元件尤其在凸轮轴容纳凹处的圆形开口面的情形中引起凸轮轴的特别有利的可定心性。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，转子具有三个在其构造上大致相同的凸轮轴定心元件。例如可作如下设置，即，凸轮轴定心元件的几何重心在转子的俯视图中，例如与作为视轴线的转动轴线构成等边三角形。通过该高对称的设计方案,尤其地在凸轮轴带有圆形横截面和由此同样得出地设置的圆形凸轮轴容纳凹处的情形中,得出凸轮轴在同时尽可能有利的可制造性的情形中的特别有利的且可靠的可定心性。

同样地可作如下设置，即，转子具有数量为正好五个的凸轮轴定心元件，其在例如在其几何重心中带有作为视轴线的转动轴线的俯视图的情形中得出等边五角形。由此如同在上述带有正好三个凸轮轴定心元件的设计方案中那样得出在同时有利的可制造性的情形中的出众的凸轮轴定心。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，凸轮轴定心元件的数量与翼片的数量相同。由此得出如下优点，即，与凸轮轴的定心的定向的偏差通过有利的几何形状被特别有效地避免。

该效应还可进一步以如下方式被改善，即，提供转子的如下的设计方案，即，凸轮轴定心元件的角度划分与翼片的角度划分相符。在此，角度划分的概念涉及凸轮轴定心元件和翼片的几何重心。在转子的一种优选的设计方案中(在其中不仅凸轮轴定心元件而且翼片具有转动轴线同样处在其中的对称平面)，上述的几何重心同样处在该对称平面中。

转子的构造方案可例如特征在于，至少两个凸轮轴定心元件沿着内侧表面的圆周截面径向在转动轴线的方向上突起。

这里特别要提及的是，凸轮轴定心元件是突起，在已描述的圆形设计方案中突起在上述内侧表面的圆周的部分中。

在转子的一种特殊的设计方案中可例如作如下设置，即，至少两个，优选所有凸轮轴定心元件的角度延伸相同。

此处尤其作如下理解，即，在其处布置有构造成突起的凸轮轴定心元件的内侧表面的圆周截面对于至少两个凸轮轴定心元件而言是相同的。优选地，该角度延伸对于所有凸轮轴定心元件而言是相同的，因为在这样的情况中凸轮轴定心元件以相同的设计方案存在。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，在相应地两个相邻的凸轮轴定心元件之间的角间距相同。在一种优选的设计方案中，这对于所有在内侧表面的整个圆周上存在的凸轮轴定心元件而言是这样的。由此得出凸轮轴定心元件的布置的高对称性，其带有凸轮轴的良好的可定心性的与此相联系的相应的优点。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，转子由正好两个分开制造的转子部件组装。转子由两个转子部件的组装尤其具有如下优点，即，例如在转子内部中的润滑剂供给管可借助于成型工艺制造的转子部件来实现。

在转子的一种特别优选的设计方案中可例如作如下设置，即，转子由正好两个部件制造，其在其造型上相同。由此也同样产生生产过程的简化。

在转子的另一设计方案中可例如作如下设置，即，转子借助于粉末冶金工艺来制造。除了转子或转子部件借助于压铸的制造之外尤其优选如下，即，为了转子或者转子部件的制造设置有烧结工艺。

尤其地同样可例如作如下设置，即，转子部分或完全由烧结金属、烧结钢或烧结陶瓷构成。

在转子的另一设计方案中例如可作如下设置，即，一个凸轮轴定心元件、多个凸轮轴定心元件、优选所有凸轮轴定心元件借助于成型工艺来制造。例如可作如下设置，即，转子或转子部件借助于粉末冶金工艺来制造。尤其地可作如下设置，即，转子或转子部件且由此尤其地凸轮轴定心元件同样借助于烧结工艺来制造。此外可作如下设置，即，凸轮轴定心元件的径向尺寸的调整包括调校。尤其地可作如下设置，即，凸轮轴定心元件的调校是径向尺寸调整的一个步骤。例如可作如下设置，即，凸轮轴定心元件的调校是径向尺寸调整的最后的步骤。

通过凸轮轴定心元件如此的所描述的智能制造，即，这些凸轮轴定心元件仅部分围绕地由凸轮轴容纳凹处的内侧表面突出，得出如下特别的优点，即，该突起在借助于一种成型工艺的制造之后特别良好地适合用于调校。借助于该调校可以特别良好的尺寸精确性设置内部尺寸，例如对于圆形横截面或者在带有圆形横截面的设计方案中的凸轮轴容纳凹处的情况而言，可以特别良好的尺寸精确性设置内半径。根据内部尺寸的设置，尤其例如在内半径的上述例子中，最佳的情况下不再要求如下必要性，即，进行机械的且由此非常复杂的再加工。因此可取消在转子的常见设计方案的情形中尚且必要的车削形式的机械再加工。尤其地可能还例如设置有去毛刺。

例如作为该转子的特征可得出如下，即，凸轮轴定心元件的表面是多孔的。同样地可实现如下，即，凸轮轴定心元件的表面没有机械再加工的痕迹。尤其地可作如下设置，即，例如由于车削变得必要的打磨痕迹不可被检测。

多孔性尤其地表示表面的如下状态，即，在其中典型的例如在烧结之后还存在的孔在表面处敞开且未例如已通过车削、珩磨、精研或类似的尤其机械的再处理过程被封闭。

本发明的另一思路包括一种装配组。该装配组应尤其地包括至少一个转子。此外，该装配组应包括至少一个用于插入到转子的凸轮轴容纳凹处中的凸轮轴。凸轮轴应具有插入区域。插入区域的概念就此表示如下区域，其用于将转子插入到凸轮轴容纳装置中。尤其地，凸轮轴的插入区域可例如以凸轮轴的其它区域的形状和/或面积来区分。凸轮轴的插入区域应具有确定的横截面尺寸。

例如可作如下设置，即，横街面尺寸具有50μm的公差。同样地可作如下设置，即，横截面尺寸具有30μm的公差。

该横截面尺寸在凸轮轴作为带有圆形横截面的凸轮轴和/或作为带有具有圆形横截面的插入区域的凸轮轴的设计方案中得出为横截面半径。

在此应作如下设置，即，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有小于30μm且大于10μm的公差范围。优选地可例如作如下设置，即，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有小于25μm且大于15μm的公差范围。特别优选地可作如下设置，即，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有20μm的公差范围。该公差范围对于凸轮轴到凸轮轴容纳装置中的可插入性而言是重要的，对其而言一定的间隙配合是必要的。所描述的值相应地表示每个单个的凸轮轴定心元件的公差范围。

附图说明

另外的有利的设计方案和改进方案由下面的附图得悉。由附图得悉的细节和特征然而不被限制于此。而是可将一个或多个特征与来自上面的说明书的一个或多个特征结合成新的设计方案。尤其地，下面的实施方案不充当相应的保护范围的限制，而是说明各个特征以及其可能的彼此共同作用。

其中：

图1在承接端面的俯视图中显示了一种用于凸轮轴调节器的转子，

图2在承接端面的斜视图中显示了一种用于凸轮轴调节器的转子。

具体实施方式

在附图中，类似的或起相同作用的部件以相同的附图标记表示。附图仅显示了例子而不受限制地来理解。

由图1得悉一种用于凸轮轴调节器的转子101。在此，转子101在承接端面104的俯视图中示出。与承接端面相对且因此处在转子101的另一面上的第一端面在所显示的图示中因此未被示出。此外，转子具有中央区域，其在转子101的该设计方案中构造成设有大约圆形的横截面的空心体。转子101因此是带有圆柱形包覆物以及转动轴线102的转子，转动轴线102在转子101的所显示的设计方案中与中央区域的圆形横截面的中心一致。

在中央区域处布置有第一翼片105以及四个另外的翼片，其中，五个翼片中的四个在转子101的所显示的设计方案中构造成相同造型的翼片，而第五个翼片在其设计方案中由于另一由翼片进行的功能在其造型上区别。中央区域具有在中央区域中存在的凸轮轴容纳凹处106。由于存在的凸轮轴容纳凹处106，在大致圆柱形构造的中央区域处构成内侧表面107。内侧表面107具有至少两个凸轮轴定心元件108.1以及108.2。此外，转子101具有另外的凸轮轴定心元件108.3,108.4以及108.5。在转子101的所显示的设计方案中，凸轮轴定心元件是在径向上由内侧表面107出发的突起。在转子101的所显示的设计方案中，凸轮轴定心元件108.1,108.2,108.3,108.4以及108.5是突起，在一定程度上构造成作为圆柱体的侧截面的局部接片。此外，在转子101的所显示的设计方案中所有凸轮轴定心元件、即凸轮轴定心元件中的每个108.1,108.2,108.3,108.4以及108.5的角度延伸相同。例如，这对于凸轮轴定心元件的例子108.2和108.3而言意味着如下，即，在虚线段109与虚线段110之间的角度与在虚线段111与虚线段112之间的角度相同。这对于其它凸轮轴定心元件而言可被延续。此外，转子101的设计方案如此地构造，即，凸轮轴定心元件的分布如此均匀地实现，即，两个相邻的凸轮轴定心元件的角间距对于每对两个相邻的凸轮轴定心元件而言相同。对于转子101的例子而言这意味着如下，即，例如在虚线段110与虚线段111之间的角度与在虚线段112与虚线段113之间的角度相同。

由图2得悉用于凸轮轴调节器的另一设计方案。在此，图2的转子201在透视的斜视图中示出。

在此，透视的斜视图同样类似于图1的图示以朝向承接端面204的视线示出。与承接端面相对的第一端面因此同样在图2中不可被辨认出。此外画出了转动轴线202，相对其旋转设置有转子201。转子201具有中央区域，其在大约圆柱形的包覆物中被包围。在中央区域处布置有第一翼片205以及额外地相对第一翼片205布置有四个另外的翼片，其中三个翼片在图2中可见而第四个翼片在图2的下部区域中尚可不清楚地被辨认出。此外，在承接端面处可见凸轮轴容纳凹处206，其大致填满在转子中央区域中的圆柱形成型的体积。由此构成大约与圆柱体的侧表面相符的内侧表面207。

在内侧表面207处构造有总共五个凸轮轴定心元件。第一个凸轮轴定心元件208.1被勾勒，第二个凸轮轴定心元件208.2以及第三个凸轮轴定心元件208.3可见以及两个另外的凸轮轴定心元件在透视视图中被遮盖。在转子201的所显示的设计方案中，凸轮轴定心元件的分布的特征在于在内侧表面的圆周处的均匀的角度划分。因此，在虚线段209与虚线段210之间的角度与在虚线段211与虚线段212之间的角度相同大小。在所显示的设计方案中的每个单独的凸轮轴定心元件的角度延伸同样相同大小。角度延伸，即在虚线段210与虚线段211之间的角度与在虚线段212与虚线段213之间的角度相同大小。

Claims (17)

1.用于凸轮轴调节器的转子(101,201)，其中，所述转子(101,201)设置用于绕转动轴线(102,202)的旋转，且所述转子(101,201)具有：

-第一端面，

-与所述第一端面相对的承接端面(104,204)，

-中央区域，

-至少两个翼片(105,205)，其布置在所述中央区域处且由所述中央区域径向指向地延伸，

-在所述承接端面(104,204)处存在的用于容纳凸轮轴的凸轮轴容纳凹处(106,206)，其中，所述凸轮轴容纳凹处(106,206)包括内侧表面(107,207)，

其中，在所述内侧表面(107,207)处布置有至少两个用于所述凸轮轴的定心的凸轮轴定心元件(108,208)且所述凸轮轴定心元件构造成突起，

所述凸轮轴定心元件的数量与所述翼片(105,205)的数量相符，

所述凸轮轴定心元件的角度划分与所述翼片(105,205)的角度划分相符。

2.根据权利要求1所述的转子(101,201)，其特征在于，所述凸轮轴容纳凹处(106,206)具有圆形的开口面。

3.根据权利要求2所述的转子(101,201)，其特征在于，所述至少两个凸轮轴定心元件沿着所述内侧表面(107,207)的圆周截面径向在所述转动轴线(102,202)的方向上突起。

4.根据权利要求2或根据权利要求3所述的转子(101,201)，其特征在于，至少两个凸轮轴定心元件的角度延伸相同且/或在相应地两个相邻的凸轮轴定心元件之间的角间距相同。

5.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)由两个分开制造的转子部件组装。

6.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)部分或完全借助于粉末冶金工艺来制造。

7.根据权利要求6所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)部分或完全由烧结金属构成。

8.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所述凸轮轴定心元件借助于成型工艺来制造，且凸轮轴定心元件的径向尺寸的调整包括调校。

9.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所述凸轮轴定心元件的表面是多孔的且/或没有机械表面再加工的毛刺。

10.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所有凸轮轴定心元件的角度延伸相同且/或在相应地两个相邻的凸轮轴定心元件之间的角间距相同。

11.根据权利要求2或3所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)部分或完全借助于烧结工艺来制造。

12.根据权利要求6所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)部分或完全由烧结钢构成。

13.根据权利要求6所述的转子(101,201)，其特征在于，所述转子(101,201)部分或完全由烧结陶瓷构成。

14.根据权利要求8所述的转子(101,201)，其特征在于，所述成型工艺是粉末冶金工艺。

15.装配组，其包括至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的转子(101,201)和至少一个凸轮轴，所述凸轮轴用于插入到所述凸轮轴容纳凹处(106,206)中并且为此带有被固定在凸轮轴的插入区域中的横截面尺寸，其特征在于，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有小于30μm且大于10μm的公差范围。

16.根据权利要求15所述的装配组，其特征在于，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有小于25μm且大于15μm的公差范围。

17.根据权利要求15所述的装配组，其特征在于，突起与装配组的凸轮轴的径向延伸具有20μm的公差范围。