CN105189945A - 凸轮轴调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种凸轮轴调节器的驱动元件(1)，其中，驱动元件(1)锅状地构造，并且具有用于能够与凸轮轴抗相对转动地连接的输出元件的中央容纳部(3)，其中，驱动元件(1)具有锁止滑槽(4)，并且锁止滑槽(4)在轴向方向(5)上凸出超过锅状驱动元件(1)的底部(6)。

Description

凸轮轴调节器
技术领域
本发明涉及一种凸轮轴调节器。
背景技术
为了改变燃烧室阀门的配气相位，在内燃机中采用凸轮轴调节器，以便可以在最大提前位置与最大滞后位置之间在限定的角度范围内可变地设计曲轴和凸轮轴的相位关系。使配气相位匹配于当前的负载和转速降低了消耗和排放。为此目的，将凸轮轴调节器整合到传动系中，通过它可以将曲轴的扭矩传递到凸轮轴上。该传动系例如构造为皮带传动装置、链条传动装置或齿轮传动装置。
在液压式凸轮轴调节器中，从动元件和驱动元件构造了一对或多对相互作用的压力室，这些压力室利用液压介质来加载。驱动元件和从动元件同轴地布置。通过填充和排空各压力室来产生在驱动元件与从动元件之间的相对运动。在驱动元件与从动元件之间旋转地起作用的弹簧沿优势方向(Vorteilsrichtung)将驱动元件相对从动元件挤压。该优势方向可以是与转动方向相同走向或相反走向的。
液压凸轮轴调节器的一种结构类型是叶片式调节器。叶片式调节器具有定子、转子和带有外齿部的驱动轮。转子构造为如下从动元件，该从动元件大多可以与凸轮轴抗相对转动地(drehfest)连接。驱动元件包括定子和驱动轮。定子和驱动轮抗相对转动地相互连接或者作为对此的备选地相互一体构造。转子与定子同轴地并且在定子内部布置。转子和定子利用它们径向延伸的叶片成型出相互作用的油室，该油室可以通过油压加载并且可以实现在定子和转子之间的相对转动。叶片或者与转子或定子一体构造，或者作为“插入的叶片”布置在转子或定子的为此设置的槽中。此外，叶片式调节器具有不同的密封盖。定子和密封盖经由多个螺纹连接件相互固定。
液压凸轮轴调节器的另一结构类型是轴向活塞调节器。在这种情况下，推移元件经由油压被轴向推移，该推移元件经由斜齿部产生在驱动元件与从动元件之间的相对转动。
凸轮轴调节器的另一结构形式是机电式凸轮轴调节器，其具有三轴传动装置(例如行星式传动装置)。在此，其中一个轴形成驱动元件，而第二个轴形成从动元件。经由第三个轴借助于调节装置，例如电动机或制动器，可以将旋转能量输送给系统或者从系统输出。可以额外地布置弹簧，其支持在驱动元件与从动元件之间的相对转动，或者将该相对转动复位。
DE10217062A1示出了带有内燃系统的马达的阀配气相位系统，这个内燃系统包括驱动力传递设备、凸轮轴、壳体。壳体与驱动力传递设备或凸轮轴一体地转动。此外，还公开了一种叶片转子，其安置在壳体内，并且与各个其他驱动力传递设备或凸轮轴一体地转动。此外，DE10217062还示出了一种锁定设备和解锁设备。止动销的大直径区段和销孔的内周边限定出第一中间空间，而止动销的小直径区段和销孔的内周边限定出第二中间空间，从而使得第一中间空间大于第二中间空间。
发明内容
本发明的任务是提供一种凸轮轴调节器的驱动元件和带驱动元件的凸轮轴调节器，其特别节约空间地构造。
根据本发明，该任务通过权利要求1的特征来解决。
根据本发明，该任务通过凸轮轴调节器的驱动元件以如下方式来解决，即，使得锁止滑槽在轴向方向上凸出超过锅状驱动元件的底部，其中，驱动元件锅状地构造，并且具有用于能够与凸轮轴抗相对转动地连接的输出元件的中央容纳部，其中，驱动元件具有锁止滑槽。
由此实现的是，一方面节约了轴向的结构空间，尤其是在凸轮轴调节器或者驱动元件的轮毂区域中的轴向的结构空间，另一方面减小了驱动元件或凸轮轴调节器的重量。
该任务也通过带前述驱动元件的凸轮轴调节器来解决。本发明优选尤其是可以应用在叶片结构形式的液压凸轮轴调节器中，其中，驱动元件和与之同轴布置的输出元件分别具有径向取向的叶片，这些叶片相互之间构造出液压室，以便实现驱动元件与输出元件之间的扭转。
驱动元件具有能够与正时传动装置(Steuertrieb)嵌接的齿部。齿部可以由与带叶片的驱动元件分开的构件来构造，其中，该齿部作为轴向相邻的构件(例如作为驱动轮或盖)与驱动元件抗相对转动地紧固。替选地，齿部可以与驱动元件一体构造。
以有利的方式，驱动元件具有锅状形状。锅状驱动元件可以构造成烧结件，由此可以以有利的方式很好地制造出从底部轴向凸出且与驱动元件一体构造的锁止滑槽。
在构造成烧结件的驱动元件中，一体的齿部也可以用很少的工作过程中制造出。
在本发明的一种设计方案中，锁止滑槽构造成锅状的并且与驱动元件一体构造。以有利的方式，在构造成烧结件时，不仅锁止滑槽而且还有整个驱动元件都可以在非常少的步骤中制造出。锅状锁止滑槽在轴向上凸出超过同样与驱动元件一体构造的盖的边界面。
在一种有利的设计方案中，锁止滑槽经受与其余驱动元件不同的热处理。
在一种特别优选的设计方案中，锁止滑槽具有置入件，该置入件可以与锁止活塞形成接触。锁止活塞可以由输出元件容纳，并且可以在轴向方向上运动。为了禁止驱动元件与输出元件之间的相对运动，锁止活塞嵌接到锁止滑槽中。以有利的方式，通过防丢失地布置在锁止滑槽中的置入件可以锁定或最小化锁止间隙。置入件可以由于锁止滑槽不同的材料来构造。以优选的方式，置入件的材料比锁止滑槽的材料更硬，并且相对锁止滑槽具有比相对锁止活塞更大的接触区域。由此，可以使用多种不同的材料，这些材料例如节约了重量并且更廉价。
在本发明的一种设计方案中，锁止滑槽具有环，该环可以与锁止活塞形成接触。这个环被置入锁止滑槽中。以有利的方式，环能够很好地定心并固定在锅状锁止滑槽中。以有利的方式，通过防丢失地布置在锁止滑槽中的环可以锁定或最小化锁止间隙。这个环可以由于锁止滑槽不同的材料来构造。以优选的方式，环的材料比锁止滑槽的材料更硬，并且相对锁止滑槽具有比相对锁止活塞更大的接触区域。由此，可以使用多种不同的材料，这些材料例如节约了重量并且更廉价。
环通过过盈配合与锁止滑槽牢固地连接。
在一种优选的构造方案中，锁止滑槽具有锅状插入件，其容纳在驱动元件的开口中，并且可以与锁止活塞形成接触。锁止滑槽在这里构造成单件，并且与驱动元件拼接在一起。插入件被插入驱动元件的开口中。锁止活塞可以锁入构造成插入件的锁止滑槽的锅状形状中。锅状插入件的底部在轴向方向上凸出超过与驱动元件一体构造的盖的边界面。
锅状插入件通过过盈配合与驱动元件的开口连接。这个开口构造成盲孔或通孔。
在本发明的另一设计方案中，环或锅状插入件具有凸出的凸缘，环或锅状插入件利用这个凸出的凸缘在轴向方向上锁定。如果环或锅状插入件与锁止滑槽或与驱动元件的开口拼接在一起，那么通过凸缘确保达到并保持限定的轴向位置。
在本发明的一种构造方案中，凸缘布置在锅状驱动元件的内侧上。以有利的方式，当液压介质压力作用于锁止滑槽时，凸缘可以支撑在驱动元件上。
在一种有利的构造方案中，环或锅状插入件在外周边上具有锚固结构。锚固结构以环绕的沟纹的形式或者以滚花的形式来构造。锚固结构提高了环与锁止滑槽之间或锅状插入件与开口之间的连接的可靠性。
环或锅状插入件的内直径可以相对于外直径偏心地布置。通过转动环或锅状插入件可以调节内直径，并且因此将用于锁止活塞的容纳部调节成与锁止活塞对齐，由此可以事后再调校锁止间隙。在这里，环或锅状插入件具有用于嵌接调校工具的凹部，例如槽或切口。以有利的方式，凹部由锅状插入件的外部的底部面来构造，因此也可以在完成整个凸轮轴调节器的安装之后再测量并且必要时调校锁止间隙。
驱动元件可以包括多个具有前述构造的锁止滑槽。
通过根据本发明地构造驱动元件及其锁止滑槽，不仅实现了减少结构空间的布置，而且还实现了重量的减小。
附图说明
在附图中示出了本发明的多个实施例。其中：
图1示出凸轮轴调节器的根据本发明的驱动元件的剖面图；
图2示出凸轮轴调节器的根据本发明的驱动元件的锁止滑槽的细节图；
图3示出带凸缘的锅状插入件的实施方式的剖面图；
图4示出带锚固结构的锅状插入件的实施方式的剖面图；
图5示出内直径相对于外直径偏心地构造的锅状插入件的实施方式的俯视图；以及
图6示出内直径相对于外直径偏心地构造的锅状插入件的实施方式的剖面图。
具体实施方式
图1示出了凸轮轴调节器的根据本发明的驱动件1的剖面图。
驱动元件1具有锅状结构。在驱动元件1的外周边上布置有与驱动元件1一体构造的齿部18。锅状的并且优选构造成烧结件的驱动元件1此外还具有底部6，这个底部与凸轮轴调节器和驱动元件的转动轴20同轴地具有中央开口19。这个中央开口19可以被凸轮轴穿过，并且与布置在中央容纳部3内的输出元件抗相对转动地紧固。驱动元件1和未示出的输出元件与其他构件一起形成叶片式调节器形式的凸轮轴调节器。
由驱动元件1的底部6构造出锁止滑槽4。这个锁止滑槽4在轴向方向5上凸出超过底部6的背离内侧12的端面。锁止滑槽4具有开口10，构造成置入件7的环8被置入这个开口中。由环8构造出的内周边15和外周边13彼此同轴地布置。环8与开口10例如通过过盈配合防丢失地拼接。开口10不是构造成贯通的，由此环8贴靠在锁止滑槽4的由驱动元件1构造出的底部16上。底部16和底部6在轴向方向5上具有几乎相同的壁厚，由此可以容易地制造出构造成烧结件的、带开口10、齿部18的驱动元件1。
图2示出了凸轮轴调节器的根据本发明的驱动元件1的锁止滑槽4的细节图。
与图1不同的是，锁止滑槽4由具有底部16的锅状插入件9构成。驱动元件1的开口10在图2中贯通地构造，并且在锅状插入件9的外周边13上容纳该锅状插入件。为了锁定锅状插入件9与驱动元件1之间的轴向位置，锅状插入件9具有凸缘11。该凸缘与内侧12齐平。这种齐平可以通过在拼接锅状插入件时的制造步骤来构造。底部6因此具有连续地平坦的内侧12以及在轴向方向5上与内侧12相对置的外侧。锅状插入件9的底部16凸出超过该外侧。
图3示出了带凸缘11的锅状插入件9的实施方式的剖面图。
图3所示的锅状插入件9相应于按照图2的实施方式。内周边15的内直径和外周边13的外直径彼此同轴地布置。现在可以明显看到凸缘11，该凸缘以有利的方式沿径向凸出地并且环绕地构造，以便锁定锅状插入件9与驱动元件1之间的轴向位置。以有利的方式，锅状插入件可以通过变形制造方法，例如深拉或冲挤来构造。在内周边15或外周边13上可以进行可能的再加工。
图4示出了带锚固结构14的锅状插入件9的实施方式的剖面图。
锅状插入件9在其外周边13上具有锚固结构14，该锚固结构可以与驱动元件1的开口10嵌接。锚固结构的这种构造可以实现从驱动元件1的背离内侧12的侧进行拼接。有利的是，当锁止活塞嵌接到内周边15中并且必要时锁止活塞本身或者液压介质压力为了解锁而压向底部16时，保持了锅状插入件9相对于驱动元件1的限定位置，这是因为锚固结构14支撑在此形成的力。
锚固结构14构造成多个楔形的并且环绕的接片。替选地，锚固结构可以构造成滚花部或者多个楔形的、非环绕的接片。
图5示出了内直径与外直径偏心地构造的锅状插入件9的实施方式的俯视图。
内周边15的内直径与外周边13的外直径不同轴地布置。其中心轴线具有偏差x。
图6示出了内直径与外直径偏心地构造的锅状插入件9的实施方式的剖面图。
图6所示的剖面从图5所示的锅状插入件的构造中导出。此外，还可以看到构造成多个楔形的并且环绕的接片的锚固结构14。此外，还示出了偏差x。此外，底部16在其外侧具有槽17。通过槽17可以使锅状插入件9在驱动元件1的开口10内围绕着其自身的轴线转动，由此，通过偏差x可以进行调校使内周边15相对于锁止活塞对齐或者使锁止间隙最小化。不用考虑转动的调校，锚固结构14都锁定锅状插入件9与驱动元件1之间的轴向位置。因此，构造出能调节的并且能容易制造出的锁止滑槽4。
附图标记列表
1)驱动元件
2)-
3)中央容纳部
4)锁止滑槽
5)轴向方向
6)底部
7)置入件
8)环
9)锅状插入件
10)开口
11)凸缘
12)内侧
13)外周边
14)锚固结构
15)内周边
16)底部
17)槽
18)齿部
19)中央开口
20)转动轴线

Claims (10)

1.凸轮轴调节器的驱动元件(1)，其中，所述驱动元件(1)锅状地构造，并且具有用于能与凸轮轴抗相对转动地连接的输出元件的中央容纳部(3)，其中，所述驱动元件(1)具有锁止滑槽(4)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)在轴向方向(5)上凸出超过锅状的驱动元件(1)的底部(6)。
2.根据权利要求1所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)锅状地并且与所述驱动元件(1)一体地构造。
3.根据权利要求2所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)经受与其余驱动元件(1)不同的热处理。
4.根据权利要求1所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)具有置入件(7)，所述置入件能够与锁止活塞形成接触。
5.根据权利要求1所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)具有环(8)，所述环能够与锁止活塞形成接触。
6.根据权利要求1所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述锁止滑槽(4)具有锅状的插入件(9)，所述插入件容纳在所述驱动元件(1)的开口(10)中，并且能够与锁止活塞形成接触。
7.根据权利要求5或6所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述环(8)或所述锅状的插入件(9)具有凸出的凸缘(11)，所述环(8)或所述锅状的插入件(9)利用所述凸缘在轴向方向(5)上锁定。
8.根据权利要求1所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述凸缘(11)布置在所述锅状的驱动元件(1)的内侧(12)上。
9.根据权利要求5或6所述的驱动元件(1)，其特征在于，所述环(8)或所述锅状的插入件(9)在外周边(13)上具有锚固结构(14)。
10.具有按照上述权利要求中任一项所述的驱动元件(1)的凸轮轴调节器。
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