CN105829660B - 液压凸轮轴调节器的分件式转子中的非切削制成的油通道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于液压凸轮轴调节器(2)的多件式的转子(1)，其具有转子主体(3)，该转子主体与第一转子副体(4)一起成形出在径向方向上取向的液压介质引导通道(9)，其中第一转子副体(4)布置在转子主体(3)径向内部。

Description

液压凸轮轴调节器的分件式转子中的非切削制成的油通道

技术领域

本发明涉及用于液压凸轮轴调节器的多件式的转子，其具有转子主体，该转子主体与第一转子副体一起成形出在径向方向上取向的液压介质引导通道。

背景技术

多件式的转子特别理解为分两件式或者三件式的转子。但是这两个或三个单件总是具有导油功能。它们尤其与至少一个液压介质引导通道处于连接中。

转子主体也可以理解为中心体或者罐体。如果使用压力油/油作为液压介质(大多数情况下是这样)，液压介质引导通道也可以称为油通道。

从现有技术已经公知了用于叶片室类型的液压凸轮轴调节器的多件式的转子。例如将转子半体用销连接和/或烧结。公知的是，将两个转子塑料部件安装在钢架上并且附加地将两个在该钢架上接合的转子部件粘合。转子部件也可以通过彼此适配的几何形状彼此交错地保证连接。还可以设置两个转子半体，这两个转子半体通过烧结棱边将油通道密封。还公知的是，将转子设计为复合系统，其中转子芯部连同盖子构造出油通道。原则上还公知的是，在油通道中使用形状锁合(Formschluss)和过盈配合(Presspassung)。

例如DE 10 2009 031 934 A1公知了一种凸轮轴调节器，其具有定子和布置在定子中的转子，该转子具有叶片，叶片各自布置在成形在定子与转子之间的腔中，其中，叶片将其各自的腔划分成两个子腔，并且其中，每个子腔可通过油通道被输送压力油并且可从每个子腔排出压力油，从而通过压力油可将转矩施加到转子上。转子通过上述设计可转动并且可调整以进行凸轮轴调节，其中，转子由金属基架构建，该金属基架轴向相邻地具有由塑料制成的挡板，其中形成有油通道中的至少一个。

由WO 2010/128976 A1也公知了一种两件式的转子，该转子具有与构造出叶片的主体同中心的套筒部件，其中，在该套筒部件中存在构造为油通道的液压介质引导通道。

由DE 10 2008 028 640 A1还公知了另一种液压凸轮轴调节器。在那里描述了如下液压凸轮轴调节器，具体而言，其具有可驱动的外部体，该外部体具有至少一个液压腔，以及相对外部体布置在内部的内部体，该内部体与凸轮轴可固定连接并且具有至少一个摆转叶片，其沿径向方向在液压腔中延伸并且将液压腔分成第一工作腔和第二工作腔。在这里，内部体还具有至少一个注油管和排油管，它们从内部体的壁内侧向壁外侧延伸至两个工作腔的其中一个。在此，将内部体至少与第一元件和第二元件联接，其中这两个元件在彼此面对的端侧上分别具有如下的几何形状，该几何形状与相应另一个元件一起成形出内部件的注油管和排油管。

由DE 10 2011 117 856 A1还公知了一种用于液压凸轮轴调节器的多件式的拼合的转子，其具有拼合密封造型。这种用于内燃机的凸轮轴调节装置及其制造方法涉及定子轮以及与定子轮一起作用的转子轮。该定子轮围绕旋转轴线旋转驱动，其中，转子轮可与内燃机的凸轮轴连接，其中，定子轮还具有径向朝内指向的定子叶片，布置于转子轮上的、径向朝外指向的转子叶片在径向朝内指向的定子叶片之间延伸(限定叶片室)，因此在定子叶片与转子叶片之间形成流体腔/工作腔A和B，其能通过流体通道加载以压力流体，其中，转子轮具有第一分体和第二分体，其中，第一分体的拼合面和第二分体的拼合面彼此拼合，并且其中，在两个拼合面的至少其中一个中引入凹槽，从而至少间隔地形成流体通道。为了实现具有转子轮的凸轮轴调节装置，该转子轮由两个分体形成并且彼此连接，在所提到的文献中规定将流体通道密封并且实现彼此接合的拼合面的限定的贴靠。

根据摆转马达原理工作，也就是说可以在一定的角度中来回运动的凸轮轴调节器通常包括定子和转子，例如在EP 1 731 722 A1中所要求的那样。转子本身在此提供为由至少两个组件组成的复合系统。其中一个组件是盖子。复合系统的另一个组件也可以称为转子芯。盖子安置在转子上。

由WO 2009/1252987 A1公知了另一种液压凸轮轴调节器。

作为易于制成的、特别是能负载的转子，还要提及DE 10 2009 053600A1的转子。在那里提出了如下特别是用于凸轮轴调节器的转子，转子包括转子基体，该转子基体具有轮毂部件，该轮毂部件具有中心油输送部。在轮毂部件中设置有至少一个在轮毂部件上径向布置的叶片以及在两侧穿过轮毂部件在叶片中延伸的、与中心油输送部以流体流动技术连接的油通道。通过将转子基体沿着分离平面分开，使得转子基体由两个基体部分组合成，从而将转子基体的制造显著简化。使用栓或者销以将两个转子半体彼此连接。在此，栓构造在两个转子半体的其中一个上，并且然后将其嵌接到另一转子半体的凹陷部中。

然而，迄今为止的解决方案在成本方面具有缺点，因为需要提供连接销或者需要维持附加的或者仅有的粘合。也经常遇到应当避免的有害物质。也经常出现所获得的连接对于顾客的要求而言不够稳固的情况。此外，在应用迄今为止在特定部位处常见的纵向过盈配合的情况下出现应当避免的构件信息。还经常存在将转子夹卡在定子上的风险。迄今为止的解决方案也不足以防止泄漏。此外，在运行中还可能出现裂纹或者其他部件损伤，这导致液压凸轮轴调节器的失效。

还经常出现如下问题，即，转子的单件在高的油压下在分离拼合部中彼此裂开，从而导致泄漏。

发明内容

本发明的任务是克服或者至少减轻现有技术的缺点，并实现在分件式的转子中的液压介质引导通道、即油通道的替选的设计方案，以便刚好能够提升竞争优势。还应当注意在所有的情况下避免分件式的转子彼此裂开。

对于开头提到类型的转子，该任务根据本发明通过将第一转子副体布置于转子主体径向内部来解决。也可以说将第一转子副体至少区段式地邻接或贴靠在转子主体上的至少三个侧上。

位于内部的转子套筒压装在转子壳中。支承盘过盈配合或者说纵向过盈配合在转子套筒中。

外部转子壳在八个部位处，其中，也可以在更多或者更少的部位处向内地以油通道与叶片/转子叶片、例如四个转子叶片相邻地敞露。于是，油通道在左边和右边存在于转子叶片旁边。在此使用的敞露部也可以设计为具有近端部的通孔的凹处、通道或者引导部。

(八个)敞露部可以通过粉末柱的移动在烧结工具中以非切削的方式制造。

有利的是，将转子主体壳状地构造并且成形出环绕的槽，将套筒状构造的第一转子副体插装到环绕的槽中。

适宜的是，第一转子副体由陶瓷和/或金属烧结原料制成。

也有利的是，第一转子副体具有一个或多个连接通道，在中间接有用于液压介质、例如油的某个液压介质引导通道的情况下，连接通道分别将转子主体上的径向内部的液压介质引导凹部与工作腔入口连接。

连接通道尤其可以通过粉末柱的移动在烧结工具中以非切削的方式制造。

液压介质引导通道/油通道在转子内部的分离和密封通过在转子壳中敛缝的转子套筒进行，该转子套筒具有半敞开的油通道/连接通道。

因此，有利的是，连接通道在第一转子副体的端侧上敞开地终止。

在使用烧结材料的情况下，可以将轴向地在烧结工具中敞露的油通道保持在转子主体中，也就是保持在转子的外壳中，其总地由多个部件根据洋葱皮原理构建。也就是说，转子此外由外部转子壳、位于内部的转子套筒(即嵌入部件)和第二转子副体或者用于凸轮轴的支承盘(即支撑环/支承环)构成，其中，该支承盘是可选的。

转子部件可以具有不同的厚度、密度或者材料。

来自通道B的油分配通过支承盘/第二转子副体中的半敞开的油通道进行。

如果将作为油引导套筒的转子副体构造成，使得油在其中一个连接通道中至少区段式地或者在绝大部分上在轴向方向上受引导，那么可以实现特别紧凑的转子形式。

对于功能性有利的是，连接通道从油引导套筒的一个端面向另一个端面不同宽地延伸。

有利的实施例的特征也在于，连接通道的进入口设置在不同的轴向位置上，而连接通道的排出口设置在各自的联接在那的工作腔入口的唯一的特定的轴向高度上。

特别有利的是，所有的工作腔入口存在于垂直于轴向方向取向的同一横向平面中。

已表明有利的是，转子主体与第一转子副体经由一个或多个敛缝部和/或一个或多个销固部轴向固定和/或抗相对转动地(drehfest)连接。

为了在成本上有利地实现转子的长寿命，有利的是同中心地并且径向地在转子主体和第一转子副体的内部布置有可设计为用于凸轮轴的支撑环或者支承环的第二转子副体，该第二转子副体优选由钢合金构造。

有利的实施例的特征也在于，转子主体、第一转子副体和第二转子副体中的两个或全部构件具有在原料上、在密度上、在硬度上和/或在孔隙度上的区别。

也可以说本发明最终涉及如下油通道，该油通道通过将转子的不同部件彼此结合而组合成，尤其是将套筒匹配到具有叶片状的径向向外伸出的凸起的壳中。

以这种方式提供了由烧结金属制成的三件式的转子的替选方案。本发明实现了分件式的转子的替选的结构以及转子中的油通道的非切削的制造。

附图说明

下面还借助附图更详细地解释本发明，其中示出了不同的实施例和变型方案。其中：

图1以凸轮轴侧的立体(3D)视图示出根据洋葱皮原理的根据本发明的第一转子；

图2示出了在图1的转子的立体图中的局部剖视图；

图2a示出图2的细节IIa；

图3示出图1和2的转子的从凸轮轴侧看的投影图；

图4以左视图(侧视图)示出图3的转子；

图5示出图1至4的转子的从背离凸轮轴的前侧看的视图；

图6示出图1至5的转子的以凸轮轴侧的观察方向看的分解图；

图7针对图1至6的转子示出与图6的图示类似但从转子前侧看的分解图；

图8和9示出从凸轮轴侧以及从转子主体/外部转子壳的前侧看的立体图；

图10和11示出第一转子副体/位于内部的转子套筒的与图8和9类似的立体图；

图12和13示出近转子的第二主体/用于凸轮轴的支承环的与图10和11类似的图示类型；

图14示出上述图的转子的具有示出的剖面XV的侧视图；

图15示出沿着线XV的穿过图14的转子的剖面；

图16示出在图14中呈现的剖面中的来自图15的转子的立体图；

图17至19示出与图14至16类似的一系列图示，其中与图14至16中不同的是剖面不通过油通道/液压介质引导通道A，而是通过油通道/液压介质引导通道B，因此图18的视图呈现出图17的沿着线XVIII的剖面；

图20示出组装好的具有根据本发明类型的整合的转子的液压凸轮轴调节器的俯视图；

图21示出沿着线XXI穿过图20的凸轮轴调节器、穿过油通道/液压介质引导通道B的剖面；

图22以俯视图示出凸轮轴调节器中的多件式转子的相对于图20的图示转动后的变型方案；并且

图23在油通道/液压介质引导通道A的高度上示出沿着线XXIII穿过凸轮轴调节器以及整合在其中的图22的转子的剖面。

附图仅是示意性的，并且仅用于本发明的理解。相同的元件配以相同的附图标记。单个实施例的特征也可以转用在其他实施例中，也就是说可彼此替换。

具体实施方式

图1中示出多件式的转子1的第一实施方式。如在图20至23中所示那样，该转子用于液压凸轮轴调节器2中。

转子1具有转子主体3，该转子主体也可称为外部转子壳。转子1还具有第一转子副体4和第二转子副体5，该第一转子副体可以称为位于内部的转子套筒，并且该第二转子副体可称为支承环。通常，转子主体3和第一转子副体4由烧结材料制成，尤其是金属烧结材料。第二转子副体5由钢制成。

第一转子副体4插装到壳状转子主体3的槽6中，并且在三个侧上至少区段式地贴靠在转子主体3上。这在图2中尤其能清晰看出。

转子主体3和第一转子副体4在沿周转方向彼此间隔开的位置上通过敛缝部7彼此连接。

敛缝部理解为力锁合的(kraftschlüssig)和形状锁合的(formschlüssig)连接，其来源于塑性形变。滚压法(Einwalzverfahren)是适用的。转子主体3具有四个在其外侧上径向间隔开的叶片8，这些叶片可以具有用于容纳密封元件的未示出的槽。

转子主体3和第一转子副体4一起限出定液压介质引导通道/油通道9。在图1中可以看到径向外部的工作腔入口10，该工作腔入口实现对叶片室的工作腔A和B的油供应。

叶片室存在于转子主体3与将其包围的、未示出的(尤其是通过两个叶片8界定出的)定子之间。径向向内延伸的凸起将叶片室分成两个工作腔，即工作腔A和B。两个叶片8具有用于容纳锁定销的孔11。在第一转子副体4中还存在固定孔12，在该固定孔中可插入销，例如短销或者弹簧悬挂销，以便补充或者替选于一个或多个敛缝部7来保证转子主体3在第一转子副体4上的固定。

在此，相应的销也嵌入到转子主体3的构造为钻孔的固定孔12中。在此参见图6和7。

回到图1，提示了更少或者更多的叶片8的可能性。

结合图2和2a来理解敛缝部，其中，凸鼻/凸起13通过变形过程挤入凹部/凹陷部14中。结果导致力锁合的以及形状锁合的连接。这种连接也可以维持在第二转子副体5与第一转子副体4和/或转子主体3之间。但是，替选或者补充地，也可以将第二转子副体5压在第一转子副体4上，例如在这里通过仅在该部位处使用的纵向过盈配合。

在图4中还可以很好地识别出工作腔入口10，同样在图5中可以很好地识别出液压介质引导通道9。在图3中呈现出转子主体3相对于与其同中心布置的第一转子副体4以及相对于与其同中心布置的第二转子副体2的洋葱皮状的布置，其中，转子主体3形成最外层并且至少部分地包围第一转子副体1。

如图6中清楚示出的那样，第一转子副体4还具有连接通道15。在这里，存在两种不同类型的连接通道，即高的连接通道16和低的连接通道17。高的(长的)连接通道16用于液压介质引导通道/油通道9的油供应，其保证工作腔A的供应。低的(短的)连接通道17最终供应工作腔B。

对于在联至中心阀的油接口中的相应的设计方案，可以将油通道A用作B，并且反过来也行。

为了简化油到连接通道15中的引入，支承环状的第二转子副体5具有凹的凹陷部18。这些凹陷部仅存在于第二转子副体5的端侧上。这也可以在图7中清楚地看出。

总是与高的连接通道16邻接地存在固定孔12。连接通道15在第二转子副体5的端侧上是不封闭的，也就是敞开的，这也清楚地在图10和11中示出。

如图9所示，在转子主体3的径向内壁19上存在四个内部的凹陷部。这四个凹陷部用作油引导凹部。在壁19的径向外侧上也存在四个通道状的凹槽。出口20通向工作腔A。出口21用于工作腔B的供应。这可以在图8中清楚地看出。

在图12和13中可以清楚地看出第二转子副体5的环形形状，它也可以构造为(穿孔的)盘。

图14至19结合呈现出单个组件的配合，以便尽管油从不同的轴向方向向转子1的径向内侧输送并且在第二转子副体5上转向，也能保证工作腔A和B的油输送。从图15和18以及从图16和19，可以清楚地看出各个限定出液压介质引导通道9的开口。从对图14和17的观察中示出剖面的各自的位置。

在图20至23中示出了完整的凸轮轴调节器2，带有其多个基本构件，其中，在那里呈现出定子22，该定子具有整合在其中的齿轮(圆柱齿轮)23。以穿过定子22并且嵌入转子1中的方式插装有用作中心螺钉的中心阀24。其中的油排出开口在中间接有相应的前面描述的通道9和15的情况下供应叶片室25的工作腔A和B。

在使用销固的情况下，可以采用短销或者长销，其中，短销与转子1相比具有更小的轴向取向，而长销与转子1相比具有更大的轴向延伸，并且长销用作弹簧悬挂销。

附图标记列表

1 转子

2 凸轮轴调节器

3 转子主体

4 第一转子副体

5 第二转子副体

6 槽

7 压装

8 叶片

9 液压介质引导通道

10 工作腔入口

11 孔/钻孔

12 固定孔/钻孔

13 凸鼻/凸起

14 凹部/凹陷部

15 连接通道

16 高的连接通道

17 低的连接通道

18 第二转子副体的凹陷部

19 转子主体的壁

20 工作腔A的出口

21 工作腔B的出口

22 定子

23 齿轮

24 中心阀

25 叶片室

Claims (14)

1.用于液压凸轮轴调节器(2)的多件式的转子(1)，所述转子具有转子主体(3)，所述转子主体与第一转子副体(4)一起成形出在径向方向上取向的液压介质引导通道(9)，其特征在于，所述第一转子副体(4)布置在所述转子主体(3)径向内部，并且所述转子主体(3)壳状地构造并且成形出环绕的槽(6)，套筒状构造的第一转子副体(4)插装到所述环绕的槽中；所述第一转子副体(4)具有连接通道(15)，在中间接有用于液压介质的某个液压介质引导通道(9)的情况下，所述连接通道分别将所述转子主体(3)上的径向内部的液压介质引导凹部与工作腔入口(10)连接。

2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述第一转子副体(4)由烧结原料制成。

3.根据权利要求2所述的转子(1)，其特征在于，所述第一转子副体(4)构造为油引导套筒，从而使得油在其中一个所述连接通道(15)中至少区段式或者在绝大部分上在轴向方向上受引导。

4.根据权利要求3所述的转子(1)，其特征在于，所述连接通道(15)从所述油引导套筒的一个端面向另一个端面不同宽地延伸。

5.根据权利要求2所述的转子(1)，其特征在于，所述连接通道(15)的进入口设置在不同的轴向位置上，但是排出口设置在各自的联接在那的工作腔入口(10)的轴向高度上。

6.根据权利要求2所述的转子(1)，其特征在于，所有的工作腔入口存在于垂直于轴向方向取向的同一横向平面中并且以非切削的方式制造。

7.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述转子主体(3)与所述第一转子副体(4)经由一个或多个敛缝部(7)和/或一个或多个销固部轴向固定地和/或抗相对转动地连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的转子(1)，其特征在于，同中心地并且在所述转子主体(3)和所述第一转子副体(4)的径向内部布置有能设计为用于凸轮轴的支撑环或者支承环的第二转子副体(5)。

9.用于液压凸轮轴调节器(2)的多件式的转子(1)，所述转子具有转子主体(3)，所述转子主体与第一转子副体(4)一起成形出在径向方向上取向的液压介质引导通道(9)，其特征在于，所述第一转子副体(4)布置在所述转子主体(3)径向内部，所述第一转子副体(4)具有连接通道(15)，在中间接有用于液压介质的某个液压介质引导通道(9)的情况下，所述连接通道分别将所述转子主体(3)上的径向内部的液压介质引导凹部与工作腔入口(10)连接，所述第一转子副体(4)构造为油引导套筒，从而使得油在其中一个所述连接通道(15)中至少区段式地或者在绝大部分上在轴向方向上受引导，并且所述连接通道(15)从所述油引导套筒的一个端面向另一个端面不同宽地延伸。

10.根据权利要求9所述的转子(1)，其特征在于，所述第一转子副体(4)由烧结原料制成。

11.根据权利要求9所述的转子(1)，其特征在于，所述连接通道(15)的进入口设置在不同的轴向位置上，但是排出口设置在各自的联接在那的工作腔入口(10)的轴向高度上。

12.根据权利要求9所述的转子(1)，其特征在于，所有的工作腔入口存在于垂直于轴向方向取向的同一横向平面中并且以非切削的方式制造。

13.根据权利要求9所述的转子(1)，其特征在于，所述转子主体(3)与所述第一转子副体(4)经由一个或多个敛缝部(7)和/或一个或多个销固部轴向固定地和/或抗相对转动地连接。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的转子(1)，其特征在于，同中心地并且在所述转子主体(3)和所述第一转子副体(4)的径向内部布置有能设计为用于凸轮轴的支撑环或者支承环的第二转子副体(5)。