CN105829661A - 用于液压凸轮轴调节器的多件式转子的连接原理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于液压凸轮轴调节器的多件式转子(1)，其具有转子主体(2)，转子主体抗相对转动且轴向固定地与第一转子副体(3)连接，其中，转子副体(2)和第一转子副体(3)共同构造出至少一个液压介质导引通道(5)，其中，与转子主体(2)和第一转子副体(3)同中心地在这两个构件的径向内侧上布置有环状构造的第二转子副体(4)，其中，第二转子副体(4)轴向固定且抗相对转动地紧固在转子主体(2)和/或第一转子副体(3)上。

Description

用于液压凸轮轴调节器的多件式转子的连接原理
技术领域
本发明涉及一种用于液压凸轮轴调节器的多件式转子，例如两部件或三部件的转子，多件式转子具有转子主体，转子主体抗相对转动(drehfest)且轴向固定地与第一转子副体连接，其中，转子主体和第一转子副体共同构造出至少一个液压介质导引通道，其中，与转子主体和第一转子副体同中心地在这两个构件的径向内侧上布置环状构造的第二转子副体。
背景技术
转子主体也可以被称为中央体或罐形体。当压力油/油用作为液压介质时，液压介质导引通道也可以被称为油通道。
在现有技术中公知有用于叶片室类型的液压凸轮轴调节器的多件式转子。例如转子半部与销连接和/或烧结。公知的是，两个转子塑料部件装配在钢架上并且附加地粘接两个接合在其上的转子部件。转子部件还可以通过彼此匹配的几何形状相互嵌套地确保连接。此外，还可以规定两个转子半部通过烧结面密封油通道。也公知的是，转子被设计为连接系统，其中，转子芯连同盖板构造出油通道。在油通道中使用形状锁合(Formschluss)和过盈配合(Presspassung)原则上同样是公知的。
例如DE102009031934A1公开了一种凸轮轴调节器，其具有定子和布置在定子中的转子，转子具有叶片，这些叶片分别布置于在定子与转子之间构成的腔室中，其中，叶片将其各自的腔室分成两个部分腔室，并且其中，每个部分腔室都能通过油通道输送压力油，并且能将压力油从每个部分腔室中输出，从而可通过压力油将转矩施加到转子上。转子由于上述配置是能转动的并且可以设置成用于凸轮轴调节，其中，转子由金属基础框架构建，其轴向相邻地具有由塑料制成的隔板，在该隔板内形成至少其中一个油通道。
由WO2010/128976A1也公知了一种两部件的转子，其具有与构造出叶片的主体同中心的套筒部件，其中，在套筒部件中存在构造为油通道的液压介质导引通道。
另一液压凸轮轴调节器由DE102008028640A1公知。在该文献中描述了一种液压凸轮轴调节器，具体而言，其具有包括至少一个液压腔的可驱动的外体和相对于外体位于内部地布置的内体，该内体可与凸轮轴固定连接并且具有至少一个摆转叶片，摆转叶片沿径向方向延伸进入液压腔中，进而将液压腔划分成第一工作腔和第二工作腔。在此，该内体还具有至少一个进油线路和排油线路，其从内体的外壳内侧向外壳外侧延伸直至两个工作腔的其中一个。在此，内体至少与第一元件和第二元件接合，其中，这两个元件在彼此面对的端侧上分别具有如下几何形状，该几何形状与相应另一元件组合形成内部件的进油线路和排油线路。
具有接合密封构型的液压凸轮轴调节器的多部件接合的转子也由DE102011117856A1公知。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和与定子轮协同工作的转子轮。该定子轮围绕旋转轴线旋转驱动，其中，转子轮可以与内燃机凸轮轴连接，其中，定子轮还具有径向向内对准的定子叶片，布置在转子轮上的径向向外对准的转子叶片在定子叶片之间延伸(限定出叶片室)，从而在定子叶片与转子叶片之间构成液体腔/工作腔A和B，它们可通过流体通道加载以压力液体，其中，转子轮具有第一部件体和第二部件体，其中，第一部件体的接合面和第二部件体的接合面彼此接合，并且其中，在两个接合面的至少其中一个中引入凹部，以便至少以间隔开的方式形成流体通道。为了实现具有转子轮的凸轮轴调节装置，其由两个部件体构成且它们可彼此接合，在所提到的文献中规定，液压通道是密封的并且实现彼此相叠的接合面的限定的贴靠。
按照摆转马达原理(这意味着，能以一定角度来回运动)工作的凸轮轴调节器通常包括定子和转子，例如也在EP1731722A1中要求保护。在此，转子自身被实现为由至少两个组件组成的连接系统。其中一个组件是盖板。连接系统的另一组件可以被称为转子芯。盖板放置在转子上。
另一液压凸轮轴调节器由WO2009/1252987A1公知。
作为尤其是可负载的、易于制造的转子也由DE102009053600A1的转子给出。在该文献中涉及一种尤其用于凸轮轴调节器的转子，其包括转子主体，该转子主体具有带中央油输送部的轮毂部件。在轮毂部件中设置至少一个径向地布置在轮毂部件上的叶片以及在两侧穿过轮毂部件在叶片中延伸、与中央油输送部在流体流动技术上连接的油通道。该转子主体的制造非常简单，方法是，转子主体沿分隔平面分开，因此转子由两个主体部件组合而成。使用栓或销，以便将两个转子半部彼此连接。在此，这些栓构造在两个转子半部的其中一个上并且随后嵌入到另一转子半部的凹座中。
然而至今为止的解决方案在成本方面是有缺点的，例如要提供连接销或必须维持附加的或唯一的粘接。也经常涉及但应当避免危险材料。也经常得到证实的是，所得到的连接针对客户要求不够坚固。此外，迄今为止在确定的部位处应用常见的纵向过盈装配时会出现应避免的构件信息。也始终存在转子在定子中被夹住的危险。而且，迄今为止的解决方案也不足以防泄漏。另外，在运行中可能会出现裂缝或其他构件损坏，它们会导致液压凸轮轴调节器失灵。
发明内容
本发明任务是克服上述缺点或者至少将缺点降至最小。尤其应当考虑低成本且易于制造的转子变型方案，其也特别是耐用的。
对于开头提到类型的转子，根据本发明该任务通过如下方式来解决，即，第二转子副体轴向固定且抗相对转动地紧固在转子主体和/或第一转子副体上。
有利实施方案在从属权利要求中要求保护并在下面进行阐述。
有利的是，为了轴向紧固且抗相对转动紧固而使用过盈装配(Pressverband)，例如纵向过盈装配，和/或敛缝。以这种方式，转子内部中的液压介质流以及进而还有油流尤其是在转子主体和第一转子副体的径向内侧上受控制。
一个有利的实施例的特征在于，第二转子副体被设计为油线路/油导引环，从而使得第二转子副体将轴向从油导引环两侧将输送的油导引至不同的液压介质导引通道(A和B)，或者能返回引导到回油部中(例如，在中心锁止(Mittenverriegelung)的情况下在锁止孔或C通道排气时)，其中，油从油导引环的其中一侧仅输送给一个液压介质导引通道(A)，而油从油导引环的另一侧仅输送给另一液压介质导引通道(B)。由此，能够实现特别紧凑的转子设计方案。
按照适宜的方式，该一个液压介质导引通道和该另一个液压介质导引通道为了填充叶片室的不同工作腔(A或B)而在共同的、由转子主体和第一转子副体的端面的对接部限定的、垂直于轴向方向取向的分隔平面中延伸。在此，多个液压介质导引通道可以填充不同的相同类型的工作腔，即工作腔A或工作腔B。因而，即使在高负载情况下也能确保转子的高效的功能。
有利的是，油导引环在相反的(轴向)方向上具有敞开的油导引兜部，这些油导引兜部按照有利方式在油导引环的周边上分布并且彼此联接地交替。
此外，适宜的是，由转子主体、第一转子副体和第二转子副体组成的组合件具有不同材料、密度、硬度和/或孔隙度。此外，能够实现相应构件由于校准过程而仅在外表面上被压实，从而在那里在被限界的层中不再存在或几乎不再存在孔隙度，并且硬度被提高。
在另一有利实施例中，尤其有利的是，材料是金属和/或陶瓷的烧结材料。另外，可以将纯的或掺有烧结材料的塑料、钢合金或轻金属合金作为材料。
为了提高负载能力，有利的是，由转子主体、第一转子副体和第二转子副体组成的组合件的所有或至少两个构件用销钉彼此固定，其中，按照有利方式，这些销沿轴向方向取向并且小于沿轴向方向测量的整个转子宽度或更长，其中，这些销于是充当弹簧悬挂销。
按照有利的方式，将三个为了用销钉固定而装入的销充当弹簧悬挂销并且在背离第二转子副体的侧上凸起超过转子主体的相同的端面。
如果转子主体或第一转子副体具有一体式的凸出部和凹座，其彼此形状锁合地(formschlüssig)和/或力锁合(kraftschlüssig)地嵌接，那么可以获得尤其可负荷且快速装配的转子变型方案。
有利的是，第二转子副体具有扭转止动区段，例如以径向向外对准的隆起部或径向向外对准的凹部方式，该扭转止动区段与正好相反的扭转止动区段协同工作，用于第二转子副体相对于转子主体或相对于第一转子副体的防扭转。
一个有利实施例的特征在于，两个扭转止动区段构造在第二转子副体的正好对置的侧上，即，在径向外侧上/外周上，并且在此以正好180°或小于180°，例如110°或120°错开。
一个有利实施例的特征在于，扭转止动区段与第二转子副体的端面邻接。
附图说明
下面也借助附图进一步阐述本发明，在附图中示出了一定数量的实施例的变型方案。其中：
图1示出在第二转子副体与由转子主体和第一转子副体组成的构件的至少其中一个之间使用纵向过盈装配的情况下，按照第一实施方案的根据本发明的第一多件式转子的立体图；
图2示出来自图1的转子的分解图；
图3示出图1中立体展示的转子1的剖视图；
图4示出来自图3的区域IV的放大图，包括在那里存在的第二转子副体；
图5以分解图示出另一多件式转子的变型方案；
图6示出邻接于由转子主体和第一转子副体组成的构件中的一个的第二转子副体的单独的图示；
图7示出根据图5的转子的侧视图；
图8示出沿线VIII穿过来自图7的转子的横截面图；
图9示出来自图8的区域IX的放大图；
图10从下方以分解图示出转子的变型方案；
图11以分解图示出来自图10的转子；
图12从下方以视图示出图10和图11的转子的组装的立体图；以及
图13从上方以立体图示出图11的组合好的转子。
附图仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同元件使用一致的附图标记。一个实施例的特征也可以转用到另一实施例上，也就是说可以彼此互换。
具体实施方案
图1示出多件式转子1，其设置用于在内燃机的液压凸轮轴调节器中使用。该多件式转子具有转子主体2和第一转子副体3。此外，尤其如图2至图4中可以清楚看到的那样，还装入了第二转子副体4。
转子主体2和第一转子副体3被配置成使它们在彼此相叠指向的端面接触时构造出液压介质导引通道5。这些液压介质导引通道5用于输送和/或输出液压介质(例如油)至叶片室的工作腔A和B。叶片室由转子1和未示出的定子在两个叶片6之间限定。通过径向向内竖立的凸出部将叶片室划分成工作腔A和B。
在叶片6的径向伸出的末端上可以设有凹槽7，可将密封介质置入，例如弹性膜片凹槽中。在至少其中一个叶片6中，然而在此在两个叶片6中设置沿轴向方向取向的孔，以便容纳一个锁止钉或两个锁止钉。也存在固定孔9，可将销(例如图5所示的销10)装入固定孔中。
先实施图5的方案，销10要么被设计为弹簧悬挂销11要么被设计为仅充当连接部的短销12。被证明特别有利的是，使用三个弹簧悬挂销11以及一个短销12，其中，短销12仅具有弹簧悬挂销长度的80％至40％，但在任何情况下都短于转子1的沿轴向方向测量的宽度。
现在回到图2，已经阐述过的是，被构造为油导引环13的第二转子副体4通过过盈装配，即纵向过盈装配紧固在转子主体2和/或第一转子副体3上。
油导引环13的径向外侧具有波浪形的外轮廓，其中，波浪部也可以拐角状地设计，从而使得油导引兜部14由径向伸出的肋部15限定。这些油导引兜部14沿周长观察交替地向上或向下地敞开，即沿着一个或另一个轴向方向敞开。油导引兜部设置用于将液压介质(例如油)导引到液压介质导引通道5上，其中，所有液压介质导引通道5布置在转子主体2与第一转子副体3之间的同一分隔平面中。分隔平面被称为横向平面并且垂直于沿轴向方向取向的中间轴线。
可行的是，转子主体2或第一转子副体3具有一体式的凸出部或凹部，凸出部或凹部形状锁合和/或力锁合地嵌接到邻接于端面的另一构件的相对应的配合轮廓中。这可以附加或替代于用销钉固定地使用。
尤其是当油导引环13在强制冷却变形的情况下插入转子主体2和第一转子副体3内部中时，可以取消焊接，尤其是激光焊接。
图3和图4可以看到油导引环13已压入由转子主体2和第一转子副体3组成的、两个转子半部构造出的构件中的状态。在这三个单个构件之间也可以存在一个敛缝部或多个彼此分隔开的敛缝部。
图5中示出在添加了三个弹簧悬挂销11和一个短销12情况下的转子1的完整组装，而图6中仅可以识别出第二转子副体4与第一转子副体3的连接。转子主体2在此未示出，但转子主体也可以出现或添加在第一转子副体3的部位上。如图8和图9所示，油导引环13具有扭转止动区段16，扭转止动区段16嵌入正好相反的扭转止动区段17中。针对图8和图9中的图示的剖切平面在图7中标出。
这两个扭转止动区段16相对置地构造在油导引环13的外侧上，即，以180°彼此错开。
图10至图13中示出转子1的另一改进的形式，其中，在这里在叶片6的孔8的径向外部存在附加的栓18，其嵌接到正好相反的按照另一构件的叶片6中的盲孔的类型的容纳孔19中，从而得到图12和图13中所示的组装好的状态。
在图10至图13的实施例中取消了使用单独的销10的销钉固定，这是因为栓18要么是转子主体2要么是转子副体3的一体式的组成部分，从而容纳孔19要么包含在第一转子副体3中要么包含在转子主体2内。
附图标记列表
1转子
2转子主体
3第一转子副体
4第二转子副体
5液压介质导引通道
6叶片
7凹槽
8孔
9固定孔
10销
11弹簧悬挂销
12短销
13油导引环
14油导引兜部
15肋部
16扭转止动区段
17扭转止动配合区段
18栓
19容纳孔

Claims (10)

1.一种用于液压凸轮轴调节器的多件式转子(1)，所述转子具有转子主体(2)，所述转子主体抗相对转动且轴向固定地与第一转子副体(3)连接，其中，所述转子副体(2)和所述第一转子副体(3)共同构造出至少一个液压介质导引通道(5)，其中，与所述转子主体(2)和所述第一转子副体(3)同中心地在这两个构件的径向内侧上布置有环状构造的第二转子副体(4)，其特征在于，所述第二转子副体(4)轴向固定且抗相对转动地紧固在所述转子主体(2)和/或所述第一转子副体(3)上。
2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，为了轴向紧固和抗相对转动紧固而使用过盈装配，例如纵向过盈装配，和/或敛缝。
3.根据权利要求1或2所述的转子(1)，其特征在于，所述第二转子副体(4)设计为油导引环(13)，从而使得所述第二转子副体将轴向从所述油导引环(13)两侧输送的油导引至不同的液压介质导引通道(5)，其中，油从所述油导引环(13)的一侧仅输送给一个液压介质导引通道(5)，而油从所述油导引环(13)的另一侧仅输送给另一液压介质导引通道(5)。
4.根据权利要求3所述的转子(1)，其特征在于，所述一个液压介质导引通道和所述另一液压介质导引通道(5)为了填充叶片室的不同工作腔(A或B)而在共同的、由所述转子主体(2)和所述第一转子副体(3)的端面的对接部限定的、垂直于轴向方向取向的分隔平面中延伸。
5.根据权利要求3或4所述的转子(1)，其特征在于，所述油导引环(13)在相反的方向上具有敞开的油导引兜部(14)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子(1)，其特征在于，由转子主体(2)、第一转子副体(3)和第二转子副体(4)组成的组合件具有不同材料、密度、硬度和/或孔隙度。
7.根据权利要求6所述的转子(1)，其特征在于，将金属的和/或陶瓷的烧结材料、纯的或掺有烧结材料的塑料、钢合金或轻金属合金用作为材料。
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，由转子主体(2)、第一转子副体(3)和第二转子副体(4)组成的组合件的所有或至少两个构件用销钉彼此固定。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述转子主体(2)或所述第一转子副体(3)具有一体式的凸出部和凹座，所述凸出部和所述凹座彼此形状锁合地和/或力锁合地嵌接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述第二转子副体(4)具有扭转止动区段(16)，所述扭转止动区段与正好相反的扭转止动配合区段(17)协同工作，用于所述第二转子副体(4)相对于所述转子主体(2)或相对于所述第一转子副体(3)的防扭转。
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