CN105829662B - 用于液压凸轮轴调节器的分开式的转子的内部件的抗扭部 - 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的转子(1)，转子具有：两个在垂直于轴向方向地取向的分隔平面(3)上互相贴靠的转子部件体(2)，转子部件体一起限定出在分隔平面(3)中延伸的液压介质导引通道(4)；以及使液压介质从相反的轴向方向有针对性地引导至不同的液压介质导引通道(4)的转子附加体(5)，其中，转子附加体(5)或至少一个形状锁合地作用的抗扭元件(6)抗相对转动地固定在一个或两个转子部件体(2)上。

Description

用于液压凸轮轴调节器的分开式的转子的内部件的抗扭部
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的转子，该多件式的转子具有两个在垂直于轴向方向地取向的分隔平面上互相贴靠的转子部件体。一个转子部件体也可以被称为转子主体，而另外的转子部件体可以被称为第一转子副体，或者两个都可以被称为转子半部。然而，还有另外的构件或至少一个另外的构件与转子半部成形出多件式的转子，其中，转子部件体一起限定出在分隔平面中延伸的液压介质导引通道。还包含有使液压介质从相反的轴向方向有针对性地引导至不同的液压介质导引通道的转子附加体，转子附加体也可以被称为第二转子副体。
转子主体也可以被称为中央体或罐形体。当将压力油/油用作液压介质时，液压介质导引通道也可以被称为油通道。
背景技术
由现有技术已经公知了用于叶片室类型的液压凸轮调节器的多件式的转子。因此，转子半部例如用销连接和/或烧结。公知的是，两个转子塑料部被装配在钢支架上并且附加地将接合在其上的两个转子件粘接起来。转子件也可以通过相互匹配的几何结构彼此嵌套地确保连接。此外，也可以设置有两个转子半部，它们通过烧结棱边(Sinterfacetten)来密封油通道。
还公知的是，转子被设计为组合体系统，其中，转子芯部连同覆盖部构造出油通道。原则上，在油通道中利用到形状锁合(Formschluss)和挤压配合同样是众所周知的。
因此，例如，在DE 10 2009 031 934 A1中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，叶片分别布置在形成于定子与转子之间的腔室中，其中，叶片将其相应的腔室划分成两个子腔室，并且其中，能够经由油通道给每个子腔室输送压力油，并且能够从每个子腔室导出压力油，从而能够通过压力油来将转矩施加到转子上。转子通过上述构型能够转动，并且能够被调整用以进行对凸轮轴的调节，其中，转子由金属的基架构建而成，基架轴向相邻地具有由塑料制成遮盖物，在遮盖物中形成了至少一个油通道。
由WO 2010/128976 A1也公知了一种两件式的转子，其具有与构造出叶片的主体同中心的套筒件，其中，在套筒件中存在有构造为油通道的压力介质导引通道。
由DE 10 2008 028 640 A1也公知了另外的液压凸轮轴调节器。在该文献中描述了一种液压凸轮轴调节器，而且其具有能被驱动的外部体，外部体具有至少一个液压腔室，并且其还具有相对外部体内置地布置的内部体和至少一个摆动叶片，内部体能够与凸轮轴固定连接，摆动叶片沿径向方向延伸到液压腔室中，并且因此将液压腔室划分成第一和第二工作腔室。此外，内部体在此具有至少一个供油和排油线路，其从外壳内侧向外壳外侧延伸直至两个工作腔室中的一个。在此，内部体至少用第一元件和第二元件来接合，其中，这两个元件在相互面对的端侧上分别具有如下这样的几何结构，即，该几何结构分别与另外的元件形成内部件的供油和排油线路。
由DE 10 2011 117 856 A1也公知了一种具有接合密封轮廓的用于液压凸轮轴调节器的多件式的、接合的转子。该文献中的用于内燃发动机的凸轮轴调节装置及其制造方法涉及到定子轮和与该定子轮共同作用的转子轮。定子轮以围绕旋转轴线旋转的方式受到驱动，其中，转子轮能够与内燃发动机的凸轮轴连接，其中，定子轮还具有径向向内指向的定子叶片，在定子叶片之间延伸有布置在转子轮上的、径向向外指向的转子叶片(限定出叶片室)，从而在定子叶片与转子叶片之间形成流体腔室/工作腔室A和B，其能够通过流体通道加载以压力流体，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，在两个接合面中的至少一个中引入凹陷部，以便至少以间隔开的方式形成流体通道。为了提供一种具有由两个部件体(其能够彼此连接)形成的转子轮的凸轮轴调节装置，在所述的文献中设置的是，对流体通道进行密封并且提供了对相互挨着的接合面的经限定的贴合。
按照摆动式马达原理工作的凸轮轴调节器通常包括定子和转子，摆动式马达原理意味着可以在一定的角度内来回运动，例如也在EP 1 731 722 A1所要求保护的那样。转子本身在此作为组合体系统由至少两个组件来实现。其中一个组件是覆盖部。组合体系统的另外的组件可以被称为转子芯部。覆盖部放置在转子上。
由WO 2009/1252987 A1公知了另外的液压凸轮轴调节器。
作为尤其是可负载的转子(其易于制造)的转子也由DE 10 2009 053 600 A1的转子给出。在该文献中介绍了一种转子，其尤其用于凸轮轴调节器，该转子包括转子基体，转子基体具有带中央供油部的毂形件。在毂形件中设置有至少一个径向布置在毂形件上的叶片以及在叶片两侧穿过毂形件延伸的、与中央输油部在流动技术上相连接的油通道。转子基体的制造通过如下方式被显著简化，为此，转子基体沿着分隔平面被分开，以便使转子基体由两个基体件组装而成。插入栓柱或销，以便使两个转子半部彼此连接。栓柱在此被构造在两个转子半部中的一个上，并且然后嵌接在另外的转子半部中的凹部中。
然而，迄今的解决方案具有在成本方面的缺点，例如由提供连接销或必须维持附加的或仅有的粘接所引起的成本。也经常涉及到应该避免的危险材料。还经常表明，所得到的连接对于客户的要求并不足够牢固。此外，迄今为止在确定的部位处应用常见的纵向挤压配合时会出现应避免的构件信息。此外，总是存在有转子在定子中被夹住的风险。迄今的解决方案也不足以防止泄漏。此外，在运行中可能会出现裂纹或其它的构件损坏，这导致液压凸轮轴调节器发生故障。
发明内容
本发明的任务是，消除或至少减轻上述缺点。尤其是应当提出低成本和易于制造并且也特别耐用的转子变型方案。
该任务在按类属的转子中根据本发明通过如下方式来解决，即，使转子附加体经由至少一个形状锁合地作用的抗扭元件抗相对转动地(drehfest)固定在一个或两个转子部件体上。
换句话说，在构造为分油套筒的转子附加体与至少一个转子部件体之间使用角度定向的形状锁合、力锁合(Kraftschluss)或材料锁合(Stoffschluss)。形状锁合在此是首选。
因此有利的是，抗扭元件在转子附加体的外圆周面上构造为整合的凸起部或构造为凹部，其与一个或另外的转子部件体的或两个转子部件体的在几何结构上相对应地成形的抗扭对应元件(例如凹陷部或整合的隆起部)形状锁合地共同作用。这种抗扭元件和抗扭对应元件在制造技术上能够易于引入并且是如下程度地精确的，即，防止转子中的扭转。
适宜的是，转子附加体和/或两个转子部件体呈环状地构成。于是能够保证易于从内部进行供油，例如在使用中央阀/中央螺栓的情况下。
为了实现紧凑的转子，有利的是，两个转子部件体沿轴向方向基本上重合地组配在一起，并且转子附加体同中心地且径向地布置在两个构件的内部，并且优选经由力锁合例如纵向挤压配合来进行附加固定。
由于总是有针对性地使油从中央阀的开口到达至工作腔室，并且油又从中央阀的另外的开口到达至另外的工作腔室，所以有利的是，转子附加体在外圆周上具有导油兜部，其在圆周上交错地朝不同的轴向方向指向地敞开式设计。
当转子部件体具有至少一个按照凹陷部的类型在内圆周面上向液压介质导引通道引导的导油对应兜部时，液压阻力在导引油时会保持得较低。这种凹陷部也可以存在于突起或肋之间。
在此有利的是，两个转子部件体至少具有一个导油对应兜部，其从液压介质导引通道离开地沿不同的/相反的轴向方向伸出/取向。于是能够确保将油有针对性地从中央阀中的一个开口输送到一个液压介质导引通道处并从中央阀的另外的开口输送至另外的液压介质导引通道。
此外，有利的是，导油对应兜部远离地延伸超过转子附加体的轴向边缘。于是对于供油来说存在有足够的空间。
此外有利的是，导油对应兜部朝转子部件体的位于分隔平面的侧上的端侧的方向延伸了从液压介质导引通道的远离分隔平面的边缘至转子附加体的位于分隔平面的该侧上的端侧的边缘的距离的约10％至100％，或延伸了大于约10％、20％或25％、例如50％至100％。通过这种变型方案使得流体流动保持得特别恒定且易于制造。
有利的实施例的特征还在于，导油对应兜部延伸至转子部件体的远离分隔平面的端侧，在该端侧上构造有导油对应兜部。
也是有利的，由两个转子部件体和转子附加体构成的组中的一个、两个或三个构件由金属的和/或陶瓷的烧结材料、钢合金，轻金属合金或塑料构建而成。也能使用其它材料或烧结材料以及不同原料的混合物。
有利的实施例的特征还在于，由两个转子部件体和转子附加体构成的组中的两个或所有构件之间在材料、密度、硬度和/或多孔隙性方面有区别。
为了能够至少非切削地制造转子部件体，有利的是，这些转子部件体由烧结材料，例如金属的烧结材料构造，并且因此能够同时制造这些转子部件体，这些转子部件体彼此间几何结构相同，并且转子附加体构造为经冷变形，如深拉和/或冲压的钢构件，这是因为因此能够减少成本，并且可以良好地承受从凸轮轴导入的负荷。
有利的实施例的特征还在于，两个转子部件体彼此压合和/或销固定。
当转子附加体具有L或C形的横截面时，导油功能被有效地实现。
对于销固定来说有利的是，通过例如一至四个长的弹簧扣入销和/或通过比沿轴向方向测得的转子宽度要短的短连接销实现对两个转子半部的连接。
当至少一个径向的突起部和凹陷部(交替地)位于分油套筒的外直径上/内(例如在圆周上分布/交替)时，可以很容易地实现形状锁合。
有利的是，在转子半部的内直径上的至少一个径向的突起部或凹陷部作为用于在分油套筒/分油套筒上的突起部/凹陷部的对应轮廓而存在。
为了能够容易地维持“防差错(Poka-yoke)”措施，有利的是，存在有两个抗扭元件和抗扭对应元件，它们彼此间非对称地布置，例如，以<180°的角度在转子附加体的相对置的侧上从该转子附加体径向凸伸或压入到该转子附加体中，例如，在160°的角度以下。提供了110°、120°、150°和160°的值。当然也可行的是，两个构造为凸起部的抗扭元件以180°彼此错开。
由于在转子半部中的形状锁合的形成镜像的造型导致分油套筒在排气/进气转子(Auslass-/Einlassrotor)中的多用途是有利的。
可选地能够应用挤压配合，其作用在分油器套筒的外直径与一个或两个转子半部的内直径之间。于是，分油套筒能够角度定向地被接合。
可选地，烧结钎焊或激光焊接是可行的，以便将分油器套筒定位在转子半部中。于是，分油套筒被角度定向地接合。
以该方式，在功能可靠的设计中提供了三件式的转子。
附图说明
下面借助附图详细阐述本发明。在此，示出了不同的实施例。其中：
图1示出根据本发明的第一实施方式的分解图；
图2示出具有转子附加体的来自图1的转子设计方案的两个转子部件体中的一个的立体图，其中，被设计为分油器套筒的转子附加体配置角度定向地接入到两个转子半部/转子部件体中的一个内；
图3示出也在使用弹簧扣入销的情况下连接的来自图1的金属转子配置的侧视图；
图4示出沿图3的线IV的截面；
图5示出图4的区域V的放大图；
图6仅示出分油器套筒/转子附加体的立体图，具有在外直径上的抗扭元件，其中，能够以有规律的间隔使用多个抗扭元件；
图7示出转子主体/转子半部，其具有用于容纳分油器套筒的抗扭元件的凹部，并且具有四个轴向的导油对应兜部，导油对应兜部与分油器套筒的导油兜部共同作用，并且确保对转子的供油；
图8示出图1的转子的立体图(三D视图)，其具有2乘4个用于对在凸轮轴调节器中的工作腔室A和B供油的轴向的兜部/导油对应兜部；
图9示出图8的区域IX的放大图；
图10在横截面中示出图1的转子的立体图，其具有2乘4个用于对在凸轮轴调节器中的工作腔室A和B供油的导油对应兜部，导油对应兜部沿轴向方向延伸稍微超过转子附加体/分油器套筒的棱边；
图11示出图10的区域XI的放大图；
图12示出类似于图10中所示的实施方式的另外的实施方式，然而，其却具有沿轴向方向进一步延伸的导油对应兜部，亦即直至转子部件体的自由的端面；
图13示出图12的区域XIII的放大图；
图14和15以分解图示出实施例，一种是从凸轮轴的侧看，并且一种是从背对凸轮轴的侧看；
图16和图17示出根据图14和15的分解图的组合起来的立体的再现图。
这些图仅是示意性的，并且仅用来理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。各个实施例的元件可以彼此互换。
具体实施方式
图1中示出了多件式的转子1，例如其用于液压凸轮轴调节器。转子1是第一实施例。它具有两个转子部件体2，转子部件体在图3中能很好看到的分隔平面3上彼此紧靠，并且一起限定出液压介质导引通道4。液压介质导引通道4处于分隔平面3中。分隔平面3垂直于转子1的轴向方向地取向。转子部件体2也可以被称为转子半部。于是，一个转子半部用作转子主体，而另外的转子半部用作第一转子副体。
当如最常见地，将油作为液压介质使用时，液压介质导引通道4也可以被称为油通道。于是，一个液压介质导引通道4对工作腔室A进行供给，而另外的液压介质导引通道4对工作腔室B进行供给。存在有八个液压介质导引通道4，其中分别有四个对工作腔室A进行供给，并且有四个对工作腔室B进行供给。每两个工作腔室亦即分别一个工作腔室A和一个工作腔室B是一个叶片室的部分，叶片室由在此未示出的定子的径向向内伸出的凸起部划分。
在分隔平面3的区域中，与两个转子部件体2处于接触地插装转子附加体5。转子附加体5也可以被称为分油器套筒或分油套筒。其优选并不是悬浮地插装到转子部件体2中(尽管这是可能的)，而是经由形状锁合抗扭地保持在一个或两个转子部件体2上。抗扭性经由抗扭元件6来实现，如其能够特别好地在图4和5中看到的那样。
在转子附加体5的外圆周面7上存在有两个以180°错开的抗扭元件6。这些抗扭元件6构造为整合式的凸起部8，并且具有凸球状的形状，该凸球状的形状嵌入到至少一个转子部件体2的在其内圆周面10上的抗扭对应元件9中。抗扭对应元件9是两个凹状地成形的凹陷部11。
抗扭对应元件9可以存在于两个转子部件体2上，并且两个一起或单个地容纳每一个抗扭元件6。
返回到图1地指出了四个销12的使用，其中，三个具有比转子1更大的宽度并且一个销明显较短。宽度沿轴向方向测得。它也可以被称为高度。四个销中较短的也被称为短销13并仅用于使两个转子部件体2彼此间的轴向固定和/或抗扭。
较长的销12构造为弹簧扣入销14并且用于支撑/引导/紧固在此未示出的机械复位弹簧。单个部件，也就是两个转子部件体2和转子附加体5，可以经由嵌接到对置的凹部中的压合部和/或轴向凸起部与EP 2 300 693 B1相似地进行连接。在该文献中关于连接技术所公开的内容应整体适用于本申请。
如图2中可以很好看到的那样，转子1具有四个叶片15。在其中两个叶片15中存在有孔16，以便能够容纳锁定钉。因此锁定钉容纳在钻孔中。较小的第二钻孔用于不平衡补偿。在叶片15的径向靠外的端面上构造有凹槽17，密封元件，如弹性条，能够被引入到凹槽中。然而，未在此示出这些密封元件。
在图6中能够看到转子附加体5，在其圆周面7上在肋19之间具有导油兜部18。一个导油兜部18朝向第一端面20的方向以缺少位于那里的肋的方式敞开，而与之邻接的导油兜部18朝相对置的第二端面21敞开。抗扭元件6邻接于第二端面21地定位。
在图7中示出了两个转子部件体2中的一个并能很好看到，在内圆周面10上具有形式为弧形的凹陷部的抗扭对应元件9。相对转子部件体2的中轴线与孔16错开布置地设置有固定孔22，以便容纳销12。存在有具有圆形横截面的四个均匀分布的固定孔22。孔16和固定孔22被实现为钻孔。
在图8中能够看到接合在一起的转子部件体2。在内圆周面10上存在有导油对应兜部23。导油对应兜部沿径向方向看仅部分地被转子附加体5遮盖。导油对应兜部沿轴向方向凸出超过转子附加体5的端面24。
在图10和11中，导油对应兜部23轴向相对较短地设计，而在图12和13的实施方式中，导油对应兜部23明显更长。转子附加体5的端面24要么是转子附加体5的第一端面20要么是第二端面21。在根据图12和13的实施方式中，导油对应兜部沿轴向方向延伸直至转子部件体端面。该转子部件体端面25要么位于一个转子部件体2上，要么位于另一个转子部件体2上。在图14和15中示出了变型方案，其中，一种是从凸轮轴侧的视图并且一种是从背对凸轮轴的侧的视图。
在此特别之处在于，在一个转子部件体2中存在有两个栓柱容纳部26，另外的转子部件体2的栓柱27形状锁合和/或力锁合地嵌入到栓柱容纳部中。对此附加或替选地能够用压合解决方案、销固定解决方案或材料锁合的连接。
在图16和17中示出了从凸轮轴侧且背对凸轮轴的侧朝向组装起来的如在图14和15中所示的转子1的视图。也能够很好看到用于对相应的工作腔室A和B进行供给的各个液压介质导引通道4。两个转子部件体2相对分隔平面3镜像对称地构建。沿轴向方向在一个转子部件体2上设置有栓柱，其嵌接到另外的转子部件体2上的相同的凹部中。
附图标记列表
1 转子
2 转子部件体
3 分隔平面
4 液压介质导引通道
5 转子附加体
6 抗扭元件
7 外圆周面
8 凸起部
9 抗扭对应元件
10 内圆周面
11 凹陷部
12 销
13 短销
14 弹簧扣入销
15 叶片
16 孔/锁定钻孔/钻孔
17 凹槽
18 导油兜部
19 肋
20 转子附加体的第一端面
21 转子附加体的第二端面
22 固定孔/用于不平衡补偿的钻孔
23 导油对应兜部
24 转子附加体的端面
25 转子部件体端面
26 栓柱容纳部
27 栓柱

Claims (10)

1.一种用于液压凸轮轴调节器的多件式的转子(1)，所述转子具有：两个在垂直于轴向方向地取向的分隔平面(3)上互相贴靠的转子部件体(2)，所述转子部件体一起限定出在所述分隔平面(3)中延伸的液压介质导引通道(4)；以及使液压介质从相反的轴向方向有针对性地引导至不同的液压介质导引通道(4)的转子附加体(5)，其特征在于，所述转子附加体(5)或至少一个形状锁合地作用的抗扭元件(6)抗相对转动地固定在一个或两个转子部件体(2)上。
2.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述抗扭元件(6)构造为所述转子附加体(5)的外圆周面(7)上的、整合的凸起部(8)或凹部，所述抗扭元件与一个或两个转子部件体(2)的在几何结构上相对应地成形的抗扭对应元件(9)形状锁合地共同作用。
3.根据权利要求1所述的转子(1)，其特征在于，所述转子附加体(5)和/或两个转子部件体(2)呈环形地构造。
4.根据权利要求3所述的转子(1)，其特征在于，两个转子部件体(2)沿轴向方向基本上重合地组配在一起，并且所述转子附加体(5)同中心且径向上布置在两个构件之内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述转子附加体(5)在外圆周上具有导油兜部(18)，所述导油兜部在圆周上交错地沿不同的轴向方向指向地敞开式设计。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的转子(1)，其特征在于，所述转子部件体(2)具有至少一个按照凹陷部的类型在内圆周面上向液压介质导引通道(4)引导的导油对应兜部(23)。
7.根据权利要求6所述的转子(1)，其特征在于，两个转子部件体(2)至少分别具有一个导油对应兜部(23)，所述导油对应兜部从液压介质导引通道(4)离开地沿不同的/相反的轴向方向取向。
8.根据权利要求7所述的转子(1)，其特征在于，所述导油对应兜部(23)离开地延伸超过所述转子附加体(5)的轴向边缘。
9.根据权利要求8所述的转子(1)，其特征在于，所述导油对应兜部(23)朝所述转子部件体(2)的位于所述分隔平面(3)的侧上的端侧的方向延伸了从所述液压介质导引通道(4)的远离分隔平面的边缘至所述转子附加体(5)的位于所述分隔平面(3)的侧上的端侧的边缘的距离的10％至100％。
10.根据权利要求7所述的转子(1)，其特征在于，所述导油对应兜部(23)延伸至所述转子部件体(2)的远离分隔平面的端侧，在所述转子部件体的远离分隔平面的端侧上构造有所述导油对应兜部。
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