CN106795781B - 用于液压式凸轮轴调整装置的转子和用于凸轮轴调整装置的转子的制造方法 - Google Patents

用于液压式凸轮轴调整装置的转子和用于凸轮轴调整装置的转子的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子(2)。转子(2)能绕着轴线(A)进行旋转运动并且所述转子由第一转子件(4)和第二转子件(6)组成。至少其中一个转子件(4，6)具有多个油路通道(10)，所述油路通道通过径向安置的凸出部(12)相互隔离。第一转子件(4)的每个凸出部(12)具有第一接合轮廓(14)，并且第二转子件(6)根据每个第一接合轮廓(14)的位置具有形状互补的第二接合轮廓(15)，其中，第一接合轮廓(14)和第二接合轮廓(15)在第一转子件(4)和第二转子件(6)组成转子(2)时相互咬合。根据本发明，第一转子件(4)的第一接合轮廓(14)这样地设有凹口(17)和增高部(18)以及第二转子件(6)的第二接合轮廓(15)这样地设有凹口(19)和增高部(16)，使得在两个转子件(4，6)接合之前第二接合轮廓(15)的增高部(16)的高度(H6)小于第一接合轮廓(14)的凹口(17)的高度(H4)，所述第二接合轮廓的增高部嵌入到第一接合轮廓(14)的凹口(17)中，并且使得第一接合轮廓(14)的增高部(18)的高度(H14)小于第二接合轮廓(15)的凹口(19)的高度(H16)，所述第一接合轮廓的增高部嵌入到第二接合轮廓(15)的凹口(19)中。

Description

用于液压式凸轮轴调整装置的转子和用于凸轮轴调整装置的 转子的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子。所述转子能绕着轴线进行旋转运动，并且所述转子由第一转子件和第二转子件组成。至少其中一个转子件设有多个油路通道，这些油路通道通过径向安置的凸出部相互隔离。第一转子件的每个凸出部具有第一接合轮廓，并且第二转子件与每个第一接合轮廓的位置相符地具有形状互补的第二接合轮廓。第一和第二接合轮廓在第一和第二转子件组成转子时相互咬合。
本发明还涉及一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子的制造方法。
现有技术
通常已知，凸轮轴调整装置能够在发动机的较宽的负载范围和转速范围上实现优化的气门正时。因此，可以大大地降低废气排放和燃油消耗。此外，通过优化扭矩和功率很大程度上提高了驾车乐趣。在现有技术中，区分为电气的凸轮轴调整装置和上面所述的液压式的凸轮轴调整装置。
在液压式凸轮轴调整装置的领域上已知这样的转子，它由第一转子件和第二转子件组成。这种设计例如在德国的公开文献DE 10 2009 053 600 A1中已知。在此，两个转子件借助销钉连接或烧结。在德国的公开文献DE 10 2008 028 640 A1中公开了连接转子的两个转子件的不同的实施方式。在此，这样地设计两个转子件，使得它们由于它们各自“独特的”几何结构而能够组成一体。此外，欧洲的专利文献EP 2 300 693 B1公开了两个相同的相互联合的转子件，其中这两个转子件在形状配合和压配合的情况下用来构成油路通道。在欧洲的专利文献EP 1 731 722 B1中公开了，一种设置为复合系统的转子，其中，转子核心与遮盖件构成油路通道。在前面所述的公开文献中，在两个转子件之间渗入的油会在每两个油路通道之间形成内部和外部泄露。这种泄露会引起在装配完成的转子中压力的下降，并且由此降低液压式凸轮轴调节装置的调节速度。
在德国的公开文献DE 10 2011 117 856 A1中公开了另外一种具有第一和第二转子件的液压式凸轮轴调整装置。在此，两个转子件通过烧结棱边密封油路通道。但是，问题在于，在凸轮轴调整装置工作时在纵向挤压带上的两个转子件会出现回弹。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子，其中，可以成本低廉地连接转子的两个转子件，此外保证转子件在工作时也能牢靠地结合。
所述技术问题通过一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子所解决。
本发明还要解决的技术问题是，提供一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子的制造方法，其中，成本低廉地并且配合精确地将转子的两个转子件相连接，并且此外还需要保证转子件在工作时也能牢靠地结合。
所述技术问题通过一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子的制造方法所解决。
根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的转子能绕着轴线进行旋转运动，并且所述转子由第一转子件和第二转子件组成。两个转子中的至少一个设有多个油路通道，这些油路通道通过径向安置的凸出部相互隔离。第一转子件的每个凸出部具有第一接合轮廓，并且第二转子件与每个第一接合轮廓的位置相符地具有形状互补的第二接合轮廓。两个接合轮廓在第一和第二转子件组成转子时相互咬合。
根据本发明，第一转子件的第一接合轮廓这样地设有凹口和增高部和第二转子件的第二接合轮廓这样地设有凹口和增高部，使得在两个转子件接合之前第二接合轮廓的增高部的高度(该增高部嵌入到第一接合轮廓的凹口中)小于第一接合轮廓的凹口的高度，并且第一接合轮廓的增高部的高度(该增高部嵌入到第二接合轮廓的凹口中)小于第二接合轮廓的凹口的高度。就是说，所述接合轮廓构成大体S形并且在相反一侧对称成形。优选的是，在烧结冲压工具中制造两个转子件时就已经通过在转子件的各自的接触侧面上的材料排挤制造出第一和第二转子件的这些接合轮廓。
因此，本发明设定，借助第一和第二接合轮廓的增高部的高度(它小于第一和第二接合轮廓的凹口的高度)在两个转子件接合之前在第一和第二转子件之间相应地构成自由空间。这种相应地在接合过程中在第一或第二接合轮廓的增高部和第一或第二接合轮廓的凹口之间构成的自由空间具有这样的优点，两个转子件配合精确地相结合，并且只会形成被降低的使得第一和第二转子件分离的作用力。因此在根据本发明的结构设计中克服了在现有技术中出现的回弹的问题。
在本发明的第一优选实施方式中，第一和第二接合轮廓的每个凹口都设有倒圆。同样地，第一和第二接合轮廓的每个增高部也能够设有平坦部。在此所示的凹口或平坦部的设计方案不应该限制本发明的保护范围。唯一的条件只是，在增高部和平坦部之间构成自由空间。
根据本发明的转子的另一的实施方式设定特殊的尺寸。因此，第一和第二接合轮廓的增高部的基础宽度和凹口的基础宽度优选是0.5至10mm。此外，在根据本发明的转子中第一和第二接合轮廓的增高部的高度和凹口的高度优选是0.1至5mm。此外，优选设定，第一和第二接合轮廓的增高部的高度比第一和第二接合轮廓的凹口的高度小0.1至1.0mm。
在根据本发明的转子的另一的实施方式中，第一和第二接合轮廓如此弹性-塑性地设计，从而在第一或第二接合轮廓的凹口中的增高部在组装转子时在第一和第二接合轮廓的各自的侧壁上分别构成重叠区域，并且在组装转子时每个自由空间至少部分地被第一和第二接合轮廓的材料所填充。因此，在每个侧壁上的重叠区域优选是0.005至1.0mm。也就是说，两个转子件对于每个在第一和第二接合轮廓的侧壁上的重叠区域具有较低的过盈配合，因而在两个转子件接合时所述侧壁弹性-塑性地相互咬合，并且因此形成轴向上的纵向挤压带。在这种情况下，上述自由空间尤其容纳在工作时来自纵向挤压带的两个转子件的第一和第二接合轮廓的材料的变形，以便避免在纵向挤压带中的材料的增塑作用和形成接合连接。
还设置本发明的另一的实施方式，在第一或第二接合轮廓的凹口中的增高部分别具有两个相互围成锐角的侧壁。该锐角优选在0°至35°，因为这种倾斜角度适合于在使用挤压工具时进行更好地脱离。
根据本发明的转子的另一优选的实施方式在此设定，第一转子件和第二转子件的在径向方向上延伸的多个油路通道分别通过径向布置的凸出部相互隔离，并且第一转子件的每个凸出部设有第一接合轮廓，并且第二转子件的每个凸出部设有形状互补的第二接合轮廓。
另一的实施方式优选设定，第一接合轮廓这样地设在第一转子件的每个凸出部上以及第二接合轮廓这样地设在第二转子件的每个凸出部上，使得第一和第二接合轮廓分别从第一和第二转子件的内部区域延伸到外部区域。
在本发明的另一的实施方式中，第一和第二转子件设有多个叶片，其中每个叶片具有凸出部。因此，这两个接合轮廓在此也从在第一转子件或第二转子件的凸出部上的内部区域延伸到外部区域。
根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的转子的制造方法，其特征在于下述步骤：将第一转子件和第二转子件这样地借助它们各自的接触面相互组合，使得第一转子件的多个第一接合轮廓与第二转子件的相应的第二接合轮廓如此相互咬合，从而在将两个转子件接合之前、在多个第二接合轮廓的每个增高部与第一接合轮廓的每个凹口之间以及在多个第一接合轮廓的每个增高部和第二接合轮廓的每个凹口之间分别形成自由空间。
借助本发明，通过第一和第二接合轮廓构成的自由空间可以消除普遍在现有技术中已知的和出现的问题(组合的转子的两个转子件被分离的问题)。转子件、尤其是接合轮廓由此不再回弹。此外，两个接合轮廓还能够实现相互咬合，从而在本发明中两个转子件在工作时相互固持以防止发生旋转。
附图说明
下面，实施例结合所附的附图详细地阐述本发明和它的优点。在附图中的尺寸比例与实际上的尺寸比例并不一直相符，因为简化了一些图形，以及为了更好的显示放大了另外一些图形(与另外的部件相比)。在此附图为：
图1示出现有技术已知的用于液压式凸轮调整装置的转子的俯视图；
图2示出由图1所示的转子的侧视图，其中，叶片以沿着在图1中的线A-A进行剖切而得的剖面图示出；
图3示出在图2中以D标记的区域的放大的细节局部图；
图4同样示出在图2中以D标记的区域的放大的细节局部图；
图5示出根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的具有第一和第二转子件的转子的分解图；
图6示出在由图5所示的第一转子件的接触面上的放大的立体图；
图7示出在图6中以E标记的区域的放大的细节局部图；
图8示出根据本发明的用于液压的凸轮轴调整装置的转子的俯视图；
图9示出由图8所示的根据本发明的转子的侧视图，其中，叶片以沿着在图8中的线B-B进行剖切而得的剖面图示出；
图10示出在图9中以F标记的区域的放大的细节局部图；以及
图11同样示出在图9中以F标记的区域的放大的细节局部图。
对于本发明的相同的或者功能相同的部件使用相同的附图标记。此外，出于需要清楚显示的原因在单个附图中只示出用于描述相应附图所需的附图标记。所示的实施方式只是示例，根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的转子和根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的转子的制造方法能够如何进行设计，并且由此不会对本发明形成决定性的限制。第一转子件或第二转子件的附图标记能够互换使用。
具体实施方式
图1示出转子2的俯视图，并且图2示出转子2的剖面图，其中，在沿着在图1中的剖切线A-A剖切而得的剖面图中示出叶片42。该转子2由现有技术已知适用于液压式凸轮轴调整装置(未示出)。转子2可绕着轴线A进行旋转运动，并且转子2由第一转子件4和第二转子件6组成。此外，至少其中一个转子件4、6设有多个油路通道10，这些油路通道通过径向布置的凸出部12而被相互分隔。
第一和第二转子件4、6的每个凸出部12和/或每个接触侧8设有多个接合轮廓14，如在图2中以D标记的区域在图3和4中以放大的细节视图所示。因此，第一转子件4的每个凸出部12设有第一接合轮廓14，并且第二转子件16与每个第一接合轮廓14的位置相符地具有形状互补的第二接合轮廓15。在这种情况下，第一和第二接合轮廓14、15在第一和第二转子件4、6组合成转子2的情况下相互咬合。但是在此会出现的问题是，第一和第二接合轮廓14、15会形成共同的重叠区域33，从而两个弹性-塑性的接合轮廓14、15会发生回弹。这在图4中尤其在以Z标记的区域上示出。在第一和第二接合轮廓14、15上会形成相反指向的力F1，F2，它们在工作时使得第一和第二转子件4、6发生不必要的分离。这种相反指向的力F1，F2会引起回弹。
图5示出根据本发明的用于液压式凸轮轴调整装置的转子2的分解图，所述转子具有第一和第二转子件4、6。由第一和第二转子件4、6的油路通道10和凸出部12构成的结构与之前对图1至4的阐述相类似。在此，第一接合轮廓14(如在图6中的放大视图所示，以及在图7中以放大的细节图示出在图6中以E标记的区域)在根据本发明的转子2组合成整体时与形状互补的第二接合轮廓15(为此参见图10和11)相互咬合。例如，如在图5中所示，第一和第二转子件4、6通过销钉35和/或借助油分配-和对中套管37而相互连接。销钉35也起到抗扭装置的作用。但是，这两个转子件4、6当然还能够借助其它已知的连接技术相互连接。
如同样能够从图5和6中所示的实施方式已知的一样，第一转子件4和第二转子件5的多个在径向R1上延伸的油路通道10分别通过径向布置的凸出部12而相互隔离。但是即使在此未示出，在另外的实施方式中油路通道10同样能够径向和轴向延伸。在这种情况下，第一转子件4的每个凸出部12设有第一接合轮廓14，并且第二转子件6的每个凸出部12设有形状互补的第二接合轮廓15。第一接合轮廓14尤其这样地设在第一转子件4的每个凸出部12上，并且第二接合轮廓15这样地设在第二转子件6的每个凸出部12上，从而使得第一和第二接合轮廓14、15分别从第一和第二转子件的内部区域38延伸到外部区域40。第一和第二转子件4、6同样设有多个叶片42，其中每个叶片都具有凸出部12。因此，两个接合轮廓14、15在此也会在第一转子件4或第二转子件6的凸出部12上从内部区域38延伸到外部区域40。
图8示出根据本发明的转子2的俯视图，并且图9示出根据本发明的转子2的侧视图，其中，在沿着在图8中的剖切线B-B剖切之前所述的根据本发明所述的转子2而得的剖面图中示出叶片42。与现有技术相比，本发明的一个明显的优点在于，首先在图10和11中确切地示出在图9中以F标记的区域的放大的细节局部视图，即，第一转子件4的第一接合轮廓14这样地设有凹口17和增高部18，使得第二接合轮廓15的增高部16的高度H6(该增高部嵌入到第一接合轮廓14的凹口17中)小于第一接合轮廓14的凹口17的高度H4，并且第一接合轮廓14的增高部18的高度H14(该增高部嵌入到第二接合轮廓15的凹口19中)小于第二接合轮廓15的凹口19的高度H16。
借助第一和第二接合轮廓14、15的增高部16、18的高度H6、H14(它们小于第一和第二接合轮廓14、15的凹口17、19的高度H4、H16)，因此分别在第一和第二转子件4、6的每个增高部16、18和相应的凹口17、19之间形成自由空间21。由此构成的自由空间21因此避免了，两个转子件4、6在工作时相互分离。因此不会形成使得第一和第二转子件4、6相互分离的力。有利的是，如在图中同样示出的，第一和第二接合轮廓14、15的每个凹口17、19设有倒圆27，其中，第一和第二接合轮廓14、15的每个增高部16、18优选设有平坦部29，从而由此构成自由空间21。同样地，第一和第二接合轮廓14、15的增高部16、18的基础宽度23和凹口17、19的基础宽度25优选是0.5至2.0mm。
优选地，在本发明中还会设定，第一和第二接合轮廓14、15设计为如此弹性-塑性，从而在第一或第二接合轮廓14、15的凹口17、19中的增高部16、18在转子2组装成一体时在第一和第二接合轮廓14、15的各自的侧壁31上分别构成重叠区域33，并且每个自由空间21在转子2组装成一体时至少局部被第一和第二接合轮廓14、15的材料所填充。在这种情况下，重叠区域33优选在每个侧壁31上从0.005mm至1.0mm。也就是说，针对在第一和第二接合轮廓14、15的侧壁31上的构成每个重叠区域33的设计方案的两个转子件4，6具有较小的过盈(未示出)，从而使它们在接合这两个转子件4，6时弹性-塑性地相互咬合，并且由此形成轴向上的纵向挤压带。在这种情况下，上述自由空间尤其也容纳在工作时由于纵向挤压带的两个转子件4、6的第一和第二接合轮廓14、15的材料的变形。
同样如在此所示，在第一和第二接合轮廓14、15的凹口17、19中的增高部16、18分别具有两个相互围成锐角α的侧壁31。这个锐角α优选在0°至35°之间，因为这种倾斜角度适合于在使用挤压工具时更好地发生脱离。
附图标记列表
2 转子
4 第一转子件
6 第二转子件
8 接触侧
10 油路通道
12 凸出部
14 第一接合轮廓
15 第二接合轮廓
16 第二接合轮廓的增高部
17 第一接合轮廓的凹口
18 第一接合轮廓的增高部
19 第二接合轮廓的凹口
21 自由空间
23 增高部的基础宽度
25 凹口的基础宽度
27 倒圆
29 平坦部
31 侧壁
33 重叠区域
35 销钉
37 油分配-和对中套管
38 内部区域
40 外部区域
42 叶片
A 轴线
F1 力
F2 力
H4 第一接合轮廓的凹口的高度
H6 第二接合轮廓的增高部的高度
H14 第一接合轮廓的增高部的高度
H16 第二接合轮廓的凹口的高度
R1 径向方向
α 角度

Claims (10)

1.一种用于液压式凸轮轴调整装置的转子(2)，所述转子能绕着轴线(A)进行旋转运动，并且所述转子由第一转子件(4)和第二转子件(6)组成，其中，至少其中一个转子件(4，6)具有多个油路通道(10)，所述油路通道通过径向安置的凸出部(12)相互隔离，其中，第一转子件(4)的每个凸出部(12)具有第一接合轮廓(14)，并且第二转子件(6)与每个第一接合轮廓(14)的位置相符地具有形状互补的第二接合轮廓(15)，其中，第一接合轮廓(14)和第二接合轮廓(15)在第一转子件(4)和第二转子件(6)组成转子时相互咬合，
其特征在于，
第一转子件(4)的第一接合轮廓(14)这样地设有凹口(17)和增高部(18)以及第二转子件(6)的第二接合轮廓(15)这样地设有凹口(19)和增高部(16)，使得在两个转子件(4，6)接合之前第二接合轮廓(15)的增高部(16)的高度(H6)小于第一接合轮廓(14)的凹口(17)的高度(H4)，所述第二接合轮廓的增高部嵌入到第一接合轮廓(14)的凹口(17)中，并且使得第一接合轮廓(14)的增高部(18)的高度(H14)小于第二接合轮廓(15)的凹口(19)的高度(H16)，所述第一接合轮廓的增高部嵌入到第二接合轮廓(15)的凹口(19)中。
2.根据权利要求1所述的转子(2)，其中，借助第一接合轮廓(14)和第二接合轮廓(15)的增高部(16，18)的高度(H4，H16)在两个转子件(4，6)接合之前分别在第一转子件和第二转子件(4，6)的第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的增高部(16，18)与第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的相应配属的凹口(17，19)之间构成自由空间(21)，其中所述增高部(H4，H16)的高度小于第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的凹口(17，19)的高度。
3.根据权利要求1或2所述的转子(2)，其中，第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的每个凹口(17，19)都设有倒圆(27)，并且第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的每个增高部(16，18)设有平坦部(29)。
4.根据权利要求1或2所述的转子(2)，其中，第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的增高部(16，18)的基础宽度(23)和凹口(17，19)的基础宽度(25)是0.5至10.0mm。
5.根据权利要求1或2所述的转子(2)，其中，第一接合轮廓和第二接合轮廓(15)的增高部(16，18)的高度(H4，H16)和凹口(17，19)的高度(H6，H14)是0.1至5.0mm。
6.根据权利要求1或2所述的转子(2)，其中，第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)如此弹性-塑性地设计，从而第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的凹口(17，19)中的增高部(16，18)在组装转子(2)时在第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的各自的侧壁(31)上分别构成重叠区域(33)，并且在组装转子(2)时每个自由空间(21)至少部分地被第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)的材料所填充。
7.根据权利要求6所述的转子(2)，其中，在第一接合轮廓或第二接合轮廓(14，15)的凹口(17，19)中的增高部(16，18)分别具有两个相互围成锐角(α)的侧壁(31)。
8.根据权利要求1、2或7所述的转子(2)，其中，第一转子件(4)和第二转子件(6)的在径向方向上延伸的多个油路通道(10)分别通过径向布置的凸出部(12)相互隔离，并且第一转子件(4)的每个凸出部(12)设有第一接合轮廓(14)，并且第二转子件(6)的每个凸出部(12)设有形状互补的第二接合轮廓(15)。
9.根据权利要求1、2或7所述的转子(2)，其中，第一接合轮廓(14)这样地设在第一转子件(4)的每个凸出部(12)上并且第二接合轮廓(15)这样地设在第二转子件(2)的每个凸出部(12)上，使得第一接合轮廓和第二接合轮廓(14，15)分别从第一转子件和第二转子件(4，6)的内部区域(38)延伸到外部区域(40)。
10.一种用于液压式凸轮轴调整装置的根据权利要求1至9之一所述的转子(2)的制造方法，
其特征在于下述步骤，
将第一转子件(4)和第二转子件(6)借助它们各自的接触面(8)这样地相互组合，使得第一转子件(4)的多个第一接合轮廓(14)与第二转子件(6)的相应的第二接合轮廓(15)如此相互咬合，从而在将两个转子件(4，6)接合之前、在多个第二接合轮廓(15)的每个增高部(18)与第一接合轮廓(14)的每个凹口(17)之间以及在多个第一接合轮廓(14)的每个增高部(18)和第二接合轮廓(15)的每个凹口(19)之间分别形成自由空间(21)。
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