CN107191235B - 凸轮相位器 - Google Patents

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Abstract

一种凸轮相位器，包括旋转相位器(2)和液压地加载所述旋转相位器的液压阀(3)，其中，所述液压阀(3)能够与凸轮轴抗扭地连接，从而所述凸轮轴能够旋转，其中，所述旋转相位器(2)包括定子(5)和与定子(5)同轴构造的转子(4)，其中，转子(4)能相对于定子(5)旋转，其中，液压阀(3)构造使得其至少部分地伸入所述旋转相位器(2)中，其中，提供适配器(26)以用于所述转子(2)和所述定子(5)的相对的轴向定位。根据本发明，所述适配器(26)构造成用于松动地安装在旋转相位器(2)中，使得当凸轮轴安装在液压阀(3)处时，提供适配器(26)在旋转相位器(2)中的固定的连接。

Description

凸轮相位器
相关申请
本申请要求于2016年3月14日提交的美国临时专利申请第62/307,753号的优先权，该文献通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种凸轮相位器。
背景技术
用于内燃机的凸轮相位器是众所周知的。凸轮相位器包括液压阀，其与凸轮轴抗扭地连接并且被设置用于液压地加载凸轮相位器的旋转相位器。凸轮相位器与内燃机的曲轴间接连接，从而曲轴相对于凸轮轴的角位置能通过加载旋转相位器而改变。
凸轮相位器可以由公开文献DE 10 2010 018 202 A1得到，其中，凸轮相位器包括用于将凸轮相位器与凸轮轴轴向连接的凸轮轴适配器。凸轮轴适配器以形锁合方式与凸轮轴连接并且夹紧到凸轮相位器的转子上。这导致很高的制造复杂性并且因此导致很高的耗费，因为凸轮轴适配器必须被构造成提供夹紧连接和形锁合连接的。
将凸轮轴适配器与转子接合是进一步已知的。还已知将适配器与转子集成地构造为一件式的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种凸轮相位器，所述凸轮轴相位器能够可靠地操作并且能够以成本低廉的方式制造。
根据本发明的凸轮相位器包括旋转相位器和液压阀，所述液压阀液压地加载旋转相位器。液压阀能够与凸轮轴抗扭地连接，以便旋转凸轮轴。旋转相位器包括定子和与定子同轴的转子，其中，转子能相对于定子旋转。液压阀构造使得其至少部分地伸入旋转相位器中。适配器提供用于转子和定子的相对的轴向定位。根据本发明，适配器构造成用于松动地安装在旋转相位器中并且当凸轮轴安装在液压阀处之后，适配器与旋转相位器中牢固地连接。
这意味着，仅在安装凸轮相位器之后，适配器才在旋转相位器中的凸轮轴上的位置处固定并密封。松动的适配器不需要压力连接或粘接连接、例如为了与转子连接而胶合。通过减少组装步骤的数量，该组装比现有技术中所提供的更廉价。
减少适配器的多个制造步骤是另一个优点，因为适配器的外直径不必被精确地构造。外直径的制造通常使用车削操作来进行。通常需要这种制造步骤，特别是当压配合适配器时或者当将适配器与转子胶合在一起时，从而可以提供被精确地构造以用于制造相应连接的适配器。
与旋转相位器松动地连接的另一个优点在于凸轮相位器的相对自由的工程设计。因此，凸轮相位器可以通过更换适配器与不同的凸轮轴相关联。因此，消除了用于向凸轮轴提供凸轮相位器的必要的开发和组装步骤。
另一个优点是，转子能以简单构造并因此以成本低廉的方式制造，因为其可以构造为例如两个圆形平盘。
在根据本发明的凸轮相位器的一个实施例中，在适配器和转子之间构造有始终保持的径向间隙。因此，可以排除适配器外部的过度限制。
在根据本发明的凸轮相位器的一个实施例中，液压阀构造为具有外螺纹的中心阀。这具有如下优点，即，具有外螺纹的中心阀为转子、定子和适配器提供了定心。凸轮相位器的部件可以通过外螺纹中心阀以轴向顺序夹紧，并且适配器促进转子和定子的相对的轴向定位。此外，通过拧紧外螺纹中心阀提供在转子和适配器之间的紧密密封。
在凸轮轴和转子之间布置适配器的优点是，当凸轮轴与液压阀连接时，通过定位凸轮轴，适配器能以简单的方式调节必要的轴向位置。
在根据本发明的凸轮相位器的另一实施例中，在凸轮相位器和适配器之间设置有直线轴承，其中，径向间隙设置在径向直线轴承和适配器之间。轴承表面仅设置在轴承和转子或驱动轮之间。特别是，直线轴承构造为径向直线轴承、构造为浮动的径向轴承。
在适配器在朝向转子的端部处具有环形凸肩的情况下，在组装在凸轮轴上期间设置适配器的固定。
在另一个实施例中，适配器包括沿径向方向穿透适配器的至少一个周向的凹部。因此，例如可以提供液压阀的油箱接头以用于通过适配器排出。为了提供简单并且廉价的实施例，凹部是凹槽形的。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节可以由优选的实施例的后续描述和附图中获得。在前面的描述中所述的特征和特征组合以及在附图说明和附图中单独地描述和示出的特征和特征组合不仅可以在分别列举的组合中使用，而且还可以在其它组合中使用或者单独使用而不背离本发明的精神和范围。相同或功能相同的元件用相同的附图标记表示。为了清楚起见，这些元件可能不仅在所有附图中都用附图标记指定而不失去它们的关联，其中：
图1示出了根据本发明的凸轮相位器的纵剖面图；
图2示出了根据图1的凸轮相位器的旋转相位器的分解图；
图3示出了根据图2的旋转相位器的透视图；
图4示出在根据本发明的凸轮相位器的第二实施例中的适配器的纵剖面图。
具体实施方式
在根据图1的第一实施例中示出用于内燃机的凸轮相位器1，未详细示出内燃机的气体控制阀的调节发动机正时、不同的打开时间和关闭时间。凸轮相位器1便利于在内燃机的操作期间调节发动机正时。因此，凸轮相位器1连续地调节未更详细示出的内燃机的凸轮轴相对于未更详细示出的内燃机的曲轴的相对角位置，其中凸轮轴相对于曲轴旋转。旋转凸轮轴改变气体控制阀的打开和关闭时间，从而内燃机可以以给定速度传递最佳功率。
凸轮相位器1包括旋转相位器2和液压阀3。旋转相位器2主要包括转子4和包围转子4的定子5。为了容纳转子4，液压阀3构造为外螺纹中心阀，其也可以被称为中心螺栓。换言之，液压阀3容纳在旋转相位器2的中央相位器开口6中，从而液压阀3至少部分地被旋转相位器包围。
液压阀3包括构造成可流通的壳体7。为了液压地供应旋转相位器2，在壳体7处设置多个接头A、B、P、T1、T2。在壳体7中，活塞9容纳在壳体7的中心开口10中，其中活塞能沿着液压阀3的第一纵向轴线8轴向移动。壳体7构造为大致管状的。
旋转相位器2的定子5与凸轮轴的驱动轮11抗扭地连接。在定子底部元件13的内侧12处，径向向内突出的杆14构造有均匀的间距，从而在两个分别相邻的杆14之间形成中间空间15。转子4的转子毂17的瓣部16布置成突出到中间空间15中的。转子毂17包括对应于多个中间空间15的多个瓣部16。因此，每个中间空间15被瓣部16分成两个压力腔。压力介质、通常是液压流体，通过液压阀3以受控的方式被引入到压力腔中。
压力腔与每个操作接头A、B相关联。为了调节凸轮轴和曲轴之间的角位置，在第一压力腔或第二压力腔中的压力介质被加压，而第二压力腔或第一压力腔被卸载。通过第一油箱接头T1或第二油箱接头T2实施卸载，从而液压流体可以通过油箱接头T1、T2排出。
活塞9构造成圆柱形的并且包括流通开口，第一流通开口18和第二流通开口19以及第三流通开口20。每个流通开口18、19、20构造成能从活塞9的中心通道21开始完全流通的，从而液压流体可以流经中心通道21通过流通开口18、19、20流入操作接头A、B和油箱接头T1、T2。为了防止当压力腔被排空时液压流体回流到中心通道21中，与操作连接A、B相关联的流通开口19、20具有止回阀22。
活塞9由电磁致动器23定位，从而可以实施压力腔的相应负载。致动柱塞24构造为接合包括中心通道21的活塞柱塞25，从而活塞9利用致动器23定位在中心开口10中。
为了提供轴向固定以及为了转子4和定子5的轴向定位，适配器26构造成为至少部分地径向地包围壳体7。适配器26在旋转相位器2的定子5与凸轮轴的驱动轮11抗扭地连接之后和在凸轮轴附接到壳体7上之前能轴向地和径向地移动。在安装阀3之后，在壳体7和适配器26之间存在紧公差配合。
图2以分解图示出了根据本发明的凸轮相位器1的旋转相位器2。除了转子4和定子5之外，旋转相位器2包括安全盘27，其构造用于轴向地固定转子4。安全盘27利用附接装置28与定子5抗扭地连接。此外，安全盘27用于容纳旋转相位器2的锁定装置30的锁定销29，其中锁定装置30还包括构造为螺旋弹簧的复位元件31和构造成用于液压地加载锁定装置30的覆盖元件32。为了将转子4与定子5锁定在一起，锁定销29定位在驱动轮11的容纳开口33中。
适配器26构造成圆柱形的并且包括在朝向转子4定向的端部34处的环形凸肩35，其中凸肩35用作转子4和驱动轮11的轴向止动件，并且在组装在凸轮轴上期间保持适配器26就位。
直线轴承36特别地构造为用于提供径向支撑的浮动直线轴承36。直线轴承36支撑转子4和驱动轮11，从而仅在轴承36和转子或驱动轮11之间设置轴承表面。如图1所示，在轴承36和适配器26之间存在间隙。因此，两个部件、转子4和驱动轮11以成本低廉的方式由单个直线轴承36支撑。由于适配器26和轴承36之间的径向间隙，可以排除适配器26外部的过度限制。
适配器26在其圆周上具有凹槽形的凹部40。凹槽形的凹部40可用于通过第一油箱接头T1排出液压流体。
驱动轮11包括构造为螺旋弹簧的定位元件37。定位元件37通过销38固定在驱动轮11上。驱动轮11通过附接装置28与定子5抗扭地连接。转子4由定位元件37沿圆周方向推动。
图3以组装状态以透视图示出了旋转相位器2。
图4示出了第二实施例中的凸轮相位器1的旋转相位器2。在朝向适配器26的内表面39和适配器26之间始终保持间隙。轴承表面仅设置在转子4和定子5之间。可以省略单独的环形滑动轴承。这降低了装配复杂性并且可以通过省略滑动轴承而额外地降低成本。由于适配器26和驱动轮11之间的径向间隙，可以排除适配器26外部的过度限制。附图标记列表：
1 凸轮相位器
2 旋转相位器
3 液压阀
4 转子
5 定子
6 相位器开口
7 壳体
8 第一纵向轴线
9 活塞
10 中心开口
11 驱动轮
12 内侧
13 定子底部元件
14 杆
15 中间空间
16 瓣部
17 转子毂
18 第一流通开口
19 第二流通开口
20 第三流通开口
21 中心通道
22 止回阀
23 致动器
24 致动柱塞
25 活塞柱塞
26 适配器
27 安全盘
28 附接装置
29 锁定销
30 锁定装置
31 复位元件
32 覆盖元件
33 容纳开口
34 端部
35 环形凸肩
36 直线轴承
37 定位元件
38 销
39 内表面
40 凹部
A 第一操作接头
B 第二操作接头
P 供应接头
T1 第一油箱接头
T2 第二油箱接头

Claims (9)

1.凸轮相位器，其包括：
旋转相位器(2)和
液压地加载所述旋转相位器的液压阀(3)，
其中，所述液压阀(3)能够与凸轮轴抗扭地连接，从而所述凸轮轴能够旋转，
其中，所述旋转相位器(2)包括定子(5)和与定子(5)同轴构造的转子(4)，
其中，转子(4)能相对于定子(5)旋转，
其中，液压阀(3)构造使得其至少部分地伸入所述旋转相位器(2)中，
其中，提供适配器(26)以用于所述转子(4)和所述定子(5)的相对的轴向定位，
其特征在于，所述适配器(26)构造成用于松动地安装在旋转相位器(2)中，使得适配器(26)在旋转相位器( 2) 的定子( 5) 与凸轮轴的驱动轮( 11) 抗扭地连接之后和在凸轮轴附接到液压阀(3)的壳体(7)上之前能轴向地和径向地移动，并且使得当凸轮轴安装在液压阀(3)处时，提供适配器(26)在旋转相位器(2)中的固定的连接。
2.根据权利要求1所述的凸轮相位器，其特征在于，在所述适配器(26)和所述转子(4)之间构造有径向间隙。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮相位器，其特征在于，所述液压阀(3)构造成外螺纹中心阀。
4.根据权利要求1或2所述的凸轮相位器，其特征在于，所述适配器(26)布置在所述凸轮轴和所述转子(4)之间。
5.根据权利要求2所述的凸轮相位器，其特征在于，在所述旋转相位器(2)和所述适配器(26)之间设置有径向直线轴承(36)，其中，所述径向间隙设置在所述径向直线轴承(36)和适配器(26)之间。
6.根据权利要求5所述的凸轮相位器，其特征在于，所述直线轴承(36)构造为浮动的径向轴承。
7.根据权利要求1或2所述的凸轮相位器，其特征在于，所述适配器(26)包括在朝向所述转子(4)的端部上的环形凸肩(35)。
8.根据权利要求1或2所述的凸轮相位器，其特征在于，所述适配器(26)包括至少一个凹部(40)，所述凹部在所述适配器(26)的圆周上沿径向完全穿透所述适配器(26)。
9.根据权利要求8所述的凸轮相位器，其特征在于，所述凹部(40)构造为凹槽。
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