CN107869366B - 滚压成型液压可变凸轮正时相位器 - Google Patents

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Abstract

通过对VCT相位器的各部分进行滚压成型以将相位器的链轮壳体连接到端板，由此实现了相位器漏油的减少以及相位器的端板变形的减少。此外，通过对VCT相位器的链轮壳体进行滚压成型以将端板固定到链轮壳体，减少了所需的总零部件数量，并且减少了需要钻孔的总孔数，从而降低了相位器的整体成本。

Description

滚压成型液压可变凸轮正时相位器
技术领域
本发明涉及滚压成型领域。更具体地，本发明涉及液压可变凸轮正时（VCT）相位器或电动相位器（e相位器）的一部分的滚压成型。
背景技术
现在可以使用可变凸轮轴正时（VCT）技术来改变凸轮轴相对于曲轴的角度位置。VCT技术可以通过改变凸轮轴相对于曲轴的角度位置的VCT装置（有时被称为凸轮轴相位器）来实现。
发明内容
通过对VCT相位器的各部分进行滚压成型以将相位器的链轮壳体连接到端板，由此实现了相位器漏油的减少以及相位器的端板变形的减少。此外，通过对VCT相位器的链轮壳体进行滚压成型以将端板固定到链轮壳体，减少了所需的总零部件数量，并且减少了需要钻孔的总孔数，从而降低了相位器的整体成本。此外，由于不需要卡环，得以使整个包装缩小，并且通过滚压成型或轨道铆接将相位器的链轮壳体连接到端板的过程取代了可能导致变形的至少一次焊接。
附图说明
图1示出了在滚压成型之前的相位器的透视图。
图2示出了沿着线2-2的图1的剖视图。
图3示出了在滚压成型之前图2的区域A的细节。
图4示出了在滚压成型之后的相位器的透视图。
图5示出了沿着线5-5的图4的剖视图。
图6示出了图5的区域B的细节。
图7示出了在滚压成型之前端板和链轮壳体的可能的几何形状的示例的特写。
图8示出了在滚压成型之后端板和链轮壳体的可能的几何形状的同一示例的特写。
图9示出了链轮壳体和端板预滚压成型件的分解透视图。
图10示出了具有端板预滚压成型件的链轮壳体的透视图。
图11示出了链轮壳体和端板预滚压成型件的正视图。
图12示出了在轨道铆接发生之前沿着线12-13的横截面。
图13示出了在滚压成型之前沿着线12-13的横截面。
图14示出了链轮壳体和端板后滚压成型件的分解透视图。
图15示出了具有端板后滚压成型件的链轮壳体的透视图。
图16示出了图14的区域C的详细特写。
图17示出了图15的区域D的详细特写。
图18示出了链轮壳体和端板后滚压成型件的正视图。
图19示出了沿着图18的线19-19的横截面。
具体实施方式
图1至图6示出了在对链轮壳体10进行滚压成型以将端板12、18固定到VCT相位器8的链轮壳体之前和之后的相位器。VCT相位器8可以是液压相位器或电动相位器。应当注意，相位器8的转子14和油控制阀16存在于图1至图3中，但为了清楚起见，已经从图4至图6上移除。尽管图4至图6仅示出了其中一个端板12通过滚压成型捕获，但是，该过程将在链轮壳体的另一侧重复。在优选实施例中，链轮壳体10的两侧都进行滚压成型以完成相位器8的组装。
链轮壳体10具有围绕其外周的链轮齿9。壳体还在链轮壳体10的任一侧上具有埋头孔11、13。壳体10的埋头孔11、13容纳端板12、18。埋头孔11、13优选地为切割成链轮壳体10的内部直径10a的内部台阶。埋头孔11、13不会干扰转子14或油控制阀16。端板12、18可以压入埋头孔11、13中，直到端板12、18与埋头孔11、13齐平。
当端板12、18存在于链轮壳体10的埋头孔11、13中时，在滚压成型之前，链轮壳体10的任一侧上的边缘形成轴向地延伸超过端板12、18的唇缘或凸缘15，如图2和图3所示。
链轮壳体10的唇缘或凸缘15经历连续的弯曲（滚压成型），直到唇部15捕获凹入的端板12、18，由此将端板12、18保持在壳体10上，如图5至图6所示。
通过借助滚压成型将端板12、18保持在链轮壳体10上，端板12、18的变形量得到降低，并且还减少了端板连接到链轮壳体10处的来自相位器8的漏油。此外，消除了平常将端板固定到链轮壳体所需的孔、螺纹孔和螺栓。相位器的整体包装也变小了。还能够消除端板12、18到链轮壳体10的焊接。此外，端板12、18可以更薄和更轻。
图7至图8示出了分别在滚压成型之前以及在滚压成型已经发生之后端板和链轮壳体的可能的几何形状的示例的特写。
图9至图17示出了经由轨道铆接将端板112、118固定到链轮壳体110的替代实施例的示意图，其中图9至图13示出了在轨道铆接之前的相位器108，而图14至图17示出了在轨道铆接之后的相位器108。相位器108可以是液压相位器或电动相位器。
应当注意，为了清楚起见，相位器108的转子114和油控制阀116不存在于附图中。另外，尽管图9至图10仅示出了其中一个端板12通过滚压成型捕获，但是，该过程将在链轮壳体的另一侧重复。用于链轮壳体另一侧的端板112、118和埋头孔111、113具有附图标记，但在图中未示出。在优选实施例中，链轮壳体的两侧都进行滚压成型以完成相位器108的组装。
链轮壳体110具有围绕其外周的链轮齿109。壳体还在链轮壳体110的任一侧上具有埋头孔111、113。埋头孔是切割成链轮壳体110的内部台阶111、113。链轮壳体110的埋头孔111、113容纳端板112、118。埋头孔111、113不会干扰转子114或油控制阀116。应当注意，链轮壳体110的内部直径110a在成型之前是平滑的。
图12示出了在轨道铆接和滚压成型之前的链轮壳体和端板的横截面。箭头表示成型工具的动作线。图13示出了在滚压成型之前的链轮壳体和端板的横截面。由于滚压成型工具仅垂直地施加力，因此，链轮边缘115a优选地进行斜切，以影响盖板112上方的移位材料。当端板112、118在轨道铆接之前存在于壳体110的埋头孔111、113中时，链轮壳体110的每一侧上的边缘各自形成唇缘或凸缘115，该唇缘或凸缘延伸得比安置在埋头孔111、113内时的端板112、118更远。端板112、118在铆接过程期间沿着外周包含切口或凹槽121，该切口或凹槽容纳流动的铆接材料，例如喷丸。切口或凹槽121优选地呈V形。
之后，轨道铆接机（未示出）可以使用逐渐下降到壳体的唇缘115上的喷丸以将铆接材料铺展开来，使得该材料沿着端板112、118的外周流入到凹槽121中，形成与端板112、118的切口或凹槽121互补的突起119，这样一来，在端板112、118的外周与链轮壳体110的内周110a之间形成了机械接头120。该机械接头另外包括唇缘115，其通过唇缘115的弯曲来捕获凹入端板112、118，并将端板112、118保持到链轮壳体110上，如图14至图19所示。
图14示出了端板112的外周中的V形凹槽121，这些凹槽的作用类似于迫使凸缘115的轧制边缘和喷丸形成为三角形形状（突起119）并限制端板的旋转能力的压模。突起119形成在链轮壳体110的内部直径110a上，该内部直径在成型发生之前是平滑的，如图9所示。滚压模和轨道铆接工具（未示出）作用在凸缘115上，从而在端板112、118上方向前推动材料，形成捕获唇缘115，如图16至图19所示。
与由诸如螺栓或螺钉等紧固装置形成的接头相比，形成在端板112、118与壳体110之间的接头120具有增加的扭矩承载能力。
在另一个实施例中，通过在端板中形成凹槽并且使用材料和轨道铆接来进一步增强为传递扭矩而形成的接头，可以增强图1至图8的滚压成型。
在替代实施例中，如上所述的轨道铆接可以用于将端板附接到壳体的一侧，并且如上所述的滚压成型可以用于将端板附接到壳体的另一侧。
在另一个实施例中，如上所述的轨道铆接可以用于将端板附接到壳体的一侧，并且可以使用常规螺栓将端板附接到另一侧。
在另一个实施例中，如上所述的滚压成型可以用于将端板附接到壳体的一侧，并且可以使用常规螺栓将端板附接到另一侧。
在另一个实施例中，如上所述的轨道铆接和滚压成型可以用于将其他部件附接到相位器的壳体或端板（诸如附接滑轮或链轮），然后再将端板螺栓连接到相位器上。
因此，应当理解的是，本文所述的本发明的实施例仅是说明本发明的原理的应用。本文对所述实施例的细节的引用并不旨在对权利要求的范围加以限制，而权利要求自身所叙述的特征被认为是本发明的实质。

Claims (11)

1.一种将第一端板保持在可变凸轮正时相位器的链轮壳体的第一侧和将第二端板保持在所述可变凸轮正时相位器的第二侧的方法，包括以下步骤：
将所述相位器的至少所述第一端板压配到由所述链轮壳体的至少所述第一侧限定的形成为切割成所述可变凸轮正时相位器的链轮壳体的内部直径的内部台阶的第一埋头孔中，使得所述链轮壳体在所述第一侧上的一部分轴向地延伸过所述第一端板，以形成第一唇缘；
将喷丸施加到限定在所述第一端板上的凹槽，使得所述喷丸将所述第一端板连接到所述第一唇缘，从而在所述第一唇缘与所述第一端板之间形成机械接头，以及
连续地弯曲所述第一唇缘，使得所述第一唇缘弯曲并捕获在所述链轮壳体的所述第一侧上的所述第一端板。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将所述第二端板压配到由所述链轮壳体的所述第二侧限定的形成为切割成所述链轮壳体的内部直径的内部台阶的第二埋头孔中，使得所述链轮壳体在所述链轮壳体的所述第二侧上的一部分轴向地延伸过所述第二端板，以形成第二唇缘；以及连续地弯曲所述第二唇缘，使得所述第二唇缘弯曲并捕获在所述链轮壳体的所述第二侧上的所述第二端板。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括限定在所述第二端板上的凹槽。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：将喷丸施加到所述第二端板上的所述凹槽，使得所述喷丸将所述第二端板另外连接到第二唇缘，从而在所述第二唇缘与所述第二端板之间形成机械接头；以及连续地弯曲所述第二唇缘，使得所述第二唇缘弯曲并捕获在所述链轮壳体的所述第二侧上的所述第二端板。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：通过螺栓将所述第二端板螺栓连接到所述链轮壳体的所述第二侧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述连续地弯曲通过滚压成型执行。
7.一种将第一端板保持在可变凸轮正时相位器的链轮壳体的第一侧和将第二端板保持在所述可变凸轮正时相位器的第二侧的方法，包括以下步骤：
将所述相位器的至少所述第一端板压配到由所述链轮壳体的至少所述第一侧限定的埋头孔中，使得所述壳体在所述第一侧上的一部分轴向地延伸过所述第一端板，以形成第一唇缘；
将喷丸施加到所述第一端板上的凹槽，使得所述喷丸将所述第一端板连接到所述第一唇缘，从而在所述第一唇缘与所述第一端板之间形成机械接头；以及
连续地弯曲所述第一唇缘，使得所述第一唇缘弯曲并捕获在所述链轮壳体的所述第一侧上的所述第一端板。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括限定在所述第二端板上的凹槽。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：将喷丸施加到所述第二端板上的所述凹槽，使得所述喷丸将所述第二端板连接到第二唇缘，从而在所述第二唇缘与所述第二端板之间形成机械接头；以及连续地弯曲所述第二唇缘，使得所述第二唇缘弯曲并捕获在所述链轮壳体的所述第二侧上的所述第二端板。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：通过螺栓将所述第二端板螺栓连接到所述链轮壳体的所述第二侧。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述连续地弯曲通过滚压成型执行。
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