CN108026799A - 凸轮轴调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种调节装置(1),尤其电凸轮轴调节器的调节装置,包括壳体(2)和与所述壳体连接的驱动轮(3)。另外,所述调节装置(1)具有调节传动装置(4),特别是三轴传动装置,例如是谐波齿轮传动装置,和用于与待驱动的轴,尤其凸轮轴连接的从动件(10),所述从动件被滑动轴承支承在壳体(2)中。相应的滑动轴承(8),沿待驱动的轴的轴向观察,被安置在所述调节传动装置(4)和所述驱动轮(3)之间,其中,所述滑动轴承(8)与端侧贴靠在所述从动件(10)上的,与所述从动件抗扭地连接的并且沿径向超过所述从动件的法兰(9)相邻地安置。

Description

凸轮轴调节器
技术领域
本发明涉及一种适用于热力发动机的凸轮轴调节器的调节装置,该调节装置包括壳体、与该壳体连接的驱动轮、调节传动装置,特别是三轴齿轮,例如是谐波齿轮传动装置、以及设置用于与轴,特别是热力发动机的凸轮轴连接的从动件。
背景技术
凸轮轴调节器中的这种调节装置例如由US2007/0051332A1和WO2006/018080A1已知。在这两种情况下,均涉及电驱动的凸轮轴调节器。
为了支承凸轮轴调节器内部的能旋转的部件或与配备凸轮轴调节器的零件连接的能旋转的部件,滚动轴承或滑动轴承在原则上都是合适的。在US 2013/0081587A1中示出了具有滑动轴承的凸轮轴调节器。
热力发动机中的电操作的调节装置不仅能够应用在凸轮轴调节器中,例如还能够应用在用于调节气门升程和/或压缩的装置中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,相对于所述现有技术,特别在坚固且可靠的支承方面以及同时紧凑的设计结构方面改进一种适用于凸轮轴调节器的调节装置。
根据本发明,该技术问题通过具有权利要求1的技术特征的调节装置解决。有利的设计方案是从属权利要求的主题。
特别适用于凸轮轴调节器,然而也适用于另外的调节机构,特别是适用于热力发动机的气门升程调节或压缩调节的调节装置,包括由任意数量的单个部件组装的壳体、与壳体连接的或被设计为壳体的集成部件的驱动轮、调节传动装置,特别以三轴传动装置,例如谐波传动装置形式的调节传动装置,以及用于与待驱动的轴,特别是凸轮轴连接的从动件。为了在壳体中支承从动件,设有滑动轴承,沿待传动的轴的轴向观察,该滑动轴承被安置在调节传动装置和驱动轮之间。法兰在端侧与从动件连接,该法兰在径向上超出从动件。滑动轴承与法兰相邻,该法兰能够是调节传动装置的部件;特别地,滑动轴承沿轴向被安置在法兰和驱动轮之间。以这种方式,滑动轴承以相对驱动轮较小的轴向距离特别节省空间地被容纳在壳体中,这说明由于较短的有效杠杆臂长度而对倾斜特别不敏感。
根据一种有利的设计结构,从动件同时被设计为用于从动轴,特别是凸轮轴的止动盘。限定从动轴的调节角的止动盘优选具有圆柱形的、与驱动轮和从动件同心的开口,其中能够放置用于产生抗扭的连接的从动轴的端部或与开口连接的中间块。
有利的实施方式设置,调整装置的壳体在滑动轴承的区域中具有轴向槽和/或至少一个沿圆周方向延伸的槽。这种槽特别有利于调节装置内部的润滑剂流动。
根据本发明的一个改进方案,调节驱动装置具有与所述法兰连接的或者与所述法兰设计为一体的从动齿环,从动齿环借助第二滑动轴承被支承在壳体中。从动齿环能够具有内齿或与套筒形的具有内齿的部件抗扭地连接。在任何情况下,调整装置的特别坚固的构造均通过双滑动轴承实现。在此,两个滑动轴承能够具有不同的轴向尺寸。在这种情况下,优选地,沿轴向被安置在调节传动装置和驱动轮之间的第一滑动轴承相比从动齿环支承的第二滑动轴承具有更小的直径和更大的轴向长度。形成的杠杆长度被再次缩短。
相对于具有齿部的部件(特别是从动齿环)的原则上可能的在壳体中的滑动轴承,沿轴向位于驱动轮和调节传动装置(特别是谐波齿轮传动装置)之间第一滑动轴承的布置的优点在于,沿凸轮轴调节器的轴向测量,具有特别小的杠杆长度,并且由此在凸轮轴调节器内侧产生尽可能小的不希望存在的、潜在的由摩擦提高的倾斜力矩。
调节装置的至少一个滑动轴承能够具有减少摩擦和/或减少磨损的涂层。还能够在滑动材料中嵌入润滑剂或者用润滑剂浸渍相应的材料,因此在摩擦技术上特别有利地形成润滑剂化合物。
附图说明
下面通过附图进一步阐释本发明的多个实施例。附图是:
图1是用于凸轮轴调节器的调节装置的第一实施例的剖视图,
图2和3分别是用于凸轮轴调节器的调节装置的部件的不同变型方案的立体图,
图4类似于图1的凸轮轴调节器的调节装置的第二实施例的图示,
图5类似于图1和图4是凸轮轴调节器的调节装置的未被要求的结构的的图示,
图6是根据图1的调节装置与根据图5的装置之间的比较图。
具体实施方式
下面首先从图5出发,图5示出了热力发动机的凸轮轴调节器的调节装置1的原则上可能的、但并不限定的设计结构。通常,与图5相关的并且在根据图1至4的实施例中,原则上具有相同功能的部件使用相同的附图标记。
在各图中所示的调节装置1的共同之处在于,调节装置1具有壳体2,其中,带齿的驱动轮3是壳体2的集成的部分或者与壳体部件固定连接。驱动轮3通过未示出的牵引件,即链条或齿形皮带,以已知的方式被热力发动机的曲轴驱动。原则上可考虑通过齿轮和/或主轴驱动调节装置1。
在壳体2内部设有调节传动装置4,该调节传动装置4被设计为三轴传动装置,即谐波齿轮传动装置。除了驱动轮3之外,还设有调节轴5,该调节轴5由凸轮轴调节器的未示出的电动机驱动。只要电动机的轴以热力发动机的也未示出的凸轮轴的转速转动,那么凸轮轴和热力发动机的曲轴之间的相位关系保持不变。调节传动装置4是高减速传动装置,其中,凸轮轴和调节轴5之间的转速偏差导致凸轮轴和曲轴之间的相位关系的相对较小的变化。
位于壳体2内的驱动齿环6与壳体2并且由此与驱动轮3固定连接,该驱动齿环6被用作调节传动装置4的输入轴。驱动齿环6的旋转借助于调节传动装置4被转换为从动齿环7的旋转。由于从动齿环7能够具有偏离于壳体2的角速度的角速度,即在调节凸轮轴的情况下,在壳体2内设置位于从动齿环7和壳体2之间的滑动轴承8。从动齿环7通过法兰9将其旋转传递到从动件10,其中,从动齿环7能够与法兰9被设计为一体。从动件10在(权利要求的及未被限定的)每个草图中被设计为止动盘,该止动盘能够凸轮轴连接并且限定凸轮轴的调节角。因此,从动件10始终实现双重功能。
在驱动轮3的(沿轴向的)中心和滑动轴承8的沿轴向固定的中心之间具有轴向距离,其中,相应的杠杆臂长度由Ik表示。图5和1的比较表明,在图5的情况下的杠杆臂长度Ik比在图1的情况下的杠杆臂长度Ik大得多,这在机械应力和出现的摩擦方面是不利的。
在根据图1的实施例中,滑动轴承8在轴向上被安置在调节传动装置4与驱动轮3之间,这对减小杠杆臂长度Ik有显着贡献。滑动轴承8被设计在从动件10和总体上由附图标记11表示的传动部件之间,传动部件包括带齿的驱动轮3。被安置在从动件10的端侧的法兰9与从动齿环7并且与从动件10抗扭地连接,并且从动齿环10关于从动齿环7、从动件10和凸轮轴的共同的旋转轴线沿径向超过从动件10。从动齿环7还在法兰9的圆周上与法兰9连接,也就是说,被安置在法兰9的径向外侧。
图2和图3示出了传动部件11的不同的变型方案,传动部件11能够分别用在根据图1的凸轮轴调节器1中。在图2的情况下,在传动部件11的构成滑动轴承8的支承面的内圆周上能够看到轴向槽12。与之相比,在图3的情况下,在滑动轴承8的区域中不存在沿轴向延伸的凹槽。然而,在传动部件11的内圆周上的滑动轴承8的区域中存在沿周向延伸的凹槽13。如同在图2情况下的轴向槽12,该凹槽13不仅有利于润滑剂的分布,而且便于滑动轴承8的通过周向槽13减小的支承面的加工。
在图4中示出了凸轮轴调节器的调节装置1的进一步改进的实施例。在这种情况下,除了位于驱动轮3和调节传动装置4(即谐波齿轮传动装置)的轴向之间的滑动轴承8之外,还能够看到另外的滑动轴承14。与图5的设计结构类似,从动齿环7通过滑动轴承14被滑动支承在壳体2中,。由此得到特别稳固的双滑动轴承8,14。第二滑动轴承14的直径大于第一滑动轴承8的直径。同时,第一主要滑动轴承8在调节装置1的轴向尺寸大于第二辅助滑动轴承14在相同方向上测量的的尺寸。
根据图6的图示涉及根据图1和根据图5示出结构的调节装置1之间的比较。此处,K表示链条力,该链条力作用在驱动驱动轮3的牵引装置,即链条上。在滑动轴承8中的轴承摩擦通过L标记。图6中的上部的点划线是指图根据图5的未限定的设计结构;下部的虚线是指根据图1的实施例的设计结构。能够清楚地看出,在所有操作状态下,根据图1的实施例减小了轴承摩擦。原则上,相同的关系适用于图4的实施例与图5的设计之间的比较。
附图标记列表
1 调节装置
2 壳体
3 驱动轮
4 调节传动装置
5 调节轴
6 驱动齿环
7 从动齿环
8 第一滑动轴承
9 法兰
10 从动件
11 传动装置部件
12 轴向槽
13 周向槽
14 第二滑动轴承
lk 杠杆臂长
K 链条力

Claims (10)

1.一种热力发动机的轴的调节装置,包括
壳体(2),
与所述壳体连接的驱动轮(3),
调节传动装置(4),
用于与待驱动的轴连接的从动件(10)以及
用于在所述壳体(2)中支承所述从动件(10)的滑动轴承(8),其特征在于,
沿所述待驱动的轴的轴向观察,在所述调节传动装置(4)和所述驱动轮(3)之间的滑动轴承(8)与贴靠在所述从动件(10)上的、与所述从动件抗扭连接的、并且沿径向超过所述从动件的法兰(9)相邻地安置。
2.根据权利要求1所述的调节装置,其特征在于,所述调节传动装置(4)具有与所述法兰(9)连接的从动齿环(7),所述从动齿轮(7)借助第二滑动轴承(14)支承在所述壳体(2)中。
3.根据权利要求2所述的调节装置,其特征在于,所述两个滑动轴承(8,14)具有不同的直径。
4.根据权利要求2或3所述的调节装置,其特征在于,所述两个滑动轴承(8,14)具有不同的轴向延展。
5.根据权利要求3或4所述的调节装置,其特征在于,沿轴向被安置在所述调节传动装置(4)和所述驱动轮(3)之间的第一滑动轴承(8)相比第二滑动轴承(14)具有更小的直径和更大的轴向延展。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的调节装置,其特征在于,所述从动件(10)被设计为限定所述待驱动的轴的调节角的止挡盘。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的调节装置,其特征在于,所述调节传动装置(4)被设计为三轴传动装置,特别为谐波齿轮传动装置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的调节装置,其特征在于,所述壳体(2)在所述滑动轴承(8)的区域中具有轴向槽(12)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的调节装置,其特征在于,所述壳体(2)在所述滑动轴承(8)的区域中具有至少一个沿周向延伸的槽(13)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的调节装置,其特征在于,所述调节装置是电凸轮轴调节器的一部分或是用于改变热力发动机的压缩比的装置的一部分。
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