CN201215030Y - 凸轮轴调节器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于内燃机的凸轮轴调节器(1)，其用于调节传动元件(传动轮3)和驱动元件(凸轮轴6)之间的相对角位置，其中所述传动元件(传动轮3)和所述驱动元件(凸轮轴6)通过传动装置(2)相互连接，润滑剂流动穿过流体通道(26、27)实现润滑。该凸轮轴调节器的特征在于：通过流量元件(59)影响所述润滑剂的流动，所述流量元件(59)构成设置在所述凸轮轴调节器(1)的流体通道(26)中的孔板或节流阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的凸轮轴调节器，其中，润滑是通过润滑剂流来实现的，特别是根据权利要求1、12、17、18或20的前序部分。
背景技术
凸轮轴调节器可以如下粗略划分：
A.相位调节器，其具有设定环节、即功能单元，其作用于流动质量或者能量流内，其例如液压地、电子地或者机械地构成，并且与凸轮轴调节器的驱动单元一同转动；
B.相位调节器，其具有独立设定器、即功能单元，其中从调节器输出值构成用于控制设定环节所必须的设定值，该相位调节器还具有独立的设定环节。这里有如下的构造方式：
a.相位调节器，其具有随之转动的致动器和随之转动的设定环节(例如高传动比的传动装置)，其调节轴能够通过随之转动的液压马达或者离心力马达被预先设定，并且能够借助弹簧回调。
b.相位调节器，其具有随之转动的设定环节和静态的、刚性固定在马达上的致动器(例如电动马达或电子或机械制动器)，参见DE 10038 354 A1，DE 102 05 034 A1，EP 1 043 482 B1。
c.相位调节器，其具有取决于方向的、根据a或b的解决方法的组合，例如刚性固定在马达上的制动器，其中，例如尽早使用用于调节的制动器功率的部分，以张紧在断开制动器时可能回调的弹簧，参见DE 10224 446 A1，WO 03-098010，US 2003 0226534，DE 103 17 607A1。
在根据B.a.到B.c.的系统情况下，致动器和设定环节借助调节轴相互连接。这种连接可以被实现为是可变的或者不可变的、可解除的或者不可解除的、有间隙的或者无间隙的、柔软的或者刚性的。与构造形式无关，调节能量以通过传动功率和/或制动功率供给形式提供，以及通过利用轴系统损失的功率(利用摩擦)和/或惯性和/或离心力来实现。制动、优选在调节方向上被称为“之后的”可以在充分利用或者共同利用凸轮轴的摩擦功率来实现。凸轮轴调节器可以被配以或者不必配以调节范围的机械的界定。作为在凸轮轴调节器内的传动装置，在多级构造中可以采用单级或者多级的三轴传动装置和/或多铰链或耦合传动装置，例如以斜盘传动装置、偏心传动装置、星形传动装置、轴传动装置、凸轮盘传动装置、多铰链传动装置或耦合传动装置的构造形式或各个构造形式的组合。
对于凸轮轴调节器的运行而言，润滑剂到润滑位置特别是轴承位置和/或旋转齿轮的输入是必须的，其中润滑剂用于润滑和/或冷却彼此相对运动的凸轮轴调节器构件。在这里，凸轮轴调节器具有润滑剂回路，该润滑剂回路例如能够与内燃机的润滑剂回路连接。
发明内容
本发明的任务在于，建议一种具有改进的润滑剂回路的凸轮轴调节器。
根据本发明，该任务通过一种用于内燃机的凸轮轴调节器解决，该凸轮轴调节器用于调节传动轮和凸轮轴之间的相对角位置，其中传动轮和凸轮轴通过传动装置相互连接，润滑剂流动穿过流体通道实现润滑，通过流量元件影响润滑剂的流动，流量元件构成设置在凸轮轴调节器的流体通道中的孔板或节流阀。
根据本发明的另一方面，该任务通过一种用于内燃机的凸轮轴调节器得以解决，该凸轮轴调节器用于调节传动轮和凸轮轴之间的相对角位置，其中传动轮和凸轮轴通过传动装置相互连接，润滑剂流动穿过流体通道实现润滑。在中心螺栓和凸轮轴的中心端侧的盲孔之间构成空心圆柱形的中间室，其中：中间室的第一部分区域构成第一流体通道；在中间室中，空心轴通过构成第二流体通道而布置在位于外部的第二部分区域中；第二流体通道具有比第一流体通道更小的流动横截面；以及在第一流体通道中，在空心轴和中心螺栓之间或在空心轴和凸轮轴之间通过至少一个突出部构成孔板或节流阀。
根据本发明的另一方面，该任务通过一种用于内燃机的凸轮轴调节器得以解决，该凸轮轴调节器用于调节传动轮和凸轮轴之间的相对角位置，其中传动轮和凸轮轴通过传动装置相互连接，润滑剂流动穿过流体通道实现润滑。在中心螺栓和凸轮轴的中心端侧的盲孔之间构成空心圆柱形的中间室，其中：凸轮轴具有径向的环槽；中间室在第一部分区域内构成第一流体通道；在外置的第二部分区域内和径向内置的环槽中，布置有环绕中心螺栓的空心轴；以及环槽和第一流体通道通过孔板相互连接，在空心轴的端面和凸轮轴的内壳面之间构成孔板。
根据本发明的另一方面，该任务通过一种用于内燃机的凸轮轴调节器得以解决，该凸轮轴调节器用于调节传动轮和凸轮轴之间的相对角位置，其中传动轮和凸轮轴通过传动装置相互连接，润滑剂流动穿过流体通道实现润滑，该润滑剂从与气缸盖固定的构件输送给旋转的凸轮轴。与气缸盖固定的构件具有至少一个支孔，而凸轮轴具有至少一个孔，其中，在支孔到孔的过渡区域这样形成节流阀或孔板，即，孔和支孔并不互相对准，而是彼此错开布置。
本发明基于这样的思想，即对于已知的凸轮轴调节器，确定润滑剂在凸轮轴调节器内经过管路横截面的穿流量、在相应的运行状态中的泵的输送量、环境温度和当前采用润滑剂的类型以及污染的程度。被选择的流动横截面，特别是在输入和排出区域内的流动横截面将通过制造工艺措施来确定。在凸轮轴调节器运行中申请人确定，凸轮轴调节器的传动装置可能几乎被润滑剂淹没，特别是：
-在高的润滑剂压力情况下，只要该润滑剂压力是由内燃机的润滑剂回路提供的，并且
-在很低的润滑剂粘度情况下，例如在高温下的高转速情况下。
由此在凸轮轴调节器中由于太多的油添加量而损失过多能量。润滑剂可能被严重泡沫化。此外，由于流过凸轮轴调节器的润滑剂的大的穿流量，内燃机的润滑剂压力可能会降低，这将导致润滑剂回路其他方向上润滑的恶化。此外高的液压功率损失可能导致内燃机总体功效的恶化，由此可能导致燃料消耗的增加。
本申请人的未公开申请(题目为“Vorrichtung zur 
derSteuerzeiten einer Brennkraftmaschine”，2004年12月23日，申请人内部文件号4626-10-DE)因而建议，在凸轮轴调节器中针对润滑剂流量设置节流阀。这种节流阀可以是由齿环的齿槽或凸轮轴调节器各个构件之间的径向延伸的槽构成。
另一方面在凸轮轴调节器运行中，在包含于马达的润滑剂中的燃烧残余物和污染残余物可能会引起在调节机构中的临时性或持久性功能障碍。可能会出现凸轮轴调节器的传动装置的油泥淤积或污染。污染的结果可以造成更高的磨损以及更高的损失，这是由于在凸轮轴调节器的调节时功能面上的污物颗造成的。
如果有针对性地构造流体通道的横截面而在凸轮轴调节器中给出孔板或节流阀，那么这将需要在节流阀或孔板区域内的横截面的复杂的制造。例如，如果以很小的开口横截面提供孔板，那么就需要在孔板区域内在很小直径上有直径缝隙，该直径缝隙可通过具有很小直径的钻头制造，这仅在很高的加工要求和钻头断裂危险情况下，在粗糙的应用条件下是可能的。
这种用于孔板或节流阀的复杂的加工可能性根据本发明可以这样避免：首先制造不具孔板或节流阀的凸轮轴调节器的流体通道，例如以大的和/或恒定的直径或环形通道。该流体通道因而可以以简化的制造工艺和更可靠工艺制造。在流体通道制造完成后，其内将安置流量元件，该流量元件独立的由界定了流体通道的构件构成。该流量元件具有实现了孔板或节流阀的轮廓。孔板或节流阀的轮廓由此可以独立于其余构件被制造，其中针对空间性界定的流量元件能够采用分开的制造工艺和/或材料。对于流量元件的构造而言，该流量元件优选位于孔板或节流阀的内穿流开口中和/或在内轮廓或外轮廓区域内可以单侧地界定孔板或节流阀，与此同时该孔板或节流阀的另一界定是通过界定了流体通道的构件保证。
通过采用流量元件可能可以更换孔板或节流阀，这是因为它们被安装在流体通道中并且可以从其中被取出。
另一方面，获得流动特性的更高的可变度，这是因为，也许针对该凸轮轴调节器的不同的应用目的，在用于构造流体通道的、基本相同的孔形状情况下，可以采用不同的流量元件以适应于不同的润滑剂回路或机油回路的构件。
此外本发明基于这样的认知，对于具有符合特性的大流动横截面的流体通道而言，随着润滑剂温度的上升润滑剂流量将指数式上升。与此相反，在使用以孔板或节流阀形式的流量元件时，温度对润滑剂流量的影响在其他流动条件未改变的情况下将被减少或几乎被克服。
根据本发明的另一构造方式，在润滑剂输入区域中的流量元件被布置到传动装置中和/或传动装置的润滑剂的输出区域内，于是在所关心的区域中能够有针对性地实现抑流。如果在润滑剂的输入区域内已经实现抑流，那么由于该抑流被提升的压力将会远离传动装置，由此不需要提高在传动装置中对密封性的要求。
该流量元件特别是：
-与该流体通道形状配合地连接，其中该流量元件能够作用到界定了流体通道的构件的合适的空腔或槽内；
-与该流体通道摩擦配合地连接，其中该流量元件例如能够以弹性预紧力安置到流体通道内；或
-与该流体通道材料配合地连接，例如通过胶水连接，
其中也可以是形状配合、摩擦配合、材料配合连接的组合。
在表面的、弹性特性的、与润滑剂的化学交换效果的范围内的流动特性方面具备优点的，和/或在形状配合、摩擦配合或材料配合地到流体通道的连接方面具备优点的流量元件可由塑料或合成橡胶制造。
根据一个改进方式，在安装了流量元件的区域中，流体通道具有圆环形的横截面。与以具有圆形横截面的孔的形式构造的节流阀或孔板不同，该圆环形横截面由于沿圆周方向扩大的延展而不容易被堵塞，这是因为最多也就是堵塞部分周边区域。
在本发明的其他构造方式中，流体通道的圆环形横截面被构成在端侧拧入凸轮轴的中心螺栓的壳面和与凸轮轴固定的(例如空心轴的或传动元件的)内表面之间，由此无论如何都能把现有构件用于流体通道并且通过这些具有符合特性的大直径的构件的外轮廓和内轮廓能够构成界定了该流体通道的面。
优选的是，该流量元件径向弹性地压在根据本发明的凸轮轴调节器内，并且在径向挤压作用下被压合到流体通道的边界上，其中，这种挤压能被实现为径向位于内侧和/或外侧。
由于减少的流动横截面该节流阀或孔板构成这些区域，这些区域存在被污物颗粒或油泥更易阻塞的危险。根据本发明的另一实施方式这也是值得注意的，即流量元件的上游布置有过滤器元件。这样过滤器元件可以布置在凸轮轴调节器外侧或在其中。对于过滤器元件布置在凸轮轴调节器的流体通道中的情况而言，该过滤器元件可以独立于节流阀的构造或者也可以被构造为流量元件的一体化元件。此外还值得关注的是，该过滤器元件同样可以生成抑流效果，于是节流阀和/或孔板能够取决于过滤器元件的抑流效果来确定尺寸。
优选的是，孔板或节流阀通过横向于润滑剂流动方向的横截面的改变来实现。对于圆形孔板的情况这意味着，在孔板区域中圆直径相对与其他的流动横截面被减少。对于圆环形流动横截面这意味着，圆环的径向延展在孔板或节流阀的区域里被减少。
在本发明的另选的或附加的构造方式中，孔板或节流阀通过在相对于润滑剂流动方向的圆周方向上的横截面改变来实现。例如针对圆环形横截面通过该流量元件能够把流动横截面划分为单独的多个扇形段，其总面积小于流动横截面原始的圆面积。针对圆环形流动横截面例如该流量元件可以截止圆环形流体通道的各个周边区域。
本发明还建议，前后顺序布置多个流量元件或并行布置多个流量元件。通过前后顺序布置方案针对润滑剂的流动方向，流动影响的区域被扩大。在多个流量元件并行布置在不同的流动方向上到不同的润滑位置的情况下，通过相同或不同的流量元件将有针对性的影响到符合于在润滑位置处所对应的要求的、到润滑位置的润滑剂流量，于是具有高的润滑剂需求的润滑位置能被供给更多的润滑剂，或反之。
根据基于本发明任务的另一种解决方案，流量元件影响润滑剂的流动，流量元件的流动特性在内燃机运行中是可改变的。这样流量元件可以被构造成流体通道的一体化的组成部分或如前所述被构造成独立的流量元件。由于润滑剂的升温，可以通过流动特性的改变抵消例如润滑剂流量的改变。另一方面，如果因为改变的运行条件而出现更高或更低的润滑剂需要和/或冷却需要，就可以通过流量元件的流动特性的改变有针对性地改变到润滑位置区域内或输入区域内的压力、速度和润滑剂流量，于是可以更好满足各个运行条件。
在流动特性影响情况下流量元件的改变可自动实现，例如以热敏感元件形式或机械式自动调节解决方式来实现。也可以采用调节装置以改变流量元件，所述改变将被合适的控制装置或调节装置施加。
在根据本发明的凸轮轴调节器的其他构造方式中，流量元件可以暂时性地完全封闭。这种流量元件例如可以为马达停止被完全关闭。流量元件在运行中的重复封闭也是可能的，由此能够生成润滑剂的脉冲，润滑剂的脉冲也许能加强获得的润滑效果和冷却效果，并且能扩大润滑剂覆盖的区域。
通过凸轮轴、凸轮轴调节器或传动装置的旋转，运动控制地改变流量元件的流动特性，这也是可行的。例如流量元件的流动特性的离心力控制可以借助凸轮轴的旋转实现。在另选构造方式中，在相对运动的构件(例如气缸盖和凸轮轴)的两个孔之间的输入区域内能够在所选择的相对位置中保证过渡横截面，润滑剂过渡可以通过所述孔保证，与此同时，该过渡横截面针对其他相对位置被部分和/或全部关闭，使得润滑剂仅能间歇性地流出。
基于本发明的任务的另一解决方案充分利用了在中心螺栓和凸轮轴的空腔之间存在的空心圆柱形中间室，其中中间室的第一部分区域构成第一流体通道，在这里用于中心螺栓的外直径和空腔内直径的制造措施确定了环形流体通道的间隙高度。在中间室位于外侧的第二部分区域中布置有空心轴，该空心轴径向外置地和/或径向内置地构成第二流体通道。由于该空心轴的尺寸，第二流体通道具有比第一流体通道更小的流动横截面。附加的节流阀或孔板这样实现，在第一流体通道和第二流体通道之间的过渡横截面里，存在例如中心螺栓、空心轴或凸轮轴或附加的构件的突出部，突出部在该区域中再次减小第二流体通道并且进而实现节流阀或孔板。这提出一种特别简单的孔板或节流阀实现可能性，其利用了无论如何都存在的构件并且使得具有很小开口横截面的孔板或节流阀的制造在参与的构件的仍然很大的尺寸的情况下成为可能。
基于本发明的任务的另一解决方案，在所述中间室内存在位于凸轮轴内的径向环槽。在这种情况下，孔板如此实现，即从第一部分区域到径向环槽的过渡横截面通过同样布置在中间室内的空心轴的端面部分地封闭。还是在这种情况下，该孔板不必通过很小直径的孔或者类似的如通过中心螺栓成型和凸轮轴及环槽和空心轴的空腔的成型来制造很小的开口横截面。
如果环槽具有径向外置的死区，就可以得到环槽的多功能应用，由于施加在润滑剂上的离心力作用颗粒就能够积存在该死区内。
根据本发明的任务的其他解决方案涉及润滑剂从与气缸盖固定的构件，例如空心轴承，过渡到凸轮轴。针对这种过渡，与气缸盖固定的构件具有至少一个流出口，润滑剂从该流出口流入到凸轮轴的至少一个流入口。在这种情况下也可以采用简单方式，而不必制造很小孔直径、很小槽宽度等的节流阀或孔板来这样实现节流阀或孔板，即，凸轮轴的流入口和与气缸盖固定的构件的流出口不相互同心对准，以使得过渡横截面通过流入口和流出口的较大横截面给出，相方流入口和流出口相互错开布置，这样孔板的开口横截面通过流入口和流出口的仅部分的交叠给出。这种错开例如是流入口和流出口的沿圆周方向上的错开和/或凸轮轴纵轴方向上的轴向错开。
流入口或流出口被构造成作为部分或全部的沿圆周方向延伸的槽，而另外的开口被构造作为孔，这种构造方式也是可能。
优选的是，根据本发明的措施可以采用具有斜盘传动装置的凸轮轴调节器的构造方式。
由权利要求、说明书和附图能够得到本发明的具备优点的改进方式。在说明书导言部分提到的特征以及多个特征的结合的优点仅是示例性的，而不必强迫性地由根据本发明的实施形式达到。其他特征，特别是所示的几何形状和多个构件相互之间的相对尺寸以及其相对布置方式和有效连接方式，可以在附图中找到。本发明的不同的实施形式的特征的结合或者不同权利要求的特征的结合也由可能与多个权利要求的所选的反向关系由偏差并且由此受到启发。这当然也涉及这些特征，其在各个附图中示出或者其说明中被提及。这些特征也可以与不同的多个权利要求的特征相结合。在权利要求所引用的特征中可以不包括在本发明的其他实施形式中。
附图说明
根据下述说明并结合附图可以得到本发明的其他特征，其中示意性地示出了本发明的实施例。附图中：
图1示出凸轮轴调节器的示意图；
图2示出具有斜盘传动装置的凸轮轴调节器的示意图；
图3示出具有润滑剂回路的凸轮轴调节器的示意图；
图4示出具有润滑剂回路的凸轮轴调节器的示意图，其中集成有过滤器元件；
图5示出凸轮轴调节器的半纵截面图，该凸轮轴调节器具有用于污垢颗粒沉淀的压缩空间；
图6示出具有润滑剂回路的凸轮轴调节器的示意图，其在输入侧和输出侧都具有孔板和节流阀；
图7示出凸轮轴调节器的纵截面，该凸轮轴调节器的流体通道中具有润滑剂的引导装置；
图8示出凸轮轴调节器的纵截面，其中在流体通道内串联有两个孔板；
图9示出凸轮轴调节器的纵截面，其具有在中心螺栓上装配的流量元件，这些流量元件借助凸轮轴的内壳面而构成孔板；
图10示出凸轮轴调节器的纵截面，其具有设置在空心轴和中心螺栓之间的孔板；
图11示出凸轮轴调节器的纵截面，其具有通过过渡横截面从气缸盖的输出开口到凸轮轴的入口横截面的润滑剂的输入；
图12示出润滑剂到凸轮轴和凸轮轴调节器的输入的另一构造方式的纵截面图；
图13示出润滑剂输入到凸轮轴和输入到凸轮轴调节器另一构造方式的纵截面图；
图14示出润滑剂输入到凸轮轴和输入到凸轮轴调节器另一构造方式的纵截面图；
图15示出润滑剂输入到凸轮轴和输入到凸轮轴调节器另一构造方式的纵截面图；
图16以不同的实施例示出凸轮轴调节器的纵截面，其具有为影响润滑剂的流动而布置的孔板或节流阀；
图17示出凸轮轴调节器的立体视图，其具有用于以滴落形式的润滑剂、润滑剂雾者喷射的润滑剂穿过传动装置的壳体的开口；
图18示出凸轮轴调节器的另一立体视图，其如图17所示具有用于开口的另外的多个可能；
图19示出在安装的状态下的凸轮轴调节器，其具有用滴落润滑、润滑剂雾和/或喷射的润滑剂来润滑的可能；
图20以侧视图示出在安装状态下的凸轮轴调节器，其具有用于积存油雾的集液盘并朝向凸轮轴调节器的内部的方向滴落润滑剂滴。
具体实施方式
在图中，其结构和/或功能的对应的构件部分地使用相同的附图标记。
图1示出凸轮轴调节器1的概要图，在凸轮轴调节器1中，在传动装置2内把两个输入元件(在这里是传动轮3和调节轴4(也被称为摆动轴))的运动叠加到输出元件的输出运动，所述输出元件在这里是抗转动地与凸轮轴连接的传动轴5或直接叠加到凸轮轴6。传动轮3与内燃机的曲轴处于传动连接中，例如通过如链条或传动带或者合适的齿带的牵引工具，其中，传动轮3能够被构造链轮或传动带轮。
调节轴4由电动马达7驱动或者与制动器保持有效连接。电动马达7被支撑在例如气缸盖8或者其他马达刚性固定部件的周边。
图2表示具有以斜盘构造方式的传动装置2的凸轮轴调节器1的一个示例性的实施方式。壳体9抗转动地与传动轮3连接，并且在轴向端部区域中通过密封件10相对于调节轴4密封。在对置的轴向端部区域中，壳体9借助密封件11相对于气缸盖8密封。凸轮轴6的端部区域凸入到由壳体9和气缸盖8构成的内部空间36内。此外，在该内部空间中布置有通过离合器12与调节轴4连接的偏心轴13、通过轴承元件14(例如滚动轴承)支承的斜盘15以及空心轴16，空心轴16通过轴承元件17(例如滚动轴承)位于内部地支撑在偏心轴13的中心缺口内并支承驱动锥齿轮18。驱动锥齿轮18通过轴承19支承在壳体9上。壳体9在内部构成传动锥齿轮20。斜盘15在对置的端侧上具有适合的齿。具有轴承元件14和斜盘的偏心轴13绕倾斜于纵轴线21-21的轴线旋转。使得斜盘在圆周方向上相互错开的部分区域上一方面与传动锥齿轮20啮合，另一方面与驱动锥齿轮18啮合，在这里，传动锥齿轮和驱动锥齿轮存在增速比或减速比。驱动锥齿轮18抗转动的与凸轮轴6连接。
对于图2所示的实施例而言，空心轴16连同驱动锥齿轮18通过贯穿空心轴16的中心螺栓22端侧地拧合到凸轮轴6。借助润滑剂特别是油的润滑，在润滑位置23、24的范围内是必须的，它们例如是：
-传动锥齿轮20和斜盘15之间的接触面；
-斜盘15和驱动锥齿轮18之间的接触面；
-轴承19；
-轴承元件14；和/或
-轴承元件17。
这里润滑剂经过润滑剂管路的供给和/或输送是持续性的、周期性的、脉冲性的和间歇性的。通过气缸盖8的供给开口25可将润滑剂输送给凸轮轴6的流体通道26，流体通道26与27连通，流体通道27在空心轴16的内壳面28和中心螺栓22的外壳面29之间被构造成空心圆柱形。通过空心轴16的径向孔30可以把润滑剂从流体通道27径向地输往外侧并输送给润滑位置。
图3示意性地表示润滑剂回路。润滑剂借助泵32(例如机油泵)从蓄液器31(例如油罐或油槽)经过过滤器33(特别是机油过滤器)输送到供给开口25和凸轮轴6的流体通道26。润滑剂通过流出口34离开凸轮轴调节器1或其壳体9并再次返回到蓄液器31。
与图3的实施方式不同，图4示意性表示的润滑剂回路具有一个附加的过滤器元件35。过滤器元件35优选配属于凸轮轴调节器1，例如布置在到其他待润滑构件的润滑剂回路的支路之后并仅配属于润滑剂回路的用于润滑凸轮轴调节器的支路。过滤器35布置的尽可能靠近凸轮轴调节器1的安装地点或布置在该凸轮轴调节器内。过滤器元件35使得布置于该过滤器元件35上游的流体通道内的加工残留物，远离气缸盖和凸轮轴的流体通道。此外，润滑剂中的制造残留物及污物颗粒能够远离凸轮轴调节器1的传动装置2。此外，可以有针对性地设定过滤器元件35的节流特性或抑流效果，以便影响润滑剂的流动特性(特别是压力、流动体积以及速度)。优选如此实现过滤器元件35，即由于流动特性在最大化接纳带有颗粒或脏物的污物情况下，过滤器元件35不会在凸轮轴调节器运行期间被堵塞或拥塞。此外，例如在上行管路中的系统和/或作为旁路过滤器是有利的。
过滤器元件35例如可以被构造为：
-筛、
-环状过滤器、
-插入式过滤器、
-筒式过滤器、
-滤板、
-过滤网、或
-金属陶瓷过滤器。
根据图5润滑剂被输送到壳体9的内部空间36内，例如根据之前描述的那些实施例，其中在内部空间36内润滑剂与润滑位置接触。内部空间36与死区37处于润滑剂连接，死区37布置在内部空间36的径向尽可能远的位置上。死区37到内部空间36的连接可以以大面积过渡横截面形成或通过独立管路构成，通过该管路能够实现将润滑剂输入死区37和从死区37中输出。
对于图5所示的实施例而言，死区37被构造成环行的环形通道。死区37是这样一种空间：其中润滑剂以较低的速度移动或近似静止，于是死区37不是布置在直接的、最大的润滑剂流动区内。在死区37内，由于壳体9的转动润滑剂被施加了离心力，因此润滑剂中的沉重的组成部分和悬浮颗粒被挤向外侧，并且能够沉积在径向位于外侧的壁38上，并且不会返回到润滑位置。环形的死区37在圆周方向上能够通过中间壁被分割，由此在圆周方向上形成多个单独的室，通过这些室可以避免润滑剂在死区37内沿圆周方向相对的移动到壳体9。污物的分离与旋转的离心机相似地实现。
根据死区37的多个死区可以布置在传动装置内任意位置上以及凸轮轴区域内，由此可以实现重要的功能面(例如直接在死区旁边)，通过离心分离的污物在传动装置内不会淤积。该离心效果将通过这些死区与轴线21-21的距离的增大而增强。
根据第一种构造方式，该死区没有其他出口，这样离心分离的污物颗粒将长久的积存在死区37内。对应与图5所示的优选构造方式，死区具有至少一个附加的流出口39、40，其中流出口39轴向的取向而流出口40径向的取向。由于死区37内与凸轮轴调节器1的周边比较而言的离心力和/或压力特性，润滑剂连同积存的污物颗粒从流出口40沿径向方向排出，其中离心效果对污物颗粒的输送提供了支持。与此不同，通过流出口39的输送仅通过一方面在死区37中而另一方面在凸轮轴调节器1的周边的压力差来实现。
对于一种另选的构造方式而言，污物的分离可以这样实现：即润滑剂在流体通道中呈迷宫式或之字形引导。通过这种迷宫式的污物分离器的污物的分离是基于在润滑剂和润滑剂里的干扰的颗粒的不同迟滞性的。特别是对于较大的流动速度而言，润滑剂流动的大幅度转向会导致颗粒不会被转向而是积存在迷宫式管的边界部。对于迷宫式管的各个管是径向取向的这种情况，在这种管路中以及同样在轴向管路中，由于此前所描述的离心效果在迷宫式管路内在径向位于外侧的面上实现积存。如果润滑剂被减少并且被加速，可以产生另选的或附加的分离效果，其中较轻的润滑剂易于被加速，与此同时，污物颗粒却保留下来。
除了由于壳体9的转动或凸轮轴调节器1的其他部件的转动而产生的离心效果之外，离心效果还可以至少部分的这样生成：即引导润滑剂的流体通道圆形的或螺旋形的取向，以使得仅通过润滑剂的通过被弯曲的流体通道的运动可以在位于外侧的流体通道的边界部上形成积存。
与图3和图4所示的润滑剂回路的实施例不同，图6示意性示出润滑剂管路具有输入侧的孔板41和输入侧的节流阀42以及输出侧的孔板43和输出侧的节流阀44。孔板41、43和节流阀42、44构成了用于影响在润滑剂回路中的流动特性的流量元件。前述的流量元件被配属于并行的润滑剂路径，其最终施加到凸轮轴调节器1。优选的是这些流量元件布置在凸轮轴调节器1的近旁或至少部分在其内，凸轮轴调节器1集成凸轮轴或用于凸轮轴的在轴承位置区域内的气缸盖。
通过孔板41、43和节流阀42、44能够实现流动体积到凸轮轴调节器的抑流。可以通过使用过滤器元件35得到附加的抑流。有利的是，过滤器元件布置在流量元件的流动方向的上游，以使得流量元件不会被颗粒阻塞或在运行过程中被拥塞。
除了使用具有恒定流动特性的流量元件还可以采用可连续的或可分级的改变的流量元件。也可以使用流量元件，其流动效果能够
-取决于马达转速；
-与泵32的输送体积关联；和/或
-取决于凸轮轴调节器1或润滑剂的温度
而改变，在这里，所述的改变能够自动地以机械方式实现，或者通过合适的作用于流量元件的控制系统或者调节装置。
流量元件的改变例如这样实现，即，与润滑剂的温度无关地把润滑剂的流动体积保持在恒定值。同样可行的是，在需要或高或低的润滑剂或冷却需要的运行区域内让流动体积通过流量元件的影响而被增大或者减少。
对于流量元件的以节流阀42、44和孔板41、43形式的该构造方式而言，也可以采用这样的实施方式，其中代替具有例如圆形横截面的孔，而使用环形间隙或者环形横截面，这是因为在这种情况下孔比环形间隙更容易发生拥塞。
图7所示的实施例，润滑剂的输入通过凸轮轴6的多个孔45来实现，其中这些孔45倾斜于纵轴线21-21和径向方向。凸轮轴6具有端侧的盲孔46，盲孔46借助圆锥体形的棱角47而过渡到用于容纳中心螺栓22的螺纹。这些孔45通入到棱角47。在与棱角47对置的端部区域内，这些孔45通过气缸盖8的供给槽而被供给润滑剂。径向的环行的环槽48以在所示的纵剖图中的矩形几何形状被大约居中地施加在这些孔45内。
通过孔45和孔46输送到环槽48的润滑剂的部分，通过凸轮轴6的轴向孔49，并通过借助已知的覆盖物却径向错开的壳体9的轴向孔50而输入到传动装置2的内部空间到达润滑位置，例如到达轴承元件17、轴承元件14、斜盘15滚动的齿啮合部和/或轴承19，其中，轴向孔49通入到环槽48。
输送到环槽48的润滑剂的另一部分，通过在空心轴16的内壳面和中心螺栓22的外壳面之间构成的流体通道51借助圆形的横截面到达至少一个径向孔52到达润滑位置，例如轴承位置17或到达传动装置2的内部空间。环槽48被构造为具有径向的延伸部，该延伸部通过孔49穿出，这样构成径向位于外侧的循环的、环形的死区37。孔49、50之间可以构造以缺口形式、径向槽等形式的过渡区53，以使得在径向相互错开的孔49、50之间实现过渡。在相互不同心对准的孔49、50的形式中，对于孔的部分搭接而言，尽管孔49、50自身具有符合关系的大的直径，但可以实现这样一种方式的孔板，其具有小的过渡横截面或节流横截面，并且进而能够制造粗糙的模具。
在对应图7的其他的构造中，对于图8所示的实施例而言，空心轴16在纵向上的延展可以这样延长，即该空心轴凸入到环槽48内。在环行的边缘54和边缘56之间构成有孔板用于润滑剂从孔46过渡到环槽48，所述边缘54由孔46的内壳面以及界定了环槽的横向面55构成，所述边缘56由空心轴16的外壳面57和空心轴16的端面58构成。
在对应于其他前述实施方式的构造中，根据图9凸轮轴6没有环槽48。对于根据图9的实施例未设有孔49、50和过渡区53，这样来自孔46的润滑剂被完全输送给流体通道51。在圆环形的流体通道(其在孔46中构成，该流体通道具有矩形半横截面并且其径向位于内侧地被中心螺栓22的壳面界定，以及通过空心轴16的端面58界定)中布置有流量元件59，它可以是通过在中心螺栓22上浮动的环(例如由塑料或合成橡胶制成的)。对于图9所示的实施例，流量元件59具有大约为T形的半纵截面，其中，该T的横边在弹性的压紧作用下径向内置地贴合在中心螺栓22的壳面上，与此同时，T的竖直边径向向外延伸并且该边的端侧构成了带有孔46的环形间隙60，由此获得孔板。
在不同构造方式中，流量元件59例如可以径向向外的张紧到孔46，其中在这种情况下，环形间隙60被构造在流量元件和中心螺栓之间。例如，流量元件59在凸轮轴或中心螺栓的合适的槽内的形状配合的容纳是可想象的。可以在环形间隙60的范围内任意构造流量元件59的轮廓以影响流动方式，例如以分级方式过渡或连续方式过渡。
对于图10所示的实施例，空心轴16在流体通道51的范围内具有径向的、环行的环槽61，环槽61在面对棱角47的侧上通过径向指向内侧的、环行的径向突出部62限定。突出部62和中心螺栓22的壳面之间构成有环形间隙63，环形间隙63表示孔板。环槽61构成径向位于外侧的死区37，这是因为环形间隙63和流体通道51径向内置地从死区37通入环槽61。
气缸盖8的润滑剂系统(Schmiermittelgalerie)把润滑剂供应给凸轮轴6。通常情况下润滑剂从马达上刚性的气缸盖8到旋转的凸轮轴6的传递借助旋转传动体实现。在这里它通常是凸轮轴6的外壳面的环形槽64。环形槽64被相应的气缸盖8的圆柱形壳面65包围，轴向地指向环形槽64取向的支孔66从润滑剂系统引导到环形槽64。如图11所示，支孔66可以径向或例如切向的贯穿壳面65。
旋转传动体可以布置在用于凸轮轴6的径向轴承内或布置在独立的台阶上。在后者情况下，由于大多数情况下较大的径向间隙，通常密封环67、68(例如钢密封环、铸铁密封环和塑料密封环)是必须的。在旋转传动体系统情况下，在凸轮轴6的径向轴承中必须注意把轴承宽度减少环形槽宽度那么多。
在另一实施方式中，环形槽可以被实施为在气缸盖上刚性的，例如在轴承内、轴承桥内或已装入的轴套内。在凸轮轴内环形槽64不是必须的。
此前描述的旋转传动体的应用由于环行的环形槽和径向的孔69，使得润滑剂持续的从气缸盖8流入到凸轮轴6内。所述孔69把环形槽64连接到孔46。
对于一个特别的构造方式支孔66和环形槽64在轴向上相互错开地布置，由此在润滑剂从支孔66到环形槽64的过渡已经实现一种抑流，在轴向上在支孔66和环形槽64之间的偏移越大的情况下，它们开口横截面就越小。抑流效果在这里可以实现，即便对于符合关系的支孔66的大的直径和环形槽64的大的宽度而言，这样就不必实现小的污物敏感形和制造敏感形的孔或槽。
根据另一特别的构造方式，润滑剂的输入通过周期性的介质供给而实现。在这种情况中，取消环形槽64，这样在支孔66和孔69之间的润滑剂连接仅提供给凸轮轴6的这种旋转位置。对于凸轮轴6来说，孔66、69相互对准或具有覆盖部。如果希望更大的过渡时间，那么在支孔66和孔69之间的过渡区域内气缸盖8或凸轮轴6的壳面能够具有经过部分周边的槽。这样从支孔66到孔69的过渡是一直可能的，如同孔66、69通过槽相互连接那样。通过槽的宽度分布的构造其他的润滑剂的传递能够被可变地形成。这样润滑剂的流动体积和流动质量可以结构性地且周期性地预给定。此外可以实现脉冲式的润滑剂流，作为结果该润滑剂流获得压力震荡，该压力震荡例如能够被用于更好的混合和借助润滑剂浸润润滑位置。此外，还可以通过脉冲的润滑剂流降低被孔板或节流阀拥塞的危险，如果把这样一种润滑剂脉冲引导到润滑剂回路中的脉冲震荡，那么就在润滑剂回路中，特别是在气缸盖8的区域内、在凸轮轴区域内和/或传动装置内布置止回阀。
图12示出一个实施例，其中提供给传动装置2的润滑剂通过径向的盲孔或盲孔70，而被提供给轴向的、通入到盲孔70内的端侧的凸轮轴的盲孔71和壳体9的支孔72。这样可实现安装简化，即如果在凸轮轴的孔71和壳体9的孔72之间的过渡区域内设有环行的环形槽73，由此在安装过程中，孔71、72不必同轴相互对准。
图13示出一个实施例，其基本对应于图9的实施例，其中未设有流量元件59。
图14示出一个实施例，其中环形槽64通过相对于纵轴线21-21和横轴线倾斜的孔74与环形通道73直接相连。
对于图15所示的实施例，环形通道73和环形槽64的直接连接通过端侧实施到凸轮轴内的、通入到环形槽64内的和贯穿环形通道73的孔75来实现。
除了用于构造在气缸盖及凸轮轴内的流动横截面的结构性措施外，汇入的接纳能归结到传动装置内润滑剂回路中的流动方式。这里输入孔的抑流可以通过使用节流阀或孔板实现。另选的或附加的是，流出的抑流可通过传动装置的反向的封闭例如借助节流盖板实现，节流盖板与调节轴一起构成环形的间隙，特别是具有0.1到2毫米的间隙高度。
此外把装配了密封元件的轴承安装在传动装置内。根据图16空心轴16和中心螺栓22之间的环形通道具有0.2到1毫米的环宽。流体通道和传动装置内部空间之间的径向连接孔优选具有0.5到3毫米的直径。其他的影响或节流阀或孔板能够通过轴向和/或径向的间隙76的预给定实现。间隙76能被预先确定结构并且构成用于润滑剂的流动横截面或孔板或节流阀。
根据凸轮轴调节器1的另一构造方式，壳体9的外壳面具有缺口或窗口77，这些缺口或窗口77在圆周方向上可以均匀或非均匀分布，参见图17。
图18示出用于凸轮轴调节器1端侧的区域内的缺口或开口78的布置方式的其他可能。如果润滑剂通过开口78、77输送给传动装置2，那么润滑剂经过凸轮轴的传递可以被取消。例如润滑剂可以借助润滑剂喷口输送经过开口77、78。这种润滑剂喷口可以相对气缸盖刚性地布置或布置在链盒上。润滑剂喷口在最简单的情况下可以就是润滑剂孔，良好的润滑剂喷射可以从该孔中排出并且该润滑剂喷射可以穿过开口77、78到达位于传动装置外侧或内侧的点。特别是，这种点尽可能的靠近在传动装置内部的转动轴线。通过在旋转的系统内的作用于润滑剂的离心力，润滑剂将被分配往外侧，例如到达轴承和/或到达齿轮。
附加的可以通过传动装置壳体的开口77、78的布置方式润滑剂可以直接喷射到齿轮上或其他润滑剂位置。润滑剂的喷射与其他马达构件(例如链条或张紧器)的润滑剂供给的组合也是可以想到的。还可以想到的是：在传动装置2m外侧的点或面以润滑剂来喷射。润滑将通过润滑剂的溅射或反射或由此产生的润滑剂雾保证。
根据一个另选的构造方式，润滑剂供给可以通过在链盒内总是存在的润滑剂雾实现，该润滑剂雾可以通过开口77、78挤入到凸轮轴调节器内。
在根据图20的润滑剂供给的另一种构造方式中，在传动装置外侧设有集液盘，润滑剂雾凝结并滴落在集液盘80上。另选的或附加的，可以设有特殊的滴状润滑剂喷嘴，该滴状润滑剂喷嘴有针对性地对准开口77、78的方向。
为了在润滑过程中借助润滑剂雾、润滑剂滴或润滑剂喷射即便在润滑剂低温的情况下或在冷启动情况下可靠地保证功能，润滑位置(例如滑动轴承和/或齿轮)配备有应急润滑特性。这种应急润滑特性例如可以
-通过功能配合键的涂层或
-通过安装润滑剂蓄液器
而得到保证。特别是润滑剂蓄液器通过在微小或细小的润滑剂位置的料箱来提供。其中可以存有针对冷启动或低润滑剂温度的润滑剂。如果尽可能的在轴承位置上设有滚动轴承，那么优选也可以获得较好的应急润滑特性。
为了润滑此外还可以采用从油润滑的牵引装置(控制链条)上滴落的油，该油穿过壳体的开口。在这种情况下，牵引装置将通过浸油或喷油润滑，或者通过把油从被涂油的链条张紧器或转向器导轨上分离来润滑该牵引装置。从链条输送的油的部分可以在传动装置的传动轮的上侧滴落并且进入到传动装置的位于下方的开口内。此外还可以通过毛细作用把油输送到传动装置或位于把油输送到位于上侧的滴落点。把油通过空气流大约吹到润滑位置上，所述空气流例如可以是因为控制装置或调节部件的驱动运动引发的。
附图标记：
1 凸轮轴调节器
2 传动装置
3 传动轮
4 调节轴
5 驱动轴
6 凸轮轴
7 电动马达
8 气缸盖
9 壳体
10 密封件
11 密封件
12 离合器
13 偏心轴
14 轴承元件
15 斜盘
16 空心轴
17 轴承元件
18 驱动锥齿轮
19 轴承
20 传动锥齿轮
21 纵轴线
22 中心螺栓
23 润滑位置
24 润滑位置
25 供给开口
26 流体通道
27 流体通道
28 壳面
29 壳面
30 孔
31 蓄液器
32 泵
33 过滤器
34 流出口
35 过滤器元件
36 内部空间
37 死区
38 壁
39 流出口
40 流出口
41 孔板
42 节流阀
43 孔板
44 节流阀
45 孔
46 盲孔
47 棱角
48 环槽
49 孔
50 孔
51 流体通道
52 孔
53 过渡区
54 边缘
55 横向面
56 边缘
57 壳面
58 端面
59 流量元件
60 环形间隙
61 环槽
62 突出部
63 环形间隙
64 环形间隙
65 壳面
66 支孔
67 密封环
68 密封环
69 孔
70 盲孔
71 盲孔
72 支孔
73 环形通道
74 孔
75 孔
76 间隙
77 开口
78 开口
79 端面
80 集液盘
81 中间室
82 部分区域
83 部分区域
84 流体通道
Claims (20)
1.用于内燃机的凸轮轴调节器(1)，该凸轮轴调节器(1)用于调节传动轮(3)和凸轮轴(6)之间的相对角位置，其中所述传动轮(3)和所述凸轮轴(6)通过传动装置(2)相互连接，润滑剂流动穿过流体通道(26、27)实现润滑，
其特征在于：
通过流量元件(59)影响所述润滑剂的流动，所述流量元件(59)构成设置在所述凸轮轴调节器(1)的流体通道(26)中的孔板或节流阀。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件布置在润滑剂进入所述传动装置(2)的输入区域内和/或布置在润滑剂从所述传动装置(2)流出的输出区域内。
3.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件(59)与所述流体通道(26)形状配合、摩擦配合或材料配合地连接。
4.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件(59)由塑料或合成橡胶构成。
5.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流体通道(26)在设置了所述流量元件(59)的区域内具有圆环形横截面。
6.根据权利要求5所述的凸轮轴调节器，其特征在于：在端侧拧入所述凸轮轴(6)的中心螺栓(22)的壳面和与凸轮轴固定的盲孔(46)之间构成所述流体通道(26)。
7.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件(59)是径向有弹性的，并在径向挤压作用下被压向所述流体通道(26)的边界。
8.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件(59)的上游布置有过滤器元件。
9.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件通过横向于润滑剂流动方向的横截面改变来实现。
10.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流量元件通过在相对于润滑剂流动方向的圆周方向上的横截面改变来实现。
11.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器，其特征在于：多个流量元件前后顺序地布置或平行地布置。
12.根据权利要求1至11之一所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述传动装置(2)被构造为斜盘传动装置。
13.用于内燃机的凸轮轴调节器(1)，该凸轮轴调节器(1)用于调节传动轮(3)和凸轮轴(6)之间的相对角位置，其中所述传动轮(3)和所述凸轮轴(6)通过传动装置(2)相互连接，润滑剂流动穿过流体通道(26、27)实现润滑，其特征在于：在中心螺栓(22)和所述凸轮轴(6)的中心端侧的盲孔(46)之间构成空心圆柱形的中间室(81)，
-所述中间室(81)的第一部分区域(82)构成第一流体通道(84)；
-在所述中间室(81)中，空心轴(16)通过构成第二流体通道(51)而布置在位于外部的第二部分区域(83)中；
-其中所述第二流体通道(51)具有比所述第一流体通道(84)更小的流动横截面；以及
-在所述第一流体通道(84)中，在所述空心轴(16)和所述中心螺栓(22)之间或在所述空心轴(16)和所述凸轮轴(6)之间通过至少一个突出部(62)构成孔板或节流阀。
14.根据权利要求13所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述传动装置(2)被构造为斜盘传动装置。
15.用于内燃机的凸轮轴调节器(1)，该凸轮轴调节器(1)用于调节传动轮(3)和凸轮轴(6)之间的相对角位置，其中所述传动轮(3)和所述凸轮轴(6)通过传动装置(2)相互连接，润滑剂流动穿过流体通道(26、27)实现润滑，其特征在于：在中心螺栓(22)和所述凸轮轴(6)的中心端侧的盲孔(46)之间构成空心圆柱形的中间室(81)，其中：
-所述凸轮轴(6)具有径向的环槽(48)；
-所述中间室(81)在第一部分区域(82)内构成第一流体通道(84)；
-在外置的第二部分区域(83)内和径向内置的环槽(48)中，布置有环绕所述中心螺栓(22)的空心轴(16)；以及
-所述环槽(48)和所述第一流体通道(84)通过孔板相互连接，在所述空心轴(16)的端面(58)和所述凸轮轴(6)的内壳面之间构成所述孔板。
16.根据权利要求15所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述环槽(48)具有径向外置的死区(37)。
17.根据权利要求15或16所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述传动装置(2)被构造为斜盘传动装置。
18.用于内燃机的凸轮轴调节器(1)，该凸轮轴调节器(1)用于调节传动轮(3)和凸轮轴(6)之间的相对角位置，其中所述传动轮(3)和所述凸轮轴(6)通过传动装置(2)相互连接，润滑剂流动穿过流体通道(26、27)实现润滑，该润滑剂从与气缸盖固定的构件输送给旋转的所述凸轮轴(6)，其特征在于：所述与气缸盖固定的构件具有至少一个支孔(66)，而所述凸轮轴(6)具有至少一个孔(69)，其中，在所述支孔(66)到所述孔(69)的过渡区域这样形成节流阀或孔板，即，所述孔(69)和所述支孔(66)并不互相对准，而是彼此错开布置。
19.根据权利要求18所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述流入口和所述流出口的开口被构造为沿圆周方向延伸的槽并且所述流入口和所述流出口的另一开口被构造为孔。
20.根据权利要求18或19所述的凸轮轴调节器，其特征在于：所述传动装置(2)被构造为斜盘传动装置。
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