專利名稱：控制正時調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種控制正時調節(jié)裝置，該裝置用于調節(jié)凸輪軸相對于用于驅動凸輪軸的前置驅動系的相位。這種控制正時調節(jié)裝置包括鐘罩形元件以及在裝入位置上與凸輪 軸聯(lián)接的轂元件，該鐘罩形元件以旋轉相位可變化調節(jié)的方式與轂元件聯(lián)接，其中，通過止 擋結構確定轂元件能相對于鐘罩形元件繞與凸輪軸軸線同心的調節(jié)軸線轉動的調節(jié)角度 范圍。
背景技術：
US 2003/0070639A1公開了一種上述類型的控制正時調節(jié)裝置。該控制正時調節(jié) 裝置包括通過分配閥機構調控的多個調節(jié)室，這些調節(jié)室處于轂元件與鐘罩形元件之間限 定的間隙內并通過徑向隔板彼此隔開。在這些調節(jié)室內設置有葉片元件，所述葉片元件將 各自的調節(jié)室以調節(jié)活塞的方式分成第一和第二調節(jié)腔部分。通過壓力油通道向各調節(jié) 室輸送壓力油，這些壓力油通道構造在轂元件的區(qū)域以及凸輪軸攜帶該轂元件的端部區(qū)域 內。在所公開的這種控制正時調節(jié)裝置中，調節(jié)角度范圍通過調節(jié)室的起止擋面作用的端 壁確定。JP 2002-213262同樣公開了一種用于相對于凸輪軸驅動系調節(jié)凸輪軸的相位的 控制正時調節(jié)裝置。該控制正時調節(jié)裝置也包括鐘罩形元件及構造在鐘罩形元件的內部區(qū) 域內的多個調節(jié)室。這些調節(jié)室內插入與轂元件整體構成的葉片元件。通過上述控制正時調節(jié)裝置可實現(xiàn)的所要求的調節(jié)角度大小取決于發(fā)動機技術 上大量的實際情況。典型的是用于改變進氣門凸輪軸的控制時間的控制正時調節(jié)裝置的調 節(jié)角度必須大于用于排氣門凸輪軸的控制正時調節(jié)裝置的調節(jié)角度。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供解決方案，通過所述解決方案從生產(chǎn)技術的觀點出發(fā)為提 供有利調整的控制正時調節(jié)裝置而得到優(yōu)點。上述目的根據(jù)本發(fā)明通過一種用于調節(jié)凸輪軸驅動系內凸輪軸的相位的控制正 時調節(jié)裝置得以實現(xiàn)，該控制正時調節(jié)裝置具有-轂元件，-鐘罩形元件，該鐘罩形元件以旋轉相位可變化調節(jié)的方式與轂元件聯(lián)接，其中， 通過止擋結構確定轂元件能相對于鐘罩形元件轉動的旋轉相位的調節(jié)角度范圍，-多個調節(jié)室，所述多個調節(jié)室處于轂元件與鐘罩形元件之間限定的間隙內并通 過徑向隔板彼此隔開，以及-葉片元件，所述葉片元件在徑向上各自插入所分配的調節(jié)室內并將所述調節(jié)室 分成第一和第二調節(jié)腔部分，-其中，該控制正時調節(jié)裝置的特征在于，以如下方式彼此調整調節(jié)室的位置和周 長以及葉片元件的布置，即，能夠根據(jù)葉片元件分配到調節(jié)室的情況確定至少兩個不同大小的調節(jié)角度范圍。由此可以以有利的方式直接在通過將轂元件相應裝入鐘罩形元件組裝控制正時調節(jié)裝置時，才確定可以通過該控制正時調節(jié)裝置實現(xiàn)的最大調節(jié)角度范圍。在根據(jù)本發(fā)明的方案基礎上，因此可以通過結構相同的部件，產(chǎn)生既適用于與進 氣門凸輪軸聯(lián)接，也適用于與排氣門凸輪軸聯(lián)接，但卻提供通過內部止擋限制的不同最大 調節(jié)角度的控制正時調節(jié)裝置。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實施方式，徑向隔板構造在鐘罩形元件上，并且葉片元件 錨定在轂元件上。徑向隔板在這種情況下直接通過與鐘罩形元件整體加工的結構形成。葉片元件最好在周向方向上測量的壁厚基本上相同。這些葉片元件可以與轂元件 整體構成或者需要時略微滑動裝入轂元件的相應攜動縫隙內。葉片元件在環(huán)繞的運動間隙 內最好設有密封件。根據(jù)本發(fā)明可以使控制正時調節(jié)裝置產(chǎn)生至少兩個不同的最大調節(jié)角度范圍的 方案，特別是可以通過調節(jié)室的周長基本上相同大小實現(xiàn)，但這些調節(jié)室和/或者所分配 的葉片元件卻以不均勻的間距設置在轂元件上。根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置最好既可以用于進氣門凸輪軸，也可以用于排氣 門凸輪軸，其中，鐘罩形元件和轂元件被構成為，使得可根據(jù)轂元件裝入鐘罩形元件的情況 確定進氣門凸輪軸和排氣門凸輪軸最佳的最大調節(jié)范圍?？刂普龝r調節(jié)裝置在這種情況下 可以被構成為，使得第一接合配置中的調節(jié)范圍約為25度，并且第二接合配置中的調節(jié)范 圍約為31度。特別是在上述的調節(jié)角度范圍中的鐘罩形元件可以形成五個調節(jié)室。
由下面結合附圖的說明得到本發(fā)明的其他細節(jié)和特征。其中圖1示出用于說明根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置在形成小調節(jié)角度范圍的配 置狀態(tài)下核心方案的示意圖，圖2示出類似于圖1的示意圖，但用于說明提供大調節(jié)角度范圍的配置狀態(tài)，圖3示出根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置在提供盡可能大的調節(jié)角度范圍的第 一配置狀態(tài)下另一方案的示意圖，圖4示出用于說明提供略小的調節(jié)角度范圍的配置狀態(tài)的示意圖，圖5示出用于說明提供更小的調節(jié)角度范圍的配置狀態(tài)的另一示意圖。
具體實施例方式圖1中僅在核心部件的結構方面示意示出的控制正時調節(jié)裝置用于調節(jié)凸輪軸 相對于驅動該凸輪軸的凸輪軸驅動系的相位。該控制正時調節(jié)裝置包括在裝入位置上與凸 輪軸聯(lián)接的轂元件1。控制正時調節(jié)裝置還包括鐘罩形元件2，該鐘罩形元件2在其相對于 轂元件1的旋轉相位方面與轂元件1以可變調節(jié)的方式聯(lián)接。控制正時調節(jié)裝置包括多個調節(jié)室3、4、5、6、7，所述調節(jié)室處于轂元件1與鐘罩 形元件2之間限定的間隙內并通過徑向隔板8、9、10、11、12彼此隔開。這些調節(jié)室3、4、5、6、7內插入葉片元件13、14、15、16、17并將調節(jié)室大致分成第 一和第二調節(jié)腔部分31、32 ；41,42 ；51,52 ；61,62 ；71、72。通過部分起止擋面作用的調節(jié)室3、4、5、6、7的端壁確定兩個部件1、2的旋轉相位可彼此相對改變的調節(jié)角度范圍。這里所示的控制正時調節(jié)裝置的特征在于，以如下方式彼此調整各自調節(jié)室3、4、 5、6、7的位置和決定葉片元件13、14、15、16、17運動自由度的周長以及葉片元件13、14、15、 16、17在轂元件1上的布置，即，可根據(jù)葉片元件13、14、15、16、17分配到調節(jié)室3、4、5、6、7 的情況確定至少兩個不同大小的調節(jié)角度范圍。根據(jù)本發(fā)明在控制正時調節(jié)裝置的安裝過程的框架內將葉片元件13、14、15、16、 17分配到各自調節(jié)室3、4、5、6、7。因此基于根據(jù)本發(fā)明的觀點，如已經(jīng)詳細介紹的那樣，由 完全結構相同的主要部件提供通過這些部件形成最大調節(jié)角度的不同的控制正時調節(jié)裝置。可以本身公知的方式使第一和第二調節(jié)腔部分31、32 ；41,42 ；51,52 ；61,62 ；71、 72加載壓力油。與此相關特別是可以參閱開頭所引用的申請人的US 2003/0070639A1。在圖1所示控制正時調節(jié)裝置的配置中，通過葉片14、15和17止擋在面向這些葉 片的徑向隔板8、9和11的端面上確定所示的調節(jié)狀態(tài)。在轂元件1相對于鐘罩形元件2 返回旋轉的情況下，在這種情況下可以達到的端位通過葉片元 件13、14和16止擋在面向這 些葉片元件的徑向隔板8、9和11的端面上來確定。圖2示出控制正時調節(jié)裝置的一種配置狀態(tài)，其中在使用與圖1的控制正時調節(jié) 裝置中相同部件情況下，可以達到轂元件1相對于鐘罩形元件2轉動的調節(jié)角度范圍，該調 節(jié)角度范圍大于根據(jù)圖1的配置方式的調節(jié)角度范圍約6度。在這里所示的配置狀態(tài)中， 葉片元件13分配給調節(jié)室7。與此相應，葉片元件14、15、16、17分配給調節(jié)室3、4、5和6。 在這種配置狀態(tài)中，葉片元件14、15和17起止擋結構的作用，它們確定這里所示的轂元件1 相對于鐘罩形元件2的配置狀態(tài)。在轂元件1相對于鐘罩形元件2返回旋轉時，產(chǎn)生可以 大于圖1配置狀態(tài)中的旋轉角范圍。在圖1和2所示根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置中，無論是起轉子作用的轂元件 1還是起定子作用的鐘罩形元件2，均“不對稱”地構造。轂元件1和鐘罩形元件2可以這樣構成，使相應數(shù)量的調節(jié)室3、4、5、6、7可以具 有不同的配置狀態(tài)，其中，這些配置狀態(tài)各自在可能的調節(jié)角度范圍方面有所不同。在這種 方案的基礎上，在使用結構相同的原始部件情況下，可以相當細分地實現(xiàn)多個在因此可達 到的調節(jié)角度范圍方面不同的控制正時調節(jié)裝置。圖3同樣大大簡化地示出處于一種配置狀態(tài)下的控制正時調節(jié)裝置，這種配置狀 態(tài)可以使轂元件1相對于鐘罩形元件2的轉動產(chǎn)生盡可能大的調節(jié)角度。僅用于圖示說明 示出，在這種配置狀態(tài)下轂元件包括由其攜帶的葉片元件13、14、15、16、17在內既處于最 大的向前旋轉的旋轉位置上，也處于初始旋轉位置上。但實際情況是，每個調節(jié)室3、4、5、6、 7內僅有一個葉片元件13、14、15、16、17。圖4示出與根據(jù)圖3的實施例相同的部件組成的控制正時調節(jié)裝置的一種配置狀 態(tài)，其中轂元件1相對于鐘罩形元件2在這種情況下可止擋限制的轉動角度小于圖3所示 的配置狀態(tài)的轉動角度。這里所示轂元件1相對于鐘罩形元件2轉動的端位通過葉片元件 14止擋在面向該葉片元件14的徑向隔板10的端壁上來確定。在轂元件1相對于鐘罩形 元件2返回旋轉時，在這種情況下可以達到的端位通過葉片元件16止擋在面向該葉片元件 16的徑向隔板8的端壁上來確定。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置的第三配置狀態(tài)，其中轂元件1可相對 于鐘罩形元件2轉動的調節(jié)角度范圍再次小于圖4所示的配置狀態(tài)的調節(jié)角度范圍。在該實施例中，葉片13處于調節(jié)室或室5內。該旋轉位置在這種情況下特別是通 過葉片元件14止擋在面向該葉片元件14的徑向隔板11的端壁來確定。在返回旋轉的情 況下，轂元件1相對于鐘罩形元件2的端位通過葉片元件16止擋在面向該止擋元件16的 徑向隔板9的端壁來確定。根據(jù)本發(fā)明的控制正時調節(jié)裝置背后的核心方案在于，不同于以往在鐘罩形元件 和葉片元件的布置方面所使用的相同間距方案，并通過轂元件的葉片相應地角度相關地分 配給鐘罩形元件實現(xiàn)機械上不同的止擋位置并因此調節(jié)角度限制。后面的介紹首先假設循環(huán)變量“i”。這種循環(huán)變量是1至η范圍內的自然數(shù)，其 中，η是調節(jié)葉片的數(shù)量，或者調節(jié)室的數(shù)量。設計時最好借助基本調節(jié)角度WB確定定子的基本角度SB。如果現(xiàn)在將所要求 的分級角度D(i)與上述定子基本角度SB相加，那么產(chǎn)生不同的定子角度S(i)，其中，i = (1···η)且η表示調節(jié)葉片的數(shù)量?？偤蜑?i)XWB+SW+S(2)...+S(n) = 360°。
部分和WB+S(i) = T(i)，其中，T(i)表示改變的間距角度。為實現(xiàn)最大的調節(jié)角 度，改變的角度間距均勻分布在轉子和定子(轂元件和鐘罩形元件)上。也可以在轉子和 定子上設想不同變化的間距。在基本位置上，轉子上具有附圖標記(i+2)的葉片嵌入具有附圖標記(i+12)的室 內。這種安裝條件得到調節(jié)角度范圍WB(O)。如果在安裝轉子和定子時以一個角度間距偏 移，從而具有附圖標記(i+2)的葉片嵌入具有附圖標記(i+13)的室內，那么在適當選擇分 級角度D(i)的情況下可將機械止擋之間調節(jié)角度范圍變?yōu)閃B(I)。同樣適用具有附圖標記(i+2)的葉片嵌入具有附圖標記(i+14)的調節(jié)室或室內 等，其中，因此直至η產(chǎn)生不同的安裝可能性。在軸向上嵌入蓋內的鎖緊機構中，在轉子內與安裝旋轉T(i)相應的鎖緊銷與不 等距的且因此與鎖緊銷類似的外部法蘭孔旋轉。將蓋內的鎖緊孔根據(jù)角度分配到轉子內的 鎖緊銷可以通過用于蓋的工具分成兩部分實現(xiàn)1.在第一加工步驟中在圓盤上產(chǎn)生鎖緊幾何形狀。2.在第二加工步驟中在法蘭構造成型時工具以角度T(i)旋轉外部輪廓。因此法蘭構造與定子內的轉子位置相互確定。通過轉子和定子上述的角度分配以 及不同的轉子和定子位置可以上述方式配對，在數(shù)量比較少的轉子和定子方案中形成極其 不同的調節(jié)角度限制。這樣使最大調節(jié)角度的機械限制即使在存在工具的情況下，也可以 僅通過改變安裝位置而改變。因此不需要附加新增成本的工具。根據(jù)本發(fā)明的方案為氣門傳動機構和發(fā)動機熱力學的優(yōu)化創(chuàng)造了很大的構造自 由度。轉子/定子利用批量的或近似批量的工具——也就是在極其經(jīng)濟的條件下制造。此 夕卜，這一點也在取樣時提供了明顯降低的成本優(yōu)勢并通過利用節(jié)省時間的加工技術和近似 批量部件早期試驗的可能性縮短了開發(fā)時間。
權利要求
控制正時調節(jié)裝置，用于調節(jié)凸輪軸相對于凸輪軸驅動系區(qū)段的相位，該控制正時調節(jié)裝置具有轂元件(1)，鐘罩形元件(2)，其以旋轉相位可變調節(jié)的方式與所述轂元件(1)聯(lián)接，其中，通過止擋結構確定調節(jié)角度范圍，所述轂元件(1)能夠相對于所述鐘罩形元件(2)轉動的旋轉相位在該調節(jié)角度范圍內，多個調節(jié)室(3、4、5、6、7)，它們處于所述轂元件(1)與所述鐘罩形元件(2)之間限定的間隙內并通過徑向隔板(8、9、10、11、12)彼此隔開，以及葉片元件(13、14、15、16、17)，它們在徑向方向上各自插入到一個所分配的調節(jié)室(3、4、5、6、7)內并將該調節(jié)室(3、4、5、6、7)分成第一和第二調節(jié)腔部分(31、32；41、42；51、52；61、62；71、72)，其特征在于，所述調節(jié)室(3、4、5、6、7)的位置和周長以及所述葉片元件(13、14、15、16、17)的布置被彼此調整，使得能夠根據(jù)所述葉片元件(13、14、15、16、17)分配到所述調節(jié)室(3、4、5、6、7)的情況而確定至少兩個不同大小的調節(jié)角度范圍。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述徑向隔板(8、9、10、11、 12)錨定在所述鐘罩形元件(2)上，并且所述葉片元件(13、14、15、16、17)錨定在所述轂元 件⑴上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述葉片元件(13、14、15、16、17)在周向方向上具有相同的壁厚。
4.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述葉片元件(13、14、15、16、17)與所述轂元件整體構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述葉片元件(13、14、15、 16、17)裝入到構造在所述轂元件(1)內的空隙中。
6.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述調節(jié)室的周長大小相同。
7.根據(jù)權利要求1至6中至少一項所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，以不均勻的 圓周間距布置所述調節(jié)室。
8.根據(jù)權利要求1至7中至少一項所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，以不均勻的 圓周間距布置所述葉片元件(13、14、15、16、17)。
9.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述控制正時調節(jié)裝置既 能夠用于進氣門凸輪軸也能夠用于排氣門凸輪軸；并且所述鐘罩形元件(2)和所述轂元件 (1)被構造為使得能夠根據(jù)所述轂元件(1)安裝到所述鐘罩形元件(2)的情況來確定對于 所述進氣門凸輪軸和所述排氣門凸輪軸設置的最大調節(jié)范圍。
10.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，第一接合配置中的調節(jié)范 圍約為25° ；并且第二接合配置中的調節(jié)范圍為31°。
11.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，在所述鐘罩形元件⑵內 構造有五個調節(jié)室(3、4、5、6、7)。
12.根據(jù)權利要求1所述的控制正時調節(jié)裝置，其特征在于，所述轂元件(1)在裝入位置上與凸輪軸聯(lián)接，并且所述鐘罩形元件與驅動系區(qū)段聯(lián)接，所述驅動系區(qū)段與所分配的 內燃機的曲軸以1/2的驅動比同步。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制正時調節(jié)裝置，該裝置用于調節(jié)凸輪軸相對于為驅動凸輪軸而設置的前置驅動系的相位。本發(fā)明的目的在于提供一種解決方案，其從生產(chǎn)技術的觀點出發(fā)對于提供有利調整的控制正時調節(jié)裝置是有優(yōu)點的。上述目的根據(jù)本發(fā)明通過一種用于調節(jié)凸輪軸驅動系內凸輪軸的相位的控制正時調節(jié)裝置得以實現(xiàn)，該控制正時調節(jié)裝置具有轂元件；鐘罩形元件，其以旋轉相位可變化調節(jié)的方式與轂元件聯(lián)接，其中，通過止擋結構確定轂元件相對于鐘罩形元件可轉動的旋轉相位的調節(jié)角度范圍；多個調節(jié)室，它們處于轂元件與鐘罩形元件之間限定的間隙內并通過徑向隔板彼此隔開；以及葉片元件，它們在徑向上各自插入到所分配的調節(jié)室之一內并將該調節(jié)室分成第一和第二調節(jié)腔部分，其中，該控制正時調節(jié)裝置的特征在于，調整調節(jié)室的位置和周長以及葉片元件的布置，使得能夠根據(jù)葉片元件分配到調節(jié)室的情況確定至少兩個不同大小的調節(jié)角度范圍。
文檔編號F01L1/46GK101835958SQ200880104020
公開日2010年9月15日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權日2007年8月23日
發(fā)明者貝恩德·洛依特, 賴納·奧特斯巴赫, 邁克爾·魏瑟爾 申請人:謝夫勒科技有限兩合公司