專利名稱：凸輪軸調(diào)整器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪軸調(diào)整器。
背景技術(shù)：
凸輪軸調(diào)整器在內(nèi)燃機(jī)中被用于改變?nèi)紵婚y的配氣相位，以便可以在限定的角度范圍中，在最大早位置與最大遲位置之間，可變地構(gòu)造曲軸與凸輪軸之間的相位關(guān)系。配氣相位與當(dāng)前負(fù)荷及轉(zhuǎn)速的匹配降低了消耗和排放。為此目的，將凸輪軸調(diào)整器整合到傳動系中，扭矩通過凸輪軸調(diào)整器從曲軸傳遞給凸輪軸。這個(gè)傳動系可以例如構(gòu)造成皮帶傳動裝置、鏈條傳動裝置或齒輪傳動裝置。在液壓的凸輪軸調(diào)整器中，從動元件和驅(qū)動元件形成了一對或多對相互作用的壓力室，這些壓力室可被以液壓介質(zhì)加載。驅(qū)動元件和從動元件同軸地布置。通過對各個(gè)壓力室的裝填和清空，產(chǎn)生了驅(qū)動元件與從動元件之間的相對運(yùn)動。旋轉(zhuǎn)著在驅(qū)動元件與從動元件之間起作用的彈簧相對從動元件沿有利方向擠壓驅(qū)動元件。這個(gè)有利方向可以是相對于轉(zhuǎn)動方向同向或反向運(yùn)行的。液壓的凸輪軸調(diào)整器的一種結(jié)構(gòu)形式是翼板小室調(diào)整器。翼板小室調(diào)整器具有定子、轉(zhuǎn)子和帶有外嚙合部的驅(qū)動輪。轉(zhuǎn)子作為從動元件大多以可與凸輪軸抗相對轉(zhuǎn)動地連接的方式來構(gòu)造。驅(qū)動元件包括定子和驅(qū)動輪。定子和驅(qū)動輪抗相對轉(zhuǎn)動地相互連接或?qū)Υ俗鳛閭溥x彼此一體地構(gòu)造。轉(zhuǎn)子與定子同軸地而且在定子內(nèi)部布置。轉(zhuǎn)子和定子以其徑向延伸的翼板、相反起作用的油室清楚地表現(xiàn)，油室可以通過油壓加載并且實(shí)現(xiàn)了定子與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動。翼板要么與轉(zhuǎn)子或定子一體地構(gòu)造，要么作為“插接的翼板”布置到轉(zhuǎn)子或定子的為此所設(shè)置的槽中。此外，翼板小室調(diào)整器具有不同的密封蓋。定子和密封蓋通過多個(gè)螺栓連接裝置相互緊固。液壓的凸輪軸調(diào)整器的另一種結(jié)構(gòu)形式是軸活塞調(diào)整器。在此情況下，滑動元件通過油壓沿軸向推移，滑動元件通過斜置嚙合部產(chǎn)生在驅(qū)動元件與從動元件之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸調(diào)整器的另一種結(jié)構(gòu)形式是電機(jī)械式凸輪軸調(diào)整器，其具有三軸傳動裝置(例如行星齒輪傳動裝置)。在此，其中一個(gè)軸形成了驅(qū)動元件，并且第二軸形成了從動元件。通過第三軸可以借助調(diào)整裝置(例如電動機(jī)或制動器)向系統(tǒng)輸送旋轉(zhuǎn)能量或從系統(tǒng)中導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)能量。可以附加地布置有彈簧，彈簧有助于或者促成驅(qū)動元件與從動元件之間的相對轉(zhuǎn)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種具有防錯(cuò)(Poka Yoke)系統(tǒng)的凸輪軸調(diào)整器。按照本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征解決。驅(qū)動元件的材料凹部被劃分成兩個(gè)分腔。第一分腔設(shè)置用于利用連接元件裝配，而第二分腔的開口橫截面則構(gòu)造成，使連接元件不能貫穿該第二分腔或擠入第二分腔。
兩個(gè)分腔可以一方面彼此間無材料地連接地構(gòu)造，或通過材料(例如壁)相互分隔地構(gòu)造。第一分腔和第二分腔分別具有至少一個(gè)第一開口橫截面。第一分腔的第一開口橫截面設(shè)置用于連接元件的進(jìn)入，而第二分腔的第一開口橫截面則相對于連接元件的橫截面不相配地構(gòu)造。因此，至少第一分腔可以構(gòu)造成盲孔，盲孔在必要時(shí)帶有附加的螺紋。通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的是:連接元件僅可以伸入第一分腔，并且因此也在成功裝配后伸入。第二分腔的第一開口橫截面具有與連接元件不相配的幾何形狀，因此，連接元件并不經(jīng)過第二分腔的第一開口橫截面以及因而排除了連接元件與第二分腔的錯(cuò)誤裝配。因此確保:僅將設(shè)置用于連接的第一分腔用于此處，其中，第二分腔則相反滿足了減輕驅(qū)動元件質(zhì)量的目的。為了減輕質(zhì)量，第二分腔無構(gòu)件地構(gòu)造。因此，沒有凸輪軸調(diào)整器的構(gòu)件伸入第二分腔。材料凹部可以構(gòu)造成貫通凹部。貫通凹部除了第一開口橫截面外還具有另一個(gè)開口橫截面。貫通凹部理想地也如材料凹部一樣在主要為軸向方向上，也就是沿凸輪軸調(diào)整器的轉(zhuǎn)動軸線的方向延伸。第一分腔和/或第二分腔分別具有至少兩個(gè)開口橫截面。連接元件可以穿過第一分腔的第一開口橫截面和/或另一個(gè)開口橫截面，但不能穿過第二分腔的至少一個(gè)開口橫截面。在本發(fā)明的一種構(gòu)造方案中，材料凹部連同其第一分腔和第二分腔由驅(qū)動元件的翼板構(gòu)造而成。材料凹部優(yōu)選構(gòu)造成貫通凹部。翼板的更大的材料積聚部被第二分腔替代。因此翼板具有壁厚大多相同的壁。有利的是材料例如在燒結(jié)時(shí)被節(jié)省。此外，可以通過置入至少一個(gè)第二分腔避免了對鑄造過程有害的材料積聚部，這避免了冷卻時(shí)形成縮孔以及因而產(chǎn)生了更為可靠的構(gòu)件。此外，可以在硬化過程中，例如在表面硬化時(shí)，使材料更好地被爐的空氣達(dá)到或繞流。因此在制造過程中達(dá)到了較高的效率，而且成本下降。在一種有利的構(gòu)造方案中，材料凹部具有多個(gè)第二分腔。多個(gè)第二分腔配屬于一個(gè)第一分腔。第一分腔和第二分腔可以如本文開頭所述那樣，一方面構(gòu)造成彼此無材料地連接，或通過材料(例如壁)相互分隔。第二分腔理想地置于第一分腔的側(cè)邊。特別優(yōu)選的是第二分腔相對第一分腔的對稱地或有圖案地布置。在本發(fā)明的一種構(gòu)造方案中，兩個(gè)在第二分腔的橫截面中對置的邊界面的最短間距小于兩個(gè)在第一分腔的橫截面中對置的邊界面的最短間距。當(dāng)?shù)诙智坏膶χ玫倪吔缑娴淖疃涕g距小于兩個(gè)在第一分腔的橫截面中對置的邊界面的最短間距時(shí)，連接元件不能夠與第二分腔結(jié)合，而因此必須與第一分腔結(jié)合。對于相互平行布置的邊界面的情況，最短間距可以在每個(gè)垂直于其中一個(gè)邊界面的橫截平面中獲得。邊界面必須在物理上存在并且在物理上不能相交，以便能獲得最短間距。若在物理上存在的、用于獲得最短間距的邊界面沒有相互平行地布置的話，那么橫截平面就是如下的橫截平面，即，在該橫截平面中，間距為總體上的最小值。邊界面可以例彼此楔形收窄地定向。在一種特別優(yōu)選的構(gòu)造方案中，驅(qū)動元件與嚙合部一體式構(gòu)造。嚙合部構(gòu)造在驅(qū)動元件的其中一個(gè)外圓周面上。在本發(fā)明的一種構(gòu)造方案中，與驅(qū)動元件鄰接的構(gòu)件具有自己的材料凹部，該材料凹部匯入驅(qū)動元件的材料凹部中。鄰接的構(gòu)件的匯入部與驅(qū)動元件的材料凹部的匯入部相對置，或一個(gè)匯入部完全包圍相應(yīng)另外那個(gè)。在一種優(yōu)選的構(gòu)造方案中，驅(qū)動元件與鄰接的構(gòu)件一體式地構(gòu)造。驅(qū)動元件在此情況下是鍋狀的造型，其中，材料凹部有利地僅還須構(gòu)造在一個(gè)構(gòu)件上。附加地，驅(qū)動元件可以具有用于控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一體式構(gòu)造的嚙合部。在一種有利的構(gòu)造方案中，第一分腔具有螺紋而第二分腔沒有螺紋。連接元件同樣具有與第一分腔的螺紋適配的螺紋。第一分腔的螺紋有利地沒有完全環(huán)繞地構(gòu)造，而是構(gòu)造在兩個(gè)對置的邊界面上。在邊界面之間的區(qū)域具有與第二分腔無材料的連接。在本發(fā)明的一種受青睞的構(gòu)造方案中，驅(qū)動元件由燒結(jié)材料構(gòu)造而成。通過燒結(jié)過程，材料凹部可以有利地在工作過程中加工。接著第一分腔可以配設(shè)有螺紋、用于第一分腔與連接元件的配合類型所用后加工部和/或另一構(gòu)件，如用于容納連接元件的襯套或套筒。通過分腔的按本發(fā)明的構(gòu)造,達(dá)到了一種防錯(cuò)效果(Poka Yoke Effekt),防錯(cuò)效果排除了連接元件與并非為之設(shè)置的分腔之間的裝配。因此在裝配中，僅保留惟一一種用于使連接元件與相應(yīng)的第一分腔結(jié)合的解決方案。此外，通過第二分腔實(shí)現(xiàn)了重量減輕。第二分腔的幾何形狀為了輕型結(jié)構(gòu)而能以如下程度自由選擇，即:僅第二分腔的第一開口橫截面以不適合于以連接元件貫穿的方式來構(gòu)造。


附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中:圖1在橫截面中示出凸輪軸調(diào)整器；圖2是帶有按本發(fā)明的分腔的一種實(shí)施方式的驅(qū)動元件的翼板的細(xì)節(jié)視圖；圖3是按照一種實(shí)施方式的驅(qū)動元件的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1在橫截面中示出了凸輪軸調(diào)整器I。橫截平面垂直于凸輪軸調(diào)整器I的轉(zhuǎn)動軸線9。與轉(zhuǎn)動軸線9同心地布置有驅(qū)動元件2和從動元件3。驅(qū)動元件2和從動元件3都具有徑向取向的翼板4，翼板4分出相反作用的工作室A和B。液壓式凸輪軸調(diào)整器I的作用方式和工作方式由現(xiàn)有技術(shù)公開。驅(qū)動元件2在其外圓周面上具有彼此一體式構(gòu)造的嚙合部11。此外,驅(qū)動元件2的翼板4具有按本發(fā)明的材料凹部5，材料凹部5被劃分成第一分腔12和第二分腔13。第一分腔12盡可能居中地處在翼板4中，其中，兩個(gè)第二分腔13在側(cè)向上或者說沿周向置于第一分腔12的側(cè)邊。第一分腔12被連接元件6貫穿。連接元件6在此構(gòu)造成螺釘或螺栓并且將凸輪軸調(diào)整器I的沿轉(zhuǎn)動軸線9布置的構(gòu)件彼此固定。連接元件6也可以備選地構(gòu)造成銷釘或接片。驅(qū)動元件2的翼板4還有從動元件3的翼板4都存在三個(gè)。從動元件3的每一個(gè)翼板4在其徑向的端側(cè)端部上具有一按現(xiàn)有技術(shù)公知的彈性的密封元件。圖2示出了驅(qū)動元件2的翼板4的細(xì)節(jié)圖，帶有按本發(fā)明的分腔12和13的一種實(shí)施方式。這種布置類似于圖1所示，但用圖2應(yīng)當(dāng)清楚示出分腔12與分腔13的區(qū)別作為對于本發(fā)明重要的特征。連接元件6在兩個(gè)假想位置中示出。一個(gè)位置(其中，連接元件6布置在第一分腔12內(nèi)部)用對勾表示并且表達(dá)的是:以第一分腔12給出了用于裝配連接元件6足夠的自由空間。另一個(gè)位置(其中，連接元件6布置在第二分腔13內(nèi)部)用叉號表示并且表達(dá)的是:連接元件6與邊界面7和/或8具有材料交疊部，也就是說，以第二分腔13沒有為裝配連接元件6給出足夠的自由空間。第二分腔13的邊界面7和8彼此對置。由第一分腔12和兩個(gè)分腔13構(gòu)成的總的材料凹部5平行于轉(zhuǎn)動軸線9取向。因此，邊界面7和8同樣相互平行。在兩個(gè)邊界面7與8之間的最短間距a要小于連接元件6的直徑，并且進(jìn)而也小于第一分腔12的兩個(gè)對置的邊界面14與15之間的最短間距a。由此得到防錯(cuò)效果。在這種實(shí)施例中，連接元件6的直徑小于邊界面14和15的最短間距a。第一分腔12與兩個(gè)第二分腔13的無材料的連接部位17在凸輪軸調(diào)整器I的周向上通過驅(qū)動元件2的翼板4的壁部縮窄而構(gòu)造。帶有其分腔12和13的材料凹部5在此構(gòu)造成貫通開口，也就是說，材料凹部5沿轉(zhuǎn)動軸線9完全延伸穿過驅(qū)動元件2。第二分腔13在橫截面中呈箱形地構(gòu)造，其中，第一分腔12在橫截面中具有近似圓形或橢圓的形狀。圖3以透視圖示出了在一種實(shí)施方式中的驅(qū)動元件2。驅(qū)動元件2既與嚙合部11，又與鄰接的構(gòu)件10 —體地構(gòu)造。材料凹部5在其橫截面形狀上與圖1和/或圖2的橫截面形狀類似。材料凹部5和其分腔12和13在驅(qū)動元件2的整個(gè)軸向長度上沿轉(zhuǎn)動軸線9貫穿驅(qū)動元件2。鍋狀的驅(qū)動元件2具有同心的中央開口，中央開口可以被從動元件3或未進(jìn)一步示出的抗相對轉(zhuǎn)動地與凸輪軸布置的構(gòu)件所貫穿。附圖標(biāo)記列表I)凸輪軸調(diào)整器2)驅(qū)動元件3)從動元件4)翼板5)材料凹部6)連接元件7)邊界面8)邊界面9)轉(zhuǎn)動軸線10)鄰接的構(gòu)件11)嚙合部12)第一分腔13)第二分腔14)軸向方向15)邊界面16)邊界面
17)無材料的連接部位a)間距A)工作室B)工作室
權(quán)利要求
1.輪軸調(diào)整器(1)，其具有 -驅(qū)動元件(2)和從動元件(3)， -其中，所述驅(qū)動元件(2 )和所述從動元件(3 )具有多個(gè)翼板(4 )， -其中，驅(qū)動元件(2)的和從動元件(3)的翼板(4)分出相反作用的工作室(A、B)， -其中，所述工作室(A、B)能用液壓介質(zhì)壓力加載，以便實(shí)現(xiàn)在所述驅(qū)動元件(2)與所述從動元件(3)之間的圍繞所述凸輪軸調(diào)整器(I)的轉(zhuǎn)動軸線(9)的相對轉(zhuǎn)動， -其中，所述驅(qū)動元件(2)為了與鄰接的構(gòu)件(10)牢固連接而沿軸向方向(14)具有材料凹部(5)， -其中，所述材料凹部(5)的第一分腔(12)被連接元件(6)貫穿， 其特征在于，所述材料凹部(5)具有第二分腔(13)，所述第二分腔(13)相較于所述第一分腔(12)具有與連接元件不相配的幾何形狀并且是無構(gòu)件的。
2.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述材料凹部(5)連同其第一分腔(12)和第二分腔(13)由所述驅(qū)動元件(2)的翼板(4)構(gòu)造而成。
3.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述材料凹部(5)具有多個(gè)第二分腔(13)。
4.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，兩個(gè)在所述第二分腔(13)的橫截面中對置的邊界面(7、8)的最短間距(a)小于兩個(gè)在所述第一分腔(12)的橫截面中對置的邊界面(15、16)的最短間距U)。
5.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(2)與嚙合部(11)一體地構(gòu)造。
6.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，與所述驅(qū)動元件(2)鄰接的構(gòu)件(10)具有自己的材料凹部(5)，該材料凹部匯入所述驅(qū)動元件(2)的材料凹部(5)中。
7.按權(quán)利要求6所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(2)與所述鄰接的構(gòu)件(10) —體地構(gòu)造。
8.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述第一分腔(12)具有螺紋，并且所述第二分腔(13)無螺紋。
9.按權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)整器，其特征在于，所述驅(qū)動元件(2)由燒結(jié)材料構(gòu)造。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的驅(qū)動元件(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凸輪軸調(diào)整器(2)，該凸輪軸調(diào)整器(2)在驅(qū)動元件(2)的翼板(4)上具有材料凹部(5)，材料凹部(5)被劃分成兩個(gè)分腔(12、13)，其中，一個(gè)分腔(12)設(shè)置用于以連接元件(6)貫穿，并且另一個(gè)分腔(13)則不允許連接元件(6)貫穿。
文檔編號F01L1/344GK103089363SQ20121043545
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者于爾根·韋伯 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司