液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有外轉子和內(nèi)轉子，外轉子和內(nèi)轉子能轉動調(diào)節(jié)并且同心地繞共同的轉動軸線（4）布置。在外轉子與內(nèi)轉子之間形成有至少一個液壓室，至少一個連接的葉片（5）分別從外轉子和內(nèi)轉子延伸到液壓室內(nèi)，由此液壓室被分成至少一個由兩個壓力室構成的壓力室對。內(nèi)轉子（3）具有同心地布置在轉動軸線（4）上的圓形開口（8），圓形開口（8）的內(nèi)面在內(nèi)轉子（3）的兩個軸向側之間構造出密封部段（10），其中，在密封部段（10）的兩側圓形開口（8）具有比圓形開口（8）在密封部段（10）內(nèi)大的內(nèi)直徑。內(nèi)轉子（3）是燒結成的構件，并且內(nèi)轉子（3）的密封部段（10）是經(jīng)精整的。
【專利說明】液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有外轉子和內(nèi)轉子，其中，外轉子和內(nèi)轉子可轉動調(diào)節(jié)(drehverstelIbar)并且同心地繞共同的轉動軸線布置。在外轉子與內(nèi)轉子之間形成有至少一個液壓室，至少一個連接的葉片分別從外轉子和內(nèi)轉子延伸到液壓室內(nèi)，由此液壓室被分成至少一個由兩個壓力室構成的壓力室對。內(nèi)轉子具有同心地布置在轉動軸線上的開口，其中，在圓形開口的內(nèi)面上在內(nèi)轉子的兩個軸向側之間構造有密封部段，其中，開口在密封部段的兩側具有比在密封部段內(nèi)大的橫截面。
【背景技術】
[0002]在具有機械的閥控制裝置的內(nèi)燃機中，換氣閥通過由曲軸驅(qū)動的凸輪軸的凸輪來操作，其中，通過凸輪的布置方式和形狀可確定閥的控制時間。通過改變在曲軸與凸輪軸之間的相位，可以依賴于內(nèi)燃機的瞬時工作狀態(tài)有針對性地對閥的控制時間產(chǎn)生影響，由此實現(xiàn)有利的效果，例如減少燃料消耗和有害物質(zhì)產(chǎn)生。
[0003]用于調(diào)節(jié)在曲軸與凸輪軸之間的相位的設備通常公知為凸輪軸調(diào)節(jié)器。
[0004]凸輪軸調(diào)節(jié)器通常包括通過驅(qū)動輪與曲軸保持驅(qū)動連接的驅(qū)動部件和相對凸輪軸固定(nockenwelIenfest)的從動部件以及在驅(qū)動部件接在從動部件之間的調(diào)整機構,該調(diào)整機構將轉矩從驅(qū)動部件傳遞到從動部件并使兩者之間相位的調(diào)節(jié)和固定成為可能。
[0005]在作為液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的通用的結構形式中，驅(qū)動部件構造為外轉子，而從動部件構造在內(nèi)轉子中，其中，外轉子和內(nèi)轉子能轉動調(diào)節(jié)并且同心地繞共同的轉動軸線布置。在外轉子與內(nèi)轉子之間的徑向間隙中，由兩個轉子中的一個成形出至少一個液壓室，與各自另一轉子連接的葉片延伸到該液壓室內(nèi)，由此液壓室被分成一對相互作用的壓力室。通過有針對性地壓力加載對壓力室，可以彼此相對調(diào)節(jié)外轉子和內(nèi)轉子，以便由此實現(xiàn)在曲軸與凸輪軸之間的相位改變。
[0006]為了對相互作用的壓力室壓力加載，內(nèi)轉子典型地設有孔，這些孔可以通過內(nèi)轉子內(nèi)的中央開口被供給壓力加載的液壓介質(zhì)。在該情況下，通過相應的密封措施將兩個液壓回路液壓地分隔開。這種液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器例如從DE102009014338、尤其是這里為圖4A和圖4B公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務是說明一種可低成本制造的凸輪軸調(diào)節(jié)器。
[0008]該任務根據(jù)權利要求1的前序部分并結合其表示特征的特征部分來解決。接下來的從屬權利要求分別再次給出本發(fā)明有利的改進方案。提出了一種用于內(nèi)燃機的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有外轉子和內(nèi)轉子，其中，外轉子和內(nèi)轉子可轉動調(diào)節(jié)并且同心地繞共同的轉動軸線布置。在外轉子與內(nèi)轉子之間形成有至少一個液壓室，至少一個連接的葉片相應地從外轉子和內(nèi)轉子延伸到液壓室內(nèi)，由此液壓室被分成至少一個由兩個壓力室構成的壓力室對。內(nèi)轉子具有同心地布置在轉動軸線上的圓形開口，其中，在圓形開口的內(nèi)面上在內(nèi)轉子的兩個軸向側之間構造有密封部段，其中，開口在密封部段的兩側具有比在密封部段內(nèi)大的橫截面。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)轉子是燒結成的構件，并且內(nèi)轉子的密封部段是經(jīng)精整(kalibriert)的。
[0009]凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)轉子以如下方式來成形，S卩，內(nèi)轉子可以通過燒結過程以不用工具的方式來制造，這對制造成本產(chǎn)生有利影響。內(nèi)轉子可以以這種方式在無需切削加工步驟的情況下至少在圓形開口的區(qū)域內(nèi)裝入凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)，由此可以降低制造費用和相應的成本。此外，可以以這種方式過程可靠地制造內(nèi)轉子，這可以減少下腳料并以這種方式同樣可以帶來制造成本的降低。
[0010]“經(jīng)精整”在上下文中指在制造燒結構件時的過程步驟，該過程步驟在構件最后完成之前典型地可以跟隨在構件燒結之后。與內(nèi)轉子的其它面不同，對密封部段的內(nèi)徑向面在尺寸穩(wěn)定性和表面品質(zhì)方面有較高要求。此外，在密封部段的區(qū)域內(nèi)對表面附近的材料強度提出了更高的要求。內(nèi)轉子的密封部段的精整使用專用工具進行，該專用工具在密封部段的區(qū)域內(nèi)對內(nèi)轉子進行再擠壓，由此可以實現(xiàn)針對密封部段的更好的表面品質(zhì)、強度和尺寸精度。
[0011]在優(yōu)選實施方式中，在圓形開口的密封部段內(nèi)布置有芯結構組件。借助優(yōu)選可相對內(nèi)轉子轉動的芯結構組件，存在基本上壓力密封的連接，由此液壓回路密封部段外部的兩側的區(qū)域可被分隔開的液壓回路加載并進而可以被不同的壓力加載。此外，芯結構組件還可以用于內(nèi)轉子的定中心和定向。
[0012]芯結構組件優(yōu)選是中央閥。將中央閥布置在內(nèi)轉子的圓形開口內(nèi)可以使凸輪軸調(diào)節(jié)器的簡化且尤其是緊湊的結構形式成為可能。此外，由此產(chǎn)生從控制凸輪軸調(diào)節(jié)器的中央閥到壓力室的較短的液壓線路路徑，從而使對凸輪軸調(diào)節(jié)器快速且精確的調(diào)節(jié)或控制成為可能。
[0013]在優(yōu)選實施方式中，在芯結構組件與密封部段之間存在有間隙配合。由此產(chǎn)生芯結構組件尤其是中央閥相對于內(nèi)轉子很好的轉動性，其中，同時使用于壓力室對的兩個液壓回路的液壓分隔成為可能。由此可以放棄用于將芯結構組件可轉動地支承在內(nèi)轉子內(nèi)的其它器件例如滾珠軸承。用于適宜的間隙配合的相應的表面品質(zhì)和尺寸穩(wěn)定性可以在無需密封部段的切削加工的情況下通過用于制造內(nèi)轉子的燒結過程，尤其是借助密封部段的精整低成本地實現(xiàn)。
[0014]優(yōu)選地，內(nèi)轉子和與內(nèi)轉子連接的葉片形成一體式構件。由此可以使更輕且成本更低的凸輪軸調(diào)節(jié)器成為可能。葉片的一體化尤其是在燒結構件的情況下可以是有利的。
[0015]在優(yōu)選實施方式中，密封部段具有恒定的內(nèi)直徑。這尤其是在內(nèi)轉子與芯構件之間可能的旋轉運動的情況下使芯構件與密封部段之間的很好且無磨損的密封成為可能。
[0016]優(yōu)選地，密封部段對稱地布置在內(nèi)轉子的軸向側之間。這使在內(nèi)轉子內(nèi)均勻的力引導成為可能，由此可以對內(nèi)轉子的使用壽命和耐磨性產(chǎn)生積極影響。此外可以由此簡化燒結過程和前置的擠壓過程。
[0017]優(yōu)選地，圓形開口在密封部段的兩側具有相同的直徑。在密封部段兩側的相同直徑可以使在該區(qū)域內(nèi)的可比較的壓力比成為可能，由此，壓力室對的壓力室可以被可比較地液壓控制。此外，可以有利于不依賴方向的軸向可安裝性。
[0018]從以下的說明、附圖和權利要求中可以獲知本發(fā)明的其它優(yōu)點和有利設計方案?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0019]從以下對附圖的說明中獲得本發(fā)明的其它特征，在附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0020]在附圖中:
[0021]圖1A、圖1B示出用于圖解說明傳統(tǒng)的旋轉活塞調(diào)節(jié)器的軸向截面圖和徑向截面圖；
[0022]圖2A、圖2B以單個圖示示出根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)轉子；以及
[0023]圖3示出凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1A示出在圖1B中在徑向截面圖中示出的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器I沿著剖切線A-A的軸向截面圖。據(jù)此，安置在凸輪軸104的端側上的凸輪軸調(diào)節(jié)器I包括與曲軸(未示出)保持驅(qū)動連接的外轉子2和與凸輪軸104抗相對轉動地連接的內(nèi)轉子3，外轉子2和內(nèi)轉子3可相互轉動調(diào)節(jié)并且同心地繞共同的轉動軸線4布置。與曲軸通過驅(qū)動輪105保持驅(qū)動連接的外轉子2具有外環(huán)106，在其內(nèi)圓周上布置有徑向分隔壁107，這些分隔壁107與內(nèi)轉子3的轉子輪轂110以及第一和第二側板108、109 —起限定沿周向分布地布置的液壓室的邊界。兩個側板108、109和外環(huán)106通過軸向螺栓112相互拉緊，其中，內(nèi)轉子3的轉子輪轂110通過旋入凸輪軸104的螺紋孔內(nèi)的拉緊螺栓113與套筒114和油轉動通過裝置115 一起與凸輪軸104拉緊。在轉子輪轂110上布置有多個葉片5，這些葉片將每個液壓室劃分成一對相互作用的壓力室6、7地布置。從內(nèi)燃機的潤滑油回路向壓力室6、7供給壓力介質(zhì)(通常為壓力油)通過未示出的控制閥進行，其中，壓力介質(zhì)通過凸輪軸支承117和油轉動通過裝置115以及其第一徑向通道118和其第二徑向通道119到達內(nèi)環(huán)形通道120和外環(huán)形通道121內(nèi)。兩個環(huán)形通道120、121由裝在油轉動通過裝置115的空腔內(nèi)的油分隔套管122成形，其中，在油分隔套管122與油轉動通過裝置115之間成形有第一外環(huán)形通道121。壓力介質(zhì)從內(nèi)環(huán)形通道120通過第一徑向孔123到達第二外環(huán)形通道124內(nèi)并且從那里通過第二徑向孔225到達壓力室6內(nèi)。壓力介質(zhì)從第一外環(huán)形通道121通過第三徑向孔126到達壓力室7內(nèi)。此外，凸輪軸調(diào)節(jié)器還具有軸向鎖止銷127。
[0025]在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器I的內(nèi)轉子3的實施例，其中，圖2A示出內(nèi)轉子3的側視圖，而圖2B示出內(nèi)轉子3的剖面圖。燒結成的內(nèi)轉子3在該實施例中具有三個葉片5，這些葉片在該有利的實施例中一體地制成，從而在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器I中可以形成三個壓力室對，這三個壓力室對分別具有第一壓力室6和第二壓力室7。同心地在轉動軸線4上可以看出圓形開口 8，該圓形開口位于內(nèi)轉子3的兩個軸向側9之間。圖2B示出內(nèi)轉子3的圓形開口 8的剖面圖，其中，在軸向側9之間居中地布置有密封部段10，其具有相對于圓形開口 8的其它部段縮小的直徑。密封部段10因此形成圓形開口 8的最小內(nèi)直徑。內(nèi)直徑軸向沿著轉動軸線4在密封部段10外部在兩側加寬，從而使得圓形開口 8，如在該實施例中那樣，可以在三個不同部段中有利地利用燒結過程沒有沉割(Hinterschneidung)地來制造。
[0026]在典型的實施例中(也可以參見圖3)，圓形開口 8的內(nèi)面的僅密封部段10具有與芯結構組件11的可能接觸，由此，對于燒結成的內(nèi)轉子3的密封部段10來說，對表面和公差提出了更好要求。因此，密封部段10是經(jīng)精整的，由此，已在前置的燒結過程中產(chǎn)生的密封部段10就其表面、尺寸精度和強度而言可以得到改進。精整可以通過使用工具的擠壓在密封部段10的區(qū)域內(nèi)進行。
[0027]在圖3中示出內(nèi)轉子3在可行的裝配狀態(tài)下的截面剖視圖，其中，在圓形開口 8內(nèi)布置有芯結構組件11 (在該實施例中為中央閥)。在密封部段10的兩側產(chǎn)生兩個外環(huán)通道121、124，壓力介質(zhì)可以經(jīng)由這兩個外環(huán)通道121、124借助徑向孔125、126到達壓力室6、7。密封部段10在這里將用于與芯結構組件11或者中央閥連接的壓力室6、7的兩個被壓力加載的液壓回路分隔開。在控制凸輪軸調(diào)節(jié)器I時，中央閥將壓力分別導入外環(huán)形通道121、124內(nèi)。外環(huán)形通道121、124軸向由第一和第二側板108、109限定邊界,該第一和第二側板108、109側向地貼靠在內(nèi)轉子3的軸向側9上。側板108、109在該實施例中由芯結構組件11和凸輪軸104形成。與圖1的公知的凸輪軸調(diào)節(jié)器I不同，兩個外環(huán)形通道121、124在該實施例中側向地在平面內(nèi)用軸向側9被限定邊界，從而軸向進行壓力介質(zhì)在兩個外環(huán)形通道內(nèi)的輸送。尤其地，外環(huán)形通道121、124不是內(nèi)轉子3內(nèi)的具有兩個徑向外側面的槽，從而使得在內(nèi)轉子3上的環(huán)形通道121、124能以簡單的方式在燒結過程中沒有沉割地制成。
[0028]附圖標記列表
[0029]I 凸輪軸調(diào)節(jié)器
[0030]2 外轉子
[0031]3 內(nèi)轉子
[0032]4 轉動軸線
[0033]5 葉片
[0034]6 壓力室
[0035]7 壓力室
[0036]8 圓形開口
[0037]9 軸向側
[0038]10密封部段
[0039]11芯結構組件
[0040]104凸輪軸
[0041]105驅(qū)動輪
[0042]106 外環(huán)
[0043]107徑向分隔壁
[0044]108 側板
[0045]109 側板
[0046]110轉子輪轂
[0047]112軸向螺栓
[0048]113拉緊螺栓
[0049]114 套筒
[0050]115油轉動通過裝置[0051]117凸輪軸軸承
[0052]118徑向通道
[0053]119徑向通道
[0054]120內(nèi)環(huán)形通道
[0055]121外環(huán)形通道
[0056]122油分隔套管
[0057]123徑向孔
[0058]124外環(huán)形通道
[0059]125徑向孔
[0060]126徑向孔
[0061]127鎖止銷
【權利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其具有外轉子(2)和內(nèi)轉子(3)，其中， -所述外轉子(2)和所述內(nèi)轉子(3)能轉動調(diào)節(jié)并且同心地繞共同的轉動軸線(4)布置，其中， -在所述外轉子(2)與所述內(nèi)轉子(3)之間形成有至少一個液壓室，至少一個連接的葉片(5 )相應地從所述外轉子(2 )和所述內(nèi)轉子(3 )延伸到所述液壓室內(nèi)，由此所述液壓室被分成至少一個由兩個壓力室(6、7)構成的壓力室對，其中， -所述內(nèi)轉子(3)具有同心地布置在所述轉動軸線(4)上的開口(8)，其中，在所述開口(8)的內(nèi)面上在所述內(nèi)轉子(3)的兩個軸向側(9)之間構造有密封部段(10)，其中，所述開口( 8 )在所述密封部段(10 )的兩側具有比在所述密封部段(10 )內(nèi)大的橫截面r，其特征在于， -所述內(nèi)轉子(3)是燒結成的構件，并且所述內(nèi)轉子(3)的密封部段(10)是經(jīng)精整的。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，在所述開口(8)的密封部段(10)內(nèi)布置有芯結構組件(11)。
3.根據(jù)權利要求2所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述芯結構組件(11)是中央閥。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，在所述芯結構組件(11)與所述密封部段(10 )之間存在有間隙配合。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述內(nèi)轉子(3)和與所述內(nèi)轉子(3)連接的葉片(5)形成一體式構件。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述密封部段(10)具有恒定的內(nèi)直徑。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述密封部段(10 )對稱地布置在所述內(nèi)轉子(3 )的軸向側之間。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述開口(8)在所述密封部段(10)的兩側具有相同的直徑。
【文檔編號】F01L1/344GK103573320SQ201310319457
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2012年7月26日
【發(fā)明者】奧拉夫·伯澤, 克里斯托夫·貝茨 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司