專利名稱：用于凸輪軸調(diào)節(jié)器的中央閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于凸輪軸調(diào)節(jié)器的中央閥。
背景技術：
凸輪軸調(diào)節(jié)器在內(nèi)燃機中用于改變?nèi)紵议y門的配氣正時，以便能夠使得曲軸與凸輪軸之間的相位關系在限定的角度范圍內(nèi)在最大提前位置與最大滯后位置之間可變地構(gòu)成。配氣正時與當前負載和轉(zhuǎn)速的配合降低了消耗和排放。為了該目的，凸輪軸調(diào)節(jié)器集成在傳動系中，經(jīng)由所述凸輪軸調(diào)節(jié)器將轉(zhuǎn)矩從曲軸傳遞到凸輪軸上。該傳動系可以例如構(gòu)成為皮帶、鏈條、或者齒輪傳動裝置。在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器中，從動元件和驅(qū)動元件構(gòu)成一對或多對相互作用的壓力腔，可以向所述壓力腔施加液壓介質(zhì)。驅(qū)動元件和從動元件同軸地布置。通過填充和排空各個壓力腔，產(chǎn)生驅(qū)動元件與從動元件之間的相對運動。旋轉(zhuǎn)地作用于驅(qū)動元件與從動元件之間的彈簧在優(yōu)點方向(Vorteilsrichtung)上相對于從動元件擠壓驅(qū)動元件。所述優(yōu)點方向可以與扭轉(zhuǎn)方向同向或反向。液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的一種結(jié)構(gòu)類型是葉片腔式調(diào)節(jié)器。所述葉片腔式調(diào)節(jié)器具有定子、轉(zhuǎn)子和帶有外齒部的驅(qū)動齒輪。轉(zhuǎn)子作為從動元件在大多數(shù)情況下以能與凸輪軸抗扭地連接的方式構(gòu)成。驅(qū)動元件包含定子和驅(qū)動齒輪。定子和驅(qū)動齒輪彼此抗扭地連接或者可選地彼此單件式地構(gòu)成。轉(zhuǎn)子與定子同軸地布置并且布置在定子內(nèi)部。轉(zhuǎn)子和定子以其徑向延伸的葉片形成起反作用的油腔，能夠向所述油腔施加油壓并且可以實現(xiàn)定子與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動。葉片要么與轉(zhuǎn)子或定子單件式地構(gòu)成，要么作為“插入的葉片”布置在轉(zhuǎn)子或定子的為此而設 置的槽中。此外，葉片腔式調(diào)節(jié)器還具有不同密封蓋。定子和密封蓋通過多個螺栓連接裝置彼此固定。液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的另一種結(jié)構(gòu)類型是軸向活塞調(diào)節(jié)器。在這種情況下，通過油壓使移動元件軸向移動，所述移動元件通過斜齒部產(chǎn)生驅(qū)動元件與從動元件之間的相對轉(zhuǎn)動。DE 10 2009 051 309 Al示出一種用于凸輪軸調(diào)節(jié)的設備，其中，凸輪軸調(diào)節(jié)器以其輪轂對著凸輪軸的止擋元件得到止擋并且通過固定元件實現(xiàn)凸輪軸調(diào)節(jié)器與凸輪軸之間的軸向張緊。在這種情況下，所述固定元件構(gòu)成為張緊螺母。WO 2007/082600示出一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其借助于構(gòu)成為中央螺栓的中央閥固定在凸輪軸上。EP I 544 419 Al示出一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其利用不具有閥功能的中央螺栓固定在凸輪軸上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種中央閥，其殼體特別低成本地制成并且同時能夠使凸輪軸調(diào)節(jié)器與凸輪軸抗扭地連接。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權利要求1的特征得以實現(xiàn)。中央閥具有殼體和布置在殼體內(nèi)部的控制活塞，其中，中央閥具有一個輸入接頭、多個工作接頭和一個油箱接頭，其中，控制活塞控制從輸入接頭至工作接頭的液壓介質(zhì)流。此外，所述中央閥具有構(gòu)成為螺栓的殼體，所述殼體具有螺栓頭、螺桿和螺紋。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過如下方式得以解決，即，構(gòu)成為螺栓且具有螺栓頭、螺桿和螺紋的殼體通過深拉法制成。中央閥用于控制液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器并且與凸輪軸調(diào)節(jié)器或者凸輪軸的對稱軸或者轉(zhuǎn)動軸同軸地布置。附加地，中央閥放置在凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)部，也就是說，中央閥與凸輪軸調(diào)節(jié)器在徑向上相繼排列地安放?？蛇x地，在凸輪軸調(diào)節(jié)器與中央閥之間可以布置凸輪軸?？刂苹钊幱谥醒腴y的殼體內(nèi)部?？刂苹钊谳S向上是可運動的。因此，控制活塞可以相對于殼體定位在任意軸向位置中。所述定位通過中央磁鐵來實現(xiàn)，所述中央磁鐵以其操作銷接觸控制活塞的端部并且使控制活塞移動。通過控制活塞的軸向定位，使中央閥的不同接頭彼此液壓連接或者彼此分開，并因此可以彼此連通或者不連通。為了在接頭之間引導液壓介質(zhì)，控制活塞和殼體都設有開口，例如槽和/或孔?？刂苹钊谄溟_口上具有所謂的控制棱邊，其例如直接或者間接與殼體的開口的棱邊一起控制通流。為了控制通流，殼體的開口的棱邊和這些控制棱邊相對于彼此以如下方式定位，即，殼體的開口與控制活塞的開口盡量對置，并且通過控制活塞的軸向可定位性改變兩個開口彼此之間的重疊，并因此構(gòu)成對于液壓介質(zhì)的可調(diào)節(jié)的通流面。從現(xiàn)在起通過本發(fā)明實現(xiàn)了將殼體的高成本的切削加工降至最低，由此節(jié)約了工具成本和周期時間。以具有優(yōu)點的方式，通過變形方法例如深拉使殼體的壁的邊緣區(qū)域和殼體的所有材料彎曲部都具有提高的強度并且使表面平滑。以具有優(yōu)點的方式，螺紋可以通過變形方法例如滾壓來構(gòu)成，由此同樣加固了螺紋法蘭。

根據(jù)本發(fā)明的深拉方法，在使用印具(Stempel)和模具的情況下通過如下方式使坯件變形，即，將殼體鑄造成具有螺栓頭、螺桿和螺紋區(qū)域的螺栓，并且因此，該構(gòu)件具有優(yōu)點地以非切削的方式制成并因此理想地以無需工具的方式制成。同時鑄造出內(nèi)周面，其例如可以容納控制活塞或者內(nèi)部殼體。但是，可以附加地進行對殼體的功能面的后處理，該功能面接觸與殼體共同作用的構(gòu)件。這種功能面例如可以是直徑公差很小的內(nèi)周面，其精度在深拉法之后例如通過打磨工藝得以進一步提高。以具有優(yōu)點的方式，螺紋在為其設置的區(qū)域中滾壓而成。作為坯件例如可以考慮具有優(yōu)選近似相同壁厚的套筒狀或者管狀的工件或者半成品。同樣可以設想薄壁的板材。在本發(fā)明的一種構(gòu)造方式中，殼體具有直徑保持不變的內(nèi)周面，用于引導控制活塞。優(yōu)選地，該內(nèi)周面由印具或者模具以無需工具的方式制成，并且在軸向上至少界定到控制活塞所需的軸向沖程上。因此，殼體的這個針對控制活塞構(gòu)成的引導面具有很高的表面光潔度，其已經(jīng)以具有優(yōu)點的方式足夠地得以增強，并因此在需要時可以放棄事后的淬火方法。在本發(fā)明的一種構(gòu)成形式中，殼體的螺紋構(gòu)成為外螺紋，并且與螺桿一起具有不分梯級的外罩面。借助于外螺紋，可以將中央閥旋入凸輪軸中。螺桿相對于外螺紋的不分梯級的布局具有螺桿和外螺紋的盡量相同的外罩面。由此，穿過螺桿和外螺紋的力流經(jīng)歷極小的方向變化或者不存在方向變化，由此以具有優(yōu)點的方式降低了缺口應力(Kerbspannungen)或者甚至完全不出現(xiàn)所述缺口應力。以具有優(yōu)點的方式,螺紋滾壓而成，因此使得材料邊緣區(qū)域中的纖維得以加固，并因此該表面也具有提高的可負荷性。在一種優(yōu)選的構(gòu)造方式中，殼體的螺栓頭具有帶法蘭面的凸緣，法蘭面能夠支撐在凸輪軸調(diào)節(jié)器上。凸緣的法蘭面在帶有凸輪軸調(diào)節(jié)器和凸輪軸的中央閥安裝完成之后與凸輪軸調(diào)節(jié)器的端側(cè)面保持接觸。帶有法蘭面的凸緣由深拉法鑄造而成，并且這樣制成的螺栓頭具有預張緊所需要的軸向柔韌性(不同于實心螺栓頭的法蘭面)。凸緣可以作為單層伸出的帶在徑向上定向，其中，坯件的端部的先前的端面指向徑向外部。在這種情況下，先前的外直徑作為法蘭面與凸輪軸調(diào)節(jié)器的端側(cè)接觸。在另一種實施方式中，可以使該構(gòu)成為單層伸出的帶的凸緣進一步彎曲，從而端部上的壁彎曲幾乎180°，并且坯件的端部的先前的端面沿軸向指向。在這種情況下，先前的端面作為法蘭面與凸輪軸調(diào)節(jié)器的端側(cè)接觸。也可以設想的是，將通過軸向壓曲坯件變形而成的波紋作為凸緣，其中，波峰在徑向上延伸。在這種情況下，先前的外直徑作為法蘭面與凸輪軸調(diào)節(jié)器的端側(cè)接觸。在此，坯件沒有端側(cè)在構(gòu)成凸緣狀法蘭面時在其定向上發(fā)生變化。在未安裝的中央閥中，凸緣的法蘭面盡量沿著軸向定向，而凸緣本身可以在軸向和/或徑向上鑄造而成。為了提高柔韌性，法蘭面也可以相對于殼體的對稱軸傾斜。在一種可供選擇的優(yōu)選構(gòu)成方式中，殼體的螺栓頭能夠以其壁的端面支撐在凸輪軸調(diào)節(jié)器上。如在前面的實施形式中所提到的那樣，為此先決條件是凸緣帶有幾乎180°的彎曲部，由此，坯件的先前的端側(cè)的端部可以支撐在凸輪軸調(diào)節(jié)器上。

在本發(fā)明的另一種優(yōu)選構(gòu)成方式中，殼體的螺栓頭具有用于安裝工具的作用面，其中，在作用面與殼體的內(nèi)直徑之間設置有環(huán)形縫隙。為了形成環(huán)形縫隙，設置有構(gòu)成為螺栓頭的凸緣，所述凸緣具有幾乎180°的彎曲部。用于安裝工具的作用面可以布置在外直徑或者內(nèi)直徑上，但是在環(huán)形縫隙的軸向區(qū)域內(nèi)，并且用于將轉(zhuǎn)矩從工具傳遞到殼體上。作用面例如可以在外六角形的布局中具有多個單面的構(gòu)造，優(yōu)選以截平部的形式。在一種具有優(yōu)點的構(gòu)成方式中，殼體具有單件式構(gòu)成的止擋部，其用于止擋布置在殼體內(nèi)部的構(gòu)件。該止擋部可以用于直接與控制活塞、內(nèi)部殼體或者壓力彈簧相接觸。壓力彈簧可以使控制活塞優(yōu)選壓向中央磁鐵的操作銷，該操作銷可以控制控制活塞的軸向位置。在本發(fā)明的另一種構(gòu)造方式中，殼體的螺栓頭具有用于安裝工具的作用面，該作用面構(gòu)成為內(nèi)部面。尤其是在將通過軸向壓曲所述坯件變形而成的波紋作為凸緣的構(gòu)成方式中，具有優(yōu)點的是，內(nèi)部面設置為用于安裝工具的作用面。因此，所述內(nèi)部面可以構(gòu)成為內(nèi)六角形(Innensechskant)或者至少構(gòu)成為殼體內(nèi)部的各個截平部。布置在內(nèi)部的作用面用于將轉(zhuǎn)矩從工具傳遞到殼體上。在一種具有優(yōu)點的構(gòu)成方式中，螺桿的外直徑匹配可與凸輪軸相連的凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)直徑。如果中央閥放置在凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)部，也就是說，中央閥和凸輪軸調(diào)節(jié)器在徑向上相繼排列地構(gòu)建，那么螺桿的外直徑相應于凸輪軸調(diào)節(jié)器的輪轂的內(nèi)直徑。因此，殼體螺紋的包絡周面小于輪轂的這個內(nèi)徑，因此輪轂或者凸輪軸調(diào)節(jié)器可以在螺紋上移動并且其止擋部位于螺栓頭的法蘭面上。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的殼體具有螺栓需要的延展性，以便實現(xiàn)正好在緊湊分配的結(jié)構(gòu)空間中所需要的預緊力、非常高的使用壽命以及高的經(jīng)濟性。


在附圖中示出本發(fā)明的實施例。其中:圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的中央閥和凸輪軸調(diào)節(jié)器以及凸輪軸的復合組件(Verbund)；圖2a示出圖1中根據(jù)本發(fā)明的中央閥的殼體的縱剖面；以及圖2b示出根據(jù)圖2a的殼體的俯視圖。
具體實施例方式圖1示出具有根據(jù)本發(fā)明的中央閥I和凸輪軸調(diào)節(jié)器9以及凸輪軸14的復合組件。中央閥I具有構(gòu)成為螺栓的并且深拉而成的殼體2、內(nèi)部殼體19、引導套筒20、控制活塞3、壓力彈簧21、具有過濾器的止回閥22以及兩個構(gòu)成為止擋部15的保險環(huán)18。此外，根據(jù)本發(fā)明的中央閥還具有兩個工作接頭A、B、一個輸入接頭P和一個油箱接頭T。輸入接頭P布置在凸輪軸14的內(nèi)部并且作為殼體2的軸向開口在中央閥I的端部上構(gòu)成。輸入接頭P并入凸輪軸14的至少一個端部的空腔24中?？涨?4可以穿過整個凸輪軸14地延伸。油箱接頭T由控制活塞3構(gòu)成并且位于中央閥I的另一軸向端部上。工作接頭作為開口布置在中央閥I的外周邊上并且與凸輪軸調(diào)節(jié)器9的開口對置。中央閥I的殼體2構(gòu)成為螺栓并且在一個端部上具有螺栓頭4而在另一個端部上具有帶有螺紋6的螺紋區(qū)域。螺桿5位于它們之間。殼體2構(gòu)成為深拉件并且具有近似相同的壁厚。通過深拉工藝，螺栓頭4以殼體2的管狀坯件為出發(fā)點被彎曲將近180°，也就是說，管狀坯件的壁在一定程度上發(fā)生變形，使得管狀坯件的先前的軸向端部朝向螺桿地定向。這樣形成的彎曲部位現(xiàn)在是殼體2的軸向端部。殼體2的管狀坯件的先前的軸向端部變形為凸緣16，由此所述先前的坯件的端面12指向徑向方向。因此，通過凸緣16形成法蘭面8，所述法蘭面沿軸向指向并且用于與凸輪軸調(diào)節(jié)器9的端面23接觸。從管狀坯件中剩下的是螺桿5和螺紋6。螺紋6以具有優(yōu)點的方式滾壓而成。通過自閉合的力流來使復合組件保持在一起,該力流穿過螺紋6、凸輪軸14本身、凸輪軸調(diào)節(jié)器9、法蘭面8、凸緣16、螺栓頭4和螺桿5直至回到螺紋6，螺紋6又與凸輪軸14的空腔24的內(nèi)螺紋保持嵌接。安裝可以一方面通過使凸輪軸調(diào)節(jié)器9預安裝在凸輪軸14上來實現(xiàn)，由此帶有構(gòu)成為螺栓的殼體2的中央閥I使得復合組件力配合地抗扭地固定。另一方面，中央閥I可以穿過凸輪軸調(diào)節(jié)器9，由此使得帶有凸輪軸14的該預安裝的組件力配合地抗扭地上緊。該螺栓連接所需要的預緊力具有優(yōu)點地通過深拉而成的殼體2的彈性尤其是螺桿5和特定構(gòu)成的螺栓頭4的彈性來提供。螺桿5的外直徑13盡量與凸輪軸調(diào)節(jié)器9的內(nèi)直徑相匹配。因此，中央閥I的外周邊與凸輪軸調(diào)節(jié)器9的內(nèi)周邊保持直接接觸。內(nèi)部殼體1 9位于殼體2的內(nèi)部，該內(nèi)部殼體帶有固定在它上面的止回閥22。止回閥22具有盤狀的過濾器。內(nèi)部殼體19在其內(nèi)周邊上具有引導套筒20，該引導套筒用于引導控制活塞3。壓力彈簧21將力沿軸向施加到控制活塞3上，由此使得該控制活塞抵著構(gòu)成為保險環(huán)18的止擋部15進行止擋。保險環(huán)18由殼體2的槽17容納。殼體2總共具有兩個槽17，在所述槽中分別容納有保險環(huán)18。一個槽17放置在螺栓頭4的區(qū)域中，對此(如上面提到的那樣)，控制活塞3和內(nèi)部殼體19都受到止擋。另一槽17放置在螺紋6的區(qū)域中并因此也放置在輸入接頭P的區(qū)域中，并且使內(nèi)部殼體19固定。圖2a以縱剖面示出圖1中根據(jù)本發(fā)明的中央閥I的殼體2。下面針對圖1中對殼體2的描述補充其他細節(jié)。工作接頭A和B構(gòu)成為螺桿5的區(qū)域中的徑向孔。每個工作接頭A或者B的孔都四重地存在并且均勻地分布在周邊上。螺栓頭4在其外周邊上具有用于安裝工具的工作面10。在用于構(gòu)成螺栓頭4的彎曲的壁之間存在環(huán)形縫隙11。環(huán)形縫隙11在周向上具有不同的橫截面，該橫截面通過作用面10的成型而形成。圖2b以俯視圖示出根據(jù)圖2a的殼體2。清楚可見作用面10的布局，該作用面具有外六角形狀。附圖標記列表1) 中央閥2)殼體3) 控制活塞4) 螺栓頭5)螺桿

6)螺紋7) 內(nèi)周面8) 法蘭面9) 凸輪軸調(diào)節(jié)器10)作用面11)環(huán)形縫隙12)端面13)外直徑14)凸輪軸15)止擋部16)凸緣17)槽18)保險環(huán)19)內(nèi)部殼體20)引導套筒21)壓力彈簧22)帶有過濾器的止回閥23)端面24)空腔25)轉(zhuǎn)軸
A)工作接頭B)工作接頭P)輸入接頭T) 油箱接頭
權利要求
1.中央閥(1)，具有殼體(2)和布置在所述殼體(2)內(nèi)部的控制活塞(3)，其中，所述中央閥(I)具有一個輸入接頭(P)、多個工作接頭(A、B)和一個油箱接頭(T)，其中，所述控制活塞(3)控制從所述輸入接頭(P)至所述工作接頭(A、B)的液壓介質(zhì)流，并且所述殼體(2)構(gòu)成為具有螺栓頭(4)、螺桿(5)和螺紋(6)的螺栓，其特征在于，所述殼體(2)通過深拉法制成。
2.根據(jù)權利要求I所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)具有直徑保持不變的內(nèi)周面(7)，用于引導所述控制活塞(3)。
3.根據(jù)權利要求I所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)的所述螺紋(6)構(gòu)成為外螺紋并且與所述螺桿(5) —起具有不分梯級的外罩面。
4.根據(jù)權利要求I至3之一所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)的所述螺栓頭(4)具有凸緣(16)，所述凸緣帶有法蘭面(8)，所述法蘭面能夠支撐在凸輪軸調(diào)節(jié)器(9)上。
5.根據(jù)權利要求I至3之一所述的中央閥(I)，其特征在于，所述殼體(2)的所述螺栓頭(4)能夠以其壁的端面(12)支撐在凸輪軸調(diào)節(jié)器(9)上。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)的螺栓頭(4)具有用于安裝工具的作用面(10)，其中，在所述作用面(10)與所述殼體(2)的內(nèi)直徑(7)之間設置有環(huán)形縫隙(11)。
7.根據(jù)權利要求4至6之一所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)具有單件式構(gòu)成的止擋部(15)，所述止擋部用于止擋布置在所述殼體(2)內(nèi)部的構(gòu)件。[例如控制活塞、彈簧、內(nèi)部殼體]。
8.根據(jù)權利要求4至7之一所述的中央閥(1)，其特征在于，所述殼體(2)的所述螺栓頭(4)具有用于安裝工具的作用面(10)，所述作用面構(gòu)成為內(nèi)部面。
9.根據(jù)前述權利要求之一所述的中央閥(1)，其特征在于，所述螺桿(5)的外直徑(13)匹配能夠與凸輪軸(14)相連的凸輪軸調(diào)節(jié)器(9)的內(nèi)直徑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種凸輪軸調(diào)節(jié)器(9)的中央閥(1)，所述中央閥具有深拉而成的殼體(2)。
文檔編號F16K27/00GK103256083SQ20131003529
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2012年2月20日
發(fā)明者延斯·霍佩, 大衛(wèi)·克勒 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司