CN105264185B - 凸轮轴调节器 - Google Patents

Abstract

提出了一种凸轮轴调节器(1)，其具有驱动元件(2)和从动元件(3)，其中，驱动元件(2)和从动元件(3)以能相对彼此扭转的方式布置，并且凸轮轴调节器(1)具有盖元件(4)，该盖元件与驱动元件(2)或从动元件(3)抗相对转动地连接，其中，驱动元件(2)或从动元件(3)具有穿通开口(5)，螺栓(6)穿过该穿通开口，其中，螺栓(6)嵌接到螺纹衬套(7)中，其中，螺纹衬套(7)不仅伸入到盖元件(4)的穿通开口(3)中，而且也伸入到驱动元件(2)或从动元件(3)的穿通开口(5)中。

Description

凸轮轴调节器

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴调节器。

背景技术

凸轮轴调节器使用在内燃机中，用以改变燃烧室阀的配气正时，以便能够在最大的提前位置和最大的迟滞位置之间的限定的角度范围内可变地建立起曲轴与凸轮轴之间的相位关系。配气正时与当前负荷和转速的匹配能够降低消耗和排放。出于该目的，将凸轮轴调节器整合到驱动系中，经由该驱动系，转矩从曲轴传递到凸轮轴。该驱动系可以例如可以构造为皮带传动装置、链条传动装置或齿轮传动装置。

在液压凸轮轴调节器中，从动元件和驱动元件构成一对或多对相互作用的压力腔，它们可以以液压介质来加载。驱动元件和从动元件同轴地布置。通过填充和排空各压力腔，产生驱动元件与从动元件之间的相对运动。在驱动元件与从动元件之间以旋转的方式起作用的弹簧使驱动元件沿优势方向朝着从动元件挤压。该优势方向可以与扭转方向同向或反向。

液压凸轮轴调节器的一种结构类型是叶片式调节器。叶片式调节器具有定子、转子和带外齿部的驱动轮。转子作为从动元件大多以能与凸轮轴抗相对转动地连接的方式构造。驱动元件包含定子和驱动轮。定子和驱动轮抗相对转动地彼此连接，或者作为对此的替选彼此一体式地构造。转子相对于定子同轴地布置，并且布置在定子内部。转子和定子以其径向延伸的叶片构造出相反地作用的油腔，所述油腔可以以油压来加载，并且能够实现定子与转子之间的相对转动。叶片要么与转子或定子一体式地构造，要么作为“***式的叶片”布置到转子或定子的为此设置的槽中。此外，叶片式调节器具有不同的密封盖。定子和密封盖经由多个螺栓连接件相互锁定。

液压凸轮轴调节器的另一结构类型是轴向活塞调节器。在此，通过油压使移动元件轴向移动，该移动元件经由斜齿部产生驱动元件与从动元件之间的相对转动。

凸轮轴调节器的另一结构形式是机电式的凸轮轴调节器，其具有三轴式传动装置(例如行星齿轮传动装置)。在此，其中一个轴形成驱动元件，第二个轴形成从动元件。借助调整装置，例如电机或制动器，旋转能量可以经由第三个轴输送给***或从***中输出。可以附加地布置支持或抑制驱动元件与从动元件之间的相对转动的弹簧。

DE 10 2008 017 688 A1示出了一种用于可变地调整换气阀的配气正时的设备，其中，构造为密封盖的侧盖具有用于与紧固元件嵌接的配对元件。

发明内容

本发明的任务是，提供一种具有盖元件的凸轮轴调节器，其中，盖元件是与驱动元件或从动元件成本特别低廉且可靠地紧固的。

该任务通过具有驱动元件和从动元件的凸轮轴调节器得以解决，其中，驱动元件和从动元件以可相对彼此扭转的方式布置，并且凸轮轴调节器具有与驱动元件或从动元件抗相对转动地连接的盖元件，其中，驱动元件或从动元件具有穿通开口，螺栓穿过该穿通开口，根据本发明该任务通过以下方式得以解决，即，螺栓嵌接到螺纹衬套中，其中，螺纹衬套不仅伸入到盖元件的穿通开口中，而且伸入到驱动元件或从动元件的穿通开口中。

驱动元件可以具有用于从动元件的容纳部。从动元件以能与凸轮轴连接的方式构造。此外，驱动元件可以具有用于链条传动装置、皮带传动装置或齿轮传动装置的齿部。驱动元件可以由多个构件构成，例如具有用于从动元件的容纳部的第一构件和与第一构件抗相对转动地连接的第二构件，该第二构件构造为具有上面提及的齿部的驱动轮。

盖元件构造为独立于驱动元件的或从动元件的构件。

螺纹衬套具有圆柱形的外面、圆柱形的内面和用于螺栓的内螺纹。螺纹衬套可以双侧敞开地或仅单侧敞开地构造。圆柱形的外面和/或圆柱形的内面可以阶形地构造，从而沿轴向方向可以构造用于***构件的止挡部。此外，螺纹衬套可以具有与内螺纹相反地作用的外螺纹，例如是构造为右旋螺纹的内螺纹和构造为左旋螺纹的外螺纹(或反之亦然)。替选于间隙配合或过盈配合，螺纹衬套可以借助外螺纹与盖元件或者驱动元件或从动元件接合。

以有利的方式，螺纹衬套通过像深拉或挤压这样的改型方法来制造，其中，可以紧接着进行切削式再加工，例如螺纹切削或者外直径打磨。

叶片结构形式的凸轮轴调节器包括驱动元件和从动元件，其中，驱动元件和从动元件与凸轮轴调节器的转动轴线同轴地布置，其中，驱动元件和从动元件具有多个径向指向的叶片，其中，驱动元件和从动元件构成相反地作用的工作腔，其中，每个工作腔通过由驱动元件的叶片和从动元件的叶片构成的叶片对来限定，并且工作腔可以以液压介质来进行压力加载，以便实现驱动元件与从动元件之间的相对扭转。

凸轮轴调节器还可以包括锁止机构，通过该锁止机构能够将驱动元件相对于从动元件抗相对转动地固定在某个角度位置并且可以从该角度位置松开。

通过根据本发明的螺纹衬套可以实现的是，盖元件可以首先与驱动元件或从动元件固定，并且在下一个步骤中，可以与以其螺纹嵌接到螺纹衬套的螺纹中的螺栓固定地连接。

可以存在多个根据本发明的螺纹衬套。在此，针对每个螺纹衬套也分别存在穿通开口。以理想的方式，每个螺纹衬套都与螺栓嵌接，然而替选地，也可以仅所选出的螺纹衬套与螺栓嵌接。

在本发明的一种变型方案中，螺纹衬套通过材料锁合、形状锁合和/或力锁合与盖元件牢固地连接。于是，盖元件与驱动元件或从动元件接合，其中，螺纹衬套***到驱动元件或从动元件的穿通开口中。

作为替选，螺纹套管可以布置在驱动元件或从动元件的背离盖元件的那侧上，并且完全穿过驱动元件或从动元件的穿通开口。在这种情况下，一个或多个螺栓以其螺栓头抵靠在盖元件上。为了让螺纹衬套在借助一个或多个螺栓的顶紧时保持在其轴向位置上，螺纹衬套例如配设有止挡面，该止挡面支撑在驱动元件或从动元件的阶形地实施的穿通开口的阶上。有利地，螺纹衬套的螺纹构造在远离盖元件的区域中，以便使螺栓存在尽可能大的延展长度。此外，螺纹衬套伸入到盖元件的穿通开口中。

最后，螺栓与螺纹衬套拧接，并且盖元件与驱动元件或从动元件顶紧。

另一个优点是，可以使用与不同的凸轮轴调节器匹配的螺纹衬套，由此可以使螺栓标准化。

在本发明的一种设计方案中，螺纹衬套具有抵靠在盖元件上的凸缘。以有利的方式，在通过螺栓将盖元件与驱动元件或从动元件沿轴向方向牢固地顶紧之前，可以在盖元件的相对于驱动元件或从动元件的位置中将该盖元件校准，例如用以调整锁止间隙。

替选地，螺纹衬套的凸缘也可以抵靠在驱动元件的或从动元件的背离盖元件的那侧上。在此，螺纹衬套完全穿过驱动元件或从动元件的穿通开口，并且也部分地穿过盖元件。在这种情况下，一个或多个螺栓以它们的螺栓头抵靠在盖元件上。有利地，螺纹衬套的螺纹构造在凸缘的区域中，以便使螺栓连接部存在尽可能大的延展长度。

在一种有利的设计方案中，螺纹衬套相对于盖元件和/或驱动元件的或从动元件的穿通开口是抗相对扭转的(verdrehgesichert)。可以借助螺纹衬套与盖元件的穿通开口之间的过盈配合或者借助螺纹衬套与驱动元件的或从动元件的穿通开口之间的过盈配合构成抗相对扭转。

可以借助例如填缝、咬合等那样的附加的制造方法来构成抗相对扭转。

替选或补充地，可以在螺纹衬套与盖元件或驱动元件或从动元件之间设置有形状锁合或材料锁合。因此以有利的方式，防止了在螺栓拧入到螺纹衬套中时螺纹衬套的“随同转动”，并且在装配时可以省去对应保持工具。

螺纹衬套的凸缘可以具有外六角或类似形状，以便固定住螺纹衬套，因此该螺纹衬套在旋拧过程中不会随着螺栓一起转动。

在一种特别优选的设计方案中，螺纹衬套压入到盖元件的穿通开口中。以有利的方式，螺纹衬套可以附加地在外周面上具有滚花，例如沿轴向方向，利用该滚花，一方面通过压入确保了沿轴向方向的防滑脱性，并且另一方面通过轴向的滚花得到了螺纹衬套在与螺栓拧紧时的防扭转性。

螺纹衬套的外周面上的滚花可以构造为十字纹、沿周向方向的凹槽、横向于周向方向的凹槽或者倾斜于周向方向的凹槽。

滚花至少构造在螺纹衬套的外周面的区域中，该区域与盖元件的穿通开口嵌接。

替选地，可以构造拥有上述滚花的盖元件的穿通开口。

在一种特别优选的设计方案中，螺纹衬套压入到驱动元件的或从动元件的穿通开口中。以有利的方式，螺纹衬套附加地在外周面上具有滚花，例如沿轴向方向，利用该滚花，一方面通过压入确保了沿轴向方向的稳固性，并且另一方面通过在轴向上指向的滚花得到螺纹衬套在旋拧螺栓时的抗相对扭转。

螺纹衬套的外周面上的滚花可以构造为十字花纹、沿周向方向的凹槽、横向于周向方向的凹槽或者倾斜于周向方向的凹槽。

滚花至少构造在螺纹衬套的外周面的区域中，该区域与驱动元件的或从动元件的穿通开口嵌接。

替选地，可以构造拥有上述滚花的驱动元件或从动元件的穿通开口。

在本发明的一种设计方案中，在螺纹衬套与盖元件的穿通开口之间构造了比螺纹衬套与驱动元件或从动元件的穿通开口之间更大的间隙。如果螺纹衬套以有利的方式无间隙地***到驱动元件或从动元件的穿通开口中，那么在盖元件借助一个螺栓/多个螺栓与驱动元件或从动元件牢固地顶紧之前，就可以沿周向方向和/或沿径向方向相对于驱动元件或从动元件校准带有间隙地套装到螺纹衬套上的盖元件。在此，盖元件的穿通开口可以具有比螺纹衬套的直径更大的直径。有利地，盖元件的穿通开口也可以构造为沿周向方向的长孔。

在本发明的一种设计方案中，在螺纹衬套与盖元件的穿通开口之间构造了比螺纹衬套与驱动元件或从动元件的穿通开口之间更小的间隙。如果螺纹衬套以有利的方式无间隙地***到盖元件的穿通开口中，那么在盖元件借助一个螺栓/多个螺栓与驱动元件或从动元件牢固地顶紧之前，就可以沿周向方向和/或径向方向相对于驱动元件或从动元件校准套装到驱动元件或从动元件上的盖元件。驱动元件或从动元件的穿通开口与螺纹衬套之间构造了比螺纹衬套与盖元件的穿通开口之间更大的间隙。在此，驱动元件或从动元件的穿通开口可以具有比螺纹衬套的直径更大的直径。有利地，驱动元件或从动元件的穿通开口也可以构造为沿周向方向的长孔。

在一种构造方案中，螺纹衬套构造为双侧敞开的螺纹套管。以有利的方式，螺栓可以从两侧伸入到螺纹衬套中，由此使装配得到简化。

在一种有利的构造方案中，螺纹衬套具有弹簧悬挂装置，其中，弹簧将驱动元件与从动元件顶紧。优选地，螺纹衬套可以从驱动元件或从动元件或者盖元件中以如下程度伸出，即，弹簧能够支承在螺纹衬套的外周上。

在本发明的另一种构造方案中，螺纹衬套构造为单侧敞开的螺纹套管，其中，在单侧敞开的螺纹套管的封闭的侧上构造有用于弹簧的弹簧悬挂装置，其中，弹簧将驱动元件与从动元件顶紧。优选地，可以构造有从驱动元件或从动元件或者盖元件的端侧中伸出的***部，用以悬挂弹簧。

通过根据本发明的布置方案实现了凸轮轴调节器的简化的装配。

附图说明

附图中示出本发明的实施例。其中：

图1示出带有根据本发明的螺纹衬套的凸轮轴调节器的剖面图，以及

图2示出根据本发明的带有弹簧悬挂装置的螺纹衬套的实施方式。

具体实施方式

图1示出带有根据本发明的螺纹衬套7的凸轮轴调节器1的剖面图。凸轮轴调节器1具有驱动元件2和从动元件3。驱动元件2和从动元件3与凸轮轴调节器1的转动轴线20同轴地布置，其中，驱动元件2和从动元件3具有多个径向指向的且在这里未进一步示出的叶片，其中，驱动元件2和从动元件3构成相反地作用的工作腔，其中，每个工作腔通过由驱动元件2的叶片和从动元件3的叶片构成的叶片对来限定，并且这些工作腔可以以液压介质来进行压力加载，以便实现驱动元件2与从动元件3之间的相对扭转。

此外，凸轮轴调节器1具有盖元件4，其平坦且环形地构造，并且布置在驱动元件2或从动元件3的端侧上。盖元件4借助螺栓6与驱动元件2紧固。螺栓6完全穿过驱动元件2的构造为穿通孔的穿通开口5。穿通开口5布置在驱动元件2的在这里未进一步示出的叶片中。

为了使盖元件4与螺栓6紧固，在这两个构件之间布置有螺纹衬套7。螺纹衬套7在这里实施为双侧敞开的螺纹套管10。螺纹衬套7还具有凸缘9，该凸缘利用螺纹衬套7的端侧直接封闭。螺栓6不仅穿过由盖元件4构造的、在这里也构造为穿通孔的穿通开口8，而且还穿过螺纹衬套7。替选地，只要螺栓6的至少两个至三个螺距与螺纹衬套7嵌接，螺栓6就可以至少部分地伸入到螺纹衬套7中。

盖元件4借助凸缘9按压或拉紧到驱动元件2上。换而言之，盖元件4经由凸缘9的环面16卡夹在凸缘9与驱动元件2之间。螺纹衬套7部分地伸入到驱动元件2的穿通开口5中。

在螺纹衬套7的圆柱形的外周面15与穿通开口5的圆柱形的内周面之间构成间隙。在螺纹衬套7的圆柱形的外周面15与穿通开口8的圆柱形的内周面之间同样构成间隙。通过预先限定的间隙，盖元件4可以借助螺纹衬套7安插到驱动元件2上，其中，不仅可以沿周向方向校准也可以沿径向方向校准。校准的可能性可以应用于调整支承在驱动元件2中的锁止活塞与由盖元件4构造的锁止滑槽之间的锁止间隙。在这种情况下，盖元件4构造为锁止盖。

盖元件4的穿通开口8构造为阶形钻孔，因此螺纹衬套7的凸缘9能够沉入在盖元件4中，并且不会凸出超过盖元件4的端侧。

螺纹衬套7或双侧敞开的螺纹套管10通过深拉法或挤压法来制造。可以设置有对外周面15、17的可能的再加工。螺纹衬套7完整地具有内螺纹18，该内螺纹与螺栓6的螺纹嵌接。环面16可以具有例如呈滚花的形式的结构化部，其可以通过压印过程构造。

附加或替选于构成环面16的结构化部，为了抗相对扭转，外周面17或15可以构造为多边形或非圆形的面，因此该外周面与互补的由穿通开口8或5构造的内周面嵌接，并且阻止螺纹衬套7绕其自身的轴线扭转。

替选于螺纹衬套7的金属材料，螺纹衬套7也可以由非金属的材料，例如塑料或类似物构成。

螺纹衬套7也可以无内螺纹地构造，其中，螺栓6必须构造为切削出螺纹的螺栓。

图2示出根据本发明的带有弹簧悬挂装置13的螺纹衬套7的实施方式。下面仅探讨与根据图1的螺纹衬套7的构造的区别。

螺纹衬套7构造为单侧敞开的螺纹套管11。***部沿轴向方向从封闭的侧12凸出，该***部构造为弹簧悬挂装置13。内螺纹18从敞开的侧14出发几乎延伸到单侧敞开的螺纹套管11的底部。

弹簧悬挂装置13可以在其外周面上容纳弹簧。外周面的形状可以圆柱形地构造或者构造为多边形。弹簧悬挂装置13适合于以装配工具来抓握，以便避免随着螺栓6一起转动。

附图标记列表

1)凸轮轴调节器

2)驱动元件

3)从动元件

4)盖元件

5)穿通开口

6)螺栓

7)螺纹衬套

8)穿通开口

9)凸缘

10)双侧敞开的螺纹套管

11)单侧敞开的螺纹套管

12)封闭的侧

13)弹簧悬挂装置

14)敞开的侧

15)外周面

16)环面

17)外周面

18)内螺纹

19)外周面

20)转动轴线

Claims (10)

1.一种具有驱动元件(2)和从动元件(3)的凸轮轴调节器(1)，其中，所述驱动元件(2)和所述从动元件(3)以能相对彼此扭转的方式布置，并且所述凸轮轴调节器(1)具有盖元件(4)，所述盖元件与所述驱动元件(2)或所述从动元件(3)抗相对转动地连接，其中，所述驱动元件(2)或所述从动元件(3)具有穿通开口(5)，螺栓(6)穿过所述穿通开口，其特征在于，所述螺栓(6)嵌接到螺纹衬套(7)中，其中，所述螺纹衬套(7)不仅伸入到所述盖元件(4)的穿通开口(8)中，而且也伸入到所述驱动元件(2)或所述从动元件(3)的穿通开口(5)中。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)具有抵靠在所述盖元件(4)上的凸缘(9)。

3.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)是相对于所述盖元件(4)和/或相对于所述驱动元件(2)的穿通开口(5)或者所述从动元件(3)的穿通开口(5)抗相对扭转的。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)是压入到所述盖元件(4)的穿通开口(8)中的。

5.根据权利要求3所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)是压入到所述驱动元件(2)的穿通开口(5)或所述从动元件(3)的穿通开口(5)中的。

6.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，在所述螺纹衬套(7)与所述盖元件(4)的穿通开口(8)之间构造了比所述螺纹衬套(7)与所述驱动元件(2)的穿通开口(5)或所述从动元件(3)的穿通开口(5)之间更大的间隙。

7.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，在所述螺纹衬套(7)与所述盖元件(4)的穿通开口(8)之间构造了比所述螺纹衬套(7)与所述驱动元件(2)的穿通开口(5)或所述从动元件(3)的穿通开口(5)之间更小的间隙。

8.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)构造为双侧敞开的螺纹套管(10)。

9.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)具有用于弹簧的弹簧悬挂装置，其中，所述弹簧将所述驱动元件(2)与所述从动元件(3)顶紧。

10.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述螺纹衬套(7)构造为单侧敞开的螺纹套管(11)，其中，在所述单侧敞开的螺纹套管(11)的封闭的侧(12)上构造有用于弹簧的弹簧悬挂装置(13)，其中，所述弹簧将所述驱动元件(2)与所述从动元件(3)顶紧。