CN110832171A - 具有凸轮轴相位调节器的组合件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有凸轮轴相位调节器(2)的组合件(1)，在所述凸轮轴相位调节器中设置有分配压力流体的中央阀(3)，并且所述组合件具有控制中央阀(3)的致动器(4)，其中凸轮轴相位调节器(2)借助干燥地运行的牵引装置驱动器驱动或是可驱动的且具有可转动地支撑在定子(5)中的转子(6)，其中在凸轮轴相位调节器(2)与致动器(4)之间设置有通过中央阀(3)能够利用压力流体填充的压力流体分配室(7)，所述压力流体分配室与致动器(4)的电枢室(8)处于连接中且朝向周围环境是密封的，且其中致动器(4)包含借助绕组(18)能够运动的至少一个电枢(16)，作为极管组件(17)的极管(28)和极芯(27)。根据本发明，压力流体分配室(7)的密封通过致动器或一个或多个致动器构件与中央阀材料锁合的和/或力锁合的和形状锁合的连接而实现。

Description

具有凸轮轴相位调节器的组合件
技术领域
本发明涉及具有凸轮轴相位调节器的组合件，在所述凸轮轴相位调节器中设置有分配压力流体的中央阀，且所述组合件具有控制中央阀的致动器，其中凸轮轴相位调节器借助干燥地运行的牵引装置驱动器，例如利用皮带，能够被驱动或是可驱动的，且具有可转动地支撑在定子中的转子。
背景技术
由凸轮轴相位调节器与中央阀组成的组合件例如由DE102015214725A1是已知的。如果借助皮带驱动凸轮轴相位调节器，则需要确保凸轮轴相位调节器和与所述凸轮轴相位调节器有效连接的构件的密封。
发明内容
本发明的任务是，提供与现有技术相比较改善的组合件，所述组合件确保密封且同时能够简便地且成本合适地来制造。
根据本发明，本任务通过具有专利权利要求1的特征的组合件被解决。本发明的具有有用的且不寻常的改进方案的有优势的构造方案在相应的从属权利要求中被说明。
提出具有凸轮轴相位调节器的组合件，在所述组合件中设置有分配压力流体的中央阀。组合件还具有控制中央阀的致动器，其中凸轮轴相位调节器借助干燥地运行的牵引装置驱动器被驱动或是可驱动的且具有可转动地支撑在定子中的转子。
在凸轮轴相位调节器与致动器之间设置有通过中央阀能够利用压力流体填充的压力流体分配室，所述压力流体分配室与致动器的电枢室处于连接中且朝向周围环境是密封的。致动器包含能够借助绕组运动的至少一个电枢，作为极管组件的极管和极芯。
根据本发明，压力流体分配室的密封通过致动器或一个或多个致动器构件与中央阀材料锁合的和/或力锁合的和形状锁合的连接而实现。能够有优势地省去借助单独的密封元件的繁琐的密封。
原则上，根据本发明的密封方案在这样的实施方案中是可以考虑的，在所述实施方案中致动器不在中央阀本身上，而是与凸轮轴端部或布置在凸轮轴端部上的构件防止旋转地且密封地连接。
根据本发明的有优势的实施方案，致动器的电枢在衬套中可以轴向移动，其中所述衬套与中央阀材料锁合地，尤其借助于焊接或粘接连接。衬套允许与电枢和极管组件的磁性的分离。电枢可以成本合适地由快削钢来车削。
衬套有优势地设置为非切割的很薄制造的衬套且具有借助等离子氮化而制造的涂层。非常耐磨的滑动涂层使能够很薄地制造衬套，而不会存在的危险是：衬套经过非常长的寿命而被磨损或失去壁厚。
根据另外的有优势的实施方案，极管和/或极芯在内侧上具有多个轴向的优选地由塑料喷注的、由塑料制成的对中肋。
对中肋允许简便地且有效地对中外部的致动器构件。
本发明的备选的实施方式规定，致动器的极芯与中央阀材料锁合地，尤其借助于焊接或粘接连接。绕组和剩余的外部的致动器构件在技术单元即极管组件/中央阀上径向地对中且轴向地定位以及径向地在与马达固定的构件中定位。
这使能够简易地补偿与组合件有关的公差，借此致动器仅仅必须具有最小的必要的冲程。借此能够附加地实现减小结构空间。
同样不必要的是，规定用于同轴误差的间隙补偿。
本发明的特别简单地可制造的且成本合适的构造方案规定，致动器的极芯与中央阀力锁合地和形状锁合地，尤其借助压配合连接。
在此，极芯连同极管可以优选地构造可预装配的极管组件，其中在极管与极芯之间设置有不可磁化的，借助热学的方法制造的中间环，所述中间环将极管与极芯材料锁合地连接。备选地，极芯连同极管可以构成极管组件，在所述极管组件中，极管与极芯设置成一体。
根据本发明的有优势的实施方案，绕组的绕组体在内侧上具有多个轴向的优选地由塑料喷注的、由塑料制成的对中肋。对中肋允许简便地对中且能够在绕组体上成本合适地成型。
根据本发明的另外的有优势的实施方案，至少绕组连同绕组体以及致动器的壳体借助一个或多个滑动轴承在极管组件上径向地对中。一个或多个滑动轴承允许最小化在极管组件与极盘之间的缝隙。如果一个或多个滑动轴承具有PFTE作为附加的材料，则能够实现也可以用于高的环周速度的尤其低摩擦的支承。
有优势的实施方案规定，由不含铁的基体材料制成的单一的滑动轴承布置在绕组体与极管组件之间。所述滑动轴承能够例如连同剩余的外部的致动器构件一起被注塑包覆。在绕组体的区域中的布置允许简易地最小化在极管组件与极盘之间的缝隙而不会有附加的结构空间。
根据备选的有优势的实施方案，由含铁的基体材料制成的两个滑动轴承轴向地布置在磁路的外部。
优选地，为了进一步地密封可以在凸轮轴相位调节器之间，尤其在定子与中央阀之间设置密封元件。
根据有优势的实施方案，可以在凸轮轴相位调节器之间，尤其在定子与中央阀之间设置支承元件。
本发明的其他的优点、特征和细节由以下的优选的实施例的说明书以及根据附图而得出。上面在说明书中提到的特征和特征组合以及接下来在附图说明中提到的和/或在附图中仅仅被示出的特征和特征组合不仅能够在相应地指明的组合中应用，而且也能够在其他的组合中或单独地应用，而不会离开本发明的范围。
附图说明
图1在示意的展示图中示出纵剖面图中根据本发明的组合件的第一实施例的局部图；
图2在示意的展示图中示出纵剖面图中根据本发明的组合件的第二实施例的局部图；
图3示出在纵剖面图中的根据图2的组合件的中央阀/致动器组件；
图4示出根据图2的组合件的中央阀/致动器组件的横剖面图A-A；
图5示出根据图4的横剖面图A-A的放大的局部图X；
图6示出在纵剖面图中的根据本发明的组合件的第三实施例的局部图以及
图7示出在纵剖面图中的根据本发明的组合件的第四实施例的局部图。
具体实施方式
图1示出具有原则上已知的凸轮轴相位调节器2的组合件1的第一实施例，在所述凸轮轴相位调节器中设置有分配压力流体的中央阀3。
凸轮轴相位调节器2构造用于调节在图1中未展示的凸轮轴。中央阀3具有在阀壳体11中轴向可运动的活塞10，所述活塞借助电磁的致动器4运动。为了液压供给凸轮轴相位调节器2，在阀壳体11中设置有多个工作连接口。
在图1中仅仅局部地且示意地勾画中央阀3和致动器4。细节相应地从图2中可见，所述图2示出组合件1的另外的实施例。
凸轮轴相位调节器2在运行包括气缸盖的、未进一步展示的内燃发动机期间允许实现改变内燃发动机的换气阀的敞开时间和闭合时间。对此，借助凸轮轴相位调节器2无级地改变内燃发动机的可转动地被容纳在气缸盖中的、未进一步展示的凸轮轴相对于内燃发动机的未进一步展示的曲轴的相对的角度位置，其中相对曲轴转动凸轮轴。通过转动凸轮轴来延迟换气阀的敞开时间点和闭合时间点，使得内燃发动机在相应的转速中能够产生所述内燃发动机的最优化的功率。
凸轮轴相位调节器2借助干燥地运行的牵引装置驱动器，例如利用皮带，被驱动或是可驱动的，且对此具有与皮带轮12防止旋转地连接的、作为驱动轮的定子5。在此，皮带轮12通过皮带被实施为驱动元件。定子5通过皮带与皮带轮12以已知的方式与曲轴可驱动地连接。定子5和皮带轮12可以由单独的构件组成或构造成单件。皮带轮12可以构造成例如圆筒形的定子基体与端盖。
在定子5或定子基体13的内侧上，径向向内延伸的腹板以有规律的间隔而构造，使得在相应的两个相邻的腹板之间构造出中间空间。凸轮轴相位调节器2的可转动地支撑在定子5中的转子6的转子轮毂的侧翼14布置成突出到中间空间内。与中间空间的数量相符地，转子轮毂具有某一数量的侧翼14。
因此，借助侧翼使每个中间空间能够被分隔成两个压力室。将压力介质，通常为液压流体，借助中央阀3受操控地带入到所述分隔空间中。
为每个工作连接口配设压力室。如此便为第一工作连接口配设第一压力室以及为第二工作连接口配设第二压力室。为了改变在凸轮轴与驱动轮之间的以及进而与曲轴之间的角度位置，相对于定子转动转子。对此，按照所期望的转动方向将液压流体输入到压力室内，而将相应的其他的压力室接向储箱来释压。为了相对于定子逆时针地摆动转子，经由中央阀给第一工作连接口施压且将第二工作连接口释压。相反地，为了顺时针摆动转子，经由中央阀给第二工作连接口施压且将第一工作连接口释压。释压通过至少一个储箱连接口实现，其中液压流体通过所述储箱连接口能够排出。
借助致动器4的挺杆15运动中央阀3的活塞10，所述活塞在电枢16中固定且能够与电枢16沿着致动器4的纵轴线轴向推移。
致动器4包括未展示在图1中的极管组件17，所述极管组件布置在被构造为圆筒状的、产生磁场的绕组18的内部，以及包括壳体19，所述壳体直接或借助适配器被固定在与发动机固定的构件20中，例如固定在气缸盖中。绕组18与极盘31、32和极管组件17一起构造出磁路。一个或两个极盘31、32可以与壳体19构造成一体。同样可以考虑的是，利用附加的塑料壳体注塑包覆壳体19与极盘31、32与绕组18。
绕组18被容纳在由塑料制成的绕组体21中，所述绕组体至少局部地包围极管组件。
在显示在图1中的第一实施例中，电枢16轴向可移动地设置在衬套22中。衬套22为了磁性分隔电枢16与极管组件17优选地设置为非切削的很薄制造的衬套且具有例如借助等离子氮化而制造的涂层。电枢16可以成本合适地由快削钢来切削。非常耐磨的滑动涂层能够很薄地制造衬套22，而不会存在的危险是：衬套22经过非常长的寿命而被磨损或失去壁厚。
在凸轮轴相位调节器2与致动器4之间存在有通过中央阀3能够利用压力流体填充的压力流体分配室7，所述压力流体分配室与致动器4的电枢室8处于连接中。显而易见的是，压力流体分配室7设置在阀壳体11的内部且在活塞10与电枢室8之间延伸。压力流体分配室7朝向周围环境是被密封的，以便使皮带驱动区域保持不存在液压流体/压力流体且因此确保驱动运行可靠。
对此，第一实施例规定，压力流体分配室7的密封通过致动器4或一个或多个致动器构件与中央阀3或中央阀构件材料锁合地连接而产生。
如同由图1得知的，为使致动器4与中央阀3材料锁合地连接，将衬套22的环周的凸缘23与阀壳体11的轴向的端面24密封地焊接或粘接。例如激光焊接可以作为焊接方法考虑。因此，衬套22构造成与中央阀3防止旋转地连接且因此与凸轮轴9连接。
与阀壳体11材料锁合地连接的衬套22通过所述连接在未展示的极管组件17中可转动地被支撑，所述衬套可以构造成单件的或多件的且如同致动器4的剩余的外部的构件一样静止地固定在与马达固定的构件20上。
为了在极管组件中对中衬套22可以在极管组件的内侧喷注多个，优选地三个，在环周上均匀地分布的、由塑料制成的轴向的对中肋。在装配剩余的致动器构件(绕组18、极管组件17、壳体19)时，所述对中肋使能够精确地定向且对中，且确保遵守必要的微小的空气缝隙。因此，可以省去单独的密封元件和工艺密集地制造在致动器4与凸轮轴相位调节器2之间的密封面。
为了提高组合件1的稳固性，极管组件17的一部分，尤其是极芯可以附加地与中央阀3的端面24材料锁合地，尤其是借助焊接或粘接而连接。为了进一步地密封，在定子5与中央阀3之间可以设置密封元件25。此外，借助合适的轴承26的支承可以设置在定子与中央阀3之间。
根据图2至5被示出的实施例与根据图1的第一实施例区别在于，致动器4不具有衬套且电枢16在该情况中可移动地被支撑在极管组件17中。
在凸轮轴相位调节器2与致动器4之间存在通过中央阀3能够利用压力流体填充的压力流体分配室7，所述压力流体分配室与致动器4的电枢室8处于连接中。显而易见的是，压力流体分配室7设置在极管组件17的极芯27之内且在中央阀3的活塞10与电枢室8之间延伸。压力流体分配室7在该实施例中也是朝向周围环境密封的，以便使皮带驱动区域保持不存在液压流体/压力流体且因此确保驱动运行可靠。
为了密封压力流体分配室7，致动器4的极芯27与中央阀3力锁合地和形状锁合地，尤其借助压配合，也就是说与阀壳体11防止旋转地连接。在该实施例中，极管组件17包括极芯27、极管28以及与极管28密封地连接的底部29。使极芯27与阀壳体11附加地材料锁合地连接是可以考虑的。
有优势地，在极管28与极芯27之间可以设置不可磁化的、借助热学的方法制造的中间环30，所述中间环使极芯27与极芯27材料锁合地连接。
与阀壳体11形状锁合和力锁合地连接的极管组件17通过该连接可转动地被支撑在绕组18中，也就是被支撑在所述绕组的绕组体21中，所述阀壳体与极管组件如同壳体19与极盘31、32静止地被固定在与马达固定的构件20上。
为了对中绕组18的绕组体21，在绕组体21的内侧上喷注多个，优选地三个，在环周上均匀地分布的、由塑料制成的轴向的对中肋36。在装配剩余的致动器构件(绕组18、绕组体21、壳体19)时，所述对中肋使能够精确地定向且对中，并且确保遵守必要的微小的空气缝隙。因此，可以省去单独的密封元件和工艺密集地制造在致动器4与凸轮轴相位调节器2之间的密封面。
致动器4的壳体19，在该实施例中同样直接或借助适配器被固定在与马达固定的构件20中，例如固定在气缸盖中，如同已经描述过的，借助附加的塑料壳体能够注塑包覆所述壳体。
图6示出根据本发明的组合件1的第三实施例的局部图，在所述第三实施例中，与根据先前的实施例相似使极管组件17的极芯27与未展示的中央阀3防止旋转地连接。在这里，极管组件17构造成一体且与中央阀3构造出技术单元。磁路的剩余的外部的构件(绕组18、绕组体21、壳体19和极盘31、32)直接或借助适配器静止地被固定在与马达固定的构件20中，例如固定在气缸盖中。
借助滑动轴承33，在极管组件17上径向地对中且轴向以最小化的间隙固定绕组18连同绕组的绕组体21、极盘31、32以及致动器4壳体19。在该实施例中，滑动轴承33由具有PTFE的不含铁的基体材料(例如青铜)构造且可以有优势地利用剩余的构件来注塑包覆。
不同地，在根据图7的第四实施例中由含铁的基体材料制成的两个滑动轴承34、35轴向地布置在磁路的外部。也就是说，两个滑动轴承34、35分别轴向紧接着极盘31、32位于磁路的外部。
原则上，根据本发明的密封方案在未示出的实施方案中也是可以考虑的，在所述实施方案中衬套22或极芯27不在中央阀3本身上，而是在凸轮轴端部上或在布置在凸轮轴端部上的构件上如所述那样防止旋转地固定。

Claims (14)

1.一种具有凸轮轴相位调节器(2)的组合件(1)，在所述凸轮轴相位调节器中设置有分配压力流体的中央阀(3)，并且所述组合件具有控制所述中央阀(3)的致动器(4)，其中所述凸轮轴相位调节器(2)借助干燥地运行的牵引装置驱动器驱动或是可驱动的且具有可转动地支撑在定子(5)中的转子(6)，其中在所述凸轮轴相位调节器(2)与所述致动器(4)之间设置有通过所述中央阀(3)能够利用压力流体填充的压力流体分配室(7)，所述压力流体分配室与所述致动器(4)的电枢室(8)处于连接中且朝向周围环境是密封的，并且其中所述致动器(4)包括借助绕组(18)能够运动的至少一个电枢(16)、作为极管组件(17)的极管(28)和极芯(27)，其特征在于，所述压力流体分配室(7)的密封通过所述致动器或一个或多个致动器构件与所述中央阀材料锁合地和/或力锁合地和形状锁合地连接而实现。
2.根据权利要求1所述的组合件(1)，其特征在于，所述致动器(4)的所述电枢(16)在衬套(22)中能够轴向移动，其中所述衬套(22)与所述中央阀(3)材料锁合地连接，尤其借助于焊接或粘接连接。
3.根据权利要求2所述的组合件(1)，其特征在于，所述衬套(22)设置为非切割的很薄制造的衬套并且具有借助等离子氮化而制造的涂层。
4.根据权利要求2或3所述的组合件(1)，其特征在于，所述极管(28)和/或所述极芯(27)在内侧上具有多个轴向的、优选地由塑料喷注的、由塑料制成的对中肋。
5.根据权利要求1所述的组合件(1)，其特征在于，所述致动器(4)的所述极芯(27)与所述中央阀材料锁合地、尤其借助于焊接或粘接连接。
6.根据权利要求1或5所述的组合件(1)，其特征在于，所述致动器(4)的所述极芯(27)与所述中央阀(3)力锁合地和形状锁合地连接，尤其借助压配合连接。
7.根据权利要求6所述的组合件(1)，其特征在于，所述极芯连同所述极管构成可预装配的所述极管组件(17)，且在所述极管与所述极芯之间设置不可磁化的借助热学的方法制造的中间环，所述中间环将所述极管与所述极芯材料锁合地连接。
8.根据权利要求6所述的组合件(1)，其特征在于，所述极芯连同所述极管构造所述极管组件(17)，在所述极管组件中，所述极管与所述极芯设置成一体。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的组合件(1)，其特征在于，所述绕组(18)的绕组体(21)在内侧上具有多个轴向的、优选地由塑料喷注的、由塑料制成的对中肋。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的组合件(1)，其特征在于，至少所述绕组(18)连同所述绕组体(21)以及所述致动器(4)的壳体(19)借助一个或多个滑动轴承(33、34、35)在所述极管组件(17)上径向对中。
11.根据权利要求10所述的组合件(1)，其特征在于，由不含铁的基体材料制成的单一的滑动轴承(33)布置在所述绕组体(21)与所述极管组件(17)之间。
12.根据权利要求10所述的组合件(1)，其特征在于，由含铁的基体材料制成的两个滑动轴承(34、35)轴向地布置在磁路的外部。
13.根据前述权利要求中任一项所述的组合件(1)，其特征在于，在所述凸轮轴相位调节器(2)之间，尤其在所述定子(5)与所述中央阀(3)之间设置有密封元件(25)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的组合件(1)，其特征在于，在所述凸轮轴相位调节器(2)之间，尤其在所述定子(5)与所述中央阀(3)之间设置有支承元件。
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