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凸轮轴调节器

阅读：640发布：2021-02-22

IPRDB可以提供凸轮轴调节器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明建议一种凸轮轴调节器（1）的布置方案，该凸轮轴调节器具有驱动元件（2）和至少两个从动元件（3、4），其中，驱动元件（2）和从动元件（3、4）具有多个径向定向的叶片（6），所述叶片在轴向方向（7）上覆盖相邻元件的周面（9）。，下面是凸轮轴调节器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种凸轮轴调节器(1)，其具有：

－驱动元件(2)、第一从动元件(3)和第二从动元件(4)；

－其中，每个所述元件(2、3、4)与所述凸轮轴调节器(1)的转动轴线(5)同轴地布置；

－所述第一和第二从动元件(3、4)在轴向方向上相继地布置；

－其中，所述从动元件(3、4)和所述驱动元件(2)具有多个径向定向的叶片(6)；

－从而所述叶片构造多个工作室(A、B、C)，能用液压剂给所述工作室加载压力；

－从而使得在所述驱动元件(2)和所述从动元件(3、4)之间的相对转动成为可能；

其特征在于：

工作室(A、B、C)由所述第一从动元件(3)的叶片(6)与所述第二从动元件(4)的叶片(6)形成，由此，在用液压剂给所述工作室(A、B、C)加载压力时，所述工作室(A、B、C)的容积或者在所述两个叶片(6)之间的圆周侧的间隔(X)增大，所述凸轮轴调节器(1)具有内设闭锁弹簧的闭锁机构(16)，所述闭锁机构(16)阻止或允许所述驱动元件(2)与所述从动元件(3、4)中的一个从动元件的相对转动运动，所述从动元件(3、4)在背向凸轮轴的端侧具有排气通道(20)，所述排气通道(20)将来自所述闭锁机构内部空间的异物或来自所述凸轮轴调节器(1)的异物导出到环境，所述排气通道(20)由所述从动元件(3、4)与背向凸轮轴的盘(19)的轴向地面布置而形成并在径向方向上延伸。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一从动元件(3、4)的叶片(6)在轴向方向(7)上沿着所述第二从动元件(3、4)的周面(8)延伸。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第二从动元件(3、4)的叶片(6)在轴向方向(7)上沿着所述第一从动元件(3、4)的周面(8)延伸。

4.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一从动元件(3)具有两个端面(9)并且在这些端面(9)之间具有平行错开的接触面(10)，其中，所述接触面(10)与所述第二从动元件(4)的轴向相继的面(11)直接接触。

5.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述从动元件(3、4)中的一个从动元件与所述驱动元件(2)在圆周方向(12)上由弹簧元件(13)预张紧，或者所述从动元件(3、4)彼此间在圆周方向(12)上由弹簧元件(13)预张紧。

6.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述叶片(6)具有密封部(14)，所述密封部在径向方向(15)上弹性地构造。

7.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述从动元件(3、4)中的一个从动元件具有闭锁机构(16)，所述闭锁机构阻止或允许所述驱动元件(2)与所述从动元件(3、4)中的一个从动元件的相对转动运动。

8.根据上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一从动元件(3)能与第一凸轮轴(17)连接，并且所述第二从动元件(4)能与第二凸轮轴(18)连接。

9.根据权利要求8所述的凸轮轴调节器，其特征在于，所述第一从动元件(3)与第一凸轮轴(17)连接，并且所述第二从动元件(4)与第二凸轮轴(18)连接，其中，在用液压剂给工作室(A、B、C)加载压力时，发生所述两个从动元件(3、4)彼此间且因此也是所述凸轮轴(17、

18)彼此间的相对旋转，以及发生所述从动元件(3、4)相对于所述驱动元件(2)的另一相对旋转。

说明书全文

凸轮轴调节器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种凸轮轴调节器。

背景技术

[0002] 凸轮轴调节器在内燃机中用于改变燃烧室阀的控制时间。控制时间与当前负载的匹配减少了消耗和排放。扩展的结构形式是叶片室型调节器。叶片室型调节器具有定子、转子和驱动轮。转子通常与凸轮轴抗相对转动地连接。定子和驱动轮同样地彼此间连接，其中，转子与定子同轴并且处于定子的内部。转子和定子具有径向叶片，这些径向叶片彼此间形成对置起作用的油室（叶片室），这些油室可被施加油压力并使在定子和转子之间的相对运动成为可能。此外，叶片室型调节器具有各种密封盖。定子、驱动轮和密封盖的连结通过多个螺纹连接件来确保。

[0003] US2009/0173297A1表明了一种可液压操纵的凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器具有驱动轮和与驱动轮同轴的定子以及两个与定子同心布置的转子。此外，定子可以单件地或者由多个构件构造。转子和定子具有径向定向的叶片。因此，定子与转子构造工作室，可用液压剂给这些工作室加载压力，从而进行在各个转子和定子之间的围绕凸轮轴调节器的转动轴线的相对转动。布置在这些转子之间的分离壁作为定子的组成部分将这些转子轴向彼此分开。每个转子可以与一个凸轮轴连接。在该情况下，该凸轮轴被构造为空心轴，而另一凸轮轴由实心材料组成。两个凸轮轴彼此同心地布置。相应配属给凸轮轴的凸轮与凸轮的凸轮轴以如下方式连接，以便可以发生凸轮或者各个凸轮轴彼此间的圆周侧的相对转动，并因此能无级且可变地调整配属给凸轮的进气门和排气门。

[0004] 转子的叶片和定子的叶片具有一个确定的面，该面在给工作室填充液压剂时承受压力并因此在产生相对运动的圆周方向上承受一个力。这种液压凸轮轴调节器的响应特性由该面和液压剂的压力来确定，该液压剂的压力由压力剂泵产生。

发明内容

[0005] 本发明的任务是提供一种具有特别紧凑的结构形式的凸轮轴调节器。

[0006] 根据本发明，该任务由权利要求1的特征来完成。

[0007] 驱动元件和从动元件原则上各自具有两个端面，这些端面在最大程度上垂直于凸轮轴调节器的转动轴线地布置。在这些端面之间，元件由周面界定并形成圆柱形轮毂。多个叶片从该周面出发在径向方向上延伸，这些叶片为了构造工作室而以如下方式布置，即，在用液压剂给工作室加载压力时，在一个叶片对之间的圆周侧的间隔被改变并且使在驱动元件和从动元件之间的相对转动运动成为可能。叶片在周面上的布置类似于星形或者花形。叶片的中间空间在轴向方向上由盘界定，这些盘与各个从动元件或者驱动元件间接地或者直接地、抗相对转动地连接。

[0008] 根据本发明，在向由两个从动元件的叶片形成的工作室加载压力时，在两个叶片之间的圆周侧的间隔该或者工作室的容积增大。因此实现了借助液压剂通道来影响在从动元件之间的角度位置而且不依赖于从动元件相对驱动元件的调节。

[0009] 在给第一从动元件到驱动元件之间或者第二从动元件到驱动元件之间的一个工作室填充液压剂时，在驱动元件和相应的从动元件之间的角度可以被改变。在同时给从动元件到驱动元件之间的所有工作室填充时，从动元件自身之间的角度位置同时也受到影响。给在从动元件之间的工作室填充液压剂引起从动元件自身之间以直接方式的相对转动，而不对从动元件相对驱动元件的角度位置产生影响。

[0010] 优选地，通过根据本发明的布置方案提高了所有元件的调节角度，因为用于划分工作室（由叶片来划分）的圆周侧的结构空间得到更好地利用。另外，通过单独的用于两个从动元件彼此间的相对转动的液压剂通道以及各自的用于各从动元件对驱动元件的相对转动的液压剂通道而使液压剂的供给设计得更简单且更低廉。

[0011] 在从动元件之间的工作室内的液压剂的液压式张紧使得在从动元件之间的角度位置保持恒定，其中，目前存在以下可能性：通过向驱动元件和各个从动元件之间的工作室中的一个加载压力来对该角度位置单独产生影响。由此产生以下优点，即，可使得用于控制液压剂在工作室内的导入或导出的控制阀设计得并建造得更简单。

[0012] 在本发明的构造方案中，第一从动元件的叶片轴向地超过第一从动元件的与端面平行错开的面地突出并覆盖第二从动元件的周面，或者通过与第一从动元件相似的设计使叶片覆盖其轮毂。在此，第二从动元件的叶片在轴向方向上基本上不超过其端侧界定部地延伸。驱动元件的叶片因此延伸超过两个从动元件的周面，其中，从动元件沿着转动轴线同轴地依次布置。驱动元件的叶片与第一从动元件的叶片构造成一叶片对，用液压剂给该叶片对加载压力使得第一从动元件与驱动元件一起旋转。第二从动元件的叶片与驱动元件的叶片构造成另一叶片对，用液压剂给该叶片对加载压力使得第二从动元件与驱动元件一起转动。通过叶片对的不依赖性而使工作室优选为可不依赖地借助液压剂来控制并填充，并且实现每个从动元件对驱动元件的彼此不依赖的相对转动运动。有利的是，从动元件上的叶片的重叠的、嵌套的布置方案以及减少了轴向结构空间。

[0013] 在本发明的其它设计方案中，如同第一从动元件的叶片轴向超过第二从动元件的周面延伸一样，第二从动元件的叶片同样超过第一从动元件的周面而延伸。驱动元件在此轴向覆盖两个从动元件。由此实现的是，结构空间在轴向方向上通过两个从动元件的彼此重叠进一步被减少。

[0014] 在本发明的设计方案中，第一从动元件在其端面之间具有与所述端面平行错开的接触面。错开的接触面与第二从动元件的轴向相继的面直接接触。因此，两个从动元件轴向嵌套地布置。有利的是，该接触面安置在从动元件的轮毂的区域内。平行错开的接触面导致产生另一周面，该另一周面在最大程度上完全绕转圆周方向地构造。替选地在端面处构造有类似锥体的突出部，可以在这之后在端面外部布置接触面，两个从动元件通过该突出部彼此被定中心且同轴地布置。

[0015] 在可选设计方案中，使两个从动元件触碰的接触面设有密封部件。因此，不会通过该接触面传递液压剂。

[0016] 接触面可以被构造为圆环形的平坦的平面。圆环形作为特殊情况也可以是指圆形。替选的是，接触面也可以构造为不平坦的或者不垂直于转动轴线的。

[0017] 在特别优选的设计方案中，从动元件各自通过弹簧部件至少以一个预定的角度范围与驱动元件张紧。这具有的优点是，当液压剂的压力是非主导性的时，各从动元件相对驱动元件运动到静止位置或者闭锁位置。作为弹簧部件可以首先考虑扭力弹簧或者涡卷弹簧。此外，从动元件可以附加地或者不依赖于这种预张紧地彼此通过一个弹簧部件而张紧。该弹簧部件可以使两个从动元件克服在两个从动元件之间的工作室中的加载压力状态而以如下方式张紧，即，两个从动元件的叶片在未加压的状态下触碰并因此建立一种在从动元件之间的基本状态。替选的是，该弹簧元件也可以布置成用于支持根据本发明构造的工作室的加载压力状态。

[0018] 在本发明的设计方案中，凸轮轴调节器具有闭锁机构，该闭锁机构使从动元件与驱动元件在闭锁情况下联结并因此抗相对转动地相互连接，并且在解锁情况下脱开并因此使各个从动元件对驱动元件的相对转动运动成为可能。这种闭锁机构确保在工作室的未加压状态下的从动元件对驱动元件的位置。

[0019] 在特别优选的设计方案中，从动元件中的一个具有闭锁机构。在此该闭锁机构可以布置在从动元件的叶片内或者在从动元件的轮毂内。从动元件具有滑件，可移动的闭锁元件与该滑件嵌接，以便阻止相对转动运动。将闭锁机构布置在轮毂的区域内是有利的，因为借助该设计方案将从动元件的叶片在其圆周侧的延伸部中构造得较薄，并因此可以实现在相对转动时的大的旋转角度。

[0020] 替选于此或者附加于此的是，闭锁机构可以使两个从动元件彼此间抗相对转动地联结或者在闭锁机构的脱开的状态下允许在两个从动元件之间的相对转动。

[0021] 在本发明的其它设计方案中，叶片配备有在径向方向上弹性地构造的密封部件。该密封部件使工作室彼此密封并因此通过减少内部泄漏来提高凸轮轴调节器的效率。在此有利的是，密封部件的弹性产生补偿了在径向方向上的公差和间隙。

[0022] 能够有利地产生弹性的密封部件可以替选地或者与密封部件在叶片上的布置方案相结合地布置在从动元件的周面或者从动元件上。周面界定从动元件的轮毂。通过在周面上的布置方案，叶片需要较少的圆周侧的结构空间。

[0023] 只要叶片构造为插入元件，那么这些叶片自身可以作为密封部件来执行功能。有利的是，密封的叶片作为插入元件在径向方向上弹性地支承。

[0024] 在从动元件与驱动元件的根据本发明的布置方案的有利构造方案中，从动元件可以与各自配属的凸轮轴连接。凸轮轴同心地布置，其中，外凸轮轴被构造为空心轴，并且内凸轮轴被构造为空心轴或者由实心材料构造。驱动元件例如通过牵引传动机构与曲轴有效连接。每个凸轮轴具有一组用于确定的功能的凸轮，例如一个凸轮轴具有用于排气门的凸轮，并且另一凸轮轴具有用于进气门的凸轮。用于内凸轮轴的凸轮支承在外空心轴上，然而所述凸轮借助销连接件与内凸轮轴抗相对转动地连接。销连接件在此穿过外空心轴的长孔而突出。从动元件与相应的凸轮轴的机械连接是以力锁合（kraftschluessig）、形状锁合（formschluessig）或者材料锁合（stoffschluessig）的形式实现的。

[0025] 在本发明的特别优选的构造方案中，通过从动元件彼此的相对转动运动，不仅使所属的凸轮轴彼此旋转，由此可实现气门升程相交，而且使从动元件相对于驱动元件彼此旋转，这引起用于曲轴的控制时间的变更。

[0026] 有利的布置方案能在严格界定的结构空间中实现。提供一种凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器可连接到凸轮轴调节系统上，由此可使凸轮对彼此相对旋转用于变更气门升程相交，并且附加的是，为了用于活塞位置的控制时间调节，可借助与曲轴有效连接的驱动元件来调节凸轮轴。

附图说明

[0027] 在附图中示出本发明的实施例。其中：

[0028] 图1以沿着凸轮轴调节器的转动轴线的横截面图的形式示出根据本发明的凸轮轴调节器；以及

[0029] 图2以垂直于凸轮轴调节器的转动轴线的纵截面图的形式示出根据本发明的凸轮轴调节器。

具体实施方式

[0030] 图1以垂直于凸轮轴调节器1的转动轴线5的横截面图的形式示出根据本发明的凸轮轴调节器1。在该示图中，工作室A、B、C的构造方案通过带有驱动元件2的从动元件3和4来说明。从动元件3的叶片6与驱动元件2的叶片6构造工作室A。而从动元件4以可比较的方式与驱动元件2构造工作室C。在第一从动元件3的叶片6和第二从动元件4的叶片6之间构造有工作室B。从动元件3和4的叶片6的径向外端部具有密封部件14，密封部件14使工作室油密封地彼此分开。密封部件14优选被构造为密封条，密封条在径向方向15上产生弹性。此外，凸轮轴调节器1至少在从动元件3和4之间具有在圆周方向12上的弹簧元件13。替选地能够在从动元件3或4中的一个与驱动元件2之间布置弹簧元件13。

[0031] 由此，在用填充液压剂填充工作室A或C时可以使从动元件3对从动元件4相对旋转，其中，工作室A和C的容积提高并且工作室B的容积减少。在同时填充工作室A和C时，对在从动元件3和4之间的角度产生影响。这在此例如由控制阀25的第一位置来表明。控制阀具有多个位置，用于有针对性地使液压剂流入液压剂通道21、22、23到达工作室A、B和C，工作室A、B和C在滑动方向27上是可选择的。通过控制阀操纵机构26来操纵控制阀25，其可以是电磁式地或液压式地构造。给工作室B填充液压剂引起从动元件3和4自身之间以直接的方式相对转动。驱动元件2可与第二从动元件4通过闭锁机构16机械联结和脱开。替选地，该闭锁机构16可以有利地构造在两个从动元件3和4之间，由此例如直到脱开，两个从动元件3和4以及因此还有可与所述从动元件抗相对转动地连接的凸轮轴17和18彼此间具有一个限定的角度并且它们可以在需要气门升程相交时被脱开，其中，凸轮轴17例如可以是进气凸轮轴并且凸轮轴18可以是排气凸轮轴。

[0032] 图2以沿着凸轮轴调节器1的转动轴线的纵截面图的方式示出了根据本发明的凸轮轴调节器1。凸轮轴调节器1具有驱动元件2、两个从动元件3和4、两个盘19、多个密封元件14以及各自配属给从动元件的闭锁机构16。驱动元件2在外周面上具有用于接纳未进一步图示的牵引部件的齿圈。此外，驱动元件2具有多个在径向方向15上延伸的叶片6。从动元件
3和4与驱动元件2同心地布置。从动元件3和4同样具有多个在径向方向上延伸的叶片6。从动元件3和4的叶片6各自与驱动元件2形成多个工作室A、B、C。从动元件3的至少一个叶片6具有闭锁机构16。在轴向方向7上，驱动元件3在其外部尺寸方面由端面9界定。在这些端面9之间，从动元件3具有平行错开的接触面10。从动元件3以其轮毂抗相对转动地固定在内凸轮轴17上。从动元件4同样具有多个径向定向的叶片6，其中，至少一个叶片6具有闭锁机构
16。闭锁机构14平行于转动轴线5地布置并且构造有联结活塞和未示出的弹簧元件13。在从动元件3和4之间布置有密封部件14。该密封部件14用于使在这里未示出的工作室A、B、C在最大程度上油密封地彼此分开。从动元件4同样具有在其端面9之间布置的平行错开的面
11，该面11与从动元件3的接触面10直接接触。从动元件4抗相对转动地与外凸轮轴18连接。
把两个盘19轴向地置于凸轮轴调节器1两侧。这些盘15具有滑件接纳部，闭锁机构16的联结活塞可以被锁入在该滑件接纳部内，以便因此建立在各个从动元件3或4和驱动元件2之间的抗相对转动的连接。

[0033] 图2说明了闭锁机构16的联结活塞的闭锁位置。从动元件3和4在背向凸轮轴的端侧具有排气通道20，该排气通道20将来自闭锁机构16、特别是在内部布置有闭锁弹簧的弹簧空间的异物排出到环境或者将来自凸轮轴调节器1的异物导出到环境。这些排气通道20由各个从动元件3或4与背向凸轮轴的盘19的轴向地面布置而形成并在径向方向15上延伸。

[0034] 从动元件3的叶片6在轴向方向7上延伸超过从动元件4的周面8。同样，从动元件4的叶片6延伸超过从动元件3的周面8。在该覆盖区域内，密封部件14布置在叶片6和周面8之间的径向缝隙内。

[0035] 此外，该布置方案具有两个控制阀25，其中，一个控制阀构造为中央阀，并且另一个控制阀构造为插装阀（Cartridgeventil）。通过控制阀操纵机构26来操纵这些控制阀25，这些控制阀可以构造为电磁铁。

[0036] 附图标记列表

[0037]

[0038]

标题	发布/更新时间	阅读量
凸轮轴碗型塞压装机-专利编号CN107214500B	2020-05-12	419
同心凸轮轴和制造用于其的可移动凸轮和固定凸轮的方法-专利编号CN105276128A	2020-05-11	530
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凸轮轴装配工装-专利编号CN106217032B	2020-05-11	312
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凸轮轴信号轮压装机-专利编号CN107225384B	2020-05-12	601
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凸轮轴-专利编号CN202100287U	2020-05-11	1043

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