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凸轮轴调节器

阅读：358发布：2021-02-27

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）的设施，其具有驱动元件（2）和至少两个从动元件（3、4），其中，凸轮轴调节器（1）具有与所述凸轮轴调节器（1）同中心地布置的第一控制阀（7）和中心偏离所述凸轮轴调节器（1）的转动轴线（5）地布置的第二控制阀（8）。，下面是凸轮轴调节器专利的具体信息内容。

权利要求

1.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，这些元件(2、3、4)中的每个元件均与所述凸轮轴调节器(1)的转动轴线(5)同轴地布置，并且所述第一从动元件(3)和第二从动元件(4)在轴向上部分重叠，-其中，所述从动元件(3、4)和所述驱动元件(2)具有多个径向指向的叶片(6)，-从而这些叶片构造出多个工作室(A、B、C、D)，所述工作室能以液压介质来受到压力加载，-使得能够实现所述驱动元件(2)与其中一个所述从动元件(3、4)之间的相对转动以及各从动元件(3、4)自身之间的相对转动，其特征在于，

为了控制所述工作室的压力加载，第一控制阀(7)与所述凸轮轴调节器(1)的转动轴线(5)同轴地布置，并且第二控制阀(8)的中心线与所述凸轮轴调节器(1)的转动轴线(5)偏离地布置。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一控制阀(7)控制所述驱动元件(2)与所述第一从动元件(3)之间的第一相对转动，所述第二控制阀(8)控制所述驱动元件(2)与所述第二从动元件(4)之间的第二相对转动。

3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一控制阀(7)是中央阀并且布置在所述凸轮轴调节器(1)的轮毂(10)内。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述中央阀由中央磁体(11)控制。

5.根据权利要求1或2所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第二控制阀(8)是插装阀。

6.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器(1)，其特征在于，所述第一从动元件(3)能与第一凸轮轴(18)连接，所述第二从动元件(4)能与第二凸轮轴(19)连接。

7.根据权利要求6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(18)连接，所述第二从动元件(4)与第二凸轮轴(19)连接，其中，在向所述工作室(A、B、C、D)以液压介质进行压力加载时，发生两个从动元件(3、4)彼此的相对转动，因而也发生这些凸轮轴(18、19)彼此的相对转动，以及发生所述从动元件(3、4)相对于所述驱动元件(2)的进一步的相对转动。

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配气正时而使用。根据当前负荷调节配气正时来降低消耗和排放。常见结构类型是叶片腔室调节器。叶片腔室调节器具有定子、转子和驱动轮。转子大多数情况下与凸轮轴抗相对转动地连接。定子和驱动轮同样彼此连接，其中，转子与定子同轴并且位于定子之内。转子和定子具有径向叶片，它们形成彼此对立作用的油室，这些油室可以通过油压加载并且能够实现定子和转子之间的相对运动。此外，叶片腔室调节器具有各种密封盖。定子、驱动轮和密封盖的连接通过多个螺栓连接件来确保。

[0003] US 2009/0173297 A1示出可液压操作的凸轮轴调节器，其具有驱动轮和与其同轴的定子，定子包括两个与定子同中心地布置的转子。在此，定子可以是一体式的或者由多个结构元件构造成。转子和定子具有径向指向的叶片。因而定子与转子构造出工作室，这些工作室能以液压介质来受到压力加载，从而实现在相应转子与定子之间绕凸轮轴调节器的转动轴线的相对转动。布置在转子之间的分离壁作为定子的组成部分使得转子在轴向上彼此分隔开。每个转子可以与一个凸轮轴连接。在这种情况下，一个凸轮轴被构造成空心轴，而另一凸轮轴则由实心材料构成。两个凸轮轴彼此同中心地布置。相应配属于凸轮轴的凸轮与其凸轮轴如此连接，从而可以发生凸轮或相应凸轮轴在周侧上的彼此相对转动，因而可以无级和可变调节配属于凸轮的进气阀和出气阀的配气正时。

[0004] 已经公知有这种凸轮轴系统，其包含具有抗相对转动地布置在其上的或用于进气阀的凸轮的外空心轴和具有同样抗相对转动地布置的或用于出气阀的凸轮的内轴，其中，这些凸轮与内轴通过销连接件来连接。为了外空心轴可以围绕内轴转动，销在外空心轴的配属的纵向孔中引导。因此外轴的凸轮可以相对于内轴的凸轮扭转，并且不仅控制阀行程交叠，而且也相对于活塞位置调整打开和关闭时间点，其中，活塞又通过曲轴连接到牵引传动机构上，该牵引传动机构与凸轮轴调节器的驱动轮作用连接。

发明内容

[0005] 本发明任务在于提供一种凸轮轴调节器，其具有特别紧凑的结构。

[0006] 通过具有两个控制阀的凸轮轴调节器的根据本发明的布置产生凸轮轴调节器或凸轮轴调节系统的结构空间优化的和减少泄漏的结构。减少通过长的液压路径和泄露所产生的压力下降，并且至少通过居中和同轴地布置的第一控制阀改善凸轮轴调节器的响应性。

[0007] 在本发明一个设计方案中，第一控制阀配属于第一从动元件并且控制第一从动元件与驱动元件之间的相对转动，与此同时，第二控制阀控制第二从动元件与驱动元件之间的相对转动。这种明确配属的优点在于，第一从动元件可以通过相对于第一控制阀的很小距离特别可靠地得到控制。

[0008] 在本发明一个详细的设计方案中，第一控制阀是中央阀并且布置在凸轮轴调节器的轮毂内。这减少结构空间要求并且提高凸轮轴调节器或者说配属于中央阀的从动元件的响应性。凸轮轴调节器的轮毂内的中央阀包含可沿凸轮轴调节器的转动轴线移动地布置的控制活塞并且可能时也包含压簧，压簧将控制活塞定位在初始位置处。通过控制活塞的轴向移动，压力介质泵的输送管路的或通往油箱的排出装置的开口相对工作室打开或关闭，因而保证液压介质的流入和排出。

[0009] 在本发明另一设计方案中，中央阀通过中央磁体操作，因而与凸轮轴调节器的转动轴线同轴的控制活塞被推动。中央磁体是与壳体固定的，或者说布置在盖部上，然而在转动方面分离地布置，也就是说，控制活塞从凸轮轴调节器出发的转动运动不能传递至中央磁体。盖部以及因而中央磁体在端侧上背离凸轮轴地布置。

[0010] 中央阀被构造成多路阀，其中，存在入口和出口，其中，入口或出口与通往工作室的液压介质通道可选地在引导液体方面连接或断开。

[0011] 可选的是，中央阀可以布置在内凸轮轴内或者说同轴地布置在内凸轮轴内。该中央阀按照有利方式布置在如下凸轮轴端部上，凸轮轴调节器也固定在该凸轮轴端部上。

[0012] 本发明另一设计方案设置如下：第二控制阀是插装阀。该插装阀中心偏离凸轮轴调节器的转动轴线地布置在气缸头上。插装阀在方位和位置中的任意布置展现出关于在液压系统中安装便捷、结构空间优化和按照功能要求定位的自由度以及在气缸头中或曲轴壳体中的液压介质廊道的设计自由度。

[0013] 也公知为比例阀的插装阀包含液压部件和与其固定连接的控制部件。液压部件位于液压介质通道的液压介质流中并且打开或关闭通过截面，以用于将液压介质泵的输送管路或者通往油箱的排出装置的液压介质分配到期望的通往工作室的液压介质通道上。插装阀同样被构造成具有多个通过截面的多路阀。这些通过截面在大多数情况下被构造成套筒的开口。同样具有开口和/或环形槽的控制活塞位于套筒内，开口和/或环形槽通过套筒封锁或者释放液压介质路径。插装阀的控制部件被构造成电磁体，在通电情况下，电磁体推动控制活塞，从而打开或者关闭这些通过截面。控制活塞为此克服弹簧力而运动，在不通电状况下，该弹簧力使得控制活塞返回至初始方位。

[0014] 第一从动元件通过第一控制阀供给。为此压力从液压介质泵通过与内凸轮轴同轴的空心室引导至控制阀，以便在那里经由第一从动元件的液压介质通道引导至期望的工作室。

[0015] 用于第二从动元件的液压介质的输送一方面通过一排不同的、沿径向和平行于凸轮轴调节器的转动轴线的液压介质通道实现，这些液压介质通道布置在外凸轮轴中。另一方面，第二从动元件也具有多个沿径向和平行布置的液压介质通道，由此将液压介质引入相应工作室。凸轮轴和从动元件的液压介质通道引导液体地对置于凸轮轴与从动元件之间的连接位置上。

[0016] 可以替选地想到的是，通过构造出驱动元件到期望的工作室的液压介质通道来实现液压介质的输送。

[0017] 可选的是，在从动元件、驱动元件、控制阀或者液压介质通道中设置有止回阀。

[0018] 通过控制阀与用于调节两个同中心的轴的凸轮轴调节器的根据本发明的布置可以优化地利用现有结构空间并改善调节器或系统的响应性能。

附图说明

[0019] 附图中示出本发明实施例。

[0020] 图中：

[0021] 图1沿着凸轮轴调节器的转动轴线以纵剖图示出根据本发明的凸轮轴调节器；并且

[0022] 图2垂直于凸轮轴调节器的转动轴线以横截面图示出根据本发明的凸轮轴调节器。

具体实施方式

[0023] 图1沿着凸轮轴调节器1的转动轴线5以纵剖图示出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、第一从动元件3、第二从动元件4、密封器件17以及驱动元件2和从动元件3、4的多个径向指向的叶片6。第一从动元件与轮毂10(其同时是凸轮轴调节器1的轮毂)同中心地抗相对转动地布置在第一凸轮轴18的轴向侧端部上。第一凸轮轴18具有同中心的中央通道13，通过中央通道13可以输送处于压力下的液压介质。
另一方面，第一控制阀7同中心地位于轮毂10区域中的中央通道13中，该第一控制阀7包含套筒15和控制活塞14。控制阀7相对于第一凸轮轴轴向固定地布置。控制活塞14相对于套筒15可沿轴向运动地布置，并且可以相对于套筒15在轴向上被弹簧加载，以便在不操作状态下保持在休止位置。对控制活塞14的操作利用中央磁体11进行，中央磁体11在端侧布置在凸轮轴调节器1的背离凸轮轴的一侧上。中央磁体11通过操作销20沿轴向操作控制活塞14，因而相对于套筒15推动控制活塞14。套筒15和控制活塞14分别设有根据现有技术公知的开口，它们当前在轴向的相对推动时打开或者关闭。液压介质通过中央通道13沿着转动轴线5输送至第一控制阀7。根据控制活塞14相对于套筒15的位置，该液压介质被分配到相应液压介质通道12上，并且因而沿径向穿过轮毂10，这些液压介质通道相应配属地通入相应工作室A、B。

[0024] 工作室C、D的供给通过第二控制阀8进行，该第二控制阀在此被构造成插装阀9。第二控制阀8不与转动轴线5同中心地布置，而是任意固定在马达容纳部中。液压介质通过液压介质通道16相应到达第二从动元件4的工作室C、D。插装阀9包含液压部件，其与液压介质通道连接并且如第一控制阀7那样，可以相同方式将液压介质从压力泵分配到相应液压介质通道上。该操作利用电磁体21进行。插装阀9的液压部件同样配备有未示出的控制活塞，其中，本领域技术人员根据现有技术足以了解该工作原理，此处将不进一步讨论。

[0025] 通过根据本发明的布置明显的是，为了独立地控制第一从动元件3和第二从动元件4，两个分开的控制阀按照有利方式布置在结构空间中，从而可以利用直接的液压介质通道。向两个控制阀供给来自压力泵的液压介质可以通过统一的输送管路进行或者彼此分开地进行，甚至可通过两个不同压力泵进行。

[0026] 图2垂直于凸轮轴调节器1的转动轴线5以横截面图示出根据本发明的凸轮轴调节器1。在该视图中可以明显看到通过从动元件3和4与驱动元件2构造出的工作室A、B、C、D。从动元件3或4的每个叶片6与驱动元件2的叶片对构造出两个工作室。这样从动元件3的叶片6与驱动元件2的叶片6限定出工作室A和B。相反，从动元件4以类似方式与驱动元件2构造出工作室C和D。从动元件3和4的叶片6的径向外端部具有密封器件17，这些密封器件油密封地分离工作室。此外，在周向上，凸轮轴调节器1至少在从动元件3或4与驱动元件2之间具有弹簧元件。在此，两个从动元件3和4分别通过弹簧元件与驱动元件2张紧。

[0027] 因而，在向工作室A或B注入液压介质情况下，从动元件3可以相对于驱动元件2扭转。向工作室C和D注入液压介质使得从动元件4和驱动元件2之间相对转动。

[0028] 附图标记列表

[0029] 1) 凸轮轴调节器

[0030] 2) 驱动元件

[0031] 3) 第一从动元件

[0032] 4) 第二从动元件

[0033] 5) 转动轴线

[0034] 6) 叶片

[0035] 7) 第一控制阀

[0036] 8) 第二控制阀

[0037] 9) 插装阀

[0038] 10) 轮毂

[0039] 11) 中央磁体

[0040] 12) 液压介质通道

[0041] 13) 中央通道

[0042] 14) 控制活塞

[0043] 15) 套筒

[0044] 16) 液压介质通道

[0045] 17) 密封件

[0046] 18) 第一凸轮轴

[0047] 19) 第二凸轮轴

[0048] 20) 操作销

[0049] 21) 电磁体

[0050] A) 工作室

[0051] B) 工作室

[0052] C) 工作室

[0053] D) 工作室

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	800
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	212
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