带有密封套的凸轮轴相位调节器的制造方法

文档序号:5143111阅读:101来源:国知局
带有密封套的凸轮轴相位调节器的制造方法
【专利摘要】用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器,包括:定子;与定子一起构成了第一和第二控制腔的转子;固定结构,其轴向地延伸过转子以用于转子与凸轮轴的抗扭式连接,并与转子构成了环状间隙;第一、第二和第三密封接片,其绕转动轴线延伸且是弹性松软的;在第一与第二密封接片之间轴向地通入到环状间隙中且压力流体能经其供应给第一控制腔的第一流体接口;在第二与第三密封接片之间轴向地通入到环状间隙中且压力流体能经其从第二控制腔排出的第二流体接口;以及密封套,其构成密封接片和在其之间将其彼此连接的连接接片,在至少一个连接接片的区域中构成流体接口中的一个。
【专利说明】带有密封套的凸轮轴相位调节器
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的流体式相位调节器的密封。
【背景技术】
[0002]为了提高功率和转矩,以及为了降低用于道路车辆的内燃机的燃料消耗和废气有害物质排放,用于改变入口控制时间和出口控制时间的凸轮轴相位调节器得到了广泛应用。基于高的可靠性以及鉴于有利的成本效益比,根据液压旋转马达的原理且通过用于内燃机的润滑油来操纵的液压式相位调节器证明是可行的。相位调节器具有定子和转子,其通过控制腔的压力加载而可以相对彼此地扭转。转子通常借助于从中心地延伸通过转子的固定结构(例如固定螺钉)而与凸轮轴抗扭式相连。控制腔可经由在中心式固定结构与转子之间留下的环状间隙被加载以压力流体。鉴于成本,对相位调节器的各个构件的制造精度的要求不可被高估。另一方面,存在着将构件之间的泄漏降低到最小程度的要求。泄漏需要将压力流体供给相位调节器的传动装置(通常是发动机的润滑油泵)有较大的尺寸。与此相联系的是,供给传动装置的安装空间、重量和功率消耗的增大和成本的提高。
[0003]关于泄漏而言存在问题的是过渡位置,在这个位置处压力流体流入到环状间隙中以实现控制腔的压力加载,并且从中流出以实现压力卸载。然而,为了可借助于中心式固定结构在端侧抗扭式地连接相位调节器的转子与凸轮轴,在固定结构的外周与周围的转子的内周之间必须存在限定的间隙,以便于在装配的情形中避免构件之间的未限定的摩擦力矩。根据通过固定结构和转子的制造公差所确定的间隙,依赖于压力流体的粘性以及尤其是温度而得出或多或少的较大泄漏。一个特别的问题存在于在使用由铝构成的转子的情形中,该转子例如以连铸工艺或通过烧结制成,且被用于降低相位调节器的惯性力矩和重量。如果该固定结构由钢制成,转子与中心式固定结构之间的间隙宽度会由于铝相比钢具有较大的热膨胀而随着增加的温度而增大,从而使得压力流体的粘性降低同样也会伴随着间隙宽度的增大,这尤其是在内燃机的热怠速阶段中有助于加载的控制腔中的压力下降。
[0004]排除泄漏问题的一种可行性方案是布置O形圈。例如DE102008030057A1描述了一种利用O形圈的密封。O形圈要求布置在相应成形的槽和因此为轴向的安装空间中,其仅受限制地可供使用。因此,不再可能实现O形圈的有利的尺寸。此外,O形圈的自动化装配是昂贵的。同样还存在如下危险,即,由弹性体材料构成的O形圈在固定结构与转子之间于装配期间出现的相对转动的情形中由于高的摩擦系数而翻起,这可能引起在凸轮轴、相位调节器的转子和固定结构的连接中的未限定的直至导致O形圈被毁坏的摩擦力矩。DE102008030057A1同样公开了借助于密封碗的密封,该密封碗在左侧和右侧密封了通入到环状间隙中的接口。密封碗与一个或多个O形圈组合起来使用,用于密封环状间隙中的另外的接口。因此,对于装配所需的成本和对于纯O形圈的解决方案所提及的问题来说并未得到改善。
【发明内容】

[0005]在此背景下本发明的目的是,在一种在构造有环状间隙的情形下中心式固定结构伸入到其中以实现与凸轮轴的抗扭连接的凸轮轴相位调节器的情形中,通入到环状间隙中的用于压力流体的接口可以节省空间的且简单但可靠的方式相对彼此地密封(即彼此间流体式分开),且同样使得相位调节器的自动化装配变得容易。[0006]本发明基于一种用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器,其包括由曲轴可旋转驱动的定子、由定子绕转动轴线可旋转驱动且为了凸轮轴的旋转驱动而与该凸轮轴可连接或相连接的转子,以及为了转子和凸轮轴的抗扭式连接而轴向延伸到转子中且适当地延伸穿过转子的固定结构。在固定结构与转子之间、可选地还在固定结构与凸轮轴之间留有环状间隙。转子与定子构成至少一个第一控制腔和至少一个第二控制腔,它们可相应地被加载以压力流体,从而使得转子通过第一或第二控制腔的相应的压力加载而相对于定子可绕转动轴线被调节,且由此使得转子相对于定子的转角位置可被调节。相位调节器优选是旋片式的。在旋片式相位调节器中,压力流体在第一控制腔中在一个周向方向上作用于转子上,而在第二控制腔中在另一周向方向上作用到转子上(相应地关于其转动轴线而言)。优选地,定子和转子绕转动轴线分布地以如下方式构成了多个第一控制腔和多个第二控制腔,即,转子的叶片在定子蹄块之间径向地伸入,从而在朝向转子的轴向视图中相应地在叶片的一侧构成第一控制腔而在另一侧构成第二控制腔。
[0007]此外,相位调节器包括具有至少三个密封接片的密封装置,这三个密封接片在下文中也被称作第一密封接片、第二密封接片和第三密封接片。这些密封接片相应地绕转动轴线延伸,并且是弹性松软的。所有密封接片可在环状间隙中延伸。然而,密封接片中的一个或密封装置中的可选的另一密封接片同样可布置在环状间隙之外,以便于在一轴向端部处密封环状间隙,尤其是在环状间隙的该轴向端部处密封式地贴靠在转子或固定结构的端面处。该至少三个密封接片中的另一个或作为替代密封装置中的可选的第四或第五密封接片同样可布置在环状间隙之外,以便于在另一端部处同样密封环状间隙,尤其是密封式地贴靠在转子或固定结构的处在环状间隙的另一轴向端部处的端面处。此处,用语“或”与本发明的其它地方一样以“兼或”的意义来理解,即不仅包括“要么…要么…”的含义,而且包括“和”的含义,一般地由相应的具体语境不可只得出这两种含义中的仅一种。关于在转子或固定结构的端面处的贴靠,这例如意味着如下,即在第一种变体方案中,相关的密封接片仅在转子的端面处而不在固定结构的端面处密封式地贴靠,在第二种变体方案中,相关的密封接片仅在固定结构的端面处而不在转子的端面处密封式地贴靠,而在第三种变体方案中,相关的密封接片不仅在转子的端面处在径向外部而且在固定结构的端面处在径向内部密封式地贴靠。
[0008]在第一密封接片与第二密封接片之间,第一流体接口在轴向上通入到环状间隙中。通过该第一流体接口,压力流体可被供应给至少一个或优选多个第一控制腔。在第二密封接片与第三密封接片之间,第二流体接口在轴向上通入到环状间隙中。通过该第二流体接口,压力流体可从至少一个或优选多个第二控制腔中排出。适当的是,压力流体同样可通过第一流体接口从一个或多个第一控制腔中排出,并且第一流体接口在该意义上与第一控制腔相关联。这样一个相关联的第一流体接口在下文中通常也被称作A接口。然而作为替代,该第一流体接口同样可以是在压力流体的流入中被放置在控制阀的上游端部处或被放置在用于相位调节器的控制阀的上游的压力接口(所谓的P接口),压力流体经由其可被供应给控制阀,且经由该控制阀进行控制,或者可调节地被供应给两种类型的控制腔。适当的是,压力流体同样可通过第二流体接口被供应给一个或多个第二控制腔,并且第二流体接口在该意义上与第二控制腔相关联。这样一种相关联的第二流体接口在下文中通常也被称作B接口。然而作为替代,该第二流体接口同样可以是储罐接口,其在由相位调节器流出的压力流体的路径上放置在控制阀的下游端部处或在用于相位调节器的控制阀的下游。该储罐接口仅可关联于一个或多个第二控制腔,压力流体于是仅从这些腔中排出,或者也可充当用于所述一个或多个第一控制腔的储罐接口。
[0009]根据本发明,密封套单件式地构成密封接片,且此外构成轴向地放置在密封接片之间且将密封接片彼此连接的连接接片。密封套固定在转子处或固定结构处,这同样包括如下安装情况,即在其中密封套只通过转子和固定结构的连结被固定。密封套在成型或变形工艺中一体式形成。其尤其是可由弹性体材料且优选地以注塑工艺来成形。作为弹性体材料,本发明理解为弹性体塑料以及基于天然橡胶的材料。其可包含一个或多个成型的零件,例如一个或多个用于清洁压力流体的过滤元件、一个或多个加强件或一个或多个连接件,该连接件可构成一个或多个连接接片。连接接片中的至少一个可例如加强密封套或被改进成过滤元件,即将连接功能和加强功能或过滤功能彼此组合起来。除了塑料之外,密封套同样可至少大致上由金属材料制成,且在此类实施方案中优选地通过变型例如以如下方式制成,即在这种实施方案中金属的密封接片弹性松软地被卷曲。此外,由金属或塑料构成的支承结构可利用弹性体材料来进行重叠注塑(Umspritzen),以便于构成密封套。该支承结构在密封接片的区域中可已经具有径向弹性松软的接片,其在重叠注塑的情形中被涂覆弹性体材料。然而,密封接片的弹性同样仅可由弹性体材料给定。如果密封装置具有一个或多个另外的密封接片,则密封套优选地同样与至少三个密封接片单件式地构成这些另外的密封接片。密封套同样可直接在固定套或转子的内周上通过成型(尤其是注塑)来产生。
[0010]在连接接片中的至少一个的区域中构成了流体接口中的一个。这意味着压力流体可流经相关的连接接片。优选的是,在至少两个连接接片中的每一个的区域中,其中一个将第一密封接片与第二密封接片连接,而另一个将第二密封接片与第三密封接片连接,这相应地构成了所提及的流体接口中的一个。
[0011]密封接片作为一个单元的实现(即以密封套形式)显著简化且加速了装配。每个相位调节器不必单独地装配多个密封元件,例如单个的密封圈。为了将相位调节器的两个流体接口彼此相对地且额外地在左侧和右侧从外部密封,可作为单元来装配的密封套的至少三个密封接片就足够了。错误装配的危险被降低。通过作为单元的密封套的装配,至少三个密封接片的轴向位置可同时地足够精确地确定。密封套的位置精确的装配以一个步骤确保了密封接片的位置精确的装配,密封套仅须整体地在其成形的情形中足够精确地制成。密封套的成形使得在成形中直接产生了至少三个密封接片和将密封接片彼此连接的连接接片,并且该密封装置的制造相比于带有三个单独的密封圈或者一个或多个密封圈和带有两个接片的密封碗的组合的密封装置同样得到了简化。质量控制同样被简化,这是因为密封套的质量、尤其是尺寸精确性整体地且因此至少三个密封接片同时地仅须在唯一一个步骤中执行。
[0012]所要求保护的相位调节器包括用于压力流体的控制的控制阀,其在优选的实施方案中构成了固定结构。尤其是,控制阀的阀壳体可构成固定结构。在此类实施方案中,控制阀包括这样一种阀壳体和可在阀壳体中轴向移动的阀活塞。阀壳体具有用于压力流体到阀壳体中的供应的压力接口、与第一个或多个第一控制腔相连的第一控制接口、与第二个或多个第二调节腔相连的第二控制接口,以及至少一个用于压力流体从阀壳体中排出的储罐接口。在阀壳体的这些接口中,尤其是压力接口或第一控制接口可构成通入到环状间隙中的第一流体接口,而阀壳体的所述另一接口(即第二控制接口或至少一个储罐接口)可构成通入到环状间隙中的第二流体接口。控制阀可实施成开关阀或比例阀。控制阀的功能可以是不带有反馈的纯控制过程或调节过程。控制的概念被理解为通用的意思,且应同样包括调节的含义。相应地,控制阀可被包含在调节回路中,且阀活塞的运动可依赖于一个或多个不同的基于测量的调节量来进行调节。作为调节量例如可以使用曲轴或凸轮轴的转速。
[0013]在备选的实施方案中,用于相位调节器的控制阀不布置在中间,即不伸入到转子中或穿过转子,而是关于由定子和转子构成的装置布置在外部。在此类实施方案中,中心式固定结构仅可用于转子在凸轮轴处固定的目的,或者可选地满足其它的附加功能,例如用于压力流体往来于控制腔的引导。在此类实施方案中,通入到环状间隙中的流体接口例如是转子流体通道的通入到环状间隙中的孔,其连接相位调节器的控制腔与环状间隙。
[0014]在固定结构与转子之间构成的环状间隙可轴向地通过在固定结构与凸轮轴之间构成的环状间隙而延长。这不仅适用于在其中固定结构由中心式控制阀构成的实施方案,而且适用于控制阀相对定子-转子装置布置在外部的实施方案。第一流体接口或第二流体接口同样可布置在固定结构与凸轮轴之间的这种环状间隙的区域中。
[0015]密封套可与固定结构或转子仅形状配合式地或仅摩擦配合式地相连接,优选地形状配合式且摩擦配合式地相连接,以便于将密封套相对于固定结构和转子固定在其位置中。密封套同样可与固定结构和转子材料配合式地相连接(必要时纯材料配合式地相连接)。因此,密封套例如可与固定结构或转子粘结。材料配合的连接有利地与形状配合或摩擦配合相组合。
[0016]在优选的实施方案中,密封套具有接合元件,固定结构或转子具有接合配对元件。接合元件与接合配对元件处于形状配合式或摩擦配合式的接合中,优选地不仅处于形状配合而且处于摩擦配合式的接合中,其将密封套在轴向或在周向方向上、优选在轴向以及在周向方向上固定在固定结构或转子处。接合元件和接合配对元件中的一个是凹槽,而另一个是伸入到该凹槽中的凸起。优选地,它们在此是径向的凹槽和相应的径向的凸起。形状配合式的和摩擦配合式的接合可尤其构成接合元件和接合配对元件的锁止连接。密封套可具有多个接合元件,固定结构或转子可相应地具有多个接合配对元件,从而使得接合元件相应地与接合配对元件中的一个处于形状配合式的或摩擦配合式的接合。有利的是,围绕转动轴线分布地存在有多个接合元件以及与此相一致的多个接合配对元件。
[0017]形状配合式或摩擦配合式的接合可以利落的方式在利用第一流体接口或第二流体接口或可选地另一通入到环状间隙中的流体接口的情形下通过如下方式来建立,即相关的流体接口构成固定结构或转子的接合配对元件,而压力流体可流经密封套的接合元件。由于用于接合的流体接口通入到环状间隙中,所以其包括至少一个处于环状间隙中的孔,其在此类实施方案中同时也以如下方式用于与接合元件的接合,即接合元件优选地伸入到相关的孔中。如果用于接合的流体接口如优选地那样由多个绕转动轴线分布式布置的孔构成,那么这些孔中的每一个可构成一个接合配对元件,且相应地与密封套的接合元件处于形状配合式的和摩擦配合式的接合中。原则上,建立仅与一个孔的接合就足够了。然而,优选地建立与多个孔(例如相应的流体接口的所有孔)的接合。这样的一种解决方案尤其具有如下优点,即在固定结构或转子处不需要形成额外的结构就可构成一个或多个接合配对元件。如前面所说明的那样,在其中密封套包括至少两个接合元件而固定结构或转子相应地包括两个在周向方向上彼此偏移的接合配对元件的接合同样具有如下优点,即密封套在环状间隙中不仅在轴向上而且在周向方向上固定。一个或多个接合元件相应优选地作为接管或环件而成形。相应的接管或环件优选地伸入到相应的接合配对元件中,优选地如所述地各一个通入孔。
[0018]形状配合式或摩擦配合式的接合同样可如下地建立,即密封接片中的至少一个伸入到固定结构或转子的环绕着转动轴线的凹槽(例如周向槽)中,或包围了围绕转动轴线延伸且径向突出的优选环绕着转动轴线的肋。为了获得形状配合式且摩擦配合式的接合,固定结构可额外地或作为替代地在外圆周面处或者转子在面对固定结构的内圆周面处加工出沟槽、被滚花或以其它方式被粗糙化,尤其是呈凸纹状地被粗糙化,并且密封套贴靠在粗糙化的圆周面处。在另一实施方案中,密封套利用径向的挤压被固定在固定结构的外圆周上或转子的内圆周上,其中,该圆周原则上可以是光滑的,使得密封套与固定结构或转子的接合仅以如下方式基于摩擦配合,即,密封套利用可由密封套的材料弹性或形状弹性产生的弹性应力而贴靠在相关的圆周面处。密封套针对固定结构的外圆周或转子的内圆周的径向挤压同样可与其它措施中的任意一种(例如接合元件和接合配对元件的包含形状配合的接合或粗糙化的圆周面)组合起来。同样地,用于形状配合、摩擦配合或材料配合的接合的所述其它措施中的两种或多种可以组合起来地实现。
[0019]密封套可单独地制成且与固定结构或转子连结,或者也可通过利用弹性体材料的固定结构的外圆周或转子的内圆周的重叠注塑而获得。在此例如如下是足够的,即密封接片中的仅一个通过重叠注塑成形,而其它密封接片以及连接接片在该注塑过程中与通过重叠注塑制造的密封接片固定地相连接。然而更优选的是,密封套的多个、特别优选是所有的密封接片通过重叠注塑直接制成。优选地,连接接片同样在注塑过程中制成,从而使得密封套整体上在重叠注塑中成形。然而,连接接片或作为单元构成连接接片的支承结构同样可作为插入件定位在注塑模具中,且在重叠注塑中通过构成密封接片的塑料来进行重叠注塑,并且由此被固定地嵌入。
[0020]在另外的一种实施方式中,固定结构在从环状间隙中伸出的部分中具有环绕着转动轴线的凸肩,其为了转子和凸轮轴的抗扭连接而可在朝向转子的轴向方向上夹紧。至少三个密封接片中的一个或密封套的可选的另一密封接片径向伸入到环绕着转动轴线且形成在转子与固定结构的凸肩之间的间隙中。在转子和凸轮轴相连接的状态中,固定结构因此以该凸肩经由密封接片轴向地对转子施压,而密封接片因此密封了环状间隙。此类设计方案可与密封套的所提及形式的固定中的任意其它的形式(尤其轴向的固定)组合起来实现,或者仅单独地实现。
[0021]在该至少三个密封接片中,一个或两个或所有三个密封接片至少在卸载的状态中(在其中密封接片处在转子和固定结构的组装之前)在朝向固定结构的外圆周面的方向上(即径向向内地朝向转动轴线)或者在朝向转子的内圆周面的方向上(即由转动轴线径向向外远离地)例如呈锥状地逐渐变细。以该方式,相应的密封接片的径向的弹性距离相比恒定轴向宽度的密封接片而增大。当由于在转子的热膨胀和固定结构的热膨胀之间的区别导致环状间隙的间隙宽度依赖于温度而变化时,例如当固定结构和转子由不同的材料制成(固定结构例如由钢制成而转子由铝材料制成)时,此类设计方案可以是尤其有利的。
[0022]在改进方案中,密封套包括作为集成的组成部分的过滤装置,以用于清洁压力流体。该过滤装置可尤其是在连接接片中的至少一个的区域中形成。如果过滤装置通过或利用一个或多个插入件构成,那么密封套的弹性松软的材料可构成用于这样的一个或多个插入件的支承结构。因此,密封接片、尤其是由塑料以注塑形成的注塑结构和过滤装置可通过塑料的重叠注塑而与注塑结构中的至少一个、优选是注塑结构中的两个固定地相连接。由插入件构成的过滤装置优选地仅在边缘处通过塑料环绕式地重叠注塑,且相应地仅在其轴向上的侧边缘处嵌入到塑料材料中。此类制成为复合件的密封套可例如包括至少三个作为由弹性体塑料构成的注塑结构的密封接片,以及在至少一个轴向边缘处嵌入到这些注塑结构中的一个中的由金属或塑料构成的过滤装置。这样一种过滤装置可轴向地在两个相邻的密封接片之间构成连接接片中的一个,或者在一个轴向端部处仅从密封接片中的一个中凸出。过滤装置同样可由密封套的支承结构构成。支承结构可尤其单件式地构成密封套的至少两个连接接片。其可在密封套的整个或几乎整个轴向长度上延伸。密封接片通过这样一个作为单元构成的支承结构用弹性体材料的重叠注塑产生。在密封接片的该区域中,支承结构适当地具有穿孔,弹性体材料在重叠注塑中可通过该穿孔而进入,以便于将弹性的密封接片固定在支承结构处。
[0023]密封套可具有至少一个轴向延伸的、在密封套的圆周面处优选为开启的通道,例如槽,其用于压力流体的引导。在此类实施方案中,压力流体在密封套中或优选地在密封套与固定结构或与转子所构成的通道中在轴向上(可选地额外还在周向方向上)被导引,可选地同样被分配。在这样一个由密封套构成或借助于密封套构成的通道中,压力流体可轴向地、可选地额外还在周向方向上例如相对于构成固定结构的控制阀的压力接口或者相对于布置在中心的、伸入到转子中的控制阀(其不具备固定功能)的压力接口而被引导。
[0024]本发明虽然对于此处要求保护的相位调节器来说特别有利,即用于密封在中心式固定结构与转子以及可选的凸轮轴之间的环状间隙中的流体接口,原则上单件式形成的带有至少三个密封接片和连接这些密封接片的连接接片的密封套同样对于例如内燃机以及机动车发动机的润滑油泵而言是有利的,然而对于一般的泵同样有利,只要其能够关于其输送量借助于控制阀被控制或被调节。根据本发明的密封套同样可用于如下,即,密封在泵的控制阀的阀壳体与包围阀壳体的另一机械件之间的环状间隙、尤其是控制阀的通入到这样一个环状间隙中的流体接口或用于控制阀的流体接口彼此流体式分开。
[0025]同样有利的是,带有至少一个密封接片和至少一个轴向上紧接着的连接接片的密封套(此处所说明类型的至少一个接合元件布置到该区域中)、尤其是至少一个用于接合到流体通道的通入区域中的接合元件,其在控制阀的外圆周面或包围控制阀的部件(例如此处所要求保护的相位调节器的转子)的内圆周面处接合,或者设置用于这样的接合。密封接片可尤其是如此处说明的那样构成,且环绕着控制阀的中心轴线。此类密封套优选地具有至少一个另外的密封接片,其在轴向上环绕在所述密封接片之旁。此外,密封套可具有轴向的突起,在其中至少一个或优选多个接合元件作为替代地布置在所连接的连接接片的区域中。作为至少一个或多个接合元件的替代,带有一个或优选两个或更多的密封接片的密封套同样可通过控制阀或必要时包围控制阀的部件的内圆周的重叠注塑来产生。图19至23例如显示了此类密封套及其布置,然而其不是此处所要求保护的发明的主题。 申请人:保留如下,即,对此类这样的密封套且同样地对带有以包围的机械部件(例如壳体或相位调节器的转子)凸出且与这些部件构成密封套布置在其中的环状间隙的控制阀的装置提出自身的权利要求。
[0026]有利的特征同样在从属权利要求及其组合中进行说明。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]在下文中借助附图对本发明的实施例来进行说明。在实施例处公开的特征相应地以单独的和任意特征组合的方式构成权利要求的主题以及有利地改进前面所描述的设计方案。其中:
[0028]图1显示了第一个实施例的带有定子、转子、中心式固定结构和密封套的经装配的凸轮轴相位调节器,
[0029]图2以横截面的形式显示了第一个实施例的相位调节器,
[0030]图3显示了第一个实施例的转子、固定结构和密封套,
[0031]图4以等轴视图的形式显示了带有固定的密封套的固定结构,
[0032]图5以纵截面的形式显示了第二个实施例的带有密封套的固定结构,
[0033]图6显示了第三个实施例的借助于中心式固定结构而被装配在凸轮轴处的转子和密封套,
[0034]图7显示了第四个实施例的转子、中心式固定结构和密封套,
[0035]图8在第一纵截面中显示了第五个实施例的借助于中心式固定结构而被装配在凸轮轴处的转子和密封套,
[0036]图9在第二纵截面中显示了第五个实施例的布置,
[0037]图10以横截面的形式显示了第五个实施例的布置,
[0038]图11显示了第六个实施例的借助于中心式固定结构而被装配在凸轮轴处的转子和密封套,
[0039]图12显示了第七个实施例的带有密封套的中心式固定结构,
[0040]图13以等轴视图的形式显示了第七个实施例的固定结构和密封套,
[0041]图14显示了第八个实施例的带有密封套的中心式固定结构,
[0042]图15显示了第九个实施例的带有密封套的中心式固定结构,
[0043]图16显示了第十个实施例的转子、中心式固定结构和密封套,
[0044]图17显示了第十一个实施例的转子、中心式固定结构和密封套,
[0045]图18显示了第十二个实施例的转子、中心式固定结构和密封套,
[0046]图19显示了第十三个实施例的带有改进的密封套的中心式固定结构,
[0047]图20显示了第十四个实施例的带有改进的密封套的中心式固定结构,
[0048]图21显示了第十五个实施例的带有改进的密封套的中心式固定结构,
[0049]图22显示了第十六个实施例的带有改进的密封套的中心式固定结构,
[0050]图23显示了第十七个实施例的带有改进的密封套的中心式固定结构,[0051]图24显示了第一个实施例的带有密封套和中心式固定结构的改进的相位调节器。
【具体实施方式】
[0052]图1以纵截面的形式显示了一种凸轮轴相位调节器。凸轮轴相位调节器布置在凸轮轴I的端部侧的端部处,且用于相位(即凸轮轴I相对于内燃机、例如机动车的驱动发动机的曲轴的转角位置)的调节。凸轮轴I绕转动轴线R可转动地支撑在内燃机的机器壳体处,例如气缸盖处,并且可被气缸盖板所覆盖。
[0053]凸轮轴相位调节器包括可由曲轴旋转式驱动的定子3,以及与凸轮轴I抗扭式连接的转子7。定子3由驱动齿轮4 (例如链轮)、盖板6以及轴向地布置在驱动齿轮4与盖板6之间的叶轮5组装成。驱动齿轮4、叶轮5和盖板6彼此间抗扭式地相连接。定子3的装配仅是示例性的。备选地,定子3同样可由多个或作为替代由三个零件4、5和6同样可由仅两个零件拼接,例如由一体式零件4、5和零件6或者由零件4和一体式零件5、6拼接。原则上,它同样可整体式地铸造。驱动齿轮4例如同样可在叶轮5处在外部环绕式地成形,且驱动齿轮4的在侧向密封了定子-转子装置的盖板区域是转子7的组成部分。作为由驱动齿轮4构成的盖板区域的附加或替代,盖板6可以是转子7的组成部分。定子3和转子7构成了根据叶片原理的液压式旋转马达。
[0054]凸轮轴相位调节器具有关于定子-转子装置3、7布置在中心的固定结构10,其在中间伸入到转子7中,且在实施例中例如优选地同样穿过转子7,并且转子7与凸轮轴I抗扭式地相连接。定子3通过转子7来支撑。固定结构10具有连接部分12,在其中其与凸轮轴I固定地相连接。如优选的那样但仅为示例性的,固定结构10伸入到在凸轮轴I的端部侧的端部处成形的容纳部中,并且在容纳部中与凸轮轴拧紧,即连接部分12具有外螺纹。
[0055]相位调节器包括控制阀,其用于转子7相对于定子3所占据的转角位置的流体式的、优选为液压式的调节。控制阀包括阀壳体,其由固定结构10构成且相应地在下文中也被称作阀壳体10,控制阀还包括在阀壳体10中可轴向往复式调节地布置的阀活塞20。因此,阀壳体10在双重功能中同样以如下方式用于凸轮轴I和转子7的抗扭式连接的中心式固定器件,即,其在装配的状态中在建立接合连接之后例如通过螺钉连接将转子7压在凸轮轴I的端面上。
[0056]图2以图1的横截面I1-1I显示了第一个实施例的相位调节器。叶轮5构成外部部件,转子7构成旋转马达的内部部件。空心的叶轮5在其内周处具有径向向内伸出的蹄块5a。转子7具有径向向外伸出的叶片8,其与定子3的蹄块5a构成了第一控制腔K1和第二控制腔K2。控制腔K1在周向方向上相应地朝向转子7的叶片8的一侧布置,而控制腔K2相应地朝向另一侧布置。如果控制腔K1处于压力下且控制腔K2被卸载,则转子7相对于定子3或叶轮5在图2中顺时针转动,直至最大到在图2中所占据的终端位置。如果控制腔K2处于压力下且控制腔K1压力被卸载,则转子7相对于定子3逆时针转动。相对于定子3进行的在其中一个旋转方向上的旋转运动对应于凸轮轴I相对于曲轴的提前,并且该相对的旋转运动在另一方向上对应于凸轮轴I相对于曲轴的延迟。
[0057]在实施例中假设如下,即定子3在旋转方向D上顺时针地被驱动。因此,控制腔K1是提前腔而控制腔K2是延迟腔。在图2中,转子7相对于定子3占据提前位置,在其中凸轮轴I相对于曲轴提前。如果延迟腔K2被加载压力流体且提前腔K1被卸载,则转子7在落后方向上旋转直至最大到一延迟位置中。在提前位置中,转子7借助于锁定销80被锁定。销钉80可通过压力腔81的压力加载克服锁定弹簧82的力而从锁止位置移动到开启位置,以便于能够在朝向延迟位置的方向上移动转子7。为此,其与紧邻布置的延迟腔K2流体连通。提前和延迟相应地通过止挡接触来预先给定。在两个端部位置或极限位置中,转子叶片8中的至少一个相应地与定子蹄块5a中的一个形成止挡接触。在优选的实施方案中,转子7可以不仅在这两个旋转角度终端位置之间相对于定子3被往复地旋转式调节,而且可通过提前腔K1和延迟腔K2的相应的压力加载而被液压式地固定在任意的中间位置中。
[0058]扭转弹簧17通过一个弹簧端部支撑在定子7处且通过另一弹簧端部支撑在转子7处,并且在朝向其两个旋转角度终端位置中的一个、适当地是在朝向该转角位置(在这些实施例中是提前位置)的方向上压紧转子7,在其中转子7借助于锁定机械装置而可被锁定。
[0059]图3显示了转子7和固定结构10,也就是说带有阀壳体10和阀活塞20的控制阀以及相位调节器的另外的部件从与凸轮轴I的接合连接中抽出。这些部件是过滤装置30、锁止机构40和密封套50,其中锁止机构40与阀壳体10和阀活塞20构成了自身的结构单元,其可预装地被推动穿过转子7的中心通道。
[0060]阀活塞20是空心的,带有轴向延伸的空心腔22,其在阀活塞20的轴向端部处是敞开的,且在该处构成轴向的活塞入口 21。此外,阀活塞20具有活塞出口 23,其径向地引导穿过阀活塞20的包围空腔22的外罩。阀活塞20在其背对活塞入口 21的另一轴向端部处具有用于与控制元件联接的联结机构25,其可引起阀活塞20的轴向调节。联结机构25充当阀活塞20的操纵杆。联结机构25在阀活塞20的端部处伸出,其在轴向上面对着控制元件。联结机构25穿过阀壳体10的端面封壁11。端面封壁11以较紧的配合包围了联结机构25,并且尽管由于存在可往复移动的联结机构25,也可实现用于阀壳体10的流体密封式的封闭。
[0061]控制元件尤其可以是电磁控制元件,例如轴向行程电磁铁,其带有可通电的线圈和衔铁。线圈与内燃机的机器壳体、例如与装配在机器壳体处的盖罩抗扭式地相连接。衔铁可相对于线圈轴向移动。其与联结机构25直接形成构成了轴向压力接触的联结作用中。在线圈通电的情形中,沿轴向指向联结机构25的调节力作用于衔铁上,该力在联结作用(例如纯轴向的压力接触)中作用到联结机构25上,且因此作用到阀活塞20上。
[0062]控制阀包括阀弹簧14,其弹簧力与控制元件的调节力相反地起作用。阀弹簧14支撑在阀壳体10处,且在朝向控制元件的方向上支撑在阀活塞20处。控制元件由内燃机的控制装置来操控(例如被通电)。该操控优选地经由存储在机械控制装置的存储器中的特征曲线来实现,例如依赖于曲轴的转速、负荷或者其它的或另外的对于内燃机的运行而言重要的参数。
[0063]阀活塞20以所说明的方式可往复移动地布置在阀壳体10的中心轴向空腔中。阀壳体10在其背对控制元件的轴向端部处具有轴向的、在中间通到壳体空腔中的压力接口P,其经由凸轮轴I (图1)而可被供应处在压力下的流体。该流体尤其可以是用于内燃机润滑的润滑油,其同样可用于例如凸轮轴I的止推轴承的润滑,从而使得压力接口 P联接到凸轮轴I的润滑油供应部。该压力流体通过轴向的压力接口 P流到阀壳体10中,且通过相对压力接口 P处在轴向平齐中的活塞入口 21流动到空腔22中。由空腔22在侧向上、例如优选地在径向方向上分出活塞出口 23,取决于阀活塞20的轴向位置,压力流体通过活塞出口23供应给提前腔K1或延迟腔K2,以便于调整转子7相对于定子3的相位,且因此调整凸轮轴I相对于曲轴的相位。活塞出口 23由在阀活塞20的圆周上分布式布置的径向地穿过阀活塞20的外罩的通道构成。
[0064]阀壳体10具有引导通过其外罩的用于流体至控制腔K1和K2的供应和流体由控制腔1和1(2的排出的接口,即控制接口 A、控制接口 B以及阀出口或储罐接口 1\和13。接口A和B以及接口 Ta和Tb是穿过阀壳体10的外罩的直的通道。如优选但仅为示例性的那样,控制接口 A和B在最短的路径上径向地延伸穿过外罩。
[0065]图1和3显示了处于第一轴向活塞位置中的阀活塞20,弹簧元件14将阀活塞20保持在该第一轴向活塞位置中。在第一活塞位置中,活塞出口 23与控制接口 A相连接。经由压力接口 P所供应的压力流体通过轴向的活塞入口 21在轴向上流动到空腔22中,且由该处通过分岔出的活塞出口 23流动至关联于控制接口 A的控制腔I。控制腔K2经由控制接口 B以及出口或储罐接口 Tb与储存装置相连接,且因此在压力上卸载。
[0066]在阀活塞20的外周处,以360°环绕的形式延伸有凹槽26,其在第一活塞位置中连接控制接口 B与储罐接口 TB。由凹槽26起从轴向上看在活塞出口 23之后,在阀活塞20的外周处形成另一轴向延伸的凹槽27,其同样在阀活塞20的外周上环绕式地延伸。凹槽27在第一活塞位置中与储罐接口 Ta相连接。储罐接口 Ta关联于控制接口 A。然而,储罐接口 Ta在第一活塞位置中通过阀活塞20的在活塞出口 23与凹槽27之间形成的密封接片与控制接口 A流体式地分开。
[0067]如果控制元件的衔铁被加载以超过弹簧元件14的弹簧力的调节力,那么控制元件由所示出的第一活塞位置轴向地在朝向压力接口 P的方向上推动阀活塞20,且在相应较大的调节力的情形中一直推动其到轴向的第二活塞位置中,其中不再是控制接口 A而是另一控制接口 B与活塞出口 23相连接。在第二活塞位置中,阀活塞20的在活塞出口 23与凹槽26之间形成的密封接片将控制接口 B与储罐接口 Tb分开,使得在第二活塞位置中控制腔1(2被加载压力流体。此外,在第二活塞位置中,凹槽27连接控制接口 A与阀出口或储罐出口 Ta,使得流体可从控制腔K1中流出且其在压力上被卸载。在图2的图示中,转子7相应地相对于叶轮5逆时针地移动,且因此相对定子3在朝向延后位置的方向上移动。与转子7抗扭式地相连接的凸轮轴I在其相位上相对于曲轴被调节一个相同的转角。
[0068]通过压力接口 P流到控制阀中的高压侧的流体给阀活塞20加载以在朝向控制元件的方向上起作用的第一轴向力。为了平衡该第一轴向力,流体可在朝向控制元件的方向上流经阀活塞20,使得在其面对控制元件的背面处在该背面与端面封壁11之间建立流体压力,其朝向阀活塞20的背面施加反作用力(第二轴向力)。由于可加载压力流体的投影面被减少了联结结构25以其伸入穿过端面封壁11的横截面面积,因此相应于联结机构25的横截面面积的轴向的反作用力(第二轴向力)小于第一轴向力。这便产生了与投影面之差相对应的且依赖于流体的压力而变化的合成的轴向推力。控制阀的特性曲线相应地变化,这可能导致明显的失真,因为流体的压力在内燃机的运行中可能会波动。
[0069]为了增大第二轴向力,阀活塞20具有径向扩大的活塞部分28,而阀壳体10具有相匹配地扩大的壳体部分18,其以紧密的配合包围着扩大部28。倘使阀壳体10与阀活塞20密封地共同起作用,则阀活塞20在其外周处除扩大部28以外示例地具有整个相同的圆柱形横截面。为了将压力流体引导到阀活塞20的背面处,阀活塞20具有从活塞入口 21看去轴向地位于活塞出口 23之后的供应口 24,其由多个围绕中心轴线R分布的处于阀活塞底部中的通道形成。扩大部28以及相应地壳体部分18如此地测定,即,面对控制元件15的投影面的由扩大部28获得的增大至少补偿了联结机构25的为了平衡而“失去的”横截面面积的占大多数的部分。鉴于轴向力的平衡,控制阀可与DE102010002713A1中的控制阀相一致,尤其是对于在该处要求保护的实施方案而言。
[0070]在阀活塞20的面对端面封壁11的端面中形成了流体连接29,其总是与供应口 24处于连通。流体连接29可例如形成为缺口或槽,或者形成为与供应口 24连接的处于阀活塞20的相关端面处的呈兜状的凹槽。通过提供流体连接29确保了压力流体可从活塞空腔22中到达到阀活塞20的面对端面封壁11的背面处,尤其是即使当阀活塞20以其背面抵靠着端面封壁11时。作为在活塞处形成的流体连接29的附加或替代,这样一种流体连接29同样可在端面封壁11的面对活塞底部的端面处形成,其中,这样一种流体连接29 —方面必须始终与供应口 24相连接,且另一方面与活塞29的端面区域轴向相对而置。在阀活塞20的与端面封壁11轴向背对的另一端面处可设置有类似的流体连接29,如在图1和3中示出的那样,以便于在这一端侧处同样始终确保如下,即,阀活塞20的相关端侧即使当阀活塞20在朝向压力接口 P的方向上处在止挡位置中时也同样地被加载压力流体。同样地,该流体连接29始终与活塞空腔22相连接。此外,在该活塞侧处如下同样适用,即,作为在阀活塞20处的流体连接29的附加或替代,可类似地在阀壳体20的相对而置的端面处或者在阀活塞20可对着其而运动到轴向止挡上的另一结构处构成流体连接29。
[0071]过滤装置30沿轴向在其部分长度上在阀活塞20中延伸。为了获得在流通中能引起压力流体清洁的过滤横截面,过滤装置30构造成空心的结构,即构成过滤套结构或者过滤兜或过滤篮。该过滤套结构由在该实施例中呈圆柱形的外罩31和构成了过滤套结构的处于阀活塞20的空腔22中的轴向端部的底部32构成。外罩31在其关于流入的压力流体的上游端部处是敞开的,从而使得在该处过滤入口 34经由外罩31的至少基本上整个内横截面构成。在底部32与过滤入口 34之间,外罩31围起了过滤内腔。可由压力流体流经的、在流经的情形中留下颗粒状杂质且由此清洁压力流体的过滤材料几乎构成了外罩31的整个圆周。
[0072]过滤横截面由过滤套结构31、32的下述面构成,即,在压力流体达到至活塞出口23之前经由过滤入口 34流入的压力流体流经该过滤横截面,并且其被覆盖了对于压力流体的清洁而言合适的过滤材料。在例如带有圆柱形的外罩31和平坦的底部32的相应地完全由过滤材料构成的过滤套结构的情况中,圆柱形的圆周面和圆形的底面总体地构成了过滤横截面。
[0073]过滤装置30支撑于且由此尤其是轴向地固定在阀壳体10处。过滤装置30整体上具有包括在周向上优选有起伏的外罩31的纵向延伸的高顶帽的形状。
[0074]锁止机构40同样还在阀壳体10中布置在过滤装置30的上游。其构成为带有锁止体41和可朝向锁止体座对锁止体41施压的锁止弹簧42的止回阀。
[0075]如果控制阀在压力接口 P处供应处于一定压力(其超过锁止机构40的弹簧力和过滤装置30的内腔中的压力)下的压力流体,那么锁止体41会脱离其锁止体座且打开压力接口 P。压力流体通过压力接口 P在围绕流锁止体41的情形下流入到阀壳体10中,且通过锁止机构40的轴向通道和轴向上紧接着的过滤入口 34而流入到过滤套结构31、32中,即流到过滤内腔中。压力流体由该处流经过滤横截面,在该流经的情形中被清洁,并且经由整个过滤横截面流入到活塞空腔22中的处于过滤装置30下游的部分中。根据阀活塞20的轴向位置,活塞空腔22经由活塞出口 23与进一步的控制接口 A或B相连接,且经由这些控制接口与关联于相关的控制接口 A或B的控制腔K1或K2相连接。控制腔K1和K2的其它组经由与该组相关联的控制接口 A或B而与相关联的储罐接口 Ta或Tb相连接,且相应地在压力上被卸载。
[0076]流入的压力流体的轴向引导同样有助于流动损失的降低。因此在这一方面,阀入口 P、锁止机构40的下游路径、过滤入口 34和活塞入口 21相应地布置在阀壳体10、锁止机构40、过滤装置30和阀活塞20的轴向上的端侧处。所述入口和路径处在共同的轴向直线上,例如优选地(但仅隘示例性地)处在轴线R上。以该方式,压力流体由压力接口 P直至活塞出口 23经历尽可能少的偏转,且由此相应地承受较少的流动损失。这有助于提高相位调节器的调节速度。在该例子中,入口和路径轴向地依次布置。原则上,一个或多个入口或一个入口和一个出口可在轴向上处于相同的高度,这在锁止机构40的路径和过滤入口 34的情形中几乎是这样的。
[0077]在较高调节速度的意义上,通过利用活塞空腔22而成为可能的较大的过滤横截面同样可起作用。另一使得较大的过滤横截面成为可能的因素是过滤装置30构造成空心结构或过滤套结构31、32。在该实施例中,过滤套结构31和32具有平坦的底部32。在一种变体方案中,底部32例如同样可向外鼓起,或自身构成了过滤横截面。原则上,夕卜罩31例如同样可呈锥状收缩地形成,从而使得底部32从狭义上说不存在。此外,同样可以实现纵向延伸的以其它形式收缩的外罩31。然而,提供作为圆柱形的过滤套结构31、32具有制造技术方面的优点。
[0078]关于在控制阀中集成的过滤装置以及鉴于在控制阀中布置的锁止机构可参照德国的专利申请DE102011084059,尤其是可同样参照该申请的权利要求。该在先申请的公开内容被引用于此。
[0079]密封套50布置在环状间隙16中,其形成在由阀壳体10构成的固定结构10与转子7之间。压力流体可经由环状间隙16如上面已描述的那样被供应给控制腔K1和K2,且同样可经由环状间隙16由控制腔K1和K2排出。控制阀的控制接口 A和B和储罐接口 Tb在阀壳体10的外周处通入到环状间隙16中。转子7的连接通道、即至控制腔K1的连接通道7a (图2)和至另一控制腔K2的其它连接通道在转子7的内周面处同样通入到环状间隙16中。阀壳体10的构成控制接口 A的通道和控制腔K1的相关联的连接通道7a至少大致上在相同的轴向高度上通入到环状间隙16中。阀壳体10的构成控制接口 B的通道和控制腔1(2的相关联的连接通道至少大致上在相等的轴向高度上(然而与控制接口 A轴向间隔地)通入到环状间隙16中。控制接口 A和B在环状间隙16中由密封套50流体式地彼此分开。此外,密封套50在环状间隙16中将控制接口 B与储罐接口 Tb分开。最后,密封套50同样还在与控制接口 B背对的一侧处密封了处在环状间隙16中的控制接口 A。因此,其同样将接口 A和B与外部环境分开。
[0080]密封套50包括三个密封接片,即第一密封接片51、第二密封接片52和第三密封接片53,密封套50由此满足了上面所提及的密封功能。因此,密封接片51在一轴向的端部处密封了环状间隙16,且在该轴向的端部处同样密封了控制接口 A。密封接片52将两个控制接口 A和B彼此分开,而密封接片53将环状间隙16中的控制接口 B与储罐接口 Tb分开。此外,密封套50包括在密封接片51和52之间轴向地延伸且将其固定地彼此连接的连接接片56,以及在密封接片52和53之间轴向地延伸且将其固定地彼此连接的连接接片57。密封套50大致上在转子7的整个长度上轴向地延伸。
[0081]密封套50在轴向上越过接口 A、B和Tb而延伸出来,以便于一方面构成密封接片51且另一方面构成与储罐接口 Tb的形状配合且摩擦配合的接合。密封套50在轴向上在储罐接口 Tb的区域中具有多个接合元件59,其相应地形成密封套50的径向内部的凸起,例如作为支承,且相应地伸入到阀壳体10的接合配对元件19中。接合配对元件19以如下方式由储罐接口 Tb的靠近通入口的区域构成,即,接合元件59中的每一个伸入到阀壳体10的构成储罐接口 Tb的通道中,且在相应通道的通入口区域中以一定弹性的压力贴靠。密封套50通过该作用形状配合且摩擦配合地在阀壳体10的外周处在轴向和周向上被保持在位置中。此外,所有密封接片51至53相应地以弹性的夹紧力贴靠在阀壳体10的外周处。密封接片51至53相应地以弹性夹紧力朝向转子7的内周挤压,以便于以该方式满足其密封功倉泛。
[0082]密封接片51、52和53相应地在径向上向外朝向转子7的内周逐渐变细,例如优选地(但仅为示例性地)呈锥状地逐渐变细。基于径向逐渐变细的轮廓,密封接片51至53的径向弹性距离例如相对矩形轮廓被增大,且在环状间隙16的在径向上测得的间隙宽度发生变化的情形中以较高的可靠性确保对于各个密封接片51至53而言具有相应所期望的密封。
[0083]密封套50由弹性松软的材料单件式地形成。其尤其可由弹性体材料、优选地由弹性体塑料材料形成(适当地以注塑工艺)。通过这种方式,在成型的情形中同样可制造密封套50的所有功能元件,例如尤其是密封接片51至53、连接接片56和57,以及用于与阀壳体10的锁止连接的接合元件59。
[0084]在图4中以等轴视图形式示出了带有设于阀壳体10 (即固定结构10)上并且形状配合和摩擦配合地被固定的密封套50的控制阀。可以看到,接口八、8、1\和\由多个在阀壳体10的外周面处所通入的通道构成。密封套50在其连接接片56和57的区域中以及在与储罐接口 Tb轴向重叠的轴向突起中具有径向的通道,其优选地以下述方式布置在密封套50的圆周上,即在密封套50的经定位的且由此同时处于固定的状态下,该通道与阀壳体10的构成相应地相关联的接口 A、B或\的通道的通入孔重叠。密封套50以很简单的方式在径向上延长了穿过阀壳体10的通道,由此,针对压力流体的流动阻力可以保持为较小。接合元件59与接合配对元件19 (图3)、即储罐接口 Tb的通入孔的接合用于精确的定位,其中,原则上一个接合元件59就足够了。然而,通过形成多个优选地围绕转动轴线R均匀分布地布置的接合元件59,即至少两个在此类实施方案中适当地彼此偏移约180°的接合元件59,可以改善密封套50的配合。如果阀壳体10如优选地那样与凸轮轴I螺旋式拧紧,那么在建立螺纹连接的情形中在密封接片51至53的区域中可能出现的摩擦力在密封套50的圆周上通过多个接合元件59的接合而被分布式地承受。
[0085]图5显示了在第二个实施例中的带有密封套50的固定结构10。如在第一个实施例中那样,该固定结构10由关于定子-转子装置处于中间的控制阀构成。其为与在第一个实施例中相同的控制阀。仅有密封套50以如下方式与第一个实施例不同,即,第一个实施例的接合元件59布置在其区域中的轴向突起被取消。作为与储罐接口 Tb的孔的接合的替代,形成了密封套50和固定结构10或阀壳体10在控制接口 A的区域中的形状配合且摩擦配合的接合。相应地,密封套50在连接接片56的区域中具有在周向上分布的多个接合元件59,其如在第一个实施例中那样构成了可流通的径向内部的凸起,例如再次构成支承,并且相应地伸入到阀壳体10的构成了控制接口 A的通道中,且在其靠近通入口的区域中以弹性的压力贴靠在相应通道的圆周处。该卡槽状的连接与第一实施例中的相符,如所说的那样仅带有如下区别,即不与储罐接口 Tb而是与控制接口 A构成接合。此外,密封套50与第一个实施例中的相符。其可代替第一个实施例的密封套50。
[0086]在一种修改方案中,作为替代,该接合同样可以如下方式与控制接口 B来构成,即,在连接接片57的区域中形成相应的接合元件59。在第一个实施例中,至少一个接合元件59或多个接合元件59作为在突起处的替代同样可设置在连接接片56和57中的一个处。接合元件59同样不须被相应地限制到连接接片中的仅一个或密封套50的突起上,原则上一个或多个接合元件59同样可设置在多个此类接片处,例如在两个连接接片56和57处。然而,仅在连接接片中的一个的区域中或在突起的区域中的一个或多个接合元件59对于定位而言完全足够,并且使得密封套50的固定变得容易。
[0087]图6显示了第三个实施例的相位调节器的中心区域,尤其是凸轮轴I和转子7和中心固定结构10的连结,固定结构10如在前述实施例中那样由中心控制阀的阀壳体10构成。控制阀与第一个和第二个实施例中的控制阀的不同之处在于,集成在阀中的过滤装置30取消,锁止机构40在设计上被修改、然而鉴于其功能不改变且同样地仍集成在控制阀中,并且压力接口 P在阀壳体10中径向地延伸。除了这些自图6中显而易见的区别之外,控制阀10与第一个实施例中的相符。
[0088]除了已描述的密封功能之外,密封套50不仅鉴于密封功能而且还针对过滤功能进行了扩展。密封套50也包括三个密封接片51、52和53以及连接接片56和57,由此密封套50满足与第一实施例的密封套50相同的功能。此外,其包括另外的密封接片,即第四密封接片54和第五密封接片55。利用密封接片51至55,压力接口 P、控制接口 A与B和储罐接口 Tb在环状间隙16中流体式地彼此分开,并且这些所有处在环状间隙16中的接口装置在两个轴向的端部处通过外部的密封接片51和55密封。环状间隙16包括由转子7和阀壳体10彼此构成的第一轴向部分,以及紧接着的由阀壳体10与凸轮轴I以如下方式构成的第二轴向部分,即,凸轮轴I在其轴向端部处具有阀壳体10伸入到其中且阀壳体10从中穿过的空腔,以便于借助于连接部分12构成与凸轮轴I的抗扭式连接。
[0089]第三个实施例的密封套50包括过滤装置300,其代替第一个实施例的过滤装置30。过滤装置300轴向地布置在密封接片54与55之间,且将密封接片54和55彼此连接,于是在密封套50内构成了连接接片。过滤装置300呈罩状,且尤其地可由塑料或金属构成。其为对于压力流体可渗透的相应的滤网,使得压力流体在流经过滤装置300的情形中将颗粒状的杂质清洁。过滤装置300构成了用于流动到阀中的压力流体的流动横截面。如优选地那样,过滤装置300包围了压力接口 P。过滤装置300可例如包括金属非织造物或金属织物、塑料非织造物或塑料织物,或者作为金属-塑料非织造物或金属-塑料织物,或者尤其是由这样一种非织造物或织物构成。过滤装置同样可包括穿孔或打孔的金属薄膜或塑料薄膜,或者由这样的薄膜构成。
[0090]压力流体经由凸轮轴I被供应给相位调节器,在此经由凸轮轴I的接口 P流到环状间隙16中,流经过滤装置300,且经由控制阀的通入到环状间隙16中的压力接口 P和锁止机构40流到阀活塞20的空腔22中,且由该处根据阀活塞20的轴向位置如已说明的那样可选地经由接口 A或接口 B被供应给相应关联的一组控制腔K1和K2,并可由另一组控制腔K1和K2排出。就此而言可参照针对第一个实施例的说明。凸轮轴I的接口 P布置在凸轮轴I的空心的端部部分中。接口 P通入到由凸轮轴I与阀壳体10构成的环状间隙16中。凸轮轴I的接口 P相对于控制阀的接口 P轴向偏移地通入到环状间隙I中,然而原则上同样可在相同的轴向高度上通入。过滤装置300在轴向上与两个彼此相关联的P接口重叠。
[0091]密封套50可如已相对第一个实施例说明的那样尤其是由弹性体材料以注塑工艺形成。过滤装置300在注塑过程中以如下方式成形,即,过滤装置300在注塑中在构造成密封接片54和55的情形下在其轴向端部处环绕式地重叠注塑,且由此嵌入到密封套50的弹性基体中。
[0092]密封接片51至55相比第一个实施例作如下修改,即,其不仅径向向内地朝向阀壳体10的周向面逐渐变细,而且径向向外地朝向转子7和凸轮轴I的周向面径向地逐渐变细。密封接片51至55的轮廓至少大致上呈菱形,其中,两个逐渐变细的菱形区域与阀壳体10和转子7的分别面对的周向面形成密封接触,且在两个剩下的菱形颈部区域的区域中,连接接片56、57、58和过滤装置300作为另外的连接接片连接。
[0093]图7显示了第四个实施例的相位调节器,其与目前所描述的实施例有如下不同,即密封套50不是固定在中心的固定结构10处,而是固定在转子7处。固定结构10又由相位调节器的中心控制阀(即由其阀壳体10)构成。控制阀与第一个实施例中的包括集成式过滤装置30和集成式锁止机构40的控制阀在各个方面上均相符。
[0094]在第四个实施例中,密封套50与转子7形状配合式地且优选地同样摩擦配合式地相连接。密封套50以外周贴靠在转子7的内周上。密封套50包括第一密封接片51、第二密封接片52和第三密封接片53以及另一密封接片54,密封接片54主要用于改善转子7处的固定,然而可选地同样可在与图7中未示出的凸轮轴的连结中以如下方式承担密封功能,即,当相位调节器装在凸轮轴处时,凸轮轴可选地轴向朝着密封接片54挤压。如在第一个实施例中那样,密封接片52将控制接口 A与控制接口 B分开,且密封接片53同样如在第一个实施例中那样将控制接口 B与轴向上并排的储罐接口 Tb分开。密封接片51原则上如同在第一个实施例中那样密封环状间隙A,且由此同样在与控制接口 B背对的侧面处密封控制接口 A。如同在第一个实施例中那样,在连接接片56和57中构成有通道,以便于在控制接口 A和B与转子7的相关连接通道之间建立流体连接。控制接口 A关联于连接通道7a(图2),而控制接口 B关联于连接控制接口 B与控制腔K2的另一连接通道7b。这些连接通道7b中的一个在图7中示出。密封接片52和53径向向内地、即在朝向阀壳体10的面对周向面的方向上例如呈锥状地逐渐变细,密封接片52和53对着该周向面以一定的弹性压力施压。
[0095]两个外部的密封接片51和54用于密封套50在轴向上的固定。密封接片51和54相应地径向向外地伸入到相应的凹槽中,在该实施例中其分别为在转子7的相应轴向端部处环绕的凸肩。在轴向上与凸轮轴背对的端部处,阀壳体10以径向向外凸出的凸肩轴向地对着转子7和密封接片51施压,由此,转子7在连结中一方面轴向地对着凸轮轴的所面对的端面挤压,并且由此构成凸轮轴和转子7的抗扭式连接,而另一方面借助于密封接片51密封式地封闭了间隙16。在轴向上面对凸轮轴的端部处,环状间隙16延长了储罐接口 TB,且因此用于压力流体从面对控制接口 B的控制腔9 (图2)中的排出。在密封套50的一种修改方案中,可以取消密封接片54。
[0096]密封接片51且优选还有密封接片54可相应地在其一个端面处具有一个或多个凹槽,例如一个或多个环绕着转动轴线R的槽。通过此类措施防止了密封接片51和可选的密封接片54在相应的间隙中被较强地挤压而使固定结构10的固定凸肩以其来对着凸轮轴I挤压转子7的轴向挤压力在切实相关的程度上被密封接片51或密封接片54所影响。其原因是,当密封接片51或52塑性变形时,塑料材料在负荷下趋于蠕动,且因此在装配的情形中设置的拧紧力矩和相应的轴向挤压力在相位调节器的操作过程中可能降低。理想地,密封接片51且优选还密封接片54在轴向上仅厚得使其在装配中不会被挤压在一起。然而,在一个或多个凹槽的构造的情形中,密封套50的塑料材料避开了该可能性,使得轴向挤压力降低的问题被避免。
[0097]如在第一个实施例中那样,密封套50由弹性体材料以注塑工艺单件式地形成。除所描述的区别之外,第四个实施例的相位调节器与第一个实施例的相位调节器相符。
[0098]图8至10显示了第五个实施例的相位调节器的中间区域。图8和9的纵截面在周向上彼此偏移,而图10显示了图9中的截面X-X。
[0099]同样地,在第五个实施例中,固定结构10由相位调节器的中心控制阀的阀壳体10构成。阀活塞20可轴向往复移动地布置在阀壳体10中。如在其它实施例中那样,阀活塞20由阀弹簧14在其一个运动方向上且借助于阀弹簧14的电磁控制元件逆着被加载以调节力。在这一方面参照相对于第一个实施例的实施方案。如在第一个实施例中那样,转子7由阀壳体10轴向对着凸轮轴I被挤压,且由此与其抗扭式地相连接。
[0100]如同在第一个实施例中那样,阀壳体10具有与控制腔K1相连的控制接口 A和与控制腔K2相连的控制接口 B,其相应地通入到转子7与阀壳体10之间的环状间隙16中,经由环状间隙16与转子7的相应地关联的连接通道相连接,且经由其与相应地关联的控制腔K1或K2相连接。此外,如尤其如图9所示的那样,在阀壳体10中构成的压力接口 P通入到环状间隙16中,相位调节器经由该压力接口 P被供以压力流体。定子-转子装置(图2)的控制腔K1和K2经由凸轮轴I的同样标有P的接口、环状间隙16和控制阀而被供以压力流体,且根据阀活塞20的位置经由控制接口 A或控制接口 B被加载压力。在图8和9中,阀活塞20占据如下轴向位置,在其中控制阀的压力接口 P与用于控制腔K1的压力加载的控制接口A相连接,而控制腔K2经由控制接口 B且通过阀活塞20的内部和由阀活塞20构成的储罐接口 Tb在压力上被卸载。如果阀活塞20克服阀弹簧14的力被加载足够大的调节力,那么阀活塞20将控制接口 A与储罐接口 Ta短接,储罐接口 Ta与储罐接口 Tb相同,且将控制阀的压力接口 P与另一控制接口 B相连。
[0101]在转子7与阀壳体10之间的环状间隙16中布置有密封套50,其大致上与第一个实施例相符地具有环绕着转动轴线R的密封接片,即第一密封接片51、第二密封接片52和第三密封接片53。位于接口 A与B之间的密封接片52将接口 A和B流体式地彼此分开。更准确地说,密封套50具有两个密封接片52,其轴向彼此间隔开且相应地用于密封。然而,两个密封接片52可结合成一个,或者其中的一个可取消。密封接片53将控制接口 B与压力接口 P分开,压力流体通过其流到环状间隙16中的由凸轮轴I构成的接口 P同样视为压力接口 P。环状间隙16相应地包括在阀壳体10与转子7之间构成的间隙部分,以及紧接着的在凸轮轴I以及阀壳体10之间构成的另一间隙部分,例如象在第三个实施例中(图6)的那样。密封套50延伸到环状间隙16的该另一间隙部分中。
[0102]如同在第三个实施例中那样,第五个实施例的密封套50包括过滤装置300,其在环状间隙16中的压力流体的流动路径上布置在凸轮轴I的接口 P与阀壳体10的压力接口P之间。可在环状间隙16中轴向地流经过滤装置300,且过滤装置300相应地具有带有轴向投影面的过滤横截面。如优选地但仅为示例性地那样,过滤装置300倾斜于转动轴线R,以便于相比仅径向延伸的过滤横截面增大该过滤横截面、即可流经的过滤横截面面积,并且将流动阻力保持为较小。
[0103]在第五个实施例中,密封套50还在其面对阀壳体10的内周面处具有围绕转动轴线R分布的多个轴向延伸的通道60(图9),其如优选地但仅为示例性地那样在密封套50的内周面处敞开。通道60尤其可呈槽状。通道60由密封套50的面对凸轮轴I的端侧相应地延伸直至阀壳体10的压力接口 P,于是连接了阀壳体10的接口 P与凸轮轴I的接口 P。
[0104]通过使密封套50设有一个或多个额外的通道60,在其中压力流体在间隙16中被引导且可选地分布,例如被供应到阀壳体10的P接口,从而开辟了相位调节器的流体引导的设计方案的额外的可行性方案。一个或多个此类额外的通道60同样可设置在实施例的任意其它的情形中,例如象在第五个实施例中那样在将压力流体至中心控制阀的供应中,或例如在至储罐接口如储罐接口 Ta和Tb中的一个的排出中(仅作为示例)。相应的密封套50在一个或多个通道60的区域中仅须足够厚,从而可借助于相应的密封套50构成一个或多个通道60。
[0105]图11显示了中心区域中的第六个实施例的布置在凸轮轴I处的相位调节器,其中如在其它实施例中那样构成了凸轮轴I和转子7的抗扭式连结。图中显示了定子的两个盖罩4和6。如在其它的实施例中那样,转子7借助于中心式固定结构100与凸轮轴抗扭式地相连接。固定结构100轴向地伸入到转子7中,穿过转子7而进入到凸轮轴I的空心的端部部分中,并且在其连接部分12的区域中与凸轮轴I相连接,优选是螺旋式拧紧。固定结构100在朝向凸轮轴I的方向上(如在其它实施例中那样直接地对着凸轮轴I)轴向地挤压转子7,且由此建立了抗扭式连接。定子在其盖罩4的区域中相对于凸轮轴I并且在其盖罩6的区域中相对于固定结构100在其转角可调节性的范围中可移动,优选相应地可旋转滑动地支撑。定子和转子7如在其它实施例中那样实施,就此而言可参照第一个实施例的说明。
[0106]不同于目前所描述的实施例,固定结构100不由控制阀构成。在第六个实施例中,可控制转子7相对于定子的转角调节的控制阀关于定子-转子装置布置在外部,优选地紧邻在定子-转子装置的旁边。压力流体被供应给定子-转子装置的控制腔K1和K2 (图2)以实现压力加载,并且同样地经由环状间隙16从控制腔K1和K2排出以实现压力卸载。环状间隙16包括两个彼此邻接的轴向部分,其中一个在固定结构100与转子7之间构成,另一个在固定结构100与凸轮轴I的空心的端部部分之间构成。压力接口 P、关联于控制腔8的接口 A、关联于控制腔9的接口 B以及两个储罐接口 Ta和Tb通入到环状间隙16中。两个储罐接口 Ta和Tb依赖于外部的控制阀所占据的状态而同样相应地构成相位调节器的压力接口 P。在控制阀的第一状态中,压力流体由控制阀从由在控制阀的另一状态中构成储罐接口 Ta的压力接口 P流到环状间隙16中,并且经由环状间隙16和通入到环状间隙16中的由转子7的连接通道7a (图2)所构成的接口 A流到控制室K1中。在控制阀的第一状态中,在此期间控制腔K2同时经由在转子7中构成的连接通道(其通入口区域共同地构成了控制接口 B)流动到环状间隙16中,且由该处经由储罐接口 Tb朝向控制阀在压力上被卸载。在控制阀的第二状态中,压力流体由控制阀流经构成储罐接口 Tb的孔(其在这一阀状态中构成相位调节器的压力接口 P)流动到环状间隙16中,且通过环状间隙16和由转子7的另外连接通道构成的接口 B流动到控制腔K2中。同时,控制腔K1在压力上以如下方式被卸载,即压力流体由控制腔K1经由接口 A和环状间隙16以及储罐接口 Ta在朝向控制阀的方向上流出。
[0107]在环状间隙16中布置有密封套50,以便于将接口 A、B、P或者Ta和P或Tb流体式地彼此分开。如已说明的那样,依赖于外部控制阀的状态,储罐接口 Ta构成定子-转子装置的压力接口 P,或者储罐接口 Tb构成压力接口 P。此外,控制阀可构成为使其将压力流体同时引导至两个接口 Ta和TB,从而使得两个储罐接口共同地构成压力接口 P,以便于给两组控制腔K1和K2同时加载压力流体,并且将转子7保持在提前位置与延后位置之间的某一转角位置中。
[0108]密封套50包括第一密封接片51、第二密封接片52、第三密封接片53以及连接接片56,连接接片56在密封接片51与52之间轴向地延伸且将其彼此连接,密封套50还包括密封接片50,其在密封接片52和53之间轴向地延伸且将其彼此连接。密封接片52将接口 A和B彼此相对地密封。密封接片53针对着储罐接口 TA密封了接口 B和TB。结果,密封套因此将处于间隙16中的两组控制腔K1和K2流体式地彼此分开。接口 B和Tb在密封接片52和53之间在连接接片57的区域中轴向地通入到环状间隙16中。接口 A和Ta在接口B和Tb通入到其中的通过密封接片52和53所密封的间隙部分之外的左侧和右侧通入。
[0109]密封接片51伸入到在与凸轮轴I背对的一侧作为转子7处的环绕凸肩而形成的凹槽中。在装配状态中,固定结构100以固定凸肩轴向地对着转子7挤压,且在此同时地也对着密封接片51挤压。在该实施例中,固定结构100的固定凸肩不直接对着密封接片51施压,而是经由挤压体支撑在定子的外周(即其盖罩6)处。
[0110]密封套50以其密封接片51、52和53仅贴靠在转子7处和凸轮轴I的内周处。在密封套50与固定结构100的外周之间留有环状间隙61,其连接了接口 A与储罐接口 TA。在一种修改方案中,密封套50支撑在固定结构100的圆周处,且在密封套50的内周处形成至少一个轴向通道,该轴向通道在密封套50的内周面处敞开。更优选地,在此类修改方案中,可在密封套50的内周上分布式地构成多个这样的通道。一个或多个通道以如下方式代替环状间隙61,即一个或多个通道将接口 A和Ta彼此连接。该修改方案的优点是,密封套50径向向内地支撑在固定结构100处。在该实施例中,密封套50在其轴向长度上看去足够刚硬,以便于确保与转子7的内周面和凸轮轴I的内周面的对于密封而言所需要的接触压力。为此,密封套50可例如包括由密封接片51延伸直至密封接片53的刚硬的支承套,其利用弹性体材料进行重叠注塑,以便于获得具有所需弹性的密封接片51、52和53。该支承结构例如可由金属材料或足够硬的塑料形成。在另一修改方案中,这样一种支承套可直接以如下方式构成密封接片52或密封接片53,即,密封接片52或53通过相应的成形不是如在实施例中那样材料弹性地而是形状弹性地对着转子7或凸轮轴I的内周面进行挤压或相应地挤压。
[0111]图12和13显示了一种固定结构10,其与密封套50 —起由弹性体材料重叠注塑。密封套50包括密封接片51、52和53,以及在各自两个相邻的密封接片之间轴向延伸的连接接片56和57,它们将相应地在左侧和右侧毗邻的密封接片彼此连接。
[0112]如在其它实施例中那样,固定结构10同样地是相位调节器的控制阀的阀壳体10。控制阀与第一个实施例中的相符。通过重叠注塑所模制的密封套50在连接接片56和57的区域中具有在周向上分布的多个通道,其与阀壳体10的构成控制接口 A和B的控制通道的孔重合。以该方式,在用于定子-转子装置的装配状态中获得了在控制阀10与所围绕的转子之间的较短的低阻力的流体连接。
[0113]为了确保密封套50在固定结构10上的特别可靠的固定,固定结构10在其外周处在与密封套50的重合部分中具有呈凸纹状的例如滚花的表面,即带有多个平的突起部和相应的凹槽的粗糙的圆周70,其中弹性体材料在注塑中进入到所述凹槽中。由此,固定结构10和密封套50的接触面增大,且不仅在轴向上而且在周向上获得了这两个结构10和50之间的固定的形状配合。然而原则上,固定结构10的外周面在密封套50的区域中同样可以是光滑的。对于密封接片51-53还添加如下,即,密封接片51-53如在第一个实施例中那样径向向外地在朝向转子的内周面的方向上逐渐变细。
[0114]除了受保护的特征之外,第七个实施例的相位调节器与第一个实施例中的相符。因此,带有模制的密封套50的固定结构10例如可代替第一个实施例中的固定结构10和密封套50。
[0115]图14显示了第八个实施例的相位调节器的中心式固定结构10和固定在固定结构10的外周上的密封套50。密封套50与固定结构10分开地制成,且朝向固定结构10的外周被挤压或粘贴。挤压连接和粘贴连接71相应地可单独地或组合地实现。除所说明的特征之外,由固定结构10和密封套50构成的布置与第七实施例中的相符。
[0116]在图15中示出了第九实施例的中心式固定结构10和固定在其上的密封套50。固定结构10又由控制阀的阀壳体10与第一个实施例相符地构成。密封套50与固定结构10形状配合且摩擦配合地相连接。密封套50在其密封接片51、52和53的区域中具有接合元件72,其与固定结构10的接合配对元件73处于接合。就该接合而言,接合元件72是凸起,而接合配对元件53相应地是凹槽。在该实施例中,接合配对元件73是环绕着转动轴线R的呈槽状的通道。接合元件72构成了呈环状地环绕着转动轴线R的凸起。在该实施例中,密封接片51、52和53如在第三个实施例(图6)中那样在轮廓上呈菱形,其中,当固定结构10引入到转子7的中心通道中或者尤其是相位调节器装在凸轮轴处时,在外部的径向彼此相对的菱形颈部区域密封地贴靠在转子7的内周面处,且径向内部的菱形颈部区域构成接合元件72,也就是说每个密封接片51、52和53 —个接合元件。接合元件72和接合配对元件53在彼此接合中同样构成朝向固定结构10的密封。密封套50可在周向上被额外地固定,例如通过粘贴连接或额外的形状配合连接,以便于可靠地防止密封套50相对于固定结构10的扭转。
[0117]除所说明的特征之外,由固定结构10和密封套50构成的装置与第七个和第八个实施例中的相符。
[0118]图16显示了第十个实施例的相位调节器的中心式固定结构10和转子7。在转子7与固定结构10之间的环状间隙中定位且固定有密封套50。密封套50轴向地安装在固定结构10的端面IOa与转子7的端面7c之间。端面IOa是固定结构10的固定凸肩的内部环面区域。轴向相对的端面7c是转子7的凸肩面,转子7的中心通道的直径在其上降低。两个外部的密封接片51和53轴向贴靠在相应地面对的端面IOa和7c处,且针对外部环境密封了接口 A和B。中间的密封接片52彼此相对地密封了接口 A和B。密封接片51、52和53大致上呈矩形,即不逐渐变细。相应地有利的是,在密封套50实施为注塑套的情形中使用相比其它实施例较软的弹性体材料。然而在一种修改方案中,密封接片51至53可朝向转子7或固定结构10逐渐变细,然而其中需要考虑到,密封接片51和53密封地贴靠在端面IOa和7c处,密封套50于是一如既往地轴向地安装在端面IOa与7c之间,并且向外密封。除所说明的特征之外,相位调节器与第一个实施例中的相符。
[0119]在图17中,对第十一个实施例而言,转子7的中心通道的直径在多个台阶中降低,密封套50的每个密封接片对应一个台阶。密封套50又包括第一密封接片51、第二密封接片52和第三密封接片53,以及连接这些密封接片的连接接片56和57。密封套50如在先前的实施例中那样整体地轴向安装在固定结构10的端面IOa与转子7的端面7c之间,且在密封套50的轴向长度上通过与凸肩面IOa的接触和与凸肩面7c的接触向外针对外部环境而密封环状间隙16。区别于先前的实施例,密封接片51在其与端面IOa背对的一侧处贴靠在转子7的端面7d处,而密封接片52贴靠在转子7的另一端面7e处。除所提及的特征之外,该相位调节器与先前实施例(图16)中的相符。
[0120]图18显示了第十二个实施例的相位调节器,其与第一个实施例仅在密封套50上区别。在目前所说明的实施例中,相应的密封套50的密封效果至少大体上基于材料弹性,也就是说基于所使用的弹性体材料的弹性特征。在第十二个实施例中,密封效果至少大致上通过相应的成形且因此通过密封套50的形状弹性而获得。密封套50包括密封接片51、52和53,以及将密封接片彼此连接的连接接片56和57。密封套50尤其可由金属材料(例如弹簧钢)形成。密封接片51、52和53在轮廓上相应地有起伏。密封接片51、52和53中的每一个绕转动轴线R处在与固定结构10的外周面的密封接触和与转子7的内周面的密封接触中,以便于在环状间隙16中彼此相对地且针对于外部环境地密封接口 A和B。除所说明的区别之外,相位调节器与第一个实施例中的相符。
[0121]下面公开了在功能范围中有所减少的、在本申请中未被要求保护的密封套50。
[0122]图19显示了带有固定在其处的密封套50的固定结构10,其与第一个实施例中的密封套50的不同在于,第一个实施例中的密封接片51和连接接片56被略去。除该区别之夕卜,密封套50和固定结构10与第一个实施例中的相符。密封套50可容易代替第一实施例的密封套,其中,有缺陷的密封接片51被另外的单独的密封代替。
[0123]图20显示了带有密封套50的第一个实施例的固定结构10,其仅具有两个密封接片52与53以及连接这些密封接片的连接接片57。在该实施例中,接合元件59在连接接片57的区域中构成。
[0124]图21显示了这样的实施例,其中密封套50仅具有两个密封接片、即密封接片52和密封接片53,以及将这些密封接片51和52彼此连接的连接接片57。在转子和凸轮轴的连结中,密封接片52和53承担相对图1至18的实施例对于该处的密封接片52和53所说明的功能。根据图12和13的实施例,密封套50相应地布置在固定结构10的外周上。固定结构10以构成密封套50的弹性体材料来进行重叠注塑。固定结构10在重叠注塑的轴向部分中具有粗糙的圆周70,优选为呈凸纹状的表面,以便于改善与密封套50的固定连接。除所说明的区别之外,固定结构10和密封套50与图12和13所示实施例中的相符,从而可参照在该处的说明,并且此外还可参照第一个实施例。
[0125]在图22中示出了带有固定地布置在其处的密封装置50的固定结构10,密封装置50不作为密封套而是通过两个单独的密封接片52和53构成。固定结构10相应地在接口A与B和接口 B与Tb之间的轴向部分中以相应地构成密封接片52和53中的一个的弹性体材料进行重叠注塑。固定结构10在密封接片52和53之下径向环绕地相应地具有狭长的径向向外突出的肋,其以相应地在周向面处且相应地在两个轴向侧面处的弹性体材料进行重叠注塑。在一种改进方案中,在与密封接片52和53共同的同一注塑过程中,可与另一实施例的连接接片57相符地形成将这两个接片彼此连接的连接接片,并且单独的密封接片52和53由此改进成密封套。在固定结构10处的平的环绕肋的构造被看作形状配合连接的另一例子,通过其可例如代替第一个实施例的至少一个接合元件59和至少一个接合配对元件19的接合,或者在图12、13和21所示实施例中的粗糙的圆周面。
[0126]图23以等轴视图显示了带有同样经修改的密封套50的固定结构10,该密封套50如在图19至21所示的实施例中那样仅包括密封接片52与53以及将这些密封接片彼此连接的连接接片57。区别于其它的实施例,该密封套50不会轴向地朝向固定结构10被推上或拔出,而是由侧面来进行安装。为了该目的,密封套50被轴向地划分,该划分被标以50a,从而使得其可克服其弹性回位力被充分地弯曲,并且在弯曲的状态中可由一侧径向地放置在固定结构的外周上。密封套50可有利地具有至少一个接合元件,例如至少一个接合元件59 (如在第一个实施例中那样),其在密封套50的安装中被压到固定结构10的构成接口 B的孔中。如在图21和22所示的实施例中那样,固定结构10与第一个实施例相符地由布置在中间的控制阀的阀壳体10构成。在装配过程中与固定结构10相连接的密封套50中的每一个可根据图23所示的实施例具有划分50a,以便于可由侧面绕固定结构23放置。然而优先考虑未划分的密封套50。
[0127]图24显示了带有相对第一个实施例经修改的定子-转子装置的相位调节器。带有集成的过滤装置30和集成的锁止机构40的中心式固定结构10与第一个实施例中的相符。在环状间隙16中同样布置有第一个实施例的密封套50。区别于第一实施例,定子3仅是两件式的。中间件5和盖罩6单件式地形成。
[0128]锁定机械装置同样不同于第一个实施例。锁定机械装置包括锁定销83,其容纳在转子7的阶梯钻孔中,且在轴向上被引导。销钉83可在压力腔84的压力加载的情形中克服锁定弹簧85的力而从在图24中占据的锁住位置中移动到释放位置中,以便于可在朝向延后位置的方向上移动转子7。为了该目的,销钉与最近的延后腔1(2流体连通。除由延后腔1(2中的一个的加载之外,包括锁定销83的锁定机械装置与DE102011004539中的相符。
[0129]区别于图24所示的锁定机械装置,第一个实施例(图1-)中的锁定机械装置具有特别之处。因此,锁定销80容纳在转子7中的简单的、非阶梯式的钻孔中,并且被轴向地引导。该钻孔在第一个实施例的转子7中构成盲孔,使得锁定弹簧82紧邻地支撑在转子7处,而不是如在图24的实施例中那样支撑在被使用的支撑元件86处。由于锁定弹簧82紧邻在转子处(在第一个实施例中紧邻在盲孔的由转子7构成的后壁处)的支撑,取消了单独的用于制造和装配的支撑元件,例如支撑元件86。此类支撑元件通常由塑料制成,由此增加了如下危险,即支撑元件86在相位调节器的运行中会轴向移动,且由此可能将轴向的摩擦压力施加到定子3 (在图24中为定子盖罩4)的相对而置的端面上。在第一个实施例的锁定机械装置的情形中,这通过在转子7处的直接支撑来防止。另一区别在于,在第一个实施例中压力腔81直接毗邻于定子3 (此处为定子盖罩4)的锁定孔处,而锁定销80的限定了压力腔81且因此被加载以在其中存在的压力的端面直接与定子端面(此处为定子罩盖4)轴向相对而置。此外由于公差确保了压力腔81与定子3的锁定孔处在流体连通中,锁定销80在锁定状态中进入到锁定孔中,从而使得锁定销80的浸入到锁定孔中的端面被加载以来自压力腔81的压力流体。结果,获得了一种锁定机械装置,其如在图24所示的实施例中那样同样可靠地被锁定和解锁,然而另一方面其在设计上被简化,针对所说明的摩擦问题被改善,且同样因为这两个原因而更耐用。压力腔81可与相邻的控制腔K2相连接,或直接与B接口相连接。
[0130]相对于图24所示的实施例还补充如下,即相位调节器具有托架75,其在面对凸轮轴I的带有凸缘的端部处伸入到在固定结构10的固定凸肩与转子7之间的轴向间隙中。托架84的该凸缘以垫圈的形式起作用。其在装配中截住摩擦力,且由此卸载以其在相位调节器的装配中保护转子7或凸轮轴I的固定设备。此外,托架75向后封闭了在其中布置有扭转弹簧17的空间。拖架75以该方式同样充当了对于扭转弹簧17折断的情况而言的防护装置。最后,托架75同样还可被用作转角传感器,其转角位置且进而转子7相对于定子3的转角位置可借助于传感器来检测。
[0131]附图标记列表
[0132]I凸轮轴
[0133]2机器壳体
[0134]3 定子
[0135]4驱动齿轮
[0136]5 叶轮
[0137]5a定子蹄块
[0138]6 盖板
[0139]7 转子
[0140]7a连接通道
[0141]7b连接通道
[0142]7c 端面
[0143]7d 端面
[0144]7e 端面
[0145]8转子叶片
[0146]9-
[0147]10固定结构、阀壳体
[0148]IOa 端面[0149]11端面封壁
[0150]12连接部分
[0151]14阀弹簧
[0152]15控制元件
[0153]16环状间隙
[0154]17扭转弹簧
[0155]18扩大的壳体部分
[0156]19接合配对元件
[0157]20阀活塞
[0158]21活塞入口
[0159]22 空腔
[0160]23活塞出口
[0161]24补偿供应部
[0162]25联结机构
[0163]26 凹槽
[0164]27 凹槽
[0165]28扩大部、扩大的活塞部分
[0166]29流体连接
[0167]30流体连接
[0168]31过滤罩结构、外罩
[0169]32过滤罩结构、底部
[0170]33-
[0171]34过滤入口
[0172]35-
[0173]40锁止机构
[0174]41锁止体
[0175]42锁止弹簧
[0176]50密封套
[0177]50a 划分
[0178]51密封接片
[0179]52密封接片
[0180]53密封接片
[0181]54密封接片
[0182]55密封接片
[0183]56连接接片
[0184]57连接接片
[0185]58-
[0186]59接合元件
[0187]60 通道[0188]70粗糙的圆周
[0189]71粘结连接
[0190]72 凸起
[0191]73 凹槽
[0192]74
[0193]75 托架
[0194]80锁定销
[0195]81压力腔
[0196]82锁定弹簧
[0197]83锁定销
[0198]84压力腔
[0199]85锁定弹簧
[0200]86支撑元件
[0201]A控制接口
[0202]B控制接口
[0203]D定子的转向
[0204]K1提前腔
[0205]K2延迟腔
[0206]P压力接口
[0207]R转动轴线、中心轴线
[0208]Ta储罐接口
[0209]Tb 储罐接 口。
【权利要求】
1.用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器,所述相位调节器包括: a)能由所述曲轴旋转式驱动的定子(3), b)能由所述定子(3)围绕转动轴线(R)旋转式驱动的转子(7),其与所述定子(3)构成了能被加载压力流体的第一控制腔(K1)和第二控制腔(K2),以便于能够绕所述转动轴线(R)相对于所述定子(3)来调节所述转子(7), c)固定结构(10;100),其轴向地延伸通过所述转子(7)以用于所述转子(7)与所述凸轮轴(I)的抗扭式连接,并且与所述转子(7)以及在相连接的状态中可选地还与所述凸轮轴⑴一起构成了环状间隙(16), d)第一密封接片(51)、第二密封接片(52)和第三密封接片(53),它们相应地绕所述转动轴线(R)延伸,并且是弹性松软的, e)在所述第一密封接片(51)与所述第二密封接片(52)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第一流体接口(A,P,7a),所述压力流体能通过所述第一流体接口供应给所述第一控制腔(Kl), f)在所述第二密封接片(52)与所述第三密封接片(53)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第二流体接口(B,TB,7b),所述压力流体能通过所述第二流体接口从所述第二控制腔(K2)中排出,和 g)固定在所述转子(7)或所述固定结构(10;100)处的密封套(50),其单件式地构成所述密封接片(51,52,53)以及在所述密封接片(51,52,53)之间轴向地将这些密封接片彼此连接的连接接片(56,58),其中,在所述连接接片(56,57)中的至少一个的区域中构成所述流体接口 (A, P, 7a, B, TB,7b)中的一个。
2.根据权利要求1所述的相位调节器,其特征在于,包括用于所述压力流体的控制的控制阀,所述控制阀具有在所述转子(7)中轴向地延伸的构成所述固定结构(10)的阀壳体(10),以及能在所述阀壳体(10)中轴向移动的阀活塞(20),其中,所述阀壳体(10)具有用于所述压力流体到所述阀壳体(10)中的供应的压力接口(P)、与所述第一控制腔(K1)相连接的第一控制接口(A)、与所述第二控制腔(K2)相连接的第二控制接口(B),以及用于所述压力流体从所述阀壳体(10)中排出的储罐接口(TA,Tb),并且所述阀壳体(10)的接口中的一个、优选为所述第一控制接口(A)构成所述第一流体接口(A,P,7a)或在所述环状间隙(16)中与该环状间隙相连,并且所述阀壳体(10)的接口中的另一个、优选为所述第二控制接口(B)构成所述第二流体接口(B,TB,7b)或在所述环状间隙(16)中与该环状间隙相连接。
3.根据权利要求1或2所述的相位调节器,其特征在于,所述密封套(50)具有接合元件(59),所述固定结构(10)或所述转子(7)具有接合配对元件(19),所述接合元件(59)与所述接合配对元件(19)处于形状配合或摩擦配合的、优选为形状配合且摩擦配合的接合中,其将所述密封套(50)轴向地或周向地固定在所述固定结构(10)或所述转子(7)处,其中,接合元件(59)与接合配对元件(19)中的一个是凹槽,而另一个是伸入到所述凹槽中的凸起。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述第一流体接口(A,P,7a)或所述第二流体接口(B,TB,7b)构成所述接合配对元件,并且压力流体能流经所述接合元件(59)。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封接片(51,52,53)中的至少一个伸入到所述固定结构(10)或所述转子(7)的环绕着所述转动轴线(R)的凹槽(73)中,或者所述密封接片(51,52,53)中的至少一个具有环绕着所述转动轴线(R)的凹槽,所述固定结构(10)或所述转子(7)的环绕着所述转动轴线(R)的凸起伸入到所述凹槽中。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封接片(51,52,53)、优选地还有所述连接接片(56,57)是通过所述固定结构(10)的外周(70)或所述转子(7)的内周的由塑料的重叠注塑获得的注塑接片。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封套(50)利用径向挤压而固定在所述固定结构(10)的外周(71)或所述转子(7)的内周上。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述固定结构(10; 100)在从所述环状间隙(16)中伸出的部分中具有环绕着所述转动轴线(R)的凸肩,所述凸肩能在朝向所述转子(7)的方向上轴向地夹紧以实现转子(7)和凸轮轴(I)的抗扭式连接,并且所述密封接片(51,52,53)中的一个或所述密封套(50)的另一密封接片径向地伸入到在所述转子(7)与所述固定结构(10; 100)的凸肩之间的环绕着所述转动轴线(R)的间隙中,使得所述凸肩在所述转子(7)和凸轮轴(I)的连接状态中经由所述密封接片(51)轴向地对着所述转子(7)施压,并且所述密封接片(51)密封了所述环状间隙(16)。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封接片(51, 52, 53)中的至少一个在朝向所述固定结构(10; 100)的外周面或所述转子(7)的内周面的方向上优选呈锥状地逐渐变细。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的相位调节器,其特征在于,至少所述密封接片(51,52,53)是通过注塑工艺共同形成的由弹性体材料构成的注塑接片,其中,所述密封套(50)可选地包括由金属或塑料构成的支承套(300),所述支承套(300)与所述密封接片中的一个或多个、优选地与所述密封接片中的每一个进行重叠注塑。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封套(50)包括作为集成式组成部分的用于清洁所述压 力流体的过滤装置(300)。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述过滤装置(300)构成所述连接接片中的至少一个,或者所述密封套(50)的弹性松软的材料构成用于与所述支承结构不可释放地固定连接的过滤装置(300)的支承结构。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封接片(51,52,53)、优选地还有所述连接接片(56,57)是由塑料以注塑形成的注塑接片,所述过滤装置(300)通过所述塑料的重叠注塑而与所述注塑接片中的至少一个固定地相连接。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述密封套(50)具有至少一个轴向延伸的、在所述密封套(50)的周向面处优选敞开的用于引导所述压力流体的通道(60)。
15.根据权利要求中I到14任一项所述的相位调节器,其特征在于,所述转子(7)在径向上具有比所述固定结构(10; 100)更大的热膨胀,使得所述环状间隙(16)的径向宽度在温度升高的情形中增大,并且所述密封套(50)通过弹性变形来至少部分地补偿所述环状间隙(16)的径向宽度的·由此而引起的变化。
【文档编号】F01L1/344GK103573319SQ201310314234
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月24日
【发明者】克劳斯·韦尔特, 尤韦·迈尼希 申请人:斯瓦本冶炼厂汽车股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1