具有用于借助滑槽为带有遮盖部的液压通道压力卸载的锁止销的凸轮轴调节器的制作方法

本发明涉及一种凸轮轴调节器，也就是优选根据叶片室结构方式/叶片室类型的液压凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器用于机动车(例如客车、载重汽车、公共汽车或农业商用车)的内燃机，例如汽油发动机或柴油发动机，凸轮轴调节器具有定子、在定子内部以能扭转的方式受支承的转子以及与定子连接的锁定盖，其中，在转子中容纳有能液压操纵的锁定元件，该锁定元件在至少一个锁止位置中以锁止转子相对定子的扭转的方式嵌接到锁定盖中，并且在至少一个解锁位置中如下地布置，即，转子能相对定子扭转，其中，锁止销在至少一个与锁定元件液压连接的液压通道中以如下方式起作用，即，液压通道依赖于锁止销的定位地与回流箱连接或者与回流箱分开。

背景技术：

在原理上，这种凸轮轴调节器已经由现有技术在不同的实施方案中公知。这种凸轮轴调节器在此可以整合在内燃机的正时传动装置中，并且例如设置用于链或皮带传动装置。

由现有技术公知的DE 10 2005 024 242 A1公开了一种用于可变地设定内燃机换气阀的配气正时的设备。该设备具有与曲轴处于驱动连接的驱动元件和与凸轮轴处于驱动连接的从动元件，其中，在驱动元件与从动元件之间构造有至少一个压力室，并且其中，压力室通过抗相对转动地布置或构造在从动元件上的叶片分成两个相互作用的压力腔。也存在第一和第二压力介质线路，其中，借助第一压力介质线路可以将压力介质导向第一压力腔或从该第一压力腔中导出，并且其中，借助第二压力介质线路可以将压力介质导向第二压力腔或从该第二压力腔中导出。锁定设备也存在于该设备中，锁定设备具有构造在从动元件或驱动元件上的容纳部、构造在另外的构件上的滑槽、布置在容纳部中的锁定销和弹簧，该弹簧使得锁定销朝向在其上构造有滑槽的构件的方向压挤。锁定销在从动元件相对于驱动元件的受限定的锁定位置的情况下嵌接到滑槽中，其中，锁定销可以通过滑槽的压力介质加载部被挤回到容纳部中，并且其中，至少一个压力介质连接部设置在滑槽与压力腔之间或在滑槽与附属于压力腔的加载以压力介质的压力介质线路之间，以使得驱动元件被从锁定位置中拉出。每个压力介质连接部都借助正好一个压力介质通道实现，其中，压力介质通道在一侧与压力室或压力介质线路连接并且在另一侧与滑槽连接，其中，两个连接部中的一个连接部建立在从动元件相对驱动元件的各个位置中，并且其中，另一个连接部和压力介质通道与锁定销之间的连接部仅在如下情况下建立，即，当从动元件相对驱动元件位于锁定位置中时。

此外，本申请人在尚未公开的内部的现有技术得知，液压通道(也被称为控制通道)经由一种切换阀来控制，并且液压通道(也被称为C通道)的卸载通过空心栓进行。

然而，由现有技术公知的实施方案有缺陷，这是因为使用了相对复杂的切换阀(例如单独的附加的C端口，其中，存在用于锁定栓/锁定元件的特有的控制通道)，还导致液压介质(例如油)在液压通道中的长的流淌路径。由于所使用的切换阀的相对复杂的结构形式和相对长的流淌路径，使得流动阻力(也就是在流动通道中的阻力)相对高，因此可能在进行从锁止位置到解锁位置的切换和/或反向切换时出现过长的负载时间。特别是在发动机停止时，在此需要保证液压通道/C通道通过液压通道的开口朝向回流箱的快速卸载。在此，也应在发动机启动时实现液压通道相对回流箱的迅速关闭/阻隔，以便凸轮轴调节器尽可能快地进入到解锁位置中，在该解锁位置中转子能再次相对定子扭转。

技术实现要素：

因此，本发明任务在于，消除由现有技术公知的缺陷并且保证在发动机启动期间液压通道相对回流箱的快速且可靠的关闭/阻隔特性。

根据本发明，该任务如下地解决，即，液压通道具有在锁定盖中引入的第一通道区段，其中，第一通道区段和锁止销如下地构造并且相对彼此布置，即，锁止销在至少一个第一端部定位中在液压通道中存在第一压力区域的情况下通过靠置在锁定盖上来使液压通道相对于回流箱密封。

由此，锁止销和锁定盖本身直接作为密封元件例如在锁止位置中使用。锁止销本身可以在结构上明显更简单且更紧凑地设计。这又促成在锁止与解锁位置之间进行切换和反向切换时锁定系统的更快速的响应特性。

其他有利的实施方式在从属权利要求中要求保护并且在下面详细阐述。

根据另一实施方式有利的是，为了从锁止位置切换到解锁位置，锁止销能在第一端部定位与第二端部定位之间沿轴向方向于转子内部移动，锁止销直至出现特定的第一液压压力值都位于/移动至/安置在该第一端部定位中，锁止销在达到第二液压压力值(第二液压压力值优选大于第一液压压力值)的情况下位于/移动至/安置在该第二端部定位中。因此，能实现特别节省空间的结构方式和如下的锁止销，该锁止销不仅在第一端部定位而且也在第二端部定位中都以锁止的方式作用并且使得液压通道与回流箱分开。

此外，锁止销如下地设置，即，锁止销在中间定位中，也就是在第一与第二端部定位之间的移动定位中，使得液压通道与回流箱以液压的方式连接。能分别设定的中间定位依赖于出现在液压通道中的液压压力值，其中，在超过第一液压压力值的情况下，液压通道中的液压压力值越高，锁止销就以更接近的方式朝向第二端部定位的方向偏移/移动/定位，直至在达到第二液压压力值时锁止销到达第二端部定位中。这意味着，利用锁止销同时也提供了压力卸载阀/压力卸载单元，通过压力卸载单元可以在液压通道内部构建和消除液压压力(根据锁止销的位置)。由此能够实现特别简单且节省空间的系统。

联系上下文有利的是，锁止销具有面朝锁定盖的第一端面，该第一端面在第一端部定位中密封地贴靠在第一通道区段上。此外，由于这种端面而使得第一通道区段在锁定盖中可以尽可能简单地设计，由此凸轮轴调节器的制造进一步得到简化。

在此有利的是，锁止销具有在凸轮轴调节器的运行状态中背离锁定盖的第二端面，该第二端面在第二端部定位中在转子侧在回流箱相对于液压通道密封的情况下进行贴靠。由此以简单的方式提供了锁止销的第二止挡部，以便即使在运行期间在相对于回流箱的高运行压力(也就是第二液压压力值)的情况下隔断/关闭回流箱。在此，优选在解锁位置中占用第二端部定位，在锁止位置中占用第一端部定位，其中，能够使用分别用于在解锁位置与锁止位置之间往复切换的中间定位。

此外，如果第一端面呈环形地构造且在第一端部定位中利用子区域加载以在液压通道中调节出的液压压力，那么尤其可以进一步改善在锁止位置与解锁位置之间的切换特性。因此，出现在液压通道中的液压压力并不作用到整个第一端面上，而是仅作用到第一端面的一部分上，因此，为了使锁止销移动首先必须达到比在液压压力在整个第一端面上作用的情况下更高的压力值。因此，第一端面的另外的第二和/或第三子区域在该第一端部定位中并未加载以出现在液压通道中的液压压力。这具有如下优点，即，由于使锁止销运动所需的较高的液压压力值水平，使得在达到第一液压压力值时锁止销明显更快地加速和运动。那么，当锁止销从锁定盖抬升时，整个第一端面加载以在液压通道中出现的液压压力，由此实现对锁止销的附加的加速。在第一与第二端部定位之间的各个中间定位中，出现在液压通道中的液压压力作用到整个第一端面上。于是，在第二端部定位中，相应的液压压力/液压压力值也作用到整个第一端面上。

联系上下文也有利的是，锁止销的第一端面光滑/平坦地构造，由此进一步简化在第一端部定位中的密封。

此外，如果锁止销构造为空心销且具有在轴向方向上贯通的通孔，那么锁止销在第一与第二端部定位之间的中间定位中的液压连接部能特别简单地实施。

联系上下文还有利的是，锁止销具有减小通孔横截面的流动阻碍部。流动阻碍部优选在通孔中(在轴向方向上观察)以毗邻第一端面的方式布置。因此，通孔从第一端面区域中的第一直径朝着第二端面区域中的第二直径扩大。由此可以特别有效地调设流量。

联系上下文还有利的是，流动阻碍部的轴向宽度小于锁止销的长度。为此替选或附加地，当流动阻碍部的面积大小小于通孔的面积大小时，能够实现在凸轮轴调节器的各锁止或解锁位置中液压通道相对回流箱的特别有效的阻隔和连接。

此外，如果锁止销局部或全部由塑料材料和/或金属材料制造，那么锁止销此外可以特别轻且抗磨损地实施，这在响应时间方面也有利。

此外优选将通孔设计为钻孔，也就是贯通钻孔，由此进一步简化了通孔的制造。

有利的是，通孔如下地布置和设计，即，在锁止销的第一端部定位中阻挡液压介质的穿流。由此，可以特别迅速地构建出用于在锁止位置与解锁位置之间进行切换的锁止销区域中的压力，且不会使得一定的份额通过通孔泄出。

如果液压通道的第一通道区段与在转子中引入的第二通道区段也以液压方式连接，那么锁止盖仅需在一定的圆周区域上配设第一通道区段，由此进一步减小其制造费用。优选该第一通道区段被压制出或铣削出或以烧结技术制造。

此外有利的是，锁止销以如下方式弹簧预紧，即，锁止销在锁止位置中(在第一端部定位中)以使液压通道与回流箱密封、支撑的方式贴靠在锁定盖上。由此在锁止位置中保证了密封，其在为了产生解锁位置进行压力构建期间以可复现的方式直接位于第一端部定位中。由此进一步缩短了切换时间。

附图说明

现在接下来结合多个附图来描述本发明，与附图相关联地阐述多个实施方式。其中：

图1示出根据本发明的按照第一实施方式的凸轮轴调节器的前视图，其中，从在其上布置有锁定盖的那一侧示出了凸轮轴调节器，并且凸轮轴调节器处于锁止位置中，在该锁止位置中，锁定元件嵌接在透明示出的锁定盖的锁定滑槽中；

图2示出锁止销的端面的在图1中以II标记的区域的局部视图，其中，特别是能看到锁止销靠置在第一端部定位中，在该第一端部定位中，锁止销的通孔与液压通道以液压的方式分开；

图3示出如在图1中所示那样的根据本发明的凸轮轴调节器的前视图，但是现在是在摘除锁定盖的情况下；并且

图4示出在图1中使用的锁定盖的侧视图，其从内侧，也就是在运行状态中面朝转子的那一侧示出，并且特别是能清晰地看到第一通道区段的走向以及该第一通道区段相对锁定滑槽的布置。

附图仅是示意性的并且仅用于理解本发明。相同的元件配设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中可以清晰地看到按照第一实施方式的根据本发明的凸轮轴调节器1。凸轮轴调节器本身在原理上如在DE 10 2005 024 242 A1中所公开的设备那样地实施，因此该文献的公开内容应当被视为整合到本申请中。与之相应地，凸轮轴调节器1设置用于机动车的内燃机，并且不仅具有定子2而且具有转子3，该定子在运行状态中优选借助正时传动装置(皮带或链传动装置)与内燃机的曲轴抗相对转动地连接并且能被该正时传动装置驱动，该转子在运行状态中与内燃机的凸轮轴紧固并且在定子2的内部以能扭转的方式受到支承。在转子中容纳有能液压操纵的第一锁定元件4以及同样能液压操纵的第二锁定元件5。第一以及第二锁定元件4和5在锁止位置中分别以如下方式嵌接到与定子2抗相对转动地连接的锁定盖6中，即，在该锁止位置中避免/锁止住转子3相对于定子2的扭转。这些锁定元件4和5在凸轮轴调节器1的解锁位置中以如下方式布置，即，转子3能相对于定子2扭转。在此，锁止位置实施为中间锁定定位，因此在锁止位置中转子3的叶片7居中地布置在分别构造在定子2中的工作腔8中。

此外，在锁定盖6与转子3之间构造有液压通道9。该液压通道9具有在下面标记为第二通道区段11的通道区段，该通道区段在转子3的(在运行状态中)面朝锁定盖6的那侧上成形/引入/铣削出。第二通道区段11与输入部/输入开口12液压连接，该输入开口12又与输送泵连接。液压通道9此外具有与第二通道区段11(液压)连接的第一通道区段10，该第一通道区段10在此通过呈通道形的留空部构造于在运行状态中面朝转子3的端侧上。如在图1中还可看到的那样，滑槽状成形的第一通道区段10在两个彼此沿圆周相间隔的区域处沿着径向方向从基本呈环形的第二通道区段11向内朝着输出开口13延伸。

在输出开口13中以能在轴向方向上移动的方式布置有锁止销14。输出开口13基本上也在轴向方向上延伸(也就是说沿着凸轮轴调节器1的转动轴线)。液压通道9的第二通道区段11一方面与两个锁定元件4和5液压连接，并且另一方面与第一通道区段10液压连接。锁止销14以如下方式布置并且以如下方式作用到液压通道9上，即，液压通道9依赖于锁止销的所在定位地能与为简明起见在此未示出的回流箱连接或能与该回流箱分开。第一通道区段10和锁止销14以如下方式构造并且相对彼此布置，即，锁止销14在至少第一端部定位中如其在图1和图2中所示那样地通过靠置在锁定盖6上而在液压通道中设定了第一压力区域的情况下使液压通道9相对于回流箱密封。

为了从锁止位置切换到解锁位置，锁止销14在第一端部定位与第二端部定位之间以能沿轴向方向在转子3内部移动的方式受支承，锁止销14直至出现特定的(在液压通道9中测量的)第一液压值都位于该第一端部定位中，锁止销在达到大于第一液压压力值的第二液压压力值的情况下位于该第二端部定位中。不仅在第一端部定位中而且也在第二端部定位中，锁止销14都以锁止的方式/阻断的方式作用到液压通道9上，并且阻止从液压通道9朝向回流箱的压力流体流或反方向的压力流体流。

如此外结合图2和图3可以清晰地看到的那样，锁止销14具有大致圆状的外周面。锁止销14在中央具有实施为贯通钻孔的通孔15，通孔15在整个长度上以贯通的方式贯穿锁止销14。

如此外结合图1和图2可以清晰地看到的那样，通孔15以如下方式在锁止销14中引入并且锁止销14在第一端部定位中以如下方式利用呈环形的且作为密封面起作用的第一端面17贴靠在引入第一通道区段10中的凸出区域16上，即，没有液压介质在液压通道9与通孔15之间流动。

借助凸出区域16使得第一通道区段10中断并且因此在几何形状上分成了两个部分。凸出区域16基本上呈圆形地构造并且形成基本上圆状的凸起，该基本上圆状的凸起构造有平的表面，锁止销14以其第一端面17如其在图2中可以看到的那样地面式地贴靠在该平的表面上。因此在凸出区域16与第一端面17的第一子区域18之间的接触形成了密封部。在第一端部定位中，换句话说，通孔15与液压通道9以液压的方式分开。

在第二子区域19和第三子区域20中，第一通道区域10在第一端部定位中遇到第一端面17并且在此处以液压通道9的液压压力作用到第一端面17上。特别优选的是，第二和第三子区域19和20二者都大约占据第一端面17的总面积的三分之一。基于该设计方案，锁止销14由于具有通孔15也被称为空心销。

流动阻碍部21直接在通孔15中毗邻第一端面17。换句话说，在第一端面17的区域中通孔15构造有流动阻碍部21。流动阻碍部21仅在锁止销14的特定的长度上延伸，其中，流动阻碍部21的(第一)直径向着锁止销14的背离第一端面17的第二端面扩大至第二直径，该第二直径大于第一直径。

为简明起见在此未示出的第二端面在锁止销14的第二端部定位中再次贴靠在相对转子固定的构件上，也就是说，在转子侧再次在使回流箱相对于液压通道9密封的情况下进行贴靠。锁止销14还以如下方式借助同样为简明起见在此未示出的弹簧元件以弹簧弹性的方式预紧，即，锁止销朝着锁定盖6的方向从输出开口13被挤压出。弹簧元件的弹簧力以如下方式选择，即，锁止销14在第一压力区域中在特定的第一液压压力值之下支撑在第一端部定位中。

为了从锁止位置切换到解锁位置，首先液压通道9中的液压压力一直升高直至在液压通道9内部达到第一液压压力值。当超过第一液压压力值时，第一端面17被抬升离开凸出区域16并且释放通孔15。

因此可以实现，在锁止销14的第二与第一端部定位之间的中间位置/中间定位中，液压介质在液压通道9与回流箱之间流淌。由于抬升，液压通道9的相应的液压压力不再仅作用到锁止销14的第二和第三子区域19和20上，而是作用到整个第一端面17上，也就是说也作用到第一子区域18上，由此提高了抵抗弹簧元件的力。因此，在从锁止位置切换到解锁位置时实现锁止销14的更迅速的移动。

如果液压通道9中的液压压力进一步提高到大于第一液压压力值的第二液压压力值，那么锁止销14止挡在第二端部定位中。在该第二端部定位中锁止销再次使得液压通道9与回流箱阻隔开。同时，第一和第二锁定元件4和5在第二端部定位中都从锁定盖6中的滑槽容纳部挤压出，由此转子3能相对定子2扭转。

当从解锁位置重新切换到锁止位置时，压力首先在输入线路12上降低，由此同样地，压力在液压通道9的区域中并且进而在第一端面17上降低，直到锁止销14由于弹簧元件的弹性作用再次运动回到第一端部定位中。由此，再次促成实施为锁定栓的两个锁定元件4和5移入到锁定盖6中的相应的滑槽容纳部22中。输入开口12相对锁止销14的布置又在图3中特别直观地示出。

在图4中还可以清晰地看到第一通道区段10的走向，该第一通道区段10沿着圆周以相对两个滑槽容纳部22错开的方式布置。

换句话说，空心栓(锁止销14)因此能与阻碍部/流动阻碍部21整合在凸轮轴调节器1的C通道(第一通道区段10)中，从而可以实现，在锁定位置/锁止位置中，借助滑槽(具有凸出区域16的第一通道区段10)遮盖阻碍部开口(通孔15)。在运行状态中，空心栓14使C通道10相对箱/回流箱密封。在低于最低压力时，空心栓14由于弹簧元件的弹簧力而运动并且进而使得C通道10向箱敞开。在开始离开锁定定位/锁止位置时，阻碍部开口15被遮蔽。因此实现了，在发动机启动时可以在C通道10中进行压力构建，而油/液压介质并不直接流淌经过阻碍部21，特别是在稀油的情况下直接流淌经过阻碍部可能会导致启动功能方面的问题。由于在该定位中局部遮蔽了栓/空心栓14的压力面(端面17)而需要较高的压力，以使栓14运动。由于随后释放较大的作用面(整个栓头部的圆环面，紧接着在栓下沉时)作用到栓14上的力作用由于油压仍然增强。因此促成在启动时即使在粘度很小的情况下也会快速且可靠地关闭C-T端口。栓14的启动和关闭动力学的调整经由弹簧力的设计以及从遮蔽的栓表面/端面到释放的表面的协调的设计来实现。

空心栓优选具有轴向贯通部(优选作为钻孔的通孔15)。该贯通部15可以配设阻碍部21。阻碍部21的定位根据需要在轴向能自由选择。阻碍部21的轴向宽度在此优选小于栓14的栓长度/长度。阻碍部21的面积大小(直径)小于通孔15的面积大小/直径。栓的材料可以根据需要是塑料或材料。滑槽(第一通道区段10)和凸出区域16如下地在盖/锁定盖6中装入，即，在锁定位置/锁止位置中也存在栓14至C通道10的连接，并且仅实现对栓14的阻碍部钻孔15/21的遮盖。栓14优选具有光滑的头部，也就是光滑/平坦的端面17，优选没有凹陷部，以避免至阻碍部钻孔15中的横向流入。横向流入需要C通道10中的特殊的凹陷部/特殊的凸出区域16，以便在重置为移出锁定定位的情况下流到阻碍部开口15中。

附图标记列表

1 凸轮轴调节器

2 定子

3 转子

4 第一锁定元件

5 第二锁定元件

6 锁定盖

7 叶片

8 工作腔

9 液压通道

0 第一通道区段

11 第二通道区段

12 输入开口

13 输出开口

14 锁止销

15 通孔

16 凸出区域

17 第一端面

18 第一子区域

19 第二子区域

20 第三子区域

21 流动阻碍部

22 滑槽容纳部