用于调整内燃机的气门正时的调整装置的制作方法

本发明涉及一种用于调整机动车辆，优选摩托车或者小型摩托车的内燃机(例如汽油或柴油发动机)的气门正时的调整装置，所述调整装置具有驱动轮和与凸轮轴固定的或能与凸轮轴固定地装配的从动部段，所述驱动轮直接地或者间接地与内燃机的输出轴抗扭地连接或能够抗扭地连接。

背景技术：

由现有技术原则上已知这种被装配在内燃机的凸轮轴的端部上的调整装置，例如形式为根据叶片单元结构的液压凸轮轴调整装置。例如，在专利文献de10253496a1中公开了这种凸轮轴调整装置。

这种已知的液压凸轮轴调整装置由于液压式的控制和其相对复杂的结构特别适合用在汽车应用方面，但是不太适合成本低廉的内燃机，尤其在小型发动机的机动车(例如，诸如摩托车或小型摩托车的双轮车辆)的范围内的内燃机，因为在这些小型车辆中液压性能明显较低或发动机电子装置相对于私人车辆或载重货车明显受到限制。尤其地，采用这种凸轮轴调整装置的价格高昂的换档致动器会导致如在汽车领域所熟知的内燃机更加不适合在双轮摩托车中使用。

此外还有已广为人知的机械凸轮轴调整装置，但这种凸轮轴调整装置具有包括相对多的组件的相对复杂的机构/机构件。

技术实现要素：

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种凸轮轴的调整装置，这种调整装置一方面应具有尽可能少的部件并且能够被价格低廉地制造，且另一方面在调整装置的运行过程中对其进行操作过程时由内燃机消耗的功率应尽可能地低。

所述技术问题通过权利要求1的特征来解决，其中驱动轮这样地通过离心力操作装置可转动地与从动部段连接，使从动部段在运行时能够相对于驱动轮、根据驱动轮的转速、在(第一)转动角范围内转动至提前位置或滞后位置。

离心力操作装置具有多个离心件，优选两个、特别优选多于两个，其中每个离心件的质量重心/质量中心的被设置为偏心于驱动轮和/或从动部段(即，偏心于驱动轮和/或从动部段的旋转轴线)。由此使离心力操作装置的构造尤其简单。

另外，离心件在第一容置区域中可摆动地/可转动地支承在驱动轮上的第一支承位置上。在这种情况下，至少一个离心件优选能够绕着第一支承位置在一定的(第二)转动角范围内转动。由此，实现了对离心件相对于驱动轮的特别稳定的支承。

此外，离心件在第二容置区域中通过形状配合式连接与从动部段连接。在这种情况下，所述形状配合式连接被这样设计，使各自的离心件相对于从动部段在径向方向上可移动地导引。由此使调整装置的构造尤其简单。

离心件通过与驱动轮固定连接的运动销或连接销(也被称为支承销)被支承在驱动轮上构造的支承位置处。此外，每个离心件通过运动销形状配合地在从动部段中的径向延伸的槽中被可移动地导引。由此，仅仅需要在从动部段中，优选在从动部段的端侧设置槽，以便使从动部段与至少一个离心件建立有效连接。因此，离心件根据本发明在第二容置区域中通过形状配合式连接与从动部段连接，并且分别通过运动销(它形状配合地在从动部段中径向延伸的、被设计为长槽的槽中被可移动地支承运动销)在从动部段中被形状配合地可移动地导引。由此实现了价格特别低廉的支承。

根据本发明实现了离心力致动的、非连续的双叶片调整装置，这种调整装置主要被使用在摩托车的单气缸发动机或单气缸内燃机中。因此，针对尤其能够被成本低廉地制造的内燃机实现内燃机的输出轴和凸轮轴之间的可靠的相位调整。

其他有利的实施方式在从属权利要求中要求得到保护并在下面被详细地阐述。

有利的是，驱动轮和从动部段相互同轴地布置。由此进一步简化了调整装置的构造。

此外，从动部段直接地构成凸轮轴的端部区域，即集成地/材料一体地与凸轮轴连接，进一步简化了调整装置的构造。

如果支承位置以及运动销是偏心的，即被布置在至少一个离心件的质量重心外，从而至少一个离心件在超出确定的转速阈值的情况下通过在其上施加的离心力/离心作用力自动地向外运动，则实现了在提前位置和滞后位置之间的特别简单的切换。

在这方面，有利的是，离心力操作装置具有两个离心件，由此使驱动轮和从动部段之间的连接更加稳定。如果离心件优选沿着驱动轮的圆周均匀分布地布置，则实现了离心力操作装置的尽可能平衡的设置。

此外，还有利的是，第一离心件相对第二离心件被弹性地预压紧，其中复位弹簧以一定的预压紧力将离心件彼此预压紧。尤其地，复位弹簧被设计为螺旋弹簧。由此，在内燃机的静止位置中保证了离心力操作装置的起始位置。

如果从动部段通过轴向端部区域插入驱动轮的通孔中，则实现了调整装置的特别紧凑设计。在这方面，特别有利的是，从动部段和驱动轮的端侧/端面在轴向方向上被设置为彼此齐平。

如果离心力操作装置还具有至少一个将驱动轮在提前位置和/或滞后位置处相对于从动部段在转动方向上封闭/固定的制动单元，则调整装置在相应的端部位置中被可靠地支承。

根据本发明的另外的实施方式，还有利的是，构成用于离心件的连接销/支承销被固定在从动部段中/与从动部段连接，并且容置离心件的运动销的槽取而代之地被安置在驱动轮中。在这方面，还有利的是，至少一个制动单元具有弹性地被预压紧的止动体，其中所述止动体能卡在驱动轮中的配属于提前位置或滞后位置中的凹槽中。球体尤其能被用作所述止动体。由此使制动单元的构造尤其简单。

附图说明

下面，根据结合附图来阐述本发明。

附图为：

图1是根据本发明的有利的实施例的调整装置的等轴图，其中驱动轮、从动部段还有离心力操作装置都能够被清楚地看出，

图2是图1中所示的调整装置的侧视图，

图3是图1和图2的根据本发明的调整装置的前视图，其中驱动轮的端侧和从动部段的端侧都可被清楚观察到，并且离心力操作装置的离心件的可旋转的支承被示出，

图4是根据图3的前视图，其中在图示中离心力操作装置的两个离心件的其中一者以及将这两个离心件的预压紧的复位弹簧被省略，这样在从动部段的槽内的被拿出的离心件的运动销的布置和两个在驱动轮中的属于制动单元的凹槽能够被观察到，

图5是类似于图2中所选择的调整装置的侧视图，其中，但是此处的调整装置被设置为相对于图2旋转一定角度范围，

图6是根据图1的按照本发明的调整装置的纵向剖视图，其中剖切面平行于调整装置的旋转轴线并与该旋转轴线相隔，且该剖切面延伸穿过离心件的支承位置和制动单元延伸，其中制动单元的内部结构也能被观察到，

图7是已经在图6中示出的调整装置在纵向方向上的等轴图，其中在剖切面中能够观察到两个离心件的布置，

图8是根据本发明的调整装置的立体的纵向剖视图，其中此处的调整装置被这样地剖切，使剖切面沿着旋转轴线延伸并同时沿着两个离心件(在此为清楚起见被省略)的运动销延伸，

图9是根据图8的在纵向方向上剖切调整装置所得的侧视图，其中此时采用两个离心件，并被剖切地示出，

图10是根据图9的在纵向方向上剖切的调整装置的等轴图，

图11是如在第一个实施例的调整装置中所使用的驱动轮的单独的立体图，

图12是图11中所示的驱动轮的前视图，

图13是如在第一个实施例的调整装置中所使用的从动部段的等轴图，以及

图14是从动部段的前视图，其中尤其能观察到从动部段的端侧，其中，容置离心力操作装置的运动销的两个槽在运行中形状配合地插入该端侧中。

附图仅仅是示意性的本质并仅被用于理解本发明。相同的部件以相同的参考标号标记。

具体实施方式

在图1中能够从整体上观察根据本发明的调整装置。调整装置1用于调整/设定内燃机的气门的气门正时/正时。为了清楚起见在这里未示出内燃机，但优选设计为单气缸内燃机。所述内燃机是摩托车的发动机。

调整装置1具有驱动轮2。驱动轮2在这里被设计为外齿形的正齿轮或圆柱齿轮。驱动轮2以常规的方式被用于抗扭地容置环形牵引器件，即链(备选地也可以是皮带)、牵引传动器件(链传动装置或皮带传动装置)，所述装置在此为了清楚起见未被进一步示出。因此，驱动轮2在内燃机的运行状态中通过牵引器件抗扭地与调整装置1的输出轴/曲轴连接。

调整装置1除了驱动轮2还具有与凸轮轴固定的从动部段3。该从动部段3在本实施例中为凸轮轴18的集成组件，即材料一体式组件。在此为了清楚起见未示出的另外的实施方式中，也可行的是，所述与凸轮轴固定的从动部段3在成形过程中与凸轮轴18分离，并且在调整装置1装配时才与内燃机的凸轮轴18抗扭地安装在一起。

由于在图1中所选的从动部段3与凸轮轴18的集成式的设计方案，凸轮轴18的多个用于操作内燃机的不同的进气或排气阀的凸轮19同样与从动部段3集成在一起。

驱动轮2这样地通过离心力操作装置4旋转地与从动部段3连接，使从动部段3根据驱动轮2的转速相对于驱动轮2在提前位置和滞后位置之间的转动角范围内转动。如同样在图1中可见，离心力操作装置4具有两个离心件5a和5b，这两个离心件相同地成形。分别构成离心力质量块/离心力重量块的离心件5a和5b沿着关于驱动轮2/从动部段3的旋转轴线17(图2)的圆周分布地(错移180°以及旋转180°)布置。第一离心件5a与第二离心件5b一样地被成形，并且以相同的方式被容置/固定在驱动轮2和从动部段3上。

第一离心件5a被安装在驱动轮2上的第一支承位置6a上。第二离心件5b被安装在驱动轮2上的第二支承位置6b上，其中该第二支承位置被设置为沿着圆形圆周线与第一支承位置6a偏移180°。如可在图4中特别清楚地观察到，每个支承位置6a、6b被设计为通过支承销20a、20b来实现，所述支承销20a、20b将离心件5a、5b容置/可摆动地支承在第一容置区域21上。因此，第一离心件5a绕着第一支承销20a可转动地/可摆动地支承在驱动轮2上。第二离心件5b绕着第二支承销20b可转动地/可摆动地支承在驱动轮2上。

每个支承销20a、20b在旋转轴线17的轴向方向上远离驱动轮11的端侧11/端面延伸。由于清楚起见未被进一步示出的第一离心件5a的重心在圆周方向上以及在径向方向上被相对于第一离心件5a的通过支承销20a构成的旋转轴线偏移错开地布置。第二离心件5b同样在圆周方向上以及在径向方向上被相对于第二离心件5b的通过支承销20b构成的旋转轴线偏移错开地布置。

各个离心件5a的第一容置区域21被设置为在根据图1-图10的静止位置中。所述静止位置对应于凸轮轴18的提前位置。在另一实施方式中，所述静止位置对应于滞后位置。在静止位置中观察，在支承位置6a、6b的径向内部运动销7a、7b被安装/固定在离心件5a、5b的第二容置区域23上。所述第一运动销7a平行于相应的离心件5a、5b的支承销20a、20b延伸。由于第一运动销7a平行于旋转轴线17延伸，所以支承销20也平行于所述旋转轴线17延伸。第一运动销7a在轴向方向上延伸，直至它形状配合地伸入在从动部段3的端侧12中的第一槽8a中。第二运动销7b同样在轴向方向上延伸，直至它形状配合地伸入在从动部段3的端侧12中的第二槽8b中。

如例如在图4、13和14中可见，每个槽8a、8b被设计为长槽，该长槽沿着关于旋转轴线17的径向线在径向方向上延伸。因此，第一运动销7a相对于从动部段3在径向方向上可移动地支承在第一槽8a内部，并且第二运动销7a相对于从动部段3在径向方向上可移动地支承在第二槽8b内部。在图4中第一运动销7a被安置在第一槽8a内部的属于从动部段3的提前位置/静止位置的位置上。

如果超过了预定的转速阈值(即，使驱动轮2及从动部段3旋转的第一最小转速)，则离心件5a或5b中的每一者在径向方向上由于在其重心上作用的离心力/离心作用力(由于离心件5a或5b的重心被设置为偏心于从动部段3的驱动轮2的旋转轴线17)向外偏移。在这种情况下，离心件5a和5b绕着在驱动轮2上的支承位置6a和6b旋转预定的第二转动角范围至摆动位置，所述摆动位置与静止位置区别开，其中运动销7a或7b同时在两个槽8a和8b内部在径向方向上向外转移/移动。在这种情况下，由于运动销7a和7b绕着各自的支承位置6a和6b旋转，运动销7a或7b不仅只在纯粹的径向方向上移动，也在旋转轴线17的圆周方向上相对于从动部段3移动一定量。这使得在驱动轮2和从动部段3之间相对转动第一转动角范围，该转动角范围与第二转动角范围相关。在由此实现的滞后位置处，从动部段3以转动角范围被转动地相对于驱动轮2安置。在摆动位置处，每个离心件5a、5b紧贴在与驱动轮2固定连接的止挡销24上。在所述滞后位置属于静止位置的另外的实施方式中，摆动位置属于提前位置。

此外，如在图1中还能够清楚可见的是，两个离心件5a和5b的两个运动销7a和7b通过设计为螺旋弹簧的复位弹簧16被弹性地彼此预压紧。在此，复位弹簧16被设计为拉力弹簧，并因此使离心件5a和5b在运行中在关于它们的运动销7a和7b方面通过一定的弹性预压紧力被彼此挤压。因此，除了离心件5a和5b的惯性之外，复位弹簧16和制动单元13的预压弹簧22的弹簧力能够确定使离心件5a或5b从静止位置/提前位置自动切换到摆动位置/滞后位置中的最小转速。

在图9中还可以看出，从动部段3以及由此凸轮轴18通过从动部段3的轴向端部区域9被移进形式为圆形贯穿孔/贯穿洞的中央通孔10中。另外，此处还能够观察到，驱动轮2的端侧11与从动部段3的端侧12在离心件5a、5b一侧齐平。

如在图6和7中进一步所示，每个离心件5a和5b还配属有制动单元13，其中在此为了清楚起见仅示出第二离心件5b的制动单元13，但是第一离心件5a的第一制动单元13具有相同的结构和功能。制动单元13具有预紧弹簧22和形式为球的止动体14。预紧弹簧22通过端部紧贴止动体14，通过与第一端部对置的第二端部在被设计为盲孔的容置孔中被支承在第二离心件5b中。在提前位置及滞后位置处，止动体14被卡在驱动轮2的凹槽15中，这样在提前位置及滞后位置中必然会施加一定的最小调整力，以便使离心件5a或5b能够离开提前或滞后位置再次运动。在图6中，止动体14咬合/卡在属于提前位置的具有球部段形状的凹槽15中。

为了完整起见还应该提到的是，出于清楚显示考虑此处未被示出的另外的实施例，还可能的是，在构造中示出的凸轮轴18/从动部段3的槽8a/8b和(连接支承销20a、20b的)销连接部也能够被替换。因此，在另外的实施方式中，构成用于离心件5a、5b中的一者的支承位置6a、6b的连接销/支承销20a、20b被固定在从动部段3中/与该从动部段3连接，并且取而代之地，容置离心件5a、5b的运动销7a、7b的槽8a、8b被安置在驱动轮2中。

而且，在其他实施方案中，甚至在离心力操作装置4中设置多于2个离心件5a、5b。

换句话说，本发明由此包括受离心力控制的两点式凸轮轴调整装置(具有离心力操作装置4的驱动轮2)，该两点式凸轮轴调整装置将主要在发动机启动时和在内燃机的较低发动机转速时较高的气门冲突性降低。这个概念基于如下工作原理：离心重块(离心件5a和5b)在运行时在凸轮轴18和链轮或驱动轮2之间形成转动。随着发动机转速的增加并且在超过换挡转速之后，离心重块5a和5b的运动使凸轮轴18相对于驱动轮2的位置转动。离心重块接着在朝向外径方向移动至端部止挡件(止挡销24)。端部止挡件24位于驱动轮2中。在这种情况下，链旋转的传输始终是由链轮或驱动轮2通过连接销(支承销20a、20b)至离心重块5a和5b进行，以及还通过运动销7a、7b和槽8a、8b至凸轮轴18。通过离心重块5a、5b的位置的改变，借助在槽8a、8b中的运动销7a、7b产生在驱动轮2和凸轮轴18之间的转动。该转动最终表示为驱动轮2和凸轮轴18之间的调整角度。调整装置1由此与转速相关地从基本位置(静止位置)切换至具有最大调整位置(摆动位置)。在最终位置处的制动可以考虑通过另外的制动装置(制动单元13)来实现(球弹簧单元)。

凸轮轴18和驱动轮2应在轴向上彼此尽可能地齐平，其中驱动轮2提供两个链接销20a、20b的容置部。应该有两个或多个离心重块5a、5b被安置为对称于旋转轴线17，并且通过各自的连接销20a、20b与驱动轮2固定地连接。离心重块5a、5b通过各自的运动销7a、7b连接在凸轮轴18上，所述运动销嵌在离心重块5a、5b中且切线地形状配合地通过槽8a、8b与凸轮轴18连接。在这种情况下，通过尽可能远地朝外设置的(连接驱动轮2/离心重块5a、5b的)销位置来实现最大的离心力作用。离心重块5a、5b的最大向外移动通过额外地装配在驱动轮2中的端部止挡件24限制。悬挂在凸轮轴18中间的复位弹簧16预定双翼板(凸轮轴调整装置)的基本位置。备选地，复位弹簧16也可以设计为(由板弹簧材料制成的)扭转弹簧，该扭转弹簧优选直接连接在离心重块5a、5b上。

能通过各自的借助制动单元13实现的最终位置止挡来确保两个所述的调整角度(即，调整位置)，以抵抗作用的凸轮轴变换力矩。所述制动单元13由在离心重块5a、5b中集成的具有预紧弹簧22及形式为球形的止动体14的盲孔和两个位于驱动轮2中的凹陷部15构成。止动体14嵌入相应的半球形的凹陷部15(两个调整位置为：在较低的发动机转速时的偏好位置(静止位置)和在较高发动机转速时的最大的调整位置(摆动位置))中。制动单元13用于确保所期望的(驱动轮2相对于凸轮轴18的)最终位置，这样能够更好地获取凸轮轴变换力矩。由于凸轮轴变换力矩伴随着较高的发动机转速的递增，离心重块5a和5b的惯性应该能够防止制动单元13的不被期望的脱离。

附图标记列表

1调整装置

2驱动轮

3从动部段

4离心力操作装置

5a第一离心件

5b第二离心件

6a第一支承位置

6b第二支承位置

7a第一运动销

7b第二运动销

8a第一槽

8b第二槽

9从动部段的轴向端部区域

10通孔

11驱动轮的端侧

12从动部段的端侧

13制动单元

14止动体

15凹槽

16复位弹簧

17旋转轴线

18凸轮轴

19凸轮

20a第一支承销

20b第二支承销

21第一容置区域

22预紧弹簧

23第二容置区域

24止挡销