专利名称：控制正时调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制正时调节装置，该装置用于调节凸轮轴相对于用于驱动凸轮轴的前置驱动系的相位。这种控制正时调节装置包括钟罩形元件以及在装入位置上与凸轮 轴联接的毂元件，该钟罩形元件以旋转相位可变化调节的方式与毂元件联接，其中，通过止 挡结构确定毂元件能相对于钟罩形元件绕与凸轮轴轴线同心的调节轴线转动的调节角度 范围。
背景技术：
US 2003/0070639A1公开了一种上述类型的控制正时调节装置。该控制正时调节 装置包括通过分配阀机构调控的多个调节室，这些调节室处于毂元件与钟罩形元件之间限 定的间隙内并通过径向隔板彼此隔开。在这些调节室内设置有叶片元件，所述叶片元件将 各自的调节室以调节活塞的方式分成第一和第二调节腔部分。通过压力油通道向各调节 室输送压力油，这些压力油通道构造在毂元件的区域以及凸轮轴携带该毂元件的端部区域 内。在所公开的这种控制正时调节装置中，调节角度范围通过调节室的起止挡面作用的端 壁确定。JP 2002-213262同样公开了一种用于相对于凸轮轴驱动系调节凸轮轴的相位的 控制正时调节装置。该控制正时调节装置也包括钟罩形元件及构造在钟罩形元件的内部区 域内的多个调节室。这些调节室内插入与毂元件整体构成的叶片元件。通过上述控制正时调节装置可实现的所要求的调节角度大小取决于发动机技术 上大量的实际情况。典型的是用于改变进气门凸轮轴的控制时间的控制正时调节装置的调 节角度必须大于用于排气门凸轮轴的控制正时调节装置的调节角度。
发明内容
本发明的目的在于提供解决方案，通过所述解决方案从生产技术的观点出发为提 供有利调整的控制正时调节装置而得到优点。上述目的根据本发明通过一种用于调节凸轮轴驱动系内凸轮轴的相位的控制正 时调节装置得以实现，该控制正时调节装置具有-毂元件，-钟罩形元件，该钟罩形元件以旋转相位可变化调节的方式与毂元件联接，其中， 通过止挡结构确定毂元件能相对于钟罩形元件转动的旋转相位的调节角度范围，-多个调节室，所述多个调节室处于毂元件与钟罩形元件之间限定的间隙内并通 过径向隔板彼此隔开，以及-叶片元件，所述叶片元件在径向上各自插入所分配的调节室内并将所述调节室 分成第一和第二调节腔部分，-其中，该控制正时调节装置的特征在于，以如下方式彼此调整调节室的位置和周 长以及叶片元件的布置，即，能够根据叶片元件分配到调节室的情况确定至少两个不同大小的调节角度范围。由此可以以有利的方式直接在通过将毂元件相应装入钟罩形元件组装控制正时调节装置时，才确定可以通过该控制正时调节装置实现的最大调节角度范围。在根据本发明的方案基础上，因此可以通过结构相同的部件，产生既适用于与进 气门凸轮轴联接，也适用于与排气门凸轮轴联接，但却提供通过内部止挡限制的不同最大 调节角度的控制正时调节装置。根据本发明特别优选的实施方式，径向隔板构造在钟罩形元件上，并且叶片元件 锚定在毂元件上。径向隔板在这种情况下直接通过与钟罩形元件整体加工的结构形成。叶片元件最好在周向方向上测量的壁厚基本上相同。这些叶片元件可以与毂元件 整体构成或者需要时略微滑动装入毂元件的相应携动缝隙内。叶片元件在环绕的运动间隙 内最好设有密封件。根据本发明可以使控制正时调节装置产生至少两个不同的最大调节角度范围的 方案，特别是可以通过调节室的周长基本上相同大小实现，但这些调节室和/或者所分配 的叶片元件却以不均勻的间距设置在毂元件上。根据本发明的控制正时调节装置最好既可以用于进气门凸轮轴，也可以用于排气 门凸轮轴，其中，钟罩形元件和毂元件被构成为，使得可根据毂元件装入钟罩形元件的情况 确定进气门凸轮轴和排气门凸轮轴最佳的最大调节范围。控制正时调节装置在这种情况下 可以被构成为，使得第一接合配置中的调节范围约为25度，并且第二接合配置中的调节范 围约为31度。特别是在上述的调节角度范围中的钟罩形元件可以形成五个调节室。
由下面结合附图的说明得到本发明的其他细节和特征。其中图1示出用于说明根据本发明的控制正时调节装置在形成小调节角度范围的配 置状态下核心方案的示意图，图2示出类似于图1的示意图，但用于说明提供大调节角度范围的配置状态，图3示出根据本发明的控制正时调节装置在提供尽可能大的调节角度范围的第 一配置状态下另一方案的示意图，图4示出用于说明提供略小的调节角度范围的配置状态的示意图，图5示出用于说明提供更小的调节角度范围的配置状态的另一示意图。
具体实施例方式图1中仅在核心部件的结构方面示意示出的控制正时调节装置用于调节凸轮轴 相对于驱动该凸轮轴的凸轮轴驱动系的相位。该控制正时调节装置包括在装入位置上与凸 轮轴联接的毂元件1。控制正时调节装置还包括钟罩形元件2，该钟罩形元件2在其相对于 毂元件1的旋转相位方面与毂元件1以可变调节的方式联接。控制正时调节装置包括多个调节室3、4、5、6、7，所述调节室处于毂元件1与钟罩 形元件2之间限定的间隙内并通过径向隔板8、9、10、11、12彼此隔开。这些调节室3、4、5、6、7内插入叶片元件13、14、15、16、17并将调节室大致分成第 一和第二调节腔部分31、32 ；41,42 ；51,52 ；61,62 ；71、72。通过部分起止挡面作用的调节室3、4、5、6、7的端壁确定两个部件1、2的旋转相位可彼此相对改变的调节角度范围。这里所示的控制正时调节装置的特征在于，以如下方式彼此调整各自调节室3、4、 5、6、7的位置和决定叶片元件13、14、15、16、17运动自由度的周长以及叶片元件13、14、15、 16、17在毂元件1上的布置，即，可根据叶片元件13、14、15、16、17分配到调节室3、4、5、6、7 的情况确定至少两个不同大小的调节角度范围。根据本发明在控制正时调节装置的安装过程的框架内将叶片元件13、14、15、16、 17分配到各自调节室3、4、5、6、7。因此基于根据本发明的观点，如已经详细介绍的那样，由 完全结构相同的主要部件提供通过这些部件形成最大调节角度的不同的控制正时调节装置。可以本身公知的方式使第一和第二调节腔部分31、32 ；41,42 ；51,52 ；61,62 ；71、 72加载压力油。与此相关特别是可以参阅开头所引用的申请人的US 2003/0070639A1。在图1所示控制正时调节装置的配置中，通过叶片14、15和17止挡在面向这些叶 片的径向隔板8、9和11的端面上确定所示的调节状态。在毂元件1相对于钟罩形元件2 返回旋转的情况下，在这种情况下可以达到的端位通过叶片元 件13、14和16止挡在面向这 些叶片元件的径向隔板8、9和11的端面上来确定。图2示出控制正时调节装置的一种配置状态，其中在使用与图1的控制正时调节 装置中相同部件情况下，可以达到毂元件1相对于钟罩形元件2转动的调节角度范围，该调 节角度范围大于根据图1的配置方式的调节角度范围约6度。在这里所示的配置状态中， 叶片元件13分配给调节室7。与此相应，叶片元件14、15、16、17分配给调节室3、4、5和6。 在这种配置状态中，叶片元件14、15和17起止挡结构的作用，它们确定这里所示的毂元件1 相对于钟罩形元件2的配置状态。在毂元件1相对于钟罩形元件2返回旋转时，产生可以 大于图1配置状态中的旋转角范围。在图1和2所示根据本发明的控制正时调节装置中，无论是起转子作用的毂元件 1还是起定子作用的钟罩形元件2，均“不对称”地构造。毂元件1和钟罩形元件2可以这样构成，使相应数量的调节室3、4、5、6、7可以具 有不同的配置状态，其中，这些配置状态各自在可能的调节角度范围方面有所不同。在这种 方案的基础上，在使用结构相同的原始部件情况下，可以相当细分地实现多个在因此可达 到的调节角度范围方面不同的控制正时调节装置。图3同样大大简化地示出处于一种配置状态下的控制正时调节装置，这种配置状 态可以使毂元件1相对于钟罩形元件2的转动产生尽可能大的调节角度。仅用于图示说明 示出，在这种配置状态下毂元件包括由其携带的叶片元件13、14、15、16、17在内既处于最 大的向前旋转的旋转位置上，也处于初始旋转位置上。但实际情况是，每个调节室3、4、5、6、 7内仅有一个叶片元件13、14、15、16、17。图4示出与根据图3的实施例相同的部件组成的控制正时调节装置的一种配置状 态，其中毂元件1相对于钟罩形元件2在这种情况下可止挡限制的转动角度小于图3所示 的配置状态的转动角度。这里所示毂元件1相对于钟罩形元件2转动的端位通过叶片元件 14止挡在面向该叶片元件14的径向隔板10的端壁上来确定。在毂元件1相对于钟罩形 元件2返回旋转时，在这种情况下可以达到的端位通过叶片元件16止挡在面向该叶片元件 16的径向隔板8的端壁上来确定。
图5示出根据本发明的控制正时调节装置的第三配置状态，其中毂元件1可相对 于钟罩形元件2转动的调节角度范围再次小于图4所示的配置状态的调节角度范围。在该实施例中，叶片13处于调节室或室5内。该旋转位置在这种情况下特别是通 过叶片元件14止挡在面向该叶片元件14的径向隔板11的端壁来确定。在返回旋转的情 况下，毂元件1相对于钟罩形元件2的端位通过叶片元件16止挡在面向该止挡元件16的 径向隔板9的端壁来确定。根据本发明的控制正时调节装置背后的核心方案在于，不同于以往在钟罩形元件 和叶片元件的布置方面所使用的相同间距方案，并通过毂元件的叶片相应地角度相关地分 配给钟罩形元件实现机械上不同的止挡位置并因此调节角度限制。后面的介绍首先假设循环变量“i”。这种循环变量是1至η范围内的自然数，其 中，η是调节叶片的数量，或者调节室的数量。设计时最好借助基本调节角度WB确定定子的基本角度SB。如果现在将所要求 的分级角度D(i)与上述定子基本角度SB相加，那么产生不同的定子角度S(i)，其中，i = (1···η)且η表示调节叶片的数量。总和为(i)XWB+SW+S(2)...+S(n) = 360°。
部分和WB+S(i) = T(i)，其中，T(i)表示改变的间距角度。为实现最大的调节角 度，改变的角度间距均勻分布在转子和定子(毂元件和钟罩形元件)上。也可以在转子和 定子上设想不同变化的间距。在基本位置上，转子上具有附图标记(i+2)的叶片嵌入具有附图标记(i+12)的室 内。这种安装条件得到调节角度范围WB(O)。如果在安装转子和定子时以一个角度间距偏 移，从而具有附图标记(i+2)的叶片嵌入具有附图标记(i+13)的室内，那么在适当选择分 级角度D(i)的情况下可将机械止挡之间调节角度范围变为WB(I)。同样适用具有附图标记(i+2)的叶片嵌入具有附图标记(i+14)的调节室或室内 等，其中，因此直至η产生不同的安装可能性。在轴向上嵌入盖内的锁紧机构中，在转子内与安装旋转T(i)相应的锁紧销与不 等距的且因此与锁紧销类似的外部法兰孔旋转。将盖内的锁紧孔根据角度分配到转子内的 锁紧销可以通过用于盖的工具分成两部分实现1.在第一加工步骤中在圆盘上产生锁紧几何形状。2.在第二加工步骤中在法兰构造成型时工具以角度T(i)旋转外部轮廓。因此法兰构造与定子内的转子位置相互确定。通过转子和定子上述的角度分配以 及不同的转子和定子位置可以上述方式配对，在数量比较少的转子和定子方案中形成极其 不同的调节角度限制。这样使最大调节角度的机械限制即使在存在工具的情况下，也可以 仅通过改变安装位置而改变。因此不需要附加新增成本的工具。根据本发明的方案为气门传动机构和发动机热力学的优化创造了很大的构造自 由度。转子/定子利用批量的或近似批量的工具——也就是在极其经济的条件下制造。此 夕卜，这一点也在取样时提供了明显降低的成本优势并通过利用节省时间的加工技术和近似 批量部件早期试验的可能性缩短了开发时间。
权利要求
控制正时调节装置，用于调节凸轮轴相对于凸轮轴驱动系区段的相位，该控制正时调节装置具有毂元件(1)，钟罩形元件(2)，其以旋转相位可变调节的方式与所述毂元件(1)联接，其中，通过止挡结构确定调节角度范围，所述毂元件(1)能够相对于所述钟罩形元件(2)转动的旋转相位在该调节角度范围内，多个调节室(3、4、5、6、7)，它们处于所述毂元件(1)与所述钟罩形元件(2)之间限定的间隙内并通过径向隔板(8、9、10、11、12)彼此隔开，以及叶片元件(13、14、15、16、17)，它们在径向方向上各自插入到一个所分配的调节室(3、4、5、6、7)内并将该调节室(3、4、5、6、7)分成第一和第二调节腔部分(31、32；41、42；51、52；61、62；71、72)，其特征在于，所述调节室(3、4、5、6、7)的位置和周长以及所述叶片元件(13、14、15、16、17)的布置被彼此调整，使得能够根据所述叶片元件(13、14、15、16、17)分配到所述调节室(3、4、5、6、7)的情况而确定至少两个不同大小的调节角度范围。
2.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述径向隔板(8、9、10、11、 12)锚定在所述钟罩形元件(2)上，并且所述叶片元件(13、14、15、16、17)锚定在所述毂元 件⑴上。
3.根据权利要求1或2所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述叶片元件(13、14、15、16、17)在周向方向上具有相同的壁厚。
4.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述叶片元件(13、14、15、16、17)与所述毂元件整体构成。
5.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述叶片元件(13、14、15、 16、17)装入到构造在所述毂元件(1)内的空隙中。
6.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述调节室的周长大小相同。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的控制正时调节装置，其特征在于，以不均勻的 圆周间距布置所述调节室。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的控制正时调节装置，其特征在于，以不均勻的 圆周间距布置所述叶片元件(13、14、15、16、17)。
9.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述控制正时调节装置既 能够用于进气门凸轮轴也能够用于排气门凸轮轴；并且所述钟罩形元件(2)和所述毂元件 (1)被构造为使得能够根据所述毂元件(1)安装到所述钟罩形元件(2)的情况来确定对于 所述进气门凸轮轴和所述排气门凸轮轴设置的最大调节范围。
10.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，第一接合配置中的调节范 围约为25° ；并且第二接合配置中的调节范围为31°。
11.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，在所述钟罩形元件⑵内 构造有五个调节室(3、4、5、6、7)。
12.根据权利要求1所述的控制正时调节装置，其特征在于，所述毂元件(1)在装入位置上与凸轮轴联接，并且所述钟罩形元件与驱动系区段联接，所述驱动系区段与所分配的 内燃机的曲轴以1/2的驱动比同步。
全文摘要
本发明涉及一种控制正时调节装置，该装置用于调节凸轮轴相对于为驱动凸轮轴而设置的前置驱动系的相位。本发明的目的在于提供一种解决方案，其从生产技术的观点出发对于提供有利调整的控制正时调节装置是有优点的。上述目的根据本发明通过一种用于调节凸轮轴驱动系内凸轮轴的相位的控制正时调节装置得以实现，该控制正时调节装置具有毂元件；钟罩形元件，其以旋转相位可变化调节的方式与毂元件联接，其中，通过止挡结构确定毂元件相对于钟罩形元件可转动的旋转相位的调节角度范围；多个调节室，它们处于毂元件与钟罩形元件之间限定的间隙内并通过径向隔板彼此隔开；以及叶片元件，它们在径向上各自插入到所分配的调节室之一内并将该调节室分成第一和第二调节腔部分，其中，该控制正时调节装置的特征在于，调整调节室的位置和周长以及叶片元件的布置，使得能够根据叶片元件分配到调节室的情况确定至少两个不同大小的调节角度范围。
文档编号F01L1/46GK101835958SQ200880104020
公开日2010年9月15日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年8月23日
发明者贝恩德·洛依特, 赖纳·奥特斯巴赫, 迈克尔·魏瑟尔 申请人:谢夫勒科技有限两合公司