专利名称：用于可变调整换气阀控制时间的装置和用于该装置的螺栓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可变调整内燃发动机换气阀的控制时间的装置，其具有-驱动元件，其可与内燃发动机的曲柄轴组成驱动连接，-从动元件，其可与内燃发动机的凸轮轴组成驱动连接并且相对于驱动元件可回转地设置，和-至少一个前侧盖，其设置在驱动元件或者从动元件的轴向的前侧面并且借助至少一个第一螺栓抗扭地与驱动元件或者从动元件连接，-其中在侧盖前面设置弹簧元件，并且-其中螺栓具有螺纹段、固定段和用于装配工具的咬合段，弹簧元件的一段咬合在固定段上。此类装置例如在DE102009041768中有所描述。
背景技术：
在现代的内燃发动机中应用了用于可变地调整换气阀的控制时间的装置，也被公知为凸轮轴调节器，以能够在最大提前位置和最大滞后位置之间可变地形成凸轮轴相对于曲柄轴的在限定的角度范围内的相位。凸轮轴的凸轮习惯上贴靠在凸轮从动件，比如杯型杵，摇臂或者摇杆上。凸轮轴转动时，凸轮将转动传递给凸轮从动件，凸轮从动件又操作换气阀。通过凸轮的位置和形式因此确定了换气阀的打开时间段和打开幅度，还有打开时间和关闭时间。用于得到在不同的转速状态和负载状态下的优化的控制时间的，凸轮轴相关于曲柄轴的角位移，表示为凸轮轴调节。凸轮轴调节器的结构的变形例如根据所谓的回转电机原理进行工作。这里定子和转子设计为，共轴放置并相对于彼此互相可移动。定子和转子共同形成液压腔室对。腔室对在这里每个由定子的腹板进行了限定并且通过转子的翅片分为两个互相相对的压力腔室，压力腔室的容积通过转子相对于定子的相对-转动，相反的被改变。在最大调节位置里，各翅片贴靠在定子的边缘侧的腹板之一上。转子的相对-转动通过翅片的调节实现，此时液压媒介或者压力介质，比如油，通过压力介质管道导入到腔室对的其中一个腔室里并把翅片推开。压力管道通向各翅片的两侧，使得液压介质导入到各压力腔室里。通过转子的调节，在转子上固定的凸轮轴例如调节到提前方向，也就是说换气阀的较早的打开时间。通过转子在相反方向上的调节，凸轮轴相对于曲柄轴调节到滞后方向，也就是说换气阀的较晚的打开时间。在基础位置上(典型的在进口调节时的“滞后的”控制时间和在出口调节时的“提前的”控制时间)，在电机停止时弹簧负载的销钉锁定调节器，在运行时这种锁定被液压地打开。当使用作为出口凸轮轴调节器在“提前的”控制时间具有最终位置时，还要在凸轮轴调节器上设计复位弹簧，其支持达到被锁定的最终位置。一般来说在凸轮轴调节器中应用了很多不同的螺栓。借助螺栓在正端面上固定两个盖子在凸轮轴调节器上，凸轮轴调节器在轴向上限定了压力腔室。此外，螺栓中的两个， 设计用于复位弹簧的悬挂。弹簧的悬挂理论上在凸轮轴调节器的背对螺栓头的侧面上实现，从而翻转过程是必要的。
发明内容
本发明的任务在于，简化用于可变调整内燃发动机换气阀的控制时间的装置的装配。此任务依据本发明通过根据权利要求1所述的用于可变调整内燃发动机换气阀的控制时间的装置解决。相关的，在咬合段的背离螺纹段的侧面上设置螺栓的固定段用于固定前侧盖。本任务此外依据本发明通过根据权利要求9所述的螺栓解决。本发明基于以下理念，S卩，保证特别简单地装配用于可变地调整内燃发动机换气阀的控制时间的装置，此装置接下来表示为凸轮轴调节器，其中，其上悬挂弹簧元件(也表示为复位弹簧)的螺栓被从侧面拧紧，复位弹簧也位于该侧面上。由此在组装凸轮轴调节器时，保证了不再需要来自两个轴向侧面的入口并且特别是取消了回转过程。此外，能够在螺栓头侧面上使用复位弹簧，而不需要其它的悬挂点或者悬挂元件。凸轮轴调节器的这种简化的装配通过用于悬挂复位弹簧的螺栓的特别设计实现。 此类螺栓具有三个段端侧的螺纹段用于拧入驱动元件或者从动元件，中间的咬合段形成用于装配工具的外部驱动，以及端侧的固定段，复位弹簧的一端咬合在固定段上。固定段特别设计为圆柱形。螺栓的外部驱动在这里的优点是，工具用于螺栓拧入时磨损更少。根据三个段的特别的设置，螺栓能够从前侧拧入，特别地直到咬合段止挡在前侧盖上。在螺栓连接形成后，固定段在轴向上从前侧盖的平面中伸出，并因此与常用的凸轮轴调节器(其中，复位弹簧在附加的回转过程后悬挂)不同，复位弹簧的悬挂不需要凸轮轴调节器的回转就可自由实现。具有优点的是，为了固定前侧盖而提供至少一个第二螺栓，其只具有螺纹段和咬合段。至少咬合段，特别地还有螺纹段，与第一螺栓的咬合段相同。第二螺栓与第一螺栓的区别因此只在于，没有设计固定段。螺栓只是应用于至少前侧盖的拧紧并且不适用于复位弹簧的悬挂。由于第一和第二螺栓的螺栓驱动的相同结构，在装配螺栓时不需要更换工具。根据有优势的设计，固定段与咬合段设计为一体化的。这类设计显示了高的强度， 因为固定段、咬合段和螺纹段形成了一体化的螺栓，它在仅仅一个制造步骤中就可以成形。根据一个可选的有优势的设计，固定段与咬合段分离地构成并固定在咬合段上。 此外实现了用同型的螺栓固定至少前侧盖，螺栓只具有螺纹段和咬合段。螺栓中的两个随后通过固定段进行补充，用于复位弹簧的悬挂。因此同样的螺栓既能够用于进口凸轮轴调节器又能够用于出口凸轮轴调节器，其中通过将固定段固定在咬合段上，修改了出口凸轮轴调节器的用于悬挂复位弹簧的两个螺栓。通过以具有优点的方式令咬合段在螺栓的径向上超过固定段，保证了即使存在上述固定段也能够简单地进入螺栓驱动。合适的扳手或者套筒扳手卡口与内部驱动一起，能够因此毫无问题地咬住咬合段，即使咬合段在轴向上设置在固定段后面。因此固定段没有阻碍进入咬合段，装配工具的内部驱动的深度以如下方式选择，即，固定段和咬合段都能够容纳在内部驱动里。装配工具可选地在内部驱动的底部具有特别是圆柱形的凹陷，凹陷用于容纳固定段。
咬合段被有用地设计为星形。特别是目前广泛使用的外四棱驱动、外六圆驱动或者外六棱驱动适合作为咬合段。依据有优势的变形方案，在凸轮轴调节器的后侧面设置的后部侧盖与驱动元件一体化设计。驱动元件，此时的定子，因此设计为罐形。在这种情况不需要将后侧盖通过螺栓固定在凸轮轴调节器上。以具有优点的方式，螺纹段约为18mm长。这里螺纹段的长度通过商用转子的最小宽度确定。当后侧盖与定子一体化设计时，能够毫无问题地使用长度小于转子宽度的螺栓， 因为螺栓只是用于前侧盖的固定并且不是强迫必须延伸到后侧盖。因此，螺纹段长度18mm 的螺栓的使用与凸轮轴调节器的轴向结构宽度无关。
本发明的一个实施例根据附图进一步地进行描述。其中图1示出了凸轮轴调节器在径向上的截面图，和图2示出了凸轮轴调节器在轴向上的截面图。相同的附图标记在不同的图中具有相同的意义。
具体实施例方式图1示出了用于可变地调整没有示出的内燃发动机的换气阀的控制时间的凸轮轴调节器2。凸轮轴调节器2包括驱动元件4(其在该实施例中是定子)和在定子4的内部作为转子6构成的从动元件。转子6以相关于定子4可回转的方式得到支承。在定子4和转子6之间形成多个腔室对，其中每个腔室对包括两个互相相对的压力腔室8a，8b。各腔室对由定子4的腹板10彼此分开。转子6的在径向上延伸的翅片12分开腔室对的两个相对的腔室8a，8b。压力介质交替地输入到腔室对的腔室8a，8b中，此时压力介质是油。各腔室 8a,8b的容积通过油而变大，此时翅片12被液压的推开。相对的腔室8a，8b的容积相应地减小。油通过径向的管道14交替地导入腔室8a，8b中的一个。凸轮轴调节器2此外具有前侧盖16以及后侧盖18。在示出的实施例中，后侧盖 18与定子4 一体化设计。前侧盖16通过四个螺栓20a，20b与定子连接，在图2中只能看到两个螺栓。根据图2的凸轮轴调节器2具有复位弹簧22。复位弹簧22在示出的实施例中是线圈弹簧。复位弹簧22补偿使转子6相关于定子4被推进所需的作用力，对比于为了保持转子6相关于定子4的位置所需的作用力。复位弹簧22设置在转子6和外盖M之间。复位弹簧22悬挂在四个螺栓20a，20b中的两个上。为了悬挂复位弹簧22，提供了两个第一螺栓20a，它们显示在图2的上部的区域。 第一螺栓20a设计为三段并且具有螺纹段沈，咬合段观和固定段30。螺纹段沈的长度基本上与转子6的宽度相符并且螺纹段沈的自由端与具有后侧盖18的凸轮轴调节器2的后侧面对齐。螺纹段26在示出的实施例中大约18mm长。凸轮轴调节器2的实施还可以是， 转子6的宽度大于螺栓20a，20b的螺纹段，因为后侧盖18是定子4的一体的组成部分并且不需要拧在定子上。螺栓20a的咬合段洲构造为外部驱动。外部驱动在示出的实施例汇中具有六角的星形形状。咬合段观设置在螺纹段26和固定段30之间。固定段30构造为塞子形式，其在轴向上伸出超过咬合段观。固定段30的截面小于咬合段观，从而能够保证用扳手在轴向上从前部很好地抓取咬合段观。在示出的实施例中，固定段30与咬合段观和螺纹段沈一体化设计。螺栓20a没有固定段30也是可行的， 从而螺栓20a与在图2下部区域的第二螺栓20b相符，其中固定段30在单独的制造步骤中与咬合段观连接。第二螺栓20b在示出的实施例中只是用于将前侧盖16固定在定子4上并且因此不具有固定段30，而是只由螺纹段沈和咬合段观构成。螺纹段沈和咬合段观与第一螺栓20a的相同。由此实现了，两种方式的螺栓20a，20b只用一种装配工具就可以拧入。因为固定段30和螺栓20a，20b的咬合段观都在前侧盖16之前，所以螺栓20a，20b首先被拧入并且在随后的制造步骤中悬挂复位弹簧22，不需要翻转凸轮轴调节器2。鉴于其驱动的形式并结合上述的固定段，螺栓20a展示了复位弹簧22在凸轮轴调节器2上的一种新的悬挂变型。螺栓20a，20b普遍地用于与凸轮轴调节器2的宽度无关地与罐形定子4的连接。此类螺栓连接减少了库存，因为通过普遍地使用螺栓20a，20b减少了螺栓使用的多样性并因此减少了存货。换上相似的螺栓的危险降到最小。此外减少了装配费用，因为在组装凸轮轴调节器2的时候不用翻转凸轮轴调节器2。附图标记
2凸轮轴调节器
4定子
6转子
8a, 8b腔室
10腹板
12翅片
14管道
16前侧盖
18后侧盖
20a第一螺栓
20b第二螺栓
22弹簧元件
24外盖
26螺纹段
28咬合段
30固定段
权利要求
1.一种用于可变调整内燃发动机的换气阀的控制时间的装置0)，具有-驱动元件，其能够与内燃发动机的曲柄轴组成驱动连接，-从动元件(6)，其能够与内燃发动机的凸轮轴组成驱动连接并且以相对于驱动元件 (4)可回转的方式设置，-至少一个前侧盖(16)，其设置在所述驱动元件(4)或者从动元件(6)的轴向的前侧面上并且借助至少一个第一螺栓(20a)抗扭地与所述驱动元件(1 或者从动元件(6)连接，-其中在前侧盖(16)之前设置弹簧元件(22)，并且-其中所述螺栓(20a)具有螺纹段( )、用于装配工具的咬合段( )、和固定段(30)， 所述弹簧元件0 的一段咬合在固定段上，其特征在于，所述固定段(30)设置在所述咬合段08)的背离所述螺纹段06)的侧面上。
2.按照权利要求1所述的装置O)，其特征在于，提供至少一个第二螺栓OOb)，其只具有螺纹段(26)和咬合段(28)。
3.按照权利要求1或2所述的装置O)，其特征在于，所述固定段(30)与所述咬合段 (28) 一体化构成。
4.按照权利要求1或2所述的装置O)，其特征在于，所述固定段(30)与咬合段08) 分离地构成并且固定在该咬合段上。
5.按照前述权利要求中任一项所述的装置O)，其特征在于，所述咬合段08)在螺栓的径向上高于固定段(30)。
6.按照前述权利要求中任一项所述的装置O)，其特征在于，所述咬合段08)构造为星形。
7.按照前述权利要求中任一项所述的装置O)，其特征在于，后侧盖(18)与驱动元件 (4) 一体化构成。
8.按照前述权利要求中任一项所述的装置O)，其特征在于，所述螺纹段06)长度大约 18mm。
9.螺栓OOa)，用于将前侧盖(16)固定到用于可变调整内燃发动机的换气阀的控制时间的装置( 的驱动元件(4)或者从动元件(6)的轴向的前侧面，该螺栓包括螺纹段(沈)、 用于装配工具的咬合段08)和用于弹簧元件02)的固定段(30)，其特征在于，所述固定段 (30)设置在所述咬合段08)的背离所述螺纹段06)的侧面上。
全文摘要
本发明涉及用于可变调整换气阀控制时间的装置(2)以及用于该装置的螺栓。通过使用至少一个第一螺栓(20a)简化了该装置的组装，该第一螺栓具有螺纹段(26)、固定段(30)和用于装配工具的咬合段(28)，在固定段(30)上咬合了弹簧元件(22)的一段，其中固定段(30)设置在咬合段(28)的背离螺纹段(26)的侧面上。由于螺栓(20a)的作用，取消了在装配装置(2)时的翻转过程并且不需要其他的悬挂点或悬挂元件就可以在螺栓头部侧使用弹簧元件(22)。
文档编号F01L1/344GK102269024SQ201110159149
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者马里奥·阿诺德 申请人:谢夫勒科技有限两合公司