专利名称：凸轮轴调节器设施以及凸轮轴调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种凸轮轴调节器设施，其包括凸轮轴和用于凸轮轴调节器的转子。此外，本发明涉及一种凸轮轴调节器，其包括同轴地布置且可彼此相对移动的转子和定子。
背景技术：
在内燃机中尤其是在汽油驱动的机动车发动机中，为了操纵所谓的换气阀而使用凸轮轴。凸轮轴的凸轮通常贴靠凸轮从动件例如挺杆、拖杆或摆杆。如果凸轮轴转动，则凸轮在凸轮从动件上滚动，凸轮从动件又操纵换气阀。因此，通过凸轮的位置和形状不仅确定换气阀的开启持续时间和开启幅度也确定换气阀的开启时刻和关闭时刻。凸轮轴关于曲轴的用于获得对于不同的转速状态和负荷状态而言最佳的控制时间的角位移被称作凸轮轴调节。凸轮轴调节器的一种结构上的变体方案例如根据所谓的枢转马达原理来工作。在这种情况中设置有同轴地布置且可彼此相对移动的定子和转子。定子和转子共同地形成液压室或压力室。在这种情况中，室对相应地由定子的接片限定并且通过转子的相应的叶片划分成两个彼此相对的室，它们的容积通过转子相对于定子的相对转动相反地改变。在最大的调节位置，相应的叶片贴靠定子的边缘侧的接片中的一个。转子的相对转动通过叶片的调节以如下方式实现，即，液压介质例如油经由径向通道引入室并且推开叶片。利用调节转子来调节紧固在转子处的凸轮轴例如提早方向也就是说换气阀的较早的开启时刻。利用在相反方向上调节转子来调节凸轮轴相对曲轴的延迟方向也就是说换气阀的较晚的开启时刻。在此，液压介质例如经由中央供油装置导入径向通道，该中央供油装置由用于容纳为了将转子紧固在凸轮轴上的中央螺钉的中央孔形成。转子与凸轮轴之间的连接一般是力锁合的且经由中央螺钉实现。然而在该实施方案中所不利的是，螺钉的高的拧紧力矩是必需的。此外，在中央螺钉的螺钉头的区域中仅相对较少的空间可供使用，从而使对螺钉头的操作变得困难，这使中央螺钉的拧紧更成问题。
发明内容
本发明基于如下目的，即，简化凸轮轴调节器到凸轮轴上的装配。根据本发明，该目的通过一种凸轮轴调节器设施来实现，其包括凸轮轴和用于凸轮轴调节器的转子，该转子经由中央孔中的紧固元件抗扭地装配在凸轮轴上，其中，在凸轮轴与转子之间借助张紧套形成摩擦锁合的连接。张紧套由两个或多个元件组成。借助张紧套，由张紧螺钉的轴向预紧力形成径向的力分量，其拉紧张紧套的元件且因此在连接的区域中产生朝向凸轮轴和朝向转子的挤压。该挤压引起在凸轮轴处和在转子处的较大的摩擦，从而两者牢固地相连接且因此转矩可被传递。在凸轮轴调节器的转子经由张紧套装配在凸轮轴上的情形中创造了一种低成本的、能调节的且能拆卸的摩擦锁合的连接。在此，减小了用于拧紧尤其是中央螺钉的紧固元件所必需的力。通过张紧套可实现凸轮轴调节器相对于凸轮轴的简单的旋转定位和定向。当凸轮轴调节器相对于凸轮轴合适地定向时，张紧套的元件才向着凸轮轴和转子压紧，从而建立了抗旋转的连接。对于保养目的或维修而言，该连接可容易地解开并且之后可再次建立。连接元件的数量以如下方式最小化，S卩，张紧套优选地是两件式的张紧套并且包括内部的锥形环以及外部的锥形环。每个锥形环都具有锥形面，其中，锥形面如下地设计，即，内部的和外部的锥形环轴向地拼合。通过在轴向方向上的一个或多个螺钉，两个锥形环的锥形面为了张紧而被彼此拧紧。根据优选的变体方案，两个锥形环经由紧固元件相互拉紧在转子处。因此尤其取消了使用另外的张紧螺钉的必要性，而是锥形环借助本就存在于凸轮轴调节器中的紧固元件彼此拧紧。紧固元件对称于张紧套的锥形环布置，由此在其拧紧的情形中实现了力在张紧套中的均匀的分布。通过如下方式，即，由于张紧套紧固元件的拧紧力矩相比较在其中未设置有张紧套的情况被减小，紧固元件可较微弱地设计，该设计方案引起成本降低以及使得以较小的装配工具来操作成为可能。根据另一优选的变体方案，在转子的面对凸轮轴的侧构造有用于张紧套的圆形容纳部，该圆形容纳部是中央孔的径向扩大。凸轮轴与转子之间的连接在中央孔的区域中进行，因此张紧套也使用在该区域中。对于张紧套而言，附加的安装空间是必需的并且该安装空间以如下方式在设计上最为简单地创造，即，中央孔在端侧径向扩大，以便能够容纳张紧套的元件。 当张紧套的元件松弛地处在凸轮轴上或在转子中的容纳部中时，张紧套可被特别容易地装配。在此背景下，根据优选的变体方案容纳部的直径相对于外部的锥形环的外直径具有盈余，而内部的锥形环的内直径相对于在与转子连接的区域中的凸轮轴的直径同样具有盈余。在拧紧一个或多个张紧螺钉或者用作张紧螺钉的紧固元件之前，转子可容易地在凸轮轴上转动并且因此实现所期望的相对于凸轮轴的位置和定向。在拧紧张紧螺钉或者说紧固元件的情形中才在径向方向上产生朝向凸轮轴和朝向转子的挤压，从而凸轮轴和转子抗扭地相互连接。此外，该目的根据本发明通过一种包括同轴地布置且可彼此相对移动的转子和定子的凸轮轴调节器来实现，其中，转子具有针对用于将转子紧固在凸轮轴上的紧固元件的中央孔，并且其中，在转子处端侧地构造有用于张紧套的圆形容纳部，该圆形容纳部是中央孔的径向扩大。关于凸轮轴调节器设施已说明的优点和优选的设计方案具有意义地适用于凸轮轴调节器。优选地，张紧套包括外部的锥形环和内部的锥形环，其中，容纳部的直径相对于外部的锥形环的外直径具有盈余。有利地，凸轮轴调节器包括紧固元件尤其是用于将转子拧紧在凸轮轴上的中央螺钉，其中，张紧套经由紧固元件拉紧。通过使用紧固元件或者中央螺钉作为张紧螺钉，特别是不再需要另外的张紧螺钉。
借助附图对本发明的实施例作进一步说明。其中图1以分解图示出了一种凸轮轴调节器设施，其中设置有用于连接转子与凸轮轴的张紧套；图2示出了在组装的状态中的根据图1的凸轮轴调节器设施。相同的附图标记在不同的图中具有相同的意义。
具体实施例方式根据图1和图2的凸轮轴调节器设施2包括凸轮轴4和用于这里未详细示出的凸轮轴调节器的转子6，转子6抗扭地装配在凸轮轴4上。凸轮轴调节器通过这里未示出的定子来补充，该定子同中心地布置在转子6中。转子6具有中央孔8。在凸轮轴4处构造有轴向突出的圆柱形轴肩10，该轴肩在组装的状态中被引入中央孔8。轴肩10大致上是空心的且具有内螺纹12。转子6在凸轮轴4上的紧固经由紧固元件实现，该紧固元件在这种情况中是拧入空心轴肩10的中央螺钉14。中央螺钉14的拧紧力矩以如下方式减小，即，力锁合的连接通过使用张紧套16而变成力锁合和摩擦锁合的连接。在该实施例中，张紧套16由内部的锥形环18和外部的锥形环20组成。内环18通过其外表面形成圆锥形的第一环形面22a，而外环20在其内侧上具有对应的圆锥形的第二环形面22b。中央孔8在转子6的面对凸轮轴4的端侧径向扩大，从而构造成用于张紧套16的容纳部24。容纳部24的直径Dk相对外部的锥形环20的外直SDa具有盈余，从而外部的锥形环20带有游隙地放置在容纳部24中。此外，内部的锥形环18的内直径D1相对凸轮轴4的轴肩10的直径DnB成盈余，从而内部的锥形环18带有游隙地置放在轴肩10上。因此，当转子6已套放在轴肩10上时，在中央螺钉14拧紧之前进行转子6关于轴4的精确定向是可能的。 在拧紧中央螺钉14时产生轴向力，其在内部的和外部的锥形环18、20中具有径向分量。在此，内部的锥形环18朝着轴肩10收缩而外部的锥形环20朝着转子6扩张，从而产生朝向凸轮轴4和转子6的挤压。这导致在凸轮轴4和转子6处的摩擦，从而使凸轮轴4和转子6抗扭地彼此连接。借助于经由张紧套16的摩擦锁合的连接而实现了中央螺钉14的所需要的拧紧力矩的减小。此外，图2中所示出的凸轮轴4与转子6之间的连接的特征在于，其在故障情况或保养情况中的简单的拆卸。附图标记
2凸轮轴调节器设施
4凸轮轴
6转子
8中央孔
10轴肩
12螺纹
14中央螺钉
16张紧套
18内部的锥形环
20外部的锥形环
22a、22b圆锥形的环形面
24容纳部
Da外部的锥形环的直径
D1内部的锥形环的直径
Dn轴肩的直径
Dr容纳部的直径
权利要求
1.凸轮轴调节器设施(2)，包括凸轮轴(4)和用于凸轮轴调节器的转子，该转子经由在中央孔(8)中的紧固元件(14)抗扭地装配在所述凸轮轴(4)上，其中，在所述凸轮轴(4)与所述转子(6)之间借助张紧套(16)形成摩擦锁合的连接。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴调节器设施(2)，其特征在于，所述张紧套(16)是两件式的张紧套并且包括内部的锥形环(18)以及外部的锥形环(20)。
3.根据权利要求2所述的凸轮轴调节器设施(2)，其特征在于，所述锥形环(18、20)经由所述紧固元件(14)拉紧在所述转子(6)处。
4.根据前述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节器设施(2)，其中，在所述转子(6)的面对所述凸轮轴(4)的侧上构造有用于所述张紧套(16)的圆形的容纳部(24)，该容纳部是所述中央孔(8)的径向扩大。
5.根据权利要求2和权利要求4或5所述的凸轮轴调节器设施(2)，其中，所述容纳部(24)的直径(Dk)相对于所述外部的锥形环(20)的外直径(Da)具有盈余，并且其中，所述内部的锥形环(18)的内直径(D1)相对于所述凸轮轴⑷的直径(Dn)具有盈余。
6.凸轮轴调节器，其包括同轴地布置且能够相对彼此移动的转子(6)和定子，其中，所述转子(6)具有针对用于将所述转子￠)固定在凸轮轴(4)上的紧固元件(14)的中央孔(8)，并且其中，在所述转子(6)的端侧构造有用于张紧套(16)的圆形的容纳部(24)，该容纳部是所述中央孔⑶的径向扩大。
7.根据权利要求7所述的凸轮轴调节器，其包括带有外部的锥形环(20)和内部的锥形环(18)的张紧套(16)，其中，所述容纳部(24)的直径(Dk)相对于所述外部的锥形环(20)的外直径(Da)具有盈余。
8.根据权利要求8所述的凸轮轴调节器，其包括紧固元件(14)，尤其是用于将所述转子(6)拧紧在凸轮轴(4)上的中央螺钉，其中，所述张紧套(16)经由所述紧固元件(14)被拉紧。
全文摘要
凸轮轴调节器设施(2)包括凸轮轴(4)以及用于凸轮轴调节器的转子(6)。转子(6)具有用于紧固元件(14)的中央孔(8)，转子经由紧固元件(14)抗扭地装配在凸轮轴(4)上。通过在凸轮轴(4)与转子(6)之间借助张紧套(16)形成摩擦锁合的连接，简化凸轮轴调节器设施(2)的装配。
文档编号F01L1/344GK103038463SQ201180037607
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年8月24日
发明者维尔纳·瓦格纳 申请人:谢夫勒科技股份两合公司