机动车内燃机的凸轮轴调节装置制造方法
机动车内燃机的凸轮轴调节装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有至少一个机械制动单元（10），所述制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置（11），所述执行装置具有至少一个第一制动面（12）以及至少一个可以相对于第一制动面（12）移动的第二制动面（13），并且所述制动单元具有功能上与所述执行装置（11）分离的制动盘（14），所述制动盘至少部分地布置在执行装置（11）的制动面（12、13）之间并且被设置用于连接到调节输入端（15）上。
【专利说明】机动车内燃机的凸轮轴调节装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的凸轮轴调节装置。
【背景技术】
[0002]由DE102008050824A1已知一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有机械制
动单元。
【发明内容】
[0003]本发明尤其基于下述任务，即提供一种低成本的、调节用时短的凸轮轴调节装置。根据本发明，所述任务通过权利要求1的特征来解决。其它设计方案由从属权利要求得出。
[0004]根据本发明提出了一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有至少一个机械制动单元，所述制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置，该执行装置具有至少一个第一制动面以及至少一个可以相对于所述第一制动面移动的第二制动面，并且所述制动单元具有功能上与所述执行装置分离的制动盘，该制动盘至少部分地布置在所述执行装置的制动面之间并且被设置用于连接到调节输入端上。由此，所述执行装置和制动盘可以彼此无关地得到优化，借此可以更好地调节机动车内燃机的控制时间。由此，可以减小凸轮轴调节装置的所需结构空间、重量和/或能量消耗，借此可以降低成本。通过减小制动盘的重量，可以减小惯性，由此可以提高调节速度。从而可以提供调节用时短的、低成本的凸轮轴调节装置。“位置固定地布置的执行装置”尤其应理解为具有位置固定的壳体的执行装置。“位置固定”尤其应理解为静止的、即优选关于机动车内燃机的壳体固定地装配。所述位置固定地布置的执行装置优选不具有旋转的构件。“制动面”尤其应理解为执行装置的一个面，该面设置用于与制动盘摩擦配合地连接以提供制动力矩。“执行装置”尤其应理解为一种构件，该构件具有至少一个可运动的操作元件，该操作元件优选布置为相对于执行装置的壳体可移动。所述执行装置优选设置用于，将电子和/或电信号转化为操作元件的机械运动。所述操作元件有利地设置用于对制动盘进行操作。所述操作元件优选设置用于直接接触制动盘以进行操作。“功能上彼此分离的制动盘和执行装置”尤其应理解为，该执行装置的操作元件与该制动盘彼此独立地构成，因此即使在缺少制动盘的情况下，执行装置优选仍功能正常。“设置”尤其应理解为专门进行设计、装配和/或布置。
[0005]进一步建议，所述执行装置设计为电磁的。由此可以实现特别有利的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置具有短的磁回路，从而该凸轮轴调节装置能量消耗低资助对电磁装置的通电(Magnetbestromung)作出迅速反应。此外，由于电磁执行装置和制动盘的功能分离可以减少凸轮轴调节装置的空转时间，借此可以缩短调节时间。此外，通过所述功能分离可以避免把制动盘设计为铁磁的，借此可以在重量、尺寸和/或类似方面对制动盘进行优化。“电磁执行装置”尤其应理解为具有至少一个电磁铁的执行装置，该电磁铁设置用于移动所述操作元件。
[0006]尤其有利的是，制动盘具有小于5g/cm3的密度，借此可以获得惯性小的有利的制动盘。
[0007]进一步有利的是，制动盘设计为顺磁的。由此可以获得特别有利的制动盘。
[0008]此外,建议所述凸轮轴调节装置包括叠加传动装置(Summiergetriebe),该叠加传动装置例如具有太阳轮以构成调节输入端，所述制动盘固定地连接在该太阳轮上。由此可以尤其有利地调节在曲轴和凸轮轴之间的相位。“叠加传动装置”尤其应理解为一种变速器，其具有至少一个与行星齿轮架连接的行星齿轮，该行星齿轮沿径向向外与内齿圈啮合连接并且沿径向向内与所述太阳轮啮合连接。所述行星齿轮架优选扭矩传递地与所述曲轴连接，且所述内齿圈扭矩传递地与所述凸轮轴连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]其它优点由下面的【专利附图】
【附图说明】得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含众多特征组合。本领域技术人员将同样适当地单个地考虑所述特征并且将其组成合理的其它组合。
[0010]其中:
[0011]图1是凸轮轴调节装置的透视图；以及
[0012]图2是该凸轮轴调节装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0013]图1和图2示出了机动车内燃机的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置设置用于对机动车内燃机的此处未示出的曲轴与机动车内燃机的凸轮轴18之间的相位进行调节。
[0014]为了改变相位，所述凸轮轴调节装置具有机械制动单元10，该制动单元设置用于提供制动力矩以调节相位。制动单元10具有位置固定地布置的执行装置11以及在机动车内燃机运行时旋转的制动盘14。执行装置11操纵制动盘14以提供制动力矩并且进而对所述相位进行调节。执行装置11和制动盘14在功能上彼此分离。它们分别构成为独立的构件。执行装置11和制动盘14彼此无关地分别在其特定的任务范围方面被优化。
[0015]执行装置11设计为电磁的。其具有位置固定的壳体19、相对于壳体19可以移动的操作元件20以及位置固定的电磁铁21。壳体19设计为多部件式。壳体19布置为不可旋转且不可移动。其与机动车内燃机的此处未详细示出的壳体固定地连接。壳体19与机动车内燃机的气缸盖固定地连接。电磁铁21与执行装置11的壳体19固定地连接。所述电磁铁设置用于移动操作元件20。操作元件20布置为可以轴向移动且不可旋转。所述操作元件布置为可平行于凸轮轴18的旋转轴移动。操作元件20和制动盘14在功能上彼此分离。它们彼此独立地构成。在通电(Bestromung)时，电磁铁21将操作元件20压向制动盘14，同时将制动盘14压向壳体19，由此产生了制动力矩。在不通电的情况下且因此在电磁铁21的无电流状态中，操作元件20和制动盘14以及壳体19和制动盘14分别由气隙分隔开。
[0016]执行装置11具有第一制动面12和第二制动面13，所述制动面彼此轴向对置地布置。它们布置为相互间隔一定距离。第一制动面12布置为不可旋转且不可移动，而第二制动面13仅布置为不可移动。第二制动面13相对于第一制动面12可轴向移动。第二制动面13相对于壳体19可轴向移动。第一制动面12通过执行装置11的位置固定的壳体19构成，而第二制动面13通过操作元件20构成。为了构成第二制动面13，操作元件20具有制动衬件22。操作元件20的制动衬件22构成第二制动面13。制动衬件22与操作元件20固定地连接。其粘贴在操作元件20上。为了产生制动力矩，第二制动面13由于电磁铁21的通电而使制动盘14轴向地紧压第一制动面12，借此制动面12、13分别与制动盘14摩擦配合地连接并且制动盘14被制动。在电磁铁21的无电流状态下，第一制动面12和第二制动面13分别通过气隙与制动盘14分隔开。操作元件20和制动衬件22原则上也可以彼此一体地构成。当然还可以设想，第一制动面12同样通过制动衬件构成,该制动衬件与壳体19固定地连接。
[0017]制动盘14部分地布置在制动面12、13之间。制动盘在其外圆周上部分地布置在制动面12、13之间。制动盘14的一部分轴向地布置在制动面12、13之间。制动盘14设计为旋转元件。其在机动车内燃机运行过程中旋转。制动盘14具有旋转轴，该旋转轴与凸轮轴18的旋转轴相对应。其不可转动地布置在轴23上。
[0018]制动盘14具有小于5g/cm3的密度并且顺磁地构成。其由轻金属制成。其不具有铁磁属性。制动盘14由铝制成。制动盘14进一步具有此处未详细示出的制动衬件。该制动衬件与制动盘14固定地连接。其粘贴在制动盘14上。该制动衬件布置在制动盘14的两个轴向侧面上。其设置用于分别与执行装置11的相应的制动面12、13相接触。该制动衬件由碳纤维增强塑料(CFK)构成。制动盘14和所述制动衬件原则上也可以彼此一体地构成，因此制动盘14由碳纤维增强塑料构成。
[0019]为了使所述曲轴与凸轮轴18扭矩传递地连接，所述凸轮轴调节装置具有叠加传动装置16。叠加传动装置16设计为三轴式减速叠加传动装置(3-WelIen-Minus-Summiergetriebe)。其构成为单级行星齿轮变速器。叠加传动装置16具有太阳轮17，该太阳轮与轴23固定地连接并且进而与制动盘14固定地连接。轴23和太阳轮17彼此一体地构成。太阳轮17设计为叠加传动装置16的调节输入端15。由此，制动盘14固定地连接到叠加传动装置16的调节输入端15上。为了对相位进行调节，制动盘14固定地连接到调节输入端15上。
[0020]叠加传动装置16还具有行星齿轮架25，该行星齿轮架与所述凸轮轴调节装置的曲轴齿轮24固定地连接。曲轴齿轮24和行星齿轮架25彼此一体地构成。行星齿轮架25借助曲轴齿轮24与曲轴扭矩传递地连接。其借助曲轴得到驱动。曲轴齿轮24构成为链轮。其借助链条与曲轴扭矩传递地连接。行星齿轮架25围绕凸轮轴18的旋转轴引导与太阳轮17啮合的行星齿轮。行星齿轮架25设计为叠加传动装置16的输入端。
[0021]此外，叠加传动装置16具有内齿圈26。内齿圈26与凸轮轴18固定地连接。凸轮轴18和内齿圈26彼此一体地构成。内齿圈26驱动凸轮轴18。内齿圈与叠加传动装置16的行星齿轮啮合。内齿圈26设计为叠加传动装置16的输出端。
[0022]附图标记列表
[0023]10制动单元
[0024]11执行装置
[0025]12制动面
[0026]13制动面
[0027]14制动盘[0028]15调节输入端
[0029]16叠加传动装置
[0030]17太阳轮
[0031]18凸轮轴
[0032]19壳体
[0033]20操作元件
[0034]21电磁铁[0035]22制动衬件
[0036]23轴
[0037]24曲轴齿轮
[0038]25行星齿轮架
[0039]26内齿圈。
【权利要求】
1.一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，所述凸轮轴调节装置具有至少一个机械的制动单元(10)，所述机械的制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置(11 )，所述执行装置具有至少一个第一制动面(12)以及至少一个相对于第一制动面(12)能移动的第二制动面(13)，所述机械的制动单元具有在功能上与所述执行装置(11)分离的制动盘(14)，所述制动盘至少部分地布置在所述执行装置(11)的制动面(12、13)之间并且设置用于连接到调节输入端(15)。
2.按权利要求1所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述执行装置(11)设计为电磁式的。
3.按权利要求1或2所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述制动盘(14)具有小于5g/cm3的密度。
4.按上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述制动盘(14)设计为顺磁的。
5.按上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，设有叠加传动装置(16)，所述叠加传动装置具有例如太阳轮(17)以构成调节输入端(15)，所述制动盘(14)固定地连接在所述太阳轮(17)上。
【文档编号】F01L1/352GK103874831SQ201280050339
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年9月4日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】T·斯托尔克, A·冯盖斯伯格-海芬伯格 申请人:戴姆勒股份公司
【专利摘要】本发明提出了一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有至少一个机械制动单元（10），所述制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置（11），所述执行装置具有至少一个第一制动面（12）以及至少一个可以相对于第一制动面（12）移动的第二制动面（13），并且所述制动单元具有功能上与所述执行装置（11）分离的制动盘（14），所述制动盘至少部分地布置在执行装置（11）的制动面（12、13）之间并且被设置用于连接到调节输入端（15）上。
【专利说明】机动车内燃机的凸轮轴调节装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的凸轮轴调节装置。
【背景技术】
[0002]由DE102008050824A1已知一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有机械制
动单元。
【发明内容】
[0003]本发明尤其基于下述任务，即提供一种低成本的、调节用时短的凸轮轴调节装置。根据本发明，所述任务通过权利要求1的特征来解决。其它设计方案由从属权利要求得出。
[0004]根据本发明提出了一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，其具有至少一个机械制动单元，所述制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置，该执行装置具有至少一个第一制动面以及至少一个可以相对于所述第一制动面移动的第二制动面，并且所述制动单元具有功能上与所述执行装置分离的制动盘，该制动盘至少部分地布置在所述执行装置的制动面之间并且被设置用于连接到调节输入端上。由此，所述执行装置和制动盘可以彼此无关地得到优化，借此可以更好地调节机动车内燃机的控制时间。由此，可以减小凸轮轴调节装置的所需结构空间、重量和/或能量消耗，借此可以降低成本。通过减小制动盘的重量，可以减小惯性，由此可以提高调节速度。从而可以提供调节用时短的、低成本的凸轮轴调节装置。“位置固定地布置的执行装置”尤其应理解为具有位置固定的壳体的执行装置。“位置固定”尤其应理解为静止的、即优选关于机动车内燃机的壳体固定地装配。所述位置固定地布置的执行装置优选不具有旋转的构件。“制动面”尤其应理解为执行装置的一个面，该面设置用于与制动盘摩擦配合地连接以提供制动力矩。“执行装置”尤其应理解为一种构件，该构件具有至少一个可运动的操作元件，该操作元件优选布置为相对于执行装置的壳体可移动。所述执行装置优选设置用于，将电子和/或电信号转化为操作元件的机械运动。所述操作元件有利地设置用于对制动盘进行操作。所述操作元件优选设置用于直接接触制动盘以进行操作。“功能上彼此分离的制动盘和执行装置”尤其应理解为，该执行装置的操作元件与该制动盘彼此独立地构成，因此即使在缺少制动盘的情况下，执行装置优选仍功能正常。“设置”尤其应理解为专门进行设计、装配和/或布置。
[0005]进一步建议，所述执行装置设计为电磁的。由此可以实现特别有利的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置具有短的磁回路，从而该凸轮轴调节装置能量消耗低资助对电磁装置的通电(Magnetbestromung)作出迅速反应。此外，由于电磁执行装置和制动盘的功能分离可以减少凸轮轴调节装置的空转时间，借此可以缩短调节时间。此外，通过所述功能分离可以避免把制动盘设计为铁磁的，借此可以在重量、尺寸和/或类似方面对制动盘进行优化。“电磁执行装置”尤其应理解为具有至少一个电磁铁的执行装置，该电磁铁设置用于移动所述操作元件。
[0006]尤其有利的是，制动盘具有小于5g/cm3的密度，借此可以获得惯性小的有利的制动盘。
[0007]进一步有利的是，制动盘设计为顺磁的。由此可以获得特别有利的制动盘。
[0008]此外,建议所述凸轮轴调节装置包括叠加传动装置(Summiergetriebe),该叠加传动装置例如具有太阳轮以构成调节输入端，所述制动盘固定地连接在该太阳轮上。由此可以尤其有利地调节在曲轴和凸轮轴之间的相位。“叠加传动装置”尤其应理解为一种变速器，其具有至少一个与行星齿轮架连接的行星齿轮，该行星齿轮沿径向向外与内齿圈啮合连接并且沿径向向内与所述太阳轮啮合连接。所述行星齿轮架优选扭矩传递地与所述曲轴连接，且所述内齿圈扭矩传递地与所述凸轮轴连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]其它优点由下面的【专利附图】
【附图说明】得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含众多特征组合。本领域技术人员将同样适当地单个地考虑所述特征并且将其组成合理的其它组合。
[0010]其中:
[0011]图1是凸轮轴调节装置的透视图；以及
[0012]图2是该凸轮轴调节装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0013]图1和图2示出了机动车内燃机的凸轮轴调节装置，该凸轮轴调节装置设置用于对机动车内燃机的此处未示出的曲轴与机动车内燃机的凸轮轴18之间的相位进行调节。
[0014]为了改变相位，所述凸轮轴调节装置具有机械制动单元10，该制动单元设置用于提供制动力矩以调节相位。制动单元10具有位置固定地布置的执行装置11以及在机动车内燃机运行时旋转的制动盘14。执行装置11操纵制动盘14以提供制动力矩并且进而对所述相位进行调节。执行装置11和制动盘14在功能上彼此分离。它们分别构成为独立的构件。执行装置11和制动盘14彼此无关地分别在其特定的任务范围方面被优化。
[0015]执行装置11设计为电磁的。其具有位置固定的壳体19、相对于壳体19可以移动的操作元件20以及位置固定的电磁铁21。壳体19设计为多部件式。壳体19布置为不可旋转且不可移动。其与机动车内燃机的此处未详细示出的壳体固定地连接。壳体19与机动车内燃机的气缸盖固定地连接。电磁铁21与执行装置11的壳体19固定地连接。所述电磁铁设置用于移动操作元件20。操作元件20布置为可以轴向移动且不可旋转。所述操作元件布置为可平行于凸轮轴18的旋转轴移动。操作元件20和制动盘14在功能上彼此分离。它们彼此独立地构成。在通电(Bestromung)时，电磁铁21将操作元件20压向制动盘14，同时将制动盘14压向壳体19，由此产生了制动力矩。在不通电的情况下且因此在电磁铁21的无电流状态中，操作元件20和制动盘14以及壳体19和制动盘14分别由气隙分隔开。
[0016]执行装置11具有第一制动面12和第二制动面13，所述制动面彼此轴向对置地布置。它们布置为相互间隔一定距离。第一制动面12布置为不可旋转且不可移动，而第二制动面13仅布置为不可移动。第二制动面13相对于第一制动面12可轴向移动。第二制动面13相对于壳体19可轴向移动。第一制动面12通过执行装置11的位置固定的壳体19构成，而第二制动面13通过操作元件20构成。为了构成第二制动面13，操作元件20具有制动衬件22。操作元件20的制动衬件22构成第二制动面13。制动衬件22与操作元件20固定地连接。其粘贴在操作元件20上。为了产生制动力矩，第二制动面13由于电磁铁21的通电而使制动盘14轴向地紧压第一制动面12，借此制动面12、13分别与制动盘14摩擦配合地连接并且制动盘14被制动。在电磁铁21的无电流状态下，第一制动面12和第二制动面13分别通过气隙与制动盘14分隔开。操作元件20和制动衬件22原则上也可以彼此一体地构成。当然还可以设想，第一制动面12同样通过制动衬件构成,该制动衬件与壳体19固定地连接。
[0017]制动盘14部分地布置在制动面12、13之间。制动盘在其外圆周上部分地布置在制动面12、13之间。制动盘14的一部分轴向地布置在制动面12、13之间。制动盘14设计为旋转元件。其在机动车内燃机运行过程中旋转。制动盘14具有旋转轴，该旋转轴与凸轮轴18的旋转轴相对应。其不可转动地布置在轴23上。
[0018]制动盘14具有小于5g/cm3的密度并且顺磁地构成。其由轻金属制成。其不具有铁磁属性。制动盘14由铝制成。制动盘14进一步具有此处未详细示出的制动衬件。该制动衬件与制动盘14固定地连接。其粘贴在制动盘14上。该制动衬件布置在制动盘14的两个轴向侧面上。其设置用于分别与执行装置11的相应的制动面12、13相接触。该制动衬件由碳纤维增强塑料(CFK)构成。制动盘14和所述制动衬件原则上也可以彼此一体地构成，因此制动盘14由碳纤维增强塑料构成。
[0019]为了使所述曲轴与凸轮轴18扭矩传递地连接，所述凸轮轴调节装置具有叠加传动装置16。叠加传动装置16设计为三轴式减速叠加传动装置(3-WelIen-Minus-Summiergetriebe)。其构成为单级行星齿轮变速器。叠加传动装置16具有太阳轮17，该太阳轮与轴23固定地连接并且进而与制动盘14固定地连接。轴23和太阳轮17彼此一体地构成。太阳轮17设计为叠加传动装置16的调节输入端15。由此，制动盘14固定地连接到叠加传动装置16的调节输入端15上。为了对相位进行调节，制动盘14固定地连接到调节输入端15上。
[0020]叠加传动装置16还具有行星齿轮架25，该行星齿轮架与所述凸轮轴调节装置的曲轴齿轮24固定地连接。曲轴齿轮24和行星齿轮架25彼此一体地构成。行星齿轮架25借助曲轴齿轮24与曲轴扭矩传递地连接。其借助曲轴得到驱动。曲轴齿轮24构成为链轮。其借助链条与曲轴扭矩传递地连接。行星齿轮架25围绕凸轮轴18的旋转轴引导与太阳轮17啮合的行星齿轮。行星齿轮架25设计为叠加传动装置16的输入端。
[0021]此外，叠加传动装置16具有内齿圈26。内齿圈26与凸轮轴18固定地连接。凸轮轴18和内齿圈26彼此一体地构成。内齿圈26驱动凸轮轴18。内齿圈与叠加传动装置16的行星齿轮啮合。内齿圈26设计为叠加传动装置16的输出端。
[0022]附图标记列表
[0023]10制动单元
[0024]11执行装置
[0025]12制动面
[0026]13制动面
[0027]14制动盘[0028]15调节输入端
[0029]16叠加传动装置
[0030]17太阳轮
[0031]18凸轮轴
[0032]19壳体
[0033]20操作元件
[0034]21电磁铁[0035]22制动衬件
[0036]23轴
[0037]24曲轴齿轮
[0038]25行星齿轮架
[0039]26内齿圈。
【权利要求】
1.一种机动车内燃机的凸轮轴调节装置，所述凸轮轴调节装置具有至少一个机械的制动单元(10)，所述机械的制动单元具有至少一个位置固定地布置的执行装置(11 )，所述执行装置具有至少一个第一制动面(12)以及至少一个相对于第一制动面(12)能移动的第二制动面(13)，所述机械的制动单元具有在功能上与所述执行装置(11)分离的制动盘(14)，所述制动盘至少部分地布置在所述执行装置(11)的制动面(12、13)之间并且设置用于连接到调节输入端(15)。
2.按权利要求1所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述执行装置(11)设计为电磁式的。
3.按权利要求1或2所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述制动盘(14)具有小于5g/cm3的密度。
4.按上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述制动盘(14)设计为顺磁的。
5.按上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，设有叠加传动装置(16)，所述叠加传动装置具有例如太阳轮(17)以构成调节输入端(15)，所述制动盘(14)固定地连接在所述太阳轮(17)上。
【文档编号】F01L1/352GK103874831SQ201280050339
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年9月4日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】T·斯托尔克, A·冯盖斯伯格-海芬伯格 申请人:戴姆勒股份公司
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