凸轮轴调节器和用于凸轮轴调节器的分隔套的制作方法
【专利摘要】本发明说明了一种凸轮轴调节器(4)，该凸轮轴调节器包括定子(30)、能相对定子(30)绕转动轴线(33)转动的转子(32)，该转子具有用于容纳凸轮轴(12)的轮毂(50)，其中，第一供给通道(86)以及与之分隔开的第二供给通道(64)分别基本上径向穿过轮毂(50)；并且该凸轮轴调节器包括至少以端部部段(31)插入轮毂(50)中的分隔套(26)，其在轮毂(50)中构造出外部轴向供给室(27)以及与之分隔开的内部轴向供给室(29)，其中，外部轴向供给室(27)与第一供给通道(66)在流动技术上连接，而内部轴向供给室(29)与第二供给通道(64)在流动技术上连接。在此规定，分隔套(26)在外周侧上包括若干轴向槽(70)，它们至少部分地形成外部轴向供给室(27)，并且它们分别与第一供给通道(66)在流动技术上连接；并且分隔套(26)包括若干径向贯通部(68)，它们将内部供给室(29)分别与第二供给通道(64)在流动技术上连接。此外，还说明了一种相应的分隔套(26)。
【专利说明】凸轮轴调节器和用于凸轮轴调节器的分隔套
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器包括定子、能相对定子绕转动轴 线转动的、具有用于容纳凸轮轴的轮毂的转子，其中，第一供给通道以及与之分隔开的第二 供给通道分别基本上径向穿过轮毂；并且该凸轮轴调节器包括至少以端部部段插入轮毂中 的分隔套，其在轮毂中构造出外部轴向供给室以及与之分隔开的内部轴向供给室，其中，夕卜 部轴向供给室与第一供给通道在流动技术上（str0mungstechnisch)连接，而内部轴向供 给室与第二供给通道在流动技术上连接。此外，本发明还涉及一种用于插入上述类型凸轮 轴调节器的轮毂中的分隔套，其具有基本上呈空心柱体形的基体。
【背景技术】
[0002] 凸轮轴调节器是在技术上用于调节内燃机中的曲轴与凸轮轴之间的相位的结构 组件。
[0003] 由DE102008011116A1公知了一种本文开头提到类型的凸轮轴调节器。在那 里，插入轮毂中的分隔套通过构造至少一个第一轴向供给室和第二轴向供给室的方式 保持用于第一供给通道和用于第二供给通道的液压液体的穿过凸轮轴的供给路径分隔 开。通过在转子外部布置在凸轮轴中的径向孔为供给室供给液压液体。为此，通常设置 有转动传递器，其借助环形室使液压液体能切换地流入到转动的凸轮轴的径向孔中或从 该径向孔中流出。分隔套的分隔开的轴向供给室将转子的穿过凸轮轴的供给通道与外 部的液压液体供给相联接。转子的第一和第二供给通道与凸轮调节器的各个压力腔连 接。通过对第一供给通道的压力加载例如实现了转子相对于定子以及因而凸轮轴相对于 曲轴的滞后调节（Spatverstellung)，而通过对第二供给通道的压力加载实现了提前调节 (Friihverstellung) 0
[0004] 为了构造出分隔开的轴向供给室，根据DE102008011116A1的分隔套构造成双壁 的。在凸轮轴中的和在转子中的容纳孔分别设计为复杂的且在制造上耗费的多级式阶梯 孔。分别构造为环形室的轴向供给室和为了在转子中的联接所需的相应的留空部导致相对 比较大的死体积（Totvolumen)，在驱控压力室时该死体积必须被充满。
【发明内容】
[0005] 本发明的任务在于，说明一种本文开头提到类型的凸轮轴调节器，其在分隔套方 面，特别是在制造费用和要接通的液压液体死体积方面得到进一步改善。本发明的另一任 务在于，说明一种相应合适的分隔套。
[0006] 首先提到的任务通过本文开头提到类型的凸轮轴调节器根据本发明以如下方式 来解决，即，插入轮毂中的分隔套在外周侧上包括若干轴向槽，它们至少部分地形成外部轴 向供给室，并且它们分别与第一供给通道在流动技术上连接，并且分隔套包括若干径向贯 通部，它们将内部供给室分别与第二供给通道在流动技术上连接。
[0007] 在此，本发明从如下考虑出发，S卩，通过设置相对于轮毂且相对于凸轮轴的容纳孔 至少部分地形成第一轴向供给室的轴向槽可以减小在外部供给室中的要接通的液压液体 的死体积。通过设置径向贯通部，内部供给室直接与轮毂的第二供给通道联接。换句话说， 第一和第二供给室作为环形室都没有伸入轮毂中，以便在那里在流动技术上与供给通道联 接。在这方面可以省去在要分隔开的环形室之间插入的端部部段上的轴向最小间距。轴向 供给室的分隔特别是可以通过在周向方向上的间隔来实现。因此，本发明可以实现缩短转 子的轴向结构长度，从而可以在凸轮轴调节器中为其它机械元件（例如回调弹簧）提供更 多的结构空间。此外，整体上减小了要接通的液压液体的体积。此外，省去了轮毂和凸轮轴 的复杂的内部几何结构的耗费且高成本的制造。特别是可以省去用于容纳分隔套的多级式 的内孔。
[0008] 优选的是，径向贯通部在周向方向上分别布置在轴向槽之间。这可以实现第一供 给通道和第二供给通道在轮毂中的通入部位的可变的布置。在此，仅通过贯通部与轴向槽 在周向方向上的间隔来实现在内部轴向供给室与外部轴向供给室之间的流动技术上的分 隔。优选的是，贯通部与轴向槽之间在周向方向上的壁宽选择得大于槽宽的一半。
[0009] 在本发明的改进方案中，轴向槽分别延伸至槽端部，其中，槽端部和径向贯通部基 本上在一个轴向平面中布置在分隔套的插入轮毂中的端部部段上。通过该设计方案实现了 径向供给通道在轮毂内部中的通入部位同样基本上布置在一个轴向平面中。在此，第一供 给通道通入槽端部中。第二供给通道通入径向贯通部中。换句话说，以这种方式可以减小 转子或者轮毂的轴向结构空间，而不需要内部几何结构的复杂设计。为了将内部供给室与 外部供给室充分分隔开，优选在分隔套的端部部段上设置环绕的轴向边沿，其贴靠到轮毂 中的容纳室的底部上。有利的是，在那里布置有密封元件、特别是密封垫圈或者类似物。 [0010] 此外优选的是，轴向槽在分隔套的背离端部部段的端部上通入共同的环槽中。这 可以实现在转子外部的液压液体的例如通过凸轮轴中的径向槽的简单的馈入。此外，通过 环槽还确保了以液压液体均匀地供给轴向槽。
[0011] 在另一有利设计方案中，分隔套借助互补的形状锁合元件角定向地 (winkelorientiert)插入轮毂中。由此，可以实现无错误的装配。分隔套仅能以正确的角 定向插入轮毂中。在这种定向中，槽与轮毂中的第一供给通道相通，而贯通部与轮毂中的第 二供给通道相通，或者说这些供给通道的通入口位于轴向槽或者贯通部上。适宜地，分隔套 在其端部部段上具有例如凸鼻，其啮合到转子轮毂中的相应的槽中。
[0012] 有利的是，分隔套还以如下方式构造，即，对于容纳在轮毂中的凸轮轴，外部轴向 供给室与凸轮轴的第一径向孔在流动技术上连接，而内部轴向供给室与凸轮轴的第二径向 孔在流动技术上连接。为此，分隔套特别是具有合适的轴向长度，从而使得轴向槽在相对插 入轮毂中的端部部段的另一端部上与在那里的凸轮轴径向孔联接。特别是分隔套的内部供 给室通过凸轮轴的容纳孔继续延伸超过分隔套的端部并且在那里与第二径向孔联接。内部 供给室特别是相对中央螺栓形成，该中央螺栓在装配状态中轴向穿过凸轮轴的容纳孔并且 在容纳孔的端部与凸轮轴拧接。
[0013] 因此，分隔套优选以如下方式构造，即，对于已容纳的凸轮轴，外部轴向供给室的 轴向槽通过共同的环槽与凸轮轴的第一径向孔在流动技术上连接，而内部轴向供给室通过 凸轮轴中的容纳孔与第二径向孔在流动技术上连接。
[0014] 对于本文开头提到类型的分隔套来说，第二个任务根据本发明以如下方式来解 决，g卩，基体在外周侧上包括若干轴向槽并且还包括若干径向贯通部。
[0015] 优选的是，轴向槽分别延伸至槽端部，其中，槽端部和径向贯通部基本上在一个轴 向平面中布置在基体的端部部段上。
[0016] 在改进方案中，轴向槽在基体的端部上通入共同的环槽中。
[0017] 在此，针对凸轮轴调节器所提到的优点可以对分隔套的改进方案有意义地被采 用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 下面结合附图详细阐述本发明的实施例。其中：
[0019] 图1示出具有凸轮轴调节器的内燃机的示意图；
[0020] 图2示出图1中凸轮轴调节器的径向剖视图；
[0021] 图3示出图1中凸轮轴调节器的轴向剖视图；
[0022] 图4示出图2和图3中分隔套的立体图；
[0023] 图5不出图4中分隔套的侧视图；
[0024] 图6示出图5中分隔套的轴向剖视图；
【具体实施方式】
[0025] 参照图1示出了具有凸轮轴调节器4的内燃机2的示意图。
[0026] 内燃机2以本身公知的方式包括燃烧室6,该燃烧室可以通过阀8打开和关闭。阀 通过在相应凸轮轴12上的凸轮10驱控。此外，在燃烧室6中容纳有往复式活塞14,该往复 式活塞驱动曲轴16。曲轴16的旋转在其轴向端部上通过传动机构18传递到凸轮轴调节器 4上。在当前示例中，传动机构可以是链条或皮带。
[0027] 凸轮轴调节器4分别在轴向上放置到凸轮轴12中的一个上，凸轮轴调节器4由传 动机构18驱动，并且凸轮轴调节器4本身驱动凸轮轴12。在此，凸轮轴调节器4可以改变 凸轮轴12相对于曲轴16的相位。
[0028] 参照图2和图3,以径向剖视图和轴向剖视图示例性示出了图1中的凸轮轴调节器 4。
[0029] 将凸轮轴调节器4放置到在当前实施方案中具有第一径向孔20和第二径向孔22 的凸轮轴12上。两个径向孔20、22例如可以借助4/3换向阀和转动传递器经由相应的环 槽与未示出的压力接口和未示出的供油装置的油箱接口连接。
[0030] 在凸轮轴12的轴向上构造有容纳孔24,在该容纳孔中插入分隔套26。在第一径 向孔20与第二径向孔22之间构造有容纳孔24的阶梯部28,其中，分隔套26与该阶梯部 28的端部贴靠。液压液体通过第一径向孔20输送给基本上由分隔套26的轴向槽70 (参见 例如图5)形成的外部轴向供给室27或者从其中流出，而液压液体通过第二径向孔22经由 容纳孔24引导到内部轴向供给室29内或者从其中排出。
[0031] 分隔套26以端部部段31轴向地从凸轮轴12的容纳孔24中伸出。凸轮轴调节器 4轴向放置到分隔套26和凸轮轴12上。凸轮轴调节器4具有定子30和能转动地容纳在 定子30中的转子32。图中画出了转子32的转动轴线33。定子30具有外圈34,在该外圈 上构造齿36,传动机构18可以啮合到这些齿中，以便使定子30抗相对转动地与曲轴16连 接。分隔元件38从外圈34径向向内伸出，在这些分隔元件中构造有通孔40,这些通孔引导 紧固螺栓42。紧固螺栓42轴向在定子30之前以及之后分别紧固盖板44,由此封闭在定子 30的外圈34中的内室。盖板44分别在中央具有穿通口，对于在凸轮轴侧的盖板44来说， 凸轮轴被引导穿过该穿通口，而对于背离凸轮轴的盖板44来说，还要描述的中央螺栓46可 以被引导穿过该穿通口。背离凸轮轴的盖板44的穿通口由覆盖盘48封闭。
[0032] 转子32通过中央螺栓46抗相对转动地与凸轮轴12连接。在此，中央螺栓46穿 过凸轮轴12的容纳孔24。因此，内部轴向供给室29在分隔套26与中央螺栓46之间形成 为环形室。转子32具有轮毂50,在该轮毂中容纳有凸轮轴12和分隔套26的端部部段31。 径向叶片52从轮毂50伸出并且分别在定子30上的分隔元件38之间结束。以这种方式构 造出压力腔54、56,它们在径向上通过转子32的轮毂50和定子30的外圈34来限定，而在 凸轮轴调节器4的周向方向上分别通过定子32上的分隔元件38和转子32上的叶片52来 限定。在凸轮轴调节器4未示出的转动方向上，压力腔54、56在转子32的叶片52之前被 称为提前调节腔，而在转子32的叶片52之后被称为滞后调节腔。
[0033] 转子32的叶片52在其径向端部上具有密封元件58,这些密封元件使压力腔54、 56相对彼此密封。在转子32的叶片52的第一叶片中构造保持孔60,在该保持孔中可以能 回调地支撑有未示出的锁定销。锁定销可以锁定转子32相对定子30的确定的位置，以便 例如在内燃机2启动时在凸轮轴调节器4中首先利用液压液体建立起特定的运行压力。在 转子32中居中地构造有中央孔62,中央螺栓46被引导穿过该中央孔。具有保持孔60的叶 片52被加大地构造。为了避免凸轮轴调节器4的不平衡，对置的叶片52同样被加大地构 造。从中央孔62出发到各个调节腔54、56,轮毂50被在流动技术上分隔开的径向供给通道 64、66穿过。第一供给通道66通入压力腔56中，而第二供给通道64通入压力腔54中。
[0034] 第一供给通道66分别通入分隔套26的轴向槽70(参见图5)中并且因此通入外 部轴向供给室27中。而与此不同，第二供给通道64通入分隔套26的径向贯通部68中，这 些径向贯通部通入内部轴向供给室29中。
[0035] 在当前实施方案中，第一和第二供给孔64、66通入凸轮轴调节器4的同一轴向平 面中。在图3中为清楚起见，仅其中一个在供给孔64、66之间的间距72设有附图标记。在 此，轴向槽70分别延伸至分隔套26的端部部段31上的槽端部73。在轴向槽70之间分别 引入分隔套70的径向贯通部68。贯通部68和槽端部73基本上布置在一个轴向平面中。
[0036] 因为供给通道64、66基本上通入一个轴向平面，所以转子可以实施有很小的轴向 宽度。内部供给室29与外部供给室27的分隔通过槽端部73到径向贯通部68的间隔来实 现。在槽端部73与径向贯通部68之间的壁宽72大约为槽宽的一半。为了容纳轮毂50,槽 端部73和贯通部68由在分隔套26的端部部段31上环绕的轴向壁间隔开。在那里还插入 了未详细示出的密封元件，中央螺栓46穿过该密封元件。
[0037] 参照图4至图6,以立体图、侧视图和轴向剖视图的形式示出了分隔套26。
[0038] 分隔套26主要包括空心柱体形的基体69。若干轴向槽70引入基体69的周侧面 中。这些轴向槽分别在分隔套26的引入轮毂50中的端部部段31上在槽端部73中结束。 在那里分别在同一轴向平面中在槽端部73之间引入径向贯通部68。在基体69的另一端 部上，轴向槽70接通入共同的环槽74中。该环槽74在装配状态中在流动技术上与凸轮轴 12的第一径向孔20联接（参见图2)。但是，这仅是示例性的。轴向槽70也可以构造成在 分隔套70的周向方向上唯一的槽。仅必须确保在分隔套28的表面上流动的液压液体不会 进入到贯通部68中。
[0039] 在穿通口68与槽端部73之间的壁宽72相应地大约通过槽宽的一半给出。
[0040] 像可以由图3直接看出的那样，分隔套26以特定的角定向插入转子32的中央孔 62中。为了可以在安装时无需校准耗费地确保该角位置，在分隔套28上构造有凸鼻76,其 能被置入在转子32上的未示出的轴向槽中。
[0041] 附图标记列表
[0042] 2 内燃机
[0043] 4 凸轮轴调节器
[0044] 6 燃烧室
[0045] 8 阀
[0046] 10 凸轮
[0047] 12凸轮轴
[0048] 14往复式活塞
[0049] 16 曲轴
[0050] 18传动机构
[0051] 20第一径向孔
[0052] 22第二径向孔
[0053] 24容纳孔
[0054] 26分隔套
[0055]27外部轴向供给室
[0056] 28阶梯部
[0057]29内部轴向供给室
[0058] 30 定子
[0059]31端部部段
[0060]32 转子
[0061] 33转动轴线
[0062] 34 外圈
[0063]36 齿
[0064] 38分隔元件
[0065] 40 通孔
[0066] 42紧固螺栓
[0067] 44 盖板
[0068] 46 中央螺栓
[0069] 48覆盖盘
[0070] 50 轮毂
[0071] 52 叶片
[0072] 54压力腔
[0073] 56压力腔
[0074] 58密封元件
[0075] 60保持孔
[0076] 62 中央孔
[0077] 64第二供给通道
[0078] 66第一供给通道
[0079] 68贯通部
[0080] 69 基体
[0081] 70轴向槽
[0082] 72 壁宽
[0083] 74 环槽
[0084] 76 凸鼻
【权利要求】
1. 一种凸轮轴调节器（4)，所述凸轮轴调节器包括定子（30)以及能相对所述定子（30) 绕转动轴线（33)转动的转子（32)，所述转子具有用于容纳凸轮轴（12)的轮毂（50)，其中， 第一供给通道（66)以及与之分隔开的第二供给通道（64)分别基本上径向穿过轮毂（50); 并且所述凸轮轴调节器包括至少以端部部段（31)插入轮毂（50)中的分隔套（26)，所述分 隔套在轮毂（50)中构造出外部轴向供给室（27)以及与之分隔开的内部轴向供给室（29)， 其中，所述外部轴向供给室（27)与所述第一供给通道￠6)在流动技术上连接，而所述内部 轴向供给室（29)与所述第二供给通道￠4)在流动技术上连接，其特征在于，所述分隔套 (26)在外周侧上包括若干轴向槽（70)，它们至少部分地形成外部轴向供给室（27)，并且它 们分别与第一供给通道（66)在流动技术上连接；并且所述分隔套（26)包括若干径向贯通 部（68)，它们将内部供给室（29)分别与第二供给通道（64)在流动技术上连接。
2. 根据权利要求1所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述径向贯通部￠8)在周向方向上分别布置在所述轴向槽（70)之间。
3. 根据权利要求1或2所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述轴向槽（70)分别延伸至槽端部（73)，并且所述槽端部（73)和所述径 向贯通部￠8)基本上在一个轴向平面中布置在所述分隔套（26)的插入轮毂（50)中的端 部部段（31)上。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述轴向槽（70)在所述分隔套（26)的背离所述端部部段（31)的端部上 通入共同的环槽（74)中。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述分隔套（26)借助互补的形状锁合元件（76)角定向地插入轮毂（50) 中。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述分隔套（26)以如下方式构造，S卩，对于容纳在轮毂（50)中的凸轮轴 (12)，所述外部轴向供给室（27)与所述凸轮轴（12)的第一径向孔（20)在流动技术上连 接，而所述内部轴向供给室（29)与所述凸轮轴（12)的第二径向孔（22)在流动技术上连 接。
7. 根据权利要求6所述的凸轮轴调节器（4)， 其特征在于，所述分隔套（26)以如下方式构造，S卩，对于已容纳的凸轮轴（12)，所述外 部轴向供给室（27)的轴向槽（70)通过所述共同的环槽（74)与所述凸轮轴（12)的第一径 向孔（20)在流动技术上连接，而所述内部轴向供给室（29)通过所述凸轮轴（12)中的容纳 孔（24)与所述第二径向孔（22)在流动技术上连接。
8. -种用于插入凸轮轴调节器（4)的轮毂（50)中的分隔套（26)，所述分隔套具有基 本上呈空心柱体形的基体￠9)，其特征在于，所述基体￠9)在外周侧上包括若干轴向槽 (70)并且还包括若干径向贯通部（68)。
9. 根据权利要求8所述的分隔套（26)， 其特征在于，所述轴向槽（70)分别延伸至槽端部（73)，并且所述槽端部（73)和所述径 向贯通部￠8)基本上沿着一个轴向平面布置在所述基体￠9)的端部部段（31)上。
10. 根据权利要求8或9所述的分隔套（26)， 其特征在于，所述轴向槽（70)在所述基体￠9)的端部上通入共同的环槽（74)中。
【文档编号】F01L1/344GK104285045SQ201380024194
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年3月26日 优先权日:2012年5月7日
【发明者】霍尔格·布伦纳 申请人:舍弗勒技术有限两合公司