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凸輪軸調節器、內燃機和汽車的製作方法

2023-05-01 19:14:49 2


本實用新型涉及一種用於內燃機的凸輪軸調節器,其具有驅動馬達和置於驅動馬達之後的傳動機構,且具有用來聯接至內燃機的凸輪軸的聯接區段,該傳動機構帶有用來聯接至牽引機構的聯接部件,該牽引機構被內燃機的從動軸驅動。本實用新型還涉及帶有這種凸輪軸調節器的內燃機。

此外,本實用新型涉及帶有這種凸輪軸調節器或者帶有內燃機的汽車,該內燃機具有這種凸輪軸調節器。



背景技術:

內燃機的凸輪軸調節器有各種不同的設計,這些設計用來通過對凸輪軸的調節來調節內燃機的進氣閥和排氣閥的打開和關閉時間和/或打開和關閉時間點。

由EP 1 043 482 B1已知一種用於調節內燃機凸輪軸的裝置,該內燃機進行內部燃燒。該裝置具有用於驅動凸輪軸的驅動輪以及具有電動機,該驅動輪與凸輪軸同軸地布置,該電動機與凸輪軸通過諧波傳動式傳動機構而連接。諧波傳動式傳動機構由帶有橢圓形內環的滾動軸承、設置在該滾動軸承上的柔性的外嚙合的齒輪和剛性的內嚙合的齒輪組成,其中內嚙合的齒輪與外嚙合的齒輪嚙合。電動機具有殼體,該殼體通過保持部件牢固地與凸輪軸連接,其中,這些保持部件穿過驅動輪上的凹口,從而這些凹口限制了凸輪軸的允許的調節範圍。

DE 10 2010 006 392 B3公開了一種夾緊軸傳動機構,其帶有至少兩個輸入端和一個輸出端,由這些輸入端的運動疊加來實現所述輸出端的移動。在此,輸入端之一被設計用來實施主運動,另一輸入端用來實施調節運動,這種調節運動可相對於實施主運動的輸入端的相位位置來調節輸出端的相位位置。實施調節運動的輸入端可克服夾緊軸傳動機構的至少一個復位部件的力而移動。本實用新型還涉及用於帶有這種夾緊軸傳動機構的內燃機的凸輪軸調節器。

由EP 1 039 100 A2已知一種用於調節進行內部燃燒的內燃機的凸輪軸的裝置,其帶有用於驅動凸輪軸的且與凸輪軸同軸布置的驅動輪。該裝置也具有用於使得凸輪軸相對於驅動輪轉動的電動機,其中,該電動機具有兩個相互同心地布置的轉子,其中一個轉子與凸輪軸連接,另一個轉子與驅動輪連接。這些轉子之一與第一線圈機構抗扭轉地連接,該線 圈機構與固定不動的線圈機構處於電磁相互作用中,以便感應出或者傳遞對於電動機工作而言必需的能量。

DE 39 18 361 A1公開了一種用於內燃機凸輪軸的驅動裝置。該驅動裝置具有用於使得凸輪軸相對於驅動輪轉動的機構。該機構具有與凸輪軸同軸地布置的、軸向地在兩個終止位置之間可移動的接合套(Schaltmuffe),該接合套一方面通過斜嚙合與驅動輪連接,另一方面通過直嚙合與凸輪軸連接。通過接合套的軸向移動,且通過由此引起的在接合套與驅動輪之間的接合變化,可以相對於驅動齒輪調節凸輪軸的一定的角度位置。

DE 10 2008 060 927 A1披露了一種用於調節凸輪軸的一定的相位位置的相位調節裝置。該相位調節裝置具有傳動單元,該傳動單元帶有用於調節凸輪軸的相位位置的傳動部件。傳動單元把驅動機構與凸輪軸連接起來,其中,有一個傳動部件只能在軸向上移動,而其餘的傳動部件則相對於其它構件在空間上固定。

DE 41 10 088 C1公開了一種裝置,其用來使得被驅動的軸、特別是相對於內燃機曲軸可調節的帶有驅動輪的凸輪軸發生相對的轉動位置改變。對一定的轉動位置的調節藉助於只能軸向移動的聯接件來實現。

US 2009/0272349 A1披露了一種相位調節裝置,其用來在內燃機中調節凸輪軸的一定的相位。這種調節通過驅動軸相對於凸輪軸的轉動來實現,其中,驅動軸和凸輪軸彼此相對同軸地布置。

DE 10 2009 037 403 A1公開了一種帶有調節傳動機構的電的凸輪軸調節器,該調節傳動機構可利用電動機通過帶有軸向聯接間隙的中間聯接器而被驅動。該調節傳動機構採用罐式構造方式被設計成軸傳動機構。通過控制輪盤可使得從動部件彈性地變形。該控制輪盤藉助軸向的引導件被保持在軸向確定的位置,從而控制輪盤的軸向移動性小於聯接間隙。

DE 10 2007 049 072 A1披露了一種相位調節器,特別是用於內燃機的相位調節器,用來相對於曲軸調節凸輪軸的相對角度位置。該相位調節器包括帶有從動軸的促動器、帶有調節軸的且通過調節傳動機構與凸輪軸連接的調節件、以及布置在從動軸與調節軸之間的帶有奧爾德姆輪盤的奧爾德姆聯接器。該相位調節器的特點是,奧爾德姆聯接器的奧爾德姆輪盤由塑料構成。

由現有技術已知的這些裝置存在如下缺點:凸輪軸及其凸輪軸軸承額外地受到很大負載。



技術實現要素:

因此,本實用新型的目的是提出一種用於調節凸輪軸的裝置,其能實現節省安裝空間卻壽命長的凸輪軸支撐,且允許精確地調節控制時間。

凸輪軸調節器用於內燃機,該凸輪軸調節器具有驅動馬達和置於驅動馬達之後的傳動機構,且具有用來聯接至內燃機的凸輪軸的聯接區段,該傳動機構帶有用來聯接至牽引機構的聯接部件,該牽引機構被內燃機的從動軸驅動,其特徵在於,傳動機構和聯接區段通過一方面抗扭轉的且另一方面徑向柔性的和/或可軸向彎曲的傳遞部件抗旋轉地相互連接,或者直接通過一方面抗扭轉的且另一方面徑向柔性的和/或可軸向彎曲的傳遞部件抗旋轉地相互連接。

採用本實用新型的方式第一次認識到,如由現有技術已知的凸輪軸調節器並非僅僅產生用於調節凸輪軸的扭矩並傳遞用於凸輪軸旋轉的扭矩,而且還把使得凸輪軸和凸輪軸軸承承受負載的力傳遞到凸輪軸上。所述力的產生原因是,凸輪軸調節器大多與牽引機構聯接,通過所述牽引機構,這些施加負載的力持久地且反覆地傳遞到凸輪軸調節器和凸輪軸以及凸輪軸軸承上,其引起特別是凸輪軸的彎曲。在凸輪軸調節器與凸輪軸聯接的區域內,凸輪軸出現特別是強迫的徑向振動,這種振動使得凸輪軸及其凸輪軸軸承持續地承受負載。因此,尤其是必須選擇特別大的凸輪軸軸承,以便其持久地耐受住這種徑向的振動。

為了避免因通過牽引機構傳遞到凸輪軸上的所述力造成凸輪軸承受負載,根據本實用新型規定,傳動機構和聯接區段特別是直接地通過一方面抗扭轉的且另一方面徑向柔性的和/或可軸向彎曲的傳遞部件抗旋轉地相互連接,由此實現凸輪軸與上述力脫離。

特別是可以有利地規定,傳遞部件經過設計,從而沒有徑向的橫向力傳遞到聯接區段上,特別是沒有從牽引機構傳遞至凸輪軸調節器的徑向的橫向力傳遞到聯接區段上。在此也可以規定,傳遞部件使得聯接區段與徑向的橫向力脫離,特別是與經由牽引機構傳遞至凸輪軸調節器的聯接部件的徑向的橫向力脫離,和/或,傳遞部件相對於在軸向上起作用的扭矩抗扭轉地設計。這裡還可以規定,傳遞部件在軸向上和/或在徑向上彈性地構造。這些實施方式的優點是,凸輪軸的聯接端不進行強迫的傳遞至凸輪軸其餘部分的徑向振動。

傳遞部件尤其可以—替代地或附加地—經過設計,從而沒有徑向的橫向力從聯接區段傳遞至凸輪軸調節器的其餘部分和/或傳遞至牽引機構。就此而言,在這種設計中,凸輪軸調節器的其餘部分以及牽引機構和聯接於其上的部分都有效地受到保護而免受因徑向振動的凸輪軸引起的持久負載。

傳遞部件可以有利地被設計為一方面徑向柔性的和/或橫向於軸向可彎曲的且另一方面抗扭轉的聯接器。採取該措施將使得凸輪軸有效地與由凸輪軸調節器實施的徑向運動脫離,而不會不利地影響扭矩從凸輪軸調節器傳遞到凸輪軸上。

按照這種設計,聯接器被設計成爪式聯接器或疊片式聯接器或柔性的聯軸器或奧爾德姆聯接器或摺篷式聯接器。

特別有利地使用疊片式聯接器,這是因為其由於構造原因有較少的構件就足夠了。特 別地,不同於例如奧爾德姆聯接器,對於疊片式聯接器而言,不必使得可移動的構件彼此相對滑動地放置。

傳遞部件例如也可以被構造成罐形的從動穹罩(Abtriebsglocke)。在本實用新型的意義下,術語「從動穹罩」是指如下構件:其適合於且被設置用於將扭矩從凸輪軸調節器傳遞到凸輪軸上,其中,從動穹罩並非必須具有傳統的穹罩比如教堂式穹罩的形狀。例如,從動穹罩也可以構造為罐形和/或非對稱地構造。從動穹罩可以、但並非必須旋轉對稱地構造。從動穹罩例如也可以具有多個、至少部分地徑向設置的輻條(Speiche)。尤其是,從動穹罩並非一定要具有閉合的壁。但這樣是有利的。

然而,從動穹罩的旋轉對稱式的設計、特別是罐形設計或傳統穹罩式設計是特別有利的,這是因為,這種設計可避免失衡,並且,要承受的徑向的和/或軸向的力不論旋轉位置如何始終都引起同樣的變形。

通過優選柔性的且抗扭轉的罐形從動穹罩,聯接的凸輪軸持久地受到保護,免受因與凸輪軸聯接的凸輪軸調節器的聯接區段的徑向的和/或軸向的振動運動特別是搖擺運動引起的損害。

按照一種有利的設計,傳遞部件具有至少一個彎曲區段,所述彎曲區段帶有減小的壁厚。有利地,在此利用帶有減小的壁厚的至少一個彎曲區段來實現柔性,同時具有抗扭轉性。

在一種特殊的設計中,從動穹罩具有圓柱形的區段和/或沿徑向延伸的底部區段。這種設計的優點尤其是,底部區段為與其它構件抗轉動地聯接提供了簡單的可行方案。

按照一種特別有利的設計,從動穹罩尤其在徑向上和/或在軸向上柔性地和/或彈性地設計,以便使得凸輪軸與徑向力和振動脫離。從動穹罩尤其可以相對於在軸向和/或徑向上起作用的力彈性地設計。為了實現此點,底部區段彈性地設計,或者底部區段在徑向和/或軸向上彈性地設計。底部區段和/或圓柱形區段也可以波形地設計。從動部件特別是從動穹罩尤其可以具有摺篷式構造的區域。但從動穹罩優選相對於沿切向方向起作用的力剛性地設計,以便實現抗扭轉性,用於無延遲地將扭矩傳遞到聯接的軸上。此外,圓柱形區段和底部區段可以在帶有減小的壁厚的區域中彼此過渡。有利地,在此通過帶有減小的壁厚的至少一個彎曲區段來實現柔性,同時具有抗扭轉性。彎曲區段尤其可以有利地設置在從圓柱形區段到底部區段的過渡區域中。

在一種特殊的設計中,從動穹罩一體地與傳動機構的環繞部件一起製造,和/或,從動穹罩一體地與傳動機構的從動軸一起製造。這些設計是特別堅固的。從動穹罩、傳動機構的環繞部件和傳動機構的從動軸例如可以採用切削加工方法(比如車削方法)由單塊原材料製得。

按照一種特別有利的設計,且根據一種獨立的實用新型構思,傳動機構被構造成無間隙的傳動機構。使得凸輪軸承受負載的、通過牽引機構傳遞的力和/或由此引起的扭矩,也可以由此得到明顯減小,或者甚至徹底消除,從而將傳動機構構造成無間隙的傳動機構。已表明,無間隙的傳動機構對傳遞的力和扭矩明顯不敏感。在設置有間隙的情況下,力和扭矩在通至相應終端位置的路徑上積聚,從而它們在頂靠至終端位置時使得傳動機構尤其地承受負載,且隨著時間的推移而損壞傳動機構。採用本實用新型的方式還認識到,這種現象對於無間隙的傳動機構來說不會出現。

傳動機構可以採用有利的方式被構造成同軸傳動機構、特別是夾緊軸傳動機構或行星傳動機構。按照進一步有利的方式,傳動機構可以被構造成疊加式傳動機構或三軸式傳動機構。傳動機構尤其也可以具有上述類型的多個傳動機構。傳動機構可以被構造成環形傳動機構形式的夾緊軸傳動機構,或者,傳動機構被構造成罐式傳動機構形式的夾緊軸傳動機構。

已表明,傳動機構被構造成夾緊軸傳動機構,在這種布置情況下,可以實現對控制時間的特別可靠且長久的調節。這種夾緊軸傳動機構例如可以被構造成罐式傳動機構。針對於這種傳動機構,將彈性的柔輪構造成罐形(柔性罐)。

在夾緊軸傳動機構被替代地設計成環形傳動機構的情況下,彈性的柔輪並未設計成罐形,而是設計成環形(柔性環)。這種構造方式是有利的方式特別是軸向地非常緊湊,這明顯便於與其它組件相互連接。此外,夾緊軸傳動機構的這種設計對牽引機構的橫向力特別不敏感,這與柔輪的罐形構造方式相反,這種構造方式由於其柔性而沿著整個罐對徑向的負載敏感。

作為其它類型的可應用的無間隙的傳動機構,例如可以採用無間隙的行星傳動機構。然而,這種行星傳動機構構造起來非常繁瑣,因而很昂貴,且實際上比夾緊軸傳動機構脆弱。

也可以採用三軸傳動機構,其中,以有利的方式可以採用用來聯接至凸輪軸的從動軸、用來與(例如電驅動的)驅動馬達連接的第二軸和用來與所連接的內燃機的從動機構連接的第三軸。

根據一種特殊的設計,傳動機構被構造成同軸傳動機構,其帶有設置在同軸傳動機構的對稱軸上的驅動部件和同軸布置的環繞部件,其中,與環繞部件抗扭地連接的罐形從動穹罩形成傳遞部件。在這裡,由於穹罩形狀而產生的特殊的柔性尤其適合於使得凸輪軸減輕徑向的振動。

在一種特殊的設計中,傳動機構具有環繞部件,該環繞部件尤其是僅被滑動放置,或者環繞部件僅僅被滑動支撐。這種設計特別耐用且穩固。這種設計尤其可以設計為,儘管 有柔性,通過傳動機構傳動而輸入的徑向的和/或軸向的運動沿著滑動軸承和該布置中的其它構件(例如傳動機構殼體或促動器殼體)被傳導至內燃機的殼體特別是曲軸殼體或氣缸頭,和/或傳導至車輛車身。替代地或附加地也可以規定,傳動機構可旋轉地放置在傳遞構件上,該傳遞構件支撐在氣缸頭或馬達本體上。

滑動軸承還具有非常特殊的優點:其可以構造得非常耐用,還可成本低廉地製得。這種設計還有如下特點:其壽命特別長,且開篇所述的作用能有效地避免導致凸輪軸和凸輪軸軸承的額外負載的積聚的力和/或扭矩。

傳動機構是夾緊軸傳動機構,且環繞部件是剛輪或動態輪;和/或,傳動機構是夾緊軸傳動機構,且驅動部件是軸帶發電機或者具有軸帶發電機;和/或,傳動機構是夾緊軸傳動機構,且用來聯接至牽引機構的聯接部件抗扭地與傳動機構的空心輪或剛輪或動態輪連接。

如已述,傳動機構也可以是具有剛輪或動態輪作為環繞部件的夾緊軸傳動機構。夾緊軸傳動機構的驅動部件例如可以是軸帶發電機,或者具有軸帶發電機。用來聯接至牽引機構的聯接部件可以抗扭地與環繞部件連接,尤其是與空心輪連接,更特別地與傳動機構的剛輪或動態輪連接。

根據一種特殊的設計,用於牽引機構的聯接部件可以與動態輪或剛輪一體地構造。該聯接部件也可以是一個獨立的構件,其獨立於動態輪。

在另一設計中,剛輪可以與傳遞部件和聯接區段一體地構造。這些部件也可以是獨立的構件,彼此獨立,或者每兩個一體地構造,這例如視安裝空間要求、材料情況、脫離特性或其它條件而定。

根據一種特殊的設計,傳動機構可以代替動態輪和/或剛輪而構造有其它形式的空心軸。在這種情況下,空心軸可以經過適當地放置,從而其承受全部通過牽引機構傳動件而傳遞的徑向的橫向力。另一個軸可以穿過空心軸,這個軸用作凸輪軸調節器的調節軸,其中,該調節軸也可以構造成另一空心軸。也可以將螺釘或另一組件穿過該另一空心軸。

傳動機構是行星傳動機構,且環繞部件是行星輪架或空心輪;和/或,傳動機構是行星傳動機構,且驅動部件是太陽輪或者具有太陽輪;和/或,傳動機構是行星傳動機構,且用來聯接至牽引機構的聯接部件抗扭地與行星傳動機構的空心輪連接。

在一種特殊的設計中,傳動機構被設計成行星傳動機構,其中,環繞部件可以是行星輪架或行星傳動機構的空心輪。行星傳動機構也可以具有太陽輪作為驅動部件,或者具有帶太陽輪的驅動部件。

按照這種設計,用來聯接至牽引機構的聯接部件可以有利地抗扭地與行星傳動機構的空心輪連接。

傳動機構可旋轉地被放置;和/或,傳動機構或者傳動機構的至少一個構件或者傳動機 構的被構造成空心輪的構件可旋轉地被放置,從而其能跟隨通過牽引機構傳遞的傳動運動;和/或,用來聯接至牽引機構的聯接部件抗扭地與傳動機構的空心輪連接,該空心輪利用軸承可旋轉地被放置,從而該軸承承受全部從牽引機構傳遞到聯接部件上的徑向的橫向力。

在一種特殊的設計中,傳動機構或者傳動機構的至少一個構件特別是空心輪可旋轉地被放置,從而其能跟隨通過牽引機構傳遞的傳動運動。

聯接部件可以抗扭地與傳動機構的空心輪連接,其中,該空心輪利用軸承可旋轉地被支撐,從而該軸承承受傳遞到聯接部件上的徑向的橫向力。這裡採用有利的方式使得徑向的橫向力被該軸承承受,且通過其抗扭的但柔性的聯接件不再繼續傳到凸輪軸上。

帶有至少一個根據本實用新型的凸輪軸調節器的內燃機是特別有利的。例如,在內燃機中可以有多個根據本實用新型的凸輪軸調節器,用於多個凸輪軸。

傳動機構可旋轉地放置在氣缸頭或馬達本體上;和/或,傳動機構可旋轉地放置在傳遞構件上,該傳遞構件支撐在氣缸頭或馬達本體上;和/或,傳動機構或者傳動機構的至少一個構件或者傳動機構的被構造成空心輪的構件可旋轉地被放置在氣缸頭或馬達本體上,從而其能跟隨通過牽引機構傳遞的傳動運動;和/或,用來聯接至牽引機構的聯接部件抗扭地與傳動機構的空心輪連接,該空心輪利用軸承可旋轉地被放置在氣缸頭或馬達本體上,從而該軸承承受全部從牽引機構傳遞到聯接部件上的徑向的橫向力。

上述軸承徑向地大於凸輪軸軸承,內燃機的凸輪軸利用該凸輪軸軸承可旋轉地被放置。

根據一種有利的設計,傳動機構或者傳動機構的至少一個構件特別是空心輪可旋轉地放置在氣缸頭、馬達本體或馬達構件上,從而其可以跟隨傳動運動。

在一種特殊的設計中,聯接部件可以抗扭地與傳動機構的空心輪連接,其中,空心輪可旋轉地放置在氣缸頭、馬達本體或馬達構件上,從而軸承或者那些多重地支撐空心輪的軸承部分地或完全地承受徑向的橫向力。採用有利的方式,該軸承或者這些軸承可以在多重地支撐在氣缸頭、馬達本體或馬達構件上的情況下徑向地大於受驅動的凸輪軸的凸輪軸軸承。

根據一種特殊的設計,驅動馬達和傳動機構相互同軸地布置。替代地,驅動馬達和傳動機構也可以相互軸向平行地布置。也可以採用其它布置方式。因而可以有利地使得驅動馬達相對於傳動機構的布置方式適應現有的安裝空間。

在同軸地布置驅動馬達和傳動機構的情況下,驅動馬達和傳動機構例如可以通過調節軸而連接。在軸向平行地布置的情況下,驅動馬達和傳動機構例如可以通過鏈條或牽引皮帶作為牽引機構而連接,其中,驅動馬達和傳動機構為此必須具有相應的牽引機構支架,以便能夠接上使得它們連接的牽引機構。

在一種特殊的設計中,驅動馬達抗扭地固定在氣缸頭、馬達本體或馬達構件上。

傳動機構通過牽引機構傳動被驅動旋轉,而驅動馬達抗扭地固定在氣缸頭或馬達本體上,只要不需要相位調節,由驅動馬達驅動的且與傳動機構的調節輸入端連接的調節軸就以與傳動機構相同的轉速被驅動。

傳動機構通過牽引機構傳動被驅動旋轉,而驅動馬達抗扭地固定在氣缸頭或馬達本體上,由驅動馬達驅動的且與傳動機構的調節輸入端連接的調節軸在調節過程中以比傳動機構高或低的轉速被驅動。

根據一種特殊的設計,傳動機構通過牽引機構傳動而受驅動,而凸輪軸調節器的驅動馬達抗扭地特別是固定地安置在氣缸頭、馬達本體或馬達構件上。在這種情況下,由驅動馬達驅動的且與傳動機構的調節輸入端連接的調節軸以與傳動機構的聯接部件相同的轉速被驅動,只要不需要凸輪軸的相位調節。如果需要凸輪軸的相位調節,調節軸就在調節過程中以比傳動機構的聯接部件高或低的轉速被驅動,這要看相位是要事先調節還是事後調節而定。

在另一種設計中,(優選靠電工作的)驅動馬達可旋轉地被放置。按照這種設計,該布置具有特別是位置固定的電的滑動觸點,通過這些滑動觸點可以對驅動馬達進行供電。由此保證即使在靠電工作的驅動馬達被可旋轉地支撐的情況下也能進行供電。

帶有根據本實用新型的凸輪軸調節器和/或內燃機的汽車是尤其有利的,該內燃機包括根據本實用新型的凸輪軸調節器。

附圖說明

附圖中示範性地且示例性地示出本實用新型的主題,且將在下面參照附圖予以介紹,其中,相同的或相同作用的部件大多標有相同的附圖標記。其中:

圖1示出根據本實用新型的用於內燃機的凸輪軸調節器的一個實施例;

圖2示出根據本實用新型的用於內燃機的凸輪軸調節器的第二實施例;

圖3示出根據本實用新型的用於內燃機的凸輪軸調節器的第三實施例。

具體實施方式

圖1以橫剖視圖示意性地示出凸輪軸調節器1,其具有驅動馬達2和置於驅動馬達2之後的傳動機構3,該傳動機構例如可以構造成夾緊軸傳動機構13,該傳動機構帶有聯接至牽引機構(圖中未示出)的聯接部件4。該牽引機構被內燃機(圖中未示出)的從動軸驅動。牽引機構例如可以是鏈條、傳動帶尤其是塑料傳動帶、硬橡膠傳動帶、楔形傳動帶、齒形傳動帶或類似部件。

凸輪軸調節器1具有用來聯接至內燃機的凸輪軸6的聯接區段5,其中,傳動機構3 和聯接區段5特別是直接地通過一方面抗扭轉的且另一方面徑向柔性的和/或可軸向彎曲的傳遞部件7抗旋轉地相互連接。

用於牽引機構的聯接部件4抗旋轉地與凸輪軸調節器1的傳動機構3連接。凸輪軸6藉助多個凸輪軸軸承8可旋轉地被支撐。

驅動馬達2和傳動機構3相互同軸地布置,且通過調節軸19連接。

按照圖1中所示的設計,傳動機構3或傳動機構3的至少一部分可旋轉地支撐在氣缸頭9上,或者替代地放置在傳遞構件上,該傳遞構件支撐在氣缸頭或馬達本體上,從而該傳動機構可以跟隨通過牽引機構傳動而傳遞的傳動運動。傳動機構3為此藉助軸承10可旋轉地支撐在內燃機的氣缸頭9上,其中,凸輪軸調節器1通過(未示出的)牽引機構受內燃機的從動件驅動,該牽引機構將扭矩傳遞到聯接部件4上。這意味著,凸輪軸調節器1的傳動機構3和與其連接的凸輪軸6在內燃機工作時持久地受到旋轉驅動。通過這種牽引機構傳動,負載的橫向力F作用到凸輪軸調節器1上,由於一方面抗扭轉的且另一方面徑向柔性的和/或軸向可彎曲的傳遞部件7,所述橫向力並未傳遞到凸輪軸6和凸輪軸軸承8上。

按照圖1中所示的設計,驅動馬達2牢固地固定在氣缸頭9上。在工作時,被驅動馬達2驅動的且與傳動機構3的調節輸入端連接的調節軸19以與傳動機構3的聯接部件4相同的轉速受到驅動,只要不需要凸輪軸6的相位調節。如果需要凸輪軸6的相位調節,調節軸19就在調節過程中以比傳動機構3的聯接部件4高或低的轉速被驅動,這要看相位是要事先調節還是事後調節而定。

對凸輪軸調節器1的工作的控制例如通過(未示出的)電子控制單元來進行。

傳遞部件7經過適當設計,從而不會有徑向的橫向力傳遞到聯接區段5上,特別是不會有由牽引機構傳遞至凸輪軸調節器1的徑向的橫向力F傳遞到聯接區段5上。按照圖1中所示的設計,傳遞部件7針對於在軸向上起作用的扭矩抗扭轉地設計,而在軸向上和徑向上彈性地設計。

由於傳遞部件7,不會有徑向的橫向力F傳遞到凸輪軸6和凸輪軸軸承8上,所以,凸輪軸軸承8看起來比通常情況下小,這是因為,這些凸輪軸軸承不必承受、特別是不必持久地承受徑向的橫向力F。因此,按照圖1中所示的設計,軸承10在徑向上大於凸輪軸軸承8。

圖2以橫剖視圖示意性地示出凸輪軸調節器1的一種設計,其帶有奧爾德姆(Oldham)聯接器11。奧爾德姆聯接器11設置在傳動機構3與聯接區段5之間,其一端抗轉動地與傳動機構3連接,另一端抗轉動地與聯接區段5連接。奧爾德姆聯接器11一方面是徑向柔性的,另一方面是抗扭轉的。通過奧爾德姆聯接器11,凸輪軸6有效地與徑向的橫向力F脫 離,而不會不利地影響扭矩從凸輪軸調節器1傳遞到凸輪軸6。

圖3以橫剖視圖示意性地示出凸輪軸調節器1的一種設計,其帶有夾緊軸傳動機構13。夾緊軸傳動機構13具有柔輪(Flexspline)12、動態輪(Dynamicspline)14和剛輪(Circularspline)15。按照這種設計,帶有動態輪14的夾緊軸傳動機構13藉助至少一個軸承10可旋轉地放置在氣缸頭9上。在該設計中,軸帶發電機(Wellengenerator)17具有被構造成滾動軸承的位於軸帶發電機17與柔輪12之間的軸帶發電機軸承18,其中,也可以採用滑動軸承。軸帶發電機軸承18被設計成雙排的球軸承。具體地,該雙排球軸承由兩個單球軸承構成,這些單球軸承通過分隔件而彼此分開。替代地例如也可以採用滾動軸承。

用於調節凸輪軸6的驅動通過連接在驅動馬達2上的軸帶發電機17來進行。

按照圖3中所示的設計,驅動馬達2牢固地固定在氣缸頭9上。在工作時,由驅動馬達2驅動的且與傳動機構3的調節輸入端連接的調節軸19以與傳動機構3相同的轉速被驅動,只要不需要對凸輪軸6進行相位調節。如果需要對凸輪軸6進行相位調節,調節軸19就在調節過程中以高於或低於傳動機構3的轉速被驅動,這要看相位是要事先調節還是事後調節而定。

用於牽引機構的聯接部件4與動態輪14一體地構造。剛輪15與傳遞部件7和聯接區段5一體地構造。

傳遞部件7是徑向柔性的,同時是抗扭轉的。這樣一來,就不會有通過牽引機構產生的橫向力F傳遞到凸輪軸軸承8上。傳遞部件7在至少一個彎曲區段16上具有減小的壁厚度,由此提高了彎曲柔性,同時保持了抗扭轉性。這樣就能更好地將傳遞部件7脫離。

凸輪軸6藉助螺釘20與聯接區段5連接。

附圖標記清單

1 凸輪軸調節器

2 驅動馬達

3 傳動機構

4 聯接部件

5 聯接區段

6 凸輪軸

7 傳遞部件

8 凸輪軸軸承

9 氣缸頭

10 軸承

11 聯接器、奧爾德姆聯接器

12 柔輪

13 夾緊軸傳動機構

14 動態輪

15 剛輪

16 彎曲區段

17 軸帶發電機

18 軸帶發電機軸承

19 調節軸

20 螺釘

F 橫向力

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