用於可變地調整內燃機換氣閥配氣正時的裝置的製作方法

2023-06-03 03:59:26 1

專利名稱：用於可變地調整內燃機換氣閥配氣正時的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於可變地調整內燃機換氣閥的配氣正時的裝置，其具有驅動元件、從動元件和至少一個側蓋，其中，驅動元件能與內燃機的曲軸發生驅動連接，其中，從動元件能與內燃機的凸輪軸發生驅動連接並且以能相對於驅動元件擺轉的方式來布置，其中，側蓋布置在從動元件或驅動元件的軸向側面上，並且與驅動元件或從動元件抗相對轉動地(drehfest)連接，其中，在側蓋的背對驅動元件和從動元件的側上設置有彈簧元件， 以及其中，側蓋具有碟片狀的區段，多個固定元件從該區段沿軸向方向突出，這些固定元件布置在側蓋的背對驅動元件的側上。
背景技術：
在現代內燃機中，使用用於可變地調整換氣閥的配氣正時的裝置，以便能夠在限定的角範圍中，在最大提前位置和最大滯後位置之間，可變地調整曲軸和凸輪軸之間的相位關係。裝置被整合到傳動系中，扭矩通過傳動系從曲軸傳遞到凸輪軸。這種傳動系可以例如作為皮帶驅動、鏈條驅動或齒輪驅動來實現。此外，該裝置還與凸輪軸抗相對轉動地連接並且具有一個或多個壓力室，藉助所述壓力室可以有針對性地改變曲軸與凸輪軸之間的相位關係。
這種裝置例如由DE 10 2008 017 688A1公開。該裝置具有驅動元件、從動元件和兩個側蓋，其中，驅動元件與曲軸驅動連接，並且從動元件抗相對轉動地固定在凸輪軸上。 在此，從動元件在限定的角區間中以能相對於驅動元件擺轉的方式來布置。驅動元件、從動元件和側蓋界定出多個壓力室，這些壓力室構成液壓式伺服驅動件，藉助該伺服驅動件能可變地調整從動元件與驅動元件之間的相位位置(Phasenlage)。側蓋布置在從動元件和驅動元件的軸向側面上並且藉助螺栓抗相對轉動地與驅動元件連接。在此，螺栓貫穿第一側蓋和驅動元件，並且嵌接到各一個緊合螺母中，緊合螺母與側蓋分開製造並且與側蓋不可拆解地連接。
由DE 197 08 661B4公開一種具有兩個側蓋和一個驅動元件的裝置，其中，側蓋藉助螺栓固定在驅動元件上。在此，每個螺栓貫穿兩個側蓋和驅動元件，其中，螺栓頭貼靠在其中一個側蓋上。此外，每一個螺栓嵌接到緊合螺母中，緊合螺母貼靠在另外那個側蓋的軸向側面上。
由DE 10 2005 024 241A1公開了另一種裝置，該裝置的側蓋具有與該側蓋一體構造的螺紋載體，螺紋載體在軸向方向上突出於側蓋的碟片狀區段。發明內容
因此，本發明基於的任務是，以很小的製造花費和很小的製造成本給出一種可靠的裝置。
按照本發明，該任務以如下方式來解決，S卩，在彈簧元件與側蓋的碟片狀區段之間設置有單獨的間隔元件，該間隔元件防止彈簧元件沉入固定元件之間的區域中。
該裝置具有驅動元件和從動元件，其中，驅動元件由內燃機的曲軸驅動，並且從動元件由內燃機的凸輪軸驅動。驅動元件可以例如藉助牽引機構傳動件或齒輪傳動件與曲軸保持驅動連接。從動元件可以例如抗相對轉動地與凸輪軸連接。此外，設置有伺服驅動件， 例如液壓的伺服驅動件，其具有至少兩個相互作用的壓力室，從動元件可以藉助所述伺服驅動件在限定的角範圍中相對於驅動元件擺轉。因此能夠可變地調整從動元件與驅動元件之間的相位關係。在驅動元件和/或從動元件的軸向側面上設置有側蓋，側蓋抗相對轉動地與這些構件中的一個連接。在此，側蓋具有碟片狀的區段，必要時該區段帶有中心開口， 側蓋例如在軸向方向上密封壓力室。此外，固定元件從側蓋的背對從動元件或驅動元件的軸向側面中沿軸向方向伸出。在此，可以例如是指螺栓的螺栓頭或緊合螺母，螺栓嵌接到該緊合螺母中。藉助固定元件可以建立起在側蓋與從動元件或驅動元件之間的連接。在緊合螺母的情況下，這個緊合螺母可以在側蓋裝配之前，固定地與碟片狀區段連接，或作為單獨的構件存在。同樣可以考慮的是這樣一些實施形式，在這些實施形式中，固定元件與碟片狀區段一體地構造，例如構造為圓柱形凸緣，這些凸緣配設有內螺紋。
彈簧元件前置於固定元件地設置，彈簧元件例如構造成螺旋彈簧，尤其構造成螺旋彈簧，並且在一側嵌接在從動元件上以及在另一側嵌接在驅動元件上。藉助彈簧元件，從動元件相對於驅動元件被加載扭矩，該扭矩可以例如用於補償摩擦損耗或用於在壓力介質加載不足時達到基本位置。
若彈簧元件在內燃機運行期間引起軸向振動，那麼存在的風險是，彈簧元件或彈簧元件的彈簧圈沉入到固定元件之間的區域中並且在那裡被夾緊，由此，使彈簧元件的功能失效或損傷彈簧元件。為了防止這一點，設置有間隔元件，該間隔元件與側蓋分開地製造，並且布置在彈簧元件與側蓋的碟片狀區段之間。在此，間隔元件這樣構造和布置，即使這個間隔元件防止彈簧元件沉入到固定元件之間的區域中。間隔元件例如可以由合成材料製成，並且例如可以布置在至少兩個固定元件之間。在此，間隔元件可以例如沿側蓋的碟片狀區段的周向延伸。
若彈簧元件引起軸向振動，那麼彈簧元件碰到間隔元件，由此減小振幅。因此作用到彈簧元件上的振動負荷下降。此外，振動得到緩衝。
間隔元件在側蓋上的固定可以有利地藉助在至少兩個固定元件之間的夾緊連接來實現。這可以例如以如下方式實現，即間隔元件能彈性變形地構造，並且具有與固定元件匹配的凹部。因此不需要在側蓋上構造另外的固定結構。
在本發明的一種具體方案中提出間隔元件在軸向方向上至少區域式地高出於固定元件或與固定元件齊平地收尾。因此防止彈簧元件止擋在固定元件上，由此減小了磨損。 在本發明的一種具體方案中提出，間隔元件具有基體和從基體伸出的肋片，其中，肋片在軸向方向上至少區域式地高出於固定元件或與這些固定元件齊平地收尾。通過這樣的構造， 一方面提高了間隔元件的靈活度，由此簡化了裝配並且提高了夾緊力。此外，在製造間隔元件時的材料使用得到減少。


本發明另外的優點由接下來的說明和附圖得出，附圖中簡化示出了本發明的一個實施例。其中
圖1僅極為示意地示出了內燃機；
圖2示出了按本發明的用於可變地調整內燃機換氣閥的配氣正時的裝置的縱剖
圖3是圖2中裝置的俯視圖4是該裝置的局部立體圖，其中，僅示出了側蓋。
具體實施方式
在圖1中示意性簡示出內燃機1，其中，示出了在氣缸4中安放在曲軸2上的活塞 3。曲軸2在所示實施形式中經由各一個牽引機構傳動件5與進口凸輪軸6或出口凸輪軸 7連接，其中，用於可變地調整換氣閥9、10的配氣正時的第一裝置和第二裝置11可以引起曲軸2與凸輪軸6、7之間的相對轉動。凸輪軸6、7的凸輪8操作一個或多個進口換氣閥9 或者一個或多個出口換氣閥10。
圖2以縱剖面示出了按本發明的裝置11。這種裝置11例如由DE 10 2008 017 688A1公開。裝置11具有驅動元件14、從動元件15和兩個側蓋16、17，側蓋16、17布置在驅動元件14的軸向側面上並且藉助螺栓12固定在驅動元件14上。從動元件15可以例如呈葉輪的形式來實施並且具有基本上呈圓柱形地實施的輪轂元件18，葉片從該輪轂元件 18的圓柱形外殼面沿徑向方向向外延伸。
突起部20從驅動元件14的外圓周壁19起徑向向內延伸。在所示實施形式中，突起部20與圓周壁19 一體地構造。驅動元件14藉助突起部20的徑向內置的圓周壁以能相對於從動元件15轉動的方式支承在從動元件15上。
鏈輪21布置在驅動元件14和第二側蓋17之前，鏈輪21抗相對轉動地與第二側蓋17連接，並且可以通過該第二側蓋17藉助未示出的鏈傳動件將扭矩從曲軸2傳遞到驅動元件14上。從動元件15具有中心開口 13，中心開口 13被凸輪軸6、7貫穿。在此，從動元件15藉助焊接連接與凸輪軸6、7抗相對轉動地連接。
在裝置11內在各兩個沿周向相鄰的突起部20之間構造有壓力腔22。每個壓力腔 22在周向被相鄰的突起部20限定邊界，在軸向方向上被側蓋16、17限定邊界，徑向向內被輪轂元件18限定邊界以及徑向向外被圓周壁19限定邊界。葉片伸入到每個壓力腔22中， 其中，葉片既貼靠在側蓋16、17上，又貼靠在圓周壁19上。每個葉片因此將各壓力腔22劃分成兩個相互作用的壓力室。
通過對一組壓力室加載壓力以及對另一組壓力室進行減壓，可以使驅動元件14 相對於從動元件15的相位位置以及因而凸輪軸6、7相對於曲軸2的相位位置得到改變。通過對這兩組壓力室加載壓力可以使相位位置保持恆定。
第一側蓋16具有碟片狀區段23和四個固定元件對。固定元件M呈緊合螺母的形式地實施，固定元件M形狀配合地固定在碟片狀區段23的開口 32中。在此，緊合螺母 24沿軸向方向從碟片狀區段23的背對驅動元件14的側面伸出。緊合螺母M分別設有內螺紋，螺栓12以如下方式嵌接到內螺紋中，即在側蓋16、17與驅動元件14之間建立起抗相對轉動的連接。在此，四個螺栓12中的兩個沿軸向方向從相應的緊合螺母M中伸出。其他的螺栓12的長度選擇為，使這些螺栓12在裝配狀態下不從緊合螺母M伸出。
呈螺旋彈簧形式的預緊的彈簧元件25設置在緊合螺母M之前。螺旋彈簧具有多個同中心的彈簧圈沈，彈簧圈具有不同的直徑。在此，最外的彈簧圈沈的端部嵌接在第一螺栓12a的從緊合螺母M伸出的區域上(圖3)。在進一步的延伸走向中，最外的彈簧圈 26被第二螺栓12b的從緊合螺母對伸出的區域徑向支撐。最內的彈簧圈沈的端部嵌接在從從動元件15伸出的銷27上。同時，最內的彈簧圈沈徑向朝內地支撐在兩個另外的從從動元件15伸出的銷27上。因此，預緊的彈簧元件25與驅動元件14還與從動元件15以如下方式連接，即從而傳送這些構件之間的扭矩。彈簧元件25可以例如用於在裝置11的壓力介質供應不足時使從動元件15移到基本位置，或使得朝向換氣閥9、10的提前配氣正時或滯後配氣正時的方向上不同的移動速度均等。
在內燃機1運行期間，彈簧元件25引起軸向和徑向的振動，由此，可能使個別的彈簧圈沈沉入到固定元件對之間的區域中。除了提高摩擦外，還存在的風險是，沉入的彈簧圈26被夾緊在固定元件M之間，由此限制裝置11的功能。此外，在彈簧元件25上出現更大的磨損，以及存在彈簧元件25由於負荷提高而斷裂的風險。
為了防止這一點，設置有間隔元件28，間隔元件觀布置在緊合螺母M之間的區域中。間隔元件觀基本上呈環形地構造，其中，設置有留空部29，留空部四與緊合螺母M 的外形相匹配。間隔元件觀由彈性的合成材料製成，從而間隔元件可以帶預緊力地置入到緊合螺母M之間，並且與這些緊合螺母M夾緊。因此，間隔元件觀防脫失地、但仍能無損壞拆卸地與第一側蓋16連接。
間隔元件觀具有軸向伸展很小的基體30和多個徑向或沿周向分布的肋片31，其中，肋片31在軸向方向上高出於緊合螺母對的敞開的端部。通過間隔元件觀的這種構造， 一方面使材料使用保持得很少。此外，間隔元件觀還獲得了對於其裝配所需的彈性。
若彈簧元件25的彈簧圈沈在內燃機1運行期間引起軸向振動，那麼間隔元件觀防止了彈簧圈沈進入緊合螺母對之間的區域內。此外，振幅減小，並且振動得到緩衝。由此，防止了對彈簧元件25的損傷，並且減少了由振動引起的負荷。彈簧元件觀的合成材料為使摩擦最小化而摻混有起減小摩擦作用的顆粒，例如特氟隆顆粒。作為附加或備選，可以使用纖維增強的合成材料。
附圖標記
1內燃機
2曲軸
3活塞
4氣缸
5牽引機構傳動件
6進口凸輪軸
7出口凸輪軸
8凸輪
9進口換氣閥
10出口換氣閥
11裝置
12螺栓
13中心開口
14驅動元件
15從動元件
16側蓋
17側蓋
18輪轂元件
19圓周壁
20突起部
21鏈輪
22壓力腔
23碟片狀區段
24固定元件
25彈簧元件
26彈簧圈
27銷
28間隔元件
29留空部
30基體
31肋片
32開口
權利要求
1.用於可變地調整內燃機(1)的換氣閥(9、10)的配氣正時的裝置(11)，所述裝置 (11)具有-驅動元件(14)、從動元件(1 和至少一個側蓋(16)，-其中，所述驅動元件(14)能夠與所述內燃機⑴的曲軸(2)發生驅動連接，-其中，所述從動元件(1 能夠與所述內燃機(1)的凸輪軸(6、7)發生驅動連接，並且以能相對於所述驅動元件(14)擺轉的方式來布置，-其中，所述側蓋(16)布置在所述從動元件(1 或所述驅動元件(14)的軸向側面上並且與所述驅動元件(14)或所述從動元件(1 抗相對轉動地連接，-其中，在所述側蓋的背對所述驅動元件(14)和所述從動元件(1 的側上布置有彈簧元件0 ，以及-其中，所述側蓋(16)具有碟片狀的區段(23)，多個固定元件04)從所述碟片狀區段 (23)沿軸向方向突出，所述固定元件04)布置在所述側蓋(16)的背對所述驅動元件(14) 的側上，其特徵在於，-在所述彈簧元件0 與所述側蓋(16)的所述碟片狀區段之間布置單獨的間隔元件(觀)，所述間隔元件08)防止所述彈簧元件0 沉入到所述固定元件04)之間的區域中。
2.按權利要求1所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)布置在至少兩個固定元件04)之間。
3.按權利要求1所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)沿所述側蓋(16) 的所述碟片狀區段03)的周向延伸。
4.按權利要求1所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)在所述側蓋(16) 上的固定藉助在至少兩個固定元件04)之間的夾緊連接來實現。
5.按權利要求1所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)在軸向方向上至少區域式地高出於所述固定元件04)或與所述固定元件04)齊平地收尾。
6.按權利要求5所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)具有基體(30)和從所述基體(30)伸出的肋片(31)，其中，所述肋片(31)在軸向方向上至少區域式地高出於所述固定元件04)或與所述固定元件04)齊平地收尾。
7.按權利要求1所述的裝置(11)，其特徵在於，所述間隔元件08)由合成材料製成。
全文摘要
本發明涉及一種用於可變地調整內燃機(1)的換氣閥(9、10)的配氣正時的裝置(11)，所述裝置(11)具有驅動元件(14)、從動元件(15)和至少一個側蓋(16)，其中，驅動元件(14)能夠與內燃機(1)的曲軸(2)發生驅動連接，其中，從動元件(15)能夠與內燃機(1)的凸輪軸(6、7)發生驅動連接並且以能相對於驅動元件(14)擺轉的方式布置，其中，側蓋(16)布置在從動元件(15)或驅動元件(14)的軸向側面上並且與驅動元件(14)或從動元件(15)抗相對轉動地連接，其中，在側蓋的背對驅動元件(14)和從動元件(15)的側上布置有彈簧元件(25)，以及其中，側蓋(16)具有碟片狀的區段(23)，多個固定元件(24)從該碟片狀區段(23)沿軸向方向突出，這些固定元件(24)布置在側蓋(16)的背對驅動元件(14)的側上。
文檔編號F01L1/047GK102498268SQ200980161493
公開日2012年6月13日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年9月18日
發明者馬裡奧·阿諾德 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司