相關(guān)申請

本申請要求于2016年3月14日提交的美國臨時專利申請第62/307,753號的優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)通過引用并入本文。

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的凸輪相位器。

背景技術(shù)：

用于內(nèi)燃機(jī)的凸輪相位器是眾所周知的。凸輪相位器包括液壓閥，其與凸輪軸抗扭地連接并且被設(shè)置用于液壓地加載凸輪相位器的旋轉(zhuǎn)相位器。凸輪相位器與內(nèi)燃機(jī)的曲軸間接連接，從而曲軸相對于凸輪軸的角位置能通過加載旋轉(zhuǎn)相位器而改變。

凸輪相位器可以由公開文獻(xiàn)de102010018202a1得到，其中，凸輪相位器包括用于將凸輪相位器與凸輪軸軸向連接的凸輪軸適配器。凸輪軸適配器以形鎖合方式與凸輪軸連接并且夾緊到凸輪相位器的轉(zhuǎn)子上。這導(dǎo)致很高的制造復(fù)雜性并且因此導(dǎo)致很高的耗費(fèi)，因為凸輪軸適配器必須被構(gòu)造成提供夾緊連接和形鎖合連接的。

將凸輪軸適配器與轉(zhuǎn)子接合是進(jìn)一步已知的。還已知將適配器與轉(zhuǎn)子集成地構(gòu)造為一件式的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種凸輪相位器，所述凸輪軸相位器能夠可靠地操作并且能夠以成本低廉的方式制造。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的凸輪相位器實現(xiàn)。在各個從屬權(quán)利要求中提供了本發(fā)明的優(yōu)選的實施例與有利的和重要的變型方案。

根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器包括旋轉(zhuǎn)相位器和液壓閥，所述液壓閥液壓地加載旋轉(zhuǎn)相位器。液壓閥能夠與凸輪軸抗扭地連接，以便旋轉(zhuǎn)凸輪軸。旋轉(zhuǎn)相位器包括定子和與定子同軸的轉(zhuǎn)子，其中，轉(zhuǎn)子能相對于定子旋轉(zhuǎn)。液壓閥構(gòu)造使得其至少部分地伸入旋轉(zhuǎn)相位器中。適配器提供用于轉(zhuǎn)子和定子的相對的軸向定位。根據(jù)本發(fā)明，適配器構(gòu)造成用于松動地安裝在旋轉(zhuǎn)相位器中并且當(dāng)凸輪軸安裝在液壓閥處之后，適配器與旋轉(zhuǎn)相位器牢固地連接。

這意味著，僅在安裝凸輪相位器之后，適配器才在旋轉(zhuǎn)相位器中的凸輪軸上的位置處固定并密封。松動的適配器不需要壓力連接或粘接連接、例如為了與轉(zhuǎn)子連接而膠合。通過減少組裝步驟的數(shù)量，該組裝比現(xiàn)有技術(shù)中所提供的更廉價。

減少適配器的多個制造步驟是另一個優(yōu)點(diǎn)，因為適配器的外直徑不必被精確地構(gòu)造。外直徑的制造通常使用車削操作來進(jìn)行。通常需要這種制造步驟，特別是當(dāng)壓配合適配器時或者當(dāng)將適配器與轉(zhuǎn)子膠合在一起時，從而可以提供被精確地構(gòu)造以用于制造相應(yīng)連接的適配器。

與旋轉(zhuǎn)相位器松動地連接的另一個優(yōu)點(diǎn)在于凸輪相位器的相對自由的工程設(shè)計。因此，凸輪相位器可以通過更換適配器與不同的凸輪軸相關(guān)聯(lián)。因此，消除了用于向凸輪軸提供凸輪相位器的必要的開發(fā)和組裝步驟。

另一個優(yōu)點(diǎn)是，轉(zhuǎn)子能以簡單構(gòu)造并因此以成本低廉的方式制造，因為其可以構(gòu)造為例如兩個圓形平盤。

在根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器的一個實施例中，在適配器和轉(zhuǎn)子之間構(gòu)造有始終保持的徑向間隙。因此，可以排除適配器外部的過度限制。

在根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器的一個實施例中，液壓閥構(gòu)造為具有外螺紋的中心閥。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，具有外螺紋的中心閥為轉(zhuǎn)子、定子和適配器提供了定心。凸輪相位器的部件可以通過外螺紋中心閥以軸向順序夾緊，并且適配器促進(jìn)轉(zhuǎn)子和定子的相對的軸向定位。此外，通過擰緊外螺紋中心閥提供在轉(zhuǎn)子和適配器之間的緊密密封。

在凸輪軸和轉(zhuǎn)子之間布置適配器的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)凸輪軸與液壓閥連接時，通過定位凸輪軸，適配器能以簡單的方式調(diào)節(jié)必要的軸向位置。

在根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器的另一實施例中，在凸輪相位器和適配器之間設(shè)置有直線軸承，其中，徑向間隙設(shè)置在徑向直線軸承和適配器之間。軸承表面僅設(shè)置在軸承和轉(zhuǎn)子或驅(qū)動輪之間。特別是，直線軸承構(gòu)造為徑向直線軸承、構(gòu)造為浮動的徑向軸承。

在適配器在朝向轉(zhuǎn)子的端部處具有環(huán)形凸肩的情況下，在組裝在凸輪軸上期間設(shè)置適配器的固定。

在另一個實施例中，適配器包括沿徑向方向穿透適配器的至少一個周向的凹部。因此，例如可以提供液壓閥的油箱接頭以用于通過適配器排出。為了提供簡單并且廉價的實施例，凹部是凹槽形的。

附圖說明

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)可以由優(yōu)選的實施例的后續(xù)描述和附圖中獲得。在前面的描述中所述的特征和特征組合以及在附圖說明和附圖中單獨(dú)地描述和示出的特征和特征組合不僅可以在分別列舉的組合中使用，而且還可以在其它組合中使用或者單獨(dú)使用而不背離本發(fā)明的精神和范圍。相同或功能相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。為了清楚起見，這些元件可能不僅在所有附圖中都用附圖標(biāo)記指定而不失去它們的關(guān)聯(lián)，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器的縱剖面圖；

圖2示出了根據(jù)圖1的凸輪相位器的旋轉(zhuǎn)相位器的分解圖；

圖3示出了根據(jù)圖2的旋轉(zhuǎn)相位器的透視圖；

圖4示出在根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器的第二實施例中的適配器的縱剖面圖。

具體實施方式

在根據(jù)圖1的第一實施例中示出用于內(nèi)燃機(jī)的凸輪相位器1，未詳細(xì)示出內(nèi)燃機(jī)的氣體控制閥的調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)正時、不同的打開時間和關(guān)閉時間。凸輪相位器1便利于在內(nèi)燃機(jī)的操作期間調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)正時。因此，凸輪相位器1連續(xù)地調(diào)節(jié)未更詳細(xì)示出的內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對于未更詳細(xì)示出的內(nèi)燃機(jī)的曲軸的相對角位置，其中凸輪軸相對于曲軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)凸輪軸改變氣體控制閥的打開和關(guān)閉時間，從而內(nèi)燃機(jī)可以以給定速度傳遞最佳功率。

凸輪相位器1包括旋轉(zhuǎn)相位器2和液壓閥3。旋轉(zhuǎn)相位器2主要包括轉(zhuǎn)子4和包圍轉(zhuǎn)子4的定子5。為了容納轉(zhuǎn)子4，液壓閥3構(gòu)造為外螺紋中心閥，其也可以被稱為中心螺栓。這意味著不同地，液壓閥3容納在旋轉(zhuǎn)相位器2的中央相位器開口6中，從而液壓閥3至少部分地被旋轉(zhuǎn)相位器包圍。

液壓閥3包括構(gòu)造成可流動的殼體7。為了液壓地供應(yīng)旋轉(zhuǎn)相位器2，在殼體7處設(shè)置多個接頭a、b、p、t1、t2。在殼體7中，活塞9容納在殼體7的中心開口10中，其中活塞能沿著液壓閥3的第一縱向軸線8軸向移動。殼體7構(gòu)造為大致管狀的。

旋轉(zhuǎn)相位器2的定子5與凸輪軸的驅(qū)動輪11抗扭地連接。在定子底部元件13的內(nèi)側(cè)12處，徑向向內(nèi)突出的桿14構(gòu)造有均勻的間距，從而在兩個分別相鄰的桿14之間形成中間空間15。轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)子轂17的瓣部16布置成突出到中間空間15中的。轉(zhuǎn)子轂17包括對應(yīng)于多個中間空間15的多個瓣部16。因此，每個中間空間15被瓣部16分成兩個壓力腔。壓力介質(zhì)、通常是液壓流體，通過液壓閥3以受控的方式被引入到壓力腔中。

壓力腔與每個操作接頭a、b相關(guān)聯(lián)。為了調(diào)節(jié)凸輪軸和曲軸之間的角位置，在第一壓力腔或第二壓力腔中的壓力介質(zhì)被加壓，而第二壓力腔或第一壓力腔被卸載。通過第一油箱接頭t1或第二油箱接頭t2實施卸載，從而液壓流體可以通過油箱接頭t1、t2排出。

活塞9構(gòu)造成圓柱形的并且包括流通開口，第一流通開口18和第二流通開口19以及第三流通開口20。每個流通開口18、19、20構(gòu)造成能從活塞9的中心通道21開始完全流動的，從而液壓流體可以流經(jīng)中心通道21通過流通開口18、19、20流入操作接頭a、b和油箱接頭t1、t2。為了防止當(dāng)壓力腔被排空時液壓流體回流到中心通道21中，與操作連接a、b相關(guān)聯(lián)的流通開口19、20具有止回閥22。

活塞9由電磁致動器23定位，從而可以實施壓力腔的相應(yīng)負(fù)載。致動柱塞24構(gòu)造為接合包括中心通道21的活塞柱塞25，從而活塞9利用致動器23定位在中心開口10中。

為了提供軸向固定以及為了轉(zhuǎn)子4和定子5的軸向定位，適配器26構(gòu)造成為至少部分地徑向地包圍殼體7。適配器26在凸輪軸附接到殼體7上之前能軸向地和徑向地移動。在安裝閥3之后，在殼體7和適配器26之間存在緊公差配合。

圖2以分解圖示出了根據(jù)本發(fā)明的凸輪相位器1的旋轉(zhuǎn)相位器2。除了轉(zhuǎn)子4和定子5之外，旋轉(zhuǎn)相位器2包括安全盤27，其構(gòu)造用于軸向地固定轉(zhuǎn)子4。安全盤27利用附接裝置28與定子5抗扭地連接。此外，安全盤27用于容納旋轉(zhuǎn)相位器2的鎖定裝置30的鎖定銷29，其中鎖定裝置30還包括構(gòu)造為螺旋彈簧的復(fù)位元件31和構(gòu)造成用于液壓地加載鎖定裝置30的覆蓋元件32。為了將轉(zhuǎn)子4與定子5鎖定在一起，鎖定銷29定位在驅(qū)動輪11的容納開口33中。

適配器26構(gòu)造成圓柱形的并且包括在朝向轉(zhuǎn)子4定向的端部34處的環(huán)形凸肩35，其中凸肩35用作轉(zhuǎn)子4和驅(qū)動輪11的軸向止動件，并且在組裝在凸輪軸上期間保持適配器26就位。

直線軸承36特別地構(gòu)造為用于提供徑向支撐的浮動直線軸承36。直線軸承36支撐轉(zhuǎn)子4和驅(qū)動輪11，從而僅在軸承36和轉(zhuǎn)子或驅(qū)動輪11之間設(shè)置軸承表面。如圖1所示，在軸承36和適配器26之間存在間隙。因此，兩個部件、轉(zhuǎn)子4和驅(qū)動輪11以成本低廉的方式由單個直線軸承36支撐。由于適配器26和軸承36之間的徑向間隙，可以排除適配器26外部的過度限制。

適配器26在其圓周上具有凹槽形的凹部40。凹槽形的凹部40可用于通過第一油箱接頭t1排出液壓流體。

驅(qū)動輪11包括構(gòu)造為螺旋彈簧的定位元件37。定位元件37通過銷38固定在驅(qū)動輪11上。驅(qū)動輪11通過附接裝置28與定子5抗扭地連接。轉(zhuǎn)子4由定位元件37沿圓周方向推動。

圖3以組裝狀態(tài)以透視圖示出了旋轉(zhuǎn)相位器2。

圖4示出了第二實施例中的凸輪相位器1的旋轉(zhuǎn)相位器2。在朝向適配器26的內(nèi)表面39和適配器26之間始終保持間隙。軸承表面僅設(shè)置在轉(zhuǎn)子4和定子5之間?？梢允÷詥为?dú)的環(huán)形滑動軸承。這降低了裝配復(fù)雜性并且可以通過省略滑動軸承而額外地降低成本。由于適配器26和驅(qū)動輪11之間的徑向間隙，可以排除適配器26外部的過度限制。附圖標(biāo)記列表：

1凸輪相位器

2旋轉(zhuǎn)相位器

3液壓閥

4轉(zhuǎn)子

5定子

6相位器開口

7殼體

8第一縱向軸線

9活塞

10中心開口

11驅(qū)動輪

12內(nèi)側(cè)

13定子底部元件

14桿

15中間空間

16瓣部

17轉(zhuǎn)子轂

18第一流通開口

19第二流通開口

20第三流通開口

21中心通道

22止回閥

23致動器

24致動柱塞

25活塞柱塞

26適配器

27安全盤

28附接裝置

29鎖定銷

30鎖定裝置

31復(fù)位元件

32覆蓋元件

33容納開口

34端部

35環(huán)形凸肩

36直線軸承

37定位元件

38銷

39內(nèi)表面

40凹部

a第一操作接頭

b第二操作接頭

p供應(yīng)接頭

t1第一油箱接頭

t2第二油箱接頭