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用于凸轮轴调节器的转子的转子件和用于其制造的压模

阅读:838发布:2023-02-09

专利汇可以提供用于凸轮轴调节器的转子的转子件和用于其制造的压模专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 一种涉及用于 凸轮 轴调节器(3)的第一 转子 件(1),其中所述第一转子件构造为盘形,并且其中所述第一转子件(1)具有沿着圆周方向环绕的凸肩(11),该凸肩沿着第一轴向方向延伸超过第一端面(5),其中所述第一转子件(1)具有至少一个内部的第一开口(14),所述内部的第一开口在所述凸肩(11)的背离第一端面(5)的一侧上布置在第一内罩壳(8)上并且所述内部的第一开口通过沿着径向方向(7)在所述凸肩(11)的外部穿过所述第一转子件(1)来延伸的第一 流体 通道(15)与所述第一端面(5)相连接;其中所述第一转子件(1)与所有内部的第一开口(14)和第一流体通道(5)以及所述凸肩(11)以粉末 冶金 的方式一体式地制成。本发明也涉及一种用于制造第一转子件的压模。,下面是用于凸轮轴调节器的转子的转子件和用于其制造的压模专利的具体信息内容。

1.用于凸轮轴调节器(3)的转子(2)的第一转子件(1),其中所述第一转子件(1)构造为盘形并且沿着轴向方向(4、12、30)在第一端面(5)与第二端面(6)之间延伸以及沿着径向方向(7)在第一内罩壳(8)与第一外罩壳(9)之间延伸,其特征在于,所述第一转子件(1)在所述第一内罩壳(8)上具有从所述第一内罩壳(8)沿着径向方向(7)向内延伸的并且沿着圆周方向(10)环绕的凸肩(11),该凸肩沿着第一轴向方向(12)延伸超过所述第一端面(5)并且在此构成外部的圆周面(13),其中所述第一转子件(1)具有至少一个内部的第一开口(14),所述内部的第一开口在所述凸肩(11)的背离所述第一端面(5)的一侧上布置在所述第一内罩壳(8)上,并且所述内部的第一开口通过沿着径向方向(7)在所述凸肩(11)的外部穿过所述第一转子件(1)延伸的第一流体通道(15)与所述第一端面(5)连接,并且此外,所述第一转子件(1)与所述至少一个内部的第一开口(14)、至少一条第一流体通道(15)和所述凸肩(11)通过粉末冶金的方式一体式地制成。
2.根据权利要求1所述的第一转子件(1),其中至少所述第一转子件(1)的至少一个第一开口(14)和至少一条第一流体通道(15)以无切屑的方式来制成。
3.凸轮轴调节器(3)的转子(2),其中所述转子(2)为了以能旋转的方式布置在所述凸轮轴调节器(3)的定子(16)中而包括两个流体通道系统(17、18),其中每个流体通道系统(17、18)都具有至少一条分别从所述转子(2)的内罩壳(8、20)上的内部的开口(14、19)朝所述转子(2)的外罩壳(9、23)上的外部的开口(21、22)延伸的流体通道(15、24),其中所述流体通道(15、24)至少部分地在所述转子(2)的、在第一转子件(1)和第二转子件(26)之间的分离面(25)中延伸;其中所述第一转子件(1)具有所述第一流体通道系统(17)的所有内部的第一开口(14);其特征在于,所述第一转子件(1)在第一内罩壳(8)上具有从所述第一内罩壳(8)沿着径向方向(7)向内延伸的并且沿着圆周方向(10)环绕的凸肩(11),该凸肩沿着第一轴向方向(12)朝所述第二转子件(26)延伸,使得所述第二转子件(26)能够相对于所述第一转子件(1)同轴地布置在所述凸肩(11)的外部的圆周面(13)上;其中所述第一转子件(1)具有至少一个内部的第一开口(14),所述内部的第一开口在所述凸肩(11)的背离所述第二转子件(26)的一侧上布置在所述第一内罩壳(8)上;其中至少所述第一转子件(1)与所有内部的第一开口(14)和第一流体通道(15)以及所述凸肩(11)通过粉末冶金的方式来一体式地制成。
4.根据权利要求3所述的转子(2),其中所述第一转子件(1)在所述凸肩(11)的区域中具有最小的内直径(27),其中所述凸肩(11)在背离所述第二转子件(26)的一侧上在所述第一内罩壳(8)和所述最小的内直径(27)之间具有沿着圆周方向(10)环绕的第一端面(28),所述第一端面沿着所述第一轴向方向(12)限定所述第一流体通道系统(17);其中所述凸肩(11)朝所述第二转子件(26)在所述外部的圆周面(13)与所述最小的内直径(27)之间具有沿着圆周方向(10)环绕的第二端面(29),所述第二端面沿着第二轴向方向(30)限定第二流体通道系统(18)。
5.根据前述权利要求3或4中任一项所述的转子(2),其中所有内部的第一开口(14)沿着轴向方向(4、12、30)相对于所述分离面(25)错开地布置。
6.根据前述权利要求3至5中任一项所述的转子(2),其中所述第二转子件(26)与至少所有内部的第二开口(19)和第二流体通道(24)通过粉末冶金的方式一体式地制成。
7.根据前述权利要求3至6中任一项所述的转子(2),其中至少所述第二转子件(26)的所有内部的第二开口(19)和所有第二流体通道(24)以无切屑的方式来制成。
8.根据前述权利要求3至7中任一项所述的转子(2),其中所述第一转子件(1)和所述第二转子件(26)通过所述凸肩(11)的外部的圆周面(13)与所述第二转子件(26)之间的压配合(31)沿着所述轴向方向(4、12、30)传合地连接。
9.根据前述权利要求3至8中任一项所述的转子(2),其中所述凸肩(11)的外部的圆周面(13)具有至少一个成型部(49),使得所述第一转子件(1)和所述第二转子件(26)沿着圆周方向(10)形状锁合地连接。
10.根据前述权利要求3至9中任一项所述的转子(2),其中所述第一转子件(1)和所述第二转子件(26)沿着所述轴向方向(4、12、30)至少在另一个部件中、沿着径向方向(7)在所述凸肩(11)的外部相交并且在这个部件中形成压配合(31)。
11.根据前述权利要求3至10中任一项所述的转子(2),其中所述第一转子件(1)和所述第二转子件(26)通过至少一个压配合(31)彼此连接在一起。
12.凸轮轴调节器(3),其至少包括定子(16)和根据前述权利要求3至11中任一项所述的、以能旋转的方式布置在所述定子(16)中的转子(2),其中所述转子(2)具有至少一个控制叶片(32),所述控制叶片从所述转子(2)的外罩壳(9、23)沿径向方向(7)向外延伸,其中通过所述至少一个控制叶片(32)来形成两个腔室(33、34),其中第一腔室(33)能够通过外部的第一开口(21)与所述第一流体通道系统(17)相连接,并且第二腔室(34)能够通过外部的第二开口(22)与所述第二流体通道系统(18)相连接。
13.用于制造第一转子件(1)的压模(35),其中所述第一转子件(1)构造为盘形并且沿着轴向方向(4、12、30)在第一端面(5)和第二端面(6)之间延伸并且沿着径向方向(7)在第一内罩壳(8)和第一外罩壳(9)之间延伸;其中所述第一转子件(1)在所述第一内罩壳(8)上具有从所述第一内罩壳(8)沿着径向方向(7)向内延伸的并且沿着圆周方向(10)环绕的凸肩(11)并且在所述凸肩(11)的区域内具有最小的内直径(27);其中所述凸肩(11)沿着第一轴向方向(12)延伸超过所述第一端面(5)并且在此构成外部的圆周面(13)并且在所述外部的圆周面(13)与所述最小的内直径(27)之间具有沿着圆周方向(10)环绕的第二端面(29),其中所述第一转子件(1)具有至少一个内部的第一开口(14),所述内部的第一开口在所述凸肩(11)的背离所述第一端面(5)的一侧上布置在所述第一内罩壳(8)上并且所述内部的第一开口通过沿着所述径向方向(7)在所述凸肩(11)的外部穿过所述第一转子件(1)延伸的第一流体通道(15)与所述第一端面(5)相连接;其中所述压模(35)具有多个冲头(36、37、
38),所述冲头能够分别沿着所述轴向方向(4、12、30)运动;其中所述压模(35)具有至少一个用于与所述第二端面(6)相接触的上冲头(36)和至少一个用于与所述第一端面(5)相接触的第一下冲头(37);其中所述压模(35)具有至少一个第二下冲头(38),所述第二下冲头为了构成所述至少一条第一流体通道(15)以及所述至少一个内部的第一开口(14)而能够沿着所述径向方向(7)在所述凸肩(11)的外部并且沿着所述第一下冲头(37)移动,其中所述至少一个第二下冲头(38)为了构成至少一个内部的第一开口(14)而以内部的冲头圆周面(39)与所述至少一个上冲头(36)的外部的冲头圆周面(40)相接触。
14.用于用根据权利要求13所述的压模(35)来制造所述第一转子件(1)的方法,其中在对布置在所述至少一个上冲头(36)与所述下冲头(37、38)之间的粉末进行压制的期间,所述至少一个第一下冲头(37)沿着轴向方向(4、12、30)始终与所述至少一个上冲头(36)隔开地布置,其中所述至少一个第二下冲头(38)为了构成所述至少一条第一流体通道(15)以及所述至少一个内部的第一开口(14)而沿着所述第一下冲头(37)移动并且沿着轴向方向(4、
12、30)与所述至少一个上冲头(36)搭接地布置,其中通过所述至少一个第二下冲头(38)的内部的冲头圆周面(39)与所述至少一个上冲头(36)的外部的冲头圆周面(40)的接触来形成所述至少一个内部的开口(14)。
15.用于制造根据权利要求3到11中任一项所述的转子(2)的方法,该方法至少包括以下步骤:
a. 所述第一转子件(1)的粉末冶金的制造,其包括第一转子件(1)的烧结
b. 所述第二转子件(26)的粉末冶金的制造,其包括第二转子件(26)的烧结;
c. 通过第一转子件(1)的外部的圆周面(13)与第二转子件(26)之间的至少一个压配合(31)将第一转子件(1)和第二转子件(26)连接起来,以用于构成转子(2)。

说明书全文

用于凸轮轴调节器的转子的转子件和用于其制造的压模

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于凸轮轴调节器的转子的转子件、一种由其构成的转子以及一种用于制造这种转子件的压模。

背景技术

[0002] 凸轮轴调节器包括定子和以能旋转的方式布置在其中的转子。转子能够与内燃发动机的凸轮轴相连接。转子具有至少一个控制叶片,所述控制叶片以转子的外罩壳为出发点沿着径向方向向外延伸,其中通过至少一个控制叶片并且通过定子的沿着径向方向向内延伸的分割壁来形成至少两个腔室。在此,第一腔室能够通过转子中的外部的第一开口与第一流体通道系统相连接,并且第二腔室能够通过外部的第二开口与第二(分离的)流体通道系统相连接。通过流体通道系统,能够向腔室有针对性地加载流体,使得转子根据腔室中的压力关系来相对于定子有针对性地旋转。
[0003] 以粉末冶金的方式制造的用于凸轮轴调节器的转子例如由DE 10 2011 117 856 A1已知。在此,通过第一转子件的内部的罩壳面上的开口向其中一个流体通道系统供应压力流体。通过另一个转子件的端面上的开口向另一个流体通道系统供应压力流体。
[0004] 从DE 10 2013 015 675 A1中已知一种用于凸轮轴调节器的转子,其中分别通过转子的内罩壳面上的开口向两个流体通道系统供应压力流体。为此,转子由两个烧结接合件所构成,其中沿着径向方向在烧结接合件的内部布置在凸轮轴上的嵌入件(第三部件)将流体通道系统分离并且同时使转子定心在凸轮轴上。
[0005] 此外,已知如下用于凸轮轴调节器的转子,其中转子一体式地构造,其中通过切削加工(例如车削、钻孔、铣削)来产生转子在凸轮轴上的定心、流体通道系统的分离以及凸轮轴上的压力流体供应机构与腔室之间的流体通道。
[0006] 已知的用于凸轮轴调节器的转子已经在功能方面经受考验,但是它们在通道的设计、转子的定心面和用于分离流体通道系统的密封面方面是复杂的并且只能用很高的制造和/或组装开销来制造。因此,例如必须提供多个配合精确地制造的部件,以用于在接合的状态中形成用于压力流体的开口。对于转子的完好的功能来说,经常不能避免相当大程度的切削的再加工和/或耗时的组装。

发明内容

[0007] 以此为出发点,本发明的任务是,至少部分地减轻或者消除从现有技术中已知的问题。尤其要提出这样一种转子,利用该转子实现转子在凸轮轴上的定心并且通过转子来实现流体通道系统的分离,其中转子应该能够通过粉末冶金的方式来制造并且具有小的制造开销。
[0008] 这些任务通过根据权利要求1的特征的第一转子件并且通过根据权利要求3的特征的转子来解决。此外,给出了一种根据权利要求13的特征的压模,通过该压模也能够制造第一转子件。有利的改进方案是从属权利要求的主题。在权利要求中单个列举的特征能够以在技术上有意义的方式彼此组合并且能够通过来自说明书中的解释性的实情和/或来自附图的细节来加以补充,其中说明了本发明的另外的实施变型方案。
[0009] 用于凸轮轴调节器的转子的第一转子件对此作贡献,其中第一转子件(基本上)构造为盘形(或环形)并且沿着轴向方向在第一端面和第二端面之间延伸并且沿着径向方向在第一内罩壳和第一外罩壳之间延伸。第一端面和第二端面能够设计成至少部分地(大致)彼此平行。第一内罩壳能够设计成至少部分柱筒形。第一外罩壳能够设计成部分柱筒形。第一端面、第二端面、第一内罩壳和/或第一外罩壳能够构造有凹处和/或突起。
[0010] 第一转子件在第一内罩壳上具有从第一内罩壳沿着径向方向向内延伸的并且沿着圆周方向环绕的凸肩,该凸肩沿着第一轴向方向延伸超过第一端面并且在此构成外部的圆周面。特别地,凸肩构成唯一的形状元件,其轴向地伸出超过第一端面。环绕的凸肩优选沿着轴向方向始终具有相同的延伸度。环绕的凸肩优选在径向上是闭合的(流体密封的)。环绕的凸肩与转子件一体式地或者单件地构造。另一种设计方案规定,从第一端面上额外地伸出至少一个或多个密封器件。为了描述密封器件及其制造,尤其能够全面地参照DE 10 
2011 117 856 A1中的所属的解释。
[0011] 第一转子件具有至少一个内部的第一开口,所述内部的第一开口在凸肩的背离第一端面的一侧布置在第一内罩壳上并且所述内部的第一开口通过第一流体通道与第一端面相连接,所述第一流体通道沿着径向方向从凸肩的外部穿过第一转子件来延伸。第一转子件优选具有2、3、4或5个内部的第一开口。内部的第一开口优选在紧邻地邻接于环绕的凸肩的情况下布置在第一内罩壳上。第一流体通道汇入在内部的第一开口处,所述第一流体通道优选在环绕的凸肩后面并且穿过第一转子件来延伸并且一直延伸到第一端面上的区域中或者延伸到第一端面上。所述第一流体通道以第一开口为出发点优选如此延伸,使得短的流体连接朝第一端面来设立、也就是优选主要沿着轴向方向(平行地在环绕的凸肩后面)延伸。优选的是,所有第一开口和所属的流体通道沿着圆周方向均匀地分布、特别是成对对置地布置并且/或者构造为相同类型。
[0012] 第一转子件与至少一个内部的第一开口(或者所有内部的第一开口)、至少一条第一流体通道(或者所有第一流体通道)以及凸肩通过粉末冶金的方式来一件式地制成。通过粉末冶金的方式来制造尤其意味着,第一转子件通过压制由金属粉末来制成。换句话说,第一转子件是金属粉末压制件。通常这种状态被称为生坯件(Grünling)。通过随后的烧结,能够提高第一转子件的强度。优选地,第一转子件用作凸轮轴调节器中的烧结的金属粉末压制件。
[0013] 凸肩的外部的圆周面尤其相对于轴向方向同轴地(或者相对于第一转子件的中轴线成圆筒形地)延伸,使得第一转子件能够比如与第二转子件相连接,方法是:将第二转子件沿着轴向方向推到外部的圆周面上。
[0014] 优选地,至少第一转子件的所有第一开口和所有第一流体通道以非切削的方式、尤其是在粉末冶金的制造期间通过压制的方式来制造。
[0015] 第一转子件尤其具有控制叶片的至少一部分、优选控制叶片的一半、特别是一个控制叶片(尤其是2个、3个、4个或5个控制叶片等),所述控制叶片以第一转子件的外罩壳为出发点沿着径向方向向外延伸。通过至少一个控制叶片(必要时通过第二转子件的控制叶片的另一部分来补充),在第一转子件布置在定子中时,在定子中形成两个腔室,其中第一腔室能够通过(例如在第一外罩壳上的)外部的第一开口将第一流体通道和内部的第一开口与压力流体供应机构连接起来,所述压力流体供应机构通过凸轮轴来提供。
[0016] 每个控制叶片在凸轮调节器中布置在定子的两分离壁之间,从而在控制叶片的每侧上分别形成腔室。在此,如上所述,每个腔室通过外部的开口与相应的流体通道系统相连接。
[0017] 第一转子件具有如下凸肩,该凸肩尤其实现第一转子件在凸轮轴上的定心并且另一方面特别是通过与凸轮轴的密封面的产生来实现两个流体通道系统的分离(第一流体通道系统:内部的第一开口、第一流体通道、外部的第一开口;第二流体通道系统:内部的第二开口、第二流体通道,外部的第二开口)。
[0018] 此外,提出了凸轮轴调节器的一种转子。转子为了以能旋转的方式布置在凸轮轴调节器的定子中而包括两个流体通道系统,其中每个流体通道系统具有至少一条流体通道,所述流体通道分别从转子的内罩壳上的内部的开口朝转子的外罩壳上的外部的开口延伸,其中流体通道至少部分地在转子的、在第一转子件和第二转子件之间的分离面中延伸。第一转子件具有第一流体通道系统的所有内部的第一开口。此外,第一转子件在第一内罩壳上具有从第一内罩壳沿着径向方向向内延伸的并且沿着圆周方向环绕的凸肩,所述凸肩沿着第一轴向方向朝第二转子件延伸,使得第二转子件能够在与第一转子件同轴的情况下布置在凸肩的外部的圆周面上。第一转子件具有至少一个内部的第一开口,所述内部的第一开口在凸肩的背离第二转子件的一侧布置在第一内罩壳上;其中至少第一转子件与所有内部的第一开口和第一流体通道以及凸肩通过粉末冶金的方式一件式地制成。
[0019] 特别地,流体通道至少部分地延伸到转子的控制叶片的里面,使得外部的开口不仅构造在外罩壳上,而且至少部分地也构造在控制叶片上。在这样的设计方案中,定子的分离壁永远不能完全闭第二开口,从而无论转子和定子的位置如何都能够对分离壁和控制叶片之间的相关的腔室进行填充。另一种设计方案规定,流体通道以其外部的开口完全汇入控制叶片的相应的侧壁中。在这种情况下能够规定,相应的侧壁抵靠到定子的分离壁上。
[0020] 第一转子件尤其以前面所描述的方式来构成,从而能够将那里的解释全面地用于进行特征描述。以下关于转子件的设计的解释同样能够用于描述单个部件。
[0021] 特别地,流体通道布置在第一转子件和第二转子件之间的分离面中,使得流体通道至少部分地成型在转子件的端面上。流体通道在分离面中优选沿着径向方向延伸。
[0022] 在这方面要参考DE 10 2011 117 856 A1,在该文件中流体通道由在那里被称为接合面的端面中的凹部构成。在那里流体通道通过以粉末冶金的方式产生的密封器件(凸起和缺口)来密封,使得以粉末冶金的方式相应地被一件式地制造的转子件尤其能够在没有进一步加工的情况下组装成转子。关于密封器件及其制造的描述,尤其能够全面地参考DE 10 2011 117 856 A1的所属的解释。
[0023] 特别地,第一转子件在凸肩的区域中具有最小的内直径,其中凸肩在背离第二转子件的一侧上在第一内罩壳和最小的内直径之间具有沿着圆周方向环绕的第一端面,所述第一端面沿着第一轴向方向限定第一流体通道系统。凸肩朝第二转子件在外部的圆周面和最小的内直径之间具有沿着圆周方向环绕的第二端面,所述第二端面沿着第二轴向方向限定第二流体通道系统。凸肩的端面和第一转子件的端面优选(部分地)彼此平行地定向。凸肩的第一端面优选轴向地布置在第一转子件的端面之间。
[0024] 优选地,第一转子件能够通过具有最小的内直径的凸肩布置在凸轮轴上,从而通过内部的凸肩罩壳面或者凸肩来构成与凸轮轴的密封面。通过凸肩和密封面将第一和第二流体通道系统彼此分离。
[0025] 特别地,凸肩(通过凸肩上的外部的圆周面)使第一转子件和第二转子件定心在凸轮轴上。
[0026] 凸肩也能够在第一端面和第二端面之间沿着圆周方向沿着轴向方向具有不同的延伸度。凸肩的沿着轴向方向的、至少部分地在圆周范围内扩大的延伸度能够改进改善与凸轮轴的密封面的密封效果和/或转子件在凸轮轴上的定心。
[0027] 特别地,所有内部的第一开口沿着轴向方向相对于分离面错开地布置。因此,第一流体通道至少部分地沿着轴向方向延伸,使得相对于分离面错开地布置的第一开口与至少部分地布置在分离面中的第一流体通道以及外部的第一开口相连接。
[0028] 根据一种优选的设计方案,第二转子件(也)与至少所有内部的第二开口和第二流体通道通过粉末冶金的方式一件式地制成。
[0029] 优选地,至少第二转子件的所有第二开口和所有第二流体通道以非切削的方式来制造。
[0030] 特别地,提出了(仅仅)两件式的转子,该转子(仅仅)通过粉末冶金的方式来制成或者由金属粉末压制件来构成。特别是不需要切削加工,因而能够提供能够容易地且经济地制造的转子。
[0031] 优选地,第一转子件和第二转子件能够通过凸肩的外部的圆周面和第二转子件之间的压配合沿着轴向方向传力锁合地彼此连接。尤其为此两个构成所述压配合的面平行于轴向方向地延伸。传力锁合的连接以作用于有待彼此连接的面的法向力为前提。只要不超过通过静摩擦(Haftreibung)引起的反作用力,就可以防止它们的相互移动。
[0032] 根据另一种优选的设计方案,凸肩的外部的圆周面具有至少一个成型部,使得第一转子件和第二转子件能够沿着圆周方向形状锁合地连接。为此,第二转子件的布置在外部的圆周面上的第二内罩壳具有与所述成型部相对应的配对形状。通过至少两个连接配对件插到彼此当中这种方式来产生形状锁合的连接。由此,连接配对件无论在没有力的传递或者力的传递中断的情况都不会松开。换句话说,在形状锁合的连接中,其中一个连接配对件阻挡另一个连接配件。
[0033] 沿着圆周方向形状锁合的连接例如能够用作用于第二转子件的定位辅助件,使得第二转子件相对于第一转子件的相对的旋转位置得到确定。作为成型部,能够在外部的圆周面上设置至少一个尤其是(仅仅)沿着轴向方向和径向方向延伸的突起或凹部。特别地,外部的圆周面(并且相应地第二内罩壳)能够以花键(Keilverzahnung)的式样来构成。
[0034] 根据一种特别优选的设计方案,第一转子件和第二转子件沿着轴向方向至少在(转子的)另一部件中沿着径向方向在凸肩的外部相交并且在(转子的)这个部件中(附加于凸肩的外部的圆周面上的压配合)形成(另一)压配合。特别地,这至少一个压配合在至少一个控制叶片的区域中形成。在至少一个控制叶片的区域中(附加于外部的圆周面上的压配合)布置另一压配合,这能够有助于以下安排,即:在第一转子件和第二转子件之间的分离面中在凸轮轴调节器的运行中不构成缝隙,所述缝隙会对转子的和凸轮轴调节器的功能产生不好的影响。这种沿着轴向方向的另一相交结果比如能够通过其中一个转子件上的至少一个螺栓和/或凸出部来形成,所述螺栓和/或凸出部(部分地)延伸到另一个转子件中的相应地成形的凹口的里面。
[0035] 优选地,这样的螺栓或凸出部构造为实心件并且与相关的转子件一起在生坯相(Grünphase)中制造。在这方面要参考DE 10 2009 042 603 A1,在该文件中描述了一种用于制造复合构件的方法,该复合构件由以粉末冶金的方式制成的构件和实心件所构成。关于在那里所描述的用于制造复合构件的方法要全面地参考DE 10 2009 042 603 A1。
[0036] 作为替代方案,这样的螺栓或凸出部同样构造为粉末冶金的构件并且与相关的转子件一起在生坯相中制造。在这方面,要参考DE 10 2009 042 598 A1,在该文件中描述了一种用于由两个部分生坯件来制造生坯件的方法。关于在那里所描述的用于制造生坯件的方法要全面地参考DE 10 2009 042 598 A1。
[0037] 尤其提出,第一转子件和第二转子件能够(仅仅)通过至少一个压配合(或多个压配合)尤其不可丢失地彼此连接。
[0038] 此外,提出一种凸轮轴调节器,其至少包括定子和在这里新提出的式样的、以能够旋转的方式布置在定子中的转子。转子具有至少一个控制叶片,所述控制叶片以转子的外罩壳为出发点沿着径向方向向外延伸,其中通过至少一个控制叶片(并且通过定子的沿着圆周方向布置在至少一个控制叶片的两侧上的、沿着径向方向向内延伸的分离壁)来构成两个腔室,其中第一腔室能够通过外部的第一开口与第一流体通道系统相连接,并且第二腔室能够通过外部的第二开口与第二流体通道系统相连接。
[0039] 通过流体通道系统能够向腔室加载压力流体,使得至少一个控制叶片以及因此转子相对于分离壁或定子扭转。通过转子的旋转来进行凸轮轴的扭转。
[0040] 另一方面涉及一种用于制造第一转子件、特别是用于制造这里新提出的第一转子件的压模。
[0041] 有待借助于压制来制造的第一转子件构造为盘形并且沿着轴向方向在第一端面和第二端面之间延伸并且沿着径向方向在第一内罩壳和第一外罩壳之间延伸。第一转子件在第一内罩壳上具有从第一内罩壳沿着径向方向向内延伸的并且沿着圆周方向环绕的凸肩并且在凸肩的区域中具有最小的内直径。凸肩沿着第一轴向方向延伸超过第一端面并且在此构成外部的圆周面并且在外部的圆周面和最小的内直径之间具有沿着圆周方向环绕的第二端面。此外,第一转子件具有至少一个内部的第一开口,所述内部的第一开口在凸肩的背离第一端面的一侧布置在第一内罩壳上并且所述内部的第一开口通过第一流体通道与第一端面连接,所述第一流体通道沿着径向方向在凸肩的外部延伸穿过第一转子件。
[0042] 为了制造该第一转子件,压模具有多个冲头,所述冲头能够分别沿着轴向方向运动。在此,压模包括至少一个用于与第二端面相接触的上冲头和至少一个用于与第一端面相接触的第一下冲头。此外,所述压模具有至少一个第二下冲头,所述第二下冲头能够为了构成至少一条第一流体通道和至少一个内部的第一开口而沿着径向方向在所述凸肩的外部并且沿着所述第一下冲头来移动,其中至少一个第二下冲头为了构成至少一个内部的第一开口而以内部的冲头圆周面与至少一个上冲头的外部的冲头圆周面相接触。
[0043] 第二下冲头沿着轴向方向(共同或同时)以内部的冲头圆周面沿着外部的冲头圆周面滑动,从而尤其不可能有粉末布置在这些冲头圆周面之间。
[0044] 第二下冲头(或心轴)在此构造为单独的冲头(也就是独立于第一下冲头),从而能够对第二下冲头的端面与至少一个上冲头的端面之间的粉末进行能够(分离地)可控制的压缩。
[0045] 借助于第一下冲头,尤其能够在第一转子件中提供通道结构,该通道结构直接附接到第一流体通道上,所述第一流体通道则借助于第二下冲头来提供。这些结构而后一起形成贯穿第一转子件的第一流体通道的至少一部分(优选全部)。第一流体通道能够通过第二转子件中的相应互补的轮廓来封闭,使得后来仅仅内部的第一开口和外部的开口形成流体入口或流体出口。
[0046] 另一种设计方案规定,第二转子件中的第一流体通道的通道结构附接到第一转子件中的第一流体通道上,其又被第一转子件覆盖。由此,例如内部的第一开口能够布置在第一转子件中,并且所属的外部的出口能够至少部分地、优选完全地布置在第二转子件中。
[0047] 第一(但也是第二)流体通道能够具有保持相同的直径以及直径变化。第一(但也是第二)流体通道能够相对于压制轴线正交地并且成一定度地延伸。第一(但也是第二)流体通道能够相对于具有压制轴线的正交平面具有仰角(Anstellwinkel)。流体通道也能够在相对于压制轴线的正交平面之内比如如此具有倾斜的走向,使得流出的流体以倾斜角度冲击到定子面上。
[0048] 在这方面要参考WO 2004/112996 A1,在该文件中描述了一种用于在一件式的构件上制造侧面的开口或槽的方法,所述开口或槽正交于压制方向。对此要全面地参考WO 2004/112996 A1的与此相关的理论。
[0049] 此外,提出一种用于用前面所解释的压模来制造第一转子件的方法,其中在对布置在至少一个上冲头和下冲头之间的粉末进行压制的期间至少一个第一下冲头沿着轴向方向始终与所述至少一个上冲头隔开地布置,其中所述至少一个第二下冲头为了构成至少一条第一流体通道和至少一个内部的第一开口而沿着所述第一下冲头移动并且沿着轴向方向与至少一个上冲头搭接地布置,其中通过所述至少一个第二下冲头的内部的冲头圆周面与所述至少一个上冲头的外部的冲头圆周面的接触来形成所述至少一个内部的开口。
[0050] 此外,提出一种用于制造这里新描述的转子的方法,该方法至少包括以下步骤:a. 第一转子件的粉末冶金的制造,其包括第一转子件的烧结;
b. 第二转子件的粉末冶金的制造,其包括第二转子件的烧结;
c. 至少通过第一转子件的外部的圆周面与第二转子件之间的压配合(必要时通过另外的压配合)将第一转子件和第二转子件连接起来,以用于构成转子。
[0051] 关于第一转子件、转子、凸轮轴调节器和所提出的方法以及压模的解释能够彼此间套用。

附图说明

[0052] 下面借助于附图来详细解释本发明及其技术背景。附图示出了特别优选的实施例,但是本发明不限于此。特别要指出,附图以及特别是所示的尺寸关系仅仅是示意性的。相同的附图标记表示相同的对象。其中:
图1以透视图示出了根据DE 10 2011 117 856 A1的已知的凸轮轴调节器;
图2以透视图示出了已知的一件式的转子,其具有通过切削来产生的开口和流体通道;
图3以俯视图示出了根据图2的转子;
图4以局部视图示出了在图3中示出的剖面;
图5以透视图以剖面示出了根据DE 10 2013 015 675 A1的已知的转子;
图6以侧视图以剖面示出了布置在凸轮轴上的根据图5的转子;
图7以透视图示出了转子;
图8以俯视图示出了根据图7的转子;
图9以侧视图示出了根据图8的剖面A-A;
图10以透视图以剖面示出了根据图7至图9的转子;
图11以分解图以透视图以剖面示出了根据图10的转子;
图12以透视图示出了第一转子件;
图13以透视图以剖面示出了用于制造第二转子件的压模;并且
图14以透视图以剖面示出了用于制造第一转子件的压模。

具体实施方式

[0053] 图1以透视图示出了根据DE 10 2011 117 856 A1的凸轮轴调节器3。凸轮轴调节器3包括定子16和以能旋转的方式布置在其中的转子2。转子2具有五个控制叶片32,所述控制叶片以转子2的外罩壳9为出发点沿着径向方向7向外延伸,其中通过控制叶片32并且通过定子16的沿着圆周方向10布置在每个控制叶片32的两侧上的、沿着径向方向7向内延伸的分离壁42来分别形成两个腔室33、34。第一腔室33分别通过外部的第一开口21能够与第一流体通道系统17相连接,并且第二腔室34分别通过外部的第二开口22能够与第二流体通道系统18相连接。通过流体通道系统17、18能够向腔室33、34加载压力流体,使得控制叶片32以及因此转子2相对于分离壁42或定子16扭转。通过转子2的旋转引起凸轮轴41的扭转。
[0054] 图2以透视图示出了已知的一件式的转子2,其具有流体通道系统17、18的通过切削来产生的开口14、19、21、22和流体通道15、24。在此,转子2具有四个控制叶片32。布置在内罩壳8上的内部的第一开口14和布置在外罩壳9上的外部的第一开口21通过第一流体通道15彼此连接并且形成第一流体通道系统17。布置在内罩壳8上的内部的第二开口19和布置在外罩壳9上的外部的第二开口22通过第二流体通道24彼此连接并且形成第二流体通道系统18。
[0055] 图3以俯视图示出了根据图2的转子2。为了布置在(未示出的)凸轮轴41上,转子2具有带有最小的内直径27的凸肩11。
[0056] 图4以局部视图示出了在图3中示出的剖面。要参考关于图2和3的解释。转子2在凸肩11的区域中具有最小的内直径27,其中凸肩在内罩壳8和最小的内直径27之间具有沿着圆周方向10环绕的第一端面28,该第一端面沿着第一轴向方向12限定第一流体通道系统17。凸肩11在另一侧上在内罩壳8和最小的内直径27之间具有沿着圆周方向10环绕的第二端面29,所述第二端面沿着第二轴向方向30限定第二流体通道系统18。转子2能够通过具有最小的内直径27的凸肩11布置在凸轮轴41上,从而通过凸肩11来构成与凸轮轴41的密封面。通过凸肩11和密封面,第一和第二流体通道系统17、18彼此分离。在此,凸肩11使转子2定心在凸轮轴41上。转子2在凸轮轴41上的定心、流体通道系统17、18的分离以及凸轮轴41上的压力流体供应机构与腔室33、34之间的流体通道在这里通过切削加工(例如如车削、钻孔、铣削)来产生。
[0057] 图5以透视图以剖面示出了根据DE 10 2013 015 675 A1的转子2。图6以侧视图以剖面示出了根据图5的转子2布置在凸轮轴41上的情况。下面将一起描述图5和6。关于转子2的功能,要参照关于图2至图4的解释。对于这种转子2来说,分别通过转子2的内罩壳面8、20上的内部的开口14、19向两个流体通道系统17、18供应压力流体。为此,转子2由两个烧结接合件(第一转子件1和第二转子件26)所构成,其中沿着径向方向7在烧结接合件的内部布置在凸轮轴41上并且形成凸肩11的嵌入件(第三部件)将流体通道系统17、18分离并且同时使转子2定心在凸轮轴41上。
[0058] 图7以透视图示出了转子2。转子2具有四个控制叶片32并且构造为两件式的结构。为了形成转子2,沿着分离面25第一转子件1布置在一侧而第二转子件26布置在另一侧并且彼此连接。布置在第一内罩壳8上的内部的第一开口14和布置在第一外罩壳9上的外部的第一开口21通过第一流体通道15彼此连接并且形成第一流体通道系统17。布置在第二内罩壳
20上的内部的第二开口19和布置在第二外罩壳23上的外部的第二开口22通过第二流体通道24彼此连接并且形成第二流体通道系统18。转子2具有凸肩11,其中凸肩11形成沿着圆周方向10环绕的第二端面29。
[0059] 图8以俯视图示出了根据图7的转子2。为了布置在(未示出的)凸轮轴41上,转子2具有拥有最小的内直径27的凸肩11。
[0060] 图9以侧视图示出了根据图8的剖面A-A。转子2构造为两件式的结构,其中两个转子件1、26分别构造为盘形。第一转子件1沿着轴向方向4、12、30在第一端面5和第二端面6之间延伸并且沿着径向方向7在第一内罩壳8和第一外罩壳9之间延伸。
[0061] 转子2为了以能旋转的方式布置在凸轮轴调节器3的定子16中而包括两个流体通道系统17、18,其中每个流体通道系统17、18具有分别从转子2的内罩壳8、20上的内部的开口14、19朝转子2的外罩壳9、23上的外部的开口21、22延伸的流体通道15、24(这里仅仅示出了第二流体通道系统18)。流体通道15、24至少部分地在转子2的、在第一转子件1和第二转子件26之间的分离面25中延伸。第一转子件1具有第一流体通道系统17的所有内部的第一开口14。
[0062] 此外,第一转子件1在第一内罩壳8上具有沿着径向方向7从第一内罩壳8向内延伸的并且沿着圆周方向10环绕的凸肩11,该凸肩沿着第一轴向方向12朝第二转子件26延伸,使得第二转子件26与第一转子件1同轴地布置在凸肩11的外部的圆周面13上。第一转子件1具有多个内部的第一开口14,所述内部的第一开口在凸肩11的背离第二转子件26的一侧上布置在第一内罩壳8上。
[0063] 第一转子件1在凸肩11的区域中具有最小的内直径27。凸肩11在背离第二转子件26的一侧上在第一内罩壳8和最小的内直径27之间具有沿着圆周方向10环绕的第一端面
28,所述第一端面沿着第一轴向方向12限定第一流体通道系统17。凸肩11朝第二转子件26在外部的圆周面13和最小的内直径27之间具有沿着圆周方向10环绕的第二端面29,所述第二端面沿着第二轴向方向30限定第二流体通道系统18。
[0064] 第一转子件1能够通过具有最小的内直径27的凸肩11布置在凸轮轴41上(未示出,为此参见图6),从而通过凸肩11(或者通过其内部的凸肩罩壳面51)构造有与凸轮轴41的密封面。通过凸肩11和密封面,第一和第二流体通道系统17、18彼此分离。凸肩11使第一转子件1和第二转子件26(通过凸肩11上的外部的圆周面13)定心在凸轮轴41上。在此,凸肩11也能够沿着圆周方向10在第一端面28和第二端面29之间沿着轴向方向4、12、30具有不同的延伸度。在此,第一端面28和第二端面29彼此平行地延伸。但是也可以偏离相互平行的走向。凸肩11的、沿着轴向方向4、12、30的至少部分扩大的延伸度能够改进密封面与凸轮轴41的密封效果而且能够改进转子件1、26在凸轮轴41上的定心。
[0065] 第一转子件1和第二转子件26能够通过外部的圆周面13和第二转子件26之间的压配合31沿着轴向方向4、12、30传力锁合地彼此连接。两个形成压配合31.1的面(外部的圆周面13和第二转子件26的面)平行于轴向方向4、12、30来延伸。
[0066] 第一转子件1和第二转子件26沿着轴向方向4、12、30在转子2的另一部件中沿着径向方向7在凸肩11的外部相交并且在所述转子2的这个部件中形成另一压配合31.2(作为外部的圆周面13上的压配合31.1的补充)。该另一压配合31.2在控制叶片32的区域中构成。优选地,每个控制叶片32,只要其具有分离面,就通过另一压配合31.2来固定。
[0067] 在控制叶片32的区域中布置另一压配合31.2(作为外部的圆周面13上的压配合31.1的补充)这种方式保证,在第一转子件1和第二转子件26之间的分离面25中在控制叶片
32的区域中在凸轮轴调节器3的运行中没有构成缝隙,所述缝隙至少可能对转子2和凸轮轴调节器3的功能产生不好的影响。
[0068] 这种另外的沿着轴向方向4、12、30的相交在这里通过布置在第二转子件26中的螺栓43来构成,所述螺栓延伸到第一转子件1中的相应成形的凹口48的里面。螺栓43能够随后插入或者能够如上所述通过如从DE 10 2009 042 603 A1中描述的一样的方法来插入。作为单独的螺栓43的替代方案或者补充方案,也能够通过生坯中生坯-方法(Grün-in-Grün)如上面所描述的那样在第一转子件1上和/或在第二转子件26上构造相应的螺栓43。
[0069] 图10以透视图以剖面示出了根据图7至9的转子2。图11以分解图以透视图以剖面示出了根据图10的转子2。要参照关于图9的解释。下面将一起描述图10和11。
[0070] 在此,第一转子件1的凸肩11的外部的圆周面13具有成型部49(这里被掩盖,参见图12),使得第一转子件1和第二转子件26沿着圆周方向10形状锁合地连接。第二转子件26的布置在外部的圆周面13上的第二内罩壳20为此具有与成型部49相对应的配对形状50。沿着圆周方向10的形状锁合的连接在这里用作用于第二转子件26的定位辅助件,使得第二转子件26的相对于第一转子件1的相对的旋转位置得到了固定。
[0071] 所有内部的第一开口14在这里沿着轴向方向4、12、30相对于分离面25错开地布置。因此,第一流体通道15至少部分地沿着轴向方向4、12、30延伸,使得相对于分离面25错开地布置的内部的第一开口14与至少部分地布置在分离面25中的第一流体通道15和外部的第一开口21相连接。
[0072] 在此,流体通道系统17、18的流体通道15、24全部布置在第一转子件1和第二转子件26之间的分离面25中,使得流体通道15、24至少部分地成型在转子件1、26的端面上(第一转子件1的第一端面5上)。
[0073] 图12以透视图示出了第一转子件1。要参考关于图9到11的解释。
[0074] 在此,第一转子件1的凸肩11的外部的圆周面13具有成型部49,使得第一转子件1和第二转子件26沿着圆周方向10形状锁合地连接。成型部49嵌合到布置在第二转子件26上的配对形状50中(这里被掩盖,参见图10)。
[0075] 附加于在第一转子件1的外部的圆周面13上与第二转子件26的压配合31,螺栓43在这里布置在第一转子件1的每个控制叶片32中,所述螺栓与第二转子件26中的相应的凹口48形成另外的压配合31。
[0076] 图13以透视图以剖面示出了用于制造第二转子件26的压模35。为了制造第二转子件26,压模35具有多个冲头36、37、38,所述冲头能够分别沿着轴向方向4运动。在此,压模35包括至少一个上冲头36和至少一个第一下冲头37。此外,压模35具有第二下冲头38,其用于构成例如不同的材料厚度(沿着轴向方向4)。冲头36、37、38围绕着中心心轴45来布置并且在压制过程的期间布置在模具(Matrize)44之内。
[0077] 图14以透视图以剖面示出了用于制造第一转子件1的压模35。为了制造第一转子件1,压模35具有多个冲头36、37、38、46、47,所述冲头能够分别沿着轴向方向4运动。在此,压模35包括至少一个用于与第一转子件1的第二端面6相接触的上冲头36以及至少一个用于与第一端面5相接触的第一下冲头37。此外,压模35具有至少一个第二下冲头38,所述第二下冲头为了构成至少一条第一流体通道15和至少一个内部的第一开口14而能够沿着径向方向7在凸肩11的外部并且沿着第一下冲头37移动。至少一个第二下冲头38为了构成至少一个内部的第一开口14而以内部的冲头圆周面39与第二上冲头46的外部的冲头圆周面40相接触。
[0078] 冲头36、37、38、46、47围绕中心心轴45来布置并且在压制过程的期间布置在模具44的内部。
[0079] 第二下冲头38在压制过程的期间沿着轴向方向4以内部的冲头圆周面39沿着外部的冲头圆周面40滑动,因而不可能有粉末布置在这些冲头圆周面39、40之间。
[0080] 第二下冲头38(或心轴)在这里构造为单独的冲头(也就是不取决于第一下冲头37),从而能够对第二下冲头38的和上冲头36的端面之间的粉末进行能够控制的压缩。
[0081] 对于用压模35来制造第一转子件1的方法来说,在挤压(Verpressen)布置在上冲头36、46和下冲头37、38、47之间的粉末的期间第一下冲头37沿着轴向方向4始终与上冲头36隔开地布置,其中第二下冲头38为了构成至少一条第一流体通道15和至少一个内部的第一开口14而沿着第一下冲头37(和第三下冲头47)移动并且沿着轴向方向4与第二上冲头46搭接地布置,其中通过第二下冲头38的内部的冲头圆周面39与第二上冲头46的外部的冲头圆周面40的接触来形成至少一个内部的开口14。所述凸肩11通过第二上冲头46和第三下冲头47来构成。第一流体通道15附接到通过第二下冲头38形成的第一流体通道15上并且将内部的第一开口14与外部的第一开口21连接起来,所述第一流体通道15的另外的走向比如借助于第一下冲头37成形在第一转子件1中。
[0082] 附图标记列表1第一转子件
2转子
3凸轮轴调节器
4轴向方向
5第一端面
6第二端面
7径向方向
8第一内罩壳
9第一外罩壳
10圆周方向
11凸肩
12第一轴向方向
13外部的圆周面
14内部的第一开口
15第一流体通道
16定子
17第一流体通道系统
18第二流体通道系统
19内部的第二开口
20第二内罩壳
21外部的第一开口
22外部的第二开口
23第二外罩壳
24第二流体通道
25分离面
26第二转子件
27最小的内直径
28第一端面
29第二端面
30第二轴向方向
31压配合(31.1和31.2)
32控制叶片
33第一腔室
34第二腔室
35压模
36(第一)上冲头
37第一下冲头
38第二下冲头
39内部的冲头圆周面
40外部的冲头圆周面
41凸轮轴
42分离壁
43螺栓
44模具
45中心心轴
46第二上冲头
47第三下冲头
48凹口
49成型部
50配对形状
51内部的凸肩圆周面。
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