凸轮轴调整器
阅读：348发布：2020-05-11
专利汇可以提供凸轮轴调整器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于改变 内燃机 ( 凸轮 轴调整器(1))的控制时间的装置，其具有设置在 凸轮轴 (11)里面的压 力 油分配器(21)。优选地，压力油分配器(21)在它的 正面 端部上设有径向延伸的轴环(42)，其中该轴环(42)构成凸轮轴推力 轴承 的部分。，下面是凸轮轴调整器专利的具体信息内容。
1.凸轮轴调整器(1)，用于相对于内燃机曲轴相位调整并且固定内燃机凸轮轴(11)的相位，具有—由曲轴驱动的主动轮(2)，—固定于凸轮轴的从动部分(3)，—其安装在凸轮轴(11)或者凸轮轴(11)的延长上并且—其通过液压执行机构被主动轮(2)驱动，—其中执行机构包括至少一对互相作用的液压压力室(12、13)，并且—其中压力室(12、13)通过压力油分配器(14)和压力油导管(53、53)供给压力油，其特征在于，—压力油分配器(21)和凸轮轴调整器(1)与气缸盖紧固元件(55)一起构成凸轮轴推力轴承。
2.凸轮轴调整器(1)，用于相对于内燃机曲轴相位调整并且固定内燃机凸轮轴相位，具有—由曲轴驱动的主动轮(2)，—固定于凸轮轴的从动部分(3)，—其安装在凸轮轴(11)或者凸轮轴(11)的延长上并且—其通过液压执行机构被主动轮(2)驱动，—其中执行机构包括至少一对互相作用的液压压力室(12、13)，并且—其中压力室(12、13)通过压力油分配器(14)和压力油导管(53、53)供给压力油，其特征在于，—压力油分配器(21)单独与气缸盖紧固元件(55)一起构成凸轮轴推力轴承。
3.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中从动部分(3)通过凸轮轴(11)或者凸轮轴(11)的延长移动并且与之动力接合、形式接合或材料接合地连接。
4.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中凸轮轴(11)或者凸轮轴(11)的延长在凸轮轴调整器(1)的远离凸轮(19)的一侧上在轴向方向突出从动部分(3)。
5.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中压力油分配器(21)安装在至少部分中空形成的凸轮轴(11)的内部。
6.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中压力油分配器(21)构成为中央阀(22)。
7.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中压力油分配器(21)构成为4/3路径阀。
8.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中压力油分配器(21)通过动力接合、形式接合或材料接合或者通过螺栓连接而固定于凸轮轴(11)中。
9.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中压力油分配器(21)在远离凸轮轴调整器(1)的一侧上具有径向向外延伸的轴环(42)。
10.如权利要求1或2所述的凸轮轴调整器(1)，其中轴环(42)构成在气缸盖紧固零件对面的推力轴承的部分。
凸轮轴调整器
技术领域
本发明涉及一种用于相对于内燃机曲轴相位调整并且固定内燃机凸轮轴相位的凸轮轴调整器，其具有由曲轴驱动的主动轮，固定于凸轮轴的从动部分，其安装在凸轮轴或者凸轮轴的延长上并且，其通过液压执行机构被主动轮驱动，其中执行机构包括至少一对互相作用的液压压力室并且其中压力室通过压力油分配器和压力油导管供给压力油。
背景技术
在内燃机中为了控制换气阀使用凸轮轴。凸轮轴在内燃机中如此安装，使得安装在凸轮轴上的凸轮位于凸轮附件(Nockfolger)旁边，其中凸轮附件例如桶状挺杆、摇臂或者摆动臂。如果凸轮轴转动，那么选择凸轮附件上的凸轮，其重新控制换气阀。通过凸轮的位置和形状因此确定换气阀的开度、振幅甚至的开启和关闭时间点。
现在的电机概念在于，可变地设计阀动装置。一方面应该可变地调整阀升程和阀门开度，直到单独气缸完全断开。为此设有例如可接通的凸轮附件或者电磁液压的或者电子的阀门操纵的概念。此外，它有利地构成，在内燃机运行过程中能够影响换气阀的开启时间和关闭时间。同样值得期望是能够分开影响进口阀或者出口阀的在开启时间点或者关闭时间点，为了能够例如有针对性地调整限定的阀重叠。由于换气阀的开启时间点或者关闭时间点的针对性调整依据电动机实际的特性曲线范围，例如依据实际的转数或者实际的负载，所以能明显降低动力燃料消耗，废气保持积极影响，提高电动机效率、最大转矩和最大功率。
上述在换气阀时间控制中的变型将通过凸轮轴关于曲轴的相位的相对改变实现。在这种情况下，凸轮轴大部分通过链传动、带传动或者齿轮传动以直接传动方式连接于曲轴。在被曲轴驱动的链传动、带传动或者齿轮传动和凸轮轴之间安装有凸轮轴调整器，其将曲轴的转矩传递到凸轮轴上。在这种情况下，该装置如此设置，使得在内燃机的传动期间一定保持在曲轴和凸轮轴之间的相位，并且如果希望，凸轮轴能够以已知的角度相对曲轴转动。
在具有用于进口阀和出口阀的内燃机中，能够配备有各个凸轮轴调整器。因此进口换气阀和出口换气阀的开启时间和关闭时间在时间上能够相互移动并且能够针对性调整阀时间的重叠。
现代凸轮轴调整器的座位一般位于凸轮轴的传动一侧端部。它包括固定于曲轴的主动轮、固定于凸轮轴的从动部分和将主动轮的转矩传递到从动部分上的执行机构。主动轮可以构成为链轮、带轮或者齿轮并且通过链、带或者齿轮传动与曲轴不可扭转地连接。执行机构能够被电动、液压或者气动地驱动。
在液压驱动凸轮轴调整器的时候，要决定所谓的轴活塞调整器和旋转活塞调整器。
在轴活塞调整器的时候，主动轮通过斜齿轮啮合与活塞连接。此外活塞同样通过斜齿轮啮合与从动部分连接。活塞将通过从动部分和主动轮构成的中空空间分成两个轴向互相分开的压力室。如果现在一个压力室被液压媒介冲击，而另一个压力室连接于油出口，所以活塞沿轴向移动。该轴向移动通过两个斜齿轮啮合导致主动轮相对从动轮转动并且因此凸轮轴相对曲轴的转动。
在旋转活塞调整器中，主动轮与定子不可扭转地连接。定子和从动部分互相同轴地设置。在定子和从动部分之间的径向中间空隙具有至少一个，但通常多个，在圆周方向互相间隔的中空空间。中空空间沿轴向通过侧壁气密地限定。在每个中空空间内延伸有与从动部分连接的叶轮。叶轮将每个中空空间分成两个压力室。通过针对单独压力室连接于液压油泵或者液压油出口，能够调整并且保持凸轮轴相对于曲轴的相位。
为了控制凸轮轴调整器，传感器收集电动机的参数，例如负载状态和转数。这些数据被传给电子控制单元，其在将数据与内燃机的数据项比较之后控制凸轮轴调整器的调整电机或者液压由的进口和出口到不同的压力室。
凸轮轴在内燃机的气缸盖中的轴向位置通过两部分作用的推力轴承确定。理想地，轴承位于凸轮轴在凸轮调整器上的端部。因此避免在运行条件下由于凸轮轴热膨胀使控制传动面移动。
例如从DE 199 58 629 A1中已知一种推力轴承。在这种情况下，推力轴承具有与凸轮轴整件构成的环绕径向腹板，其与轴承座的环形环绕的槽啮合。凸轮轴的推力轴承的这种结构在使用具有通过中央磁铁控制的中央阀的凸轮轴调整器的时候是不合适的，因为通过与在凸轮轴推力轴承和中央磁铁之间移动零件的配合导致大的公差。因此要求中央磁铁具有大的升程，因此显著地增大了凸轮轴调整器的轴向结构长度。
在DE 100 13 877 A1中公开了一种用于改变内燃机换气阀控制时间的装置，其中凸轮轴推力轴承构成于凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧。压力油适配器通过紧固螺栓连接于凸轮轴调整器的与凸轮轴固定的零件。在压力油分配器的远离凸轮轴调整器的一侧上形成有径向延伸的凸缘。在压力油适配器和凸轮轴调整器之间另外设置有平垫圈。压力油适配器的凸缘和平垫圈构成在压力油适配器的外圆周表面上环形环绕的槽，其中啮合有气缸盖紧固零件，例如气缸盖本身、轴承座或者气缸部分。因此保证凸轮轴不关于气缸盖轴向移动。
通过平垫圈和安装在凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧的压力油适配器，凸轮轴的推力轴承的结构使得在凸轮轴或者凸轮轴调整器里面安装的中央阀的使用是可能的。由于在凸轮轴调整器和用于调整中央阀必需的中央磁铁之间零件数目较少，在这种解决方法中将减小中央磁铁的公差链、升程以及轴向结构长度。
在这种实施形式中产生的缺点是，需要大量零件数目用于凸轮轴的推力轴承。除了附加零件的较高成本和重量这也导致提高的装配费用。另外可能产生装配错误，例如疏忽地没有安装垫圈。
现在的电机概念在于，可变地设计阀动装置。一方面应该可变地调整阀升程和阀门开度，直到单独气缸完全断开。为此设有例如可接通的凸轮附件或者电磁液压的或者电子的阀门操纵的概念。此外，它有利地构成，在内燃机运行过程中能够影响换气阀的开启时间和关闭时间。同样值得期望是能够分开影响进口阀或者出口阀的在开启时间点或者关闭时间点，为了能够例如有针对性地调整限定的阀重叠。由于换气阀的开启时间点或者关闭时间点的针对性调整依据电动机实际的特性曲线范围，例如依据实际的转数或者实际的负载，所以能明显降低动力燃料消耗，废气保持积极影响，提高电动机效率、最大转矩和最大功率。
上述在换气阀时间控制中的变型将通过凸轮轴关于曲轴的相位的相对改变实现。在这种情况下，凸轮轴大部分通过链传动、带传动或者齿轮传动以直接传动方式连接于曲轴。在被曲轴驱动的链传动、带传动或者齿轮传动和凸轮轴之间安装有凸轮轴调整器，其将曲轴的转矩传递到凸轮轴上。在这种情况下，该装置如此设置，使得在内燃机的传动期间一定保持在曲轴和凸轮轴之间的相位，并且如果希望，凸轮轴能够以已知的角度相对曲轴转动。
在具有用于进口阀和出口阀的内燃机中，能够配备有各个凸轮轴调整器。因此进口换气阀和出口换气阀的开启时间和关闭时间在时间上能够相互移动并且能够针对性调整阀时间的重叠。
现代凸轮轴调整器的座位一般位于凸轮轴的传动一侧端部。它包括固定于曲轴的主动轮、固定于凸轮轴的从动部分和将主动轮的转矩传递到从动部分上的执行机构。主动轮可以构成为链轮、带轮或者齿轮并且通过链、带或者齿轮传动与曲轴不可扭转地连接。执行机构能够被电动、液压或者气动地驱动。
在液压驱动凸轮轴调整器的时候，要决定所谓的轴活塞调整器和旋转活塞调整器。
在轴活塞调整器的时候，主动轮通过斜齿轮啮合与活塞连接。此外活塞同样通过斜齿轮啮合与从动部分连接。活塞将通过从动部分和主动轮构成的中空空间分成两个轴向互相分开的压力室。如果现在一个压力室被液压媒介冲击，而另一个压力室连接于油出口，所以活塞沿轴向移动。该轴向移动通过两个斜齿轮啮合导致主动轮相对从动轮转动并且因此凸轮轴相对曲轴的转动。
在旋转活塞调整器中，主动轮与定子不可扭转地连接。定子和从动部分互相同轴地设置。在定子和从动部分之间的径向中间空隙具有至少一个，但通常多个，在圆周方向互相间隔的中空空间。中空空间沿轴向通过侧壁气密地限定。在每个中空空间内延伸有与从动部分连接的叶轮。叶轮将每个中空空间分成两个压力室。通过针对单独压力室连接于液压油泵或者液压油出口，能够调整并且保持凸轮轴相对于曲轴的相位。
为了控制凸轮轴调整器，传感器收集电动机的参数，例如负载状态和转数。这些数据被传给电子控制单元，其在将数据与内燃机的数据项比较之后控制凸轮轴调整器的调整电机或者液压由的进口和出口到不同的压力室。
凸轮轴在内燃机的气缸盖中的轴向位置通过两部分作用的推力轴承确定。理想地，轴承位于凸轮轴在凸轮调整器上的端部。因此避免在运行条件下由于凸轮轴热膨胀使控制传动面移动。
例如从DE 199 58 629 A1中已知一种推力轴承。在这种情况下，推力轴承具有与凸轮轴整件构成的环绕径向腹板，其与轴承座的环形环绕的槽啮合。凸轮轴的推力轴承的这种结构在使用具有通过中央磁铁控制的中央阀的凸轮轴调整器的时候是不合适的，因为通过与在凸轮轴推力轴承和中央磁铁之间移动零件的配合导致大的公差。因此要求中央磁铁具有大的升程，因此显著地增大了凸轮轴调整器的轴向结构长度。
在DE 100 13 877 A1中公开了一种用于改变内燃机换气阀控制时间的装置，其中凸轮轴推力轴承构成于凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧。压力油适配器通过紧固螺栓连接于凸轮轴调整器的与凸轮轴固定的零件。在压力油分配器的远离凸轮轴调整器的一侧上形成有径向延伸的凸缘。在压力油适配器和凸轮轴调整器之间另外设置有平垫圈。压力油适配器的凸缘和平垫圈构成在压力油适配器的外圆周表面上环形环绕的槽，其中啮合有气缸盖紧固零件，例如气缸盖本身、轴承座或者气缸部分。因此保证凸轮轴不关于气缸盖轴向移动。
通过平垫圈和安装在凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧的压力油适配器，凸轮轴的推力轴承的结构使得在凸轮轴或者凸轮轴调整器里面安装的中央阀的使用是可能的。由于在凸轮轴调整器和用于调整中央阀必需的中央磁铁之间零件数目较少，在这种解决方法中将减小中央磁铁的公差链、升程以及轴向结构长度。
在这种实施形式中产生的缺点是，需要大量零件数目用于凸轮轴的推力轴承。除了附加零件的较高成本和重量这也导致提高的装配费用。另外可能产生装配错误，例如疏忽地没有安装垫圈。
发明内容
本发明的目的在于，避免所述的缺点并且制造具有同轴安装于凸轮轴的压力油分配器的凸轮调整器，其中缩短了在凸轮轴推力轴承和压力分配器之间的公差链并且使凸轮轴推力轴承的零件数目最少。
根据本发明如此完成本任务，通过压力油分配器和凸轮调整器以及气缸盖紧固零件一起构成凸轮轴推力轴承。在这种情况下，气缸盖紧固零件例如是气缸盖本身、轴承座或者气缸零件。
在本发明中，凸轮轴调整器固定在至少部分中空形成的凸轮轴的中空段上。凸轮轴卡住凸轮轴调整其的从动部分的中心孔，其中凸轮轴通过凸轮轴调整器的区域沿轴向延伸。当然也可以，凸轮轴的延长代替凸轮轴卡住凸轮轴调整器，因此在下文中凸轮轴应理解为凸轮轴或者凸轮轴的延长。
凸轮轴调整器基本包括主动轮、从动部分和不同的气缸零件，其中在该气缸零件里面至少构成有两个互相作用的压力室。在本发明中从动部分被形式接合、摩擦接合、动力接合或材料接合地固定在凸轮轴上。凸轮轴在凸轮轴调整器卡住的端部上中空形成。在凸轮轴的内部安装压力油分配器。压力油分配器向两个互相作用的压力室引导压力油。在这种情况下，压力油分配器或者构成为压力油适配器或者中央阀。如果压力油分配器构成为中央阀，那么该阀有利地被直接连接于中央阀的电磁控制装置控制。
压力油分配器在凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧沿轴向突出凸轮轴并且与之动力接合、材料接合或形式接合地连接。在从凸轮轴中突出的正面上压力油分配器设有径向延伸的轴环，其沿径向方向突出凸轮轴。
在装配状态下，绕着凸轮轴环形的槽位于凸轮轴调整器和液压油分配器的径向轴环之间。在该槽中啮合气缸盖的部分、轴承座的部分或者气缸的部分。现在压力油分配器的径向轴环与气缸盖紧固零件相互配合避免在气缸盖中凸轮轴的轴向移动。同样凸轮轴调整器与气缸紧固零件互相配合避免凸轮轴在相反的轴向上的移动。在这种情况下不仅气缸零件是可以的，而且凸轮轴调整其的从动部分提供为轴承的气缸盖紧固零件的止动表面。
通过在凸轮轴控制器上和在中心位于凸轮轴的压力油分配器上的推力轴承的止动表面的结构，零件的数量以及因此单位成本和装配费用变得最小。当使用中央阀作为压力油分配器时，与在凸轮轴调整器外面安装的阀相比零件的数量又减少了，其中通过压力油适配器从压力室供给压力油。因为中央阀本身是凸轮轴推力轴承的一部分，所以在凸轮轴推力轴承和中央阀之间的公差链减到最少，因此控制中央阀的中央磁铁的升程能够被较小地设置。因此能够使中央磁铁的轴向结构空间最小并且因此使整个单元最小。
在另一个根据本发明实施形式中如此完成任务，压力油分配器单独与气缸盖紧固零件一起构成凸轮轴推力轴承。如在第一实施形式一样，至少部分中空形成的凸轮轴卡住凸轮轴调整器的孔。凸轮轴在它被凸轮轴调整器卡住的正面端部中空形成。此外，凸轮轴的该端部沿轴向突出凸轮轴调整器。基本上由主动部分、从动部分和气缸部分组成的凸轮轴调整器动力接合、摩擦接合、形式接合或材料接合地固定于凸轮轴。在传动侧的端部上压力油分配器安装在凸轮轴中空的段中。压力油分配器沿轴向从凸轮轴调整器穿过凸轮轴的正面端延伸。压力油分配器能够作为压力油适配器形成。在这种情况下，它至少设置有两个压力油通道，通过这些通道凸轮轴调整器通过在凸轮轴的孔供给压力油。同样使用中央阀是可以的，中央阀基本由设有孔的套管和安装在套管内部的控制活塞组成。在压力油分配器的从凸轮轴中突出的正面端上设置有径向延伸的轴环，其中轴环在径向方向突出凸轮轴。压力油分配器与凸轮轴动力接合、材料接合、或者形式接合连接。
在装配状态下，凸轮轴传动侧的正面沿轴向上位于气缸盖紧固零件里面，气缸盖紧固零件例如是气缸盖本身、轴承座或者盖板。气缸盖紧固零件设有孔，在孔中设置凸轮轴。在孔的内圆周表面构成有环形槽，压力油分配器径向延伸的轴环啮合于环形槽。压力油分配器的径向轴环以与气缸盖紧固零件互相配合的方式构成凸轮轴的推力轴承。
有利地从动部分通过凸轮轴或者凸轮轴的延长部分被移动并且与之动力接合、形式接合或材料接合地连接。此外，凸轮轴或者凸轮轴的延长在凸轮轴调整器远离凸轮的一侧上沿轴向突出从动部分。压力油分配器设置在至少部分中空形成的凸轮轴中并且能够形成为压力油适配器或者有利地形成为中央阀。在设置为中央阀的结构的情况下，压力油分配器构成为4/3的路径阀。压力油分配器动力接合、形式接合、材料接合或者通过螺栓连接固定于凸轮轴中并且沿轴向突出凸轮轴。压力油分配器在远离凸轮轴调整器的一侧具有径向向外延伸的轴环。同时设置，使得轴环构成对着气缸盖紧固元件的推力轴承的部分。
附图说明
从下面说明和简化示出本发明实施例的附图中可以得出本发明其他的特征。其中：图1是沿线I-I穿过根据图1a的用于改变内燃机控制时间的装置(凸轮轴调整器)的纵向剖视图，其以旋转活塞结构类型示出凸轮轴调整器的原理结构；图1a是沿线Ia-Ia穿过根据图1的不带液压油分配器的用于改变内燃机控制时间的装置(凸轮轴调整器)的横向剖视图，其以旋转活塞结构类型示出凸轮轴调整器的原理结构；图2是在装配状态下如图1穿过根据本发明用于改变内燃机控制时间的装置的纵向剖视图；图3是在第二个根据本发明装配状态下如图1穿过根据本发明用于改变内燃机控制时间的装置的纵向剖视图。
根据本发明如此完成本任务，通过压力油分配器和凸轮调整器以及气缸盖紧固零件一起构成凸轮轴推力轴承。在这种情况下，气缸盖紧固零件例如是气缸盖本身、轴承座或者气缸零件。
在本发明中，凸轮轴调整器固定在至少部分中空形成的凸轮轴的中空段上。凸轮轴卡住凸轮轴调整其的从动部分的中心孔，其中凸轮轴通过凸轮轴调整器的区域沿轴向延伸。当然也可以，凸轮轴的延长代替凸轮轴卡住凸轮轴调整器，因此在下文中凸轮轴应理解为凸轮轴或者凸轮轴的延长。
凸轮轴调整器基本包括主动轮、从动部分和不同的气缸零件，其中在该气缸零件里面至少构成有两个互相作用的压力室。在本发明中从动部分被形式接合、摩擦接合、动力接合或材料接合地固定在凸轮轴上。凸轮轴在凸轮轴调整器卡住的端部上中空形成。在凸轮轴的内部安装压力油分配器。压力油分配器向两个互相作用的压力室引导压力油。在这种情况下，压力油分配器或者构成为压力油适配器或者中央阀。如果压力油分配器构成为中央阀，那么该阀有利地被直接连接于中央阀的电磁控制装置控制。
压力油分配器在凸轮轴调整器的远离凸轮的一侧沿轴向突出凸轮轴并且与之动力接合、材料接合或形式接合地连接。在从凸轮轴中突出的正面上压力油分配器设有径向延伸的轴环，其沿径向方向突出凸轮轴。
在装配状态下，绕着凸轮轴环形的槽位于凸轮轴调整器和液压油分配器的径向轴环之间。在该槽中啮合气缸盖的部分、轴承座的部分或者气缸的部分。现在压力油分配器的径向轴环与气缸盖紧固零件相互配合避免在气缸盖中凸轮轴的轴向移动。同样凸轮轴调整器与气缸紧固零件互相配合避免凸轮轴在相反的轴向上的移动。在这种情况下不仅气缸零件是可以的，而且凸轮轴调整其的从动部分提供为轴承的气缸盖紧固零件的止动表面。
通过在凸轮轴控制器上和在中心位于凸轮轴的压力油分配器上的推力轴承的止动表面的结构，零件的数量以及因此单位成本和装配费用变得最小。当使用中央阀作为压力油分配器时，与在凸轮轴调整器外面安装的阀相比零件的数量又减少了，其中通过压力油适配器从压力室供给压力油。因为中央阀本身是凸轮轴推力轴承的一部分，所以在凸轮轴推力轴承和中央阀之间的公差链减到最少，因此控制中央阀的中央磁铁的升程能够被较小地设置。因此能够使中央磁铁的轴向结构空间最小并且因此使整个单元最小。
在另一个根据本发明实施形式中如此完成任务，压力油分配器单独与气缸盖紧固零件一起构成凸轮轴推力轴承。如在第一实施形式一样，至少部分中空形成的凸轮轴卡住凸轮轴调整器的孔。凸轮轴在它被凸轮轴调整器卡住的正面端部中空形成。此外，凸轮轴的该端部沿轴向突出凸轮轴调整器。基本上由主动部分、从动部分和气缸部分组成的凸轮轴调整器动力接合、摩擦接合、形式接合或材料接合地固定于凸轮轴。在传动侧的端部上压力油分配器安装在凸轮轴中空的段中。压力油分配器沿轴向从凸轮轴调整器穿过凸轮轴的正面端延伸。压力油分配器能够作为压力油适配器形成。在这种情况下，它至少设置有两个压力油通道，通过这些通道凸轮轴调整器通过在凸轮轴的孔供给压力油。同样使用中央阀是可以的，中央阀基本由设有孔的套管和安装在套管内部的控制活塞组成。在压力油分配器的从凸轮轴中突出的正面端上设置有径向延伸的轴环，其中轴环在径向方向突出凸轮轴。压力油分配器与凸轮轴动力接合、材料接合、或者形式接合连接。
在装配状态下，凸轮轴传动侧的正面沿轴向上位于气缸盖紧固零件里面，气缸盖紧固零件例如是气缸盖本身、轴承座或者盖板。气缸盖紧固零件设有孔，在孔中设置凸轮轴。在孔的内圆周表面构成有环形槽，压力油分配器径向延伸的轴环啮合于环形槽。压力油分配器的径向轴环以与气缸盖紧固零件互相配合的方式构成凸轮轴的推力轴承。
有利地从动部分通过凸轮轴或者凸轮轴的延长部分被移动并且与之动力接合、形式接合或材料接合地连接。此外，凸轮轴或者凸轮轴的延长在凸轮轴调整器远离凸轮的一侧上沿轴向突出从动部分。压力油分配器设置在至少部分中空形成的凸轮轴中并且能够形成为压力油适配器或者有利地形成为中央阀。在设置为中央阀的结构的情况下，压力油分配器构成为4/3的路径阀。压力油分配器动力接合、形式接合、材料接合或者通过螺栓连接固定于凸轮轴中并且沿轴向突出凸轮轴。压力油分配器在远离凸轮轴调整器的一侧具有径向向外延伸的轴环。同时设置，使得轴环构成对着气缸盖紧固元件的推力轴承的部分。
附图说明
从下面说明和简化示出本发明实施例的附图中可以得出本发明其他的特征。其中：图1是沿线I-I穿过根据图1a的用于改变内燃机控制时间的装置(凸轮轴调整器)的纵向剖视图，其以旋转活塞结构类型示出凸轮轴调整器的原理结构；图1a是沿线Ia-Ia穿过根据图1的不带液压油分配器的用于改变内燃机控制时间的装置(凸轮轴调整器)的横向剖视图，其以旋转活塞结构类型示出凸轮轴调整器的原理结构；图2是在装配状态下如图1穿过根据本发明用于改变内燃机控制时间的装置的纵向剖视图；图3是在第二个根据本发明装配状态下如图1穿过根据本发明用于改变内燃机控制时间的装置的纵向剖视图。
具体实施方式
图1a、1至3示出用于改变内燃机控制时间的装置(凸轮轴调整器1)。但是在图1和1a中以旋转活塞结构类型示出凸轮轴调整器1的原理结构，而在图2和3中以不同的装配变形示出两个根据本发明的凸轮轴调整器。当然同样地液压驱动的凸轮轴调整器1也可以是其他实施形式，例如轴向柱塞调整器。凸轮轴调整器1基本上包括主动轮2，从动部分3和两个构成为盘形的侧壁4和5。主动轮2在示出的实施形式中构成为链轮，其通过传动链与未示出的曲轴连接。同样下面的实施形式也是可以的，主动轮2构成为带轮或者齿轮，其被曲轴的齿轮带或者齿轮传动驱动。主动轮2和从动部分3互相同心地设置，其中主动轮2的位于径向内部的外壳表面设有径向间隙6，在间隙中在与在从动部分3上设置的凸起7啮合。在这种情况下在凸起7处关系导延长的隔板或者叶轮8。叶轮8设置在轴向分布的槽中并且通过压力弹簧9密封地对着主动轮2的径向间隙6的内表面压紧，其中槽构成在从动部分3的外壳表面中。
在轴向方向上凸轮轴调整器1被第一和第二侧壁4、5限制。为了固定侧壁4和5在主动轮2上设置有诸如螺栓10的紧固装置。主动轮2，从动部分3，第一和第二侧壁4、5构成多个互相分开的压力空间，它们总是被叶轮8分成两个互相作用的压力室12、13。为了相对于曲轴调整凸轮轴11的相位，例如第一压力室12供给压力油并且第二压力室13与未示出的压力油存储箱连接，使得安装在转子上的叶轮8如此移动，以便第一压力室12的体积较大并且第二压力室13的体积较小。因此转子相对于凸轮轴11将如此转动，以便换气阀开启时间例如被移到较早时间点。相似地，第二压力室13供给液压油并且同时第一压力室12与液压油的存储箱连接，使得换气阀的开启时间调整到更晚的时间点。
为了避免凸轮轴调整器1的叶轮8在例如在内燃机开始阶段的液压油供应不足阶段在它的端部位置之间不可控的振动，凸轮轴调整器1设置有在图2中示出的锁紧装置14，其在限定于主动轮2的相位中的时间间隔中保持从动部分3。在从动部分3的轴向孔中设置有套管15，其支撑于第一侧壁4上。套管15设有轴向延伸的伸出部分，环绕伸出部分设置有螺旋弹簧16。通过沿第二侧壁5的方向的力被螺旋弹簧16冲击的构成为罐形的活塞17行程在联结杆18中。在液压油不足的阶段中，通过在联结杆18中的弹簧力保持活塞17并且因此在凸轮轴11和曲轴之间保持固定的相位关系。为了停止闭锁机构，活塞17啮合于联结杆18中的端面被液压油冲击，因此逆着螺旋弹簧16的弹簧力在从动部分3的轴向孔中移动活塞17。为了引开在活塞17和套管15之间积聚的泄漏液压油，在套管15中设有径向延伸的间隙并且因此在第一侧壁4中设有相关的开口。
凸轮轴调整器1被动力接合、形式接合、摩擦接合或材料接合固定在凸轮轴11上。凸轮轴11支撑一个或多个凸轮19并且卡住从动部分3的孔20，其中凸轮轴在远离凸轮19的一侧沿轴向方向突入到凸轮轴调整器1。凸轮轴11至少在卡住于凸轮轴调整器1上的端面端设置成中空。在中空空间里面安装压力油分配器21。对于压力油分配器21关系到压力油适配器，其将相互作用的压力室12、13连接于压力油泵或者压力油存储箱。
在该例子中压力油分配器21构成为中央阀22。中央阀22包括套管形的阀体23和阀活塞24。阀体23从被凸轮轴调整器1卡住的凸轮轴段通过凸轮轴11的驱动端面在轴向方向向外延伸。在这种情况下，阀体23的外径基本与凸轮轴11的内径配合，并且与之动力接合、材料接合或形式接合地连接。例如这里设置连接方法，如螺栓连接，压合或者粘合。在阀体23的从凸轮轴11中突出的正面端部上设有径向延伸的轴环42，其通过凸轮轴11沿径向方向向外延伸。
阀体23的外部圆周表面设有第一环形沟25、第二环形沟26、第三环形沟27和第四环形沟28，其中环形沟25至28互相轴向间隔地设置。环形沟25至28中的每一个构成为在阀体23的外部圆周表面中的直径缩小，并且分别相连于在凸轮轴11中设置的一组第一至第四开口29、30、31、32以及分别相连于在阀体23中设置的一组第五至第八开口33、34、35、36，第五至第八开口连接环形沟25至28于中央阀22的内部。29至32开口组中每一个开口，33至36开口组中每一个开口和属于环形沟25至28中的各个构成了连接37、38、39、40。此外，阀体23的位于凸轮轴11中的正面端部设有第九开口41，其在使至少部分中空形成的凸轮轴11的中空空间内的阀体23的内部空间通风。
在阀体23的内部设置有可轴向移动的中空形成的阀活塞24。通过调整装置44的调整元件43能够使阀活塞24逆着卡在阀活塞24上并且支撑在阀体23内部的弹簧45的力沿着轴向移动。调整装置44能够例如是电磁阀，其中设有连接于调整元件43的永磁铁。通过电磁铁引导的电流强度的改变，能够有针对性地搞改变永磁铁的位置、因此调整元件43的位置以及阀活塞24的位置。
阀活塞24的外部圆周表面设有第五至第七环形沟46、47、48，它们又构成为在阀活塞24的外部圆周表面中直径缩小。第五环形沟46通过第十组开口49连接于阀活塞24的内部，并且第七环形沟48通过第十一组开口50连接于阀活塞24的内部。在阀活塞24的内部构成有例外关闭的第十和第十一开口49、50。在示出的实施形式中，阀活塞24形成为罐形。阀活塞24的打开的正面通过盘形元件51气密地关闭，其中盘形元件51不仅位于阀活塞24上而且位于调整元件43上。
下面将说明凸轮轴调整器1的功能方式。通过第一连接37压力油引导入第五环形沟46。第五环形沟46通过第十和第十一开口49、50与第七环形沟48连通。第五环形沟46如此构成，使得它在调整装置44的每一个位置中与第一连接37连通。
在中央阀22的第一换向状态下，相应于调整装置44的电磁铁未冲击状态，阀活塞24被弹簧45如此移动，使得阀活塞位于与调整装置44最小距离的位置。在该位置中，第七环形沟48通过第三连接39与注入到第一压力室12的第一压力油导管52连通。同时液压油从第二压力室13通过第二压力油导管53和第四连接40到达阀体23的内部，阀体通过在凸轮轴11的第九开口41并且从开口41通过曲轴箱中的排气孔54排气。结果，调整了引导换气阀控制时间的时间点。
在图1示出的阀活塞24第二个位置，即通过具有中等电流强度的调整装置44的电磁铁的冲击阀活塞所处的位置，第七环形沟48既不与第三连接连通也不与第四连接40连通，因此中断压力油流并且保持在凸轮轴11和曲轴之间有效的相位。
在第三个位置，通过调整装置44的电磁铁流过最大电流强度的电流。因此，阀活塞24被移动到与控制装置44距离最远的位置。在中央阀22的这种换向状态下，压力油通过第一连接37、第五环形沟46、第十开口49、第十一开口50、第七环形沟48和第四连接40与注入到第二压力室13的第二压力油导管53连接。同时，第一压力室12通过第一压力油导管52、第三连接39、第七环形沟47和第二连接38与液压油存储箱连接。因此将换气阀的开启时间调整到较晚的时间点。
图2示出根据本发明的凸轮轴调整器1的第一种装配情况。凸轮轴11在内燃机的气缸盖中轴向位置通过两方面有效的推力轴承确定。理想地，推力轴承位于凸轮轴11的控制侧的端面上，为了避免在驱动条件下由于轴的热膨胀控制平面的移动。在现在这种情况下，凸轮轴的推力轴承通过凸轮轴调整器1的从动部分3、阀体23的径向延伸轴环42和气缸盖紧固元件55构成。气缸盖紧固元件55能够是气缸盖本身，轴承座或者气缸零件。气缸盖紧固元件55在凸轮轴调整器1和径向延伸的轴环42之间的区域夹住凸轮轴11。在这种情况下，它位于径向延伸的轴环42的一侧上。在示出的实施形式中，气缸盖紧固元件55在它远离轴环42的一侧卡住在凸轮轴调整器1的第一侧壁4上并且位于从动部分3上。通过这种设置有效地避免了凸轮轴11的轴向移动。有利地气缸盖紧固元件55如此构成，以便其不是在凸轮轴11的整个圆周上卡住第一侧壁4，为了保证液压油有效的流出。
同样当然可以想象，第二推力轴承表面不是构成于凸轮轴调整器1的从动部分3而是构成在第一侧壁4上。
如果轴承座设置为气缸盖紧固元件55，那么其能够被形成为单部分或者两部分。
在单部分结构情况下，首先将凸轮轴调整器1固定于凸轮轴11上并且嵌入到气缸盖中。通过穿过凸轮轴11自由端的轴承孔移动轴承座。接着动力接合、材料接合、或者形式接合地固定中央阀22在凸轮轴11的内部。这能够通过螺栓连接，压合或者粘合。
在轴承座两部分的情况下，轴承座的下轴瓦已经固定在轴承盖上。在第一步骤中，利用固定的凸轮轴调整器1和中央阀22将凸轮轴11嵌入到下轴瓦中。接着轴承座的上部放置于下轴瓦上并且与之连接。
图3示出凸轮轴11的推力轴承的另一种可能性。气缸盖紧固元件55设有孔56。孔56的内部圆周表面设置有环形环绕的槽57。凸轮轴11如此安装于气缸盖紧固元件55的孔56中，使得阀体23的径向延伸的轴环42啮合于孔56内部圆周表面的环形环绕槽57。气缸盖紧固元件55在这种情况下当然构成为两部分零件。在装配时，凸轮轴调整器1接合在凸轮轴11上。在这种情况下，轴承座的下轴瓦已经固定在气缸盖上。利用固定的凸轮轴调整器1和压力油分配器21将凸轮轴11嵌入到下轴瓦中。接着轴承座上面部分通过凸轮轴自由端放置于下面部分上。为了互相连接上面部分和下面部分，通过径向延伸轴环42与环形环绕的槽57一起形成凸轮轴推力轴承。
附图标记1凸轮轴调整器2主动轮3从动部分4第一侧壁5第二侧壁6间隙7凸起8叶轮9压力弹簧10螺栓11凸轮轴12第一压力室13第二压力室14锁紧装置15套管16螺旋弹簧17活塞18联结杆19凸轮20孔21压力油分配器22中央阀23阀体24阀活塞25第一环形沟26第二环形沟27第三环形沟28第四环形沟29第一开口
30第二开口31第三开口32第四开口33第五开口34第六开口35第七开口36第八开口37第一连接38第二连接39第三连接40第四连接41第九开口42轴环43调整元件44调整装置45弹簧46第五环形沟47第六环形沟48第七环形沟49第十开口50第十一开口51元件52第一压力油导管53第二压力油导管54排气孔55气缸盖紧固零件56孔57槽
在轴向方向上凸轮轴调整器1被第一和第二侧壁4、5限制。为了固定侧壁4和5在主动轮2上设置有诸如螺栓10的紧固装置。主动轮2，从动部分3，第一和第二侧壁4、5构成多个互相分开的压力空间，它们总是被叶轮8分成两个互相作用的压力室12、13。为了相对于曲轴调整凸轮轴11的相位，例如第一压力室12供给压力油并且第二压力室13与未示出的压力油存储箱连接，使得安装在转子上的叶轮8如此移动，以便第一压力室12的体积较大并且第二压力室13的体积较小。因此转子相对于凸轮轴11将如此转动，以便换气阀开启时间例如被移到较早时间点。相似地，第二压力室13供给液压油并且同时第一压力室12与液压油的存储箱连接，使得换气阀的开启时间调整到更晚的时间点。
为了避免凸轮轴调整器1的叶轮8在例如在内燃机开始阶段的液压油供应不足阶段在它的端部位置之间不可控的振动，凸轮轴调整器1设置有在图2中示出的锁紧装置14，其在限定于主动轮2的相位中的时间间隔中保持从动部分3。在从动部分3的轴向孔中设置有套管15，其支撑于第一侧壁4上。套管15设有轴向延伸的伸出部分，环绕伸出部分设置有螺旋弹簧16。通过沿第二侧壁5的方向的力被螺旋弹簧16冲击的构成为罐形的活塞17行程在联结杆18中。在液压油不足的阶段中，通过在联结杆18中的弹簧力保持活塞17并且因此在凸轮轴11和曲轴之间保持固定的相位关系。为了停止闭锁机构，活塞17啮合于联结杆18中的端面被液压油冲击，因此逆着螺旋弹簧16的弹簧力在从动部分3的轴向孔中移动活塞17。为了引开在活塞17和套管15之间积聚的泄漏液压油，在套管15中设有径向延伸的间隙并且因此在第一侧壁4中设有相关的开口。
凸轮轴调整器1被动力接合、形式接合、摩擦接合或材料接合固定在凸轮轴11上。凸轮轴11支撑一个或多个凸轮19并且卡住从动部分3的孔20，其中凸轮轴在远离凸轮19的一侧沿轴向方向突入到凸轮轴调整器1。凸轮轴11至少在卡住于凸轮轴调整器1上的端面端设置成中空。在中空空间里面安装压力油分配器21。对于压力油分配器21关系到压力油适配器，其将相互作用的压力室12、13连接于压力油泵或者压力油存储箱。
在该例子中压力油分配器21构成为中央阀22。中央阀22包括套管形的阀体23和阀活塞24。阀体23从被凸轮轴调整器1卡住的凸轮轴段通过凸轮轴11的驱动端面在轴向方向向外延伸。在这种情况下，阀体23的外径基本与凸轮轴11的内径配合，并且与之动力接合、材料接合或形式接合地连接。例如这里设置连接方法，如螺栓连接，压合或者粘合。在阀体23的从凸轮轴11中突出的正面端部上设有径向延伸的轴环42，其通过凸轮轴11沿径向方向向外延伸。
阀体23的外部圆周表面设有第一环形沟25、第二环形沟26、第三环形沟27和第四环形沟28，其中环形沟25至28互相轴向间隔地设置。环形沟25至28中的每一个构成为在阀体23的外部圆周表面中的直径缩小，并且分别相连于在凸轮轴11中设置的一组第一至第四开口29、30、31、32以及分别相连于在阀体23中设置的一组第五至第八开口33、34、35、36，第五至第八开口连接环形沟25至28于中央阀22的内部。29至32开口组中每一个开口，33至36开口组中每一个开口和属于环形沟25至28中的各个构成了连接37、38、39、40。此外，阀体23的位于凸轮轴11中的正面端部设有第九开口41，其在使至少部分中空形成的凸轮轴11的中空空间内的阀体23的内部空间通风。
在阀体23的内部设置有可轴向移动的中空形成的阀活塞24。通过调整装置44的调整元件43能够使阀活塞24逆着卡在阀活塞24上并且支撑在阀体23内部的弹簧45的力沿着轴向移动。调整装置44能够例如是电磁阀，其中设有连接于调整元件43的永磁铁。通过电磁铁引导的电流强度的改变，能够有针对性地搞改变永磁铁的位置、因此调整元件43的位置以及阀活塞24的位置。
阀活塞24的外部圆周表面设有第五至第七环形沟46、47、48，它们又构成为在阀活塞24的外部圆周表面中直径缩小。第五环形沟46通过第十组开口49连接于阀活塞24的内部，并且第七环形沟48通过第十一组开口50连接于阀活塞24的内部。在阀活塞24的内部构成有例外关闭的第十和第十一开口49、50。在示出的实施形式中，阀活塞24形成为罐形。阀活塞24的打开的正面通过盘形元件51气密地关闭，其中盘形元件51不仅位于阀活塞24上而且位于调整元件43上。
下面将说明凸轮轴调整器1的功能方式。通过第一连接37压力油引导入第五环形沟46。第五环形沟46通过第十和第十一开口49、50与第七环形沟48连通。第五环形沟46如此构成，使得它在调整装置44的每一个位置中与第一连接37连通。
在中央阀22的第一换向状态下，相应于调整装置44的电磁铁未冲击状态，阀活塞24被弹簧45如此移动，使得阀活塞位于与调整装置44最小距离的位置。在该位置中，第七环形沟48通过第三连接39与注入到第一压力室12的第一压力油导管52连通。同时液压油从第二压力室13通过第二压力油导管53和第四连接40到达阀体23的内部，阀体通过在凸轮轴11的第九开口41并且从开口41通过曲轴箱中的排气孔54排气。结果，调整了引导换气阀控制时间的时间点。
在图1示出的阀活塞24第二个位置，即通过具有中等电流强度的调整装置44的电磁铁的冲击阀活塞所处的位置，第七环形沟48既不与第三连接连通也不与第四连接40连通，因此中断压力油流并且保持在凸轮轴11和曲轴之间有效的相位。
在第三个位置，通过调整装置44的电磁铁流过最大电流强度的电流。因此，阀活塞24被移动到与控制装置44距离最远的位置。在中央阀22的这种换向状态下，压力油通过第一连接37、第五环形沟46、第十开口49、第十一开口50、第七环形沟48和第四连接40与注入到第二压力室13的第二压力油导管53连接。同时，第一压力室12通过第一压力油导管52、第三连接39、第七环形沟47和第二连接38与液压油存储箱连接。因此将换气阀的开启时间调整到较晚的时间点。
图2示出根据本发明的凸轮轴调整器1的第一种装配情况。凸轮轴11在内燃机的气缸盖中轴向位置通过两方面有效的推力轴承确定。理想地，推力轴承位于凸轮轴11的控制侧的端面上，为了避免在驱动条件下由于轴的热膨胀控制平面的移动。在现在这种情况下，凸轮轴的推力轴承通过凸轮轴调整器1的从动部分3、阀体23的径向延伸轴环42和气缸盖紧固元件55构成。气缸盖紧固元件55能够是气缸盖本身，轴承座或者气缸零件。气缸盖紧固元件55在凸轮轴调整器1和径向延伸的轴环42之间的区域夹住凸轮轴11。在这种情况下，它位于径向延伸的轴环42的一侧上。在示出的实施形式中，气缸盖紧固元件55在它远离轴环42的一侧卡住在凸轮轴调整器1的第一侧壁4上并且位于从动部分3上。通过这种设置有效地避免了凸轮轴11的轴向移动。有利地气缸盖紧固元件55如此构成，以便其不是在凸轮轴11的整个圆周上卡住第一侧壁4，为了保证液压油有效的流出。
同样当然可以想象，第二推力轴承表面不是构成于凸轮轴调整器1的从动部分3而是构成在第一侧壁4上。
如果轴承座设置为气缸盖紧固元件55，那么其能够被形成为单部分或者两部分。
在单部分结构情况下，首先将凸轮轴调整器1固定于凸轮轴11上并且嵌入到气缸盖中。通过穿过凸轮轴11自由端的轴承孔移动轴承座。接着动力接合、材料接合、或者形式接合地固定中央阀22在凸轮轴11的内部。这能够通过螺栓连接，压合或者粘合。
在轴承座两部分的情况下，轴承座的下轴瓦已经固定在轴承盖上。在第一步骤中，利用固定的凸轮轴调整器1和中央阀22将凸轮轴11嵌入到下轴瓦中。接着轴承座的上部放置于下轴瓦上并且与之连接。
图3示出凸轮轴11的推力轴承的另一种可能性。气缸盖紧固元件55设有孔56。孔56的内部圆周表面设置有环形环绕的槽57。凸轮轴11如此安装于气缸盖紧固元件55的孔56中，使得阀体23的径向延伸的轴环42啮合于孔56内部圆周表面的环形环绕槽57。气缸盖紧固元件55在这种情况下当然构成为两部分零件。在装配时，凸轮轴调整器1接合在凸轮轴11上。在这种情况下，轴承座的下轴瓦已经固定在气缸盖上。利用固定的凸轮轴调整器1和压力油分配器21将凸轮轴11嵌入到下轴瓦中。接着轴承座上面部分通过凸轮轴自由端放置于下面部分上。为了互相连接上面部分和下面部分，通过径向延伸轴环42与环形环绕的槽57一起形成凸轮轴推力轴承。
附图标记1凸轮轴调整器2主动轮3从动部分4第一侧壁5第二侧壁6间隙7凸起8叶轮9压力弹簧10螺栓11凸轮轴12第一压力室13第二压力室14锁紧装置15套管16螺旋弹簧17活塞18联结杆19凸轮20孔21压力油分配器22中央阀23阀体24阀活塞25第一环形沟26第二环形沟27第三环形沟28第四环形沟29第一开口
30第二开口31第三开口32第四开口33第五开口34第六开口35第七开口36第八开口37第一连接38第二连接39第三连接40第四连接41第九开口42轴环43调整元件44调整装置45弹簧46第五环形沟47第六环形沟48第七环形沟49第十开口50第十一开口51元件52第一压力油导管53第二压力油导管54排气孔55气缸盖紧固零件56孔57槽
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