专利名称：凸轮轴调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于改变凸轮轴相对于内燃机的曲轴的相对角度位置的凸轮轴调节装置，其中，凸轮轴调节装置包括由曲轴驱动的驱动元件，该驱动元件以能相对于凸轮轴转动的方式受支承，其中，在驱动元件与凸轮轴之间构造有至少两个液压腔，所述液压腔可被加载以压力流体，以便于调整在驱动元件与凸轮轴之间的限定的相对转动姿态，其中，为了控制压カ流体到液压腔中的流动设置有控制阀，其中，控制阀从凸轮轴轴承的区域起经由流体通道被供给以压カ流体。
背景技术：
该类型的凸轮轴调节设备在现有技术中是充分公知的，其中，典范地參照DE 102005 052 481A1和DE 10 2005 041 393A1。在凸轮轴调节器中存在叶轮，在其中形成或布置有叶片。叶片处于在外转子中加工出的液压腔中。通过液压腔各个侧的以液压流体进行 的相应加载，可在“早止挡”与“晚止挡”之间进行内转子相对于外转子的调节。在此，液压油的流动由电气操控的换向阀控制。该阀具有其中引入了阀孔的壳体。控制活塞可在推移方向上相对于壳体运动，为此使用电磁操纵的线性推移元件。在内燃机的运行中，阀的线性推移元件由车辆电气或电子装置以这样的控制电流加载，使得(依赖于发动机參数地)管控所期望的凸轮轴调节或者说换气阀调节。为了控制该运动，于是借助于控制阀将液压流体根据需求引导到液压腔中。在此，处在压力之下的液压油由液压泵经由气缸盖且经由凸轮轴轴承的区域经由所提及的流体通道被引导到液压腔中。下面的情况证实是不利的为了建立在液压泵与控制阀之间的流体的连接，根据现有技术在凸轮轴轴承的区域中将经由其引导压カ流体的环形槽以及通孔引入到凸轮轴中。不仅环形槽还有孔削弱了凸轮轴。此外，环形槽和通孔的引入是高耗费的且导致相应的加工成本。此外，在目前公知的设计中凸轮轴必须构造为实心轴，这相应地在凸轮轴的重量方面具有不利的后果。
发明内容
本发明基于如下目的，即，如此地改进开头所提及的类型的凸轮轴调节装置，使得如下是可能的，即，在凸轮轴轴承的区域中的流体通道和其在另外的流体路径处的连接如此地设计，使得装置的制造变得较简单且进而成本较低。此外如下应被避免，即，凸轮轴在其在凸轮轴调节器处的连接的区域中必须被加工，从而使得其机械强度被削弱。最后如下应同样变得可能，即，可利用空心轴作为凸轮轴。该目的由本发明的解决方案的特征在于，流体通道包括环形空间，所述环形空间在至少区段式呈管状地构造的凸轮轴的轴向端部、与凸轮轴抗相对转动地(drehfest)连接的其中安装有控制阀的壳体元件的法兰式区段、壳体元件的径向处在内部的分界面与凸轮轴轴承的壁的区段之间构成。
在此，环形空间优选地在径向截面中呈矩形地构造。控制阀可包括中心螺钉，控制阀以该中心螺钉来同轴于凸轮轴地固定在壳体元件中。凸轮轴优选地直接附着在壳体元件处。在此，凸轮轴在壳体元件处的附着优选地通过在凸轮轴的内圆柱形区段与壳体元件的圆柱形区段之间的过盈配合来进行。该附着同样可通过材料锁合的(stoffschliissig)连接来进行；所述材料配合的连接可构造为钎焊、尤其是构造为硬钎焊，或构造为熔焊、尤其地构造为激光束熔焊或电子束熔焊。此外，壳体元件可具有用于凸轮轴的轴向端部的轴向止靠面，以便于为凸轮轴限定相对于壳体元件的限定的轴向端部位置。壳体元件的法兰式区段同时优选地构成用于凸轮轴轴承的轴向支承面，由此同样 地为凸轮轴设立了轴向的支承功能。用于压力流体的流体通道优选地包括数个穿透壳体元件的孔，其中，孔优选地相对凸轮轴的轴线以30°与60°之间的角度布置。利用凸轮轴调节器的所建议的构造方案，在将中心阀用于控制压力流体的情形中可达到如下目的，即，作为用于凸轮轴的基体可至少区段式使用管子，这提供了相应的重量优势。此外可取消在凸轮轴轴承的区域中在凸轮轴的端部区域中的机械的加工，从而使得不仅与此相关的加工成本不发生，而且保持凸轮轴的机械强度。
在附图中示出了本发明的实施例。其中图I示出了穿过带有基本地示出的凸轮轴的内燃机的、根据本发明的第一种实施方式的凸轮轴调节装置的径向截面，图2以根据图I的图示形式示出根据本发明的第二种实施方式的凸轮轴调节装置的一种备选的实施方式，图3以根据图I的图示形式示出根据本发明的第三种实施方式的凸轮轴调节装置的另一种备选的实施方式，图4以根据图I的图示形式示出根据本发明的第四种实施方式的凸轮轴调节装置的另一种备选的实施方式，图5以放大的图示形式示出控制阀的、连同凸轮轴接杆和凸轮轴轴承的区域。
具体实施例方式在图I至4中示出了内燃机的根据本发明的凸轮轴调节装置I的四个实施例，所述四个实施例最终的区别仅在于操纵如下控制阀4的形式和方式，该控制阀用于有针对性地将压力流体引导到(未示出的)液压腔中以便于以公知的方式进行凸轮轴调节。原则上的构造和工作原理与申请人的DE 10 2005 052 481A1相符，其就此被完全地参照。据此，凸轮轴调节装置I在(未示出的)驱动元件(至少一个链条或齿带)上具有驱动元件3，该驱动元件构造用于在内燃机的曲轴与凸轮轴2之间实施限定的相对旋转角度的有针对性的旋转，以便于以公知的方式影响内燃机的运转特性。处在压力之下的液压流体到液压腔中的流动通过控制阀4管控，所述控制阀由调节单元20以如下方式来操纵，SP，所述控制阀在轴向上(相当于凸轮轴2的轴向)逆着弹簧的作用被推移。控制阀4由压力介质导向嵌件21 (为此参见根据图5的详细视图)构成，该压力介质导向嵌件在控制阀22中轴向可推移地放置。控制阀22又牢固地布置在充当适配器的壳体元件12中。为此，控制阀22具有中心螺钉15，该中心螺钉被拧入到在壳体元件12中的螺纹中。对于凸轮轴调节装置I的工作方式而言再次参照DE 10 2005 052481A1。重要的是，用于操纵凸轮轴调节装置I的压力流体必须从(未示出的)泵经由凸轮轴轴承5的区域被引导至压力介质导向嵌件21。凸轮轴轴承5支承凸轮轴2，从而使得该凸轮轴可相对于凸轮轴轴承5且因此也可相对于驱动元件3旋转。为引导压力流体，设置有流体通道，该流体通道具有区段6、7、8和9。区段7由数个(例如三个或四个)孔构成，所述孔相对凸轮轴2的轴线成角度地引入到壳体元件12中。然后，在壳体元件12与控制阀22之间构造有环形空间9，经由该环形空间流体被继续导引。然后在控制阀22中引入了横向孔9，经由该横向孔压力流体到达至压力介质导向嵌件21。在此，如下第一流体通道6的构造是决定性的，该第一流体通道建立了在(未示出的)与流体泵连接的压力管道与流体通道7之间的连接。环形空间6如此地构造，使得凸轮轴2不必为了构造环形空间6而被机械加工并且由此被削弱。凸轮轴2此时实施为管子，该管子具有轴向的端部10。壳体元件12在其(右侧)轴向的端部区域中具有圆柱形的区段17，该区段在阶梯处构成凸轮轴2的端部10的轴向止靠面18。凸轮轴2又具有内圆柱形的区段16，其被推到圆柱形的区段17上，直至凸轮轴2的端部10贴靠在轴向止靠面18处。在此，壳体元件12和凸轮轴2保持连接，例如通过熔焊或钎焊。此外，可备选地或额外地作如下设置，即，在壳体元件2的圆柱形的区段17与凸轮轴2的内圆柱形的区段16之间存在过盈配合，从而由此在凸轮轴2与壳体元件12之间建立牢固的连接。在壳体元件12与凸轮轴2之间的形状锁合的(formschliissig)连接(例如借助于螺纹)同样是可能的。 此外，壳体元件12具有带径向延伸的侧面的法兰式区段11，该区段同时构成用于凸轮轴轴承5的轴向支承面或者止推面19。两个径向延伸的由凸轮轴2的轴向端部10以及由在壳体元件12处的轴向支承面19构成的平面构成呈环形空间状的流体通道6的侧面的分界面。该流体通道6的径向的分界面由径向处在内部的圆柱形的、在壳体元件12的外圆周中构造的分界面13以及由凸轮轴轴承5的壁14的圆柱形的部分构成。相应地，此时环形空间6构造为流体通道，该流体通道在径向截面中具有矩形的形状。该设计方案的优点一方面是，管子可无问题地用作凸轮轴2，这是因为如所说明的那样，能够节省空间地且有利地联结到壳体元件12处。此外，凸轮轴2自身不为设立流体通道6而被机械地加工。在现有技术中如下迄今是需要的，即，为此必须在凸轮轴中加工凹槽，这不仅要求相应的制造成本，而且同样地带来凸轮轴2的机械的削弱。附图标记列表I凸轮轴调节装置
2凸轮轴3驱动元件4控制阀5凸轮轴轴承6流体通道7流体通道8流体通道9流体通道 10凸轮轴的轴向端部11法兰式区段12壳体元件13径向处在内部的分界面14凸轮轴轴承的壁的区段15中心螺钉16凸轮轴的内圆柱形的区段17壳体元件的圆柱形的区段18轴向止靠面19用于凸轮轴轴承的轴向支承面20调节单兀21压力介质导向嵌件22控制阀
权利要求
1.用于改变凸轮轴(2)相对于内燃机的曲轴的相对角度位置的凸轮轴调节装置(1)，其中，所述凸轮轴调节装置(I)包括由所述曲轴驱动的驱动元件(3)，所述驱动元件以能相对于所述凸轮轴(2)转动的方式受支承，其中，在所述驱动元件(3)与所述凸轮轴(2)之间构造有至少两个液压腔，所述液压腔能被加载以压力流体，以便于调整所述驱动元件(3)与所述凸轮轴(2)之间的限定的相对转动姿态，其中，为了控制所述压力流体到所述液压腔中的流动设置有控制阀(4)，其中，所述控制阀(4)从凸轮轴轴承(5)的区域起经由流体通道(6、7、8、9 )被供给以压力流体，其特征在于，所述流体通道(6、7、8、9 )包括环形空间(6 )，所述环形空间在至少区段式呈管状地构造的所述凸轮轴(2)的轴向的端部(10)、与所述凸轮轴(2)抗相对转动地连接的其中安装有所述控制阀(4)的壳体元件(12)的法兰式区段(11)、所述壳体元件(12)的径向处在内部的分界面(13)与所述凸轮轴轴承(5)的壁的区段(14)之间构成。
2.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述环形空间(6)在径向截面上呈矩形地构造。
3.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述控制阀(4)包括中心螺钉(15)，所述控制阀以所述中心螺钉来同轴于所述凸轮轴(2)地固定在所述壳体元件(12)中。
4.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述凸轮轴(2)附着在所述壳体元件(12)处。
5.根据权利要求4所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述凸轮轴(2)在所述壳体元件(12)处的附着通过在所述凸轮轴(2)的内圆柱形的区段(16)与所述壳体元件(12)的圆柱形的区段(17)之间的过盈配合来构造。
6.根据权利要求4所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述凸轮轴(2)在所述壳体元件(12)处的附着通过材料锁合的连接来构造。
7.根据权利要求6所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述材料配合的连接构造为钎焊、尤其地构造为硬钎焊，或构造为熔焊、尤其地构造为激光束熔焊或电子束熔焊。
8.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述壳体元件(12)具有用于所述凸轮轴(2)的轴向端部(10)的轴向止靠面(18)。
9.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，所述壳体元件(12)的法兰式区段(11)构成用于所述凸轮轴轴承(5)的轴向支承面(19)。
10.根据权利要求I所述的凸轮轴调节装置，其特征在于，用于压力流体的所述流体通道(6、7、8、9)包括数个穿透所述壳体元件(12)的孔，其中，所述孔(7)优选地相对所述凸轮轴(2)的轴线以30°与60°之间的角度布置。
全文摘要
本发明涉及一种凸轮轴调节装置(1)，其中，为了控制压力流体到液压腔中的流动设置有控制阀(4)，其中，控制阀(4)从凸轮轴轴承(5)的区域起经由流体通道(6、7、8、9)被供给以压力流体。为了在较少的构件削弱的情形中使得改善的流体引导成为可能，本发明作如下设置，即，流体通道(6、7、8、9)包括环形空间(6)，该环形空间在至少区段式呈管状地构造的凸轮轴(2)的轴向的端部(10)、抗相对转动地与凸轮轴(2)连接的其中安装有控制阀(4)的壳体元件(12)的法兰式区段(11)、壳体元件(12)的径向处在内部的分界面(13)与凸轮轴轴承(5)的壁的区段(14)之间构成。
文档编号F01L1/344GK102686837SQ201080049175
公开日2012年9月19日 申请日期2010年10月28日 优先权日2009年10月31日
发明者阿里·巴伊拉克达尔 申请人:谢夫勒科技股份两合公司