專利名稱：對(duì)一軸相對(duì)一驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角進(jìn)行液壓調(diào)節(jié)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獨(dú)立權(quán)利要求所述的，對(duì)一軸，特別是一內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)一驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置。
一種這樣的裝置例如公開于US-A4858572中。在這種類型的裝置中，一內(nèi)裝零件與凸輪軸的端部連接，在該內(nèi)裝零件的外側(cè)設(shè)置有多個(gè)繞圓周分布的徑向開口，各葉片元件在該開口中導(dǎo)向作徑向移動(dòng)。該內(nèi)裝零件由一個(gè)葉輪包圍，該葉輪設(shè)置有多個(gè)液壓加載的腔室，該腔室通過(guò)葉片分成兩個(gè)相互作用的壓力室。通過(guò)對(duì)該壓力室徑向壓力加載，并根據(jù)壓差，該葉輪相對(duì)該內(nèi)裝零件即相對(duì)該凸輪軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，在該葉輪中，一可液壓加載的活塞在限定轉(zhuǎn)角位置的兩徑向孔的每一個(gè)中導(dǎo)向，該活塞在該裝置的附加終端可插入該內(nèi)裝零件的一徑向凹孔中。該活塞通過(guò)壓力彈簧元件在內(nèi)裝零件方向加載，并在相反方向通過(guò)該孔的液壓加載而在該內(nèi)環(huán)中移動(dòng)。只要給壓力室加載的壓力沒(méi)有達(dá)到一確定量值，則該裝置的兩終端之一通過(guò)該彈簧加載的活塞封閉住。首先借助于一足夠的壓力量值可使活塞抵抗壓力彈簧的作用而向回移動(dòng)，并且可使內(nèi)裝零件相對(duì)該葉輪旋轉(zhuǎn)。利用這樣的裝置可以避免在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生另外的拍擊噪音，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，這些拍擊噪音由力矩載荷產(chǎn)生。
DE3937644A1還公開了一種對(duì)凸輪軸相對(duì)其驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行液壓轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)的裝置，在該調(diào)節(jié)裝置中，在一個(gè)可與該凸輪軸固定連接的內(nèi)裝零件中固定設(shè)置多個(gè)徑向延伸的轉(zhuǎn)臂，該轉(zhuǎn)臂可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于由一葉輪圍住的腔室中，并且該腔室每一個(gè)都被分成兩個(gè)壓力室。但此時(shí)沒(méi)有設(shè)置使軸相對(duì)該葉輪的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行固定的措施。
這種有關(guān)一凸輪軸相對(duì)一驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)角變化的裝置具有這樣的缺點(diǎn)，即因在凸輪軸持續(xù)旋轉(zhuǎn)期間由閥動(dòng)裝置引起的力矩波動(dòng)交替作用的原因，該轉(zhuǎn)角變化是不均勻的，而在調(diào)節(jié)過(guò)程期間總存在位置偏差。這種裝置具有一個(gè)稍強(qiáng)一點(diǎn)或稍弱一點(diǎn)的不規(guī)的則轉(zhuǎn)角變化過(guò)程。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是為了對(duì)一內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)一驅(qū)動(dòng)輪的相對(duì)轉(zhuǎn)角變化的這種類型的裝置進(jìn)行這樣的改進(jìn)，以致于產(chǎn)生的交變力矩的影響最小。該調(diào)節(jié)過(guò)程是比較適度的，并且在該調(diào)節(jié)過(guò)程期間因凸輪軸驅(qū)動(dòng)該任務(wù)可通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，在本發(fā)明中將阻尼部件結(jié)合使用于該裝置中，該阻尼部件可對(duì)該裝置的轉(zhuǎn)角變化進(jìn)行液壓阻尼。通過(guò)一液壓作用的阻尼，以一節(jié)流板或隔板的方式，以交變力矩為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的重疊將以大的數(shù)值被阻尼，作為通過(guò)壓力室的加載的理想的轉(zhuǎn)角變化。將阻尼部件結(jié)合起來(lái)直接在該個(gè)基本上是由內(nèi)裝零件和葉輪構(gòu)成的裝置中產(chǎn)生這樣的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即避免了在該阻尼部件和起作用的壓力室之間的長(zhǎng)傳輸路徑，該長(zhǎng)的傳輸路徑會(huì)對(duì)阻尼性能存在負(fù)面影響，并且對(duì)制造成本具有意義。
該液壓作用的阻尼部件可以較有利的方式構(gòu)成為在兩液壓加載的壓力室之間的阻尼節(jié)流器。
在兩個(gè)通過(guò)阻尼節(jié)流器連接的壓力室持續(xù)加載到系統(tǒng)壓力時(shí)，該阻尼作用特別好，因此，在轉(zhuǎn)角變化時(shí)，一個(gè)壓力室相對(duì)另一個(gè)的體積縮小或加大，然后被封閉的壓力介質(zhì)通過(guò)阻尼節(jié)流器從一個(gè)壓力室排入另一個(gè)壓力室。
該阻尼節(jié)流器可以特別有利和便于制造的方式構(gòu)成為在該兩壓力室之間的并具有規(guī)定大小的泄漏通道。
當(dāng)兩壓力室相鄰且該阻尼節(jié)流器通過(guò)一個(gè)在一轉(zhuǎn)臂或葉片與內(nèi)裝零件或葉輪的相鄰的對(duì)接面之間的間隙構(gòu)成時(shí)，這樣一種裝置的制造及一個(gè)阻尼節(jié)流器的結(jié)構(gòu)在制造方面是特別簡(jiǎn)單并且成本低的。
本發(fā)明的一實(shí)施例在下列說(shuō)明書及附圖中進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是一個(gè)從軸端看并具有示意性示出的壓力供給裝置的視圖；圖2是一個(gè)沿圖1中Ⅱ-Ⅱ線剖開并且也帶有示意性的壓力供給裝置的剖視圖。
在圖1和2中，標(biāo)號(hào)1表示一公知的且沒(méi)有詳細(xì)示出的內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸。該凸輪軸1在其一端具有一個(gè)從一環(huán)繞的軸肩2向外伸出的錐形軸段3，該軸段3過(guò)渡到與一螺軸頸4相連。兩個(gè)軸線隔開且端部封閉的孔5和6設(shè)置于該凸輪軸中從該螺紋軸頸4的自由端伸出。該兩孔5和6一直延伸達(dá)到一凸輪軸軸承7的區(qū)域。在該凸輪軸軸承7的區(qū)域內(nèi)，該凸輪軸的外圓周帶有兩個(gè)隔開的環(huán)形槽8和9，該環(huán)形槽8和9通過(guò)一徑向孔10或11與該軸向孔5和6中的一個(gè)相連。在該凸輪軸的錐形軸段3的區(qū)域內(nèi)，在該軸段的外圓周上也設(shè)有兩個(gè)環(huán)繞的環(huán)形槽12和13，該環(huán)形槽每一個(gè)也通過(guò)在此只示意性示出的徑向孔與該軸向孔5或6中的一個(gè)相連。因此環(huán)形槽12通過(guò)一軸向孔5與在凸輪軸軸承區(qū)域的環(huán)形槽8相連，而環(huán)形槽13通過(guò)一軸向孔6與凸輪軸軸承區(qū)域的環(huán)形槽9相連。
從凸輪軸的自由端看，在錐形軸段3上安裝一內(nèi)裝零件14，該內(nèi)裝零件通過(guò)一個(gè)與螺紋軸頸4擰緊的螺母15固定住。同時(shí)通過(guò)該螺母15產(chǎn)生一個(gè)在該內(nèi)裝零件和該凸輪軸的錐形軸段3之間的鎖緊力，從而獲得一固定連接。在該實(shí)施例中，相對(duì)該內(nèi)裝零件14的外圓周設(shè)有三個(gè)相互錯(cuò)開120°的徑向轉(zhuǎn)臂16a-16c。該轉(zhuǎn)臂16a-16c的外圓周密封地抵靠在杯形葉輪18的內(nèi)側(cè)壁17上。該葉輪18具有一底板19，從該底板19上伸出一環(huán)繞的周邊，該周邊20繞這些轉(zhuǎn)臂16a-16c夾緊。在該環(huán)繞的周邊20的外側(cè)設(shè)有一齒輪21，該齒輪與一個(gè)未示出的齒形皮帶聯(lián)合起作用，通過(guò)該齒形皮帶構(gòu)成軸傳動(dòng)裝置。但也可能采用不同的傳動(dòng)方式，例如通過(guò)一鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)或齒輪傳動(dòng)構(gòu)成該葉輪的傳動(dòng)。
從該葉輪18或該環(huán)繞的周邊20的內(nèi)側(cè)壁伸出三個(gè)繞圓周分布并每個(gè)都錯(cuò)開120°的轉(zhuǎn)臂22a-22c，該轉(zhuǎn)臂與該內(nèi)裝零件的外圓周23鄰接，并通過(guò)該轉(zhuǎn)臂構(gòu)成該葉輪的三個(gè)腔室。通過(guò)該內(nèi)裝零件的轉(zhuǎn)臂16a-16c和轉(zhuǎn)臂22a-22c在每個(gè)腔室中分別構(gòu)成兩個(gè)壓力室24a-24c和25a-25c，并在圓周方向具有邊界。該轉(zhuǎn)臂16a-16c和22a-22c與軸端背離的各端部加工成平的，并構(gòu)成一個(gè)總端面26。該端面是回位的且從該周邊的一環(huán)繞段處凸出。在該端面26上設(shè)置一個(gè)用作環(huán)形活塞的圓盤28，該圓盤28一直延伸抵靠在該環(huán)繞段27的內(nèi)圓周29上。該個(gè)用作環(huán)形活塞的圓盤28的內(nèi)側(cè)一直延伸抵靠在該凸輪軸的錐形軸段3上，并且在此由一環(huán)繞墊片30對(duì)該凸輪軸與該內(nèi)裝零件進(jìn)行密封。該圓盤28在軸向方向由一個(gè)與該葉輪連接的環(huán)繞蓋板元件31從該軸端背離的一側(cè)被固定住。在該實(shí)施例中，該環(huán)形蓋板元件31通過(guò)多個(gè)繞圓周分布的螺釘在環(huán)形凸肩26的區(qū)域與該葉輪相連，并且其內(nèi)圓周抵靠在該凸輪軸1的錐形軸段3上。通過(guò)一個(gè)在該圓盤28的外圓周上的環(huán)繞墊片32對(duì)該環(huán)形凸肩26和該蓋板元件31進(jìn)行密封。在該蓋板元件中在朝向環(huán)形活塞28的一側(cè)，設(shè)計(jì)一個(gè)帶有較小外直徑的凹入部分33。該凹如部分33構(gòu)成得與一壓力室34的環(huán)形活塞28保持連接。
壓力室24a-24b每個(gè)都通過(guò)一個(gè)在內(nèi)裝零件14中延伸的徑向孔35a或35b與該環(huán)形槽12連接。壓力室25a-25b每個(gè)都以同樣的方式通過(guò)一個(gè)徑向孔36a-36b與環(huán)形槽13連接。
凸輪軸軸承7中的環(huán)形槽8或9通過(guò)一個(gè)只示意性示出的壓力線路37或38與一個(gè)在該實(shí)施例中構(gòu)成為4/3-換向閥的第一控制閥39連接。該控制閥39一側(cè)與一壓力介質(zhì)源40連接，在一內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸傳動(dòng)中使用時(shí)，該壓力介質(zhì)源40可以是一個(gè)潤(rùn)滑介質(zhì)泵。該控制閥39的另一側(cè)與一壓力介質(zhì)回流41連接。在該控制閥39的中性換向位置Ⅱ處，壓力介質(zhì)源40或壓力介質(zhì)回流41與當(dāng)時(shí)的壓力室24a和24b或25a和25b之間的壓力介質(zhì)連接中斷。
在該第一控制閥39的換向位置Ⅰ處，該壓力介質(zhì)源40通過(guò)環(huán)形槽9，軸向孔6和環(huán)形槽13與壓力室25a和25b連接，而壓力室24a和24b通過(guò)環(huán)形槽12，軸向孔5和環(huán)形槽8與壓力介質(zhì)回流41連接。
在該第一控制閥39的換向位置Ⅲ處，可獲得壓力室24a和24b或25a和25b的反向壓力加載。
該在圓盤或環(huán)形活塞28上起作用的壓力室34通過(guò)一個(gè)在該實(shí)施例中構(gòu)成為2/2-換向閥的第二控制閥42與壓力介質(zhì)源40連接。該第二控制閥42是如此構(gòu)成的，以致于在其彈簧加載的中性位置A中，該壓力室34和壓力介質(zhì)源40之間的連接連上而在其換向位置B中，該連接斷開。
通過(guò)壓力室34的壓力加載，該圓盤或環(huán)形活塞28將壓靠在該總端面26上并產(chǎn)生一個(gè)如此的夾緊作用，該夾緊作用可防止該內(nèi)裝零件相對(duì)該葉輪的扭轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙刂崎y42處于其斷開位置B時(shí)，該內(nèi)裝零件14相對(duì)該葉輪18的扭轉(zhuǎn)可通過(guò)該第一控制閥39的運(yùn)行控制并根據(jù)一個(gè)在朝向壓力室34的側(cè)面上的明顯更大的液壓表面得到。因此，借助于相應(yīng)的壓力控制可得到這樣的安全保障，即首先由于一個(gè)規(guī)定的下壓力值的存在，因此可能使連接形成或夾緊消除。
該內(nèi)裝零件14的轉(zhuǎn)臂16c構(gòu)成得短于轉(zhuǎn)臂16a和16b，并且不會(huì)延伸到該葉輪18的內(nèi)圓周17處。因此將形成一個(gè)用作節(jié)流間隙的間隙43。兩個(gè)鄰接的壓力室24c和25c不依耐于控制閥的換向位置并通過(guò)一止回閥44持續(xù)地用系統(tǒng)壓力或工作壓力加載。因此，一壓力線路45通過(guò)該止回閥44與壓力介質(zhì)源40連接。在該實(shí)施例中，該壓力線路通過(guò)一個(gè)在凸輪軸中的凸輪軸軸承7的區(qū)域中的附加環(huán)形槽46與一徑向孔47連接。該徑向孔47與一附加軸向孔48轉(zhuǎn)向連通，該軸向孔48在凸輪軸端側(cè)的自由端區(qū)域中保持密封。該軸向孔48與一個(gè)設(shè)置于該內(nèi)裝零件14的區(qū)域中的第三環(huán)形槽49連接，每個(gè)從壓力室25c和24c中凸伸出的通道50或51設(shè)置與該環(huán)形槽49相連。借助于該內(nèi)裝零件14相對(duì)該葉輪18的扭轉(zhuǎn)，并取決于扭轉(zhuǎn)方向，壓力介質(zhì)通過(guò)壓力室25c中的節(jié)流間隙43排出或從壓力室24c中的壓力室中排出。通過(guò)對(duì)該節(jié)流間隙或阻尼間隙的大小的設(shè)計(jì)參數(shù)的限定，根據(jù)體積流量或理想的調(diào)整速度及產(chǎn)生的交變力矩，因交變力矩產(chǎn)生的重疊的旋轉(zhuǎn)位置振動(dòng)將以大的數(shù)值被阻尼，成為均勻的基于其余的壓力室中的壓差產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位置變化的基本體積流。該節(jié)流間隙設(shè)置于轉(zhuǎn)臂的全部寬度(在軸向)范圍內(nèi)或轉(zhuǎn)臂寬度的一部分范圍內(nèi)。與此處示出的實(shí)施例比較，該節(jié)流間隙也可設(shè)置于布置在該葉輪上的轉(zhuǎn)臂22a-22c中的之一與該內(nèi)裝零件14的外圓周之間。
此外，與所示出的實(shí)施例比較，該壓力室24c和25c的壓力供給也可結(jié)合在本身的調(diào)節(jié)裝置中。因此，類似于壓力室24a和24b或25a和25b一樣，壓力室24c和25c通過(guò)沒(méi)有示出的孔與環(huán)形槽12或13連接。為了安全保障，該壓力室24c和25c將不向壓力介質(zhì)箱卸載，因此在該孔中每個(gè)都設(shè)置一個(gè)朝當(dāng)前壓力室開通的止回閥。也有可能的是，兩壓力室只與該兩環(huán)形槽12或13中之一連接。在該調(diào)節(jié)裝置的第一壓力加載后，使該兩壓力室24c和25c加載到系統(tǒng)壓力或工作壓力。在兩種情況下，在該壓力線路45中，可放棄使用附加環(huán)形槽46和49及相連的孔47和48。
權(quán)利要求
1.一內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸(1)相對(duì)一驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角變化進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置，其帶有一個(gè)與該凸輪軸固定連接的內(nèi)裝零件(14)，至少設(shè)有大致徑向延伸的轉(zhuǎn)臂(16a-16c)或葉片，并且?guī)в序?qū)動(dòng)葉輪(18)，該葉輪設(shè)有多個(gè)沿圓周分布的腔室，該腔室由被導(dǎo)向作轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臂(22a-22c)再分成兩個(gè)壓力室(24a-24c,25a-25c)，在進(jìn)行壓力加載時(shí)，凸輪軸可由轉(zhuǎn)臂或葉片使其旋轉(zhuǎn)，其特征在于旋轉(zhuǎn)位置變化由結(jié)合使用的阻尼部件(43)進(jìn)行液壓阻尼。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于該阻尼部件構(gòu)成為兩壓力室(24c,25c)之間的阻尼節(jié)流器(43)。
3.如權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于與阻尼部件(43)一起起作用的壓力室(24c,25c)被持續(xù)加載到系統(tǒng)壓力。
4.如權(quán)利要求2或3所述裝置，其特征在于阻尼節(jié)流器(43)構(gòu)成為在兩壓力室(24c,25c)之間并具有規(guī)定大小的泄漏通道。
5.如前述權(quán)利要求任一所述裝置，其特征在于該與阻尼部件(43)一起起作用的各壓力室(24c,25c)相互相鄰，并且通過(guò)一個(gè)在內(nèi)裝零件(14)的一轉(zhuǎn)臂(16c)或葉片與葉輪(18)的相鄰壁段(17)之間并且為規(guī)定大小的間隙構(gòu)成。
6.如前述權(quán)利要求任一所述裝置，其特征在于該與阻尼部件(43)一起起作用的各壓力室相互相鄰，并且通過(guò)一個(gè)在葉輪(18)的一轉(zhuǎn)臂(25a-25c)與內(nèi)裝零件(14)的相鄰壁段(19)之間并且為規(guī)定大小的間隙構(gòu)成。
全文摘要
一內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)其驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角變化進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置,其主要由一個(gè)與轉(zhuǎn)臂或葉片相連的內(nèi)裝零件構(gòu)成,該內(nèi)裝零件可在一葉輪中旋轉(zhuǎn)。該被驅(qū)動(dòng)的葉輪設(shè)有多個(gè)沿圓周分布的腔室,該腔室每個(gè)都由該轉(zhuǎn)臂或葉片再分成兩個(gè)壓力室,并且通過(guò)對(duì)壓力室進(jìn)行加載而引起轉(zhuǎn)角變化。為了使從內(nèi)燃機(jī)的閥傳動(dòng)裝置來(lái)的疊加的交變動(dòng)量流量的影響最小,在該裝置中結(jié)合使用了阻尼部件,該阻尼部件對(duì)旋轉(zhuǎn)位置變化進(jìn)行液壓阻尼。
文檔編號(hào)F01L1/34GK1223332SQ9812698
公開日1999年7月21日 申請(qǐng)日期1998年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月17日
發(fā)明者A·特爾茲米爾, W·斯特凡, A·W·約希姆 申請(qǐng)人:F·波爾希名譽(yù)工學(xué)博士公司, 液壓環(huán)股份有限公司