带环形止回阀的凸轮轴相位调节器制造技术

相位调节器，用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置，相位调节器包括：(a)定子(1)，(b)转子(10)，其与定子(1)形成第一压力室(K1)和第二压力室(K2)，(c)控制阀(20)，其具有压力接口(P)、第一工作接口(A)和第二工作接口(B)，(d)用于压力流体向压力接口(P)的入流的输送件(14，15，44)，用于将第一压力室(K1)与第一工作接口(A)连接的第一连接通道(16)和用于将第二压力室(K2)与第二工作接口(B)连接的第二连接通道(17)，(e)作用于输送件(14，15，44)中的止回阀装置(50)，具有围绕旋转轴(R)环形延伸的阀结构(51)，该阀结构具有一个或多个舌簧(52)或可轴向移动，以比压力流体向压力接口(P)的入流更强地对压力流体通过输送件(14，15，44)的回流进行节流，(f)其中，阀结构(51；71)在非流通状态中在与压力接口(P)相交的截面平面(QP)和与第二工作接口(B)相交的截面平面(QB)之间延伸。

Camshaft Phase Regulator with Ring Check Valve

【技术实现步骤摘要】
带环形止回阀的凸轮轴相位调节器
本专利技术涉及一种凸轮轴相位调节器，用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置。
技术介绍
在机动车辆(其是本专利技术的一个优选应用)中，由发动机润滑油压力操作的液压凸轮轴相位调节器(下面称为相位调节器)不仅因为它们可靠、坚固的设计而且由于有利的成本/效益比而得到广泛使用。然而，与机电相位调节器相比，存在一定的缺点，因为在低油温下有限的油压和高油粘度，调节速度受到界定。为了增加液压相位调节器中的调节速度，努力将载油通道的流动截面平面向着相位调节器节流并节流到相位调节器中。可选地或附加地采用油蓄压器和液压概念，其中，为了快速调节凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置，使用不均匀的凸轮轴转矩，以将一部分油通过止回阀直接，即，绕过控制阀，从待排空的压力室引导至相位调节器的待填充的压力室中。EP2463486B1描述了具有蓄压器的相位调节器的有利构思。例如从US2005/0103297A1已知在相位调节器的压力室之间由凸轮轴转矩支持的直接油流。蓄压器的使用通常伴随着增加的成本。在现代驱动马达的狭窄安装空间中，蓄压器的结构化集成产生了相当大的问题。由于在相位调节器中提供的附加连接通道和设置在其中的止回阀，所以通过将待排空的压力室直接连接到待填充的压力室而利用凸轮轴扭矩需要大幅增加的建设成本。相位调节器中的通道引导很复杂。与相位调节器的小尺寸相应地，额外需要的连接通道只能以小的流动截面平面和/或强的流动偏转来实施。控制直接油流所需的止回阀产生进一步的压力损失。相对大量的所需止回阀增加了部件失效的可能性。损坏的或有缺陷的止回阀使得难以调节相位角和/或伴随相位调节器的油消耗量大幅增加，因为由有缺陷的止回阀实现的压力室之间的直接油流必须通过相位调节器的控制阀门连续补给油而补偿。由于待排空的压力室直接连接到待填充的压力室，该相位调节器的通气例如在发动机起动后变得困难。为了防止油可以从加压压力室中向着油供给系统的方向流回，在油输送中将止回阀布置在相位调节器的控制阀的上游。通过输送防止回流对于高的调节速度是一个先决条件，特别是在所要求的相位调整的情况下对于低的响应时间来说。然而，正如上述对于其他位置安装的止回阀说明的，止回阀的安装增加了相位调节器的复杂性并增加输送中的流动阻力。在建造成本和流动阻力方面有利的是颤振阀。因此，例如由US2016/0010516A1和WO2017/088859A1已知围绕相位调节器的旋转轴环状地延伸的阀结构，其具有多个分布式周向布置的沿轴向弹性弯曲的舌簧。在US2016/0010516A1的相位调节器中，所述阀结构和在摩擦片组的摩擦叠片之间的环形过滤盘被打包。摩擦片组借助压力销固定到相位调节器的转子的前端。压力销用于将转子定位在凸轮轴的前端。摩擦片组是多部件的，其安装花费高昂。相应地，与止回阀的制备和安装相关的成本高。在WO2017/088859A1的相位调节器中，阀结构被夹紧在定子环和定子盖之间并且直接打开到压力室中以补偿那里的油损失。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种以较高调节速度工作的相位调节器，其在复杂性和制造及安装其部件所涉及的费用方面是有利的。本专利技术涉及一种相位调节器，用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置，其包括定子和转子，定子用于通过曲轴旋转驱动该相位调节器，转子可相对于定子围绕旋转轴旋转以输出到凸轮轴上。转子用于输出到凸轮轴上，其与凸轮轴以固定的转数关系，有利地无转动运动地连接。定子和转子一起形成可被加载压力流体的一个或多个第一压力室和一个或多个第二压力室，从而能够相对于定子围绕旋转轴调整转子并由此相对于定子调整转子的旋转角位置。相位调节器尤其可以实施为叶轮式结构。相位调节器具有控制阀，该控制阀具有压力接口、第一工作接口和第二工作接口，它们各自用于压力流体。该控制阀选择性地以压力流体加载一个或多个第一压力室，并同时释放一个或多个第二压力室，或者将压力流体加载于一个或多个第二压力室并释放一个或多个第一压力室。当压力被加载到一个或多个第一压力室时，相对于定子在一个旋转方向上调节转子，并且当压力被加载到一个或多个第二压力室时，相对于定子在另一个旋转方向上调节转子。可选地，控制阀可适于向一个或多个第一压力室以及一个或多个第二压力室同时加载压力流体，以相对于定子将转子液压锁定在中央位置。控制阀尤其可以设计为中央阀，其在中心延伸穿过转子。作为中央阀实施的控制阀同时也可以用于将相位调节器紧固在凸轮轴上，并且为此具有轴向延伸通过转子的阀壳。相对于转子居中的阀壳在凸轮轴的方向上以壳体轴突出于转子。壳体轴具有用于与凸轮轴连接的连接部分，例如用于产生螺纹连接的螺纹部分。阀壳还在端部区域中具有径向扩张部，例如凸缘或轴环，用于施加轴向接触压力，该端部区域在转子的背离凸轮轴的侧面上突出。转子可以用这种控制阀夹紧在凸轮轴和扩张部之间，从而无转动地连接到凸轮轴上。扩张部尤其可以形成螺钉头，用于通过螺纹连接轴向夹紧转子单元。相位调节器进一步包括用于压力流体向压力接口的入流的输送件、用于将一个或多个第一压力室与第一工作接口相连的一个或多个第一连接通道、和用于将一个或多个第二压力室与第二工作接口相连的一个或多个第二连接通道。输送件可以由单个输送通道组成，或者有利地包括围绕旋转轴分布的多个输送通道。在输送件中，止回阀装置设置有围绕旋转轴环形延伸的阀结构。转子和阀结构是转子单元的组件。在第一实施例中，阀结构具有一个或多个可轴向移动的舌簧。如果输送件包括多个输送通道，则阀结构具有用于每个输送通道的舌簧，即，每个输送通道至少有一个舌簧。在第二实施例中，阀结构是弹簧加载的并且整体可轴向移动。虽然该阀结构在两个实施例中优选地完全关闭，并围绕旋转轴延伸超过360°并因此形成了一个周向封闭的环，阀结构也理解为“围绕旋转轴环形延伸的阀结构”，其具有多个单独的围绕旋转轴布置的环段，每个环段具有一个或多个环段形状的周向延伸的舌簧。“环形”因此包括其中阀结构构成了环绕封闭的环或开口环的实施方式，并且还包括其中阀结构包括围绕旋转轴分布的彼此间隔的多个阀结构段的实施方式。在第一实施例中相应的舌簧以及第二实施例中的阀结构可在轴向方向上的最小流动位置和最大流动位置之间来回移动。如果在第一实施例中相应的舌簧并且在第二实施例中阀结构呈现最大流动位置，则压力流体可以通过输送件而流向压力接口。最小流动位置尤其可以是阻挡位置，其中相应的舌簧或阀结构整体上完全阻止输送件以防止回流。然而，基本上还可以设想的是，止回阀装置在最小流量位置允许较小的回流，即，不完全阻止回流，而只是强烈地节流但仍留有一个小的自由流动截面平面。在任何情况下，在最小流量位置的止回阀装置的自由流动截面平面显著小于在最大流量位置处，使得回流比入流更强地节流；优选地，防止在最小流动位置的回流。根据本专利技术，阀结构满足第一特征和/或第二特征如下：根据第一特征，阀结构在非流通状态下在与压力接口相交的第一截面平面和与第二工作接口相交的第二截面平面之间延伸。根据第二特征，输送件包括下游输送段，其在旋转轴的方向上延伸到压力接口并与第二连接通道具有轴向距离，并且阀结构在非流通状态下在与下游输送段相交的截面平面和与第二连接通道相交的截面平面之间延伸。在优选实施例中，两个特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.相位调节器，用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置，所述相位调节器包括：(a)用于通过所述曲轴旋转驱动所述相位调节器的定子(1)，(b)相对于所述定子(1)围绕旋转轴(R)转动且为了驱动所述凸轮轴(N)而与所述凸轮轴(N)耦接的转子(10)，其与所述定子(1)形成第一压力室(K1)和第二压力室(K2)，该第一压力室和第二压力室能够被加载压力流体，以能够围绕所述旋转轴(R)相对于所述定子(1)调节所述转子(10)，(c)控制阀(20)，其具有各自用于所述压力流体的压力接口(P)、第一工作接口(A)和第二工作接口(B)，(d)用于所述压力流体流入所述压力接口(P)的输送件(14，15，44；64，65，66)、用于连接所述第一压力室(K1)与所述第一工作接口(A)的第一连接通道(16)、和用于连接所述第二压力室(K2)与所述第二工作接口(B)的第二连接通道(17)，(e)作用于所述输送件(14，15，44；64，65，66)的止回阀装置(50；70)，其具有围绕所述旋转轴(R)环状延伸的阀结构(51；71)，该阀结构是包括所述转子(10)和所述阀结构(51；71)的转子单元(100；101)的组成部分并且具有一个或多个可轴向移动的舌簧(52)或可轴向移动，以比所述压力流体向着所述压力接口(P)的入流更强烈地对所述压力流体通过所述输送件(14，15，44；64，65，66)的回流进行节流，(f1)其中所述阀结构(51；71)在非流通状态中在与所述压力接口(P)相交的截面平面(QP)和与所述第二工作接口(B)相交的截面平面(QB)之间延伸，以及/或者(f2)所述输送件(14，15，44)包括下游的输送段(15)，该输送段在所述旋转轴(R)的方向上延伸到压力接口(P)并且与所述第二连接通道(17)具有轴向距离，并且所述阀结构(51；71)在非流通状态中在与所述下游的输送段(15)相交的截面平面(QP)和与所述第二连接通道(17)相交的截面平面(QB)之间延伸。...

【技术特征摘要】
2017.11.28 DE 102017011004.21.相位调节器，用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的旋转角位置，所述相位调节器包括：(a)用于通过所述曲轴旋转驱动所述相位调节器的定子(1)，(b)相对于所述定子(1)围绕旋转轴(R)转动且为了驱动所述凸轮轴(N)而与所述凸轮轴(N)耦接的转子(10)，其与所述定子(1)形成第一压力室(K1)和第二压力室(K2)，该第一压力室和第二压力室能够被加载压力流体，以能够围绕所述旋转轴(R)相对于所述定子(1)调节所述转子(10)，(c)控制阀(20)，其具有各自用于所述压力流体的压力接口(P)、第一工作接口(A)和第二工作接口(B)，(d)用于所述压力流体流入所述压力接口(P)的输送件(14，15，44；64，65，66)、用于连接所述第一压力室(K1)与所述第一工作接口(A)的第一连接通道(16)、和用于连接所述第二压力室(K2)与所述第二工作接口(B)的第二连接通道(17)，(e)作用于所述输送件(14，15，44；64，65，66)的止回阀装置(50；70)，其具有围绕所述旋转轴(R)环状延伸的阀结构(51；71)，该阀结构是包括所述转子(10)和所述阀结构(51；71)的转子单元(100；101)的组成部分并且具有一个或多个可轴向移动的舌簧(52)或可轴向移动，以比所述压力流体向着所述压力接口(P)的入流更强烈地对所述压力流体通过所述输送件(14，15，44；64，65，66)的回流进行节流，(f1)其中所述阀结构(51；71)在非流通状态中在与所述压力接口(P)相交的截面平面(QP)和与所述第二工作接口(B)相交的截面平面(QB)之间延伸，以及/或者(f2)所述输送件(14，15，44)包括下游的输送段(15)，该输送段在所述旋转轴(R)的方向上延伸到压力接口(P)并且与所述第二连接通道(17)具有轴向距离，并且所述阀结构(51；71)在非流通状态中在与所述下游的输送段(15)相交的截面平面(QP)和与所述第二连接通道(17)相交的截面平面(QB)之间延伸。2.根据前述权利要求所述的相位调节器，其中所述输送件(14，15，44；64，65，66)在其到所述阀结构(51；71)的路线中具有偏移地在圆周方向上通过所述第二连接通道(17)。3.根据前述权利要求中任一项所述的相位调节器，其中所述第一连接通道(16)和所述第二连接通道(17)彼此轴向间隔开，并且所述阀结构(51；71)在非流通状态上在与所述第一连接通道(16)相交的截面平面(QA)和与所述第二连接通道(17)相交的截面平面(QB)之间延伸。4.根据前述权利要求中任一项所述的相位调节器，其中所述输送件(14，15，44；64，65，66)借助于所述阀结构(51；71)，优选地在所述阀结构(51；71)上，在所述旋转轴(R)的方向上偏转，使得压力流体从所述阀结构(51；71)在所述旋转轴(R)的方向上流出。5.如前述权利要求中任一项所述的相位调节器，包括围绕所述旋转轴(R)延伸的保持装置(40；60)，其将所述阀结构(51；71)保持在所述转子单元(100；101)的内支撑端面(18；63)上并且优选是所述转子单元(100；101)的组成部件。6.根据前述权利要求中任一项所述的相位调节器，其中所述阀结构(51)具有一个或多个舌簧(52)，并且所述转子单元(100)，优选地为权利要求5所述的保持这种(40)或权利要求11所述的插入件(40；60)，对于每个舌簧(52)具有与相应的舌簧(52)轴向相对置的相关的接触面(45)，其中相应的舌簧(52)优选地沿圆周方向突出并且优选地沿圆周方向伸长。7.根据前一权利要求所述的相位调节器，其中所述输送件(14，15，44)具有上游的输送段(14)，该输送段与相应的接触面(45)通过所述阀结构(51)轴向上面对，并且所述压力流体在流过所述止回阀装置(50)时在相应的舌簧(52)和/或相关的接触面(45)上沿旋转轴(R)的方向偏转。8.根据前述两个权利要求中任一项所述的相位调节器，其中相应的接触面(45)具有参照与轴向方向的倾斜，优选地是恒定的倾斜，使得在阀结构(51)在其中延伸的截面平面与相应的接触面(45)之间的轴向距离改变，并且优选地在圆周方向上逐渐改变。9.根据权利要求1至5中任一项所述的相位调节器，其中所述阀结构(71)完全在最小流动位置和最大流动位置之间可轴向地往复运动，所述最小流动位置是用于防止回流的阻挡位置，并且所述止回阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·博纳，U·梅尼格，
申请(专利权)人：施瓦本冶金工程汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE