带有密封套的凸轮轴相位调节器制造技术

用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器，包括：定子；与定子一起构成了第一和第二控制腔的转子；固定结构，其轴向地延伸过转子以用于转子与凸轮轴的抗扭式连接，并与转子构成了环状间隙；第一、第二和第三密封接片，其绕转动轴线延伸且是弹性松软的；在第一与第二密封接片之间轴向地通入到环状间隙中且压力流体能经其供应给第一控制腔的第一流体接口；在第二与第三密封接片之间轴向地通入到环状间隙中且压力流体能经其从第二控制腔排出的第二流体接口；以及密封套，其构成密封接片和在其之间将其彼此连接的连接接片，在至少一个连接接片的区域中构成流体接口中的一个。

【技术实现步骤摘要】
带有密封套的凸轮轴相位调节器
本专利技术涉及用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的流体式相位调节器的密封。
技术介绍
为了提高功率和转矩，以及为了降低用于道路车辆的内燃机的燃料消耗和废气有害物质排放，用于改变入口控制时间和出口控制时间的凸轮轴相位调节器得到了广泛应用。基于高的可靠性以及鉴于有利的成本效益比，根据液压旋转马达的原理且通过用于内燃机的润滑油来操纵的液压式相位调节器证明是可行的。相位调节器具有定子和转子，其通过控制腔的压力加载而可以相对彼此地扭转。转子通常借助于从中心地延伸通过转子的固定结构(例如固定螺钉)而与凸轮轴抗扭式相连。控制腔可经由在中心式固定结构与转子之间留下的环状间隙被加载以压力流体。鉴于成本，对相位调节器的各个构件的制造精度的要求不可被高估。另一方面，存在着将构件之间的泄漏降低到最小程度的要求。泄漏需要将压力流体供给相位调节器的传动装置(通常是发动机的润滑油泵)有较大的尺寸。与此相联系的是，供给传动装置的安装空间、重量和功率消耗的增大和成本的提高。关于泄漏而言存在问题的是过渡位置，在这个位置处压力流体流入到环状间隙中以实现控制腔的压力加载，并且从中流出以实现压力卸载。然而，为了可借助于中心式固定结构在端侧抗扭式地连接相位调节器的转子与凸轮轴，在固定结构的外周与周围的转子的内周之间必须存在限定的间隙，以便于在装配的情形中避免构件之间的未限定的摩擦力矩。根据通过固定结构和转子的制造公差所确定的间隙，依赖于压力流体的粘性以及尤其是温度而得出或多或少的较大泄漏。一个特别的问题存在于在使用由铝构成的转子的情形中，该转子例如以连铸工艺或通过烧结制成，且被用于降低相位调节器的惯性力矩和重量。如果该固定结构由钢制成，转子与中心式固定结构之间的间隙宽度会由于铝相比钢具有较大的热膨胀而随着增加的温度而增大，从而使得压力流体的粘性降低同样也会伴随着间隙宽度的增大，这尤其是在内燃机的热怠速阶段中有助于加载的控制腔中的压力下降。排除泄漏问题的一种可行性方案是布置O形圈。例如DE102008030057A1描述了一种利用O形圈的密封。O形圈要求布置在相应成形的槽和因此为轴向的安装空间中，其仅受限制地可供使用。因此，不再可能实现O形圈的有利的尺寸。此外，O形圈的自动化装配是昂贵的。同样还存在如下危险，即，由弹性体材料构成的O形圈在固定结构与转子之间于装配期间出现的相对转动的情形中由于高的摩擦系数而翻起，这可能引起在凸轮轴、相位调节器的转子和固定结构的连接中的未限定的直至导致O形圈被毁坏的摩擦力矩。DE102008030057A1同样公开了借助于密封碗的密封，该密封碗在左侧和右侧密封了通入到环状间隙中的接口。密封碗与一个或多个O形圈组合起来使用，用于密封环状间隙中的另外的接口。因此，对于装配所需的成本和对于纯O形圈的解决方案所提及的问题来说并未得到改善。
技术实现思路
在此背景下本专利技术的目的是，在一种在构造有环状间隙的情形下中心式固定结构伸入到其中以实现与凸轮轴的抗扭连接的凸轮轴相位调节器的情形中，通入到环状间隙中的用于压力流体的接口可以节省空间的且简单但可靠的方式相对彼此地密封(即彼此间流体式分开)，且同样使得相位调节器的自动化装配变得容易。本专利技术基于一种用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器，其包括由曲轴可旋转驱动的定子、由定子绕转动轴线可旋转驱动且为了凸轮轴的旋转驱动而与该凸轮轴可连接或相连接的转子，以及为了转子和凸轮轴的抗扭式连接而轴向延伸到转子中且适当地延伸穿过转子的固定结构。在固定结构与转子之间、可选地还在固定结构与凸轮轴之间留有环状间隙。转子与定子构成至少一个第一控制腔和至少一个第二控制腔，它们可相应地被加载以压力流体，从而使得转子通过第一或第二控制腔的相应的压力加载而相对于定子可绕转动轴线被调节，且由此使得转子相对于定子的转角位置可被调节。相位调节器优选是旋片式的。在旋片式相位调节器中，压力流体在第一控制腔中在一个周向方向上作用于转子上，而在第二控制腔中在另一周向方向上作用到转子上(相应地关于其转动轴线而言)。优选地，定子和转子绕转动轴线分布地以如下方式构成了多个第一控制腔和多个第二控制腔，即，转子的叶片在定子蹄块之间径向地伸入，从而在朝向转子的轴向视图中相应地在叶片的一侧构成第一控制腔而在另一侧构成第二控制腔。此外，相位调节器包括具有至少三个密封接片的密封装置，这三个密封接片在下文中也被称作第一密封接片、第二密封接片和第三密封接片。这些密封接片相应地绕转动轴线延伸，并且是弹性松软的。所有密封接片可在环状间隙中延伸。然而，密封接片中的一个或密封装置中的可选的另一密封接片同样可布置在环状间隙之外，以便于在一轴向端部处密封环状间隙，尤其是在环状间隙的该轴向端部处密封式地贴靠在转子或固定结构的端面处。该至少三个密封接片中的另一个或作为替代密封装置中的可选的第四或第五密封接片同样可布置在环状间隙之外，以便于在另一端部处同样密封环状间隙，尤其是密封式地贴靠在转子或固定结构的处在环状间隙的另一轴向端部处的端面处。此处，用语“或”与本专利技术的其它地方一样以“兼或”的意义来理解，即不仅包括“要么…要么…”的含义，而且包括“和”的含义，一般地由相应的具体语境不可只得出这两种含义中的仅一种。关于在转子或固定结构的端面处的贴靠，这例如意味着如下，即在第一种变体方案中，相关的密封接片仅在转子的端面处而不在固定结构的端面处密封式地贴靠，在第二种变体方案中，相关的密封接片仅在固定结构的端面处而不在转子的端面处密封式地贴靠，而在第三种变体方案中，相关的密封接片不仅在转子的端面处在径向外部而且在固定结构的端面处在径向内部密封式地贴靠。在第一密封接片与第二密封接片之间，第一流体接口在轴向上通入到环状间隙中。通过该第一流体接口，压力流体可被供应给至少一个或优选多个第一控制腔。在第二密封接片与第三密封接片之间，第二流体接口在轴向上通入到环状间隙中。通过该第二流体接口，压力流体可从至少一个或优选多个第二控制腔中排出。适当的是，压力流体同样可通过第一流体接口从一个或多个第一控制腔中排出，并且第一流体接口在该意义上与第一控制腔相关联。这样一个相关联的第一流体接口在下文中通常也被称作A接口。然而作为替代，该第一流体接口同样可以是在压力流体的流入中被放置在控制阀的上游端部处或被放置在用于相位调节器的控制阀的上游的压力接口(所谓的P接口)，压力流体经由其可被供应给控制阀，且经由该控制阀进行控制，或者可调节地被供应给两种类型的控制腔。适当的是，压力流体同样可通过第二流体接口被供应给一个或多个第二控制腔，并且第二流体接口在该意义上与第二控制腔相关联。这样一种相关联的第二流体接口在下文中通常也被称作B接口。然而作为替代，该第二流体接口同样可以是储罐接口，其在由相位调节器流出的压力流体的路径上放置在控制阀的下游端部处或在用于相位调节器的控制阀的下游。该储罐接口仅可关联于一个或多个第二控制腔，压力流体于是仅从这些腔中排出，或者也可充当用于所述一个或多个第一控制腔的储罐接口。根据本专利技术，密封套单件式地构成密封接片，且此外构成轴向地放置在密封接片之间且将密封接片彼此连接的连接接片。密封套固定在转子处或固定结构处，这同样本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器，所述相位调节器包括：a)能由所述曲轴旋转式驱动的定子(3)，b)能由所述定子(3)围绕转动轴线(R)旋转式驱动的转子(7)，其与所述定子(3)构成了能被加载压力流体的第一控制腔(K1)和第二控制腔(K2)，以便于能够绕所述转动轴线(R)相对于所述定子(3)来调节所述转子(7)，c)固定结构(10;100)，其轴向地延伸通过所述转子(7)以用于所述转子(7)与所述凸轮轴(1)的抗扭式连接，并且与所述转子(7)以及在相连接的状态中可选地还与所述凸轮轴(1)一起构成了环状间隙(16)，d)第一密封接片(51)、第二密封接片(52)和第三密封接片(53)，它们相应地绕所述转动轴线(R)延伸，并且是弹性松软的，e)在所述第一密封接片(51)与所述第二密封接片(52)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第一流体接口(A,P,7a)，所述压力流体能通过所述第一流体接口供应给所述第一控制腔(K1)，f)在所述第二密封接片(52)与所述第三密封接片(53)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第二流体接口(B,TB,7b)，所述压力流体能通过所述第二流体接口从所述第二控制腔(K2)中排出，和g)固定在所述转子(7)或所述固定结构(10;100)处的密封套(50)，其单件式地构成所述密封接片(51,52,53)以及在所述密封接片(51,52,53)之间轴向地将这些密封接片彼此连接的连接接片(56,58)，其中，在所述连接接片(56,57)中的至少一个的区域中构成所述流体接口(A,P,7a,B,TB,7b)中的一个。...

【技术特征摘要】
2012.07.24 DE 102012213002.01.用于调节内燃机的凸轮轴相对于曲轴的转角位置的相位调节器，所述相位调节器包括: a)能由所述曲轴旋转式驱动的定子(3)， b)能由所述定子(3)围绕转动轴线(R)旋转式驱动的转子(7)，其与所述定子(3)构成了能被加载压力流体的第一控制腔(K1)和第二控制腔(K2)，以便于能够绕所述转动轴线(R)相对于所述定子(3)来调节所述转子(7)， c)固定结构(10;100)，其轴向地延伸通过所述转子(7)以用于所述转子(7)与所述凸轮轴(I)的抗扭式连接，并且与所述转子(7)以及在相连接的状态中可选地还与所述凸轮轴⑴一起构成了环状间隙(16)， d)第一密封接片(51)、第二密封接片(52)和第三密封接片(53)，它们相应地绕所述转动轴线(R)延伸，并且是弹性松软的， e)在所述第一密封接片(51)与所述第二密封接片(52)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第一流体接口(A，P，7a)，所述压力流体能通过所述第一流体接口供应给所述第一控制腔(Kl), f)在所述第二密封接片(52)与所述第三密封接片(53)之间轴向地通入到所述环状间隙(16)中的第二流体接口(B，TB，7b)，所述压力流体能通过所述第二流体接口从所述第二控制腔(K2)中排出，和 g)固定在所述转子(7)或所述固定结构(10;100)处的密封套(50)，其单件式地构成所述密封接片(51，52，53)以及在所述密封接片(51，52，53)之间轴向地将这些密封接片彼此连接的连接接片(56，58)，其中，在所述连接接片(56，57)中的至少一个的区域中构成所述流体接口 (A, P, 7a, B, TB，7b)中的一个。2.根据权利要求1所述的相位调节器，其特征在于，包括用于所述压力流体的控制的控制阀，所述控制阀具有在所述转子(7)中轴向地延伸的构成所述固定结构(10)的阀壳体(10)，以及能在所述阀壳体(10)中轴向移动的阀活塞(20)，其中，所述阀壳体(10)具有用于所述压力流体到所述阀壳体(10)中的供应的压力接口(P)、与所述第一控制腔(K1)相连接的第一控制接口(A)、与所述第二控制腔(K2)相连接的第二控制接口(B)，以及用于所述压力流体从所述阀壳体(10)中排出的储罐接口(TA，Tb)，并且所述阀壳体(10)的接口中的一个、优选为所述第一控制接口(A)构成所述第一流体接口(A，P，7a)或在所述环状间隙(16)中与该环状间隙相连，并且所述阀壳体(10)的接口中的另一个、优选为所述第二控制接口(B)构成所述第二流体接口(B，TB，7b)或在所述环状间隙(16)中与该环状间隙相连接。3.根据权利要求1或2所述的相位调节器，其特征在于，所述密封套(50)具有接合元件(59)，所述固定结构(10)或所述转子(7)具有接合配对元件(19)，所述接合元件(59)与所述接合配对元件(19)处于形状配合或摩擦配合的、优选为形状配合且摩擦配合的接合中，其将所述密封套(50)轴向地或周向地固定在所述固定结构(10)或所述转子(7)处，其中，接合元件(59)与接合配对元件(19)中的一个是凹槽，而另一个是伸入到所述凹槽中的凸起。4.根据权利要求1到3中任一项所述的相位调节器，其特征在于，所述第一流体接口(A，P，7a)或所述第二流体接口(B，TB，7b)构成所述接合配对元件，并且压力流体能流经所述接合元件(59)。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·韦尔特，尤韦·迈尼希，
申请(专利权)人：斯瓦本冶炼厂汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：