專利名稱：凸輪軸調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凸輪軸調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
凸輪軸調(diào)節(jié)器在內(nèi)燃機中用于改變?nèi)紵议y門的控制時間，以便能夠使曲軸與凸輪軸之間的相位關(guān)系在限定的角度范圍內(nèi)，在最大提前位置與最大滯后位置之間可變地形成。控制時間與當(dāng)前負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的適配降低了消耗和排放。為了該目的，凸輪軸調(diào)節(jié)器集成到傳動系中，經(jīng)由所述凸輪軸調(diào)節(jié)器將轉(zhuǎn)矩從曲軸傳輸?shù)酵馆嗇S上。該傳動系可以例如構(gòu)造為皮帶傳動裝置、鏈條傳動裝置或齒輪傳動裝置。在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器中，從動元件和驅(qū)動元件構(gòu)造一對或多對相互作用的壓力室，所述壓力室能用液壓介質(zhì)加載。驅(qū)動元件和從動元件同軸地布置。通過填充和排空單個的壓力室而產(chǎn)生驅(qū)動元件與從動元件之間的相對運動。旋轉(zhuǎn)地作用到驅(qū)動元件與從動元件之間的彈簧在優(yōu)勢方向上向著從動元件擠壓驅(qū)動元件。該優(yōu)勢方向可以與扭轉(zhuǎn)方向同向或反向。液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的一種結(jié)構(gòu)類型是葉片式調(diào)節(jié)器。葉片式調(diào)節(jié)器具有定子、轉(zhuǎn)子和帶有外齒部的驅(qū)動齒輪。轉(zhuǎn)子作為從動元件在大多數(shù)情況下以能與凸輪軸抗轉(zhuǎn)動地連接的方式構(gòu)造。驅(qū)動元件包含定子和驅(qū)動齒輪。定子和驅(qū)動齒輪抗轉(zhuǎn)動地相互連接或者備選地一件式地相互構(gòu)造。轉(zhuǎn)子同軸于定子且布置在定子內(nèi)部。轉(zhuǎn)子和定子以其徑向延伸的葉片形成起反作用的油室，所述油室能通過油壓來加載并且使定子與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動成為可能。葉片要么與轉(zhuǎn)子或定子一件式地構(gòu)造，要么作為“插入的葉片”布置在轉(zhuǎn)子的或定子的為此而設(shè)置的槽中。此外，葉片式調(diào)節(jié)器還具有不同的密封蓋。定子和密封蓋經(jīng)由多個螺栓連接裝置相互固定。液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的另一種結(jié)構(gòu)類型是軸向活塞調(diào)節(jié)器。在這種情況中，通過油壓軸向地推移移動元件，該移動元件通過斜齒部產(chǎn)生驅(qū)動元件與從動元件之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸調(diào)節(jié)器的另一種結(jié)構(gòu)方式是電子機械式凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有三軸變速器(例如行星齒輪變速器)。在此，所述軸中的一個形成驅(qū)動元件，而第二個軸形成從動元件。經(jīng)由第三個軸可以借助調(diào)整裝置例如電動機或制動器向系統(tǒng)輸入旋轉(zhuǎn)能量或者從系統(tǒng)中輸出旋轉(zhuǎn)能量?？梢愿郊拥夭贾糜袕椈桑搹椈芍С只蛞仳?qū)動元件與從動元件之間的相對轉(zhuǎn)動。DE 10 2006 002 993 Al示出了一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有鏈輪、轉(zhuǎn)子、殼體和彈簧。殼體和轉(zhuǎn)子構(gòu)造用于相對轉(zhuǎn)動的工作室。鏈輪與殼體抗轉(zhuǎn)動地連接。彈簧布置在殼體外部并且由與鏈輪連接的附加彈簧蓋來保護其不受外部污染進而盡可能地保護其不受縮短使用壽命的外界影響。轉(zhuǎn)子具有穿過殼體的銷，該銷提供針對彈簧的彈簧足點的支撐
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其提高彈簧的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明，這個任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。由此實現(xiàn)如下，即，有針對性地潤滑彈簧的彈簧絲與彈簧支承部之間的接觸部，從而使磨損進一步最小化。為此設(shè)置有潤滑劑積聚處，該潤滑劑積聚處一方面提供并且能夠提供用于接觸部位的潤滑劑。因此，在彈簧的彈簧絲與彈簧支承部之間構(gòu)建具有承載能力的潤滑劑膜，該潤滑劑膜使通過彈簧絲與彈簧支承部之間的相對轉(zhuǎn)動而形成的滑動摩擦最小化。最小化的滑動摩擦使彈簧支承部和/或彈簧絲上的磨損很小，由此恰好在彈簧絲和彈簧支承部的接近負(fù)荷極限的規(guī)格的情況下明顯提高彈簧和/或彈簧支承部的使用壽命。通過最小化的磨損而形成的顆粒由潤滑劑積聚處接收并且從彈簧絲與彈簧支承部之間的接觸部位中傳送出去。避免了顆粒和潤滑劑在接觸部位形成懸浮物，所述懸浮物隨著時間的推移會進一步增加磨損。要么將顆粒從彈簧絲與彈簧支承部之間的接觸部輸出到外界環(huán)境，要么顆?？梢栽跐櫥瑒┓e聚處中聚集在遠離潤滑劑膜的部位，例如基于所述積聚處。在本發(fā)明的一種設(shè)計方案中，所述潤滑劑積聚處限定為彈簧絲與所屬的彈簧支承部的兩線觸點之間的區(qū)域。兩個線觸點之間的區(qū)域具有彈簧相對于彈簧支承部的間距。所形成的空間可以已經(jīng)包含潤滑劑或者可以向該空間輸入潤滑劑。在實際中，兩點接觸也屬于“兩線觸點”的概念，該兩點接觸通過兩個接觸配對件的相對運動而在運行持續(xù)時間消逝之后轉(zhuǎn)化成兩線觸點。例如，彈簧支承部的面式構(gòu)造與任意橫截面的彈簧圈的彎曲一同構(gòu)造了這種兩線觸點。備選地，彈簧支承部的面式構(gòu)造可以具有比彈簧圈的彎曲要小多倍的曲率。這樣，例如可以有利地橫向于螺旋方向或彈簧絲的走向?qū)⒁后w的潤滑劑輸入到潤滑劑積聚處。因此，將干凈的潤滑劑提供給潤滑劑膜并且同時將由最小化的磨損而形成的顆粒從潤滑劑積聚處中輸出或沖出。在一種有利的設(shè)計方案中，潤滑劑積聚處構(gòu)造為凹處。將每種形狀的凹腔都理解為凹處，其明顯由彈簧支承部的側(cè)面來界定并且還具有深度。界定部的形狀可以是正方形、矩形、三角形、多角形、橢圓形和/或圓形并且其邊緣可以是閉合的或打開的。這種凹處可以用液體的潤滑劑填充或者在運行期間填充，備選地，凹處可以已經(jīng)包含固體的潤滑劑，例如石墨?？梢詫⒕哂辛己没瑒犹匦缘慕饘僮鳛楣腆w的潤滑劑置入凹處。在本發(fā)明的一種設(shè)計方案中，潤滑劑積聚處構(gòu)造為槽。槽相似于凹處的定義且同樣具有界定部和深度，但是還具有如下特性，即界定部的尺寸也就是長度比其它的要大多倍并且因此限定了取向的方向。此外，界定部的邊緣不必是閉合的。例如，槽的邊緣在較短的界定部區(qū)段上是開放的。槽的橫截面可以根據(jù)用于制造槽的工具幾何形狀而呈現(xiàn)任意形狀。槽的取向可以相對于彈簧的彈簧絲的延伸方向是縱向的、橫向的或者傾斜的。有利地，槽的長度并不局限于彈簧的簧絲厚度，而是在兩側(cè)或者一側(cè)超出彈簧絲。因此，可以有利地將干凈的潤滑劑以流體的形式輸入或?qū)⒂眠^的潤滑劑輸出。多個槽分布在彈簧相對于彈簧支承部的接觸區(qū)域上是有利的，因為單次潤滑的可靠性分配到大量潤滑劑積聚處上。有利地，在將槽布置在彈簧支承部上時，充分保留了彈簧支承部的自身側(cè)面，其允許的承載負(fù)荷通過潤滑劑來支持并且使其損耗最小化。
在一種特別優(yōu)選的設(shè)計方案中，構(gòu)造為槽的潤滑劑積聚處橫向于或者傾斜于彈簧的彈簧絲地布置。橫向是指彈簧絲的走向和槽的縱向方向之間近似90°的角度。近似0°的角度相應(yīng)于縱向的概念，而傾斜是指橫向與縱向之間的每個角度。不同于縱向取向，選擇槽的傾斜的或橫向的走向是有利的，因為如下影響得以最小化，即，由于相對運動而使?jié)櫥瑒牟壑袛D出并且潤滑劑不再存放在潤滑劑積聚處中。在一種優(yōu)選的構(gòu)造方案中，構(gòu)造為槽的潤滑劑積聚處環(huán)繞地構(gòu)造。環(huán)繞的槽特別良好地適用在彈簧支承部具有旋轉(zhuǎn)對稱形狀的情況中。環(huán)繞的槽可以部分地環(huán)繞或者完全地環(huán)繞。完全環(huán)繞的槽構(gòu)造為溝槽，其起點和其終點相互一致。有利地，溝槽的寬度小于彈簧絲的寬度，以便在溝槽外部充分保留彈簧支承部的側(cè)面。溝槽以理想的方式布置在彈簧絲投影到彈簧支承部上的面的內(nèi)部。在本發(fā)明的另一種設(shè)計方案中，潤滑劑積聚處構(gòu)造為縫隙?？p隙作為無深度的槽延伸穿過彈簧支承部的壁。因此，有利地，可以更好地輸出或沖出由最小化的磨損而形成的顆粒。如下地確定縫隙的寬度，即，可以將液體的潤滑劑存儲在縫隙內(nèi)部。在本發(fā)明的一種構(gòu)造方案中，彈簧支承部構(gòu)造為柄部。柄部可以是旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。作為彈簧支承部的旋轉(zhuǎn)對稱的柄部可以作為銷、輪轂區(qū)段或者一件式地成型在驅(qū)動元件或從動元件上的軸頭。附加地，柄部可以具有相對于彈簧支承部縮進的直徑。有利地，構(gòu)造有縮進的直徑的柄部具有用于彈簧絲隱含的止擋，該止擋垂直于彈簧絲的延伸方向，從而盡可能地克服彈簧絲在彈簧支承部上的打滑。例如，這種構(gòu)造有縮進的直徑的柄部可以布置在固定螺栓的自由端部上并且用于支承彈簧。同時，柄部具有前面提及的潤滑劑積聚處的構(gòu)造。在一種有利的設(shè)計方案中，潤滑劑積聚處通過變形來制造。通過變形制造的潤滑劑積聚處具有提高的強度，該潤滑劑積聚處特別有利地對支承部位的磨損特性的最小化產(chǎn)生影響。同時實現(xiàn)了支承部位的平整的表面，所述表面使磨損進一步最小化。在本發(fā)明的一種優(yōu)選構(gòu)造方案中，潤滑劑積聚處構(gòu)造為固體的潤滑體。這種固體的潤滑體可以引入容納部，如前面所提及的槽、凹處或類似物，并且在那里于凸輪軸調(diào)節(jié)器的運行持續(xù)時間內(nèi)都得以保留。固體的潤滑體可以是具有良好滑動特性的金屬、石墨、通過表面硬化儲藏的碳材料或涂層。作為潤滑劑積聚處的潤滑體可以構(gòu)造為與彈簧支承部分開的構(gòu)件，例如構(gòu)造為套筒、環(huán)、薄片，或者構(gòu)造為與彈簧支承部一件式構(gòu)造的潤滑材料積聚處。這種構(gòu)造能通過前述材料和/或構(gòu)造方式得以擴展。將潤滑劑積聚處布置在彈簧絲與彈簧支承部之間的接觸部位而提高了彈簧和彈簧支承部的使用壽命并且使接觸部位的摩擦最小化。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出。其中:圖1示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑積聚處的凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖面；圖2示出了根據(jù)圖1的潤滑劑積聚處的細節(jié)視圖；圖3示出了根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處的第一個備選的構(gòu)造方案；圖4示出了根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處的第二個備選的構(gòu)造方案；圖5示出了根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處的第三個備選的構(gòu)造方案；
圖6示出了根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處的第四個備選的構(gòu)造方案；圖7示出了根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處的第五個備選的構(gòu)造方案。
具體實施例方式圖1示出帶有根據(jù)本發(fā)明的潤滑劑積聚處6的凸輪軸調(diào)節(jié)器I的剖面。尤其是以葉片式結(jié)構(gòu)方式、帶有驅(qū)動元件2和從動元件2的凸輪軸調(diào)節(jié)器I的功能和結(jié)構(gòu)由現(xiàn)有技術(shù)充分公知。這種凸輪軸調(diào)節(jié)器I設(shè)有彈簧4，該彈簧在至少一個扭轉(zhuǎn)方向上支持驅(qū)動元件2與從動元件3之間的相對轉(zhuǎn)動。彈簧4借助驅(qū)動元件2的和從動元件3的彈簧支承部5得以支承。彈簧支承部5分別牢固地連接在驅(qū)動元件2和從動元件3上。在該實施方式中，螺栓15具有該彈簧支承部5。螺栓15貫穿驅(qū)動元件2的開口16并且將側(cè)蓋17與驅(qū)動元件2抗轉(zhuǎn)動地彼此連接。為此，在其中一個側(cè)蓋17中錨固有螺母18，該螺母18具有用于螺栓15的適配的螺紋。在背離螺栓15的螺栓頭的端部上構(gòu)造有螺栓15的柄部9。柄部9具有比螺栓15的螺紋更小的直徑并且旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)造。柄部9作為彈簧支承部5而設(shè)有多個在軸向方向19上延伸的且在柄部9的周面上分布的槽7。槽7構(gòu)造為潤滑劑積聚處6。彈簧支承部5的其它細節(jié)在圖2中示出。圖2示出根據(jù)圖1的潤滑劑積聚處6的細節(jié)視圖。構(gòu)造為潤滑劑積聚處6的槽7均勻地分布在柄部9的周面上。以有利的方式，通過這種分布，沒有必要為了螺栓15擰入螺母18之后彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸而分別地定向槽7。槽7在柄部9的自由端部上沿著軸向方向19開放地構(gòu)造。潤滑劑積聚處6尤其布置在彈簧4的彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸部中。在這些潤滑劑積聚處6中存放有油或潤滑脂，其對彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸部進行潤滑。作為油或潤滑脂的替代，也可以存放固體的潤滑材料，例如石墨。要么在安裝凸輪軸調(diào)節(jié)器I之前就將存放在潤滑劑積聚處6中的潤滑材料引入，要么為了存放凸輪軸調(diào)節(jié)器I在運行中的漏油而設(shè)置潤滑劑積聚處6。代替螺栓15，柄部9可以由銷構(gòu)造或者與側(cè)蓋17、螺母18、驅(qū)動元件2或從動元件3中的一個一件式地構(gòu)造?？梢匀∠懊嫠岬降脑诒?與例如螺栓15之間的直徑差。但是，以有利的方式，通過該直徑差而在軸向方向19上構(gòu)造用于彈簧絲10的止擋。圖3示出根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處6的第一個備選的構(gòu)造方案。在這里，構(gòu)造為潤滑劑積聚處6的槽7在周向上繞柄部9的或者彈簧支承部5的對稱軸線20。兩個在軸向方向19上彼此間隔的槽7在彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸區(qū)域中提供潤滑劑積聚處6。槽7可以具有彼此不同的橫截面形狀，或者如本實施例中所示的那樣具有相同的橫截面形狀。在本實施例中，可以清楚地看到，彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸長度雖然在軸向方向19上被槽7中斷，但負(fù)荷仍然分布到彈簧支承部5的周面上和潤滑劑積聚處6中的潤滑劑上，該潤滑劑實現(xiàn)了特別有利的潤滑并且由此提高了承載能力以及使用壽命。如已經(jīng)在圖2中提到的那樣，可以在安裝之前或者在運行期間引入潤滑劑。圖4示出根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處6的第二個備選的構(gòu)造方案。該潤滑劑積聚處6構(gòu)造為凹處8。柄部9的或者說彈簧支承部5的周面朝向?qū)ΨQ軸線20偏移原來的周面，從而構(gòu)造了一種凹腔或者凹處8。這個凹處8具有潤滑劑積聚處6。優(yōu)選地，這個凹處8構(gòu)造在銷上或者在與周邊的構(gòu)件一件式構(gòu)造的柄部9上。就這點而言，在螺栓15上的構(gòu)造具有如下缺點，即，在擰入螺栓15時必須保證凹處8相對于與彈簧絲10的觸點的取向。如已經(jīng)在圖2中提到的那樣，可以在安裝之前或者在運行期間引入潤滑劑。圖5示出根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處6的第三個備選的構(gòu)造方案。在這里，彈簧支承部5構(gòu)造為四棱形件。可以設(shè)想各種多邊形件。潤滑劑積聚處6構(gòu)造為兩線觸點13之間的區(qū)域12。兩線觸點13通過彈簧絲10的彎曲和彈簧支承部5的平面構(gòu)造而形成。兩線觸點13之間的區(qū)域12通過彈簧絲10的彎曲而構(gòu)造為空腔，潤滑劑存放在該空腔中。如已經(jīng)在圖2中提到的那樣，可以在安裝之前或者在運行期間引入潤滑劑。圖6示出根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處6的第四個備選的構(gòu)造方案。潤滑劑積聚處6構(gòu)造為彈簧支承部5的縫隙11。縫隙11徑向穿過整個彈簧支承部5延伸。通過如下方式來選擇縫隙11相對于彈簧絲10的取向，即，縫隙11的開放側(cè)在彈簧絲10與彈簧支承部5之間的接觸中與彈簧絲10對置。如已經(jīng)在圖2中提到的那樣，可以在安裝之前或者在運行期間引入潤滑劑。圖7示出根據(jù)圖2的潤滑劑積聚處6的第五個備選的構(gòu)造方案。在彈簧支承部5與彈簧絲10之間布置有附加的、具有潤滑劑積聚處6的構(gòu)件21。在這里環(huán)形構(gòu)造的構(gòu)件21具有比彈簧支承部5更大的直徑，該彈簧支承部構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)對稱的柄部9。通過構(gòu)件21的從結(jié)構(gòu)得出的相對于彈簧絲10的彎曲的有利的彎曲而使赫茲應(yīng)力最小化。同時，基于彈簧支承部5和構(gòu)件21的再次有利的彎曲而使構(gòu)件21與彈簧支承部5之間的赫茲應(yīng)力最小化。有利地，構(gòu)件21可以具有固體的潤滑劑。為此，提供了例如像石墨或具有良好滑動特性的金屬例如有色金屬的材料。另一變型方案是，構(gòu)件21由燒結(jié)材料制造并且滲入有潤滑劑。附圖標(biāo)記列表I) 凸輪軸調(diào)節(jié)器2) 驅(qū)動元件3) 從動元件4) 彈簧5) 彈簧支承部6) 潤滑劑積聚處7) 槽8) 凹處9) 柄部10) 彈簧絲11) 縫隙12) 區(qū)域13) 兩線觸點14) 固體的潤滑體15) 螺栓16) 開口17) 側(cè)蓋18) 螺母
19) 軸向方向20) 對稱軸線21) 構(gòu)件
權(quán)利要求
1.凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其具有驅(qū)動元件(2)、從動元件(3)和彈簧(4)，其中，所述驅(qū)動元件(2)和所述從動元件(3)能夠相對彼此扭轉(zhuǎn)，其中，所述彈簧(4)通過所述驅(qū)動元件(2)的彈簧支承部(5)和所述從動元件(3)的彈簧支承部(5)來固定，其中，所述彈簧(4)支持所述驅(qū)動元件(2)與所述從動元件(3)之間的相對轉(zhuǎn)動，其特征在于，在所述彈簧(4)的彈簧絲(10)與所述彈簧的彈簧支承部(5)之間設(shè)置有潤滑劑積聚處(6)，以潤滑所述彈簧絲(10)與所述彈簧支承部(5)之間的接觸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)限定為所述彈簧絲(10)與所屬的彈簧支承部(5)的兩線觸點(13)之間的區(qū)域(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)構(gòu)造為凹處(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)構(gòu)造為槽(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，構(gòu)造為槽(7)的潤滑劑積聚處(6)相對于所述彈簧絲(10)垂直或傾斜地布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，構(gòu)造為槽(7)的潤滑劑積聚處(6)環(huán)繞地構(gòu)造。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)構(gòu)造為縫隙(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述彈簧支承部(5)構(gòu)造為柄部(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)通過變形來制造。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其特征在于，所述潤滑劑積聚處(6)構(gòu)造為固體的潤滑體(14)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其具有彈簧(4)，該彈簧借助彈簧支承部(5)來支承，其中，該彈簧支承部(5)具有用于潤滑彈簧絲(10)與彈簧支承部(5)之間的接觸部的潤滑劑積聚處(6)。
文檔編號F01L1/344GK103161540SQ20121053737
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者于爾根·韋伯 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司