凸轮轴调节器和凸轮轴调节器装置

文档序号:1918235 发布日期:2021-12-03 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 凸轮轴调节器和凸轮轴调节器装置 (Camshaft adjuster and camshaft adjuster arrangement ) 是由 于尔根·韦伯 赖纳·奥特斯巴赫 恩诺·施米特 于 2021-05-26 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于调节凸轮轴(2)的相位的凸轮轴调节器(1),具有设计成相对于凸轮轴调节器(1)的驱动元件(4)旋转的从动元件(3)以及轴状构成的、准备用于将从动元件(3)抗扭地与凸轮轴(2)连接的从动锚固件(5),其中从动元件(3)和从动锚固件(5)经由连接部(6)彼此连接,所述连接部(6)具有至少一个具有较高表面粗糙度的第一部段(7)和至少一个具有较低表面粗糙度的第二部段(8),所述第一部段和第二部段在环周方向上彼此邻接。此外,本发明涉及一种具有凸轮轴调节器(1)和凸轮轴(2)的凸轮轴调节器装置,所述凸轮轴通过表面结构化的压配合部(14)与从动锚固件(5)抗扭地连接。(The invention relates to a camshaft adjuster (1) for adjusting the phase of a camshaft (2), having a driven element (3) which is designed to rotate relative to a drive element (4) of the camshaft adjuster (1), and having a shaft-like driven anchor (5) which is intended for the rotationally fixed connection of the driven element (3) to the camshaft (2), wherein the driven element (3) and the driven anchor (5) are connected to one another via a connection (6), wherein the connection (6) has at least one first section (7) having a high surface roughness and at least one second section (8) having a low surface roughness, wherein the first and second sections adjoin one another in the circumferential direction. The invention further relates to a camshaft adjuster device having a camshaft adjuster (1) and a camshaft (2) which is connected in a rotationally fixed manner to a driven anchor (5) by means of a surface-structured press fit (14).)

凸轮轴调节器和凸轮轴调节器装置

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴调节器,其用于在机动车辆动力总成中调节凸轮轴相对于曲轴的相位。本发明还涉及一种凸轮轴调节器装置,该凸轮轴调节器装置具有凸轮轴调节器和与其连接的凸轮轴。

背景技术

凸轮轴调节器是现有技术中已知的。例如,DE 10 2004 026 863 A1公开了一种用于调节和固定内燃机的凸轮轴相对于其曲轴的相位的凸轮轴调节器,具有:由曲轴驱动的驱动轮;与凸轮轴固定的从动部件,所述从动部件安置在凸轮轴或凸轮轴延长部上并且由驱动轮驱动,其中从动部件相对于驱动轮的相位可在一定角度范围内调节,其中从动部件力配合地紧固在凸轮轴或凸轮轴延长部上。

然而,现有技术总是具有以下缺点:凸轮轴调节器,特别是在凸轮轴调节器和凸轮轴之间的连接,在制造方面是耗费的且成本高的。

发明内容

因此,本发明的目的是避免或至少减轻现有技术的缺点。特别是应提供一种凸轮轴调节器,该凸轮轴调节器由简单的构件构成,使得能够以少的制造耗费低成本地制造凸轮轴调节器。

该目的通过根据本发明的凸轮轴调节器来实现。有利的改进在本文中说明。

具体而言,本发明通过一种用于在机动车辆动力总成中调节凸轮轴相对于曲轴的相位的凸轮轴调节器来实现。所述凸轮轴调节器具有设计成相对于凸轮轴调节器的驱动元件在有限角度范围内旋转的从动元件。凸轮轴调节器具有轴状构成的从动锚固件,该从动锚固件准备用于将从动元件与凸轮轴抗扭地连接。从动元件和从动锚固件经由力配合和/或材料配合的连接部、特别是通过(纵向)压配合彼此连接。连接部具有至少一个具有较高表面粗糙度的第一部段和至少一个具有较低表面粗糙度的第二部段(即相比于第一部段,第二部段具有较低的表面粗糙度),所述第一部段和第二部段在环周方向上彼此邻接。换句话说,连接部具有在环周方向上(仅)部段地构成的表面结构。通过有针对性地设定表面粗糙度,可以局部地增强连接,但是同时可以局部地避免由于设有较高的表面粗糙度而产生的缺点(例如,应力或在接合过程中形成的切屑)。

从动元件可以优选地构造为例如由烧结金属制成的烧结构件。从动锚固件可以优选地构造为旋转构件,例如由低合金钢制成。这样,可以确保低成本的制造。

根据一个优选的实施方式,连接部可以具有在环周方向上交替的多个具有较高的表面粗糙度的第一部段和多个具有较低的表面粗糙度的第二部段。力配合(压紧)连接通过第一部段被局部增强。同时,在接合/压入时的变形通过第二部段最小化或补偿,或者被固定到特定区域,即第一部段。换句话说,在环周方向上的连接部部段地构造有较高的表面粗糙度和部段地构造有较低的表面粗糙度。

根据优选实施例,第一部段可以由在环周方向上中断的表面结构(或表面型廓)形成。表面结构理解为例如滚花或激光结构化部。通过表面结构提高了要彼此连接的构件的接触表面,使得连接部具有更高的强度。

凸轮轴调节器尤其可以构造成叶片式类型的凸轮轴调节器。凸轮轴调节器在从动元件和/或从动锚固件中具有用于相对于驱动元件调节从动元件的液压通道。根据一个优选的实施方式,液压通道可以设置在连接部的一个第二部段(或多个第二部段)中。由此避免当第一部段接合时切屑可能进入液压通道。

替代地,凸轮轴调节器也可以构造为电凸轮轴调节器。即在从动元件和从动锚固件之间的连接部处的表面结构的构成可以与调节方式无关。

根据一个有利的改进,第二部段可以构造为用于将从动锚固件定心地支承在从动元件上的径向轴承面。由此确保了要连接的两个构件的定心支承。即在滚花/表面结构的接合/压入时的变形不对径向支承产生影响。

另外有利的是,从动元件的接触表面在一个第二部段(或多个第二部段)的区域中具有比在一个第一部段(或多个第一部段)的区域中更小的内径。由此确保了第二部段用作径向轴承面。

此外适宜的是,从动锚固件的接触表面在一个第二部段(或多个第二部段)的区域中具有比在一个第一部段(或多个第一部段)的区域中更大的外径。由此确保了第二部段用作径向轴承面。

此外优选的是,从动锚固件在从动锚固件的轴向端部区域中具有径向向外突出的凸缘,该凸缘在轴向方向上邻接于第一区段。因此,可以为从动元件提供轴向止挡/轴向限制。替代地,可以通过冲压花纹或形状配合元件,例如卡环,替换凸缘。

根据另一优选实施方式,凸轮轴调节器可以具有驱动元件,该驱动元件与从动元件同心地设置并且设置在从动元件的径向外部,其中从动元件以相对于驱动元件可在有限角度范围内旋转的方式支承。

本发明的目的还通过一种具有所述凸轮轴调节器和凸轮轴的凸轮轴调节器装置来实现。凸轮轴通过表面结构化的压配合与从动锚固件抗扭地连接。

换句话说,本发明涉及(电或液压)凸轮轴调节器与凸轮轴的低成本的连接。特别地,提供了锚固件和毂的组合,这迄今为止在已知的液压凸轮轴调节器中导致只能通过复杂的烧结过程或通过耗费的车削和铣削加工制造的复杂构件。通过将锚固件与毂分开,可以将毂构造为简单的烧结构件,而将锚固件以小的切削耗费构造为车削件,由此能够取消额外的螺丝元件,并且可以避免高成本的焊接连接或带有间隙的形状配合连接。尤其是导油的锚固件,其用作在从动元件(毂)和凸轮轴之间的连接元件并且经由至少一个具有或不具有表面结构的压配合与从动元件和凸轮轴连接。为了在接合时避免切屑,优选在锚固件和从动元件之间的连接可以仅在径向孔/液压通道的外部在环周上具有例如压印的或激光结构化的表面结构。因为压接在表面结构/滚花区域内具有凹部,所以在接合滚花时的径向变形不会限制轴承功能。优选地可以在端侧上设有凸缘,用于在接合时增加强度并且防止从动元件轴向移动。替选地,可以用冲压花纹或形状配合元件,如卡环/西格挡圈(Seegering),代替凸缘。通过压配合有利地改善成本率,并且通过局部使用的滚花增强压配合。为了低成本的制造,锚固件例如可以由低合金钢制成,而从动元件可以例如由烧结金属制成。通过在径向轴承段的区域中的滚花的凹部避免了可能在吸收变形时产生的同心度误差。

附图说明

下面借助

附图说明

本发明。附图示出:

图1示出具有凸轮轴的凸轮轴调节器的纵向剖视图,

图2示出凸轮轴调节器的从动元件的立体图,并且

图3示出凸轮轴调节器的从动锚固件的立体图。

附图仅是示意性的,并且仅用于理解本发明。相同的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了凸轮轴调节器1及其各个部件的图示。凸轮轴调节器1用于调节凸轮轴2相对于(未示出的)曲轴的相位。凸轮轴调节器1用在内燃机的机动车辆动力总成中。凸轮轴调节器1具有从动元件3。从动元件3与凸轮轴2以可旋转耦联的方式连接或可连接。从动元件3设计/准备用于相对于凸轮轴调节器1的驱动元件4在有限的角度范围内(为了调节相位)旋转。从动元件3构造为毂。驱动元件4与曲轴以可旋转耦联的方式连接或可连接。

凸轮轴调节器1具有从动锚固件5。从动锚固件5轴状地构成。即从动锚固件5构造为轴。从动锚固件5尤其构造为空心轴。从动锚固件5设计/准备用于将从动元件3与凸轮轴2抗扭地连接。因此,从动锚固件5用作凸轮轴调节器1的凸轮轴连接件。

从动元件3和从动锚固件5通过力配合和/或材料配合连接部6相互连接。特别地,在从动元件3和从动锚固件5之间形成压配合,特别是纵向压配合。从动元件3的径向内周面经由连接部6与从动锚固件5的径向外周面连接。

在从动元件3和从动锚固件5之间的连接部6具有至少一个具有较高表面粗糙度的第一部段7和至少一个具有较低表面粗糙度的第二部段8,它们沿环周方向上/在环周上观察彼此邻接。在此,第一部段7和/或第二部段8在连接部6上有针对性地构成,即不是例如由于由加工引起的波动意外地形成。连接部6构成在从动元件3的接触表面9和从动锚固件5的接触表面10之间。即第一部段7和/或第二部段8有针对性地被引入/加工到从动元件3的接触表面9和/或从动锚固件5的接触表面10中。

连接部6具有在环周方向上交替的多个具有较高表面粗糙度的第一部段7和多个具有较低表面粗糙度的第二部段8。在所示的实施方式中,第一部段7在从动元件3的接触表面9中和在从动锚固件5的接触表面10中与第二部段8交替地构成。

特别地,第一部段7由在环周方向上中断的表面结构或表面型廓构成。在所示的实施方式中,第一部段7通过具有轴向平行的沟槽的滚花形成。替代地,第一部段7可以例如通过激光结构化形成。因为在接合第一部段7时由于表面结构会产生切屑,所以通过设有第二部段8可以防止在连接部6的特定区域即第一部段7中形成切屑。即(压紧)连接部6仅局部地通过表面结构或表面型廓增强。

第二部段8构造为径向轴承面,用于将从动锚固件5定心支承在从动元件3上。特别地,从动元件3的接触表面9在第二部段8的区域内具有比在第一部段7的区域内更小的内径。特别地,从动锚固件5的接触表面10在第二部段8的区域中具有比在第一部段7的区域中更大的外径。由此避免在接合时由于第一部段7的径向变形而不利地影响轴承功能。

在所示的实施方式中,凸轮轴调节器1构造为叶片式类型的液压凸轮轴调节器。凸轮轴调节器1具有用于相对于驱动元件4调节从动元件3的液压通道11。液压通道11将从动元件3的径向外侧与从动锚固件5内的径向内部空间连接。在径向内部空间中设置有用于控制通过液压通道11的液压介质流的中央阀。液压通道11在径向方向上延伸穿过从动元件3和/或从动锚固件5。液压通道11设置在连接部6的一个或多个第二部段8中。即液压通道11在第二部段8的区域中通入接触表面9、10。换句话说,第一部段7(沿环周方向)设置在液压通道11的外部。

从动锚固件5具有沿径向向外突出的凸缘12。凸缘12例如以法兰的方式在环周方向上环绕地构成。凸缘12设置在从动锚固件5的轴向(背向凸轮轴的)端部区域中。凸缘12在轴向方向上邻接于第一部段7,即邻接于表面结构化部。凸缘12形成用于从动元件3的轴向止挡。替代地,也可以使用卡环来固定从动元件3相对于从动锚固件5的轴向位置。从动元件3在端侧具有轴向凹部13。凸缘12在轴向凹部13的区域中抵靠在从动元件3上。

从动锚固件5通过表面结构化的压配合部14与凸轮轴2连接。从动锚固件5在其(面向凸轮轴的)轴向端部区域处在其径向外侧上具有表面结构15(或表面型廓)。在所示的实施方式中,表面结构15通过具有轴向平行的沟槽的滚花形成。表面结构15在环周方向上环绕地构成。当凸轮轴2的凸轮轴管16接合到从动锚固件5的轴向端部区域上时,形成由表面结构15增强的压配合。在压配合部14的轴向区域中,在凸轮轴管16的径向外侧上设置有传感轮17,所述传感轮增强了压配合部14。

附图标记列表

1 凸轮轴调节器

2 凸轮轴

3 从动元件

4 驱动元件

5 从动锚固件

6 连接部

7 第一部段

8 第二部段

9 接触表面

10 接触表面

11 液压通道

12 凸缘

13 轴向凹部

14 压配合部

15 表面结构

16 凸轮轴管

17 传感轮

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