[发明专利]用于可变调整内燃机换气气门的控制时间的设备的叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及用于可变调整内燃机换气气门的控制时间的设备的叶轮，具有基本上柱体形的轮毂元件和至少一个从轮毂元件出发、径向向外延伸的叶片，其中，至少轮毂元件由非金属的材料制造。

背景技术

用于可变调整换气气门的控制时间的设备被应用在现代内燃机中，以便使曲轴和凸轮轴之间的相位关系在限定的角度范围内，在最大的提前定位和最大的滞后定位之间能够可变地调整。该设备整合到驱动系中，经由该驱动系转矩从曲轴被传输到凸轮轴上。该驱动系可以例如实现为皮带传动装置、链传动装置或者齿轮传动装置。此外，设备与凸轮轴抗相对转动地连接并且具有一个或者多个压力腔，借助这些压力腔可以针对性地改变在曲轴和凸轮轴之间的相位关系。

这种设备例如由DE 102007041552A1公知。该设备具有蜂窝轮、叶轮和两个侧盖，其中，蜂窝轮处在与曲轴的驱动连接中并且叶轮抗相对转动地附着在凸轮轴上。在此，叶轮在限定的角度区间中可枢转地相对蜂窝轮布置。侧盖布置在叶轮的和蜂窝轮的轴向侧面上并且借助螺栓抗相对转动地与蜂窝轮连接。叶轮由基本上柱体形的轮毂元件和多个单独的叶片组成。叶片布置在在轮毂元件的柱体形外壳面上构造的叶片槽中并且径向地向外延伸。在轮毂元件中构造有多个轴向分布的、在轮毂元件的两个轴向的侧面上敞开的空心空间。

蜂窝轮、叶轮和侧盖界限了多个压力空间。多个压力空间的每个由叶片中的一个分成相对彼此作用的、构造液压式的调节驱动装置的压力腔，借助该液压式的调节驱动装置能够可变地调整在叶轮和蜂窝轮之间的相位位置。向或者说从压力腔的压力介质输送经由压力介质通道进行，这些压力介质通道构造在轮毂元件中。压力介质通道一方面与叶轮的中心开口连通，并且另一方面与压力腔连通。压力介质通道构造为钻孔，该钻孔在轮毂元件的成形过程之后引入该轮毂元件中。

其它的设备由US 5,836,277公知。在这种实施方式中，压力介质通道在叶轮的轴向侧面上构造为径向分布的槽。

其它的设备由DE 10134320A1公知。在这种实施方式中，叶片与轮毂元件单件式地构造。整体式地构造的叶轮由合成材料制成。

发明内容

本发明基于如下任务，即，说明用于可变调整内燃机换气气门的控制时间的设备的成本优化的和重量优化的叶轮。

依据本发明通过如下方式解决这个任务，即：叶轮由至少两个、在叶轮的旋转轴的方向上对面的并且彼此贴靠的部分元件组成，其中，部分元件相互连接，并且其中，至少在部分元件的彼此贴靠的侧面之一上构造有至少一个凹座。

叶轮具有基本上柱体形实施的轮毂元件和至少一个叶片，该叶片从轮毂元件的在外的柱体形壳面出发、径向地向外延伸。该叶片可以例如与轮毂元件单件式地实施。备选地，叶片可以相对轮毂元件单独地制造并且与该轮毂元件连接，例如插入构造在轮毂元件上的槽中。至少轮毂元件由非金属的材料、例如合成材料制成，由此，与金属的叶轮相比该叶轮的重量被减少。额外地，叶片也可以由非金属的材料制成。叶轮由至少两个、在叶轮的旋转轴方向上对面的并且彼此贴靠的部分元件组成。在此，部分元件的分离平面可以由叶轮的旋转轴例如垂直地穿透，从而使得一个部分元件的轴向侧面贴靠在另一个部分元件的轴向侧面上。部分元件例如借助粘合连接或者焊接连接（例如借助超声波焊接）或者形状锁合地或者说力锁合地相互连接。此外设置如下，即：至少在部分元件的彼此贴靠的侧面之一上构造有至少一个凹座。这些凹座可以已经在成形过程期间被制造。例如，这些凹座可以在压铸工具的压铸模中来考虑。通过叶轮的这种构造，部分元件的凹座在轴向方向上由其它的部分元件来封闭。凹座可以例如呈盲孔形地构造。在这种情况下，实现在叶轮中的向外闭合的空心空间，从而使得重量和用于制造叶轮的材料需求下降。在组装设备之后，叶轮的轴向侧面密封地贴靠在设备的侧盖上，以便由压力腔径向向内的泄漏最小化。因为在空心空间的区域中在叶轮的轴向侧面上没有开口存在，密封长度在这个区域中延长，由此减少泄漏。

备选地或者额外地，凹座可以构造为槽，该槽从叶轮的中心开口出发、径向地向外延伸并且通入在周边方向上邻近叶片的区域、例如压力腔中。在这种情况下，槽再次由其它的部分元件在轴向方向上覆盖。由此，这些槽可以利用作为用于输送压力介质向压力腔的或者用于从压力腔输出压力介质的压力介质通道。通过压力介质通道的这种构造，在叶轮的内部布置这些压力介质通道，从而使得不需要成本密集的后加工步骤、例如压力介质通道的钻孔。因为在这种实施方式中，压力介质在叶轮的内部向压力腔引导并且没有与侧盖之一发生接触，所以没有向着侧盖之一挤压的进而在这个部位上提高磨损的横向力作用到该叶轮上。