[发明专利]用于内燃机的凸轮轴调节器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器包括能与曲轴抗相对转动地连接的定子、能绕转动轴线转动地支承在定子中的转子、用于使泄漏最小化的密封盖、以及用于使转子相对于定子定位的弹簧元件。

背景技术

凸轮轴调节器用于有针对性地调整内燃机中的凸轮轴和曲轴之间的相位并且实现关于马达负载和马达转速对阀控制时间优化调节。因此，可以明显降低燃料消耗和废气排放以及提升马达的功率。

凸轮轴调节器通常包括定子、定位在定子中的转子、以及两个密封盖。为了锁紧转子，其中一个密封盖通常构造成具有相应的锁紧滑槽的锁紧盖。

定子在安装状态下抗相对转动地与曲轴连接，而转子抗相对转动地与凸轮轴连接。定子具有多个压力腔地构造，这些压力腔通过径向向内地从定子壁延伸出的接片构成。保持在定子内部的转子以其转子叶片定位在这些压力腔中。转子的转动角度在这里通过定子中的接片限定。

为了调整凸轮轴，压力腔可以用液压介质加载并且因此使转子在定子内转动。通过转子相对于定子转动，可以改变凸轮轴的相位并且以此控制内燃机中的气门的开启时间。

为了在凸轮轴调节器的工作中使转子重新回到静止或初始位置，通常使用弹簧元件。这种弹簧元件典型地如下构造，即，它们使转子能够相对于定子转动，从而转子可以在定子内移动到所期望位置。为了确保这种转动，弹簧元件的可靠的固定是必需的。

对此，由DE102009005114A1公知了一种开头所述类型的具有构造成转动弹簧的弹簧元件的凸轮轴调节器。该转动弹簧通过它的两个弹簧端部固定在为此设置的弹簧保持件上并且布置在所谓的弹簧盖板与构造成前盖板的密封盖之间。弹簧盖板通过螺栓与密封盖连接。

另外，由DE102008051732A1公知了一种用于可变地调节内燃机的换气阀的控制时间的设备，该设备具有构造成转动弹簧的弹簧元件。转动弹簧布置在弹簧室内并且通过它的两个弹簧端部固定在构造成侧盖的密封盖上。弹簧室由罐形的弹簧盖限定，为此，弹簧盖径向地和轴向地至少部分搭接设备。弹簧盖和密封盖根据DE102008051732A1通过形状锁合元件相互固定。

两种前述设计方案使转动弹簧可靠地保持在密封盖上成为可能。但是，使用弹簧盖板或弹簧盖基于它们的重量以及与制造相关的成本并不是一种用于将弹簧元件定位在密封盖上的持久解决方案。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种凸轮轴调节器，该凸轮轴调节器提供了一种相对于现有技术至少成本适中且重量减轻的用于可靠地使转子相对于定子定位的可能方案。

根据本发明，该目的通过一种用于内燃机的凸轮轴调节器得以解决，该凸轮轴调节器包括能与曲轴抗相对转动地连接的定子、能绕转动轴线转动地支承在定子中的转子、用于使泄漏最小化的密封盖、以及用于使转子相对于定子定位的弹簧元件。在这里，弹簧元件通过弹簧卡箍沿轴向方向保持在密封盖上。

本发明考虑到，为了保证凸轮轴调节器的功能，弹簧元件的可靠定位是必需的。在这里，可以通过使用常用的弹簧盖来实现所需的轴向空间限定。但由于弹簧盖通常被制成实心构件，所以仅有限地考虑对凸轮轴调节器的重量和制造成本特别是在制造和装配中的成本最小化方面的不断提高的要求。

本发明认识到，如果使用将弹簧元件沿轴向方向保持在密封盖上的弹簧卡箍而不使用弹簧盖或者弹簧盖板，则可以克服前面所述的问题。通过弹簧元件的这种固定，可以实现轴向的结构空间限定，其将弹簧元件沿轴向方向保持在密封盖上。在这里，弹簧卡箍在凸轮轴调节器的工作中发生过于强烈的轴向运动的情况下防止弹簧元件的轴向的向上振动以及可能与之有关的从密封盖处的弹开。

由于使用弹簧卡箍，可以省去实心的和昂贵制造的弹簧盖。由于弹簧卡箍相对于常用弹簧盖小很多的尺寸，还可以减小凸轮轴调节器的惯性进而减小操纵凸轮轴调节器所需的驱动力。

换句话说，使用弹簧卡箍提供了一种成本适中且减轻重量的用于可靠地将弹簧元件保持在密封盖上的预先规定的位置上的可能方案。

所使用的弹簧卡箍优选如下地构造，即，其具有一个基体和多个布置在该基体上的臂。弹簧卡箍在这里优选一件式地制成。此外，弹簧卡箍的大小和所使用的弹簧元件的尺寸合乎目的地相互匹配。根据应用领域，弹簧卡箍例如可以由金属材料或者由塑料制成。

原则上，也可以使用多个弹簧卡箍，其中，所使用的数量特别是与弹簧元件的大小和在凸轮轴调节器的工作中作用的力有关。