[发明专利]凸轮轴调节系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮轴调节系统。

背景技术

凸轮轴调节系统安装在内燃机中，用以改变燃烧室阀的配气相位，以便可以在最大的提前位置和最大的迟滞位置之间的限定的角度范围内可变地建立起曲轴与凸轮轴之间的相位关系。配气相位与当前的负载和转速的匹配会降低消耗和排放。出于该目的，将凸轮轴调节器整合到驱动系统中，经由该驱动系统，转矩从曲轴传递至凸轮轴。该驱动系统例如可以构造为皮带传动装置、链条传动装置或齿轮传动装置。

在液压凸轮轴调节器中，从动元件和驱动元件构造出一对或多对相互作用的压力腔，这些压力腔可以被加载液压介质。驱动元件和从动元件同轴地布置。通过填充和排空各压力腔产生驱动元件与从动元件之间的相对运动。在驱动元件与从动元件之间起旋转作用的弹簧使驱动元件沿优势方向朝向从动元件挤压。该优势方向可以与扭转方向同向或反向。

液压凸轮轴调节器的结构类型是叶片式调节器。叶片式调节器具有定子、转子和带外齿部的驱动轮。转子作为从动元件大多以能与凸轮轴抗相对转动地连接的方式构造。驱动元件包含定子和驱动轮。定子和驱动轮抗相对转动地彼此连接，或者作为对此的替选，彼此一体式地构造。转子相对于定子同轴地布置，并且布置在定子内部。转子和定子以其径向延伸的叶片构造出相互作用的油腔，该油腔可以被油压加载，并且能够实现定子与转子之间的相对转动。叶片要么与转子或定子一体式地构造，要么作为“插入式叶片”布置到转子或定子的为此设置的槽中。此外，叶片式调节器具有不同的密封盖。定子和密封盖经由多个螺栓连接件相互锁定。

液压凸轮轴调节器的另一结构类型是轴向活塞调节器。在此，通过油压使移动元件轴向移动，该移动元件经由斜齿部产生驱动元件与从动元件之间的相对转动。

凸轮轴调节器的另一结构形式是电磁凸轮轴调节器，其具有三轴式传动机构(例如行星齿轮传动机构)。在此，其中一个轴形成驱动元件，第二轴形成从动元件。借助调整装置、例如电机或制动器，旋转能量可以经由第三轴输送给系统或从系统中输出。可以附加地布置有支持或阻止驱动元件与从动元件之间的相对转动的弹簧。

发明内容

本发明的任务是，说明一种凸轮轴调节系统，其具有特别简单和可靠的结构。

根据本发明，设置有具有凸轮轴调节器和凸轮轴的凸轮轴调节系统设，其中，凸轮轴调节器具有从动元件和驱动元件，该驱动元件以能相对于从动元件进行枢转运动的方式布置，其中，从动元件抗相对转动地与凸轮轴连接；并且此外还存在有盖元件，该盖元件抗相对转动地与从动元件固定，并且盖元件的轮毂布置在从动元件与凸轮轴之间，其中，盖元件的径向延伸方向的尺寸大于盖元件的轮毂与凸轮轴的接触面的直径。

由此实现的是，凸轮轴调节系统在轴向方向上需要特别小的结构空间，并且同时，通过凸轮轴调节器优选借助中心螺栓与凸轮轴的固定，盖元件抗相对转动且可靠地固定。

盖元件沿径向方向延伸超出其轮毂与凸轮轴的接触面的直径，从而使得凸轮轴调节器的整个凸轮轴侧的端侧优选几乎被盖元件覆盖。

在本发明的设计方案中，盖元件构造为触发轮或弹簧盖。借助触发轮可以获知抗相对转动地与触发轮连接的凸轮轴以及进而还有从动元件的角位置。弹簧盖沿轴向方向覆盖弹簧的卷旋。弹簧使驱动元件在周向方向上朝向从动元件张紧，并且弹簧要么构造为带轴向定向的卷旋体的弹簧，要么构造为带径向定向的卷旋体的弹簧。

在有利的设计方案中，盖元件覆盖凸轮轴调节器的弹簧，并且本身具有触发轮的功能。在该实施方式中，盖元件沿径向方向从其轮毂出发几乎延伸经过整个凸轮轴调节器，并且以其背离凸轮轴的端面覆盖弹簧，其中，在盖元件的靠外的周侧面上布置有用于触发轮功能的标记，这些标记可以由传感器探测到。靠外的周侧面可以由盖元件的弯曲的区段来构造。

在特别优选的设计方案中，轮毂配设有增加摩擦的机构。这种机构可以是如下覆层或结构，它们增加了摩擦系数并且进而能够实现能在构件之间传递的更高的力矩。

由于通过这种机构进一步增加了最大可传递的力矩，所以可以减少将从动元件、盖元件和凸轮轴抗相对转动地相互固定的螺栓连接件的必需的预紧力，并且进而可以使最大可传递的力矩匹配于用于转矩传递所需的力矩。

减少必需的螺栓预紧力例如可以通过减少中心螺栓的伸展长度来实现，由此有利的是，螺栓连接件沿轴向方向看整体上变短，并且可以节省结构空间。

中心螺栓可以具有空腔，该空腔可以设置用于中心阀。