專利名稱：相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種相對于傳動輪，尤其在內燃機的凸輪軸改變軸的相對旋轉位置的裝置。
一種這類裝置例如由EP 0 781 899 A1所公開。該文件描述了一種改變內燃機凸輪軸的旋轉位置的裝置，其中，凸輪軸牢固與一個內置輪相連，該內置輪具有徑向設置的葉片，這些葉片將葉輪的相應小室劃分為總是兩個相互作用的壓力腔。這些壓力腔經控制閥可用液壓加載。根據當時的壓力加載情況，內置輪可相對于葉輪轉動。葉輪徑向延伸的壁在其徑向外側設有容納經壓力介質帶入壓力腔中的臟顆粒的槽。根據凸輪軸的旋轉方向，壓力介質中的臟顆粒由于其上作用的加速度和慣性基本上聚集在兩個槽的一個中。這一槽是指沿旋轉方向位于后面的槽。位于內置件的葉片或腹板前側的臟顆粒雖然由于其相對運動而被壓入葉輪的前槽中，但是由于其慣性不能留在那里。因此，在這類調節裝置中有下述危險，即，特別小的臟顆粒會進入葉片或腹板和葉輪之間的密封間隙中并引起明顯的磨損和密封效果變差。此外，臟顆粒進入這一密封范圍還會引起明顯過熱的摩擦，這對于要達到足夠快的調節就需要明顯較高的壓力。此外，這種在相鄰小室之間的壁中的槽需要相當大的壁厚并位于不利于張緊的區域。因為槽而需要的大的壁厚減小了相鄰小室沿周向的寬度，從而總體減小了調節角度。
相反，本發明的目的旨在改進上述類型的調節裝置，能夠使壓力介質中的臟顆粒沉積在壓力腔的非關鍵區域，在密封面范圍沒有高的摩擦危險和/或高的磨損。
上述目的是由主權利要求的特征實現的。
通過將槽設置在徑向外周面而阻止了由于加速度作用而聚集在槽中的臟顆粒因慣性而再次進入葉片或腹板和葉輪的周面之間的密封面中。此外，通過將槽設置在周面中而不減少徑向小室壁的厚度，這樣獲得了最大可能的調節角度。
如果在每個壓力腔的圓周的周面中加工多個槽，則可以按特別有利的方式減少臟顆粒沿著周面回移直至它可以沉積在槽中的路徑。
如果槽沿著軸向延伸在壓力腔的整個長度上，則葉輪的加工特別簡單，并可獲得相當大的體積來容納臟顆粒。
將槽設置在周面并因而在內置件的相鄰腹板的密封面的范圍而可以保證良好的密封，只要槽的寬度沿周向選擇成，分別至少兩個槽由腹板的相鄰端面密封。位于槽之間的周面部分具有操作調節裝置足夠的密封長度。
如果槽的寬度和/或槽的間距小于相鄰腹板寬度的20％，則可以獲得特別良好的周面密封效果。
如果槽的寬度和/或間距小于相鄰腹板的寬度的10％，則獲得再次改善了的密封效果。
如果槽的寬度約為0.5～1mm，則在高密封效果的同時獲得了良好的和快速地接納臟顆粒。沿徑向方向的深度最好在0.2～0.5mm的范圍。例如，槽可以具有矩形的橫截面。如果槽具有約半圓形的橫截面，其開口范圍向內腔略呈錐形，則具有特別有利于加工的結構。
周面上帶槽的葉輪可以按特別有利和廉價的方式作為燒結構件制作。容納臟顆粒的槽可以在燒結過程中一起制成。燒結過程之后周面的加工如同無槽的構件一樣不需要進一步的費用或花費。
由從屬權利要求和說明書中可獲得本發明的其它優點和有利的改進結構。
在下面的說明書和附圖中進一步說明本發明的一個實施例，其中
圖1表示從離開凸輪軸一側看去的調節裝置的視圖；圖2表示沿著圖1的剖面線II-II的剖面，圖3表示圖1的放大視圖。
在附圖中，1表示內燃機的凸輪軸，在其自由端牢固設置有一個調節裝置3的內置件2。內置件2在這一實施例中設有四個徑向布置的腹板4a-4d。該內置件被一個葉輪5所包圍，葉輪5按未詳細描述的方式與內燃機的曲軸相連，從而作為傳動輪起作用。葉輪5設有四個向內伸的徑向腹板6a-6d，在它們之間構成四個小室。這些小室由內置件的腹板分別劃分為兩個壓力腔7a-7d或8a-8d。這些壓力腔被設計成有效的液壓面積的總和在兩個調節方向上是相同的。壓力腔7a-7d分別經內置件中的徑向孔9a-9d與凸輪軸1上的環形槽10相連。壓力腔8a-8d以類的方式經內置件中的徑向孔11a-11d與凸輪軸的第二環形槽12相連。環形槽10與壓力通道14相連，環形通道12與壓力通道13相連。壓力通道13、14按本身已知的方式經凸輪軸的軸承15分別與控制管16、17相連。這兩根控制管16和17連接在設計為一個例如三位四通閥的控制閥18上。控制閥18一方面與壓力介質泵19，另一方面與油箱20相連。
在圖2所示的開關位置(中性位置)，所有四個連接在控制閥18上的接頭都被封閉。因此，調節裝置3是液壓閉鎖的，并保留其所占據的內置件和葉輪5的位置關系。在控制閥18的開關位置I，壓力腔7a-7d經孔9a-9d、環形槽10、壓力通道14和管17由壓力介質泵19加載。同時壓力腔8a-8d經孔11a-11d、環形槽12、壓力通道13和控制管16向油箱20卸載。通過在壓力腔7a-7d中建立壓力和同時卸去壓力腔8a-8d中的壓力，圖1所示的內置輪沿逆時針方向相對于葉輪轉動。在控制閥18的開關位置II，控制管16與壓力介質泵19相連，控制管17與油箱20相連。因此，壓力腔8a-8d經上述的導油通道用壓力加載，和壓力腔7a-7d卸載。因此，內置件2相對于葉輪5沿順時針方向轉動。
如圖1和圖3的放大局部圖所示，葉輪5的腹板6a-6d分別用其端側密封地貼在內置件2的內圓周面21上。內置件的腹板4a-4d用其沿圓周方向拱起的端側23密封地貼在葉輪5的內周面24上。在內周面24上加工有多個軸向延伸的槽25。這些槽在本實施例中設計成橫截面為矩形的縱向槽。其它的橫截面形狀，例如梯形橫截面、三角形橫截面或圓形橫截面毫無疑問也是可以的。槽25沿軸向在壓力腔7a-7d和8a-8d的整個寬度和腹板4a-4d，6a-6d上延伸。這些槽以規則的間距分布在圓周上。在這一實施例中，寬度b和間距d這樣選擇，即在每一壓力腔中設置大約30個槽。用間距d來設定相鄰槽的兩個相鄰側壁之間的距離。這一距離為分別密封地貼在腹板端側23上的周面上剩余的腹板26的寬度。端側23的寬度D或弧長和槽的寬度b以及間距d在這一實施例中是這樣相互協調的，即分別有約10個槽25由端側23覆蓋。
槽的寬度b在本實施例中約為0.75mm。然而，槽的寬度b在約0.5mm和1mm之間變化也是不成問題的。槽25沿徑向方向的深度在本實施例中為約0.35mm。然而，該深度在約0.2-0.5mm之間的范圍變化也是不成問題的。槽25在本實施例中具有大體為矩形的橫截面。而將該槽設計成具有大體半圓形的橫截面，其開口范圍向著內腔略呈錐形也是不成問題的。
權利要求
1.相對于傳動輪(5)，尤其是內燃機的凸輪軸改變軸(11)的相對旋轉位置的裝置，具有一可用液壓加載的調節裝置(3)，該裝置具有兩個相互作用的壓力腔(7a-7d，8a-8d)，它們分別由與軸相連的內置件(2)和與傳動輪相連的調節裝置的葉輪(5)構成，并在壓力腔的壁部分別至少具有一個槽(25)，其特征在于，槽(25)成形在葉輪(5)的徑向外周面(24)中。
2.按照權利要求1的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，在每個壓力腔(7a-7d，8a-8d)中，在整個圓周的周面(24)中加工有多個槽(25)。
3.按照權利要求1或2的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)按規則的間距加工在周面(24)中。
4.按照權利要求3的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)沿軸向在壓力腔(7a-7d，8a-8d)的整個寬度B上延伸。
5.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)設計為軸向延伸的槽。
6.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的寬度b和間距d選擇成，分別至少有兩個槽由內置件(2)的腹板(4a-4d)的相鄰端面(23)覆蓋。
7.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)沿周向的寬度b小于內置件相鄰腹板(25)的寬度D的1/5。
8.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的間距d小于內置件的相鄰腹板(4a-4d)的寬度d的1/5。
9.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽沿周向的寬度b小于葉輪相鄰腹板(4a-4d)的寬度D的1/10。
10.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的間距d小于內置件的相鄰腹板(4a-4d)的寬度D的1/10。
11.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，葉輪(5)設計為燒結件，槽(25)在燒結過程中一同形成。
12.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的寬度b小于等于1mm。
13.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的寬度b大于等于0.5mm。
14.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的深度小于等于0.5mm。
15.按照上述權利要求之一的相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的裝置，其特征在于，槽(25)的深度大于等于0.2mm。
全文摘要
相對于傳動輪改變軸的相對旋轉位置的本發明裝置具有一個調節裝置,調節裝置的兩個相互作用的壓力腔可用壓力介質泵加載。調節裝置由一個帶腹板的內置件組成。在朝向內置件的腹板的葉輪的周面中加工有多個軸向延伸的槽,這些槽用來容納由壓力介質帶入壓力腔中的臟顆粒。
文檔編號F01L1/344GK1243911SQ99111850
公開日2000年2月9日 申請日期1999年7月30日 優先權日1998年8月1日
發明者B·尼塔默, A·克內希特 申請人:F·波爾希名譽工學博士公司, 液壓環股份有限公司