在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的分開式的轉(zhuǎn)子中的凸輪軸定中心部的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種根據(jù)葉片室類型的用于內(nèi)燃機的凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)，其具有定子(2)和能夠相對于定子(2)扭轉(zhuǎn)的、由多個彼此連接的轉(zhuǎn)子件(4、5、6)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子(3)，其中，轉(zhuǎn)子(3)能夠抗相對轉(zhuǎn)動地與內(nèi)燃機的凸輪軸(7)連接，并且第一轉(zhuǎn)子件(4)以如下方式設(shè)計，即，在運行狀態(tài)下凸輪軸(7)在貼合在第一轉(zhuǎn)子件(4)上的情況下被支撐，其中，第一轉(zhuǎn)子件(4)借助燒結(jié)流程制造，并且借助非切削的加工過程對第一轉(zhuǎn)子件(4)的至少一個支撐凸輪軸(7)的第一支撐面(9)在幾何上進(jìn)行調(diào)整，以及還涉及一種用于制造這種凸輪軸調(diào)節(jié)器(1)的轉(zhuǎn)子(3)的方法。
【專利說明】
在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器的分開式的轉(zhuǎn)子中的凸輪軸定中心部
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機動車(例如轎車、載重車輛、公交車輛或農(nóng)用的商用車輛)的內(nèi)燃機(例如汽油或柴油發(fā)動機)的(液壓)凸輪軸調(diào)節(jié)器。凸輪軸調(diào)節(jié)器根據(jù)葉片室類型實施并且因此具有定子以及能夠相對于定子扭轉(zhuǎn)的、由多個彼此連接的轉(zhuǎn)子件構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，其中，轉(zhuǎn)子能夠抗相對轉(zhuǎn)動地(drehfest)與內(nèi)燃機的凸輪軸連接，并且以如下方式設(shè)計第一轉(zhuǎn)子件，即，在運行狀態(tài)下凸輪軸在貼合在第一轉(zhuǎn)子件上的情況下被支撐。本發(fā)明還涉及一種用于制造用于這種凸輪軸調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)子的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公知了凸輪軸調(diào)節(jié)器的不同的實施方案和在這些凸輪軸調(diào)節(jié)器中使用的轉(zhuǎn)子。例如，德國的公開文獻(xiàn)DE 10 2009 053 600A1公開了一種轉(zhuǎn)子，其尤其用于凸輪軸調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子基體，轉(zhuǎn)子基體具有帶中央供油部的轂形件、至少一個徑向布置在轂形件上的葉片以及在每個葉片兩側(cè)地延伸穿過轂形件的、與中央供油部在流動技術(shù)上相連接的油通道，其中，轉(zhuǎn)子基體沿著分隔平面被分開并且具有兩個基體件。
[0003]此外，德國的公開文獻(xiàn)DE 10 2009 031 934A1還公開了一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有定子和布置在定子中的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有葉片，葉片分別布置在定子與轉(zhuǎn)子之間形成的腔室中。葉片將它們相應(yīng)的腔室分成兩個子腔室，其中，經(jīng)由油通道能為每個子腔室輸送加壓油，并且能夠從每個子腔室排出加壓油，從而能夠通過加壓油將轉(zhuǎn)矩施加到轉(zhuǎn)子上，由此，轉(zhuǎn)子能轉(zhuǎn)動，并且因此能夠調(diào)整凸輪軸調(diào)節(jié)器。在此，轉(zhuǎn)子由金屬的基架構(gòu)建而成，基架軸向相鄰地具有由塑料制成的遮蓋物，在遮蓋物中形成了其中至少一個油通道。
[0004]在WO 2010/128976A1中公開了一種由多個組件構(gòu)成的裝配體，其包括第一粉末金屬組件，其與第二粉末金屬組件連接，其中，每個粉末金屬組件在組件之間的連接位置中具有作用表面結(jié)構(gòu)。兩個粉末金屬組件中的至少一個包括至少一個表面，在將兩個組件接合在一起之前，對表面進(jìn)行加工，其中，兩個組件借助粘接劑接合在一起。
[0005]此外，德國的公開文獻(xiàn)DE 10 2011 117 856A1公開了在液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器中具有接合密封輪廓的多件式的、接合的轉(zhuǎn)子以及與之相關(guān)的用于制造轉(zhuǎn)子的方法。
[0006]此外，WO 2009/152987A1公開了一種用于內(nèi)燃機的凸輪軸的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有能夠借助內(nèi)燃機的曲軸驅(qū)動的外部體和相對外部體內(nèi)置地布置的內(nèi)部體，外部體具有至少一個液壓腔室，內(nèi)部體能夠與凸輪軸固定連接并且具有至少一個擺動葉片，擺動葉片沿徑向方向延伸到液壓腔室中。另外在此，內(nèi)部體至少由第一和第二元件接合而成，其中，這兩個元件在相互面對的端側(cè)上分別具有至少一個如下的幾何結(jié)構(gòu)，該幾何結(jié)構(gòu)與相應(yīng)另外的元件一起形成內(nèi)部件的供油和排油線路。
[0007]另外的德國的公開文獻(xiàn)DE10 2008 028 640A1又公開了一種液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器，其根據(jù)在WO 2009/152987A1中所描述的凸輪軸調(diào)節(jié)機理運轉(zhuǎn)并且構(gòu)建。
[0008]此外，EP I 731 722A1公開了一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其具有擺動馬達(dá)轉(zhuǎn)子，擺動馬達(dá)轉(zhuǎn)子具有減少了的泄漏量，其中，轉(zhuǎn)子作為由至少兩個組件構(gòu)成的組合體系統(tǒng)來提供，并且其中，其中一個組件是遮蓋部。
[0009]然而，在這些已公知的凸輪軸調(diào)節(jié)器中是如下這樣的，S卩，安裝的轉(zhuǎn)子在支撐區(qū)域中(在支撐面上)始終要求進(jìn)行機械精加工，以便將在將在運行狀態(tài)中與凸輪軸處于連接中的支撐面調(diào)整到(具有盡可能小的公差的)期望的尺寸/期望的幾何結(jié)構(gòu)。一方面要對轉(zhuǎn)子中的針對凸輪軸定中心所設(shè)置的區(qū)段、針對凸輪軸棱邊的轉(zhuǎn)子中的退刀槽以及轉(zhuǎn)子中的針對固定相應(yīng)的金剛石片的退刀槽進(jìn)行機械精加工。這又導(dǎo)致制造流程相對復(fù)雜，由此又提尚了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的任務(wù)是，克服由現(xiàn)有技術(shù)公知的缺點，并且在盡可能少的加工步驟中以期望的幾何上的和材料上的特性來制造凸輪軸調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)子。
[0011]這根據(jù)本發(fā)明通過如下方式來解決，S卩，借助燒結(jié)流程制造轉(zhuǎn)子構(gòu)件，并且借助非切削的加工過程對第一轉(zhuǎn)子件的支撐凸輪軸的、至少一個第一支撐面在幾何上進(jìn)行調(diào)整/成形/校準(zhǔn)/調(diào)準(zhǔn)。
[0012]由此，尤其是轉(zhuǎn)子的在尺寸公差方面最重要的構(gòu)件能夠幾乎完全通過燒結(jié)流程/燒結(jié)方法來制造。在此，借助非切削的加工過程來實施對支撐面的幾何上的尺寸的調(diào)準(zhǔn)/調(diào)整/成形/校準(zhǔn)。由此，避免了借助迅速磨損的刀具來進(jìn)行的特別昂貴的切削加工步驟，由此，轉(zhuǎn)子能夠相當(dāng)?shù)统杀镜乇恢圃臁？梢匀∠麢C械精加工。
[0013]另外有利的實施方式已經(jīng)在從屬權(quán)利要求中受到保護(hù)并在下面被詳細(xì)闡述。
[0014]因此，另外有利的是，借助燒結(jié)流程的校準(zhǔn)步驟或沖壓流程對至少一個支撐面在幾何上進(jìn)行調(diào)整，利用該燒結(jié)流程也能制造出第一轉(zhuǎn)子件。借助這種校準(zhǔn)步驟使第一轉(zhuǎn)子件在支撐面的區(qū)域中被壓實，也就是說，表面地/在表面附近被壓實。對燒結(jié)件的校準(zhǔn)/校準(zhǔn)步驟(或幾何上的調(diào)整)被理解為對經(jīng)燒結(jié)的燒結(jié)多孔隙的表面進(jìn)行局部再壓實，其目的是，實現(xiàn)對在燒結(jié)流程中出現(xiàn)的扭曲進(jìn)行補償并提高尺寸精度和表面密度、表面硬度，相關(guān)的功能面(支撐面)或功能元件的表面質(zhì)量以及構(gòu)件的強度。在此，經(jīng)燒結(jié)的(第一轉(zhuǎn)子件)在與擠壓工具相似的校準(zhǔn)工具中進(jìn)行再壓實。擠壓余量在約3mm壁厚度的情況下通常為十分之幾毫米(約0.1-0.3mm)，因此，在校準(zhǔn)步驟中對燒結(jié)面的局部過度擠壓可以最高直至壁厚度的12%。由此，視轉(zhuǎn)子件的密度和材料而定地可以改善尺寸精度大約兩個公差等級(例如，針對根據(jù)DI30910-4的Sint-Dll從IS0/IT 8-9到IS0/IT 6-7)。視原材料中的孔隙密度和孔隙大小而定地可以根據(jù)壓實法(在擠壓工具中變形或滾壓)并且根據(jù)最高直至100%的可能空間填充的變形度來提高在校準(zhǔn)步驟中的再壓實。由此，使經(jīng)校準(zhǔn)的面幾乎無孔隙，并且在表面區(qū)域中的材料密度幾乎與堅固的基材的密度類似(例如，在具有約7.8g/cm3的鋼的情況下)。
[0015]因此，在校準(zhǔn)步驟中并不發(fā)生如在常規(guī)的燒結(jié)過程中對整個所要制造的部分/轉(zhuǎn)子件進(jìn)行壓實，而是僅在表面上進(jìn)行壓實。由此，在表面/支撐面上對材料進(jìn)行壓實，以便在那里最高直至100%地實現(xiàn)消除孔隙。在此，尺寸公差明顯下降到2%以下。通過在燒結(jié)流程本身中或在單獨的沖壓流程中進(jìn)行校準(zhǔn)進(jìn)一步減少了制造花費以及制造成本。
[0016]此外，有利的是，至少一個第一支撐面是/構(gòu)造有第一轉(zhuǎn)子件的沿徑向方向支撐凸輪軸的內(nèi)圓周面，其中優(yōu)選地，在幾何上調(diào)整/成形/校準(zhǔn)第一轉(zhuǎn)子件的內(nèi)圓周面的直徑。由此，能夠使轉(zhuǎn)子相對于凸輪軸實現(xiàn)精確的徑向定位。
[0017]此外，如果轉(zhuǎn)子的多個轉(zhuǎn)子件沿軸向方向或沿徑向方向彼此嵌套地布置，那么就能夠想到轉(zhuǎn)子的特別節(jié)省空間的設(shè)計方案。
[0018]此外，適宜的是，轉(zhuǎn)子具有沿軸向方向支撐凸輪軸的第二轉(zhuǎn)子件，其中，第一轉(zhuǎn)子件與第二轉(zhuǎn)子件抗相對轉(zhuǎn)動地連接。由此，能夠使轉(zhuǎn)子相對于凸輪軸，例如相對凸輪軸的端側(cè)實現(xiàn)徑向和軸向的定位。
[0019]此外，聯(lián)系上下文也有利的是，第二轉(zhuǎn)子件同樣借助燒結(jié)流程來制造，其中，借助在該燒結(jié)流程中的校準(zhǔn)步驟或在沖壓流程中對第二轉(zhuǎn)子件的至少一個第二支撐面在幾何上進(jìn)行調(diào)整/成形/校準(zhǔn)。由此，這也特別準(zhǔn)確地在幾何上能夠設(shè)計出/能夠制造出其他的第二轉(zhuǎn)子件。
[0020]也特別有利的是，對第二轉(zhuǎn)子件在其寬度和/或平整度方面在幾何上進(jìn)行調(diào)整/校準(zhǔn)/成形。于是就能夠特別準(zhǔn)確地調(diào)整第二轉(zhuǎn)子件的朝向凸輪軸的、第二支撐面以及背對該第二支撐面的端面。
[0021]此外也有利的是，用于提高第一轉(zhuǎn)子件與凸輪軸之間的和/或第一與第二轉(zhuǎn)子件之間的摩擦力的金剛石片容納在至少一個第一支撐面和/或至少一個第二支撐面上。由此，可以在運行中進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子與凸輪軸之間的貼合力。
[0022]聯(lián)系上下文特別有利的是，金剛石片置入在第一轉(zhuǎn)子件中的留空部和/或第二轉(zhuǎn)子件中(的留空部中)。由此，金剛石片能夠特別節(jié)省空間地被整合，其中，尤其使軸向尺寸保持不變。
[0023]在此，該留空部可以以有利的方式借助燒結(jié)流程的校準(zhǔn)步驟或沖壓流程來通過如下方式進(jìn)行幾何上的成形，為此，使相應(yīng)的轉(zhuǎn)子件僅在表面上的該留空部的區(qū)域中被壓實并且由此形成幾何上的留空部。由此能夠?qū)崿F(xiàn)的是，確保了留空部的特別精確的尺寸，并由此尤其是安裝薄的金剛石片。
[0024]此外，本發(fā)明還包括用于制造根據(jù)前述實施例中任一項描述的凸輪軸的轉(zhuǎn)子的方法，其中，該方法(至少)包括以下步驟:
[0025]a)燒結(jié)第一轉(zhuǎn)子件以及
[0026]b)校準(zhǔn)第一轉(zhuǎn)子件的至少一個第一支撐面，該第一支撐面被設(shè)置成用于支撐內(nèi)燃機的凸輪軸，其中，通過非切削的加工(在校準(zhǔn)步驟中)對至少一個第一支撐面在幾何上進(jìn)行調(diào)整。
[0027]由此也能夠特別有效地設(shè)計出方法/制造方法。聯(lián)系上下文又特別有利的是，非切削的加工步驟/校準(zhǔn)步驟包括沖壓或燒結(jié)過程，由此，第一轉(zhuǎn)子件在表面上被壓縮/壓實。典型地，在用于獲得坯料的燒結(jié)中壓實大約為90%。然后在爐中進(jìn)行再壓實，由此最后實現(xiàn)了約98 %的壓實，其中，在密度為例如6.8至7.1g/cm3/例如7g/cm3的情況下實現(xiàn)了約2 %的公差。然后緊接著通過如下方式進(jìn)行校準(zhǔn)步驟，即，在校準(zhǔn)步驟中對第一轉(zhuǎn)子件的表面在此是第一支撐面的區(qū)域中進(jìn)行壓實。由此產(chǎn)生了表面更致密的材料，在那里能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎100%的多孔隙性消除。由此，明顯改善了支撐面的局部硬度和幾何尺寸。
【附圖說明】
[0028]現(xiàn)在接下來借助附圖中的多個實施方式來闡述本發(fā)明。其中:
[0029]圖1示出根據(jù)第一實施方式的根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸調(diào)節(jié)器的前視圖，其中，在裝配在凸輪軸上的狀態(tài)下從在運行狀態(tài)下背對凸輪軸的側(cè)示出凸輪軸調(diào)節(jié)器；
[0030]圖2示出沿著在圖1中以I1-1I標(biāo)記的剖線的縱向剖面，該剖線延伸穿過凸輪軸調(diào)節(jié)器/凸輪軸的轉(zhuǎn)動軸線；
[0031]圖3示出在根據(jù)圖1和2的凸輪軸調(diào)節(jié)器中使用的、多件式的轉(zhuǎn)子的等軸圖，其中，轉(zhuǎn)子按照三明治結(jié)構(gòu)形式(多個軸向嵌套地布置的轉(zhuǎn)子件)設(shè)計而成；
[0032]圖4示出根據(jù)圖3的多件式的轉(zhuǎn)子的等軸圖，其中，轉(zhuǎn)子被剖開/對半分開，并且在所示的分隔平面中尤其指明了不同的轉(zhuǎn)子件彼此貼合；
[0033]圖5示出在圖3中所示的多件式的轉(zhuǎn)子的等軸的分解圖，其中，尤其能夠看到被引入到各自的轉(zhuǎn)子件中的油通道的設(shè)計方案；
[0034]圖6示出穿過根據(jù)另外的第二實施方式的根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸調(diào)節(jié)器的縱向剖面，其中，示出了在裝配在凸輪軸上的狀態(tài)下的凸輪軸調(diào)節(jié)器，并且沿著如下平面被剖開，在該平面中也延伸有凸輪軸調(diào)節(jié)器/凸輪軸的轉(zhuǎn)動軸線；
[0035]圖7示出在圖6中以VII標(biāo)記的區(qū)域中的詳細(xì)視圖，其中，尤其能夠看到增強凸輪軸與轉(zhuǎn)子構(gòu)件之間的貼合力的金剛石片的布置；
[0036]圖8示出分開式的/對半分開的轉(zhuǎn)子的等軸圖，該轉(zhuǎn)子如在根據(jù)圖6的實施方式的凸輪軸調(diào)節(jié)器中使用，其中，在所示的分隔平面中又能夠看到三明治式地嵌套的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)；
[0037]圖9示出轉(zhuǎn)子的等軸的分解圖，該轉(zhuǎn)子如在根據(jù)圖6的凸輪軸調(diào)節(jié)器的實施方式中使用，其中，尤其指明了第一與第二轉(zhuǎn)子件之間的金剛石片的定位；
[0038]圖10示出穿過根據(jù)另外的第三實施方式的根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸調(diào)節(jié)器的縱向剖面，其中，凸輪軸調(diào)節(jié)器沿著如下平面被剖開，在該平面中也延伸有凸輪軸/凸輪軸調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)動軸線，并且又已經(jīng)裝配在凸輪軸上，其中，轉(zhuǎn)子根據(jù)洋蔥皮原理構(gòu)建有徑向嵌套結(jié)構(gòu)；
[0039]圖11示出裝入在根據(jù)圖10的實施方式中的、徑向嵌套的轉(zhuǎn)子的等軸圖；
[0040]圖12示出分開式的/對半分開的根據(jù)圖11的轉(zhuǎn)子的等軸視圖，其中，在所示的分隔平面中再次能夠看到不同的轉(zhuǎn)子件彼此間的布置；
[0041]圖13示出根據(jù)圖11和12的轉(zhuǎn)子的等軸的分解圖，其中，在此尤其指明了不同的轉(zhuǎn)子件的設(shè)計方案。
[0042]這些圖僅是示意性的，并且僅用來理解本發(fā)明。相同的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
【具體實施方式】
[0043 ]如結(jié)合圖1至13表明的不同的實施方式始終示出了針對機動車，例如轎車、載重車輛、公交車輛或農(nóng)用的商用車輛的內(nèi)燃機(汽油或柴油發(fā)動機)的根據(jù)本發(fā)明的液壓凸輪軸調(diào)節(jié)器I，其中，凸輪軸調(diào)節(jié)器I根據(jù)葉片室類型/根據(jù)葉片室結(jié)構(gòu)形式設(shè)計而成。凸輪軸調(diào)節(jié)器I根據(jù)該凸輪軸調(diào)節(jié)器的葉片室結(jié)構(gòu)形式具有定子2以及能夠相對于定子2扭轉(zhuǎn)的、由多個彼此連接的轉(zhuǎn)子件4、5和6構(gòu)成的轉(zhuǎn)子3。在此，轉(zhuǎn)子3以能扭轉(zhuǎn)的方式支承在定子2內(nèi)部。在例如也在圖2中示出的運行狀態(tài)中，轉(zhuǎn)子3(抗相對轉(zhuǎn)動地)與內(nèi)燃機的凸輪軸7連接。為此目的，使用了居中地探伸到轉(zhuǎn)子3中/探伸穿過轉(zhuǎn)子3的緊固機構(gòu)8，該緊固機構(gòu)一方面固定地貼靠在轉(zhuǎn)子件4至6的其中一個上，另一方面與凸輪軸7固定連接。
[0044]在此，緊固機構(gòu)8被設(shè)計為中央閥/中央閥螺栓，其除了將轉(zhuǎn)子3緊固在凸輪軸7的端部區(qū)域上之外也被設(shè)計成用于導(dǎo)入和導(dǎo)出輸送到凸輪軸調(diào)節(jié)器I中的引起對凸輪軸調(diào)節(jié)器I的調(diào)節(jié)的加壓流體。定子2又優(yōu)選借助牽引機構(gòu)傳動裝置，亦即鏈傳動裝置，對此替選地也借助皮帶傳動裝置地與內(nèi)燃機的曲軸抗相對轉(zhuǎn)動地聯(lián)接。因此，可以依賴于定子2與轉(zhuǎn)子3之間的扭轉(zhuǎn)位置來實現(xiàn)對內(nèi)燃機的氣門開啟時間的調(diào)節(jié)。此外，至少以如下方式設(shè)計轉(zhuǎn)子3的第一轉(zhuǎn)子件4，即，使其在運行狀態(tài)下沿徑向方向支撐凸輪軸7。
[0045]第一轉(zhuǎn)子件4借助燒結(jié)流程來制造，其中，借助非切削的加工過程來對第一轉(zhuǎn)子件4的至少一個沿徑向或軸向的方向支撐凸輪軸7的第一支撐面9進(jìn)行幾何上的調(diào)整/校準(zhǔn)。
[0046]此外，如能夠在圖3和4中很好地看到的是，轉(zhuǎn)子三件式地設(shè)計，其中，該轉(zhuǎn)子沿軸向方向并排(嵌套地)布置有三個轉(zhuǎn)子件4至6，在下面被稱為第一轉(zhuǎn)子件4、第二轉(zhuǎn)子件5和第三轉(zhuǎn)子件6。因此，轉(zhuǎn)子3具有軸向嵌套結(jié)構(gòu)。
[0047]轉(zhuǎn)子3根據(jù)葉片室結(jié)構(gòu)形式構(gòu)造有多個葉片10用于構(gòu)造出葉片室。這些葉片10沿徑向方向向外從轉(zhuǎn)子3的外圓周面凸出，并且探伸進(jìn)入到定子2中。在此，每個葉片10探伸到各自的、在定子2中形成的腔室/工作腔室中，其中，每個腔室借助在定子2上的朝轉(zhuǎn)子3的方向延伸的凸起部形成。由此，葉片10將定子2的腔室又劃分成兩個子工作腔室，它們交替地能被填充以加壓流體，并且能夠加載以壓力，以便調(diào)整轉(zhuǎn)子3相對于定子2的轉(zhuǎn)動位置。
[0048]在尤其能在圖2中很好地示出的第一實施方式中，第一支撐面9構(gòu)造為基本上呈片狀的第一轉(zhuǎn)子件4的內(nèi)圓周面。在此，經(jīng)由校準(zhǔn)/校準(zhǔn)步驟實現(xiàn)幾何上的調(diào)整。該校準(zhǔn)步驟可以直接是制造第一轉(zhuǎn)子件4的燒結(jié)流程中的一部分，或?qū)Υ颂孢x地也可以實施為沖壓流程。
[0049]校準(zhǔn)步驟(或幾何上的調(diào)整)理解為對經(jīng)燒結(jié)的燒結(jié)多孔隙的表面進(jìn)行局部再壓實，其目的是，提供對在燒結(jié)流程中出現(xiàn)的扭曲進(jìn)行補償并提高尺寸精度和表面密度、表面硬度，相關(guān)的功能面(支撐面)或功能元件的表面質(zhì)量以及構(gòu)件的強度。在此，經(jīng)燒結(jié)的(第一轉(zhuǎn)子件4)在與擠壓工具相似的校準(zhǔn)工具中進(jìn)行再壓實。擠壓余量在約3mm壁厚度的情況下通常為十分之幾毫米(約0.1-0.3_)，因此，在校準(zhǔn)步驟中對燒結(jié)面的局部過度擠壓可以是最高直至壁厚度的12%。由此，視轉(zhuǎn)子件的密度和材料而定地可以實現(xiàn)以大約兩個公差等級(例如，針對根據(jù)DI30910-4的Sint-Dll從IS0/IT 8_9至IS0/IT 6_7地)改善尺寸精度。視原材料中的孔隙密度和孔隙大小而定地可以根據(jù)壓實法(在擠壓工具中變形或滾壓)并且根據(jù)最高直至100%的可能的空間填充的變形度提高在校準(zhǔn)步驟中的再壓實。由此，使經(jīng)校準(zhǔn)的面幾乎無孔隙，并且在表面區(qū)域中的材料密度幾乎與堅固的基材的密度類似(例如，在具有約7.8g/cm3的鋼的情況下)。
[0050]因此，通過校準(zhǔn)實現(xiàn)了對在第一支撐面9的區(qū)域中的表面的壓實，由此，明顯減少了在第一支撐面9上的表面層中的多孔隙性(多孔隙性幾乎是0%)。由此，借助燒結(jié)流程首先能夠制造出第一轉(zhuǎn)子件4(制造出坯料)。隨后的大約98%的壓實在密度為6.8至7.1g/cm3/例如7g/cm3的情況下能夠經(jīng)由校準(zhǔn)步驟實現(xiàn)將第一轉(zhuǎn)子件4在幾何上調(diào)整到期望的尺寸。因此，第一轉(zhuǎn)子件4在其內(nèi)圓周面上進(jìn)行幾何上的調(diào)整/校準(zhǔn)(尤其是在此對內(nèi)圓周面的直徑進(jìn)行幾何上的調(diào)整)。
[0051]在第一轉(zhuǎn)子件4上貼靠有第二轉(zhuǎn)子件5，其基本上呈環(huán)形地設(shè)計。第二轉(zhuǎn)子件4沿軸向方向接連第一轉(zhuǎn)子件4并且與該第一轉(zhuǎn)子件抗相對轉(zhuǎn)動地連接。第二轉(zhuǎn)子件5構(gòu)造有用于凸輪軸7的軸向支撐部的第二支撐面11，相反地，第一支撐面9沿徑向方向支撐凸輪軸7。該第二支撐面11像第一支撐面9那樣也借助校準(zhǔn)步驟在幾何上進(jìn)行調(diào)整。對第二轉(zhuǎn)子件5的幾何上的調(diào)整又以如通過前述的對第一轉(zhuǎn)子件4的校準(zhǔn)步驟一樣的方式來實現(xiàn)。第二轉(zhuǎn)子件5也以燒結(jié)技術(shù)來制造/燒結(jié)。校準(zhǔn)步驟又直接是燒結(jié)流程的組成部分，然而對此替選地也可以作為沖壓流程執(zhí)行。因此，對第二轉(zhuǎn)子件5的構(gòu)造為軸向端側(cè)/端面的第二支撐面11的校準(zhǔn)同時導(dǎo)致對第二轉(zhuǎn)子件5在其寬度方面的校準(zhǔn)。同時，通過校準(zhǔn)流程也調(diào)整了沿圓周延伸的第二支撐面11的平整度。
[0052]在背對第一轉(zhuǎn)子件4的側(cè)上又將第三轉(zhuǎn)子件6與第二轉(zhuǎn)子件5抗相對轉(zhuǎn)動地連接。第三轉(zhuǎn)子件6沿軸向方向貼靠在第二轉(zhuǎn)子件5上，由此能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子3的軸向嵌套。如在圖3和4能夠很好地看到的是，轉(zhuǎn)子3的(四個)葉片10分別通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)子件4至6的部分葉片來構(gòu)成。
[0053]此外，如結(jié)合圖5能夠很好地看到的是，在轉(zhuǎn)子3中此外還引入有多個實施為油通道的流體導(dǎo)弓I通道12，其在運行狀態(tài)下使加壓流體，例如油，沿徑向方向從中央的緊固機構(gòu)8導(dǎo)引到(在轉(zhuǎn)子3與定子2之間的)相應(yīng)的子工作腔室中以及從這些子工作腔室中導(dǎo)引出來。
[0054]結(jié)合圖6地示出了凸輪軸調(diào)節(jié)器I的另外的實施方式，其將凸輪軸調(diào)節(jié)器I以如根據(jù)圖1至5的凸輪軸調(diào)節(jié)器I那樣的原理來設(shè)計，并且尤其也根據(jù)第一實施方式設(shè)計并制造轉(zhuǎn)子3。主要區(qū)別在于，在該第二實施方式中存在有增強凸輪軸7與第二轉(zhuǎn)子件5之間的貼合的金剛石片13。
[0055]該金剛石片13在其軸向端面上分別具有硬的金剛石層，金剛石層進(jìn)入到兩個構(gòu)件的材料中地被壓入到凸輪軸7的端側(cè)中以及被壓入到第二支撐面11中用來提高凸輪軸7與第二支撐面11之間的支撐力/貼合力。此外，如在圖7中能夠特別好地看到的是，金剛石片13至少部分地沿徑向方向防丟失地保持在第一轉(zhuǎn)子件4的(能夠?qū)嵤榘疾?、退刀槽或?cè)凹部的)留空部14中。留空部14被引入在第一轉(zhuǎn)子件4的朝向第二轉(zhuǎn)子件5的端面中。留空部優(yōu)選沿著轉(zhuǎn)子3的圓周延伸。金剛石片13僅容納在留空部14中的徑向靠外的區(qū)段中，而金剛石片徑向上進(jìn)一步向內(nèi)地延伸直至凸輪軸7的端側(cè)與第二支撐面11之間的貼合區(qū)域中。在該區(qū)域中在運行狀態(tài)下分別發(fā)生在凸輪軸7與金剛石片13之間在第一軸向的側(cè)上以及在金剛石片13與第二支撐面11之間在背對第一軸向的側(cè)的第二軸向的側(cè)上的貼合。留空部14在其寬度方面相應(yīng)于(在沿軸向方向的(也就是說是，在沿著凸輪軸7/凸輪軸調(diào)節(jié)器I的轉(zhuǎn)動軸線15的方向上的)延伸長度的裝入位置中相應(yīng)于)金剛石片13的寬度/厚度。由此，金剛石片13也同樣用作增強第一與第二轉(zhuǎn)子件4和5之間的貼合力的機構(gòu)。
[0056]留空部14又優(yōu)選借助校準(zhǔn)步驟在幾何上進(jìn)行調(diào)整/成形。在留空部14的區(qū)域中對第一轉(zhuǎn)子件4進(jìn)行的幾何上的調(diào)整又利用如下校準(zhǔn)步驟來實現(xiàn)，該校準(zhǔn)步驟與所描述的第一實施方式中的對第一轉(zhuǎn)子件4的調(diào)整一樣。校準(zhǔn)步驟又是燒結(jié)流程的或沖壓流程的步驟，由此，第一轉(zhuǎn)子件4在留空部14的區(qū)域中進(jìn)行表面壓實，亦即壓下了金剛石片13的寬度/厚度。
[0057]在圖8中以及在圖9中，金剛石片13的設(shè)計方案也特別好地示出。
[0058]結(jié)合圖10至13又示出了凸輪軸調(diào)節(jié)器I的另外的、第三實施方式，其中，凸輪軸調(diào)節(jié)器I如根據(jù)第一實施方式的凸輪軸調(diào)節(jié)器I那樣地實施并制造，然而，轉(zhuǎn)子3有些不同地構(gòu)建。凸輪軸調(diào)節(jié)器I的其他上述特征也適用于該凸輪軸調(diào)節(jié)器I。不同于另外兩個實施方式的轉(zhuǎn)子3地，根據(jù)該實施方式，轉(zhuǎn)子3不在軸向，而是在徑向發(fā)生嵌套。因此，轉(zhuǎn)子3基本上根據(jù)洋蔥結(jié)構(gòu)構(gòu)建。尤其如圖12中能夠很好地看到的是，轉(zhuǎn)子3又具有第一轉(zhuǎn)子件4、第二轉(zhuǎn)子件5和第三轉(zhuǎn)子件6。第一轉(zhuǎn)子件4被設(shè)計成居中的轉(zhuǎn)子件4，其沿徑向方向布置在第二轉(zhuǎn)子件5與第三轉(zhuǎn)子件6之間。第一轉(zhuǎn)子件4呈環(huán)形地設(shè)計，并且又以其被設(shè)計成內(nèi)圓周面的第一支撐面9貼靠在凸輪軸7的外部面上。該第一支撐面9又如上述的實施方式的第一支撐面9那樣地實施并制造/校準(zhǔn)。
[0059]第二轉(zhuǎn)子件5在徑向上容納/移入到第一轉(zhuǎn)子件4的內(nèi)部，第二轉(zhuǎn)子件又(按照根據(jù)圖1至9的實施方式的第二支撐面11地)設(shè)計成第二支撐面11，并且貼靠在凸輪軸7的端面上。第二轉(zhuǎn)子件5在此呈環(huán)形并且具有基本上呈方形的橫截面。第二轉(zhuǎn)子件5在其寬度方面和其平整度方面在第二支撐面11的區(qū)域中在幾何上進(jìn)行調(diào)整。第三轉(zhuǎn)子件6在徑向上于第一轉(zhuǎn)子件4之外地抗相對轉(zhuǎn)動地與該第一轉(zhuǎn)子件4連接。第三轉(zhuǎn)子件6在此尤其如在圖11至13中能夠很好地看到地構(gòu)造成容納兩個另外的轉(zhuǎn)子件4和5的殼體。在此，轉(zhuǎn)子3的葉片10僅由第三轉(zhuǎn)子件6形成。
[0060]換句話說，通過根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸調(diào)節(jié)器I設(shè)計由多個部件(第一至第三轉(zhuǎn)子件
4、5、6)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)子件4、5、6呈層式地彼此組合并連接。在此，凸輪軸定中心部(對凸輪軸7定中心)在其中一個轉(zhuǎn)子件(亦即第一轉(zhuǎn)子件4)中作為連續(xù)的柱體形的開口以期望的程度非切削地在校準(zhǔn)流程/校準(zhǔn)步驟中制成。在此，轉(zhuǎn)子3可以根據(jù)三明治原理來構(gòu)建并由二至三個層部分構(gòu)成，這些層部分彼此軸向和徑向地通過形狀鎖合(Formschluss)、力鎖合(Kraftschluss)、材料鎖合(StofTschluss)連接。至少一個轉(zhuǎn)子件4、5、6具有連續(xù)的柱體形的凹部，其被設(shè)計成用于以相應(yīng)的如直徑、寬度、硬度、表面粗糙度等特性在凸輪軸7上進(jìn)行定中心。在此，第一轉(zhuǎn)子件4的寬度相應(yīng)于凸輪軸7在轉(zhuǎn)子組合體中的定中心深度。針對凸輪軸棱邊(凸輪軸7的端面)或針對金剛石片13的固定部的必要的退刀槽在變形技術(shù)上非切削地制造為在轉(zhuǎn)子件4的凸緣側(cè)上的凹陷部/留空部14。對此替選地，轉(zhuǎn)子3也可以通過洋蔥皮原理進(jìn)行擴展，其中，在靠內(nèi)的部件中的凸輪軸定中心部非切削地通過變形、燒結(jié)或校準(zhǔn)來制造。金剛石片13可以在轉(zhuǎn)子構(gòu)件4、5之間在接合時放入在轉(zhuǎn)子組合體中，并且具有間隙或無間隙地固定在轉(zhuǎn)子3中。
[0061 ] 附圖標(biāo)記列表
[0062]I凸輪軸調(diào)節(jié)器
[0063]2 定子
[0064]3 轉(zhuǎn)子
[0065]4第一轉(zhuǎn)子件
[0066]5第二轉(zhuǎn)子件
[0067]6第三轉(zhuǎn)子件
[0068]7凸輪軸
[0069]8緊固機構(gòu)
[0070]9第一支撐面
[0071]10 葉片
[0072]11第二支撐面
[0073]12流體導(dǎo)引通道
[0074]13金剛石片
[0075]14留空部
[0076]15轉(zhuǎn)動軸線
【主權(quán)項】
1.一種用于內(nèi)燃機的、根據(jù)葉片室類型的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，所述凸輪軸調(diào)節(jié)器具有定子(2)和能夠相對于所述定子(2)扭轉(zhuǎn)的、由多個彼此連接的轉(zhuǎn)子件(4、5、6)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子(3)，其中，所述轉(zhuǎn)子(3)能夠抗相對轉(zhuǎn)動地與所述內(nèi)燃機的凸輪軸(7)連接，并且第一轉(zhuǎn)子件(4)以如下方式設(shè)計，使得所述凸輪軸(7)在運行狀態(tài)中在貼合在所述第一轉(zhuǎn)子件(4)上的情況下受支撐，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)子件(4)借助燒結(jié)流程制造，并且借助非切削的加工過程對所述第一轉(zhuǎn)子件(4)的至少一個支撐所述凸輪軸(7)的第一支撐面(9)在幾何上進(jìn)行調(diào)整。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，至少一個第一支撐面(9)借助所述燒結(jié)流程的校準(zhǔn)步驟或沖壓流程在幾何上進(jìn)行調(diào)整。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，至少一個第一支撐面(9)是所述第一轉(zhuǎn)子件(4)的沿徑向方向支撐所述凸輪軸(7)的內(nèi)圓周面，其中，優(yōu)選對所述第一轉(zhuǎn)子件(4)的內(nèi)圓周面的直徑在幾何上進(jìn)行調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(3)的多個轉(zhuǎn)子件(4、5、6)沿軸向方向或沿徑向方向彼此嵌套地布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(3)具有沿軸向方向支撐所述凸輪軸(7)的第二轉(zhuǎn)子件(5)，其中，所述第一轉(zhuǎn)子件(4)與所述第二轉(zhuǎn)子件(5)抗相對轉(zhuǎn)動地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)子件(5)同樣借助燒結(jié)流程來制造，其中，所述第二轉(zhuǎn)子件(5)的至少一個第二支撐面(11)借助沖壓流程或借助所述燒結(jié)流程的校準(zhǔn)步驟在幾何上進(jìn)行調(diào)整。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，容納有金剛石片(13)，用于提高在至少一個第一支撐面(9)和/或至少一個第二支撐面(11)上的摩擦力。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述金剛石片(13)置入在所述第一轉(zhuǎn)子件(4)的留空部(14)和/或所述第二轉(zhuǎn)子件(5)中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(I)，其特征在于，所述留空部(14)借助燒結(jié)流程的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行幾何上的成形。10.—種用于制造凸輪軸軸調(diào)節(jié)器(I)的轉(zhuǎn)子(3)的方法，所述方法包括以下步驟: a)燒結(jié)第一轉(zhuǎn)子件(4)，以及 b)校準(zhǔn)所述第一轉(zhuǎn)子件(4)的至少一個第一支撐面(9)，所述第一支撐面被設(shè)置成用于支撐內(nèi)燃機的凸輪軸(7)，其中，通過非切削的加工對至少一個第一支撐面(9)在幾何上進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號】F01L1/344GK105829664SQ201480068853
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月22日
【發(fā)明人】于爾根·韋伯
【申請人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司