[发明专利]用于可变地调整内燃机换气阀控制时间的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于可变地调整内燃机换气阀控制时间的装置，其具有内部转动件和外部转动件，其中，一个部件与凸轮轴抗扭连接、另一个部件与曲轴传动连接，其中，外部转动件可转动地支承在内部转动件上，并且在外部转动件上构成至少一个通过侧壁和内部转动件限制的液压室，其中，内部转动件包括轮毂件和至少一个叶片，并且，内部转动件的叶片延伸到每个液压室内并将该液压室分成两个彼此相对作用的压力室，其中，在内部转动件或者外部转动件的面向另一部件的面上构成槽，槽内设置密封条，并且在槽的槽底与密封条之间设置弹簧件，该弹簧件将密封条压向另一部件的对立面。

背景技术

这种类型的装置在现有技术中早已公开。例如US 6.484.678 B2介绍了一种解决方案，其中，内部转动件通过中心螺栓与内燃机的凸轮轴螺栓连接。外部转动件通过链条或者通过齿轮皮带与曲轴作用连接并可向内部转动件转动地支承在内部转动件上。此外，外部转动件具有在切向上相距的颚板，颚板从外部转动件的径向内置圆周面径向向内延伸。颚板的径向内置限制面处于内部转动件上并因此作为支承面使用。此外，通过颚板确定出外部转动件上的空隙，该空隙通过内部转动件和两个侧壁得到压力密封的封闭并因此作为液压室使用。在内部转动件与外部转动件之间(通过外部液压加载控制)引起相对旋转运动。就此而言，内部转动件作为叶轮构成，该叶轮由一个轮毂件和与其整体构成的叶片组成。叶片连接在轮毂件的外部圆周面上并在径向上向外延伸。此外，每个叶片嵌入液压室内并将其分成两个彼此相对作用的压力室。通过各压力室的相应加载，可以使内部转动件相对于外部转动件在“提前止动”直至“滞后止动”之间进行调整。

这种装置的另一实施方式例如在DE 198 08 618 A1、DE 199 51391 A1和DE 102 53 496 A1中有所介绍。这里与第一实施方式的区别在于，内部转动件的单个或多个叶片和轮毂件单独加工。叶片设置在叶片槽内，后者在轮毂件的外壳面上构成。叶片将液压室分别分成两个彼此相对作用的压力室。通过液压室各段的相应加载，可以使内部转动件相对于外部转动件在“提前止动”直至“滞后止动”之间进行调整。作为对这种实施方式的替代，叶片槽也可以装在外部转动件的内表面上并将叶片设置在那里。

为确保将叶片径向向外压在液压室的径向外置末端上，以便因此将液压室的两个段借助叶片密封隔开，DE 199 63 094 A1、DE 198 08619 A1和DE 199 14 047 A1公开了在携带叶片的叶片槽的叶片槽底内设置一个板式弹簧件，该板式弹簧件给叶片施加径向向外的力。

这些装置的问题在于这种情况，即在液压室的压力室之间或在对立的“相邻液压室的压力室”之间会流过相当高的泄漏流。其中，油从处于较高压力下的压力室通过叶片与外部转动件之间的间隙或通过内部转动件与外部转动件之间的间隙在支承部位的区域内流向处于较低压力下的各压力室。

虽然减小间隙可以减少泄漏，但增加了摩擦并由于较小的公差增加了加工成本并因此使本身的加工费用更高。

这个问题的解决方案在US 6.484.678中有所介绍。在叶片径向外置的面上和在外部转动件支承面的区域内，构成基本上轴向分布的径向槽。在这些槽内设置密封条，密封条借助弹簧件压向各个另一部件的相对面。弹簧件一面支承在槽的槽底上、另一面支承在密封条上。因此内部转动件与外部转动件之间的间隙得到封闭并降低泄漏。

虽然利用这种解决方案已经可以达到提高装置效率的目的，但泄漏损失一如既往仍是这种装置的问题。这种泄漏另外由此产生，即液压油从一个压力室渗入携带密封条的槽内并通过槽底流向另一个压力室。特别是在凸轮轴上具有高反应力矩的情况下，这种泄漏途径导致凸轮轴与曲轴之间不稳定的相位。

泄漏状况是这种装置的一个重要标准，因为从中要同时确定尺寸、即调节装置的安装空间和重量并由此影响阀门、油泵等的设计。

上述解决方案方面的缺点是，在相位的中间位置上在槽内会出现增加的泄漏，在那里密封条处于液压室两个区域之间的交替的压力负荷下。在此方面，密封条在槽内交替翻倒，从而会导致泄漏增加。特别是在具有大量液压室和叶片的情况下，其中的泄漏损耗累加到一个可观的数量级。

虽然通过减小槽和密封条的公差尺寸或通过提高泄漏间隙内的摩擦系数可以达到降低内部泄漏的目的，但是在此方面所需的加工精度却导致显著增加制造成本，为此尚无可取的途径从根本上改善泄漏行为、特别是调节装置内部的泄漏形为。附加的密封件也增加了成本，除此之外还以不利的方式增加了调节装置的重量。

发明内容