[发明专利]用于将凸轮轴调节器与凸轮轴的凸轮轴端部连接的固定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将凸轮轴调节器与凸轮轴的凸轮轴端部连接的固定装置。

背景技术

凸轮轴调节器在内燃机中用于改变燃烧室气门的配气相位，以便可以将曲轴与凸轮轴之间的相位关系在限定的角度范围内、在最大的提前位置与最大的滞后位置之间可变地构造。配气相位与当前的负载和转速的匹配降低了油耗和排放。为了这个目的，将凸轮轴调节器整合到动力总成系统中，通过该动力总成系统将扭矩从曲轴传递到凸轮轴上。该动力总成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可以加载以液压介质的彼此相对作用的压力室。驱动元件和从动元件同轴地布置。通过填充和排空各压力室来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旋转作用的弹簧将驱动元件相对于从动元件沿有利方向挤压。这种有利方向可以与扭转方向同向或反向。

液压凸轮轴调节器的一种结构形式是叶片式调节器。叶片式调节器具有定子、转子和带有外齿部的驱动轮。转子构造为大多能与凸轮轴抗相对转动地(drehfest)连接的从动元件。驱动元件包含定子和驱动轮。定子和驱动轮抗相对转动地相互连接或为此备选地彼此一体式地构造。转子与定子同轴地布置并且布置在定子的内部。转子和定子利用其径向延伸的叶片形成相对作用的油室，这些油室可以通过油压加载并且能够实现定子与转子之间相对转动。叶片要么与转子或定子一体式地构造，要么作为“插入的叶片”布置在转子或定子的为此设置的槽内。此外，叶片式调节器具有各种各样不同的密封盖。定子和密封盖通过多个连接螺栓彼此锁定。

液压凸轮轴调节器的另一种结构形式是轴向柱塞式调节器。在这种情况下，通过油压使移动元件轴向移动，该移动元件通过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种结构形式是具有三轴传动装置(例如行星传动装置)的机电式凸轮轴调节器。在此，其中一根轴形成驱动元件，而第二轴形成从动元件。通过第三轴，可以借助伺服装置、例如电动机或制动器向系统输送旋转能量或从系统输出旋转能量。附加地可以布置有对驱动元件与从动元件之间的相对转动进行支持或复位的弹簧。

DE 10 2009 051 309 A1示出一种用于凸轮轴调节器的设备，其中，凸轮轴调节器以其轮毂相对凸轮轴的止挡元件止挡，并且通过固定元件实现凸轮轴调节器与凸轮轴之间的轴向拉紧。固定元件在这种情况下构造为锁紧螺母。

WO 2007/082600示出一种借助中央阀固定在凸轮轴上的凸轮轴调节器。中央阀包括可以轴向运动的控制活塞，该控制活塞通过与其对齐的中央磁铁来操作。

EP 1 544 419 A1示出一种利用无阀功能的中央螺栓固定在凸轮轴上的凸轮轴调节器。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于将凸轮轴调节器与凸轮轴的凸轮轴端部连接的固定装置，该固定装置能够将凸轮轴调节器特别节省空间且可靠地固定在凸轮轴上。

用于将凸轮轴调节器与凸轮轴的凸轮轴端部连接的固定装置，其中，凸轮轴调节器具有与凸轮轴端部通过固定螺栓连接的轮毂，根据本发明以如下方式来解决该任务，即，轮毂具有内锥形面，该内锥形面从凸轮轴调节器离开地变细并在该内锥形面与固定螺栓之间固定有夹紧元件，其中，固定螺栓将轮毂与凸轮轴端部通过夹紧元件拉紧。

由此实现的是，在拧紧固定螺栓时，内锥形面将力分成径向和轴向的力矢量。为了获得像现有技术中那样的轴向力矢量所需的预紧力而进一步拧紧固定螺栓，由此该固定螺栓在其长度上被更多地延展并因此提供用以在使用寿命上抵抗收缩性所需的弹性。通过内锥形面的角度可以限定期望的预紧力。夹紧元件被设置成用于在固定螺栓与内锥形面之间夹紧，并且在拉紧该装置期间通过径向的力矢量被扩宽。该夹紧支持了固定装置的螺栓连接的抗相对转动强度。

内锥形面优选在周向上闭合地构造，但可以通过凹部、例如槽或凹口被中断。作为内锥形面的备选也可以使用将力分成轴向和径向的力矢量的其他表面形状、例如拱曲面。

在本发明的一种设计方案中，夹紧元件构造为环或套筒。夹紧元件优选在其外周面上具有与轮毂的内锥形面互补地构造的外锥形面。外锥形面优选在周向上闭合地构造成，但可以通过凹部、例如槽或凹口被中断。此外，环在周向上可以是闭合的或由缝隙中断的，其中，通过缝隙有利地提高了夹紧元件的弹性。有利地，夹紧元件构造为锥体。