带有用于改变凸轮轴相对于曲轴的相对角位置的设备的内燃机

摘要

本发明涉及带有用于改变内燃机的凸轮轴（3）相对于曲轴的相对角位置的设备（2）的内燃机（1），其中，设备（2）包括由曲轴驱动的带有壳体元件（5）的驱动元件（4），其中，驱动元件（4）连同壳体元件（5）在内燃机的运行中绕轴线（a）旋转并且其中设备（2）至少部分由内燃机（1）的壳体（6）围绕。为了改善内燃机的壳体罩中的油交换和阻止颗粒在壳体罩中的沉积，本发明设置如下，即，壳体元件（5）设有至少一个流体输送元件（7），其中，流体输送元件（7）用于并且适于输送流体。

说明书

技术领域

本发明涉及带有用于改变内燃机的凸轮轴相对于曲轴的相对角位 置的设备的内燃机，其中，该设备包括由曲轴驱动的带有壳体元件的 驱动元件，其中，驱动元件连同壳体元件在内燃机的运行中绕轴线旋 转并且其中该设备至少部分由内燃机的壳体围绕。

背景技术

在内燃机中大多使用凸轮轴调节设备，特别是那些液压式工作的。 为此，DE 198 29 049 A1和US 5 931 126公开了例子。如果凸轮轴调节 器典型地液压式地工作，那么凸轮轴调节器具有叶轮，在该叶轮中成 型有或者布置有叶片。叶片处于嵌入在外部转子中的液压室中。通过 用液压流体对液压室的各个侧面进行相应的加载，可以进行内部转子 （与凸轮轴连接）相对于外部转子在“前止挡”和“后止挡”之间的 调节。在此，通过电气式操控的方向阀门来控制液压油的流动。曲轴 的转动传输到外部转子上大多经由与外部转子抗转动连接的齿轮来进 行。

凸轮轴调节器具有由曲轴驱动的、与壳体元件连接的驱动元件， 在该壳体元件中布置有调节机构。通常由链条或由驱动齿轮驱动的驱 动元件连同壳体元件在内燃机的运行中以凸轮轴转速绕轴线旋转。在 此，凸轮轴调节器至少部分由内燃机的壳体（或者说由壳体罩）围绕。

在壳体罩中注入油直至所希望的油位高度，凸轮轴调节器运行在 该油位高度中。在油循环过小时，在壳体罩中沉积污物颗粒不利地发 生，这最终会导致凸轮轴调节器的故障。

发明内容

本发明的任务在于改进前面所提及的类型的内燃机，从而改善内 燃机的壳体罩中的油交换。因此，如下应该是可能的，即，阻止在壳 体罩中的颗粒的沉积或者至少使在壳体罩中的颗粒的沉积最小化。

本发明解决该任务的特征在于，壳体元件设有至少一个流体输送 元件，其中，流体输送元件用于并且适于输送（液压）流体。

壳体元件优选设有大量流体输送元件。在此，流体输送元件有利 地围绕壳体元件的外围等距分布地布置。

至少一个流体输送元件优选构造为接片形、叶片形或者肋形的结 构，该结构布置在壳体元件的外表面上。

壳体元件和流体输送元件优选一体式地构造，特别是构造为铸件。

壳体元件优选具有圆柱形的区段，其中，流体输送元件布置在该 区段上。依据本发明的一个实施方式，流体输送元件沿轴线方向延伸。

但也有可能的是，即，流体输送元件相对于轴线的方向有角度地 延伸，其中，该角度优选在10°和30°之间。

在内燃机的壳体和壳体元件之间优选构造有环形间隙，其中，构 造有和布置有用于输送流体（油）经过环形间隙的流体输送元件。流 体排出口可以邻接到环形间隙上，其中，构造有和布置有用于向流体 排出口输送流体的流体输送元件。

依据本发明的提案适应于凸轮轴调节器的外部壳体的特殊设计， 该外部壳体布置在内燃机的壳体罩中。

为此，处于内燃机的壳体（壳体罩）中的和在此局部地在油中运 转的凸轮轴调节器的外部壳体（壳体元件）设有肋形件或者叶轮，用 所述肋形件或者叶轮可以输送油。

凸轮轴调节器，也就是说它的外部壳体在内燃机的运行中以凸轮 轴转速绕着它的轴线运转。因此，肋形件或者叶片使处于壳体罩中的 油运动。

通过油的不断运动可以阻止处于油中的污物颗粒持续地沉积在壳 体罩中。

肋形件或者叶片可以在它们的形状上构建为使得油有针对性地输 送到内燃机的壳体罩中的或者气缸头中的油排出孔并且因此更快地将 油从壳体罩排出或者说更快地进行油交换。

在此也有可能的是，油不仅针对性地沿一个方向输送，也根据离 心泵的原理借助旋转的带肋形件的凸轮轴调节器或其壳体元件基于离 心力而泵汲。

附图说明

在图示中示出了本发明的实施例。其中：

图1示出剖面式画出的带有凸轮轴调节器和围绕凸轮轴调节器的 壳体（壳体罩）的内燃机的一部分的侧视图；

图2依据本发明的第一实施方式在立体视图中示出不带驱动元件 的凸轮轴调节器的壳体元件；

图3依据本发明的第二实施方式在立体视图中示出不带驱动元件 的凸轮轴调节器的壳体元件；

图4示出剖面式画出的带有在第一实施方式中由壳体罩围绕的凸 轮轴调节器的壳体元件的内燃机的一部分的前视图（在轴线方向上观 察）；

图5在依据图4的图中示出在第二实施方式中的内燃机的一部分。

具体实施方式

在图1中画出了内燃机（汽油机）1的一部分，更确切地说，经 由凸轮轴调节器2驱动的凸轮轴3的驱动装置的部分。凸轮轴调节器 用于改变凸轮轴2相对于未示出的内燃机1的曲轴的相对角位置。

凸轮轴调节器2具有驱动元件4，该驱动元件在其外周面上具有 齿部12，经由该齿部建立与未示出的内燃机的曲轴的抗转动的连接。 驱动元件4具有呈法兰状的密封盖13，驱动元件利用该密封盖与凸轮 轴调节器2的其它结构元件并且特别是与壳体元件5连接，在该壳体 元件中安置有凸轮轴调节器2的重要部件。

凸轮轴调节器2具有典型的结构，使得在细节方面例如可以参考 上面所提及的US 5 931 126。

凸轮轴调节器2支承在内燃机1的区段中，也就是说在内燃机1 中支承有凸轮轴3并且在该凸轮轴上又支承有凸轮轴调节器2的驱动 元件4。针对凸轮轴3，在内燃机中在用附图数字14标识的位置上构 造有凸轮轴轴承，该凸轮轴轴承使在发动机1中旋转地支承凸轮轴3 成为可能。

凸轮轴调节器2由壳体6围绕，该壳体旋紧在发动机组上并且该 壳体在下面标称为壳体罩。在内燃机的运行中，凸轮轴调节器2围绕 轴线a以凸轮轴转速旋转。在此，凸轮轴调节器2的旋转对称的壳体 元件5由壳体罩6围绕，从而使得在壳体元件5的圆柱形的区段8和 壳体罩6之间存在环形间隙9。

重要的是，壳体元件5设有至少一个流体输送元件7，其中，流 体输送元件7用于并且适于输送（液压）流体。这在依据图1的实施 例中具体地意味如下，即，在圆柱形区段8的区域中的壳体元件5的 外围上均匀地布置有一定数量的呈肋形的流体输送元件7。

图2和图3示出凸轮轴调节器2的壳体元件5的可能的实施方式。

依据图2，流体输送元件7，也就是说肋形件或者说接片在轴线方 向a上分布，由此，可以实现在壳体元件5的在周向上的流体输送。

在依据图3的解决方案中，相对于轴线a有角度地布置流体输送 元件7（角度α在图1中绘出）。因此，在壳体元件5旋转时，不仅在 周向上而且在轴线方向上a也发生流体输送。

在图4中可观察到内燃机的实施方式，其该实施方式中，壳体罩 6围绕凸轮轴调节器2的壳体元件5，其中，在壳体罩6中注入油直至 油位高度11。在内燃机的运行进而随之产生的壳体元件5的旋转中（顺 时针地），通过流体输送元件7使油沿着箭头方向经过环形间隙9地 输送，由此到达流体排出口10。在这个解决方案中，流体排出口10处 于油位高度11之上。旋转的壳体元件5因此根据离心泵的类型工作。

依据图5也可以设置的是，流体排出口10位于油位高度11之下。 但结合图4所描述的工作方式保持不变。

布置在凸轮轴调节器2的壳体元件5的外表面上的肋形件7（流 体输送元件）在内燃机的运行中使在壳体罩6中的油运动。由此阻止 污物颗粒在壳体罩中聚集和沉积。

在此，肋形件7的形状可以如此地选择，即，可以有目的地在所 希望的方向上输送或泵汲油。相对于轴线a有角度α地布置肋形件7 （参见图1）可以产生所希望的输送方向。为此，肋形件7在凸轮轴调 节器2旋转时浸入到油中。

肋形件7可以通过烧结、浇注、铣削或者成型来制造。优选地， 肋形件在壳体元件的浇注时一同模制并且因此与壳体元件5一体式地 构造。

肋形件7可以处于凸轮轴调节器的壳体元件5的所有的面上。除 了凸轮轴调节器定子的优选设置的圆柱形外周面8外，为此特别地考 虑凸轮轴调节器的弹簧盖、前盖和密封盖。

附图标记

1内燃机

2设备（凸轮轴调节器）

3凸轮轴

4驱动元件

5壳体元件

6壳体（壳体罩）

7流体输送元件（肋形件，叶片）

8圆柱形区段

9环形间隙

10流体排出口

11油位高度

12齿部

13密封盖

14凸轮轴轴承

a轴线

α角度