具有止回阀的凸轮轴相位器的制作方法

本发明涉及用于调节机动车辆的曲轴与凸轮轴之间的相位位置的凸轮轴相位器。凸轮轴相位器具有定子、能够相对于定子旋转的转子以及形成在定子与转子之间的工作室，工作室各自被转子的叶片细分成第一子室和第二子室，其中，液压流体(油)可以施加至子室以便相对于定子调节转子。为了储存液压流体，凸轮轴相位器另外具有贮存器，该贮存器分别经由一个止回阀连接至子室，以便当在子室中的一个子室中存在负压时，液压流体从贮存器给送至该子室。

背景技术：

1、这种具有液压流体贮存器的叶片式凸轮轴相位器在现有技术中是已知的。例如，从de 10 2016 218 793a1中已知这种凸轮轴相位器。

2、在该类型凸轮轴相位器的情况下，作用在凸轮轴上的交变扭矩可以用于调节凸轮轴的旋转角度，这也称为凸轮轴扭矩致动(cta)调节。在该过程中，液压介质/液压流体被引导/抽吸到由于作用在凸轮轴上的交变扭矩而存在负压的子室中。另外地，可以使用诸如泵之类的外部液压介质供应件来调节凸轮轴的旋转角度，这也称为油压致动(opa)调节。在这种情况下，一个子室由液压介质供应件进行加压，而另一个子室连接至无压罐/贮存器，以用于排放液压介质。

3、借助于凸轮轴扭矩进行调节的优点是仅需要非常低的液压介质流量。然而，只有在作用在凸轮轴上的交变扭矩足够大的情况下，经由凸轮轴扭矩进行调节才是可能的，因为可以以较低交变扭矩实现的调节速度太低。经由油压进行调节的优点在于，即使在较低的调节速度下具有较小的调节移位，也可以容易地控制调节。然而，需要相对较大的液压介质流量，该相对较大的液压介质流量必须经由外部液压介质供应件来供应，这对于必要的安装空间具有负面影响。

4、为了避免两种类型的调节(opa和cta)的缺点，已经开发了所谓的智能相位器，智能相位器的主要优点是，智能相位器结合了opa和cta调节的原理，以便确保在减少的液压介质的量的情况下的更高的调节速度。另外，在调节期间的噪音和压力波动可以在使用智能相位器时减弱。

5、智能相位器是开放式系统，其中液压流体从贮存器中被抽吸，其缺点在于空气可能会从贮存器中抽吸，并且在凸轮轴相位器的受控位置/保持位置下液压流体也会从贮存器中抽吸。

6、然而，现有技术总是存在如下缺点：在迄今为止已知的结合了opa和cta调节原理的凸轮轴相位器中，一旦在两个子室中的一个子室中产生与环境压力相比的负压(无论多小)，液压流体就会立即从贮存器流入对应的子室中。因此，在其中子室交替地、即随着每次凸轮致动下降到低于环境压力的受控位置/保持位置中，液压流体从贮存器抽吸到子室中，根据保持位置的持续时间，这可以导致贮存器完全排空。然而，如果贮存器空了，则不再可能在没有大的振荡的情况下将凸轮轴相位器保持在某个位置，因此必须不惜一切代价避免液压流体从处于受控位置的贮存器中被吸入的影响。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是避免或者至少减轻现有技术的缺点。具体地，目标是提供一种特别坚固且在所有边界条件下、特别是在受控位置中完美起作用的凸轮轴相位器。

2、本发明的目的通过具有权利要求1的特征的凸轮轴相位器来实现。在从属权利要求中要求保护有利实施方式。

3、具体地，该目的在根据本发明的通用装置中实现，其中，止回阀被预加载成使得止回阀仅在相关联的子室中的压力下降到低于预定负压时才打开。换句话说，止回阀(逆着其打开方向)以一定预加载力被预加载，该预加载力仅允许止回阀当压力下降到低于某个限值时才打开。这意味着，当高于预定负压时，止回阀关闭，而当达到预定负压时，止回阀打开。因此，确保液压流体仅在存在足够高的负压(特别是比预定负压高的负压)的情况下才从贮存器给送到对相应的子室中。

4、这具有的优点是，预加载的止回阀可以承受对应子室中的预定负压，即保持关闭，使得防止液压流体在略微负压(子室中交替)、即特别是在受控操作的情况下从贮存器抽吸。以此方式，可以有利地避免低效的泵送，这防止了贮存器的快速排空并且导致受控操作的改进。

5、根据优选实施方式，预定负压可以在-0.15bar与-1bar之间。优选地，预定负压可以在-0.35bar与-0.95bar之间，更优选地在-0.55bar与-0.9bar之间，特别优选地在-0.7bar与0.85bar之间。根据进一步的优选实施方式，预定负压可以为-0.8bar。换句话说，预定负压选择成使得其不下降到低于受控位置/保持位置中的预定负压。这防止贮存器在保持位置排空。在这方面，经验表明所述值是合适的。

6、根据优选实施方式，预定负压可以基本上对应于凸轮轴相位器的饱和压力。这意味着预定负压是凸轮轴相位器的设计标准，并且优选地限定得略微高于涡空极限。这一方面避免了贮存器不期望的排空，并且另一方面也确保了凸轮轴相位器的性能，即特别是调节速度在高温和低温两者下保持不受影响。

7、根据优选实施方式，凸轮轴相位器可以具有止回阀板，止回阀形成在止回阀板上并且经由连接区域弹性地安装在止回阀板上，其中连接区域塑性变形(以便引入预加载)。这意味着止回阀(在组装期间)在塑性范围内变形，特别是逆着其打开方向变形，使得止回阀仅在压力下降到低于预定负压时才打开。这使得特别容易引入预加载力。

8、根据优选实施方式的进一步改进，连接区域可以(针对无应力形成的塑性变形)被热处理。这具有的优点是，可以补偿或减少由变形引起的应力，使得连接区域的塑性变形不会对止回阀的断裂强度和/或使用寿命产生不利影响。

9、根据优选实施方式的进一步改进，止回阀可以从其关闭位置逆着其打开方向塑性变形，并且安装成使得止回阀被压入其关闭位置中。这意味着预加载是在组装期间产生的。具体地，预加载是由止回阀通过与凸轮轴相位器的(例如定子固定的)覆盖件接触而被压入止回阀的关闭位置中而产生的。

10、根据优选实施方式，凸轮轴相位器对于每个止回阀可以具有一个弹簧，以用于引入预加载，其中弹簧布置成使得其弹簧力抵消相关联的止回阀的开度。这意味着止回阀的预加载也可以由预加载弹簧引起，以便允许相关联的止回阀仅根据预定负压打开。这意味着预加载力可以通过选择适当的弹簧刚度等以简单的方式被影响。

11、根据优选实施方式的进一步改进，定子可具有凹部，弹簧中的一个弹簧容纳在凹部中的每个凹部中。这意味着止回阀可以通过容纳在定子中的弹簧进行预载。这具有的优点是确保弹簧被牢固保持。

12、根据优选实施方式的进一步改进，凸轮轴相位器对于每个止回阀可以具有预加载销，预加载销(优选地容纳在定子中并且)在止回阀与弹簧之间的布置成使得预加载销将弹簧的弹簧力传递至止回阀。由于弹簧不必直接接触止回阀，因此附加预加载销的布置提供了进一步的设计可能性。

13、换句话说，本发明涉及一种凸轮轴相位器，特别是所谓的智能相位器，其中使用了预加载的止回阀。这些可以优选地形成在止回阀板中，并且可以优选地能够承受来自相关联的(子)室的最大-1.0bar的负压，即，在该负压下保持关闭，以便实现受控操作的改进并避免液压流体/油的低效泵送。预加载的强度，即预定负压是设计标准，其中，-0.8bar可能是合适的。较大预加载——止回阀在该较大预加载下能够承受超过-1bar负压、例如-1.5bar负压、即由于预加载在该负压下保持关闭——会损害凸轮轴相位器的功能，因为从贮存器到要减少的(子)室的所需泵送不再起作用。因此，根据本发明，针对由于贮存器排空而导致受控位置的振荡突然增加的问题，提出了对智能相位器调节系统的改进。具体地，止回阀的预加载可以通过现有止回阀盘的特殊变形或者通过作用于止回阀的附加销和弹簧来实现。