驱动单元、内燃机、用于流体管路装置的间隔件和用于安装间隔件的工具组

摘要

本发明涉及一种驱动单元、尤其是内燃机，包括流体管路装置、尤其是油管装置，所述流体管路装置具有空腔，其确保维持在该空腔的第一壁元件和第二壁元件之间的最小距离，并且流体可通过第一壁元件中的孔进入空腔。本发明还涉及一种用于具有空腔的流体管路装置的间隔件，所述空腔邻接第一壁元件和第二壁元件，并且第一壁元件具有通入空腔中的并且可被流体穿流的孔，并且本发明还涉及一种用于安装间隔件的工具组。本发明的任务在于提出一种包括流体管路装置的驱动单元，其可低成本地制造并且可靠满足其功能。本发明的任务还在于提供一种低成本且可靠的用于流体管路装置的间隔件以及一种用于安装该间隔件的工具组。所述任务通过开头所定义类型的驱动单元以及内燃机来解决，其特征在于，流体装置包括可通过孔弹性插入的夹紧套筒，该夹紧套筒具有第一长度区段和通过至少一个横向于夹紧套筒的纵轴线延伸的切口与第一长度区段中断的第二长度区段，第一长度区段保留在孔中且贴靠在孔壁上，第二长度区段构造为轴向开槽的管并且用作间隔件，所述管的槽边缘径向向外弯曲。本发明的任务还通过构造为这种夹紧套筒的间隔件和用于安装该间隔件的工具组来解决。

说明书

技术领域

本发明涉及一种驱动单元、尤其是内燃机，包括流体管路装置、 尤其是油管装置，所述流体管路装置具有至少一个设有间隔件的空腔， 所述间隔件确保维持在该空腔的第一壁元件和第二壁元件之间的最小 距离，并且流体可通过第一壁元件中的孔进入空腔。本发明还涉及一 种用于具有空腔的流体管路装置的间隔件，所述空腔邻接第一壁元件 和第二壁元件，并且第一壁元件具有通入空腔中的并且可被流体穿流 的孔；本发明还涉及一种用于安装间隔件的工具组。

背景技术

驱动单元、如内燃机具有流体管路装置，通过该流体管路装置引 导例如用于冷却和/或润滑驱动单元的流体。流体管路装置例如还包括 空心的凸轮轴，流体即发动机油流过该凸轮轴。在凸轮轴中通过不同 的壁元件形成不同的空腔。例如，在凸轮轴的一端上的塞子构成第一 壁元件并且与塞子间隔开的油盖构成第二壁元件，以致在第一壁元件 和第二壁元件之间在空心的凸轮轴中形成圆柱形空腔。穿过凸轮轴壁 的径向孔和穿过塞子的轴向孔通入该空腔中。通过所述孔，该空腔可 被发动机油穿流并且整个结构因此构成流体管路装置。壁元件可以以 不同方式固定、如螺接、粘入或压入。在朝向第一壁元件方向定向的 力作用于第二壁元件的情况下，第二壁元件的位置可通过吸收该力的 间隔件来固定。为了大量生产，驱动单元及其流体管路装置必须能低 成本地制造并且它们必须通过确保空腔中的最小距离来可靠满足其功 能。此外，该间隔件也适合于事后安装。在此情况下为了安装间隔件 还需要适合的工具。

发明内容

因此，本发明的任务在于提出一种包括设有空腔的流体管路装置 的驱动单元，其可低成本地制造并且可靠满足其功能；本发明的任务 还在于提供一种低成本且可靠的用于驱动单元的流体管路装置的间隔 件和一种用于安装该间隔件的工具组。

所述任务通过一种开头所定义类型的驱动单元以及一种内燃机来 解决，其特征在于，流体装置包括可通过孔弹性插入的夹紧套筒，该 夹紧套筒具有第一长度区段和通过至少一个横向于夹紧套筒的纵轴线 延伸的切口与第一长度区段中断的第二长度区段，第一长度区段保留 在孔中且贴靠在孔壁上，第二长度区段构造为轴向开槽的管并且用作 间隔件，所述管的槽边缘径向向外弯曲。

夹紧套筒具有大致圆筒形的形状。沿着夹紧套筒的纵轴线，夹紧 套筒通过切口分为第一长度区段和第二长度区段。切口所在的夹紧套 筒的长度区段属于第一长度区段。第一长度区段设置在孔中。而具有 待维持的最小距离的长度的第二长度区段作为间隔件设置在空腔中。

夹紧套筒通过其部分圆柱形状而具有良好的机械稳定性并且夹紧 套筒可简单且低成本地制造。夹紧套筒的外圆周可通过作用于圆筒壁 上的压力而减小，以致夹紧套筒可插入第一壁元件的孔中并且可穿过 孔，直至仅还第一长度区段伸入孔中并且第二长度区段伸入位于孔后 方的空腔中。在空腔中，第二长度区段基于夹紧套筒的弹性特性而卸 压并且使其圆周增大。第二长度区段的槽边缘的由切口构成的棱边基 于径向向外定向的弹性卸压而从后面作用于第一壁元件的位于孔旁的 表面区域。在不同实施例中，槽边缘不同地径向向外弯曲、例如作为 切向从圆柱向外延伸的平面或作为槽状向外凸拱的且曲率半径大于圆 柱曲率半径的表面。通过径向向外弯曲的槽边缘，已插入的、在其第 二长度区段中卸压的并且因此被安装的夹紧套筒不再能通过孔移回。

根据本发明驱动单元的一种有利方案，夹紧套筒由板材制成，该 板材由不锈钢制成。板材可简单地例如通过冲压和弯曲进行加工，因 此在使用板材作为原材料时可简单且经济地制造夹紧套筒。在本发明 的一些实施例中可使用其它适合的原材料、如管。钢具有良好的弹性 特性，其即使在高温下也仍可保持。此外，不锈钢还具有高耐腐蚀性， 因此不存在例如因有时出现的冷凝水引起的腐蚀问题。但在一些实施 例中也使用铝板、镍板或铜板。

在本发明的一种有利实施例中，夹紧套筒的第一长度区段具有轴 向槽，并且这样确定夹紧套筒的直径的大小，使得夹紧套筒的位于孔 中的第一长度区段被压紧。通过压紧，第一长度区段紧靠在孔壁上。 由此夹紧套筒无间隙地夹紧于孔中。在替代实施例中——例如当夹紧 套筒由管制成时，第一长度区段不具有轴向槽。

根据本发明的驱动单元的一种有利方案，槽边缘的位于夹紧套筒 外侧且位于第二长度区段中的外角径向向内弯曲。通过向内弯曲的槽 边缘在夹紧套筒插入孔中时夹紧套筒的前端部削尖，由此夹紧套筒可 简单地插入孔中。

根据本发明驱动单元的另一种有利方案，夹紧套筒的第二长度区 段具有可被流体穿流的穿孔。通过第二长度区段中的槽始终确保流体 可穿流空腔、夹紧套筒和孔。穿孔减小了由夹紧套筒引起的流动阻力， 因而夹紧套筒最终不再构成明显的流动阻力。

在本发明的另一种有利方案中，夹紧套筒的外角倒圆。圆角在安 装夹紧套筒时减小了夹紧套筒附着在边缘或类似位置上的危险。此外， 被流体流过的倒圆外角、如位于切口上的外角在流动技术上比尖锐的 外角更为有利。

根据本发明的驱动单元的另一种有利的具体方案，在夹紧套筒的 切口的一端上构造有至少一个圆形内角。尖锐的内角比夹紧套筒其余 部分在夹紧套筒弹性变形时承受更大的机械负荷。通过构造成圆形的 内角减小了材料过载的危险和与此有关的从内角而起的开裂。

在本发明的另一有利细节中，在夹紧套筒的切口的一端上构造有 延伸到第二长度区段中的隆起。在夹紧套筒的安装状态中，切口端部 位于第一壁元件的孔的空腔侧边缘上。通过延伸到第二长度区段中的 隆起避免了机械应力在夹紧套筒中的点状集中。此外，隆起还构成可 被流体穿流的穿孔。

在第二方面，本发明的任务通过一种包括油管装置的内燃机来解 决，其作为上面所提类型的具体示例，该内燃机的特征在于包括至少 一个根据本发明的驱动单元。

在第三方面，本发明的任务通过一种开头所定义类型的间隔件来 解决，该间隔件构造为夹紧套筒，如结合至少一个根据本发明的驱动 单元所说明的夹紧套筒。所述夹紧套筒是简单且低成本的构件，其可 靠地满足本发明的任务。

在第四方面，本发明的任务通过一种用于将间隔件安装在驱动单 元中的工具组来解决，所述工具组构造用于根据本发明的间隔件并且 包括预紧工具和压入工具，预紧工具具有孔，该孔与第一壁元件中的 孔相比具有相同或较小的直径，并且压入工具具有压入圆柱，这样确 定压入圆柱的直径的大小，使得压入圆柱可基本上无间隙地插入预紧 工具的孔中。

通过使用根据本发明的工具组可特别简单地手动将夹紧套筒安装 在驱动单元或内燃机中。夹紧套筒这样预紧地设置在预紧工具的孔中， 以致夹紧套筒可有间隙或无间隙地在不进一步被压紧的情况下插入第 一壁元件的孔中。压入圆柱——其也可以是空心圆柱——可插入预紧 工具中，以致夹紧套筒可被压入圆柱移动而穿过预紧工具和第一壁元 件。压入圆柱设计得足够稳定，从而能够克服通过张紧的夹紧套筒产 生的静摩擦力。

在本发明的工具组的有利方案中，预紧工具具有可插入第一壁元 件的孔中的夹紧套筒导向管和/或压入工具具有导向圆柱，该导向圆柱 可插入在预紧工具中预紧的夹紧套筒中。夹紧套筒导向管能实现预紧 工具在第一壁元件上的平稳且无倾斜的定位。同心于压入圆柱设置的 导向圆柱确保夹紧套筒的端面边缘可靠贴靠在压入圆柱的径向边缘上 并且使夹紧套筒、压入圆柱和预紧装置的孔相互对中地定向。压入工 具的轴向后端部与沿轴向位于前方的导向圆柱相对置并且可构造为贴 靠面，借助该贴靠面，夹紧套筒首先可被推入位于第一壁元件上的预 紧套筒中，然后夹紧套筒在压入工具转动后借助压入圆柱进一步移动 穿过预紧工具和第一壁元件。

在本发明的工具组的一种优选方案中，预紧工具和压入工具具有 止挡，这样确定止挡的尺寸，使得在按规定安装的夹紧套筒中预紧工 具的止挡碰撞在第一壁元件上并且压入工具的止挡碰撞在预紧工具 上。因此，完全推入预紧工具和压入工具的同时确保了夹紧套筒的正 确的轴向移动。优选地，止挡具有圆柱形状且具有易于控制的直径。 在一种替代方案中，代替止挡仅设置标记，其位置可被视觉检验。

根据本发明工具组的一种有利扩展方案，工具组包括用于确定第 二壁元件位置的检验量规，所述检验量规具有检验套筒和可移入检验 套筒中的检验销，该检验销在第二壁元件的正确位置中可完全插入检 验套筒中。借助该检验量规可在安装夹紧套筒之前检验第二壁元件是 否固定在正确的位置中并且因此夹紧套筒可被安装。或者也可以其它 方式、如借助测量量规来确定第二壁元件的位置。但优选使用检验量 规，因为检验量规被制成正确长度，从而可杜绝例如因误读或斜插引 起的测量误差并且最终能够迅速安装夹紧套筒。

对于本领域技术人员显而易见的是，所提出的不同实施方案彼此 可不同地组合。

附图说明

下面应参考附图详细说明本发明。附图如下：

图1为夹紧套筒，其第二长度区段设置为间隔件；

图2为另一夹紧套筒，其第二长度区段设置为间隔件；

图3为本发明的驱动单元的流体管路装置。

具体实施方式

图1纯示意性示出夹紧套筒1的一种实施例，该夹紧套筒作为间 隔件可用于根据本发明的驱动单元的流体管路装置中。夹紧套筒1包 括圆筒形弯曲的不锈钢板。第一长度区段6与第二长度区段9一体连 接，两个切口8限定第一长度区段6的端部。在所示实施例中，第一 长度区段6具有轴向槽18，并且第二长度区段9具有轴向槽19。在第 二长度区段9中，夹紧套筒1、1'的槽边缘10邻接轴向槽19。槽边缘 10不同于理想的圆筒形状径向向外弯曲。

当夹紧套筒1的第一长度区段6如图3所示插入孔5中，所述孔 的直径近似等于夹紧套筒1、1'的直径，并且第二长度区段9从孔5 伸出时，槽边缘10在孔5旁支撑在第一壁元件3上。由此夹紧套筒的 从孔5伸出的第二长度区段9不能进入孔5中并且第二长度区段9相 应满足其作为间隔件的功能。

夹紧套筒1的位于槽19端部上的外角11径向向内弯曲，以致夹 紧套筒1在其右侧削尖并且因此可简单地插入孔5或预紧工具的孔中。

夹紧套筒1具有两个横向于夹紧套筒的纵轴线A设置在轴向槽18 两侧的切口8。而在一种未示出的未开槽的第一长度区段6中仅设有 一个切口8。切口8的端部不是构造为尖锐的内缘而是在第一长度区 段6中构造为圆形内角14并且在第二长度区段9中构造为隆起15。 通过避免尖锐的内缘，夹紧套筒1、1'构成可靠的构件，其不会因材料 疲劳而发生开裂。

图2示意性示出夹紧套筒1'，其配置给本发明的实施例并且以与 图1中的夹紧套筒1稍微不同的透视图示出。图2中的夹紧套筒1'与 图1中的夹紧套筒1极为相似。为了避免重复，关于夹紧套筒1、1' 的相同或相似部件参见图1的说明。夹紧套筒1'和1的一个区别在于 穿孔12，通过这些穿孔流体可径向流入或流出夹紧套筒。当穿孔设置 在第二长度区段径向扩宽的表面区域中时，该穿孔可引起希望的材料 减弱，因此在一些未示出的实施例中穿孔少于图2所示的实施例。另 一区别在于，在视图中位于右外侧的倒圆外缘13并未径向向内弯曲。 邻接切口8的倒圆外缘13简化了夹紧套筒1、1'的第一长度区段6向 孔5中的插入。

图3以沿夹紧套筒1、1'的轴线A的剖视图示意性示出本发明驱 动单元或本发明内燃机的流体管路装置20的局部图，在其中作为本发 明的间隔件使用借助图2所说明的夹紧套筒1'。流体管路装置20包括 第一壁元件3，该第一壁元件在所示实施例中是空心凸轮轴16一端上 的塞子。在凸轮轴16内设有第二壁元件4，该第二壁元件在该具体实 施例中是油盖。在第一壁元件3和第二壁元件4之间安装夹紧套筒1' 的第二长度区段9。而夹紧套筒1'的第一长度区段6插入孔5中且夹 紧在第一壁元件3中的孔壁7上。在流体管路装置20中，油流从孔 17流入空腔2中并且随后穿流夹紧套筒1'和孔5。在此作为切向平面 径向向外弯曲的槽边缘10在孔5旁支撑在第一壁元件3上。由此夹紧 套筒1'不能从右向左穿过孔5，从而夹紧套筒1'的第二长度区段9用 作间隔件，其防止第二壁元件4向空腔2中运动并且因此确保孔17 保持畅通。