AT523498A1

AT523498A1 - Verfahren zur Herstellung eines Nockenwellenverstellers

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Publication number: AT523498A1
Application number: ATA50093/2020A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-08-15
Also published as: DE102021101664A1; US20210246813A1; CN113250777A; US11872630B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kalibrierschrittfreies Verfahren zur Herstellung eines Nockenwellenverstellers (1) umfassend einen Stator (6), einen relativ dazu verdreh- baren Rotor (7) und ein Steuerventil (23), wobei der Rotor (7) und/oder der Stator (6) nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt wird oder werden, wo- bei der Stator (6) im Bereich einer Passfläche (33) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder der Rotor (7) im Bereich einer Passfläche (36) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder im Bereich einer Passfläche (37) für die Anlage des Steuerventils (23) und/oder das Steuerventil (23) im Bereich einer Dichtfläche (38) mit einer Toleranz hergestellt wird oder werden, dass zwischen der Passfläche (33, 36) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) und/oder dass zwischen der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) und dieser Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 µm ausgebildet wird.

Description

- einen Stator mit einem Statorgrundkörper, der mit einer äußeren Stirnverzahnung, einer radial inneren Mantelfläche und mit von der radial inneren Mantelfläche radial nach innen vorragenden, voneinander im Umfangsrichtung des Statorgrundkörpers beabstandeten Stegen hergestellt wird, und wobei der Statorgrundkörper gegebenenfalls mit einer Passfläche für die Anlage einer Nockenwelle hergestellt wird;

- einen relativ zum Stator verdrehbaren Rotor mit einem Rotorgrundkörper, der zumindest teilweise von dem Stator umgeben ist und der mit von einer radial äußeren Mantelfläche radial nach außen vorragenden Flügeln hergestellt wird, sodass zwischen dem Stator und dem Rotor mehrere hydraulische Arbeitsräume ausgebildet werden, welche jeweils durch einen Flügel des Rotors in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt werden;

- und ein Steuerventil, das bevorzugt zumindest teilweise von dem Rotor umgebend angeordnet wird;

- wobei das Steuerventil an einer äußeren Mantelfläche mit einer Dichtfläche hergestellt wird;

- wobei der Rotorgrundkörper vorzugsweise mit einer Aufnahme für das Steuerventil hergestellt wird, und die Aufnahme mit einer Passfläche für die Dichtfläche hergestellt wird;

- und wobei weiter der Rotorgrundkörper mit einer Passfläche für die Anlage der Nockenwelle hergestellt wird;

- und wobei der Rotor und/oder der Stator nach einem pulvermetallurgischen

Verfahren hergestellt wird oder werden umfassend weiter die Verfahrensschritte:

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- Pressen des ersten Pulvers zu einem Rotorgrünling;

- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Rotorgrünlings;

- Sintern des Rotorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Rotorgrünlings; - und/oder umfassend die Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines zweiten Pulvers zur Herstellung des Stators (6);

- Pressen des zweiten Pulvers zu einem Statorgrünling;

- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Statorgrünlings;

- Sintern des Statorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Stators (6);

- gegebenenfalls Härtung der Stirnverzahnung (4) des Stators (6).

Weiter betrifft die Erfindung einen hydraulischen Nockenwellenversteller zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine umfassend:

- einen, insbesondere einen Sinterwerkstoff umfassenden oder daraus bestehenden, Stator mit einem Statorgrundkörper, der eine äußere Stirnverzahnung, eine radial innere Mantelfläche und von der radial inneren Mantelfläche radial nach innen vorragende, voneinander in Umfangsrichtung des Statorgrundkörpers beabstandete Stege aufweist, und wobei der Statorgrundkörper gegebenenfalls eine Passfläche für die Anlage einer Nockenwelle aufweist;

- einen relativ zum Stator verdrehbaren, insbesondere einen Sinterwerkstoff umfassenden oder daraus bestehenden, Rotor mit einem Rotorgrundkörper, der zumindest teilweise von dem Stator umgeben ist und der von einer radial äußeren Mantelfläche radial nach außen vorragende Flügel aufweist, sodass zwischen dem Stator und dem Rotor mehrere hydraulische Arbeitsräume ausgebildet werden, welche jeweils durch einen Flügel des Rotors in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt werden;

- und ein Steuerventil, das bevorzugt zumindest teilweise von dem Rotor umgeben ist;

- wobei das Steuerventil an einer äußeren Mantelfläche eine Dichtfläche aufweist;

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der Nockenwelle aufweist.

Die Erfindung betrifft weiter einen einstückigen Stator für eine Nockenwellenversteller aus einem Sinterwerkstoff, umfassend einen Statorgrundkörper, der eine

äußere Stirnverzahnung, eine radial innere Mantelfläche und von der radial inneren Mantelfläche radial nach innen vorragende, voneinander in Umfangsrichtung

des Statorgrundkörpers beabstandete Stege aufweist.

Zudem betrifft die Erfindung einen einstückigen Rotor für eine Nockenwellenversteller aus einem Sinterwerkstoff, umfassend einen Rotorgrundkörper, der von ei-

ner radial äußeren Mantelfläche radial nach außen vorragende Flügel aufweist.

Die Erfindung betrifft auch ein Steuerventil für einen Nockenwellenversteller umfassend eine Steuerventilgrundkörper, der an einer äußeren Mantelfläche eine

Dichtfläche aufweist.

Nockenwellenversteller dienen bekanntlich der Anpassung der Ventilöffnungszeiten, um damit eine höhere Effizienz eines Verbrennungsmotors zu erreichen. Sie sind in verschiedensten Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt. Ein gattungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller umfasst einen Stator, in dem ein Rotor angeordnet ist. Der Rotor ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Der Stator, der mit der Kurbelwelle verbunden ist, weist radial nach innen vorragende Stege auf, die Anschlagflächen für die Flügel des Rotors bilden. Somit kann der Rotor nur in einem vordefinierten Winkelbereich relativ zum Stator ver-

dreht werden.

Es ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, zumindest Teile eines Nockenwellenverstellers aus Sinterwerkstoffen pulvermetallurgisch herzustellen. So beschreibt z. B. die DE 10 2013 226 445 A1 einen Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine nach dem Flügelzellentyp, mit einem Stator und ei-

nem relativ zu dem Stator verdrehbaren, aus mehreren miteinander verbundenen

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metrisch eingestellt ist.

Die DE 10 2013 015 677 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Sinterteils mit hochgenauer radialer Präzision, wobei das Sinterteil aus wenigstens einem ersten Sinterfügeteil und einem zweiten Sinterfügeteil hergestellt wird, und wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst: Fügen des ersten Sinterfügeteils mit dem zweiten Sinterfügeteil, Herbeiführen der hochgenauen radialen Präzision, aufweisend ein Verformen von wenigstens einem Radialverformungselement, das bevorzugt an einer Fügekontaktzone angrenzend positioniert ist, wobei das Verformen des Radialverformungselements wenigstens mittels eines Kalibrierwerkzeugs bewirkt wird und zumindest im Wesentlichen als plastische

Verformung des Radialverformungselements erfolgt.

Die DE 102018 101 979 A1 beschreibt einen hydraulischer Nockenwellenversteller zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, mit einem Stator und einem relativ zum Stator verdrehbaren Rotor, wobei an dem Stator radial nach innen ragende Stege ausgebildet sind, wobei an dem Rotor radial nach außen ragende Flügel ausgebildet sind, wobei zwischen dem Stator und dem Rotor mehrere hydraulische Arbeitsräume ausgebildet sind, welche jeweils durch einen Flügel des Rotors in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt werden, und wobei der Stator ein erstes Statorbauteil und ein zweites Statorbauteil umfasst, die konzentrisch um eine gemeinsame Drehachse angeordnet sind, wobei an dem ersten Statorbauteil ein erster Anschlag für einen Flügel des Rotors ausgebildet ist, wobei an dem zweiten Statorbauteil ein zweiter Anschlag für einen Flügel des Rotors ausgebildet ist, und wobei der Verstellbereich des Rotors durch die Positionierung der beiden

Statorbauteile zueinander definiert ist.

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hydraulischen Nockenwellenverstellers zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, nach dem vorgesehen ist, dass der Stator im Bereich der Passfläche des Statorgrundkörpers für die Anlage der Nockenwelle und/oder der Rotor im Bereich der Passfläche des Rotorgrundkörpers für die Anlage der Nockenwelle und/oder im Bereich der Passfläche für die Anlage der Dichtfläche des Steuerventils und/oder das Steuerventil im Bereich der Dichtfläche mit einer Toleranz hergestellt wird oder werden, dass zwischen der Passfläche für die Nockenwelle und der Nockenwelle und/oder dass zwischen der Passfläche für die Anlage der Dichtfläche des Steuerventils und dieser Dichtfläche des Steuerventils eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel

von 100 um oder eine Presspassung ausgebildet wird.

Weiter wird die Aufgabe bei dem eingangs genannten hydraulischen Nockenwellenversteller dadurch gelöst, dass der Stator im Bereich der Passfläche des Statorgrundkörpers für die Anlage der Nockenwelle und/oder der Rotor im Bereich der Passfläche des Rotorgrundkörpers für die Anlage der Nockenwelle und/oder im Bereich der Passfläche für die Anlage der Dichtfläche des Steuerventils und/oder das Steuerventil im Bereich der Dichtfläche eine Toleranz aufweist, dass zwischen der Passfläche für die Nockenwelle und der Nockenwelle und/oder dass zwischen der Passfläche für die Anlage der Dichtfläche des Steuerventils und dieser Dichtfläche des Steuerventils eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel

von 100 um oder eine Presspassung ausgebildet ist.

Zudem wird die Aufgabe der Erfindung durch den eingangs genannten Stator, den eingangs genannten Rotor bzw. das eingangs genannte Steuerventil gelöst, bei dem/denen vorgesehen ist, dass im Bereich einer Passfläche des Statorgrundkörpers für die Anlage einer Nockenwelle eine Toleranz ausgebildet ist, dass zwischen der Passfläche für die Nockenwelle und der Nockenwelle eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um bis 50 um, oder eine Presspassung ausgebildet ist, und/oder dass im Bereich der

Passfläche des Rotorgrundkörpers für die Anlage einer Nockenwelle und/oder im

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Presspassung ausgebildet ist.

Von Vorteil ist dabei, dass durch die Reduktion der Toleranz in Bereich der Passflächen bzw. der zumindest einen Dichtfläche das jeweilige Bauteil an sich ohne Verlust von Eigenschaften wie Koaxialität, Rundlauf, Planlauf, etc., mit höherer Toleranz hergestellt werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der Toleranzgewinn in einen anderen Bereich der Baugruppe übertragen werden. Dies erlaubt die bisher im Sinterprozess übliche Verfahrensweise um den Schritt des Kalibrierens zu verkürzen. Beim Kalibrieren wird das gesinterte Bauteil in einer Kalibriermatrize einem hohen Druck ausgesetzt, sodass Bauteilungenauigkeiten aufgrund der Präzision der Kalibriermatrize abgeschwächt bzw. beseitigt werden können. Dies ist nicht nur mit einem Zeit- einem Energieeinsatz verbunden, sondern müssen die u.U. gebildeten Grate anschließend wieder entfernt werden. Durch die Einsparung dieses Verfahrensschrittes „Kalibrieren“ können somit entsprechende Vorteile sowohl in Hinblick auf die Ressourcennutzung als auch in Hinblick auf die

Gestehungskosten der Bauteile realisiert werden.

Zur weiteren Verstärkung der vorgenannten Effekte kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass auch der Stator als Sinterbauteil ausgebildet ist. Dazu kann gemäß der Ausführungsvariante des Verfahrens dieses die weiteren Verfahrensschritte umfassen:

- Bereitstellen eines zweiten Pulvers zur Herstellung des Stators;

- Pressen des zweiten Pulvers zu einem Statorgrünling;

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- gegebenenfalls Härtung der Stirnverzahnung des Stators.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann dabei auch vorgesehen werden, dass der Stator ebenfalls ohne Kalibrierschritt hergestellt wird, wodurch bei der Herstellung des Stators ebenfalls die voranstehend genannten

Vorteile erreicht werden können.

Nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen werden, dass zur Ausbildung der Presspassung oder Presspassungen an zumindest einer der Passflächen und/oder der Dichtfläche zumindest ein in der Radialrichtung und/oder der Axialrichtung vorragender Vorsprung ausgebildet wird bzw. ist und dieser Vorsprung zur Ausbildung der Presspassung mit der jeweils anderen Fläche der die Presspassung ausbildenden Flächen verpresst wird. Es kann damit das für die Presspassung vorgesehene Übermaß einfach hergestellt werden, insbesondere wenn der Rotor und/oder der Stator als Sinterbauteile ausgebildet werden. Durch die Plastifizierung des zumindest einen Vorsprungs bei der Montage des Zahnrades kann die beabsichtigte Toleranzverschiebung von einem Bauteil des Nockenwellenverstellers auf eine anderen Bauteil davon relativ einfach erreicht werden kann. Es kann also die voranstehend angesprochene nominelle Größe des normalerweise eingesetzten Fügespiels für die Montage des Nockenwellenverstellers beispielsweises für die Rundlaufverbesserung der Verzahnung

des Stators herangezogen werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Vorsprung zumindest annähernd leistenförmig ausgebildet wird bzw. ist, womit der Zusammenbau des Nockenwellenverstellers bzw. die

Anordnung des Rotors auf der Nockenwelle vereinfacht werden kann.

Dabei kann zur Verstärkung dieses Effekts nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass der zumindest eine Vorsprung einen zu-

mindest annährend trapezförmigen oder dreieckigen Querschnitt aufweist. Es

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formung erleichtert werden kann.

Für das weitere Vereinfachen des Zusammenbaus des Nockenwellenverstellers oder der Anordnung des Rotors auf der Nockenwelle kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante auch vorgesehen sein, dass der zumindest eine Vorsprung mit über den Verlauf der Längserstreckung mit zunehmender Höhe ausgebildet

wird.

Bevorzugt kann zur weiteren Verbesserung der genannten Effekt nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass der Vorsprung oder die Vorsprünge mit einer maximale Höhe hergestellt werden, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,1 mm bis 3 mm, insbesondere aus einem Bereich von

0,1 mm bis 0,5 mm.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung auf der Dichtfläche des Steuerventils ringförmig ausgebildet wird bzw. ist. Mit dieser Ausführungsvariante kann die Dichtheit des Steuerventilsitzes einfach erreicht werden, womit die vorgehaltene Toleranz in diesem Bereich

weiter reduziert werden kann.

Zur einfacheren Erreichung dieses Effekts kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu vorgesehen sein, dass der Vorsprung auf der Dichtfläche des Steuerventils pulvermetallurgisch hergestellt wird bzw. aus einem Sinterwerkstoff besteht. Die voranstehend genannte Plastifizierung kann damit aufgrund der Poro-

sität von Sinterwerkstoffen einfacher erfolgen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden

Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Verbrennungsmotor;

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Längsschnitt;

Fig. 3 den Stator und den Rotor des Nockenwellenverstellers nach Fig. 2 in

Schrägansicht;

Fig. 4 den Stator und den Rotor des Nockenwellenverstellers nach Fig. 2 in

Ansicht von vorne; Fig. 5 ein Steuerventil eines hydraulischen Nockenwellenverstellers;

Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Passfläche mit Ausführungsvarianten von

Vorsprüngen im Querschnitt;

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einer Passfläche mit einem Vorsprung in Draufsicht;

Fig. 8 einen Längsschnitt einer Ausführungsvariante des Steuerventils;

Fig. 9 einen Längsschnitt einer andern Ausführungsvariante des Steuerventils.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-

angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Zu sehen ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller 2 und ein Antriebsrad 3. Der Nockenwellenversteller 2 weist an seinem äußeren Umfang eine Stirnverzahnung 4 auf.

Ebenso weist das Antriebsrad 3 an seinem äußeren Umfang eine Stirnverzahnung

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5 auf. Die beiden Stirmverzahnungen 4, 5 stehen in kämmenden Eingriff miteinan-

der.

Die Stirmverzahnung 4 des Nockenwellenverstellers 2 kann auch für den Eingriff

einer Steuerkette (nicht dargestellt) ausgebildet sein.

Prinzipiell ist diese Ausbildung von hydraulischen Nockenwellenverstellern 2 aus dem Stand der Technik bekannt, sodass sich weitere Ausführungen dazu erübri-

gen.

Wie aus den Fig. 2-4 zu ersehen ist, weist der Nockenwellenversteller 2 einen Stator 6 und einen Rotor 7 auf. In den Fig. 3 und 4 wurde dabei auf die Darstellung einer in Fig. 1 ersichtlichen stirnseitigen Abdeckungen 8 des Nockenwellenverstel-

lers 2 verzichtet.

Der Stator 6 weist einen ringförmigen Statorgrundkörper 9 auf, der — wie bereits erwähnt — an seinem äußeren Umfang die Außenverzahnung in Form der Stirnverzahnung 4 aufweist. An einer radial inneren Mantelfläche 10 des Statorgrundkörpers 9 und über diese radial nach innen vorragend sind Stege 11 ausgebildet. Im konkreten Fall weist der Stator 6 vier Stege 11 auf. Diese Anzahl an Stegen 11 soll aber nicht beschränkend verstanden werden. Es können auch mehr oder weniger Stege 11 vorhanden sein. Die Stege 11 können bedarfsweise mit einer Ausnehmung 12 bzw. einem Durchbruch versehen sein, um damit dem Stator 6 ein geringeres Gewicht zu verleihen. Die Stege 11 sind in einer Umfangsrichtung 13

voneinander beabstandet am Statorgrundkörper 9 angeordnet.

Innerhalb des Stators 6 — wie bereits erwähnt wurde auf die Darstellungen der Abdeckungen 8 (Fig. 1) verzichtet — ist der Rotor 7 angeordnet bzw. zumindest teilweise angeordnet. Der Rotor 7 weist einen (ringförmigen) Rotorgrundkörper 14 auf. An einer äußeren Mantelfläche 15 dieses Rotorgrundkörpers 14 sind Flügel 16 ausgebildet bzw. angeordnet, die sich von der Mantelfläche 15 beginnend ra-

dial nach außen erstrecken. Im zusammengebauten Zustand des Nockenwellen-

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verstellers 2 sind diese Flügel 16 zwischen den Stegen 11 des Stators 6 angeordnet. Seitenflächen 17 der Stege 11 bilden dabei die Anschlagflächen für die Flügel

16 des Rotors 7, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Die Anzahl der Flügel 16 des Rotors 7 richtet sich nach der Anzahl der Stege 11

des Stators 6, sodass im konkreten Fall also vier Flügel 16 vorhanden sind.

Die Stege 11 definieren hydraulische Arbeitsräume 18. Je ein Arbeitsraum 18 wird in der Umfangsrichtung 13 von zwei Stegen 11 begrenzt. Durch die Flügel 16, die zwischen den Stegen 11 angeordnet sind, werden die Arbeitsräume 18 jeweils durch einen Flügel 16 des Rotors 7 in eine erste Arbeitskammer 19 und eine zweite Arbeitskammer 20 unterteilt. Über das in diese Arbeitskammern 19, 20 einleitbare Fluid kann die relative Stellung des Rotors 7 zum Stator 6 verändert werden, wie das an sich bekannt ist, sodass hierzu auf den einschlägigen Stand der

Technik verwiesen sel.

Der Rotor 7 ist also innerhalb des Stators 6 relativ in der Umfangsrichtung 13 drehbeweglich zum Stator 6 angeordnet, wobei der Weg der Verdrehbarkeit durch

die Stege 11 begrenzt wird.

Zumindest teilweise innerhalb einer in einer Axialrichtung 21 verlaufenden bzw. durch den Rotor 7 (durchgehenden) Aufnahme 22 (Ausnehmung) des Rotors 7, also zumindest teilweise von dem Rotor 7 umgeben, ist ein Steuerventil 23 (auch

als Zentralventil bezeichenbar), angeordnet.

Eine Ausführungsvariante des Steuerventils 23 ist in Fig. 5 dargestellt. Dieses Steuerventil 23 weist mehrere konische oder zylinderförmige Abschnitte 24-26 mit Durbrüchen 27 (Bohrungen) auf, durch die Hydraulikflüssigkeit je nach Stellung eines Kolbens 28 den Arbeitskammern 19, 20 zugeführt bzw. davon abgeführt wird. Ein Kreislauf für die Hydraulikflüssigkeit (insbesondere ein Öl) ist in Fig. 2 mit Pfei-

len 29 angedeutet.

Der Kolben 28 kann beispielsweise magnetisch betätigt werden.

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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sich die Arbeitsräume 18, und damit auch die Arbeitskammern 19, 20, radial nach innen von einer Oberfläche 30 (insbesondere von dessen Mantelfläche 15) des Rotorgrundkörpers 14 und radial

nach außen von einer Oberfläche 31 (insbesondere von dessen Mantelfläche 10)

des Statorgrundkörpers 9 begrenzt werden.

Weiter können an den Flügeln 16 Dichtungen angeordnet sein, die einen Abstand zwischen den Flügeln 16 und der Oberfläche 30 (insbesondere von dessen Mantelfläche 10) im Betrieb des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 abdichten.

Diese Dichtungen können teilweise innerhalb der Flügel 16 angeordnet sein.

Die Zuführung der Hydraulikflüssigkeit zu den Arbeitskammern 19, 20 kann über

eine Nockenwelle 32 erfolgen, an der der Nockenwellenversteller 1 angeordnet ist.

Generell können zur Führung der Hydraulikflüssigkeit in Bauteilen des Nockenwellenverstellers 1 bzw. der Nockenwelle 32 entsprechende Kanäle bzw. Leitungen

vorgesehen bzw. ausgebildet sein.

Der Rotor 7 ist ein einstückiges Bauteil, bevorzugt Sinterbauteil, sodass also die Flügel 16 mit dem Rotorgrundkörper 14 einen einzigen, integralen Bauteil, insbe-

sondere Sinterbauteil, bilden.

Für weitere Einzelheiten zu hydraulischen Nockenwellenverstellern 1, die nicht im Zusammenhang mit der Erfindung stehen, sei auf den einschlägigen Stand der

Technik verwiesen.

Die Herstellung des Rotors 7 erfolgt also bevorzugt mit einer pulvermetallurgischen Methode. Dieses Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:

- Bereitstellung eines ersten Pulvers zur Herstellung des Rotors 7 in einem Formhohlraum einer Form;

- Pressen des ersten Pulvers zu einem Rotorgrünling in der Form;

- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Rotorgrünlings;

- Sintern des Rotorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Rotorgrünlings;

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Auch der Stator 6 ist bevorzugt ein einstückiges Bauteil, insbesondere ein Sinterbauteil (also aus einem Sinterwerkstoff nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt) sodass also die Stimverzahnung 4 und die Stege 11 mit dem Grundkörper 9 einen einzigen, integralen Bauteil, insbesondere Sinterbauteil, bilden. Dieses Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines zweiten Pulvers zur Herstellung des Stators 6 in einem Formhohlraum einer Form;

- Pressen des zweiten Pulvers zu einem Statorgrünling in der Form;

- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Statorgrünlings;

- Sintern des Statorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Stators 6;

- gegebenenfalls Härtung der Stirnverzahnung 4 des Stators 6.

Das Grünbearbeiten bzw. das materialabtragende Nachbearbeiten des Stators 6 und/oder des Rotors 7 kann beispielsweise durch Schleifen, Läppen, Hohnen, etc.

erfolgen.

Das Härten der Stirnverzahnung 4 kann beispielsweise durch Induktivhärten, Ab-

schreckhärten, Einsatzhärten, etc., erfolgen.

Das Sintern des Stators 6 und/oder des Rotors 7 kann ein- oder mehrstufig ausgeführt sein. Weiter kann es bei einer Temperatur zwischen 700 °C und 1300 °C für eine Zeitspanne von beispielsweise 10 Minuten bis 120 Minuten durchgeführt wer-

den.

Da die pulvermetallurgische Herstellung von Sinterbauteilen an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, sei zur Vermeidung von Wiederholungen dazu auf

den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.

Wesentlich ist, dass zumindest eines der Bauteile des Nockenwellenverstellers 1 pulvermetallurgisch hergestellt wird und dieses Bauteil ohne Kalibrierschritt hergestellt wird. Dabei können im Rahmen der Erfindung der Stator 6 oder der Rotor 7 oder der Stator 6 und der Rotor 7 pulvermetallurgisch hergestellt werden bzw.

sein.

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Um das Herstellen des Sinterbauteils des Nockenwellenverstellers 1 kalibrierschrittlos zu ermöglich ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass bisher vorgesehene Toleranzen in radial inneren Bereich reduziert werden und der damit erreichte Toleranzgewinn in im Vergleich zu diesen radial inneren Bereichen radial äußere Bereich verlegt wird, wie beispielswies in die Stirverzahnung 4, um dort beispielsweise Rundlaufungenauigkeiten besser berücksichtigen zu können. Dabei kann die Toleranzübertragung innerhalb eines Bauteils oder von einem Bauteil auf ein anderes Bauteil des Nockenwellenverstellers 1 erfolgen, also beispielsweise vom Rotor 7 auf den Stator 6 und/oder vom Steuerventil 23 auf den Stator 6. Obwohl im Folgenden konkrete Beispiele hierfür angeführt sind, stellt dieser Absatz den erfindungswesentlichen Gedanken dar und ist die Erfindung nicht auf die im Folgenden konkret genannten Pass- bzw. Dichtflächen hinsichtlich der Spiel-

passung oder der Presspassung beschränkt.

Beispielsweise kann dazu vorgesehen sein, dass eine radial innere Passflächenpaarung bzw. generell Flächenpaarung zwischen zwei Bauteilen des Nockenwellenverstellers 1, also insbesondere zwischen dem Rotor 7 und der Stator 6, oder eine Flächenpaarung mit der Nockenwelle 32 eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um bis 50 um, oder

eine Presspassung ausgebildet sein bzw. hergestellt werden.

Eine Spielpassung ist dabei eine Passung, bei der zwischen den beiden daran beteiligten Flächen ein Abstand vorhanden ist. Für eine Presspassung wird bevorzugt eines der beiden Bauteile zumindest im Bereich der daran beteiligten Flächen

der beiden Bauteile mit einem Übermaß hergestellt.

Beispielsweise kann eine derartige Passung zwischen zumindest einer Passfläche 33 des Stators 6 und einer äußeren Mantelfläche 34 der Nockenwelle 32, die der Passfläche 33 des Stators 6 im angebauten Zustand gegenüberliegt, ausgebildet sein, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Passfläche 33 des Stators 6 kann

beispielsweise an einer (rückwärtigen) Abdeckung 35 des Stators, die gegebenen-

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falls einstückig mit dem Statorgrundkörper 9, der Stirnverzahnung 4 und den Stegen 11 ausgebildet ist, ausgebildet sein, beispielsweise als innere Mantelfläche

dieser Abdeckung 35 bzw. generell des Stators 6.

Weiter kann der Rotorgrundkörper 14 mit zumindest einer Passfläche 36 für die Anlage der Nockenwelle 32 ausgebildet sein, und diese Passfläche 36 erfindungsgemäß ausgebildet sein, sodass mit der Mantelfläche 34 der Nockenwelle 32 die beschriebene Passung erreicht wird. Die Passfläche 36 des Rotorgrundkörpers 14 kann an einer inneren Mantelfläche des Rotorgrundkörpers 14 ausgebildet sein,

wie dies ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Nockenwellenverstellers 1 kann vorgesehen sein, dass der Rotor 7 in der Aufnahme 22 für das Steuerventil 23 zumindest eine Passfläche 37 aufweist, die mit zumindest einer Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 die beschriebene Passung ausbildet. Die Dichtfläche 38 ist an einer

äußeren Mantelfläche 39 (in Fig. 5 dargestellt) des Steuerventils 23 ausgebildet.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Nockenwellenverstellers 1 kann vorgesehen sein, dass das Steuerventil 23 im Bereich der Dichtfläche 38 selbst mit

einer entsprechend geringen Toleranz (im voranstehenden Sinn) ausgebildet wird.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere dieser Ausführungsvarianten in einem hydraulischen Nockenwellenversteller 1 gemeinsam vorgesehen werden, also beispielsweise die Passung zwischen der Passfläche 33 des Stators 6 und der Mantelfläche 34 der Nockenwelle 32 und/oder die die Passung zwischen der Passfläche 36 des Rotors 7 und der Mantelfläche 34 der Nockenwelle 32 und/oder die Passung zwischen der Passfläche 37 des Rotors und der Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 und/oder die beschrieben geringe Toleranz des Steuerventils 22 im Bereich der Dichtfläche 38 selbst.

Die entsprechend geringen Toleranzen können durch Bereitstellung von Bauteilen mit entsprechend höherer Genauigkeit im Bereich der beschriebenen Flächen be-

reitgestellt werden.

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Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass dies Bauteile im Bereich der beschriebenen Flächen, also insbesondere der Passflächen 33, 36, 37 und/oder der Mantelfläche 34 und/oder der Dichtfläche 38 zumindest bereichs-

weise mit einer Überdeckung für die Ausbildung einer Presspassung hergestellt

wird/werden.

Die Überdeckung kann beispielsweise ausgewählt sein aus einem Bereich von 0 um bis 80 um, insbesondere aus einem Bereich von 0,1 um bis 70 um. Als Überdeckung wird dabei ein Übermaß des jeweiligen Bauteils in Hinblick auf die Sollabmessung bezeichnet. Werden beide Bauteile mit Übermaß hergestellt, dann sind die voranstehenden Werte der Überdeckung als Summe beider Überdeckungen

zu betrachten.

Prinzipiell kann ein oder können beide der an der jeweiligen Passung beteiligten Bauteile des Nockenwellenverstellers 1 mit dem entsprechenden Übermaß der gesamten Bereiche der beteiligten Flächen ausgebildet werden. Da jedoch bevorzugt ist, dass die Presspassung beim Zusammenbau des Nockenwellenverstellers 1 durch Materialplastifizierung erfolgt, kann es für den Zusammenbau von Vorteil sein, wenn die jeweilige Überdeckung nur bereichsweise auf diesen Flächen ausgebildet wird. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Presspassung oder die Presspassungen zwischen der jeweiligen Passfläche 33, 36, 37 und zumindest einem in radialer Richtung vorragenden Vorsprung 40 der an der Presspassung beteiligten weiteren Passfläche 33, 36, 37 oder Dichtfläche 38 bzw. generell der an der Presspassung weiter beteiligten Fläche ausgebildet ist. Zur Veranschauli-

chung sei auf die Fig. 5 und 6 verwiesen.

Der Vorsprung 40 oder die Vorsprünge 40 (im Folgenden der zumindest eine Vorsprung 40) erstreckt/erstrecken sich über zumindest einen Teilbereich der jeweiligen Passfläche 33, 36, 37, Insbesondere in der Axialrichtung 21 (siehe Fig. 1). Der zumindest eine Vorsprung 40 kann sich über einen Bereich zwischen 30 % und 90 %, insbesondere zwischen 50 % und 80 %, der Längserstreckung der Passfläche 33, 36, 37 In der Axialrichtung 21 erstrecken. Es ist aber auch möglich, dass sich der zumindest eine Vorsprung 40 über die gesamte Länge der Passfläche 33, 36,

37, also über 100 %, erstrecket.

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Der zumindest eine Vorsprung 40 kann mit einer maximale Höhe 41 hergestellt werden, gemessen ab der jeweiligen Passfläche 33, 36, 37, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,005 mm bis 3 mm, insbesondere aus einem Bereich von 0,002 mm bis 0,5 mm.

Der zumindest eine Vorsprung 40 kann sich in der Axialrichtung 21 ab einer Stirnfläche beginnend erstrecken. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der zu-

mindest eine Vorsprung 40 beabstandet zur Stirnfläche ausgebildet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist der zumindest eine Vorsprung 40 zumindest annähernd leistenförmig ausgebildet, sodass er also eine deutlich größere Länge als Breite aufweisen, wie dies aus der Zusammenschau der Fig. 6 und Fig. 7 ersichtlich ist. Generell kann eine maximale Breite 42 des zumindest einen Vorsprungs 40 ausgewählt sein aus einem Bereich von 0,1 mm bis 5 mm, ins-

besondere aus einem Bereich von 0,3 mm bis 2,5 mm.

Es ist nach Ausführungsvarianten auch möglich, dass auf der Passfläche 33, 36,37 oder auf verschiedenen Passflächen 33, 36, 37 unterschiedlich ausgebildete Vorsprünge 40, beispielsweise unterschiedlich große Vorsprünge, angeordnet bzw. ausgebildet sind bzw. werden. Es ist z.B. möglich, dass sich die Vorsprünge 40 einer Passfläche 3, 36, 37 hinsichtlich ihrer Breite 42 und/oder hinsichtlich ihrer Höhe 41 von den Vorsprüngen 40 einer anderen Passfläche 33, 36, 37 unterschei-

den.

Bevorzugt der zumindest eine Vorsprung 40 eine plastische Verformbarkeit auf. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der zumindest eine Vorsprung 40 aus einem weicheren Werkstoff besteht als der Rest des Bauteils, das den zumindest einen Vorsprung 40 aufweist, und/oder dass der zumindest eine Vorsprung 40 Hohlräume aufweisen, beispielsweise Poren, die beim plastischen Verformen zumindest teilweise zusammengedrückt werden. Dazu kann der zumindest eine Vorsprung 40 aus einem Sinterwerkstoff hergestellt werden. Wie bereits ausgeführt, besteht bevorzugt jedoch der gesamte Stator 6 oder Rotor 7 aus dem Werkstoff,

aus dem der zumindest eine Vorsprung 40 hergestellt wird, besteht.

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Nur der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass als Sinterpulver metallische

Pulver eingesetzt werden

Der zumindest eine Vorsprung 40 kann über seine gesamte Längserstreckung in Richtung der Axialrichtung 21 einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Es ist aber gemäß einer weiteren Ausführungsvariante auch möglich, dass der zumindest eine Vorsprung 40 sich über die Längserstreckung zumindest teilweise verJüngend ausgebildet sind, wie dies in Fig. 7 strichliert angedeutet ist, oder mit einer Facette versehen sind. Insbesondere kann der zumindest eine Vorsprung 40 in Spannrichtung mit einem breiter werdenden Querschnitt ausgebildet sein. Es kann

damit der Zusammenbau des Nockenwellenverstellers 1 vereinfacht werden.

Für eine bessere plastische Verformbarkeit kann der zumindest eine Vorsprung 40 zumindest über einen Bereich von 20 % bis 100 % seiner Längserstreckung einen

(konisch) sich verjüngenden Verlauf aufweisen.

Der zumindest eine Vorsprung 40 kann einen rechteckförmigen, einen, quadratischen, etc. Querschnitt aufweisen. Nach einer Ausführungsvariante kann der zumindest eine Vorsprung 40 aber auch einen dreieckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wie dies aus Fig. 6 zu ersehen ist, wodurch dessen plasti-

sche Verformbarkeit verbessert werden kann.

Aus dem gleichen Grund kann nach einer weiteren Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass ein Übergangsbereich von der Passfläche 33, 36, 37 in den zumin-

dest einen Vorsprung 40 abgeschrägt oder gerundet ist.

Für den einfacheren Zusammenbau des Nockenwellenverstellers 1 bzw. um die plastische Verformung zu vereinfachen, kann gemäß einer Ausführungsvariante des vorgesehen sein, dass der zumindest eine Vorsprung 40 über den Verlauf seiner Längserstreckung mit zunehmender Höhe über der Passfläche 33, 36, 37 ausgebildet ist oder wird. Dabei nimmt die Höhe des zumindest einen Vorsprungs 40

in Richtung der Spannrichtung ab.

Es sei angemerkt, dass die Spannrichtung die Richtung des Zusammenbaus der

Bauteile des Nockenwellenverstellers 1 ist.

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Es ist weiter möglich, dass unmittelbar neben dem zumindest einen Vorsprung 40 eine sich in Längsrichtung des zumindest einen Vorsprungs 40 erstreckende Längsrille ausgebildet ist, wodurch die plastische Verformbarkeit des zumindest einen Vorsprungs 40 ebenfalls verbessert werden kann. Es kann auch beidseitig neben dem zumindest einen Vorsprung 40 je eine derartige Längsrille angeordnet

sein.

Bevorzugt ist die Längserstreckung des zumindest einen Vorsprungs 40 größer als dessen Bereite 42, wie dies voranstehend ausgeführt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Längserstreckung des zumindest einen Vorsprungs 40 um einen Wert größer ist, der ausgewählt ist aus einem Bereich von 1: 10 bis 1:100 der

Breite.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung 40 ringförmig ausgebildet ist. Diese Ausführungsvariante wird bevorzugt bei dem Steuerventil 23 eingesetzt, und zwar auf dessen Dichtfläche 38, wie dies die Fig. 8 und 9 zeigen. Aus diesen Figuren ist auch zu ersehen, dass das Steuerventil 23 mehrere Dichtflächen 38 aufweisen kann. In den dargestellten Ausführungsvarianten weist das Steuerventil 23 drei Dichtflächen 38 auf, die auf ringför-

migen Stegen 43 angeordnet sind.

Die ringförmige Ausbildung des zumindest einen Vorsprungs 40 kann aber auch auf den entsprechenden Passflächen 33, 36 des Stators 6 und/oder Rotors 7 vor-

gesehen sein.

Die Ausführungsvarianten des Steuerventils 23 nach den Figuren 7 und 8 unterscheiden sich lediglich dadurch, dass der zumindest eine Vorsprung 40 bei der Ausführungsvariante nach Fig. 8 in radialer Richtung über die Dichtfläche 38 vorragend angeordnet bzw. ausgebildet ist und bei der Ausführungsvariante nach Fig. 9 in der Axialrichtung 21. Dementsprechend ist auch beim Rotor 7 die Passfläche

37 in Fig. 8 eine Mantelfläche und in Fig. 9 eine Stirnfläche des Steuerventils 23.

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Es sind auch beide Ausführungsvarianten der Anordnung des zumindest einen Vorsprungs 40 (radial und axial vorragend) in einer Ausführungsvariante des Steu-

erventils 23 kombinierbar.

Bei der Ausführungsvariante des Steuerventils 23 nach Fig. 9 wird mit dem zumindest einen Vorsprung eine Hinterschneidung 44 ausgebildet. Zur Ausbildung der zumindest einen Hinterschneidung 44 kann vorgesehen werden, dass bei der Herstellung des zumindest einen Vorsprungs 40 auf dem Steuerventil 23 dieser in der Axialrichtung 21 und/oder in radialer Richtung über der Dichtfläche 38 vorragender ausgebildet wird und dieser Vorsprung 44 zumindest in der Ausführungsvariante, in der der Vorsprung 44 ausschließlich in der Axialrichtung 21 über die Dichtfläche 38 vorragt, in der Axialrichtung 21 zumindest so weit verpresst wird, dass die Hinterschneidung 44 gebildet wird. Dazu wird der Vorsprung 40 vorerst in radialer Richtung vorragend am Übergang bzw. im Bereich des Übergangs von der Mantelfläche auf die Stirnfläche des Steuerventils 23 hergestellt und danach durch das Verpressen und die dabei auftretende plastische Verformung auf die Stirnfläche

„umgeklappt“.

Das Verpressen kann dabei beim Montieren des Steuerventils 23 im Rotor 7 über die mit der Dichtfläche 38 zusammenwirkende Passfläche 37 des Rotors 7 erfol-

gen.

Es sei erwähnt, dass die Ausführungen zu dem zumindest einen leistenförmigen Vorsprung 40 zumindest teilweise auch auf den zumindest einen ringförmigen Vor-

sprung 40 anwendbar sind.

Gemäß einer Ausführungsvariante kann weiter vorgesehen sein, dass der zumindest eine Vorsprung 40 auf der Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 aus einem Sinterwerkstoff besteht bzw. hergestellt wird. Der Rest des Steuerventilkörpers kann hingegen als Gussteil ausgebildet sein. Der zumindest eine Vorsprung 40

kann beispielsweise auf ein gegossenes Steuerventil aufgesintert werden.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann das Steuerventil 23 ein Außengewinde aufwei-

sen. Es ist damit möglich, dass der Rotor 7 und damit indirekt auch der Stator 6

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des Nockenwellenverstellers 1 mit dem Steuerventil 23 auf die Nockenwelle 32

aufgeschraubt wird.

Das Steuerventil 23 muss nicht notwendigerweise in der Aufnahme 22 des Rotors 7 angeordnet sein. Es kann auch an einer anderen Stelle platziert werden, solange gewährleistet ist, dass das Hydraulikfluid über entsprechende Leitungen in

die Arbeitskammern 19, 20 gelangt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im vorderen, der Nockenwelle 32 zugewandten Endbereich das Steuerventil 23 mit einem Durchmesser 45 hergestellt wird oder ausgebildet ist, der geringfügig größer ist, als ein Durchmesser 46 der Passflächen 37 auf der inneren Mantelfläche 47 (siehe Fig. 3) des Rotors 7. Damit wird die zumindest eine Passfläche 37 beim Einführen des Steuerventils 23 in die Aufnahme 22 des Rotors 7 plastische verformt. Diese wiederum erlaubt eine Spielausbildung zwischen Rotor 7 und Steuerventil 23, womit der Rotor 7 einfacher relativ zum Steuerventil 23 verdreht

werden kann.

Der Ausdruck „geringfügig“ bedeutet insbesondere, dass der Durchmesser 45 des Steuerventils 23 um 0,1 um bis 20 um, insbesondere um 0,5 um bis 10 um, größer

ist als der Durchmesser 46 der Passflächen 37.

Der vordere Bereich des Steuerventils 23 ist jener Bereich, der beim Einführen des Steuerventils 23 in die Aufnahme 22 des Rotors 7 vor der zumindest einen Dichtfläche 38 eintaucht, also in der Axialrichtung 21 vor der zumindest einen Dichtfläche 38 ausgebildet ist.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten

untereinander möglich sind.

Darüber hinaus kann auch ein Stator 6 eine eigenständige Erfindung sein, wenn vorgesehen ist, dass dieser ein einstückiges Bauteil aus einem Sinterwerkstoff ist,

umfassend den Statorgrundkörper 9, der die äußere Stirnverzahnung 5, die radial

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innere Mantelfläche 10 und von der radial inneren Mantelfläche 10 radial nach innen vorragende, voneinander in Umfangsrichtung 13 des Statorgrundkörpers 9 beabstandete Stege 11 aufweist; und der im Bereich der Passfläche 33 des Statorgrundkörpers 9 für die Anlage der Nockenwelle 32 eine Toleranz aufweist, dass zwischen der Passfläche 33 für die Nockenwelle 32 und der Nockenwelle 32 eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um bis 50 um, oder eine Presspassung ausgebildet wird. Es sei dazu

auf die entsprechenden, den Stator 6 betreffenden Ausführungen verwiesen.

Generell wird der Stator 6 im Rahmen der Erfindung aber vorzugsweise nicht mit einer Presspassung zur Nockenwelle 32 sondern mit einer Spielpassung zur No-

ckenwelle 32 ausgebildet.

Weite kann der Rotor 7 eine eigenständige Erfindung sein, wenn vorgesehen ist, dass dieser ein einstückiges Sinterbauteil ist, umfassend den Rotorgrundkörper 14, der von einer radial äußeren Mantelfläche 15 radial nach außen vorragende Flügel 16 aufweist, und der im Bereich der Passfläche 36 des Rotorgrundkörpers 14 für die Anlage der Nockenwelle 32 und/oder im Bereich der Passfläche 37 für die Anlage der Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 eine Toleranz haufweist, dass zwischen der Passfläche 36 für die Nockenwelle 32 und der Nockenwelle 32 und/oder dass zwischen der Passfläche 37 für die Anlage der Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um bis 50 um, oder eine Presspassung ausgebildet wird. Es sei dazu auf die entsprechenden, den Rotor 6 betreffenden Ausführungen

verwiesen.

Zudem kann das Steuerventil 23 eine eigenständige Erfindung sein, wenn vorgesehen ist, dass dieses an einer äußeren Mantelfläche mit einer Dichtfläche 38 hergestellt ist, und das im Bereich der Dichtfläche 38 eine Toleranz aufwesit, dass zwischen der Passfläche 37 des Rotors 7 für die Anlage der Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 und dieser Dichtfläche 38 des Steuerventils 23 eine Spielpassung

mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel

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von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um bis 50 um, oder eine Presspassung ausgebildet wird. Es sei dazu auf die entsprechen-

den, das Steuerventil 23 betreffenden Ausführungen verwiesen.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der hydraulische Nockenwellenversteller 1 bzw. dessen

Elemente nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind.

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Bezugszeichenliste

Verbrennungsmotor Nockenwellenversteller Antriebsrad Stirnverzahnung Stirnverzahnung Stator

Rotor

Abdeckung Statorgrundkörper Mantelfläche

Steg Ausnehmung Umfangsrichtung Rotorgrundkörper Mantelfläche Flügel Seitenfläche Arbeitsraum Arbeitskammer Arbeitskammer Axialrichtung Aufnahme Steuerventil Abschnitt Abschnitt Abschnitt Durchbruch Kolben

Pfeil

Oberfläche

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

Oberfläche Nockenwelle Passfläche Mantelfläche Abdeckung Passfläche Passfläche Dichtfläche Mantelfläche Vorsprung Höhe

Breite

Steg Hinterschneidung Durchmesser Durchmesser

Mantelfläche

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Claims

Patentansprüche

1. Kalibrierschrittfreies Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Nockenwellenverstellers (1) umfassend

- einen Stator (6) mit einem Statorgrundkörper (9), der mit einer äußeren Stirnverzahnung (4), einer radial inneren Mantelfläche (10) und mit von der radial inneren Mantelfläche (10) radial nach innen vorragenden, voneinander im Umfangsrichtung (13) des Statorgrundkörpers (9) beabstandeten Stegen (11) hergestellt wird, und wobei der Statorgrundkörper (9) gegebenenfalls mit einer Passfläche (33) für die Anlage einer Nockenwelle (32) hergestellt wird;

- einen relativ zum Stator (6) verdrehbaren Rotor (7) mit einem Rotorgrundkörper (14), der zumindest teilweise von dem Stator (6) umgeben ist und der mit von einer radial äußeren Mantelfläche (15) radial nach außen vorragenden Flügeln (16) hergestellt wird, sodass zwischen dem Stator (6) und dem Rotor (7) mehrere hydraulische Arbeitsräume (18) ausgebildet werden, welche jeweils durch einen Flügel (16) des Rotors (7) in eine erste Arbeitskammer (19) und eine zweite Arbeitskammer (20) unterteilt werden;

- und ein Steuerventil (23), das bevorzugt zumindest teilweise von dem Rotor (7) umgebend angeordnet wird;

- wobei das Steuerventil (23) an einer äußeren Mantelfläche (39) mit einer Dichtfläche (38) hergestellt wird;

- wobei weiter der Rotorgrundkörper (9) vorzugsweise mit einer Aufnahme (22) für das Steuerventil (23) hergestellt wird, und die Aufnahme (22) mit einer Passfläche (37) für die Dichtfläche (38) hergestellt wird;

- wobei weiter der Rotorgrundkörper (9) mit einer Passfläche (36) für die Anlage der Nockenwelle (32) hergestellt wird;

- und wobei der Rotor (7) und/oder der Stator (6) nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt wird oder werden umfassend die Verfahrensschritte:

- Bereitstellung eines ersten Pulvers zur Herstellung des Rotors (7);

- Pressen des ersten Pulvers zu einem Rotorgrünling;

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- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Rotorgrünlings;

- Sintern des Rotorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Rotorgrünlings;

- und/oder umfassend die Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines zweiten Pulvers zur Herstellung des Stators (6);

- Pressen des zweiten Pulvers zu einem Statorgrünling;

- gegebenenfalls Grünbearbeitung des Statorgrünlings;

- Sintern des Statorgrünlings;

- gegebenenfalls materialabtragendes Nachbearbeiten des Stators (6);

- gegebenenfalls Härtung der Stirnverzahnung (4) des Stators (6). dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (6) im Bereich der Passfläche (33) des Statorgrundkörpers (9) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder der Rotor (7) im Bereich der Passfläche (36) des Rotorgrundkörpers (14) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder im Bereich der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (37) des Steuerventils (23) und/oder das Steuerventil (23) im Bereich der Dichtfläche (38) mit einer Toleranz hergestellt wird oder werden, dass zwischen der Passfläche (33, 36) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) und/oder dass zwischen der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) und dieser Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, vorzugsweise einem Spiel zwischen 5 um bis 60 um, oder

eine Presspassung ausgebildet wird.

2. Verfahren nach einem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Presspassung oder Presspassungen an zumindest einer der Passflächen (33, 36, 37) und/oder der Dichtfläche (38) zumindest ein in der Radialrichtung und/oder der Axialrichtung (21) vorragender Vorsprung (40) ausgebildet wird und dieser Vorsprung zur Ausbildung der Presspassung mit der jeweils anderen

Fläche der die Presspassung ausbildenden Flächen verpresst wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (40) oder die Vorsprünge (40) zumindest annähernd leistenförmig oder

ringförmig ausgebildet wird oder werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (40) oder die Vorsprünge (40) mit einem zumindest annährend trapez-

förmigen oder dreieckigen Querschnitt ausgebildet wird oder werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (40) oder die Vorsprünge (40) mit über den Verlauf der

Längserstreckung mit zunehmender Höhe (41) ausgebildet wird oder werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (40) oder die Vorsprünge (40) mit einer maximale Höhe (41) hergestellt werden, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,1 mm bis 3

mm, insbesondere aus einem Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (4) auf der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) pulver-

metallurgisch hergestellt wird.

8. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine umfassend:

- einen, insbesondere einen Sinterwerkstoff umfassenden oder daraus bestehenden Stator (6) mit einem Statorgrundkörper (9), der eine äußere Stirnverzahnung (4), eine radial innere Mantelfläche (10) und von der radial inneren Mantelfläche (10) radial nach innen vorragende, voneinander in Umfangsrichtung (13) des Statorgrundkörpers (9) beabstandete Stege (11) aufweist; und wobei der Statorgrundkörper (9) gegebenenfalls eine Passfläche

(33) für die Anlage einer Nockenwelle (32) aufweist;

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- einen relativ zum Stator (6) verdrehbaren, insbesondere einen Sinterwerkstoff umfassenden oder daraus bestehenden, Rotor (7) mit einem Rotorgrundkörper (14), der zumindest teilweise von dem Stator (6) umgeben ist und der von einer radial äußeren Mantelfläche (15) radial nach außen vorragende Flügel (16) aufweist, sodass zwischen dem Stator (6) und dem Rotor (7) mehrere hydraulische Arbeitsräume (18) ausgebildet werden, welche jeweils durch einen Flügel (16) des Rotors (7) in eine erste Arbeitskammer (19) und eine zweite Arbeitskammer (20) unterteilt werden;

- und ein Steuerventil (23), das bevorzugt zumindest teilweise von dem Rotor (7) umgeben ist;

- wobei das Steuerventil (23) an einer äußeren Mantelfläche (39) eine Dichtfläche (38) aufweist;

- wobei weiter der Rotorgrundkörper (14) vorzugsweise eine Aufnahme (22) für das Steuerventil (23) aufweist, und die Aufnahme (22) eine Passfläche (37) für die Dichtfläche (38) aufweist;

- und wobei weiter der Rotorgrundkörper (14) mit einer Passfläche (36) für die Anlage der Nockenwelle (32) aufweist;

dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (6) im Bereich der Passfläche (33) des Statorgrundkörpers (9) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder der Rotor (7) im Bereich der Passfläche (36) des Rotorgrundkörpers (14) für die Anlage der Nockenwelle (32) und/oder im Bereich der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) und/oder das Steuerventil (23) im Bereich der Dichtfläche (38) eine Toleranz aufweist, dass zwischen der Passfläche (33) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) und/oder zwischen der Passfläche (33, 36) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) und/oder zwischen der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) und dieser Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, vorzugsweise einem Spiel zwischen 5 um bis 60 um, oder eine Presspassung ausgebildet ist.

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9. Nockenwellenversteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Presspassung oder die Presspassungen zwischen der jeweiligen Passfläche (33, 35, 36) und zumindest einem in radialer Richtung und/oder der Axialrichtung (21) vorragenden Vorsprung (40) der an der Presspassung beteiligten weiteren Passfläche (33, 35, 36) oder Dichtfläche (38) ausgebildet ist.

10. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

dass der Vorsprung (40) leistenförmig oder ringförmig ist.

11. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (40) auf der Dichtfläche (38) des

Steuerventils (23) aus einem Sinterwerkstoff besteht.

12. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (23) in einem vorderen Endbereich einen Durchmesser (45) aufweist, der um maximal 20 um größer ist, als ein Durchmes-

ser (46) der Passfläche (37) auf einer inneren Mantelfläche (47) des Rotors (7).

13. Einstückiger Stator (6) für eine Nockenwellenversteller (1) aus einem Sinterwerkstoff, umfassend einen Statorgrundkörper (9), der eine äußere Stirnverzahnung (5), eine radial innere Mantelfläche (10) und von der radial inneren Mantelfläche (10) radial nach innen vorragende, voneinander in Umfangsrichtung (13) des Statorgrundkörpers (9) beabstandete Stege (11) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Passfläche (33) des Statorgrundkörpers (9) für die Anlage einer Nockenwelle (32) eine Toleranz ausgebildet ist, dass zwischen der Passfläche (33) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, beispielsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um oder von 5 um

bis 50 um, oder eine Presspassung ausgebildet ist.

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14. Einstückiger Rotor (7) für eine Nockenwellenversteller (1) aus einem Sinterwerkstoff, umfassend einen Rotorgrundkörper (14), der von einer radial äuReren Mantelfläche (15) radial nach außen vorragende Flügel (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Passfläche (36) des Rotorgrundkörpers (14) für die Anlage einer Nockenwelle (32) und/oder im Bereich einer Passfläche (37) für die Anlage einer Dichtfläche (38) eines Steuerventils (23) eine Toleranz aufweist, dass zwischen der Passfläche (36) für die Nockenwelle (32) und der Nockenwelle (32) und/oder dass zwischen der Passfläche (37) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, vor-

zugsweise einem Spiel von 5 um bis 60 um ausgebildet ist.

15. Steuerventil (23) für einen Nockenwellenversteller (1) umfassend eine Steuerventilgrundkörper, der an einer äußeren Mantelfläche eine Dichtfläche (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Dichtfläche (38) eine Toleranz aufweist, dass zwischen einer Passfläche (37) eines Rotors (7) für die Anlage der Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) und dieser Dichtfläche (38) des Steuerventils (23) eine Spielpassung mit einem maximalen Spiel von 100 um, insbesondere mit einem maximalen Spiel von 80 um, vorzugsweise einem Spiel von 5 um

bis 60 um, oder eine Presspassung ausgebildet ist.

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