DE102004057633B4

DE102004057633B4 - Rückschlagventil für einen Nockenwellenversteller

Info

Publication number: DE102004057633B4
Application number: DE102004057633.5A
Authority: DE
Inventors: Gerold Sluka
Original assignee: Hofer Mechatronik GmbH
Current assignee: Hofer Mechatronik GmbH
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: DE102004057633A1

Abstract

Rückschlagventil für einen Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine, der einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor mittels einer axialen Lagerschraube an einer Nockenwelle befestigbar ist und der Rotor und der Stator Druckräume begrenzen, die über einen Steuerkolben an das Rückschlagventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (18) ein Ringfederelement (19) umfasst, dass das Rückschlagventil (18) in die Lagerschraube (7) derart eingebaut ist, dass das Ringfederelement (19) des Rückschlagventils (18) in einer axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) untergebracht ist, wobei das Ringfederelement (19) in eine Ringnute (20) der axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) eingesetzt ist und mehrere radiale Bohrungen (16 und 17) der Lagerschraube (7) verschließt, und dass die Lagerschraube (7) mit einem in eine Gewindebohrung (9) der Nockenwelle (2) einzudrehenden, hohlen Gewindezapfen (8) ausgestattet ist, dessen Hohlbereich sich axial begrenzt zu der axialen Innenbohrung (12) erstreckt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rückschlagventil für einen Nockenwellenversteller nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Montageverfahren eines Nockenwellenverstellers nach dem Oberbegriff von Anspruch 8 und einen Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.
Stand der Technik
Es ist ein Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine bekannt, DE 198 17 319 C2 , der an einer Stirnseite einer Nockenwelle befestigt ist und einen Außenkörper und einen Innenkörper besitzt. Der Außenkörper ist gegenüber dem Innenkörper relativ verdrehbar ausgeführt, und der Innenkörper ist über eine Lagerschraube drehfest mit der Nockenwelle verbunden.
In der DE 101 43 433 A1 wird ein Rückschlagventil mit einem Schließelement behandelt, das zur Absperrung von Hydraulikmedium in einer Bohrung mit einem Schließelement versehen ist. Das Schließelement wird durch einen zu einem Ring gebogenen Band gebildet. Eine vergleichbare Ausbildung eines Schließelements zeigt die DE 20 49 002 A .
Weitere Beispiele für Nockenwellenversteller finden sich in den Druckschriften DE 102 05 415 A1 , EP 1 447 602 A1 , ein weiteres Beispiel für ein Rückschlagventil geht aus der Druckschrift DE 101 43 433 A1 hervor.
Aufgabenstellung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückschlagventil für einen Nockenwellenversteller konstruktiv einfach zu gestalten und räumlich vorteilhaft unterzubringen. Dabei sollte aber auch sichergestellt werden, dass sich das Rückschlagventil leicht montieren lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten. Ein erfindungsgemäßes Montageverfahren ist in den Ansprüchen 8 bis 14 definiert. Ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller ist in den Ansprüchen 15 und 16 angegeben.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das Rückschlagventil ein problemlos umsetzbares und hochwirksames Ringfederelement umfasst, das räumlich günstig in der Innenbohrung der Lagerschraube untergebracht ist. Die Ringnute für das Ringfederelement lässt sich mit üblichen mechanischen Mitteln in die Innenbohrung einarbeiten. Darüber hinaus trägt die Montageeinrichtung dazu bei, dass das Ringfederelement sicher und funktionsgerecht in die vorgesehene Endlage in der Innenbohrung der Lagerschraube gebracht wird.
Ausführungsbeispiel
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.
Es zeigen
1 einen Längsschnitt durch einen Nockenwellenversteller, mit dem Rückschlagventil nach der Erfindung,
2 eine Einzelheit X der 1 in größerem Maßstab mit einer Montageeinrichtung für ein Ringfederelement des Rückschlagventils,
3 bis 8 eine Montagefolge des Ringfederelements mit der Montageeinrichtung.
Ein Nockenwellenversteller 1 dient zur Änderung von Steuerzeiten von Ventilen einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine und ist mit einer Nockenwelle 2 von letzterer verbunden. Der Nockenwellenversteller 1 wirkt über ein Umschlingungstriebrad 3 – Kettenrad oder Riemenrad – mit einer Kurbelwelle – nicht gezeigt – zusammen und weist einen Rotor 4 und einen das Umschlingungstriebrad 3 in Lage haltenden Stator 5 auf. Rotor 4 und Stator 5 begrenzen zur hydraulischen Verstellung des Rotors 4 dienende Druckräume. Der Rotor 4 ist mit einer in einer axialen Mittellängsebene A-A des Nockenwellenverstellers 1 verlaufenden Lagerschraube 7 verbunden, wobei ein Gewindezapfen 8 der Lagerschraube 7 in eine Gewindebohrung 9 der Nockenwelle 2 eingedreht ist. An einem vom Gewindezapfen 8 abgekehrten Ende ist die Lagerschraube 7 mit einem Schraubenkopf 10 versehen, der unter Vermittlung eines Schraubenbundes 11 den Rotor 4 gegen die Nockenwelle 2 spannt, dergestalt, dass Rotor 4 und Nockenwelle 2 drehfest gekoppelt sind.
In die Lagerschraube 7 ist eine axiale Innenbohrung 12 eingearbeitet, die zur Aufnahme eines axialbeweglichen Steuerkolbens 13 ausgebildet ist. Der Steuerkolben 13 stützt sich in der Innenbohrung 12 an einer Druckfeder 14 ab, wogegen auf einer entfernt liegenden Seite des Steuerkolbens 13 ein Magnet 15 angreift, der in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine angesteuert wird.
Die Druckräume zwischen Rotor 4 und Stator 5 sind an radiale Bohrungen 16 und 17 der Lagerschraube 7 angeschlossen, die in die Innenbohrung 12 münden und über den Steuerkolben 13 mit einem Rückschlagventil 18 zusammenarbeiten. Das Rückschlagventil 18 verhindert ein Rückfließen von Hydraulikmedium bzw. Motoröl in Richtung Ölpumpe und ist mit einem Ringfederelement 19 versehen, wie es in etwa in der DE 101 43 433 A1 ausgeführt ist. Das Ringfederelement 19 ist in die Innenbohrung 12 eingesetzt und verschließt, ohne von definiertem Hydraulikdruck beaufschlagt zu werden, die radialen Bohrungen 16 und 17. Das Ringfederelement 19 wird durch eine Ringnute 20 – 2 – in der Innenbohrung 12 in axialer Richtung fixiert, welche Innenbohrung 12 über ihre wesentliche Länge, innerhalb der die Ringnute 20 eingearbeitet ist, einen konstanten Durchmesser aufweist.
Das Ringfederelement 19 wird mittels einer Montageeinrichtung 21 in eine Konstruktionslage in die Ringnute 20 eingebracht. Die Montageeinrichtung 21 wird gebildet durch eine Führungshülse 22 und einen in besagte Führungshülse einführbaren Schieber 23. Die Führungshülse 22 ist einerseits mit einem Rohrabschnitt 24 und andererseits mit einem Anschlagbund 25 versehen. Der Rohrabschnitt 24 weist einen mit der Innenbohrung 12 korrespondierenden Durchmesser und der Anschlagbund 25 eine Anfasung 26 auf. Der Schieber 23 kann auf einer das Ringfederelement 19 beaufschlagenden Seite 27 konische, federnde Abschnitte umfassen, die durch geschlitzte federnde Zungen gebildet werden können.
Die Montage des Ringfederelements 19 erfolgt in Schritten wie nachstehend ausgeführt:

1. Schritt: Die Lagerschraube 7, die Führungshülse 22, das Ringfederelement 19 und der Schieber 23 werden positioniert – 3 –.
2. Schritt: Die Führungshülse 22 wird mit ihrem Rohrabschnitt 24 in die Innenbohrung 12 eingeführt und das Ringfederelement 19 wird von der Anfasung 26 aufgenommen – 4 –.
3. Schritt: Der Schieber 23 wird am Ringfederelement 19 angesetzt – 5 –.
4. Schritt: Mit dem Schieber 23 wird das Ringfederelement 19 entlang der Innenbohrung 12 in Richtung Ringnute 20 bewegt – 6 –.
5. Schritt: Mit dem Schieber 23 wird das Ringfederelement 19 in die Ringnute 20 hinein geschoben – 7 –.
6. Schritt: Die Führungshülse 22 und der Schieber 23 werden in ihre Ausgangsstellungen – 3 – verbracht – 8 –.

Bezugszeichenliste

1: Nockenwellenversteller
2: Nockenwelle
3: Umschlingungstriebrad
4: Rotor
5: Stator
7: Lagerschraube
8: Gewindezapfen
9: Gewindebohrung
10: Schraubenkopf
11: Schraubenbund
12: axiale Innenbohrung
13: Steuerkolben
14: Druckfeder
15: Magnet
16: radiale Bohrung
17: radiale Bohrung
18: Rückschlagventil
19: Ringfederelement
20: Ringnute
21: Montageeinrichtung
22: Führungshülse
23: Schieber
24: Rohrabschnitt
25: Anschlagbund
26: Anfasung
27: beaufschlagende Seite
A-A: axiale Mittellängsebene
Kl: Konstruktionslage
X: Einzelheit

Claims

Rückschlagventil für einen Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine, der einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor mittels einer axialen Lagerschraube an einer Nockenwelle befestigbar ist und der Rotor und der Stator Druckräume begrenzen, die über einen Steuerkolben an das Rückschlagventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (18) ein Ringfederelement (19) umfasst, dass das Rückschlagventil (18) in die Lagerschraube (7) derart eingebaut ist, dass das Ringfederelement (19) des Rückschlagventils (18) in einer axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) untergebracht ist, wobei das Ringfederelement (19) in eine Ringnute (20) der axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) eingesetzt ist und mehrere radiale Bohrungen (16 und 17) der Lagerschraube (7) verschließt, und dass die Lagerschraube (7) mit einem in eine Gewindebohrung (9) der Nockenwelle (2) einzudrehenden, hohlen Gewindezapfen (8) ausgestattet ist, dessen Hohlbereich sich axial begrenzt zu der axialen Innenbohrung (12) erstreckt.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) über eine wesentliche Länge der Innenbohrung (12), in die die Ringnute (20) eingearbeitet ist, einen konstanten Durchmesser aufweist.
Rückschlagventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfederelement (19) mittels einer Montageeinrichtung (21) in die Ringnute (20) der Lagerschraube (7) eingebracht ist, wobei die Montagevorrichtung (21) eine Führungshülse (22) und einen axialen Schieber (23) aufweist, und wobei mittels der Führungshülse (22) und dem Schieber (23) das Ringfederelement (19) in eine definierte Konstruktionslage (Kl) verbracht wurde.
Rückschlagventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfederelement (19) so gestaltet ist, dass es mittels der Montageeinrichtung (21) in die Ringnute (20) der Lagerschraube (7) über die Führungshülse (22), die einen Rohrabschnitt (24) besitzt, der in die Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) hineinragt, federnd einbringbar ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) auf der dem Rohrabschnitt (24) abgekehrten Seite (27) einen Anschlagbund (25) aufweist, der zur Aufnahme des Ringfederelements (19) mit einer Anfasung (26) versehen ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (23) an einem das Ringfederelement (19) beaufschlagenden Endbereich sich konisch erweiternde federnde Abschnitte umfasst.
Rückschlagventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Abschnitte des Schiebers (23) durch axial geschlitzte federnde Zungen gebildet sind.
Montageverfahren eines Nockenwellenverstellers einer Brennkraftmaschine mit einem Rückschlagventil, wobei der Nockenwellenversteller einen Rotor und einen Stator aufweist, von denen der Rotor mittels einer axialen Lagerschraube an einer Nockenwelle befestigt wird und der Rotor und der Stator Druckräume begrenzen, die über einen Steuerkolben an das Rückschlagventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einem Ringfederelement (19) realisierte Rückschlagventil (18), mit dem das Ringfederelement (19) in einer Ringnute (20) in einer axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) einzusetzen ist, mittels eines Rohrabschnittes (24) einer Montageeinrichtung (21) in die Lagerschraube (7) eingeführt wird, um das Ringfederelement (19) in die Ringnute (20) anschließend hineinzuschieben, wobei das Ringfederelement (19) nach Hineinschieben in die Ringnute (20) mehrere radiale Bohrungen (16 und 17) der Lagerschraube (7) verschließt, und dass die Lagerschraube (7) an der Nockenwelle (2) mithilfe eines mit einem in eine Gewindebohrung (9) der Nockenwelle (2) einzudrehenden, hohlen Gewindezapfens (8) fixiert wird, wobei sich der Hohlbereich des Gewindezapfens (8) axial begrenzt zu der axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) erstreckt.
Montageverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfederelement (19) mittels der Montageeinrichtung (21) in die Ringnute (20) der Lagerschraube (7) federnd eingebracht wird.
Montageverfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagevorrichtung (21) eine Führungshülse (22) und einen axialen Schieber (23) aufweist, wobei mittels der Führungshülse (22) und des Schiebers (23) das Ringfederelement (19) in eine definierte Konstruktionslage (Kl) verbracht wird.
Montageverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Einführen der Führungshülse (22) in die axiale Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7), der Rohrabschnitt (24) in die Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) hineinragt.
Montageverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) auf der dem Rohrabschnitt (24) abgekehrten Seite (27) einen Anschlagbund (25) aufweist, der zur Aufnahme des Ringfederelements (19) mit einer Anfasung (26) versehen ist und das Ringfederelement (19) von der Anfasung (26) aufgenommen wird.
Montageverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (23) an einem das Ringfederelement (19) beaufschlagenden Endbereich sich konisch erweiternde federnde Abschnitte umfasst und mit dem Schieber (23) das Ringfederelement (19) entlang der Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) in Richtung der Ringnute (20) bewegt wird.
Montageverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Abschnitte des Schiebers (23) durch axial geschlitzte, federnde Zungen gebildet werden und das Ringfederelement (19) mit dem Schieber (23) in die Ringnute (20) hineingeschoben wird.
Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine, der einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Rotor mittels einer axialen Lagerschraube an einer Nockenwelle befestigbar ist und der Rotor und der Stator Druckräume begrenzen, wobei der Nockenwellenversteller ein Rückschlagventil aufweist und die Druckräume über einen Steuerkolben an das Rückschlagventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1) über einen Gewindezapfen (8) einer Lagerschraube (7), die in eine Gewindebohrung (9) einer Nockenwelle (2) einzudrehen ist, zu befestigen ist, wobei sich ein Hohlbereich des Gewindezapfens (8) axial begrenzt zu einer axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) erstreckt und der Nockenwellenversteller zumindest ein Rückschlagventil (18) aufweist, wobei das Rückschlagventil (18) ein Ringfederelement (19) umfasst und das Rückschlagventil (18) in die Lagerschraube (7) derart eingebaut ist, dass das Ringfederelement (19) des Rückschlagventils (18) in der axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) untergebracht ist, wobei das Ringfederelement (19) in eine Ringnute (20) der axialen Innenbohrung (12) der Lagerschraube (7) eingesetzt ist und mehrere radiale Bohrungen (16 und 17) der Lagerschraube (7) verschließt.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1) unter Anwendung des Montageverfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 14 montiert ist.