DE102006002993A1

DE102006002993A1 - Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006002993A1
Application number: DE102006002993A
Authority: DE
Inventors: Ali Dipl.-Ing. Bayrakdar
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-01-21
Filing date: 2006-01-21
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US20100154732A1; CN101360890B; DE602006016649D1; KR101304714B1; CN101360890A; KR20080087122A; EP1979582A1; ATE479827T1; PL1979582T3; JP2009523943A; WO2007082600A1; EP1979582B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine. Bei Nockenwellenverstellern sind üblicherweise Federelemente, die die Momentenverhältnisse zur Positionsvorgabe und -beeinflussung des Nockenwellenverstellers beeinflussen, innenliegend vom Gehäuse angeordnet. Erfindungsgemäß ist in einem Nockenwellenversteller (1) ein Federelement (29) außerhalb des Gehäuses (4) angeordnet, wobei sich ein Federfußpunkt des Federelements (29) über einen das Gehäuse (4) durchsetzenden Stift (21) abstützt, der drehfest mit einem Rotor (6) verbunden ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller, mittels dessen zur Beeinflussung

– der Brennraumbeschickung,
– der Verbrennungsbedingungen,
– der Leistungsdaten und
– der Abgaswerte

Hintergrund der Erfindung
Aus US 6,311,654 B1 ist ein Nockenwellenversteller in Flügelzellenbauweise bekannt, bei dem ein Kettenrad ein Gehäuse des Nockenwellenverstellers antreibt, in dem ein als Rotor ausgebildetes Abtriebselement drehfest über eine Zentralschraube mit einer Nockenwelle verschraubt ist. Dem Rotor zugeordnete Flügel sind in Druckkammern des Gehäuses derart angeordnet, dass je nach hydraulischer Beaufschlagung der Druckkammern eine Verstellung des Rotors und damit der Nockenwelle in Richtung "früh" oder "spät" relativ zu dem Gehäuse und dem Antriebsrad erfolgen kann. Die Druckschrift spricht das Problem an, dass eine hydraulische Pumpe zur Beaufschlagung der Druckkammern üblicherweise von einer Kurbelwelle angetrieben wird, was zur Folge hat, dass der Fluss des Hydraulikmittels bei einer niedrigen Drehzahl der Brennkraftmaschine u. U. verringert ist. Dies kann zu einer unerwünschten Verstellung des Nockenwellenverstellers führen.
Zur Beseitigung von Problemen der zuvor erläuterten Art schlägt JP A 9 264 110 vor, zwischen ein Antriebselement und ein Abtriebselement eine Torsionsfeder zwischenzuschalten. Hierzu stützt sich die Torsionsfeder in dem Gehäuse des Nockenwellenverstellers an einem Fußpunkt an dem Kettenrad ab, während der andere Fußpunkt der Torsionsfeder an dem Rotor abgestützt ist.
Diese Lösung wird gemäß US 6,311,654 B1 als problematisch angesehen, da über den Aufnahmeraum für die Torsionsfedern u. U. ein Bypass zwischen den Druckkammern des Nockenwellenverstellers geschaffen werden kann, der zu unerwünschten Betriebszuständen bis hin zu einem Versagen des Nockenwellenverstellers führen kann. Zur Vermeidung derartiger Probleme schlägt US 6,311,654 B1 vor, die Druckkammern und die Flügel radial außen liegend von dem Aufnahmeraum für das Torsionsfederelement anzuordnen, so dass in einem radialen Zwischenraum in dem Gehäuse eine geeignete Abdichtung erfolgen kann. Hierdurch wird aber die gesamte radiale Baugröße des Nockenwellenverstellers vergrößert. Derart vergrößerte radiale Abmessungen können gemäß US 6,311,654 B1 dadurch vermieden werden, dass die Druckkammern einerseits und der Aufnahmeraum für die Torsionsfeder andererseits axial nebeneinander liegend mit sich radial überschneidenden Erstreckungen angeordnet werden. Ein Übertritt des Hydraulikmediums zwischen einzelnen Druck kammern über den Aufnahmeraum für das Federelement wird vermieden durch eine kreisringförmige Trennscheibe, die axial zwischen die Druckkammern und den Aufnahmeraum zwischengeschaltet ist.
Aus DE 40 32 586 A1 ist ein über einen Steuerkolben betätigter Nockenwellenversteller bekannt, bei dem parallel zu den Verstellkammern zwischen einem Antriebsrad und einer Nockenwelle eine Torsionsfederanordnung angeordnet ist, die einer Übertragung eines etwa mittleren Drehmomentes dient. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine Verstellung in unterschiedliche Richtungen Drehmomente in dem Nockenwellenversteller erzeugt werden müssen, die entgegengesetzte Richtungen aufweisen, deren Beträge aber u. U. für unterschiedliche Richtungen unterschiedlich sind, so dass sich, beispielsweise durch die Antriebsbewegung und/oder die Reibungsverhältnisse, ein mittleres Moment für die Drehmomentanforderungen für unterschiedliche Stellrichtungen ergibt, welches ungleich Null ist. Um die in dem Nockenwellenversteller zu erzeugenden Momente auf die Differenz der erforderlichen Extrema von dem mittleren Moment – und nicht auf das u. U. größere absolute Extremum – zu beschränken, schlägt die Druckschrift vor, das mittlere Moment durch einen Energiespeicher bereitzustellen, der als eine Torsionsfederanordnung ausgebildet ist, die parallel zu den Verstellkammern zwischen Antriebsrad und Nockenwelle geschaltet ist. Die Torsionsfederanordnung ist separat von dem Nockenwellenversteller ausgebildet.
DE 690 28 063 T2 offenbart eine weitere Ausgestaltung eines Einsatzes von Torsionsfederelementen zur Beeinflussung der Momentenverhältnisse für einen Nockenwellenversteller.
DE 198 20 638 A1 offenbart den Einsatz einer Torsionsfeder in einem Nockenwellenversteller für einen Ausgleich eines Zahnspiels von so genannten Scheren-Zahnrädern, vgl. auch US 5,056,613 , US 4,747,321 , US 4,739,670 , US 3,365,973 und US 2,607,238 .
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller vorzuschlagen, der hinsichtlich

– der Montage,
– des erforderlichen radialen und/oder axialen Bauraumes,
– der Beeinflussung der Momentenverhältnisse in dem Nockenwellenversteller und/oder
– der Anbindung eines Federelementes an ein Antriebselement und/oder Abtriebselement des Nockenwellenverstellers

Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich entsprechend den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 2 bis 14.
Der vorliegenden Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass es u. U. nachteilig ist, ein Federelement zur Beeinflussung der Momentenverhältnisse des Nockenwellenverstellers zwischen ein Antriebselement und die Nockenwelle selbst zwischenzuschalten. Eine derartige Anbindung erfordert geeignete Maßnahmen zur Anbindung des Federelementes an der Nockenwelle, die den Fertigungsaufwand für die Nockenwelle, die Masse, das Massenträgheitsmoment und/oder den Einbauraum der Nockenwelle erhöhen können. Andererseits kann ein derartiges Federelement nicht bereits bei der Herstellung des Nockenwellenverstellers montiert werden, sondern erst dann, wenn der Nockenwellenversteller mit der Nockenwelle montiert wird.
Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass für Ausgestaltungen entsprechend US 6,311,654 B1 das Federelement in dem Gehäuse des Nockenwellenverstellers montiert werden muss. Dies hat zur Folge, dass das Federelement beispielsweise für geöffnetes Gehäuse bei exakter Positionierung der Gehäuseteile und gleichzeitiger Gewährleistung der Zugänglichkeit des Inneren des Gehäuses eingehängt werden muss. Darüber hinaus begründet eine in dem Gehäuse angeordnete Torsionsfeder die in US 6,311,654 B1 angesprochenen Probleme hinsichtlich der Gefahr eines Übertritts des Hydraulikmediums zwischen einzelnen Druckkammern über einen Aufnahmeraum für das Federelement.
Erfindungsgemäß wirkt das Federelement zwischen dem Gehäuse und dem Abtriebselement. Hierbei kann das Federelement unmittelbar an dem Gehäuse oder dem Abtriebselement abgestützt sein oder lediglich mittelbar unter Zwischenschaltung drehfest mit dem Gehäuse oder Abtriebselement verbundener Bauelemente.
Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Federelement außerhalb des Gehäuses anzuordnen. Hierdurch ist eine Montage des Gehäuses, insbesondere mit in diesem liegendem Abtriebselement, einschließlich eines Schließens desselben möglich mit einem anschließenden Montieren des Federelements, ohne dass hierzu die Nockenwelle vorhanden sein muss. Vielmehr kann eine Montage des Federelements bereits bei einer Herstellung des Nockenwellenverstellers zur Bildung einer Baueinheit erfolgen, die dann lediglich mit der Nockenwelle verbunden werden muss.
Für eine Ausgestaltung mit einer Anordnung des Federelements außerhalb des Gehäuses sind vielfältige unterschiedliche Ausführungsformen möglich:

a) Beispielsweise kann das Abtriebselement einen insbesondere hohlzylinderförmigen Fortsatz besitzen, der
– sich unter Abdichtung zwischen dem Gehäuse und der außen liegenden Mantelfläche durch das Gehäuse von dem Inneren nach außen erstreckt,
– im Bereich der äußeren Mantelfläche außen liegend von dem Gehäuse eine Anbindung des Federelements ermöglicht und
– radial innen liegend für eine Montage des Nockenwellenverstellers mit der Nockenwelle die Nockenwelle aufnimmt.
b) In alternativer oder kumulativer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Federfußpunkt an einem Abschnittselement abgestützt. Das Abstützelement ist drehfest mit dem in dem Gehäuse angeordneten Abtriebselement verbunden. Das Abtriebselement kann hierbei ein- oder mehrstückig mit dem Abschnittselement ausgebildet sein. Eine Wandung des Gehäuses weist eine Aussparung auf. Durch diese Aussparung erstreckt sich das Abstützelement, so dass außerhalb des Gehäuses auf dem Abstützelement aufgebrachte Kräfte durch die Aussparung zu dem Abtriebselement übertragen werden können. Hierbei ist die Aussparung der Wandung des Gehäuses derart ausgebildet, dass eine relative Verdrehung zwischen Gehäuse und Abstützelement und damit Abtriebselement ermöglicht ist. Das Abstützelement kann separat vom Federelement ausgebildet sein oder integral mit diesem, wobei eine Biegeelastizität vorrangig vom Federelement bereitgestellt sein kann oder gemeinsam von dem Federelement und dem Abstützelement durch Hintereinanderschaltung der jeweiligen Steifigkeiten bereitgestellt sein kann.

Ein besonderes Halbzeug, für welches die mechanischen Eigenschaften einfach konstruktiv vorgebbar sind, ist einsetzbar, wenn das Abstützelement als Stift ausgebildet ist.
Eine einfache Verbindung eines derartigen Stifts mit dem Abtriebselement, insbesondere einem Rotor eines Nockenwellenverstellers in Flügelzellenbauweise, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung durch einen Pressverbindungssitz bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Aussparung in der Wandung des Gehäuses mit einer Erstreckung in Umfangsrichtung vorgese hen, beispielsweise in Form einer gekrümmten Nut oder einer "bananenförmmigen" Nut, so dass die relative Verdrehung zwischen Gehäuse und Abstützelement in einer derartigen Aussparung oder Nut ermöglicht ist.
Zur Vermeidung eines Austritts von Hydraulikmedium aus einer Druckkammer des Nockenwellenverstellers, insbesondere eines Übertritts zwischen einzelnen Druckkammern, schlägt die Erfindung weiterhin vor, dass zwischen Gehäuse und Rotor im Umgebungsbereich der vorgenannten Aussparung eine Abdichtung vorgesehen ist. Eine Abdichtung kann bspw.

– wie eingangs dargelegt durch einen radialen Versatz der Druckkammern einerseits und der Aussparung andererseits unter Zwischenschaltung eines Abdichtbereichs,
– über eine Dichtscheibe oder ein Dichtelement wie eine Labyrinthdichtung, ein Dichtring o. ä.

Als Federelemente kommen beliebige Federn wie Zug- oder Druckfedern, spiralförmige Federn aus elastischen Materialien wie Federstahl oder beispielsweise einem Elastomerkörper in Betracht. Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist das Federelement mit einer spiralförmigen Torsionsfeder ausgebildet, bei der sich ein Federkörper in Umfangsrichtung des Nockenwellenverstellers erstreckt, vorzugsweise mit einem Erstreckungswinkel, der größer ist als 360°.
Das Federelement kann auf einer Stirnseite des Nockenwellenverstellers angeordnet werden. Vorzugsweise ist das Federelement allerdings auf der dem Zylinderkopf zugewandten Stirnseite der Nockenwellenverstellers angeordnet, so dass das Federelement zwischen dem Gehäuse des Nockenwellenverstellers und dem Zylinderkopf angeordnet ist. Die gegenüberliegende, dem Zylinderkopf abgewandte Stirnseite des Nockenwellenverstellers kann demgemäß für andere Funktionen genutzt werden, beispielsweise für die Montage des Nockenwellenverstellers über eine Zentralschraube mit der Nockenwelle, die Zufuhr von Hydraulikmedium oder ein stirnseitiges Stellaggregat.
Eine besonders kompakte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn das Federelement radial innenliegend von einem Antriebsrad des Nockenwellenverstellers angeordnet ist. Hierzu kann das Antriebselement des Nockenwellenverstellers eine zentrische Bohrung oder Ringnut besitzen, in der das Federelement aufgenommen ist. Die Bohrung oder Ringnut kann als Schutz und/oder zur Führung des Federelements dienen, ohne dass diese Funktionen und der Aufnahmeraum für das Federelement eine Vergrößerung des Bauraums des Nockenwellenverstellers zwingend erfordern.
Ein Schutz des Federelements vor Verschmutzung oder mechanischen Beeinträchtigungen und eine axiale Begrenzung gegen ein Auswandern oder Ausknicken können durch eine Abdeckung erfolgen, so dass das Federelement in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung angeordnet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Federelement für die Montage (und Demontage) auf einfache Weise im Bereich eines Fußpunkts in das Abtriebselement, das Abstützelement und/oder das Gehäuse oder ein drehfest mit einem derartigen Bauelement verbundenes Bauelement eingehakt werden. Hierzu besitzt das Federelement zumindest einen hakenförmigen Federfußpunkt, der beispielsweise in eine Öse, einen Zapfen oder eine Lasche eingehakt werden kann.
Weiterhin hat die Erfindung erkannt, dass für ein Lösen derartiger hakenförmiger Federfußpunkte eine Bewegung des Federelements unter elastischer Beaufschlagung des Federelements erforderlich ist. Hierbei kann die Gesamtelastizität des Federelements ungeeignet sein, um eine Kraft für ein Lösen des Federelementes von dem zugeordneten Bauelement in ausreichendem Ausmaß vorzugeben, damit ein unbeabsichtigtes Lösen des Federelements, beispielsweise bei Betrieb der Brennkraftmaschine, vermieden werden kann. Die Erfindung schlägt daher vor, dass das Federelement im Umgebungsbereich eines Federfußpunkts in radialer Richtung an einem Anschlag abgestützt ist. Eine derartige Abstützung wirkt in dieselbe Richtung, in die auch das Einhaken des Federfußpunkts in das zugeordnete Bauelement gelöst wird. Dies hat zur Folge, dass für ein Lösen des Federelements nicht die Gesamtsteifigkeit des Federelements ausschlaggebend ist, sondern vielmehr in Folge der Nutzung des Anschlags für das Lösen des Federelements veränderte Randbedingungen wirksam sind, die das Kraftniveau für das Lösen des Federelements beeinflussen, insbesondere anheben, können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft, ohne dass diese zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller, der mit einer Nockenwelle montiert ist, in einem Längsschnitt;
2 eine stirnseitige Ansicht des Nockenwellenverstellers bei Blickrichtung von der dem Zylinderkopf zugewandten Seite ohne einen ein Federelement abdeckenden Deckel; und
3 eine Stirnansicht gemäß 2, in diesem Fall allerdings mit einem das Federelement abdeckenden Deckel.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 1 ist ein Nockenwellenversteller 1 im Längsschnitt dargestellt, der mit einer Nockenwelle 2 montiert ist. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Nockenwellenversteller 1 um einen solchen in an sich bekannter Flügelzellen-Bauweise. Der Nockenwellenversteller 1 besitzt ein Antriebselement, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kettenrad 3 ausgebildet ist. Das Kettenrad 3 steht über ein nicht dargestelltes Zugmittel, hier eine Kette, mit einem weiteren, drehfest mit einer Kurbelwelle verbundenen Kettenrad in Antriebsverbindung. Das Kettenrad 3 ist drehfest mit einem Gehäuse 4 verbunden oder Teil des Gehäuses 4. In dem Gehäuse 4 ist relativ um eine Längsachse 5-5 des Nockenwellenverstellers 1 verdrehbar ein Rotor 6 angeordnet, der drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. In dem Gehäuse 6 sind Druckkammern 7 vorhanden, in denen nach Maßgabe der Beaufschlagung mit einem Hydraulikmedium fest mit dem Rotor 6 verbundene Flügel verschwenkbar sind, was mit einer Verdrehung des Rotors 6 relativ zu dem Gehäuse 4 einhergeht. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Druckkammern 7 über stirnseitige Zuführkanäle des Nockenwellenverstellers 1. Die feste Verbindung zwischen Rotor 6 und Nockenwelle 2 erfolgt für das dargestellte Ausführungsbeispiel mittels einer Zentralschraube 8, die stirnseitig in eine zentrische Bohrung mit Gewinde der Nockenwelle 2 eingeschraubt ist. Der Rotor 6 ist zwischen einer Stirnfläche 9 der Nockenwelle und einem Kopf 10 der Zentralschraube 8 gefangen und eingespannt, ggf. unter Zwischenschaltung weiterer Bauelemente 18. Die Zentralschraube 8 besitzt auf der der Nockenwelle 2 abgewandten Seite eine stirnseitige Sacklochbohrung 11, in der hydraulische Elemente zur geeigneten Beaufschlagung des Nockenwellenverstellers 1 mit dem Hydraulikmedium aufgenommen sind. Über geeignete insbesondere radiale Kanäle erfolgt eine Zufuhr des Hydraulikmediums von der Sacklochbohrung 11 zu den Druckkammern 7.
Das Gehäuse 4 ist mit einem ungefähr U-förmigen Halbschnitt gebildet, der einen ungefähr axial orientierten Grundschenkel 12 sowie parallele, radial orientierte Seitenschenkel 13, 14 besitzt. Die Seitenschenkel 13, 14 umgreifen radial nach innen den Rotor 6. Radial innenliegende Stirnflächen 15, 16 der Seitenschenkel 13, 14 bilden einen Spalt, eine Kontaktfläche oder eine Dichtfläche mit einer Mantelfläche 17 der Nockenwelle 2 und dem drehfest mit dem Rotor 6 verbundenen Bauelement 18 aus. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Seitenschenkel 13, 14 mit zwei im Wesentlichen kreisringförmigen Scheiben 23, 24 gebildet. Die Scheibe 24 für den Seitenschenkel 14 besitzt einen hohlzylinderförmigen Fortsatz 22 mit einer Bohrung 38, der sich in Richtung des Zylinderkopfs erstreckt und radial außenliegend das Kettenrad 3 trägt. Scheibe 24, Fortsatz 22 und Kettenrad 3 sind für das dargestellte Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet.
Der Grundschenkel 12 ist von einem hohlzylinderförmigen Außenmantel des Gehäuses 4 gebildet, der radial nach innen orientierte Vorsprünge zur Begrenzung der Druckkammern 7 in Umfangsrichtung aufweist. Somit besitzt das Gehäuse 4 separat voneinander ausgebildete, aber zueinander abgedichtete Scheiben 23, 24 und den Außenmantel. Zwischen den Seitenschenkeln 13, 14 und dem relativ zu diesen verschwenkbaren Rotor 6 ist eine Dichtung 19 angeordnet, die Schmiermittel daran hindert, von einer Druckkammer in eine benachbarte Druckkammer überzutreten und/oder radial nach innen oder nach außerhalb des Nockenwellenverstellers 1 zu wandern. Die Dichtung 19 kann als enger Spalt oder Kontaktfläche zwischen den Seitenschenkeln 13, 14 und den zugewandten Stirnflächen des Rotors 6 ausgebildet sein. Ebenfalls möglich ist die Anordnung einer Labyrinthdichtung, eines zusätzlichen Dichtele ments wie eines Dichtrings o. ä.
Der Rotor 6 besitzt eine parallel zur Längsachse 5-5 orientierte Bohrung 20, die als Durchgangsbohrung oder Sacklochbohrung ausgebildet sein kann. Der Abstand der Längsachse der Bohrung 20 von der Längsachse 5-5 ist größer als der Durchmesser der Nockenwelle 2 im Bereich des Nockenwellenverstellers, aber kleiner als der Durchmesser für eine innere Begrenzung der Druckkammer 7. In die Bohrung 20 ist passgenau, insbesondere mit einer Presspassung, ein als zylindrischer Stift 21 ausgebildetes Abstützelement eingesetzt. Der Stift 21 erstreckt sich berührungslos, insbesondere unter Ausbildung eines Spiels 26, auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite durch eine Aussparung 25 der Scheibe 24 und tritt auf der dem Zylinderkopf zugewandten Seite aus der Scheibe 24 mit einem Endbereich 27 hervor. Der Endbereich 27 ist radial innenliegend von dem Fortsatz 22 in der Bohrung 38 angeordnet.
In 2 ist zu erkennen, dass die Aussparung 25 als sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 28 ausgebildet ist. Ein Federelement 29 besitzt hakenförmige Federfußpunkte 30, 31, die über eine spiralförmige, sich mit mehreren Windungen in Umfangsrichtung erstreckende Torsionsfeder 32 miteinander elastisch verbunden sind. Der hakenförmige Federfußpunkt 30, der ungefähr über einen Umfangswinkel von 180° hakenförmig gebogen ist und einen Durchmesser besitzt, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Endbereichs 27, umgreift den Endbereich 27, während der hakenförmige Federfußpunkt 31 ungefähr über einen Umfangswinkel von 90° hakenförmig gebogen ist und in einen radial nach innen orientierten Vorsprung 33 des Fortsatzes 22 eingehakt ist. Das Federelement 29 ist mit einem elastischen Material, insbesondere einem federnden Metall, gebildet. Für das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt ein Federdraht der Torsionsfeder 32 einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt. Ungefähr um 60° in Umfangsrichtung um die Längsachse 5-5 gegenüber dem Vorsprung 33 versetzt ist ein Anschlag 34 bei einem Radius, der ungefähr dem Innenradius des Vorsprungs 33 entspricht, angeordnet, an dessen Außenseite sich die Torsionsfeder 32 abstützt. Zur Montage des Federelements 29 wird für im Wesentlichen beendete Monta ge des Nockenwellenverstellers 1 selbst und beendeten Zusammenbau des Gehäuses 4 der hakenförmige Federfußpunkt 30 des Federelements 29 in den Endbereich 27 des Stifts 21 eingehakt. Des Weiteren wird der zugeordnete Bereich der Torsionsfeder 32 auf den Anschlag 34 aufgelegt. Der hakenförmige Federfußpunkt 31 wird radial nach innen elastisch verformt unter Beaufschlagung des sich zwischen Vorsprung 33 und Anschlag 34 in Umfangsrichtung erstreckenden Bereichs der Torsionsfeder 32. Der hakenförmige Federfußpunkt 31 wird dann in den Vorsprung 33 eingehakt oder eingeclipst. Eine weitere Abstützung von weiteren Teilbereichen der Torsionsfeder ist möglich, beispielsweise im Bereich eines weiteren Stifts 35, der entsprechend Stift 21 ausgebildet ist, sich durch eine entsprechende Aussparung 36 erstreckt und an dem sich an der radial außenliegenden Seite die Torsionsfeder 32 abstützt. Vorzugsweise ist zur Vermeidung einer die Verschwenkung zwischen Rotor 6 und Gehäuse 4 behindernden Reibung die Torsionsfeder 32 mit einem radialen Spiel zwischen einzelnen Windungen ausgebildet.
In den Fortsatz 22 ist radial innenliegend ein Deckel 37 eingesetzt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist der Deckel als kreisringscheibenförmiges Blech ausgebildet, wobei die Innenbohrung des Blechs einen Radius besitzt, der geringfügig größer ist als der Radius der Außenseite der Stifte 35, 21. Radial außenliegend ist der Deckel 37 in Richtung des Zylinderkopfs umgebogen. Der Deckel 37 wird mit dem Einsetzen in den Fortsatz 22 radial nach innen verformt und liegt für die in 1 dargestellte Betriebsstellung unter radialer Anpressung an die Innenbohrung 38 des Fortsatzes 22 reibschlüssig festgesetzt in dieser. Für einen zusätzlichen Formschluss kann der Fortsatz 22 eine geeignete Nut aufweisen.

1: Nockenwellenversteller
2: Nockenwelle
3: Kettenrad
4: Gehäuse
5: Längsachse
6: Rotor
7: Druckkammer
8: Zentralschraube
9: Stirnfläche
10: Kopf
11: Sacklochbohrung
12: Grundschenkel
13: Seitenschenkel
14: Seitenschenkel
15: Stirnfläche
16: Stirnfläche
17: Mantelfläche
18: Bauelement
19: Dichtung
20: Bohrung
21: Stift
22: Fortsatz
23: Scheibe
24: Scheibe
25: Aussparung
26: Spiel
27: Endbereich
28: Nut
29: Federelement
30: Federfußpunkt
31: Federfußpunkt
32: Torsionsfeder
33: Vorsprung
34: Anschlag
35: Stift
36: Aussparung
37: Deckel
38: Bohrung

Claims

Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine mit a) einem angetriebenen Gehäuse (4), b) einem Abtriebselement (Rotor 6), welches drehfest mit der Nockenwelle (2) verbindbar ist und für eine Stellbewegung des Nockenwellenverstellers (1) relativ zu dem Gehäuse (4) verdrehbar ist, d) einem zwischen dem angetriebenen Gehäuse (4) und dem Abtriebselement (Rotor 6) wirkenden Federelement (29) dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) außerhalb des Gehäuses (4) angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federfußpunkt (30) an einem Abstützelement (Stift 21) abgestützt ist, welches a) drehfest mit dem in dem Gehäuse (4) angeordneten Abtriebselement (Rotor 6) verbunden ist und b) eine Aussparung (25) einer Wandung des Gehäuses (4) durchsetzt, wobei eine Relativverdrehung zwischen Gehäuse (4) und Abstützelement (Stift 21) ermöglicht ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (Stift 21) gegenüber einem als Rotor (6) eines Nockenwellenverstellers (1) in Flügelzellenbauweise ausgebildeten Abtriebselement abgestützt ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement als Stift (21) ausgebildet ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (21) über einen Pressverbindungssitz mit dem Rotor (6) verbunden ist.
Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Gehäuses (4) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Aussparung (25) aufweist, durch die das Abstützelement (Stift 21) unter Ermöglichung einer Relativverdrehung hindurchtritt.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotor (6) und Gehäuse (4) im Umgebungsbereich der Aussparung (25) eine Abdichtung (19) vorgesehen ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) mit spiralförmiger Torsionsfeder (32) ausgebildet ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) auf der einem Zylinderkopf zugewandten Seite des Nockenwellenverstellers (1) angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) radial innenliegend von einem Antriebselement oder Antriebsrad (Kettenrad 3) des Nockenwellenverstellers (1) angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebselement (Fortsatz 22) des No ckenwellenverstellers (1) eine zentrische Bohrung (38) oder Ringnut besitzt, in der das Federelement (29) aufgenommen ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse (4) und einer Abdeckung (Deckel 37) angeordnet ist.
Nockenwellenversteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) zumindest einen hakenförmigen Federfußpunkt (30, 31) besitzt, der in das Abtriebselement (Rotor 6), das Abstützelement (Stift 21) und/oder das Gehäuse (4) oder ein drehfest mit einem derartigen Bauelement verbundenes Bauelement eingehakt ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (29) im Umgebungsbereich eines Federfußpunktes (30) in die radiale Richtung an einem Anschlag (34) abgestützt ist, in die das Einhaken des Federfußpunktes (30) in das Abtriebselement (Rotor 6), das Abstützelement (Stift 21) oder das Gehäuse (4) gelöst wird.