DE102007004196A1 - Device for cam shaft adjustment of internal-combustion engine, has rotatable connected interior rotor with cam shaft, which is rotatable adjustable relative to drive connection fixed external rotor with crankshaft - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine, die einen mit einer Nockenwelle drehfest verbundenen Innenrotor aufweist, der relativ zu einem mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden Außenrotor drehbar verstellbar ist, wobei in den Außenrotor mindestens eine durch Seitenwände begrenzte Hydraulikkammer eingebracht ist, wobei diese durch ein sich vom Innenrotor radial nach außen erstreckendes Element in zwei Teilkammern unterteilt wird und wobei zur Verriegelung der Relativbewegung zwischen Innenrotor und Außenrotor zwei den Innenrotor axial durchsetzende Verriegelungsstifte vorhanden sind, die in zwei Ausnehmungen eingreifen können, die in eine der als Verriegelungsdeckel ausgebildeten Seitenwände eingebracht sind.The The invention relates to a device for adjusting the camshaft an internal combustion engine that rotates with a camshaft connected inner rotor, relative to one with a Crankshaft in drive connection standing outer rotor is rotatably adjustable, wherein in the outer rotor at least introduced a limited by side walls hydraulic chamber is, which by a radially extending from the inner rotor to the outside Element is divided into two sub-chambers and where to lock the relative movement between inner rotor and outer rotor two locking pins axially passing through the inner rotor are, which can intervene in two recesses, which in one of the side walls designed as a locking lid are introduced.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine
Nockenwellenverstellvorrichtung dieser Art ist aus der
Der Nockenwellenversteller hat also die Funktion, die Winkelposition der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors während des Betriebs zu verändern. Die mit der erläuterten Ausgestaltung einstellbare Winkelposition ist in einem Kennfeld in einem Motorsteuergerät gespeichert und ergibt sich aus Betriebsparametern des Motors, beispielsweise Motorlast, Motordrehzahl, Kühlwassertemperatur usw.. Während des Betriebs des Motors arbeitet der Nockenwellenversteller nach dem Flügelzellenprinzip, das heißt durch Erzeugung einer Öldruckdifferenz in den Hydraulikkammern verstellt der Nockenwellenversteller in Richtung „Frühanschlag" oder „Spätanschlag".Of the Camshaft adjuster has the function, the angular position the camshaft relative to the crankshaft of the internal combustion engine to change during operation. The with the explained embodiment is adjustable angular position stored in a map in an engine control unit and results from operating parameters of the engine, for example Engine load, engine speed, cooling water temperature, etc .. During the operation of the engine, the camshaft adjuster works after the Vane principle, that is by generating an oil pressure difference in the hydraulic chambers, the camshaft adjuster adjusts in Direction "early stop" or "late stop".
Beim Start des Motors tritt das Problem auf, dass im Ölkreislauf des Motors nicht genügend Öldruck vorhanden ist, um den Nockenwellenversteller in einer bestimmten Position zu halten. Die Folge ist, dass der Nockenwellenversteller anfängt, unkontrolliert zu schwingen. Ferner werden durch das Anschlagen der Flügel am Außenrotor (Stator) Geräusche verursacht.At the Starting the engine, the problem occurs that in the oil circuit the engine does not have enough oil pressure, to keep the camshaft adjuster in a certain position. The result is that the cam phaser starts to swing uncontrollably. Further, by striking the wing on the outer rotor (stator) noises caused.
Bekannt ist es geworden, das genannte Problem dadurch zu lösen, dass eine axiale Verriegelung zwischen dem Innenrotor und einem seitlich angeordneten Verriegelungsdeckel im Nockenwellenversteller vorgenommen wird. Dabei wurde zumeist eine Verriegelung in einer der Endanschlagspositionen „spät" oder „früh" vorgenommen. Dabei kann relativ problemlos durch entsprechende Positionierung des Innenrotors zum Außenrotor vor der Montage des Nockenwellenverstellers das Verriegelungsspiel eingestellt werden. Dieses Spiel darf einerseits nicht zu groß sein, da sonst unerwünschte Geräusche auftreten, andererseits darf es auch nicht zu klein sein, da sonst der Verriegelungsstift (Verriegelungskolben) nicht mehr zuverlässig ein- bzw. ausriegeln kann.Known it has become to solve the said problem by that an axial lock between the inner rotor and a laterally arranged locking cover in the camshaft adjuster is made. This was mostly a lock in one the end-of-line positions "late" or "early" performed. It can relatively easily by appropriate positioning of the inner rotor to the outer rotor before mounting the camshaft adjuster the locking clearance can be adjusted. This game is allowed on the one hand not too big, otherwise unwanted noise On the other hand, it must not be too small, otherwise the locking pin (locking piston) no longer reliable can lock or unlock.
Die Verriegelung in den Endpositionen „früh" bzw. „spät" hat aber auch Nachteile, so dass der Wunsch besteht, eine Verrieglung in einer Mittenlage zwischen „früh" und „spät" vornehmen zu können. Die „Mittenverriegelung" unterscheidet sich von der „Endanschlagverrieglung" dadurch, dass der Nockenwellenversteller in einer definierten Winkelposition zwischen den beiden Endlagen „früh" und „spät" verriegelt wird, was insbesondere beim Start des Motors vorteilhaft ist.The Locking in the end positions "early" or "late" but also has drawbacks, so there is a desire, a Verrieglung in a middle position between "early" and "late" to be able to make. The "center lock" differs from the "end stop lock" in that that the camshaft adjuster in a defined angular position locked between the two end positions "early" and "late" is, which is particularly advantageous when starting the engine.
Die
oben genannte
Ein Nachteil dieser Bauform ist, dass sich aufgrund der Toleranzkette der Bauteile, d. h. namentlich der Verriegelungsstifte in ihren Bohrungen und der Ausnehmungen im Verriegelungsdeckel, ein Verriegelungsspiel ergibt, das – im Gegensatz zu demjenigen bei der Endanschlagsverriegelung – vor der Montage nicht einstellbar ist.One Disadvantage of this design is that due to the tolerance chain of the components, d. H. namely the locking pins in their Holes and the recesses in the locking lid, a locking game which, in contrast to the one at the end stop interlock, precedes the Assembly is not adjustable.
Das Verriegelungsspiel wird im Wesentlichen durch den geometrischen Abstand der beiden Bohrungen im Innenrotor zur Aufnahme der Verriegelungsstif te und den Abstand der beiden Verriegelungsausnehmungen (Verriegelungskulissen) im Verriegelungsdeckel bestimmt. Der Abstand wird daher wesentlich bestimmt durch die Fertigungstoleranzen, wobei bei vorbekannten Lösungen keine Beeinflussung bei der Montage möglich ist. Von Einfluss sind auch noch das Spiel der Verriegelungsstifte in ihren Aufnahmebohrungen im Innenrotor, das Radiallagerspiel des Innenrotors im Außenrotor, die Zentrierung des Verriegelungsdeckels auf dem Außenrotor und die Formgenauigkeit der Verriegelungskulisse. All diese Effekte machen es besonders schwer, ein definiertes Verriegelungsspiel bei einem Nockenwellenversteller der gattungsgemäßen Art aufrechtzuerhalten.The locking clearance is essentially determined by the geometric distance between the two holes in the inner rotor for receiving the Verriegelungsstif te and the distance between the two Verriegelungsausnehmungen (locking latches) in the locking lid. The distance is therefore essentially determined by the manufacturing tolerances, wherein in prior art solutions no influence during assembly is possible. Are of influence even the game of locking pins in their mounting holes in the inner rotor, the radial bearing clearance of the inner rotor in the outer rotor, the centering of the locking cover on the outer rotor and the dimensional accuracy of the locking link. All these effects make it particularly difficult to maintain a defined locking clearance in a camshaft adjuster of the generic type.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich wird, auch beim Einsatz einer Verriegelung in der Mittenlage zwischen „früh" und „spät" eine weitgehend spielfreie Anordnung zu erhalten, so dass insbesondere die Geräuschentwicklung gering bleibt. Ferner soll die Funktion des Ein- und Ausriegeln durch Wahl eines optimalen, geringen Spiels sichergestellt werden.Of the The present invention is therefore based on the object, a camshaft adjuster of the type mentioned above so that it is possible is, even when using a locking in the middle position between "early" and "late" a largely backlash-free arrangement to receive, so that in particular the noise remains low. Furthermore, the function of the locking and unlocking by Choosing an optimal, low-clearance game will be ensured.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsdeckel des Nockenwellenverstellers aus zwei Teilen besteht, wobei jedes der Teile je eine Ausnehmung zum Eingriff je eines Verriegelungsstiftes aufweist.The Solution of this problem by the invention is characterized in that that the locking cover of the camshaft adjuster of two parts consists, each of the parts depending on a recess for engagement having a locking pin.
Dabei sind die beiden Teile des Verriegelungsdeckels bevorzugt jeweils scheibenförmig ausgebildet und konzentrisch zueinander angeordnet. Die Ausnehmungen können kulissenartig gestaltet, insbesondere länglich ausgebildet sein.there the two parts of the locking lid are preferred respectively disc-shaped and concentric with each other arranged. The recesses can be designed like a backdrop, in particular be elongated.
Die beiden Teile des Verriegelungsdeckels sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie in Umfangsrichtung relativ zueinander bis zu einem vorgegebenen Verdrehwinkel verdrehbar sind. Damit kann in sehr einfacher Weise das Verriegelungsspiel präzise eingestellt werden. Eines der Teile des Verriegelungsdeckels hat hierbei bevorzugt sich aus der Grundkontor des Teils erhebende Vorsprünge, die zum Durchtritt durch korrespondierende Durchbrüche im anderen Teil des Verriegelungsdeckels ausgebildet sind. Die Vorsprünge sind aus ökonomischen Gründen mit Vorteil durch einen Umformvorgang erzeugt. Sie können eine zylindrische oder hohlzylindrische Grundkontur aufweisen. Mit besonderem Vorteil sind die Durchbrüche im anderen Teil des Verriegelungsdeckels als Langloch ausgeführt, was in einfacher Weise die erwähnte Möglichkeit bietet, eine Relativverdrehung zwischen beiden Teilen zu bewerkstelligen.The Both parts of the locking lid are preferably designed that they are in the circumferential direction relative to each other up to a predetermined Twist angle are rotatable. This can be done in a very simple way the locking clearance can be adjusted precisely. One the parts of the locking cover in this case preferably has the Grundkontor of the part uplifting projections, the Pass through corresponding breakthroughs in the other Part of the locking lid are formed. The projections are for economic reasons with advantage generates a forming process. You can make a cylindrical or have hollow cylindrical basic contour. With particular advantage are the openings in the other part of the locking lid executed as a slot, which mentioned in a simple manner Possibility provides a relative twist between the two To accomplish parts.
Zumeist sind mehrere Vorsprünge und Durchbrüche über den Umfang der Teile des Verriegelungsdeckels angeordnet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass vier, fünf oder sechs Vorsprünge und Durchbrüche äquidistant über den Umfang der Teile des Verriegelungsdeckels angeordnet sind.mostly are several projections and breakthroughs over arranged the circumference of the parts of the locking lid. Especially can be provided that four, five or six protrusions and Breakthroughs equidistant over the circumference the parts of the locking cover are arranged.
In den den Verriegelungsstiften zugewandten Teil des Verriegelungsdeckels kann eine erste Aussparung zum Freilegen der in den von den Verriegelungsstiften abgewandten Teil des Verriegelungsdeckels eingebrachten Ausnehmung angeordnet sein.In the locking pins facing part of the locking lid may be a first recess for exposing the in of the locking pins remote part of the locking lid introduced recess be arranged.
Die Ausnehmungen im Verriegelungsdeckel können durch Fräsen oder durch Umformen hergestellt sein, insbesondere durch einen Prägevorgang und/oder durch einen Tiefziehvorgang.The Recesses in the locking lid can be made by milling or be produced by forming, in particular by an embossing process and / or by a deep-drawing process.
In dem von den Verriegelungsstiften abgewandte Teil des Verriegelungsdeckels kann eine zweite Aussparung zum Eintritt oder Durchtritt umgeformten Materials des den Verriegelungsstiften zugewandten Teils des Verriegelungsdeckels eingebracht sein. Hiermit wird trotz durch Umformung ausgebauchtem Material eine insgesamt flache und axial klein bauende Struktur des Verriegelungsdeckels möglich.In the remote from the locking pins part of the locking lid a second recess can be formed for entry or passage Material of the locking pins facing part of the locking lid be introduced. This is despite bulged material by forming a total flat and small axial structure of the locking lid possible.
Die Funktion des Verriegelungsdeckels ist zum einen das Abdichten der Ölkammern und zum anderen das Übertragen des Antriebsmoments von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle, wenn der Nockenwellenversteller axial verriegelt ist.The Function of the locking cover is on the one hand the sealing of the oil chambers and on the other hand, transmitting the drive torque from the Crankshaft to the camshaft when the phaser is locked axially.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung eines Nockenwellenverstellers wird es möglich, eine „Mittenverriegelung" zu erreichen, bei der bei Einsatz der beiden Verrieglungsstifte ein genau einstellbares Spiel verbleibt, das die Funktionalität des Nockenwellenverstellers aufrecht erhält und zu einem günstigen Betriebsverhalten führt, insbesondere was die Geräuschentwicklung anbelangt.With the proposed embodiment of a camshaft adjuster it becomes possible to use a "center lock" too reach when using the two locking pins a exactly adjustable game remains that functionality maintains the camshaft adjuster upright and to a favorable operating behavior leads, in particular as far as the noise is concerned.
Insbesondere muss nicht in Kauf genommen werden, dass bei Nockenwellenverstellern der gattungsgemäßen Art ein zu großes Verriegelungsspiel vorliegt, wie es bei vorbekannten Lösungen oft der Fall ist.Especially does not have to be accepted that with camshaft adjusters the generic type too large Locking game is present, as in prior art solutions often the case.
In vorteilhafter Weise ist keine Änderung des axialen Bauraums erforderlich, d. h. die Gesamtdeckelbreite bzw. -dicke ist im Vergleich mit vorbekannten Lösungen unverändert.In Advantageously, there is no change in the axial space required, d. H. the total lid width or thickness is compared unchanged with previously known solutions.
Die vorgeschlagene Lösung ist auch anwendbar, wenn sich im Nockenwellenversteller ein zusätzlicher Verriegelungskolben für eine zusätzliche Endanschlagsverriegelung befindet, wie es bei manchen Konstruktionen vorgesehen ist.The The proposed solution is also applicable when in the Camshaft adjuster an additional locking piston for an additional end stop lock is located, as it is intended in some constructions.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In The drawings are embodiments of the invention shown. Show it:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
In
Über
eine nicht dargestellte Kette wird eine Wirkverbindung zwischen
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einem Antriebszahnrad
hergestellt, das drehfest mit dem Außenrotor
Die
beiden
Der
Verriegelungsdeckel
In
In
den Innenrotor
Die
Verriegelung des Nockenwellenverstellers
Hierzu
wird auf die
Der
Verriegelungsdeckel
Der äußere
Teil
Das
innere Teil
Werden
die beiden Teile
Damit
die Ausnehmung
Sofern
die Ausnehmungen
Bei
der Montage wird wie folgt vorgegangen:
Die beiden Teile
The two parts
Vor
der genauen Positionierung des Verriegelungsdeckels
Dann
wird das Außenteil
- 11
- Vorrichtung zur Nockenwellenverstellungcontraption for camshaft adjustment
- 22
- Nockenwellecamshaft
- 33
- Innenrotorinner rotor
- 44
- Außenrotorouter rotor
- 55
- erste Seitenwandfirst Side wall
- 66
- zweite Seitenwand (Verriegelungsdeckel)second Side wall (locking cover)
- 77
- Hydraulikkammerhydraulic chamber
- 88th
- Element (Flügel)element (Wing)
- 99
- erste Teilkammerfirst member chamber
- 1010
- zweite Teilkammersecond member chamber
- 1111
- Verriegelungsstiftlocking pin
- 1212
- Verriegelungsstiftlocking pin
- 1313
- Ausnehmung (Kulisse)recess (Setting)
- 1414
- Ausnehmung (Kulisse)recess (Setting)
- 1515
- erstes Teil des Verriegelungsdeckels (Außenteil)first Part of the locking cover (outer part)
- 1616
- zweites Teil des Verriegelungsdeckels (Innenteil)second Part of the locking cover (inner part)
- 1717
- Vorsprunghead Start
- 1818
- Durchbruchbreakthrough
- 1919
- erste Aussparungfirst recess
- 2020
- zweite Aussparungsecond recess
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - US 6450137 B2 [0007] - US 6450137 B2 [0007]
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