DE102007020527A1 - Nockenwellenversteller - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller (1) mit dem die Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine variabel einstellbar sind. Der Nockenwellenversteller (1) weist ein Antriebelement (3) auf, welches drehfest mit einer Nockenwelle (9) verbunden ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Abtriebselement (3) mit der Nockenwelle (9) mittels einer Schraubverbindung zu verbinden, wobei je ein Gewinde (20, 21) an einem der Bauteile (3, 9) ausgebildet ist und die Längsachsen (21a) der Gewinde (20, 21) mit den Drehachsen (22) der Bauteile (3, 9) zusammenfallen.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit dem die Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine variabel einstellbar sind. Derartige Nockenwellenversteller werden eingesetzt, um die Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine in einem definierten Winkelbereich variabel einstellbar zu gestalten. Zu diesem Zweck ist ein Antriebselement vorgesehen, welches beispielsweise über einen Ketten-, Riemen- oder Zahnradtrieb in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht. Des Weiteren umfasst der Nockenwellenversteller ein Abtriebselement, welches drehfest mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ist ein Stellantrieb ausgebildet, über den die Phasenlage des Abtriebselements relativ zum Antriebselement, und damit der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle, gezielt verändert oder gehalten werden kann.
• Der Stellantrieb kann beispielsweise als hydraulischer oder elektromechanischer Stellantrieb ausgebildet sein.
• Ein Nockenwellenversteller mit einem elektromechanischen Stellantrieb ist beispielsweise aus der US 6,523,512 B2 bekannt. Diese Ausführungsform weist ein Kettenrad auf, welches mittels eines Kettentriebs in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht. Einteilig mit dem Kettenrad ist ein erstes Kegelrad ausgebildet, dem nockenwellenseitig ein zweites Kegelrad gegenübersteht. Zwischen beiden Kegelrädern ist eine Taumelscheibe angeordnet, welche in axialer Richtung beidseitig jeweils mit einer in Umfangsrichtung umlaufenden Kegelradverzahnung versehen ist. Eine der beiden Kegelradverzahnungen der Taumelscheibe greift in einem definierten Winkelintervall den das erste Kegelrad ein, während die andere der beiden Kegelradverzahnungen der Taumelscheibe in das zweite Kegelrad eingreift. Zumindest eine der beiden Kegelradverzahnungen in Taumelscheibe weist eine Zähnezahldifferenz zudem Kegelrad auf, in das diese eingreift. Die Taumelscheibe ist unter einem Anstellwinkel auf einer Verstellwelle positioniert, wobei die Verstellwelle von einem Elektromotor angetrieben werden kann. Durch die Regelung der Drehzahl der Verstellwelle kann die relative Phasenlage des Kettenrades relativ zur Nockenwelle wahlweise gezielt verändert oder gehalten werden.
• Das Abtriebselement ist in dieser Ausführungsform entweder mittels einer Zentralschraube oder mehreren exzentrisch angeordneten Schrauben mit der Nockenwelle verschraubt. Der Einsatz einer Zentralschraube oder mehrerer exzentrisch angeordneter Schrauben hat einen erhöhten Montageaufwand zur Folge. Die Anzahl der montierenden Bauteile ist relativ hoch und die durch die Schrauben zusätzlich eingebrachte Masse wirkt sich nachteilig auf das Ansprechverhalten der Brennkraftmaschine und den Kraftstoffverbrauch aus.
• Aus der US 6,363,896 B1 ist ein Nockenwellenversteller mit einem hydraulischen Stellantrieb in Flügelzellenbauweise bekannt. Der Nockenwellenversteller umfasst einen äußeren Rotor (Antriebselement) und einen inneren Rotor (Abtriebselement). Der äußere Rotor weist Ausnehmungen auf, die von dem äußeren Rotor, dem konzentrisch zu diesem angeordneten inneren Rotor und zwei Seitenwänden druckdicht verschlossen sind. An dem inneren Rotor sind Flügel ausgebildet, wobei sich jeweils ein Flügel in jede der Ausnehmungen erstreckt und diese in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern teilt.
• Der äußere Rotor steht über ein Kettenrad in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Der innere Rotor ist mittels einer Zentralschraube, die sich durch eine Zentralbohrung des Innenrotors erstreckt, drehfest mit der Nockenwelle verbunden.
• Mittels eines Zentralventils, welches innerhalb der Zentralbohrung angeordnet ist, kann Druckmittel wahlweise zu den verschiedenen Druckkammern geleitet oder von diesen abgeführt werden. Das Zentralventil umfasst ein Ventilgehäuse und einen darin axialverschiebbaren Steuerkolben. In dieser Ausführungsform ist die Zentralschraube hohl ausgeführt, wobei diese gleichzeitig die Funktion des Ventilgehäuses erfüllt. Zu diesem Zweck sind in die Außenmantelfläche der Zentralschraube Anschlüsse in Form von Bohrungen eingebracht, welche mit Ringnuten kommunizieren, die an der Innenmantelfläche der Zentralbohrung ausgebildet sind.
• Zusätzlich zu den oben genannten Nachteilen bezüglich eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers tritt in dieser Ausführungsform das Problem auf, dass die Genauigkeitsanforderungen an die Zentralschraube/dass Ventilgehäuse bezüglich der Passung der Anschlüsse zu den Ringnuten relativ hoch ist. Bereits geringe Abweichungen können den Druckmittelfluss vom Zentralventil in den Verstellern spürbar beeinflussen. Als Folge leidet das Ansprechverhalten des Verstellers. Durch den Schraubverbund ist die Position des Ventilgehäuses festgelegt. Eine Ausrichtung der Anschlüsse zu den Ringnuten an nicht vorgenommen werden.
• Aus der US 5,566,651 ist ein Nockenwellenversteller in Axialkolbenbauweise bekannt. In dieser Ausführungsform ist sowohl das Antriebselement als auch das Abtriebselement mit einer Schrägverzahnung versehen. Ein axial verschiebbarer Kolben trennt zwei gegeneinander wirkende Druckräume und ist ebenfalls mit zwei Schrägverzahnungen versehen. Dabei greift eine Schrägverzahnungen des Kolbens in die Schrägverzahnung des Antriebselements und die andere Schrägverzahnung des Kolbens in die Schrägverzahnung des Abtriebselements ein. Somit kann durch gezielte Druckmittelbeaufschlagung beziehungsweise Entleerung der Druckkammern die Phasenlage des Abtriebs elements zum Antriebselement und damit der Nockenwelle zur Kurbelwelle wahlweise variiert beziehungsweise gehalten werden.
• Das Abtriebselement des in dieser Ausführungsform mittels einer Zentralschraube drehfest mit der Nockenwelle verbunden.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und somit einen Nockenwellenversteller zu schaffen, wobei die Anzahl der zu montierenden Bauteile verringert, die Montage selbst erleichtert und die bewegte Masse des Nockenwellenverstellers verringert werden soll. Zusätzlich soll bei hydraulischen Nockenwellenverstellern mit einer Zentralventil-Lösung die Anbindung der Anschlüsse des Zentralventils an das Hydrauliksystem des Nockenwellenverstellers erleichtert und weniger fehleranfällig gestaltet werden.
• In einer ersten Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers mit einem Antriebselement, welches Mittel zum Antrieb durch eine Kurbelwelle aufweist, und einem drehfest mit einer Nockenwelle verbindbaren Abtriebelement, wobei eine Phasenlage des Abtriebselements innerhalb eines Winkelbereichs zum Antriebselement variierbar ist, wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abtriebselement ein erstes Gewinde aufweist, dessen Längsachse mit einer Drehachse des Abtriebselements zusammenfällt.
• In einer weiteren Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers mit einem Antriebselement, einem Abtriebelement und einer Nockenwelle, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht, wobei das Abtriebselement drehfest mit einer Nockenwelle verbunden ist und wobei eine Phasenlage des Abtriebselements innerhalb eines Winkelbereichs zum Antriebselement variierbar ist, wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abtriebselement ein erstes Gewinde aufweist, die Nockenwelle ein zu dem ersten Gewinde komplementäres zweites Gewinde aufweist und die drehfeste Verbindung zwischen Nockenwelle und Abtriebselement als Schraub verbindung mittels des ersten und des zweiten Gewindes ausgebildet ist.
• In diesen Ausführungsformen weist das Abtriebselement ein Gewinde auf, dessen Längsachse mit der Drehachse des Abtriebselements zusammenfällt. Dieses Gewinde kann beispielsweise als Innengewinde ausgebildet sein und mit einem auf der Nockenwelle angebrachten, komplementären Außengewinde derart zusammenwirken, dass das Abtriebselement direkt auf die Nockenwelle aufgeschraubt werden kann, wobei keine weiteren Verbindungselemente, wie beispielsweise Zentralschrauben oder exzentrisch angeordneter Schrauben, benötigt werden. Ebenso denkbar sind Lösungen, in denen das Abtriebselement mit einem Außengewinde und die Nockenwelle mit einem komplementären Innengewinde versehen sind.
• Durch das Ausbilden der die Verbindung herstellenden Gewinde an den zu verbindenden Bauteilen entfällt die Notwendigkeit weitere Verbindungselemente, wie bspw. Schrauben. Dadurch verringert sich die Anzahl der zu montierenden Bauteile und somit wird die Montage erleichtert. Des Weiteren entfällt die Masse der im Stand der Technik benötigten Schrauben, wodurch die bewegte Masse des Nockenwellenverstellers verringert wird.
• Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei hydraulischen Nockenwellenverstellern ein Zentralventil innerhalb einer Zentralbohrung des Rotors in beliebiger Position angeordnet werden kann, ohne dass dabei Rücksicht auf den Schraubverband zwischen Ventilgehäuse-Abtriebselement-Nockenwelle genommen werden muss, da in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen das Ventilgehäuse vom Schraubverband, getrennt ist. Somit ist es möglich, die Anschlüsse des Steuerventils genau zu der Anschlusskonstruktion des Abtriebselements zu positionieren. Ebenso ist es möglich das Ventilgehäuse komplett wegzulassen und den Steuerkolben des Steuerventils direkt in einer Zentralbohrung des Abtriebselements anzuordnen.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Gewinde als Innengewinde innerhalb einer zentralen Öffnung des Abtriebselements ausgebildet ist.
• In dieser Ausführungsform weist die Nockenwelle an dem axialen Ende, an dem der Nockenwellenversteller angebracht wird, ein Außengewinde auf. Dieser Endabschnitt der Nockenwelle greift in die zentrale Öffnung des Abtriebselements ein und der Innenrotor kann mittels des ersten Gewindes, ohne weitere Verbindungselemente, direkt auf das zweite Gewinde aufgeschraubt und fixiert werden. Dies wird durch eine relative Drehbewegung des Abtriebselements zur Nockenwelle um die gemeinsame Drehachse erreicht.
• Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Abtriebselement einen zylindrischen Abschnitt aufweist und das erste Gewinde als Außengewinde an dem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist.
• In dieser Ausführungsform ist das axiale Ende der Nockenwelle, an dem der Nockenwellenversteller befestigt wird, zumindest teilweise hohl ausgeführt. Innerhalb dieses hohl ausgeführten Abschnittes ist die Nockenwelle mit einem Innengewinde versehen. Der zylindrische Abschnitt des Abtriebselements wird während der Montage in den hohl ausgebildeten Abschnitt der Nockenwelle eingeführt und die Verbindung zwischen den beiden Bauteilen über die beiden Gewinde mittels einer relativen Drehbewegung des Abtriebselements zur Nockenwelle um die gemeinsame Drehachse hergestellt.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem ersten Gewinde in Einschraubrichtung ein erstes Zentrierelement vorgelagert ist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass dem zweiten Gewinde in Einschraubrichtung ein zweites Zentrierelement nachgelagert ist, wobei das zweite Zentrierelement dem ersten Zentrierelement angepasst ist.
• Bei den Zentrierelementen kann es sich beispielsweise um jeweils eine zylindrische Fläche handeln. In diesem Fall ist an einem der beiden Bauteilen eine zylindrische Innenmantelfläche ausgebildet, welche mit einer an dem anderen Bauteil ausgebildeten, zu der ersten Innenmantelfläche komplementären, Außenmantelfläche derart zusammenwirkt, dass dadurch die radiale Position des Abtriebselements zur Nockenwelle festgelegt ist. Ebenso denkbar sind Zentrierelemente, welche abweichend von der zylindrische Form beispielsweise mit Längsnuten durchsetzt sind.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die axiale Erstreckung des ersten Zentrierelements größer als die axiale Erstreckung des zweiten Zentrierelements ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung der axialen Erstreckungen der Zentrierelemente ist gewährleistet, dass ein Kraftschluss zwischen diesen zum Ende des Schraubvorgangs hergestellten und somit die Festigkeit der Schraubverbindung zwischen Abtriebselement und Nockenwelle vergrößert wird.
• In einer Weiterbildung der ersten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Gewinde einen ersten Gewindeabschnitt mit einer ersten Steigung und einen zweiten Gewindeabschnitt mit einer von der ersten Steigung unterschiedlichen zweiten Steigung aufweist.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der zweiten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das eines der Gewinde einen ersten Gewindeabschnitt mit einer ersten Steigung und einen zweiten Gewindeabschnitt mit einer von der ersten Steigung unterschiedlichen zweiten Steigung aufweist. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steigung des dem anderen Gewindes in Einschraubrichtung zugewandten Gewindeabschnitts mit der Steigung des anderen Gewindes übereinstimmt, wobei Steigung des anderen Gewindes über die gesamte Länge konstant ist.
• Durch die Ausbildung gleicher Steigung in beiden Gewinden ist ein leichtes Aufschrauben des Abtriebselements auf die Nockenwelle gewährleistet. Der sich an den ersten Gewindeabschnitt anschließende zweite Gewindeabschnitt unterschiedlicher Steigung erhöht während des Aufschraubvorgangs die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Abtriebselement und der Nockenwelle.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
• 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller,
• 2 einen Querschnitt durch den in 1 dargestellten Nockenwellenversteller entlang der Linie II-II,
• 3 einen Längsschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers.
• Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
• Die Erfindung wird nun exemplarisch anhand eines hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 in Flügelzellenbauweise erläutert. Die 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 einer Brennkraftmaschine. Der Nockenwellenversteller 1 besteht im Wesentlichen aus einem Außenrotor (Antriebselement) 2 und einem konzentrisch dazu angeordneten Innenrotor (Abtriebselement) 3. Ein Antriebsrad 4 ist drehfest mit dem Außenrotor 2 verbunden und in der dargestellten Ausführungsform als Kettenrad ausgebildet. Über das Antriebsrad 4 steht der Außenrotor 2 in Antriebsverbindung mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle. Der Innenrotor 3 ist drehfest mit einer Nockenwelle 9 verbunden.
• Es sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen der Außenrotor 2 drehfest mit der Nockenwelle 9 verbunden ist und der Innenrotor 3 in Antriebsverbindung mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle steht. In diesem Fall ist der Innenrotor 3 das Antriebselement und der Außenrotor 2 das Abtriebselement.
• Der Außenrotor 2 ist drehbar auf dem Innenrotor 3 gelagert, wobei an der Innenmantelfläche des Außenrotors 2 in der dargestellten Ausführungsform fünf in Umfangsrichtung beabstandete Ausnehmungen 5 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 5 werden in radialer Richtung von dem Außenrotor 2 und dem Innenrotor 3, in Umfangsrichtung von zwei Seitenwänden 6 des Außenrotors 2 und in axialer Richtung durch einen ersten und einen zweiten Seitendeckel 7, 8 begrenzt. Jede der Ausnehmungen 5 ist auf diese Weise druckdicht verschlossen.
• Die beiden Seitendeckel 7, 8 mittels Schrauben 8a drehfest mit dem Außenrotor 2 verbunden.
• An der Außenmantelfläche des Innenrotors 3 sind axial verlaufende Flügelnuten 10 ausgebildet, wobei in jeder Flügelnut 10 ein sich radial erstreckender Flügel 11 angeordnet ist. In jede Ausnehmung 5 erstreckt sich ein Flügel 11, wobei die Flügel 11 in radialer Richtung am Außenrotor 2 und in axialer Richtung an den Seitendeckeln 7, 8 anliegen. Jeder Flügel 11 unterteilt eine Ausnehmung 5 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 12, 13. Alternativ dazu sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen die Flügel 11 einteilig mit dem Innenrotor 3 ausgebildet sind.
• Mittels ersten und zweiten Druckmittelleitungen 16, 17 können die ersten und zweiten Druckkammern 12, 13 über ein Steuerventil 14 mit einer nicht dargestellten Druckmittelpumpe oder einem ebenfalls nicht dargestellten Tank verbunden werden. Dadurch wird ein Stellantrieb ausgebildet, der eine Relativverdrehung des Außenrotors 2 gegenüber dem Innenrotor 3 ermöglicht. Werden die ersten Druckkammern 12 mit der Druckmittelpumpe und die zweiten Druckkammern 13 mit dem Tank verbunden, so dehnen sich die ersten Druckkammern 12 auf Kosten der zweiten Druckkammern 13 aus. Daraus resultiert eine Verschiebung der Flügel 11 in Umfangsrichtung, in der durch den Pfeil 18 dargestellten Richtung. Durch das Verschieben der Flügel 11 wird der Innenrotor 3 relativ zum Außenrotor 2 verdreht. Eine Verdrehung in die entgegengesetzte Richtung kann durch Umkehrung der Druckmittelströme erreicht werden.
• Aus der Relativverdrehung des Innenrotors 3 relativ zum Außenrotor 2, als Folge des Zu- bzw. Ableitens von Druckmittel zu bzw. aus den Druckkammern 12, 13, resultiert eine Phasenverschiebung zwischen Nockenwelle 9 und Kurbelwelle. Durch gezieltes Ein- bzw. Ableiten von Druckmittel in die Druckkammern 12, 13 können somit die Steuerzeiten der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine gezielt variiert oder wahlweise gehalten werden.
• Die Druckmittelleitungen 16, 17 sind in der dargestellten Ausführungsform als im Wesentlichen radial angeordnete Bohrungen ausgeführt, die sich von einer zentralen Öffnung 19 des Innenrotors 3 zu dessen äußerer Mantelfläche erstrecken. Innerhalb der zentralen Öffnung 19 ist in der dargestellten Ausführungsform ein Steuerventil 14 angeordnet, über welches die Druckkammern 12, 13 gezielt mit der Druckmittelpumpe bzw. dem Tank verbunden werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, innerhalb der zentralen Öffnung 19 statt des Steuerventils 14 einen Druckmittelverteiler anzuordnen, der die Druckmittelleitungen 16, 17 über Druckmittelkanäle und Ringnuten mit den Anschlüssen eines extern angebrachten Steuerventils verbindet.
• In der dargestellten Ausführungsform ist innerhalb der zentralen Öffnung 19 lediglich ein Steuerkolben 15 angeordnet, der mittels eines nicht dargestellten Magneten in axialer Richtung verschiebbar ist. Der Steuerkolben 15 wirkt mit durch die Druckmittelleitungen 16, 17 ausgebildeten Steuerkanten zusammen und steuert somit den Druckmittelfluss zu bzw. von den Druckkammern 12, 13. Ebenso denkbar ist es zwischen dem Steuerkolben 15 und der zentralen Öffnung 19 ein separates Ventilgehäuse einzuführen, in den der Steuerkolben 15 geführt wird. Da dieses Ventilgehäuse nicht im Schraubverbund Nockenwelle 9- Innenrotor 3 steht, kann es beliebig innerhalb der zentralen Öffnung 19 positioniert werden.
• Innerhalb der zentralen Öffnung 19 des Innenrotors 3 ist ein erstes Gewinde 20, in Form eines Innengewindes, an der der Nockenwelle 9 zugewandten Seite ausgebildet. Darüber hinaus ist ein zweites Gewinde 21, in Form eines Außengewindes, an der dem Innenrotor 3 zugewandten Seite der Nockenwelle 9 ausgebildet. Das erste und das zweite Gewinde 20, 21 sind komplementär zueinander ausgebildet, wobei deren Längsachsen 21a mit der Drehachse 22 des jeweiligen Bauteils zusammenfällt. Während der Montage wird der Innenrotor 3 mit Hilfe der beiden Gewinde 20, 21 auf die Nockenwelle 9 aufgeschraubt.
• In der zentralen Öffnung 19 des Innenrotors 3 ist ein erstes Zentrierelement 23 dem ersten Gewinde 20 vorgelagert. Des Weiteren ist an der Nockenwelle 9 ein zweites Zentrierelement 24 ausgebildet, der ausgehend von dem axialen Ende der Nockenwelle 9 dem zweiten Gewinde 21 nachgelagert ist. Mithilfe der beiden Zentrierelemente 23, 24 wird die radiale Position des Innenrotors 3 relativ zur Nockenwelle 9 festgelegt.
• Das zweite Zentrierelement 24 wird einerseits durch das zweite Gewinde 21 und andererseits durch einen Radialbund 25 begrenzt. Der Radialbund 25 ist derart ausgebildet, dass durch Anlage des ersten Zentrierelements 23 an diesem Radialbund 25 die axiale Position des Innenrotors 3 relativ zur Nockenwelle 9 festgelegt ist.
• Um die Festigkeit der Schraubverbindung zwischen Innenrotor 3 und der Nockenwelle 9 zu erhöhen, kann beispielsweise eines der beiden Gewinde 20, 21 zwei Gewindeabschnitte aufweisen. Einer der beiden Gewindeabschnitte weist die gleiche Gewindesteigung, wie das komplementäre Gewinde 20, 21 des anderen Bauteils 3, 9 auf. Vorteilhafterweise ist dieser Gewindeabschnitt dem anderen Bauteil zugewandt angeordnet. Der andere Gewindeabschnitt weist eine davon abweichende Gewindesteigung auf.
• Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die axiale Erstreckung a₁ des ersten Zentrierelements 23 größer ausgeführt ist, als die axiale Erstreckung a₂ des zweiten Zentrierelements 24.
• Durch diese Maßnahmen kann zusätzlich zu der Schraubverbindung eine weitere kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Innenrotor 3 in der Nockenwelle 9 hergestellt und somit die Festigkeit der Schraubverbindung erhöht werden.
• 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers 1. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist der Innenrotor 3 einen axialen Fortsatz auf, der in Form eines zylindrischen Abschnitts 26 ausgebildet ist, an dessen Außenmantelfläche das erste Gewinde 20 ausgebildet ist. Die Nockenwelle 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf dem der Nockenwelle 9 zugewandten axialen Ende zumindest teilweise hohl ausgeführt, wobei das zweite Gewinde 21 innerhalb des hohl ausgeführten Endes als Innengewinde ausgebildet ist.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist hier vorgesehen, dass der Außendurchmesser des Fortsatzes dem Innendurchmesser des hohl ausgebildeten Endes der Nockenwelle 9 angepasst ist, wodurch der sich an das erste Gewinde 20 anschließende Abschnitt des Fortsatzes als erstes Zentrierelement 23 dient. Somit wird eine radiale Zentrierung des Innenrotors 3 zur Nockenwelle 9 erreicht.
• Ebenso denkbar ist der Einsatz der Erfindung in anderen hydraulischen Nockenwellenverstellertypen, beispielsweise Axialkolbenverstellern. Des Weiteren kann die Erfindung auch in elektromechanischen Nockenwellenverstellern genutzt werden. Bei diesen Verstellertypen kann die Phasenlage zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle 9 mittels eines Dreiwellengetriebes, beispielsweise eines Taumelscheibengetriebes, Innenexzentergetriebes, Doppelinnenexzentergetriebes, Wellgetriebes, Planetengetriebes oder mittels Schwenkarmen, variiert werden. Dabei steht eine der beiden Wellen in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle, eine weitere Welle ist drehfest mit der Nockenwelle 9 verbunden und über eine dritte Welle kann Drehmoment eines elektromechanischen Antriebs, beispielsweise eines Elektromotors oder Bremsen, in den Nockenwellenversteller 1 eingespeist werden. Die drehfeste Verbindung zwischen der nockenwellenfesten Welle des Dreiwellengetriebes und der Nockenwelle kann analog zu der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform mittels einer Schraubverbindung hergestellt werden, wobei die Gewinde direkt an den zu verbindenden Bauteilen (Nockenwelle 9, Abtriebselement 3) ausgebildet sind und die Längsachsen der Gewinde mit der Drehachse der Bauteile zusammenfallen.

1

Nockenwellenversteller

2

Außenrotor

3

Innenrotor

4

Antriebsrad

5

Ausnehmungen

6

Seitenwand

7

erster Seitendeckel

8

zweiter Seitendeckel

8a

Schraube

9

Nockenwelle

10

Flügelnut

11

Flügel

12

erste Druckkammer

13

zweite Druckkammer

14

Steuerventil

15

Steuerkolben

16

erste Druckmittelleitung

17

zweite Druckmittelleitung

18

Pfeil

19

zentralen Öffnung

20

erstes Gewinde

21

zweites Gewinde

21a

Längsachse

22

Drehachse

23

erster Zentrierelement

24

zweite Zentrierelement

25

Radialbund

26

zylindrischer Abschnitt

a₁

axiale Erstreckung

a₂

axiale Erstreckung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - US 6523512 B2 [0003]
• - US 6363896 B1 [0005]
• - US 5566651 [0009]

Claims (10)

1. Nockenwellenversteller (1) mit • einem Antriebselement (2), welches Mittel zum Antrieb durch eine Kurbelwelle aufweist und • einem drehfest mit einer Nockenwelle (9) verbindbaren Abtriebelement (3), • wobei eine Phasenlage des Abtriebselements (3) innerhalb eines Winkelbereichs zum Antriebselement (2) variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass • das Abtriebselement (3) ein erstes Gewinde (20) aufweist, dessen Längsachse (21a) mit einer Drehachse (21b) des Abtriebselements (3) zusammenfällt.
2. Nockenwellenversteller (1) mit • einem Antriebselement (2), einem Abtriebelement (3) und einer Nockenwelle (9), • wobei das Antriebselement (2) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht, • wobei das Abtriebselement (3) drehfest mit einer Nockenwelle (9) verbunden ist und • wobei eine Phasenlage des Abtriebselements (3) innerhalb eines Winkelbereichs zum Antriebselement (2) variierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass • das Abtriebselement (3) ein erstes Gewinde (20) aufweist, • die Nockenwelle (9) ein zu dem ersten Gewinde (20) komplementäres zweites Gewinde (21) aufweist und • die drehfeste Verbindung zwischen Nockenwelle (9) und Abtriebselement (3) als Schraubverbindung mittels des ersten und des zweiten Gewindes (20, 21) ausgebildet ist.
3. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gewinde (20) als Innengewinde innerhalb einer zentralen Öffnung (22) des Abtriebselements (3) ausgebildet ist.
4. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (3) einen zylindrischen Abschnitt (26) aufweist und das erste Gewinde (20) als Außengewinde an dem zylindrischen Abschnitt (26) ausgebildet ist.
5. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Gewinde (20) in Einschraubrichtung ein erstes Zentrierelement (23) vorgelagert ist.
6. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Gewinde (21) in Einschraubrichtung ein zweites Zentrierelement (24) nachgelagert ist, wobei das zweite Zentrierelement (24) dem ersten Zentrierelement (23) angepasst ist.
7. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung (a₁) des ersten Zentrierelements (23) größer als die axiale Erstreckung (a₂) des zweiten Zentrierelements (24) ausgebildet ist.
8. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gewinde (20) einen ersten Gewindeabschnitt mit einer ersten Steigung und einen zweiten Gewindeabschnitt mit einer von der ersten Steigung unterschiedlichen zweiten Steigung aufweist.
9. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eines der Gewinde (20 21) einen ersten Gewindeabschnitt mit einer ersten Steigung und einen zweiten Gewindeabschnitt mit einer von der ersten Steigung unterschiedlichen zweiten Steigung aufweist.
10. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des dem anderen Gewindes (20, 21) in Einschraubrichtung zugewandten Gewindeabschnitts mit der Steigung des anderen Gewindes (20, 21) übereinstimmt, wobei die Steigung des anderen Gewindes (20, 21) über die gesamte Länge konstant ist.