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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller, der
insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip arbeitet, der dafür
geeignet ist, als Riementriebnockenwellenversteller mit wenigstens
einem formgebenden Kunststoffteil zur Bildung eines Gehäuseabschnitts
verwendet zu werden.
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Aus
der Patentliteratur sind zahlreiche unterschiedliche Nockenwellenverstellertypen
bekannt, grob lassen sich die Nockenwellenversteller in die schwenkmotorartigen
Drehflügelversteller und die mit einem Übersetzungsgetriebe
ausgestatteten Axialkolbenversteller unterteilen. Wie zum Anmeldezeitpunkt
der vorliegenden Anmeldung in der unveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung DE
10 2006 22 219 (Anmelderin: Hydraulik-Ring GmbH; Anmeldetag:
20.01.2006) ausführlich dargelegt, ist insbesondere bei
riemengetriebenen Nockenwellenverstellern wichtig, dass keine Hydraulikflüssigkeit,
insbesondere Motoröl, auf die Lauffläche des Antriebsrades
des Nockenwellenverstellers gelangt. Im Gegensatz zu kettengetriebenen
Nockenwellenverstellern, bei denen es sogar beabsichtigt ist, die
Zahnflanken des Antriebsrades mit einem Ölschmierfilm zur
Kettenreibung zu versehen, sorgt eine Undichtigkeit bei einem riemengetriebenen
Nockenwellenversteller für mögliches Durchrutschen
des Antriebs des Nockenwellenverstellers. Dies ist tunlichst zu
vermeiden, weil hierdurch die Verstellwinkel zwischen Kurbelwelle
und Nockenwelle so verändert werden können, dass
die Gaswechselventile des Verbrennungsmotors durch den sich hebenden
Kolben zerschlagen werden können.
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Ein
schwenkmotorartiger Nockenwellenversteller genauso wie ein Axialkolbennockenwellenversteller
ist aus zahlreichen Bauteilen aufgebaut, häufig wird ein
wannenartiges äußeres Gehäuse genommen,
in das der Rotor eingelegt werden kann. Das wannenartige Gehäuse
wird einseitig oder zweiseitig durch einen Deckel verschlossen.
Um also ein möglichst hydraulisch dichtes Gehäuse
realisieren zu können, kommt es unter anderem auf die richtige
Materialpaarung des Wannengehäuses und des abschließenden
Deckels an. Weiterhin soll ein Nockenwellenversteller möglichst
leicht sein, denn Nockenwellenversteller werden von Kraftfahrzeugherstellern unter
anderem durch Übersetzungsdrehmoment pro Druck und Gramm
Eigengewicht bemessen. Nach einer Überlegung lassen sich,
wie z. B. in der
DE
102 11 607 A1 (Anmelderin: Porsche AG und Hydraulik-Ring
GmbH; Anmeldetag: 12.03.2002) und der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten
DE 10 2006 022 219 (Anmelderin:
Hydraulik-Ring GmbH; Anmeldetag: 25.04.2006) Kunststoff als Material
für einzelne Teile des Nockenwellenverstellers, insbesondere
für Gehäuseteile, verwenden. Nach einer anderen Überlegung
lassen sich einzelne Teile des Nockenwellenverstellers aus Blech
fertigen, so z. B. nach
DE
103 58 888 A1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag:
16.12.2003),
DE
10 2005 05 37 A1 (Anmelderin: BMW AG; Anmeldetag: 05.02.2005),
DE 199 51 390 A1 (Anmelderin:
INA Wälzlager Schaeffler OHG; Anmeldetag: 26.10.1999),
DE 20 2005 008 264
U1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag: 23.05.2005)
und
DE 101 61 701
A1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag: 15.12.2001).
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Somit
kann eine Aufgabe während des Entwurfsprozess für
einen Konstrukteur von Nockenwellenverstellern darin gesehen werden,
dass er die geeigneten Materialien für die Nockenwellenverstellerkomponenten
auswählt. Darüber hinaus muss er während
er die Materialien für die Komponenten auswählt,
die einzelnen Komponenten so gestalten, dass möglichst
wenige gewichtserhöhenden Teile den Nockenwellenversteller
ausmachen. Nach der aufgefundenen Materialpaarung und Materialwahl
ist eine solche Konstruktion zu finden, dass der Nockenwellenversteller
auch als Riemennockenwellenversteller eingesetzt werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Nockenwellenversteller
nach Anspruch 1 und 15 gelöst. Ein geeignetes Nockenwellenverstellergehäuse
ist Anspruch 14 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Weil
die Zähne des Riementriebs in der Regel sehr flach sind,
weist die Antriebsmittellauffläche auch sehr flache Zähne,
die mit den Riementriebzähnen korrespondieren, auf. Nach
einer günstigen Gestaltung sind die Aufnahmeöffnungen
ballig bzw. ballig konkav gestaltet, in denen die Zähne
des Riementriebs eingreifen können. Der Riementrieb liegt
auf der Antriebsmittellauffläche auf. Daher bietet der
Nockenwellenversteller eine Antriebsmittellauffläche, weiterhin
hat ein Nockenwellenversteller nach dem Schwenkmotorprinzip einen
Stator und einen Rotor. Der Nockenwellenversteller nach dem Schwenkmotorprinzip
arbeitet mit einem Rotor, der mit Drehflügelzellenrädern
aufgebaut sein kann, so dass zwei gegensätzlich wirkende
Hydraulikräume durch die Verstellung des Rotors in ihrer
Größe jeweils zueinander gegensätzlich
erweitert und verkleinert werden können. Der Nockenwellenversteller
ist im verbauten Zustand an einer Nockenwelle zu befestigen. Hierzu gibt
es die Möglichkeit, mittels einer zentral angeordneten
Schraube, der zentralen Nockenwellenbefestigungsschraube, den Nockenwellenversteller
seitlich an einem Ende der Nockenwelle anzuordnen. Der Stator, der
synchron mit der Antriebsmittellauffläche mitläuft,
setzt sich aus mehreren Statorbauteilen zusammen, von denen ein
Teil als Wanne gestaltet sein kann. Die Wanne kann insbesondere
als Kunststoffteil ausgeführt sein. Die Wanne wird durch
einen Deckel abgeschlossen, wobei zwischen Deckel und Wanne an der
Berührstelle eine Dichtung angeordnet sein kann, damit
der Innenraum hydraulisch vom Außenraum des Nockenwellenverstellers
abgedichtet vorhanden ist.
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Nach
einem Kriterium hat es sich gezeigt, dass die Materialpaarung „Kunststoff
mit einem metallischen Werkstoff" günstig für
die Gestaltung eines Stators ist, weil Toleranzen, Gewichts- und
Dehnungseigenschaften hierdurch gut zwischen den beiden gehäusebildenden
Teilen ausgeglichen werden können. Der Deckel, der gleichzeitig
die Antriebsmittellauffläche aufweist, kann bei einer erfindungsgemäßen
Gestaltung einlagig ausgeführt sein, durch geschickte Formgebung
mit tiefgezogenen Umwinklungen und Orientierungsänderungen
des Materials kann eine ausreichende Steifigkeit bei einer gleichzeitig
dünnen Gestaltung sichergestellt werden. Werden der Deckel
und die Antriebsmittellauffläche als ein Stück
zusammenhängend ausgestaltet, so spart man sich das zusätzliche
Laufrad. Der metallische Deckel ist formstabil, so dass die kunststoffartige Wanne
formschlüssig an dem Deckel anliegen kann, um einen flüssigkeitsdichten
Innenraum zu schaffen. Flüssigkeitsdicht im Sinne der vorliegenden
Erfindung werden Nockenwellenversteller bezeichnet, die eine äußere
Leckage von weniger als 100 ml Öl pro Betriebsstunde haben.
Durch die umgewinkelte, am Rande durch die Antriebsmittellauffläche
begrenzte, Gestaltung des Deckels sieht der Nockenwellenversteller
in Schnittdarstellung – durch seinen Durchmesser – so
aus wie zwei gegenseitig übergestülpte Wannen.
Die beiden den Nockenwellenversteller begrenzenden Bauteile können
als „Wanne in Wanne" bezeichnet werden.
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Zur
Verstärkung der Dichtwirkung kann die Anschlagsseite der
Kunststoffwanne breiter ausgestaltet sein, so dass ein umlaufender
Anschlagsflansch vorhanden ist. Der Deckel kann so geformt sein,
dass er eine spezielle Aufnahmerille für die Kunststoffwanne
und ihren Flansch bietet. Bei einer günstigen Gestaltung
lässt sich die Rille durch die Antriebsmittellauffläche
und einen Teil des Statorgehäuses gestalten. In diesem
Falle läuft die Lauffläche quer zur Rille. Auch
läuft die Seitenwand quer zur Rille. Die Rille begrenzt
sich an beiden Seiten durch die sich anschließende Lauffläche
bzw. durch die sich anschließende Statorwand.
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Die
Dichtung des Flansches wird insbesondere durch eine Kunststoffdichtung,
die als Dichtring in den Flansch eingelegt ist, hergestellt. Hierbei
lässt sich die Hutschnurdichtung besonders günstig
auf der Innenseite anordnen. Die Innenseite ist die rotationsachsennahe
Seite des Flansches. Die Dichtung wird dort – gemäß der
Auffassung möglichst nahe an der Flüssigkeitsquelle,
den Hydraulikkammern, zu liegen – auf der Innenseite angeordnet.
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Der
Deckel kann aus vielen unterschiedlichen Materialien hergestellt
sein. Unter anderem bietet es sich an, den Deckel als Sinterteil,
aus „dem Vollen gefräst", als Kunststoffteil oder
als Blechteil zu gestalten. Sollte ein Kunststoff gewählt
werden, so lässt sich ein mit Metallspänen versetzter
Kunststoff wählen. Wird ein Blech für den Deckel
gewählt, so lässt sich das Blechteil formgebend
tief ziehen. Zusätzliche Löcher und Aussparungen
können in einem nächsten Bearbeitungsschritt ausgestanzt
werden.
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Die
Nockenwelle soll möglichst zentral aus dem Nockenwellenversteller
hinausführen. Hierzu bietet der Nockenwellenversteller
einen die Nockenwelle umschließenden Kragen. Um die Dichtigkeit gegenüber
dem Motorblock herzustellen, kann ein weiterer Dichtring auf der
Außenseite des Kragens angeordnet werden. Die Nockenwelle
kann mit Ölführungskanälen ausgestattet
sein, so dass durch die Pressringpassung des Kragens eine Dichtigkeit
gegenüber der Nockenwelle hergestellt wird. Der Nockwellenversteller
gilt als dicht, wenn die wesentlichen Ölmengen nur noch über
die Ölaustauschkanäle, die zum Beispiel durch
die Nockenwellenenden verlaufen, in und aus dem Nockenwellenversteller
austreten können.
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Die
erfahrungsgemäß größeren Toleranzen eines
Blechteils, insbesondere eines flächigen, runden Blechteils,
vorliegend ist das Blechteil rund und flächig, lassen sich
durch eine Sinterplatte, die ebenfalls eine Zentralöffnung
für die Zentralschraube aufweisen kann, ausgleichen. Die
parallel verlaufenden Teile Platte und Blechdeckel gleichen sich
gegeneinander in ihrer Ebenheit aus. Die parallele Anordnung des
Blechteils und der Sinterplatte fördern die Toleranzgenauigkeit.
Ein Sinterteil ist erfahrungsgemäß allein noch
nicht öldicht genug. Ein Sinterteil ist für das
Motorenöl zu porös. Jedoch kann durch den abschließenden
Deckel, die sich an das Sinterteil anschließende zweite
Wanne, das durchtretende Öl abgefangen werden. Auf der
anderen Seite ist das Blechteil nicht ausreichend verwindungssteif,
um in allen geeigneten Flachformen als Bauteil zur Verfügung
zu stehen. Während des Tiefziehprozesses können
leichte Querverformungen auftreten, die durch die Sinterplatte,
die demgegenüber eine größere Ebenheit
aufweist, ausgeglichen werden.
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Nach
einem weiteren Dichtungsaspekt kann in der zum Rotor parallel verlaufenden
Platte eine Nut angeordnet sein, die auf der äußersten
Seite der Platte verläuft. Der Nockenwellenversteller mit
einer entsprechenden Platte hat einen schichtartigen Aufbau. Auf
die quer zur Nockenwelle verlaufende Abdeckung, dem Deckel, der
Kunststoffwanne folgt die Toleranz ausgleichende Platte. Parallel
zur toleranzausgleichenden Platte folgt geschichtet der Rotor.
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Die
Kunststoffwanne wird durch seitlich am Rande angeordnete Haltelaschen
begrenzt. Es sind mehrere Haltelaschen vorgesehen. Die Haltelaschen sind
nahezu gleichmäßig verteilt über den
Umfang herum angeordnet. Die Haltelaschen durchstoßen das
Nabenteil des Deckels. Zur Nabe quer angeordnet ist die Antriebslauffläche.
Durch die Haltelaschen wird der Deckel ebenfalls formschlüssig
an die Kunststoffwanne herangezogen.
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Die
Haltelaschen sind an ihrem Ende mit Widerhaken ausgestattet. Der
Deckel ist so gestaltet, dass er hinter die Widerhaken in Richtung
auf die Kunststoffwanne rutschen kann. Durch die Widerhaken erfährt
der Deckel einen Eigenhalt.
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Die
haltende Wirkung der Widerhaken kann durch Klemmkeile verstärkt
werden. Die Klemmkeile können die Widerhaken von der Rotationsachse
weg nach außen hin spreizen. Die Klemmkeile verkeilen die
Widerhaken in eine Sperrstellung. Die Klemmkeile fördern
den unlösbaren Formschluss zwischen Widerhaken und Deckel.
Der Formschluss ist dann in seiner endgültigen Form gegeben,
wenn der Klemmkeil in die Haltelasche gedrückt ist. Die
Haltelasche umfasst den Klemmkeil.
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Die
Widerhaken, genauso wie die Klemmkeile, treten mehrfach auf. Beide
Verriegelungselemente sind flach. Beide Verriegelungselemente, Klemmkeil
und Widerhaken, haben ungefähr die gleiche Länge.
Ungefähr die gleiche Länge bedeutet, dass ihre
Abweichung in Längsrichtung weniger als 5% beträgt.
Sowohl die Klemmkeile als auch die Widerhaken sehen wie plättchenförmige
Elemente aus, die aus dem gleichen Werkstoff wie die Wanne gefertigt sind.
Insbesondere sind die Widerhaken einstückig an der Wanne
angeformt. Die Klemmkeile können im gleichen Hersteilvorgang
wie die Wanne bzw. im gleichen Herstellvorgang wie die Widerhaken
ebenfalls einstückig angeformt sein, sie werden jedoch
während des Zusammenbaus lageverändert. Für
eine gleichmäßige Flächenpressung des
Anlageflansches bzw. der eingelegten Ringdichtung trägt
das häufige, z. B. fünffache oder siebenfache,
gleichmäßig verteilte Auftreten der Widerhaken
und der Klemmkeile bei. Nach einer Gestaltung können die
Verriegelungselemente so häufig auftreten, wie die Anzahl
der Flügel des Rotors im Nockenwellenversteller ist. Zu
jedem Rotorflügel ist eine Haltelasche vorgesehen. Die
Zuordnung Flügel zu Haltelasche bzw. Verriegelungselement
dichtet durch den Formschluss die am ehesten zur Undichtigkeit neigenden
Stellen des Nockenwellenverstellers, nämlich der Beugungsbereich
jenseits der Hydraulikkammern, d. h. oberhalb der Flügel
und von Kammer zu Kammer, ab. Die Widerhaken sind wie Schnapper
gestaltet. Die Schnapper müssen zur Rotationsachse hin
zusammengedrückt werden, damit der Deckel aufgeschoben
werden kann. Der Deckel, der gleichzeitig das Antriebsrad darstellt,
wird über die Schnapper zur Wanne aufgezogen.
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Anschließend
werden die Klemmkeile hinter die Widerhaken geschoben. Die Klemmkeile
drücken die Widerhaken weiter nach außen. Mit „außen"
wird in diesem Sinne die Richtung von der Rotationsachse weg bezeichnet.
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Nach
einer weiteren Gestaltung kann der Widerhaken auch zwei- oder mehrseitig
vorhanden sein. Der Klemmkeil wird dann in die Mitte der Widerhaken
eingeschoben. Die Widerhaken werden auseinandergepresst. Der Klemmkeil
drückt die Widerhaken in unterschiedliche Richtungen auseinander.
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Die
Flächenpressung wird dadurch verstärkt, dass zum
einen die zentrale Nockenwellebefestigungsschraube als Zentralschraube
den Nockenwellenversteller an einem Ende der Nockenwelle kraft- und
formschlüssig anbringt. Weiterhin sind mehrere Senkkopfschrauben
vorgesehen. Die Senkkopfschrauben laufen ebenfalls parallel zur
Zentralschrauben. Die Senkkopfschrauben ziehen über ihr
Schraubenendgewinde den Deckel gegen die Stege des schwenkmotorartigen
Stators. Für die gute Dichtwirkung laufen parallel um die
Zentralschraube herum weitere Schrauben. Die Schrauben können
in die Nabe des Antriebsrads, dem Deckel, durch Sacklochstopfen
eingreifen.
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Eine
erfindungsgemäße Kunststoffwanne, die in einem
entsprechenden Nockenwellenversteller verbaut werden kann, kann
die weiteren Bauteile des Nockenwellenverstellers, wie Rückstellfeder
oder Rotor, aufnehmen; am Rande, am seitlichen Gehäuse
der Kunststoffwanne sind Widerhaken angeordnet, die den Deckel auf
sich zuziehen können.
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Durch
den mehrfachen Anzug des Deckels auf die Kunststoffwanne wird ein
dichter, formschlüssiger Verbund hergestellt. Insbesondere
die Widerhaken der Schnapper, verstärkt durch die Spreizkeile,
erzeugen einen unlösbaren Formschluss. Der hydraulisch
dichte Nockenwellenversteller ist durch diese Konstruktion gleichzeitig
so gestaltet, dass er nachträglich nur schwerlich wieder
geöffnet werden kann; nämlich bei nachträglichen Öffnungsversuchen bricht
leicht einer der Schnapper beim Zurückbiegen ab. Somit
muss danach, nach einem Öffnungsversuch, eine komplette
Kunststoffwanne eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers
ausgetauscht werden. Die vorliegende Erfindung schafft nicht nur
einen leichten und gleichzeitig robusten Nockenwellenversteller,
sondern die erfindungsgemäße Gestaltung sorgt
weiterhin für eine Manipulationserschwernis. Durch Austausch
von einzelnen Federn im Nockenwellenversteller kann auch nachträglich das
Verhalten des Nockenwellenverstellers verändert werden.
Eine beschriebene Konstruktion erschwert den nachträglichen
Eingriff von ungeübten Dritten. Nach einem weiteren Aspekt
zeichnet sich die vorliegende Konstruktion dadurch aus, dass mit größeren
Toleranzen gefertigte Teile, wie z. B. ein Blechdeckel oder eine
Kunststoffwanne, genommen werden können, und trotzdem lässt
sich ein hydraulisch dichter Riementriebnockenwellenversteller herstellen.
Trotz geringerer Anforderungen an die Toleranzen der einzelnen Bauteile
des Nockenwellenverstellers ist der Nockenwellenversteller hydraulisch dicht.
Als hydraulisch dicht im Sinne der Erfindung wird ein Nockenwellenversteller
verstanden, der Ein- und Auslässe an ausgewählten
Stellen, insbesondere über die anzubringende Nockenwelle
aufweist, jedoch an den übrigen Bauteilkanten nur minimalste Mengen
Hydraulikflüssigkeit austreten lässt.
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Nach
einem weiteren Aspekt lässt sich der Nockenwellenversteller,
der insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip arbeitet, auch als
Doppelwannennockenwellenversteller beschreiben. Die beiden Typen
Hydraulikkammern, von denen wenigstens zwei zueinander gegensätzlich
wirkend sind, d. h., der eine Hydraulikraum wird in dem Maße
größer wie der andere kleiner wird, bilden sich
zwischen Rotor und Stator aus. Der Nockenwellenversteller umfasst eine
Antriebsmittellauffläche, vorzugsweise mit ballig konkav
abgetrennten Flachzähnen für einen Riementrieb,
und einen Stator und einen Rotor. Der Stator umfasst den Rotor koaxial.
Der Rotor ist in dem Stator koaxial eingelegt. Er ist insbesondere
so eingelegt, dass zentral eine Nockenwellenbefestigungsschraube
durch Stator und Rotor hindurchführbar ist. Der Stator
setzt sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Es können die
Bauteile hervorgehoben werden, die zusammen den Stator in Form von
Wannen bilden. Somit besteht der Stator aus wenigstens zwei, zusammen
einen flüssigkeitsdichten Innenraum bildenden Wannenbauteilen.
Es ist für einen riemengetriebenen Versteller wichtig,
dass keine oder nur eine möglichst geringe Menge Flüssigkeit,
insbesondere Motorenöl, austreten kann. Die Wannenbauteile
lassen sich dadurch beschreiben, dass eines der Wannenbauteile durch
das zweite Wannenbauteil in Form eines deckelartigen Bauteils abgedeckt
ist. Das erste Wannenbauteil und der Deckel sind durch mehrere, umlaufend
verteilte Laschen, die mit Widerhaken ausgestattet den Deckel durchstoßend
an das erste Wannenbauteil heranziehen, formschlüssig gefügt. Die
Widerhaken ziehen den Deckel auf die Wanne. Der Deckel, der die
Nabe des Riemenrads darstellt, wird von den Laschen, die parallel
zur Zentralachse verlaufen, herangezogen. Zentralachse und Zentralschraube
fallen zusammen. Die Haltelaschen werden über Spreitzkeile
so verbogen, dass der jeweilige Widerhaken eine formschlüssige
Befestigung bietet.
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Nach
einem Aspekt handelt es sich bei der Befestigungstechnik um eine
schnell zu montierende Art, zwei Nockenwellenverstellerbauteile
miteinander zu fügen. Nach einem weiteren Aspekt lässt
sich der einmal zusammengebaute Nockenwellenversteller nur noch
schwerlich zerstörungsfrei öffnen, sodass eine
nachträgliche Manipulation durch unsachgemäßen
Bauteilaustausch einen erhöhten Aufwand erfordert. Nach
einem weiteren Aspekt wird ein Nockenwellenversteller vorgestellt,
der trotz seiner werkzeugfreien Montagemöglichkeit hydraulisch
dicht ausgeführt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug
auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobei
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1 eine
erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Nockenwellenverstellers in Querschnittansicht zeigt, hierbei der
Nockenwellenversteller mit einer Kettentriebzahnscheibe ausgestaltet
ist,
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2 und 3 eine
zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Nockenwellenverstellers in unterschiedlichen Längsschnittansichten
in einem an einer Nockenwelle verbauten Zustand zeigen,
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4 eine
dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Nockenwellenverstellers in einer Längsansicht darstellt,
und
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5 bis 8 die
Haltelaschen in vergrößerte Darstellung aus verschiedenen
Perspektiven zeigen.
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Ähnliche
Gegenstände und Ausführungsformen sind im Folgenden
mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden, selbst wenn geringere
Abweichungen in einzelnen Punkten des jeweiligen Gegenstands von
Ausführungsbeispiel zu Ausführungsbeispiel zu
beobachten sind. Ähnliche Gegenstände tragen in
verschiedenen Ausführungsbeispielen ein um 200 erhöhtes
Bezugszeichen.
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Wie
in 1 zu sehen ist, zeichnet sich der schwenkmotorartige
Nockenwellenversteller 1 durch zwei zueinander drehbeweglich
angeordnete Teile aus, nämlich durch den Rotor 7 und
den ihn umschließenden Statur 9. Sowohl Rotor 7 als
auch Statur 9 haben in unterschiedliche Richtungen weisende Flügel
oder Stege. So weisen die Stege 123 des Stators 9 zur
Mittelachse, die durch die Schraube 23 geht. Von der Mitte
weggehend weisen die Stege 95 des Rotors 7. Die
Stege 95 des Rotors 7 und die Stege 123 des
Stators 9 sind seitlich so profiliert, dass sie ineinander
verschränkt möglichst gut zu einer sanft gedämpften
Anlage kommen können. Beidseitig der Rotorstege 95 sind
Hydraulikräume 11, 13 ausgebildet. Durch
ein Verschwenken des Rotors 7 relativ zum Statur 9 vergrößert
sich der eine Hydraulikraum 11. Der andere Hydraulikraum 13 verringert sich
in einem ähnlichen Maß wie sich der erste Hydraulikraum 11 vergrößert.
In 1 ist der Zustand dargestellt, in dem der erste
Hydraulikraum 11, der mehrfach in dem Nockenwellenversteller 1 auftritt, seine
maximale Ausdehnung erfahren hat. Die Rotorstege 95 führen
von dem Rotorkranz mit seiner Rotorölkranzführung 121 nach
außen hin weg. Die Rotorölkranzführung 121 wird
durch Einlegringe 111 (und nicht dargestellte Einlegringe 113, 115)
gegen Hydraulikmittelverlust nach außen abgedichtet. Das Hydraulikmedium,
das Öl, ist also überwiegend innerhalb des Nockenwellenverstellers
in überdeckten und verschlossenen Kanalführungen
und Zuleitungen wie den Ölzuleitungen 105, 107 (siehe 2 und 3)
geführt. Einer der Roorstege 95 ist mit einem Verriegelungsstift 59 ausgestattet,
der in einer ausgewählten Rotorlage in eine Aufnahmeöffnung 61 (die
darunter liegt) einer Platte des Nockenwellenverstellers 1 einfahren
kann. Hierdurch wird der Rotor 7 zum Stator 9 unabhängig
von den Hydraulikmitteldrücken in den Kammern 11 und 13 fixiert.
Die meisten Bauteile des Nockenwellenverstellers 1, wie
zum Beispiel der Rotor 7 mit seinem Verriegelungsstift 59, liegen
in einer ersten Wanne 3, die durch eine zweite, deckelartige
Wanne 5 zu verdecken ist. Der Nockenwellenversteller 1 wird über
ein nicht dargestelltes Antriebsmittel, das an der Antriebsmittellauffläche 15 ein-
oder angreift, angetrieben. Die Antriebsmittellauffläche
hat umlaufend Zähne, die insbesondere Flachzähne 19 für
einen Riementrieb sein können. Zum leichteren Zusammenbau
und zur Bestimmung einer Orientierung kann ein Zentrierstift 109 vorgesehen
werden, der Stator 9 zu Rotor 7 und Antriebsmittellauffläche 15 zu
Rotor 7 bzw. das nicht dargestellte Antriebsmittel zu Stator 9 und
Rotor 7 indiziert. Die Flachzähne 19,
die einstückig in die Riementriebfläche mit ihrer
Antriebsmittellauffläche 15 eingeformt sein können,
werden durch die Riemenführung 119 seitlich begrenzt.
Die erste Wanne 3 hat seitlich angeformte Haltelaschen 69, 71, 73 und 75.
Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 und
gegebenenfalls, sowie dargestellt, weitere Haltelaschen, nämlich
eine fünfte, sechste und weitere Haltelasche, sorgen für
eine gute, insbesondere hydraulisch dichte Verbindung zwischen erster
Wanne 3 und zweiter Wanne 5, die zusammen wesentliche
Teile des Stators 9 darstellen. Das Hydraulikmedium, das über
die Ölzuleitungen wie die erste Ölzuleitung 105 axial
mittig herangeführt wird, gelangt über die Hydraulikkammerzuleitungen 129 an
die Hydraulikkammern 11, 13. Die Hydraulikkammern 11, 13,
werden unter Druck gesetzt. Die Druckverhältnisse in den
Hydraulikkammern 11, 13 variieren je nach gewünschter
Stellung des Rotors 7 zum Stator 9. 1 zeigt
fünf Haltelaschen mit eingeführten Spreizkeilen.
Wie an Hand der Haltelaschen 69, 71, 73, 75 zu
sehen ist, sind die einzelnen Haltelaschen gleichmäßig
beabstandet über den Umfang des Stators verteilt so angeordnet,
dass jeweils zu jedem Statorsteg 123 eine entsprechende Haltelasche
zugeordnet ist. Die neben den Schraubbefestigungen vorgesehenen
Haltelaschen 69, 71, 73, 75,
die mehrfach am Stator 9 auftreten, fördern das
hydraulisch dichte Ausgestalten und Verbinden der beiden Wannen 3 und 5.
Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind
hierzu in Verlängerung der Statorstege 123 in
exakt gleicher Anzahl wie die Anzahl der Statorstege 123 seitlich
umlaufend angeordnet. In einer alternativen, nicht dargestellten
Ausführungsform, können die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 genau
mittig zwischen zwei Statorstegen 123 angeordnet werden. Die
Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sorgen
für eine dichte, formschlüssige Verbindung zwischen
den beiden wannenartigen Teilen 3, 5 des Stators 9.
Das Hydraulikmedium in den Kammern 11, 13, selbst
wenn es mehrere Bar Druck erfährt, gelangt so nicht an
die Außenfläche, wie zum Beispiel an die Antriebsmittellauffläche 15.
Die zusätzlichen axial ausgerichteten Haltelaschen 69, 71, 73, 75 fördern
den Anpressdruck zwischen der ersten Wanne 3 und der zweiten Wanne 5,
wobei gleichzeitig ein ausreichender Abstand zwischen Rotorflügeln 95 und
Innenseite der zweiten Wanne 5 verbleibt, so dass der Rotor 7 weiterhin
leichtgängig seine Position zum Stator 9 verändern
kann.
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Die
Antriebsmittellauffläche 15 des in 1 dargestellten
Nockenwellenverstellers 1 ist so gestaltet, dass sie auch
für einen Kettentrieb genutzt werden kann. Vorrangig lässt
sich die vorliegende Erfindung auf riemengetriebene Nockenwellenversteller 1 anwenden,
sie ist aber ebenfalls bei kettengetriebenen Nockenwellenverstellern
einzusetzen.
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Die 2 und 3 zeigen
den gleichen Nockenwellenversteller in unterschiedlichen Zuständen,
nämlich einmal mit aufgespreiztem Keil im unteren Bereich
(2) und einmal mit dem dritten Spreizkeil in dem
noch nicht eingepressten Zustand (3). In 3 ist
durch die obere Überlagerung und die untere Beabstandung
der Wanne 3 angedeutet, dass ohne feste Verbindung der
dritten Haltelasche 73 die Wannen 3, 5 zueinander
wackelig anliegen können. Hierbei ist der im Wesentlichen
runde Nockenwellenversteller 1 durch zwei Schnitte in 2 und 3 aufgeschnitten
worden. Die beiden Figuren werden gleichzeitig erklärt.
Sie zeigen einen Nockenwellenversteller 1 des schwenkmotorartigen Typs,
der entlang der Achse 21 über die Zentralschraube 23,
die eine Nockenwellenbefestigungsschraube ist, an der Nockenwelle 25 befestigt
ist. Die Befestigung erfolgt durch die Zentralöffnung 57.
Die Nockenwelle 25 hat einen Nockenwellenlagerbereich 125.
Der Nockenwellenlagerbereich 125 dient gleichzeitig zur Ölübergabe über
verschiedene Nuten 101, 103, die in die Nockenwelle
eingefräst sind. Das Öl gelangt von den Nuten 101, 103 über Ölzuleitungen 105, 107 an
die Rotorölkranzführung 121. Die Rotorölkranzführung 121 hat
seitlich mehrere dichtende Einlegringe 111, 113, 115.
Die unterschiedlichen Einlegringe 111, 113, 115 sind
dazu gestaltet, dichtend den Nockenwellenverstellerinnenraum, das
Innere 99 des Nockenwellenverstellers 1 gegenüber
dem Äußeren 97 des Nockenwellenverstellers 1 abzudichten.
Die Wannen 3 und 5, wobei die zweite Wanne 5 in
die erste Wanne 3 einlegbar ist, sind so über zusätzliche
Dichtungen 49 abgedichtet gestaltet, dass nur minimalste
Mengen Hydrauliköl bzw. Hydraulikflüssigkeit in
Form von Motorenöl austreten kann. Die dichtenden Einlegringe 111, 113, 115 verlaufen
senkrecht zur Achse 21. Zwei plattenförmige, runde
Elemente des Nockenwellenverstellers 1, die den Stator 9 ausmachen,
werden miteinander über Senkkopfschrauben 89 oder
sonst wie geeignete schraubbare Befestigungen (also bekannte Befestigungsmittel)
gegeneinander verspannt. Hierzu werden die Senkkopfschrauben 89 in
sacklochartige Schraubenmuttern 91 gedreht, die auf ihrer
zur Innenseite 99 des Nockenwellenverstellers 1 hinweisenden
Seite zusätzliche kleine Dichtringe aufweisen. Die Senkkopfschrauben 89 sind
durch Bohrungslöcher in den Stegen geführt. Von
Steg zu Steg kann ein einzelner Flügel eines Rotors 7 eine schwenkbewegliche
Bewegung durchführen. Der Nockenwellenversteller 1 ist
bis auf die Verbindungsstellen zu den Nuten 101 und 103 öldicht
ausgeführt. Hierzu umschließen die beiden Wannen 3, 5 einen öldichten
Innenraum 99. Die kleinere Wanne 3, die einen
kleineren Radius zur Achse 21 aufweist, ist tiefer gestaltet
und stellt die Hauptwanne dar. Die Wanne kann aus Kunststoff gefertigt
sein. In der kunststoffartigen Wanne 3 ist eine zentrale Öffnung 57 in
der Nähe der Achse 21 vorgesehen, durch die die
Befestigungsschraube 23 durchgeschraubt werden kann. Die
zweite Wanne 5, die einen größeren Radius
als die erste Wanne 3 aufweist, bietet eine Wannenanlagefläche 31.
Gegen die Innenseite der Wannenanlagefläche 31 liegt
der Anschlagsflansch 33 der ersten Wanne 3. Der
Anschlagsflansch 33 liegt über seine Stirnseite 35 an
der Wannenanlagefläche 31. Die Flansche treten
mehrfach auf, nämlich als erste Haltelasche 69,
zweite Haltelasche 71, dritte Haltelasche 73 und
vierte Haltelasche 75. In weiteren Ausführungsformen
können auch mehr oder weniger Haltelaschen vorgesehen sein,
so zum Beispiel 5 oder 7. Die einzelnen Haltelaschen 69, 71, 73 und 75 weisen
an ihren Enden Widerhaken 85 auf. Mit den Widerhaken 85 kann
die zweite Wanne 5 an die erste Wanne 3 herangedrückt
werden. Die zweite Wanne 5, die in Blech 29 ausgeführt
sein kann, so dass das Antriebsrad mit der Antriebsmittellauffläche 15 als Blechteil
ausgestaltet ist, sieht in einer Schnittdarstellung wie ein „S"
oder eine „5" aus. Parallel zum unteren Teil der „5"
verläuft eine Platte 55, die ein Sinterteil sein
kann. Der Deckel 29 und die Platte 55 bilden zusammen
einen flachen, hydraulisch dichten Nockenwellenversteller zur Zylinderkopfseite
eines anzuschließenden Motorblocks hin. Hierzu ist eine
Nut 65 in der Seitenwand der Platte 55 vorgesehen,
in der eine umlaufende Nutdichtung eingelegt werden kann. Die rotationsachsennahe
Seite 37 des Flanschs 33 ruht auf dem Quersteg
des Deckels aus Blech 29. Der Deckel bietet hierzu eine
Anschlagsfläche 39. Die Riementriebfläche 17,
die das eine Ende der S-förmigen Form der zweiten Wanne 5 darstellt, wird
seitlich durch eine Riemenführung 119, die eine Riemenführungserhöhung
ist und das seitliche Ablösen des Riementriebs verhindert,
begrenzt. Der (nicht dargestellte) Riementrieb wird somit zwischen Riemenführung 119 und
Zylinderkopf eingespannt. Die Antriebsmittellauffläche 15 weist
mehrere eingeformte Flachzähne 19 auf. Am anderen
Ende, dem Ende, das von der Riementriebfläche 17 entfernt
ist, hat die zweite Wanne einen Kragen 51. Die Wanne 5 ist über
ihren Kragen 51 so gestaltet, dass durch den Kragen 51 nur
die Nockenwelle 25 exakt durchpasst. Der Anschlagsflansch 33 liegt
in der Rille 41, die sich aus dem entsprechenden Seitenwandabschnitt 45 des
Deckels und der Antriebslauffläche 15 über
ihre Beabstandung ergibt. In der Rille 41 liegt der Zentralabschnitt 87 des
Widerhakens 85. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind
an der Seitenwand 43 der ersten Wanne 3 voneinander
beabstandet angeformt. Die Wanne 3 bietet weiterhin Platz
für die Aufnahme einer parallel zum Rotor 7 verlaufenden
Rückstellfeder 93. Der Nockenwellenversteller 1,
der sich aus dem Rotor 7 und dem Stator 9 sowie
weiteren Bauteilen, wie die Rückstellfeder 93,
zusammensetzt, wird über die Zentralschraube 23,
die sich am Schraubwiderlager 127 abstützt, auf
die Nockenwelle 25 geschraubt. Durch eine Abdeckung, die
in die erste Wanne 3 einschraubbar ist, wird die Zentralschraube 23 gegen Berührung
von außen und somit gegen Ölverlust gegenüber
dem Äußeren 97 des Nockenwellenverstellers 1 abgedeckt
und gesichert. Die rotationsachsennahe Seite 37 des Flanschs 33 weist
zur Achse 21 des Nockenwellenverstellers 1 hin.
Sie stellt die Verlängerung der ersten Wanne 3 dar.
Das Blech 29 wird durch die unterliegende Platte 55 gestützt.
Die Zentralschraube 23 reicht durch eine Zentralmuffe 117, die
den Übergang zwischen Rotor 7 und Nockenwelle 25 herstellt.
Auf der anderen Seite des Nockenwellenverstellers 1 befindet
sich das Schraubenwiderlager 127. Die Nabe 47 des
Blechteils 29 ist so gestaltet, dass die Senkkopfschraube 89 durch
die Nabe durchgreifen kann. Weiterhin ist die Nabe 47 durch die
Haltelaschen 69, 71, 73, 75 durchstoßen.
Der Rotor 7 und das Schraubenwiderlager 127 sind
durch den Zentrierstift 109 zueinander ausgerichtet. Von der
Zentralschraube 23 weggehend über die Rotorölkranzführung 121 kann
das Hydraulikmedium, die Hydraulikflüssigkeit, in die Hydraulikkammern
gelangen und dort seine Arbeit verrichten. Die Statorstege 123 weisen
ausschließlich Öffnungen für die Senkkopfschrauben 89 auf.
Der Innenraum 27 des Nockenwellenverstellers 1,
der sich im Inneren des Stators 9 befindet, ist somit mit Öl
gefüllt. Die beiden Wannen 3, 5 sind
somit mehrfach aufeinander zugezogen, zum einen über die
Haltelaschen 69, 71, 73, 75 und
zum anderen über die entsprechenden Schrauben 89.
Zwischen den senkrechten Ebenen, wie der Platte 55, kann
der Rotor 7 günstig rotieren. Ein Flügel
eines Rotors 7 rotiert von Steg 123 des Stators 9 bis
zum nächsten Steg 123 des Stators 9. Durch
die Dichtungen 49 und die diversen formschlüssigen
Verbindungen ist der Innenraum 99 des Nockenwellenverstellers 1 gegenüber
der Umwelt, dem Äußeren 97, dicht ausgeführt,
das Hydraulikmedium kann nur über die Nuten 101, 103 entlang
der Ölzuleitungen 105, 107 und den Rotorölkranzführungen 121 in
die Hydraulikkammern einund ausströmen. Ein aus dem Blechteil 29 ausgeformter,
an einem Ende des Blechteils 29 sich bildender Dichtring 53 ist
zur weiteren Abdichtung gegenüber einer den Kragen 51 durchstoßenden
Nockenwelle 25 ausgeformt. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind über
ihre Spreizkeile 77, 79, 81, 83 (nur
teilweise sichtbar) so formschlüssig mit der zweiten Wanne 5 verbunden, dass
ein mechanisches Lösen nur noch schwerlich möglich
ist. Soll die erste Wanne 3 von der zweiten Wanne 5 abgehoben
werden, so bricht erfahrungsgemäß wenigstens eine
der Haltelaschen 69, 71, 73, 75,
zumindest an ihrem Widerhaken 85 ab, und es ist kein dichter
Nockenwellenversteller 1 nach einem Änderungseingriff,
zum Beispiel einem Änderungseingriff auf die Rückstellfeder 93,
möglich. Im unverbauten Zustand ist ein einzelner Spreizkeil,
wie zum Beispiel der Spreizkeil 81 von der Haltelasche 73,
zurückgezogen.
-
4 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers 201,
der endlings an einer Nockenwelle 225 anzubringen ist.
Die Nockenwelle 225 ist nur mit ihrem letzten Teil dargestellt.
Am Ende einer Nockenwelle 225 weist die Nockenwelle 225 einen
gesonderten Nockenwellenlagerbereich 325 auf. Der Nockenwellenlagerbereich 325 hat
verschiedene Nuten 301, 303, über die
das Hydraulikmedium, das Öl, in den Nockenwellenversteller 201 und
aus dem Nockenwellenversteller 201 herausgeleitet werden
kann. Ab dem Nockenwellenlagerbereich 325 weist die Nockenwelle 225 verschiedene Kanäle
für die Ölführung auf, so hat die dargestellte Nockenwelle 225 eine
erste Ölzuleitung 305 und eine zweite Ölzuleitung 307,
die jeweils im inneren der Nockenwelle verläuft. Der Nockenwellenversteller 201 ist
aus mehreren Wannen 203, 205 zusammengesetzt.
Die erste Wanne 203 ist deutlich tiefer gestaltet als die
zweite Wanne 205. Die zweite Wanne 205 ist breiter
gestaltet als die erste Wanne 203. Die tiefere, schmalere
Wanne 203 mit dem kleineren Durchmesser ist so gestaltet,
dass zahlreiche Bauelemente des Nockenwellenverstellers 201,
wie der Rotor 207, Hydraulikräume 211,
Trennplatten 255 und wenigstens eine Rotationsrückstellfeder 293,
nebeneinander vollständig in der ersten Wanne 203 liegen
können. Die Platte 255 trennt den überwiegend
trockenen Raum für die Rückstellfeder 293 von
den Hydraulikräumen 211. Das Hydraulikmedium wird
in definierten Hydraulikbereichen, wie dem Hydraulikraum 211, der
Hydraulikkammerzuleitung 329 innerhalb der Rotorölkranzführung 321 und Ölzuleitungen 305, 307 gehalten.
Das äußere 297 des Nockenwellenverstellers 201 ist
somit öltrocken, nur das innere 299 des Nockenwellenverstellers 201 lässt
das Öl hin- und herströmen. Zum besonderen Abdichten
sind einzulegende Dichtringe, so genannte Einlegringe 311, 313, 315 an
den Stellen angeordnet, an denen ein Übergang zwischen
rotierendem und statischem Teil des Nockenwellenverstellers 201 gegeben
ist. Eine solche Übergangsstelle zwischen rotierendem Rotor 207 mit
seinem Rotorölkranz und seiner Rotorölkranzführung 321 und
der hierzu statisch angeordneten Platte 255, die synchron
mit dem Stator 209 umläuft, ist im Bereich des
Kragens 263 der Platte 255 zu finden, so dass
dort ein Einlegring 315 auf der Innenseite, also zum Innenraum 299 hin,
angeordnet ist. An den Kragen 263 der Platte 255 schließt
sich ein Schraubenwiderlager 327 an. Das Schraubenwiderlager 327 umrundet
als nächstes Bauteil die Achse 221, die durch
die Nockenwelle 225 und Nockenwellenversteller 201 entlang
seiner (nicht dargestellten) Befestigungsschraube geht. Die Schraube
lässt sich nachträglich durch die Zentralöffnung 257 von dem äußeren 297 des
Nockenwellenverstellers 201 einbringen. Sie wird durch
die Zentralmuffe 317 geführt. Das Schraubenwiderlager 327 weist
eine weitere Ausnehmung auf, die mit einem Zentrierstift 309 ausgefüllt
wird. Der Zentrierstift 309 reicht vom Rotor 207 bis
zum mit ihm synchron mitlaufenden Schraubenwiderlager 327.
Der Stator 209 hat in einzelnen Statorstegen 323 Bohrungslöcher
oder Durchgangsöffnungen, durch die Senkkopfschrauben 289 in
paralleler Richtung zur Achse 221 durchgehen können, damit
die Platte 255 mit der Nabe 247 des Deckels, der
sich aus der zweiten Wanne 205 ergibt, verspannt werden
kann. Die Nabe 247 hat Ausnehmungen, in die Sacklochstöpsel 291 eingesteckt
werden können, die als Muttern für die Senkkopfschrauben 289 bestimmt
sind. Zwischen Platte 255 und Nabe 247 sorgen
die Schrauben 289 über ihre einlegbaren Muttern 291 für
eine Verspannung und Befestigung des Nockenwellenverstellers 201.
Damit kein Öl aus dem inneren 299 des Nockenwellenverstellers 201 entlang
der Schrauben 289 austreten kann, sind Dichtungen 249 auf
der nach innen gewendeten Seite der Sachlochstöpsel 291 angebracht.
Zwischen der innersten Wand der Nabe 247 der Antriebslauffläche 215 und
der ersten Wanne 203, im Randbereich der Wanne 203,
ist eine Nutdichtung 267 eingelegt. Über die Nutdichtung 267 ist
die erste Wanne 203 mit der zweiten Wanne 205 hydraulisch
dicht abgeschlossen. Die Nabe 247 des Antriebsrades ist
zweigeteilt mit zwei zueinander parallel verlaufenden Stegwänden
aufgebaut. Die Nabe 247 ist mehrfach durchbrochen. Zum
einen bietet die Nabe 247 Durchbrechungen für
die Schraubenbefestigungen mittels der Schrauben 289, zum
anderen bietet die Nabe 247 wenigstens eine Durchbrechung
für einen Einklipphaken, der sich aus einer Hältelasche 271, 269 ergibt.
Die innere Wand der Nabe 247 mündet in einen aus
der Nabe hervorgehenden Dichtring 253. Der Dichtring 253 ergibt
sich aus dem Kragen 251, der ein Ende der Nabe 247 des
Deckels darstellt. Wenigstens der äußere Teil
der Nabe, der von der Außenseite 297 zugängliche
Teil, kann aus Blech 229 gefertigt sein, der durch ein
Tiefziehverfahren formgebend hergestellt worden ist. Die Nabe 247 und
die erste Wanne 203 schlagen im Bereich ihrer Anschlagsfläche 239,
die benachbart zu den Haltelaschen 269, 271 liegt,
an. Der Haltemechanismus zwischen erster Wanne 203 und
zweiter Wanne 205 setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen, nämlich
einer Haltelasche 271 und einem gesondert verschiebbaren
Spreizkeil 279. Wird der Spreizkeil 279 durch
die Durchbrechung der Nabe 247 durchgeschoben, so spreizt
der Spreizkeil 279 das vordere Ende der Haltelasche 271 in
eine von ihm abgewendete Richtung, so dass ein Widerhaken 285 verkeilend
das Antriebsrad über die Nabe 247 gegen die erste
Wanne 203 halten kann. Die Nabe 247 ist die Nabe
für das Antriebsrad, auf dem die Antriebsmittellauffläche 215 quer
verlaufend zur Nabe angeordnet ist. In einer Schnittdarstellung
sieht das Antriebsrad wie ein T-Rad aus, an dessen einen Seite eine
aus der Antriebsmittellauffläche 215 hinausstehende
Riemenführung 319 angewinkelt ist. Die Antriebsmittellauffläche 215 bietet
die Riementriebfläche 217. Ziel der dichtenden
Verbindungstechnik über Haltelaschen 269, 271 (und
nicht sichtbare Haltelaschen 273, 275) ist es,
die Riementriebfläche 217 der Antriebsmittellauffläche 215 ölfrei
zu gestalten. Die Riementriebfläche 217 ist mit
Ausnehmungen für Flachzähne 219, die
auf die Innenseite weisen, umlaufend ausgestattet. Die Wannenanlagefläche 231 verläuft entlang
des äußeren Endes der Nabe 247. Die Haltelaschen 269, 271 setzen
den Seitenwandabschnitt der ersten Wanne 203 in durchstoßender
Art durch die zweite Wanne 205 fort. Die Haltelaschen 269, 271 liegen
in Berührung mit einem Seitenwandabschnitt 245 des
Deckels, der aus Blech 229 gefertigt sein kann. Die Berührung
erfolgt im Bereich der Rille 241. Die Rille 241 bildet
sich zwischen Seitenwand 243 und rückwärtiger
Seite der Riementriebfläche 217 aus. Die Haltelaschen 269, 271 und
entsprechend die weiteren Haltelaschen stehen aus der Seitenwand 243 des
Nockenwellenverstellers 201 seitlich flach langgestreckt
heraus. Die Haltelaschen 269, 271 haben eine rotationsachsennahe
Seite 237 des Flansches. Die rotationsachsennahe Seite 237 liegt teilweise
auf der Innenseite, dem inneren 299, der ersten Wanne 203.
Der Zentralabschnitt 287 des Widerhakens 285 der
Haltelasche 269 greift durch die Nabe 247 des
Antriebsrads durch. Die erste Wanne 203 ist durch die Haltelaschen 269, 271 außen
umlaufend an die Nabe 247 herangezogen, wobei die Nut 265 in
der Seitenwand der vorderen Platte, der zweiten Wanne 205,
durch eine Dichtung in einer hydraulisch dichten Art und Weise ausgestattet
ist, so dass die Hydraulikflüssigkeit im inneren 299 nicht
heraustropfen kann. Die Hydraulikkammern 211 bilden sich, ähnlich
wie zu 1 ausgeführt, zwischen den Stegen 295 des
Rotors 207 und den Statorstegen 323 des Stators 209.
Der Anschlagsflansch 233 ist als Teil der Haltelaschen 269, 271 an
der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 angeformt.
Die erste Wanne 203 bietet die wesentlichen Bereiche des
Innenraums 227 des Nockenwellenverstellers 201,
das heißt, wenigstens 90% des aufzunehmenden Volumens des
Innenraums 227 wird durch die erste Wanne 203 offeriert.
Mit seiner Stirnseite 235 liegt der Anschlagsflansch 233 an
der Nabe 247 des Antriebsrads. Die Nabe 247 und
der Deckel, die zweite Wanne 205, sind wenigstens abschnittsweise identisch.
-
Die
Funktionsweise der Haltelasche 269, 271, 273 und 275 lässt
sich durch die unterschiedlichen Perspektiven der 5, 6, 7 und 8 nachvollziehen.
Wie in 7 zu sehen ist, ist die Haltelasche 273 einstückig
angeformt aus der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 hervortretend.
Die Haltelasche 273 erzeugt eine beidseitig an ihrem Rand über
den Umfang gebogen ausgeführte Erhöhung, die aus
der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 wie
ein Podest oder eine Rampe hervorsteht. Die Haltelasche 273 hat
ein verjüngtes Ende, das eine Breite 413 des Längsteils
aufweist und eine Breite 411 des Widerhakenteils aufweist.
Die Breite 413 des Längsteils mag die gleiche
Breite 411 des Widerhakenteils haben. Der Widerhaken 285 ist
mit seiner waagerechten Kante zur Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers
gewendet. Der Widerhaken 285 steht aus dem Zentralabschnitt 287 hervor.
Zum Widerhaken 285 verläuft ein Spreizkeil in
paralleler Ausrichtung, wie zum Beispiel der Spreizkeil 281,
im arretierten Zustand der ersten Wanne 203 mit der zweiten
Wanne 205 (s. 4). Der Spreizkeil 281 erstreckt
sich über die Länge des Widerhakens 273.
Der Spreizkeil 281 kann seitlich Trägerbrücke 409 aufweisen,
die beim Spritzguß der ersten Wanne 203 sowohl
den Spreizkeil 281 als auch die Haltelasche 273 einstückig
als Kunststoffspritzgußteil spritzen lassen. Die Haltelasche 273 hat
eine Zunge, aus der der Widerhaken 285 heraussteht. Blickt
man stirnseitig, wie in 5 dargestellt, auf die Haltelasche 269 und
den Spreizkeil 277, so ist die parallel verlaufende Anordnung
des Spreizkeils 277 und der Haltelasche 269 zu sehen.
Der Widerhaken 285 steht an der rotationsachsenfernen Seite
des Flansches hervor, die rotationsachsennahe Seite 237 des
Flansches ist flach, so dass der Spreizkeil 277 entlang
gleiten kann. Der Spreizkeil 277 kann seitlich abgerundet
sein. Der Spreizkeil 277 hat seitliche Rundungen 401.
Der Spreizkeil 277 hat eine leicht gebogene, seitlich abgerundete,
flache, langgestreckte Form. Die Haltelasche 269 wirkt
zusammen mit dem Spreizkeil 277 als zweiteiliger Klemmhaken,
der aus einem ersten Teil 405 und einem zweiten Teil 407 besteht.
Im arretierten Zustand liegen die beiden Teile 405, 407 parallel. Aus
der Stirnseite 235 geht der Zentralabschnitt 287 des
Widerhakens 285 rechtwinklig hervor. Der Anschlagsflansch 233 ist,
denn er begrenzt seitlich den Widerhaken 285, die Lagerfläche
für die Haltelasche 269. Im unverbauten Zustand
weist der Widerhaken 285 in Richtung auf das äußere 297 des
Nockenwellenverstellers. Die erste Wanne 203 stellt die
Trennwand zum äußeren 297 des Nockenwellenverstellers dar,
aus deren Oberfläche in Bereichen der Seitenwandabschnitte 245 einzelne
Laschen, die zungenförmig sind, hervorstehen. Die erste
Wanne 203 weist wenigstens eine Spreizkeilöffnung 403 auf, durch
die die Spreizkeile 277 durchgesteckt werden können.
Die Spreizkeilöffnungen sind in ihrer Breite und Form,
zum Beispiel die seitliche Rundung, auf die exakten Abmessungen
des Spreizkeils 277 abgestimmt, damit ein Spreitzkeil leichtgängig
in seine Spreitzkeilöffnung eingepresst werden kann. Die Öffnung 403 ist
ein wenig größer, so dass der Spreizkeil 277 durch
den Nockenwellenverstellermonteur parallel zum Widerhaken 285 entlang
der Haltelasche 269 eindrückbar ist. Die erste
Wanne 203 bietet eine Wannenanlagefläche 231,
die umlaufend großflächig zur Anlage gegen die
zweite Wanne bestimmt ist. Auf der Seite zum Inneren 299 der
ersten Wanne 203 ist als begrenzendes Element der Wannenanlagefläche 231 ein
Dichtring 253 eingelegt. In 6 ist ein Spreizkeil 279 in
der herausgezogenen Stellung in Bezug auf die Haltelasche 271 dargestellt.
Während der Herstellung der ersten Wanne 203 als
Kunststoffspritzguß wird der Spreizkeil 279 einstückig über
Trägerbrücken 409 mit der Haltelasche 271 hergestellt. Die
Trägerbrücken 409 sind auf den Haltelaschen
abgewandten Seite als Verlängerung der Rundungen 401 der
Spreizkeilöffnungen 403 fortgeführt.
Die Trägerbrücken 409 münden
in den seitlichen Rundungen 401 des Spreizkeils 279.
Der Spreizkeil 279 lässt sich unter geringem Kraftaufwand
durch Abbrechen der Trägerbrücken 409 in
die Spreizkeilöffnung 403 hineindrücken.
Der Spreizkeil 279 wird während der Montage der
ersten Wanne 203 auf eine zweite, sie abdeckende Wanne über
die Öffnung 403 hinaus parallel entlang des Zentralabschnittes 287 des
Widerhakens 285 weiterverfahren. Der Spreizkeil 279 stellt den
zweiten Teil des zweiteiligen eine Haltelasche 271 mit
Widerhaken 285 umfassenden Haltemechanismus dar. Der erste
Teil 405 sorgt für die formschlüssige
Anlage der ersten Wanne 203 an die zweite Wanne. Der zweite
Teil 407 sorgt für das kraftschlüssige
Versperren der Haltelasche 271. Die Stirnseite 235 des
Flansches biete eine Anschlagsfläche 239, aus
der seitlich die Haltelasche 271 abgewinkelt hervorsteht.
Der Anschlagsflansch 239 ist das Ende des Seitenwandabschnitts 245,
auf den der Deckel zu liegen kommt. Durch die Seitenwand 243 wird
der Innenraum 227 mit seinen Ölführungen,
wie zum Beispiel der Rotorölkranzführung 321,
abgedichtet. In der 8 wird die Haltelasche 275 mit dem
Spreizkeil 283 aus einer seitlich nach oben blickenden,
auf die Rückseite schauenden Darstellung wiedergegeben.
Die Flachseite des Widerhakens 285 schaut rückwärts
in Richtung auf die Trägerbrücken 409 der
Spreizkeilöffnung 403. Der Spreizkeil 283 ist
mit seitlichen Rundungen 401 versehen, an denen die Trägerbrücke 409 angreift.
Wie in 8 angedeutet ist, folgt eine Haltelasche 275 der
nächsten Haltelasche 273.
-
Vorstehend
sind Ausführungsbeispiele mit jeweils einem Widerhaken
zu jeder Haltelasche beschrieben. Es versteht jeder Fachmann von
selbst, dass zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung auch Gestaltungen
gehören, bei denen zwei oder mehr Widerhaken, die gegebenenfalls
in unterschiedliche Richtungen weisen, durch ein spreizkeilartiges
Element in die formschlüssige Position beim Zusammenbau
gebracht werden. So kann der Spreizkeil auch zwei parallel verlaufende
Haltelaschen mit in unterschiedliche Richtungen weisenden Widerhaken
auseinander drücken. Die Widerhaken 285 greifen
in einer Ausgestaltung an der Nabe des Antriebsrades des Nockenwellenverstellers
an. Genauso gehört zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
das beidseitige Anordnen von präzisen Sinterteilen unter
Blechdeckeln wannenförmige Außenbauteile eines
Nockenwellenverstellers.
-
- 1
- Nockenwellenversteller
- 3
- erste
Wanne, insbesondere Kunststoffwanne
- 5
- zweite
Wanne, insbesondere deckelartig
- 7
- Rotor
- 9
- Stator
- 11
- erster
Hydraulikraum
- 13
- zweiter
Hydraulikraum
- 15
- Antriebsmittellauffläche
- 17
- Riementriebfläche
- 19
- Flachzahn
- 21
- Achse
- 23
- Zentralschraube,
insbesondere als Nockenwellenbefestigungsschraube
- 25
- Nockenwelle
- 27
- Innenraum
- 29
- Blech
- 31
- Wannenanlagefläche
- 33
- Anschlagsflansch
- 35
- Stirnseite
des Flansch
- 37
- rotationsachsennahe
Seite des Flansch
- 39
- Anschlagsfläche
- 41
- Rille
- 43
- Seitenwand
des Nockenwellenverstellers
- 45
- Seitenwandabschnitt
des Deckels
- 47
- Nabe
des Deckels
- 49
- Dichtung,
insbesondere Hutschnurdichtung
- 51
- Kragen
- 53
- Dichtring
- 55
- Platte
- 57
- Zentralöffnung
- 59
- Verriegelungsstift
- 61
- Aufnahmeöffnung
in der Platte
- 65
- Nut
in der Seitenwand der Platte
- 67
- Nutdichtung
- 69
- erste
Haltelasche
- 71
- zweite
Haltelasche
- 73
- dritte
Haltelasche
- 75
- vierte
Haltelasche
- 77
- erster
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 79
- zweiter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 81
- dritter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 83
- vierter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 85
- Widerhaken
einer Haltelasche
- 87
- Zentralabschnitt
des Widerhakens
- 89
- Senkkopfschraube
- 91
- Sacklochstöpsel
bzw. sacklochartige Schraubenmutter
- 93
- Rückstellfeder
- 95
- Steg
des Rotors
- 97
- außen
des Nockenwellenverstellers
- 99
- innen
des Nockenwellenverstellers
- 101
- erste
Nut
- 103
- zweite
Nut
- 105
- erste Ölzuleitung
- 107
- zweite Ölzuleitung
- 109
- Zentrierstift
- 111
- erster
dichtender Einlegring
- 113
- zweiter
dichtender Einlegring
- 115
- dritter
dichtender Einlegring
- 117
- Zentralmuffe
- 119
- Riemenführung
- 121
- Rotorölkranzführung
- 123
- Statorsteg
- 125
- Nockenwellenlagerbereich
- 127
- Schraubenwiderlager
- 129
- Hydraulikkammerzuleitung,
insbesondere sternförmig von der Mitte weglaufend
- 201
- Nockenwellenversteller
- 203
- erste
Wanne, insbesondere Kunststoffwanne
- 205
- zweite
Wanne, insbesondere deckelartig
- 207
- Rotor
- 209
- Stator
- 211
- erster
Hydraulikraum
- 215
- Antriebsmittellauffläche
- 217
- Riementriebfläche
- 219
- Flachzahn
- 221
- Achse
- 225
- Nockenwelle
- 227
- Innenraum
- 229
- Blech
- 231
- Wannenanlagefläche
- 233
- Anschlagsflansch
- 235
- Stirnseite
des Flansch
- 237
- rotationsachsennahe
Seite des Flansch
- 239
- Anschlagsfläche
- 241
- Rille
- 243
- Seitenwand
des Nockenwellenverstellers
- 245
- Seitenwandabschnitt
des Deckels
- 247
- Nabe
des Deckels
- 249
- Dichtung,
insbesondere Hutschnurdichtung
- 251
- Kragen
- 253
- Dichtring
- 255
- Platte
- 257
- Zentralöffnung
- 263
- Kragen
der Platte
- 265
- Nut
in der Seitenwand der Platte
- 267
- Nutdichtung
- 269
- erste
Haltelasche
- 271
- zweite
Haltelasche
- 273
- dritte
Haltelasche
- 275
- vierte
Haltelasche
- 277
- erster
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 279
- zweiter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 281
- dritter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 283
- vierter
Spreizkeil oder Klemmkeil
- 285
- Widerhaken
einer Haltelasche
- 287
- Zentralabschnitt
des Widerhakens
- 289
- Senkkopfschraube
- 291
- Sacklochstöpsel
bzw. sacklochartige Schraubenmutter
- 293
- Rückstellfeder
- 295
- Steg
des Rotors
- 297
- außen
des Nockenwellenverstellers
- 299
- innen
des Nockenwellenverstellers
- 301
- erste
Nut
- 303
- zweite
Nut
- 305
- erste Ölzuleitung
- 307
- zweite Ölzuleitung
- 309
- Zentrierstift
- 311
- erster
dichtender Einlegring
- 313
- zweiter
dichtender Einlegring
- 315
- dritter
dichtender Einlegring
- 317
- Zentralmuffe
- 319
- Riemenführung
- 321
- Rotorölkranzführung
- 323
- Statorsteg
- 325
- Nockenwellenlagerbereich
- 327
- Schraubenwiderlager
- 329
- Hydraulikkammerzuleitung,
insbesondere sternförmig von der Mitte weglaufend
- 401
- seitliche
Rundung des Spreitzkeils
- 403
- Spreitzkeilöffnung
- 405
- erster
Teil
- 407
- zweiter
Teil
- 409
- Trägerbrücke
- 411
- Breite,
insbesondere des Widerhakenteils
- 413
- Breite,
insbesondere des Längsteils
- 415
- Widerhakenteil
- 417
- Längsteil
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10200622219 [0002]
- - DE 10211607 A1 [0003]
- - DE 102006022219 [0003]
- - DE 10358888 A1 [0003]
- - DE 1020050537 A1 [0003]
- - DE 19951390 A1 [0003]
- - DE 202005008264 U1 [0003]
- - DE 10161701 A1 [0003]