DE102010013928A1 - Rotoreinheit für einen Nockenwellenversteller sowie Nockenwellenverstellsystem - Google Patents
Rotoreinheit für einen Nockenwellenversteller sowie Nockenwellenverstellsystem Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft eine Rotoreinheit für einen Nockenwellenversteller, umfassend einen Rotor mit einem Nabenteil und einer Anzahl von radialen Flügeln sowie eine Zentralschraube zum Befestigen des Rotors an einer Nockenwelle, wobei im Nabenteil eine den Innenumfang bildende Zentralbohrung zur Aufnahme der Zentralschraube vorgesehen ist und wobei im Nabenteil erste und zweite Radialkanäle vorgesehen sind, die an einem Außenumfang des Nabenteils beidseitig der Flügel münden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Nockenwellenverstellsystem umfassend einen Nockenwellenversteller mit einer solchen Rotoreinheit.
- Hintergrund der Erfindung
- In Brennkraftmaschinen, insbesondere in benzinbetriebenen Kraftfahrzeugmotoren, werden zur Betätigung der so genannten Gaswechselventile Nockenwellen eingesetzt. Die Nocken der Nockenwellen liegen für gewöhnlich an Nockenfolgern an, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepphebeln oder Schwinghebeln. Wird eine Nockenwelle in Drehung versetzt, so wälzen die Nocken auf den Nockenfolgen ab, die wiederum die Gaswechselventile betätigen. Durch die Lage und die Form der Nocken sind somit sowohl die Öffnungsdauer als auch die Öffnungsamplitude, aber auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile festgelegt.
- Die Winkelverschiebung der Nockenwelle in Bezug auf eine Kurbelwelle zur Erzielung optimierter Steuerzeiten für verschiedene Drehzahl- und Lastzustände wird als Nockenwellenverstellung bezeichnet. Eine konstruktive Variante eines Nockenwellenverstellers arbeitet beispielsweise nach dem sogenannten Schwenkmotorprinzip. Hierbei sind ein Stator und ein Rotor vorgesehen, die koaxial liegen und relativ zueinander beweglich sind. Der Stator und der Rotor bilden zusammen Hydraulik- oder Druckkammern. Ein Kammerpaar ist hierbei jeweils von Stegen des Stators begrenzt und durch einen jeweiligen Flügel des Rotors in zwei zueinander gegenläufige Kammern unterteilt, deren Volumina durch eine Relativ-Drehbewegung des Rotors zum Stator gegenläufig verändert werden. In der maximalen Verstellposition liegt der jeweilige Flügel an einem der randseitigen Stege des Stators an. Die Relativ-Drehbewegung des Rotors erfolgt durch eine Verstellung des Flügels, indem ein Hydraulikmedium, wie z. B. Öl, über Radialkanäle in die Kammern eingeleitet wird und den Flügel wegdrückt. Mit der Verstellung des Rotors wird die an den Rotor befestigte Nockenwelle beispielsweise Richtung Früh, d. h. einem früheren Öffnungszeitpunkt der Gaswechselventile, verstellt. Mit Verstellung des Rotors in entgegengesetzter Richtung wird die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle Richtung Spät, d. h. einem späteren Öffnungszeitpunkt der Gaswechselventile, verstellt. Das Hydraulikmedium wird dabei z. B. über eine zentrale Ölzuführung, die durch eine Zentralbohrung zur Aufnahme einer Zentralschraube zur Befestigung des Rotors an der Nockenwelle gebildet ist, in die Radialkanäle eingeleitet. Die Radialkanäle münden auf beiden Seiten des jeweiligen Flügels, so dass das Hydraulikmedium in die jeweilige Kammer geführt wird.
- Um eine gute Verteilung des Öls vor den Radialkanälen zu ermöglichen, ist in der Regel an der Stirnseite des Rotors oder der Nockenwelle eine umlaufende oder unterbrochene ringförmige Nut vorgesehen. Eine solche Nut ist z. B. aus der
DE 103 55 502 A1 zu entnehmen. Aufgrund der Nut ist die Auflagefläche zwischen dem Rotor und der Nockenwelle verkleinert, was zu einer Erhöhung der Flächenpressung beim Anziehen der Zentralschraube und somit zu einer Reduzierung der Dauerfestigkeit des Rotors führt. Diesem Problem wird entgegengewirkt, indem z. B. der Querschnitt des Rotors radial vergrößert wird. Dies führt jedoch zu einer Gewichts- bzw. Kostenzunahme. - In der
EP 0 806 550 B1 ist eine Nockenwelle beschrieben, in der sich axial mehrere Kanälen erstrecken. Ein zentraler Kanal der Nockenwelle fluchtet mit einer Zentralbohrung eines Rotors. Im Rotor ist eine Vielzahl von ersten Kanälen ausgebildet, die sich radial erstrecken und deren ein Ende mit der Zentralbohrung und deren anderes Ende mit ersten Druckkammern zwischen dem Rotor und einem den Rotor umschließenden Gehäuseelement kommuniziert. Koaxial um den zentralen Kanal sind in der Nockenwelle weitere axiale Kanäle ausgebildet. Im Rotor sind entsprechend zweite Kanäle vorgesehen, die sich teilweise axial und teilweise radial erstrecken. Somit kommunizieren die zweiten Kanäle im Rotor sowohl mit den weiteren axialen Kanälen in der Nockenwelle als auch mit radial um den Rotor angeordneten zweiten Druckkammern. - Aufgabe der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für einen Nockenwellenversteller anzugeben, der einen möglichst kleinen Durchmesser hat.
- Lösung der Aufgabe
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Rotoreinheit für einen Nockenwellenversteller nach Anspruch 1. Demnach umfasst die Rotoreinheit einen Rotor sowie eine Zentralschraube zum Befestigen des Rotors an einer Nockenwelle. Der Rotor weist ein Nabenteil und eine Anzahl von radialen Flügeln auf. Im Nabenteil ist eine einen Innenumfang des Nabenteils bildende Zentralbohrung zur Aufnahme der Zentralschraube vorgesehen. Im Nabenteil sind außerdem erste und zweite Radialkanäle vorgesehen, die an einem Außenumfang des Nabenteils beidseitig der Flügel münden. Eine der Nockenwelle zugewandte hintere Stirnseite des Rotors ist nutfrei ausgestaltet und weist Einlässe für mindestens einen kurzen und mindestens einen langen Axialkanal auf. Der mindestens eine kurze Axialkanal ist dabei mit einem mit den ersten Radialkanälen kommunizierenden Ölverteilungsraum zwischen dem Innenumfang des Nabenteils und der Zentralschraube verbunden.
- Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch ein Nockenwellenverstellsystem umfassend einen Nockenwellenversteller mit einer derartigen Rotoreinheit sowie einer Nockenwelle, wobei die Nockenwelle an einer der Rotoreinheit zugewandten vordere Stirnseite insbesondere kreisförmige Auslässe von nockenwellenseitigen Ölkanälen aufweist, die mit den Einlässen am Rotor fluchten. Die in Bezug auf die Rotoreinheit nachstehend aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Nockenwellenverstellsystem zu übertragen.
- Die Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine radiale Vergrößerung des Nabenteils, nicht mehr erforderlich ist und somit der Rotor einen möglichst kleinen Durchmesser aufweist, wenn an der hinteren Stirnseite des Nabenteiles keine ringförmige Nut vorgesehen ist. Anstelle der stirnseitigen Nut erfolgt die Ölverteilung zumindest eines Ölteilstroms im ringförmigen Ölverteilungsraum zwischen dem Rotor und der Zentralschraube. Der Durchmesser des Schaftes der Zentralschraube ist derart gewählt, dass zwischen dem Schraubenschaft und dem Innenumfang des Rotors ein ringförmiger Spalt gebildet ist, in dem das Öl verteilt wird, um in die ersten Radialkanäle eingeleitet zu werden.
- Das Öl wird über den mindestens einen Axialkanal von der Stirnseite, d. h. vom Anschluss an die Nockenwelle, zum Ölverteilungsraum gefördert. In Bezug auf die Stirnseite ist es hierbei erforderlich nur die Einlässe für das Öl auszubilden, die mit den entsprechenden Auslässen an der Nockenwelle fluchten. Eine ringförmige Nut ist weder am Rotor noch an der Nockenwelle vorgesehen.
- Der mindestens eine kurze Axialkanal, der einen Einlass an der Stirnseite des Rotors mit dem radial angeordneten Ölverteilungsraum verbindet, hat dabei insbesondere einen axialen sowie einen radialen Teilabschnitt, wobei der radiale Teilabschnitt radial nach innen zum Innenumfang des Rotors und somit zur Zentralbohrung führt. Insgesamt wird ein Ölteilstrom, um eine der Kammern zu erreichen, zuerst über den Einlass axial in den Rotor eingeleitet, anschließend fließt er über den kurzen Axialkanal axial und radial bis er den Ölverteilungsraum „unterhalb” dem Rotor erreicht hat und schließlich wird er über die ersten Radialkanäle radial nach außen in die Kammer gefördert.
- Da an der hinteren Stirnseite nur Einlässe vorgesehen sind, wird die Auflagefläche rotorseitig geringfügiger reduziert als im Falle einer umlaufenden stirnseitigen Nut. Eine radiale Vergrößerung des Nabenteils im Bereich seines Außenumfangs, damit es die Flächenpressung aufnehmen kann, ist nicht erforderlich und das Nabenteil bzw. der Rotor wird mit einem möglichst kleinen Durchmesser ausgebildet. Dies führt zu einer Gewichts- und Materialersparnis, so dass der Rotor kostengünstiger hergestellt wird.
- Die Herstellung des kurzen Axialkanals wird wesentlich vereinfacht, indem der axiale Teilabschnitt und der radiale Teilabschnitt des kurzen Axialkanals durch eine einzige Aussparung im Material des Rotors gebildet sind. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist somit der kurze Axialkanal radial zum Ölverteilungsraum offen und als radialer Durchbruch ausgebildet. Von der hinteren Stirnseite aus gesehen bildet hierbei der Einlass des mindestens einen kurzen Axialkanals einen radialen Schlitz, der sich von der Zentralbohrung nach außen erstreckt.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist im Rotor axial beabstandet von dem Ende des mindestens einen kurzen Axialkanals eine insbesondere ringförmige Ölverteilungsnut ausgebildet, die mit den zweiten Radialkanälen kommuniziert und über den mindestens einen langen Axialkanal mit den Einlässen an der hinteren Stirnseite verbunden ist. Die Ölverteilungsnut wird insbesondere durch Fräsen oder Drehen im Rotor ausgebildet. Dadurch, dass sie beabstandet vom radialen Durchbruch und somit von der hinteren Stirnseite angeordnet ist, sind keine Veränderungen an der hinteren Stirnseite erforderlich. Ein zweiter Ölteilstrom, der zu den weiteren Kammern gefördert wird, gelangt somit über den langen Axialkanal in die Ölverteilungsnut und wird von dort aus in die mehreren zweiten Radialkanäle eingeleitet.
- Dank des Ölverteilungsraums und der Ölverteilungsnut ist die Anzahl der Axialkanäle insbesondere kleiner als die der Radialkanäle. Beispielsweise sind bei fünf Druckkammern mindestens fünf erste und fünf zweite Radialkanäle erforderlich, die jeweils in eine der zueinander gegenläufigen Unterkammern münden. Da das Öl sich in dem Ölverteilungsraum bzw. in der Ölverteilungsnut um den Innenumfang des Rotors verteilt, sind keine fünf, sondern z. B. zwei Durchbrüche für den ersten Ölteilstrom und zwei lange Axialkanäle für den zweiten Ölteilstrom erforderlich, um das Öl ins Inneren des Rotors einzuleiten. Somit ist die Anzahl der Einlässe an der hinteren Stirnseite möglichst klein, so dass eine große Auflagefläche zur Anbindung an die Nockenwelle zur Verfügung steht und eine radiale Vergrößerung der Stirnseite unnötig ist. Außerdem ist der Rotor mit möglichst wenigen Axialkanälen versehen, so dass er sich durch eine hohe Festigkeit auszeichnet.
- Bevorzugt weist die Zentralschraube einen Dichtkragen auf, mit dem sie auf dem Innenumfang des Nabenteils aufliegt und die Ölverteilungsnut abdichtet. Der Dichtkragen, der als einen Rundschaft ohne Gewinde ausgebildet ist, schließt die zur Zentralbohrung hin offene Seite der Ölverteilungsnut und dichtet dabei die Ölverteilungsnut gegenüber der Zentralbohrung und somit gegenüber dem Ölverteilungsraum. Die Zentralschraube wird daher nicht nur zur Befestigung des Rotors an der Nockenwelle eingesetzt, sondern ihre Funktion wird durch eine Dichtfunktion ergänzt, die durch den Dichtkragen ermöglicht ist.
- Eine ausreichende mechanische Festigkeit des Rotors wird gewährleistet, indem die Ölverteilungsnut vorzugsweise zwischen 2 mm und 5 mm tief, insbesondere 3–4 mm tief ist. Dies bedeutet, dass sich die Ölverteilungsnut in Bezug auf den Innenumfang des Nabenteils zwischen 2 mm und 5 mm radial nach außen erstreckt. Durch diese Ausgestaltung der Ölverteilungsnut wird ermöglicht, dass der mindestens eine lange Axialkanal auf einer ausreichenden Höhe über dem innenumfang verläuft, so dass die Wandung zwischen ihm und der Zentralbohrung dick genug ist, um einen störungsfreien Betrieb der Rotoreinheit zu gewährleisten. Bevorzugt verläuft der mindestens eine lange Axialkanal auf einer Höhe von mind. 1 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 3 mm über dem Innenumfang des Nabenteils.
- Im Hinblick auf eine gute Ölzuführung sind zwei lange Axialkanäle vorgesehen, die insbesondere gegenüberliegend angeordnet sind. Durch die gegenüberliegende Anordnung der zwei langen Axialkanäle, die in die Ölverteilungsnut münden, liegt eine besonders gute Verteilung des Öls in der Ölverteilungsnut.
- Zweckdienlicherweise sind zwei kurze Axialkanäle vorgesehen. Die Anzahl und Anordnung der kurzen Axialkanäle, sowie die der langen Axialkanäle hängen insbesondere von der Anordnung der korrespondierenden Ölkanäle in der Nockenwelle ab.
- Die Geometrie des Durchbruchs an der hinteren Stirnseite des Rotors ist an die der kreisförmigen Auslässe in der Nockenwelle angepasst, indem in einer bevorzugten Variante der radiale Durchbruch eine U-Form mit einem an seinem radial äußeren Ende ausgebildeten Halbkreis ausweist. Der Radius des Halbkreises entspricht insbesondere dem Radius des korrespondierenden kreisförmigen Auslasses in der Nockenwelle.
- Die Herstellung der Durchbrüche wird deutlich erleichtert, indem bevorzugt der Rotor ein in einem Sinterprozess hergestellter Sinterkörper ist und die Aussparungen bereits im Sinterprozess ausgebildet sind.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
-
1 in einer perspektivischen Ansicht eine hintere Stirnseite eines Rotors für einen Nockenwellenversteller, -
2 in einer perspektivischen Ansicht einen Rotor und eine Nockenwelle, -
3 eine Draufsicht auf die hintere Stirnseite eines Nockenwellenverstellers mit einem Rotor gemäß1 , -
4 einen Axialschnitt des Rotors durch die Ebene A-A gemäß3 , -
5 einen Querschnitt des Rotors durch die Ebene B-B gemäß4 , -
6 einen ersten Axialschnitt durch ein Nockenwellenverstellsystem, und -
7 einen zweiten Axialschnitt durch das Nockenwellenverstellsystem gemäß6 . - Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.
- Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
- In den
1 und3 ist ein Rotor2 für einen Nockenwellenversteller4 dargestellt. Aus beiden Figuren ist eine hintere Stirnseite6 des Rotors2 ersichtlich. Der Rotor4 weist ein Nabenteil8 auf, an dem mehrere sich radial erstreckende Flügel10 angeordnet sind. Das Nabenteil8 umfasst einen Innenumfang12 , der durch eine kreisrunde Zentralbohrung14 definiert ist, sowie einen Außenumfang16 , um den die Flügel10 angeordnet sind. - An der hinteren Stirnseite
6 sind Einlässe18 ,20 für hier nicht näher gezeigte Axialkanäle ausgebildet. Weiterhin ist gemäß1 auf der hinteren Stirnseite6 eine Bohrung22 vorgesehen, in welche ein Stift24 , der in2 gezeigt ist, einführbar ist. Der Stift24 ist ein sogenannter Timing-Pin und im Zusammengebauten Zustand des Nockenwellenverstellers wird mit seiner Hilfe die Winkellage des Rotors2 gegenüber einer Nockenwelle26 eingestellt, indem der Stift24 in eine Aufnahme28 an der Nockenwelle26 greift. - Wie aus
2 ersichtlich, weist die Nockenwelle26 eine vordere Stirnseite20 auf, in der kreisförmige Auslässe32 ,24 von in der Nockenwelle26 verlaufenden Ölkanälen36 ,38 (siehe6 und7 ), weiterhin als nockenwellenseitige Ölkanäle bezeichnet, ausgebildet sind. Durch die nockenwellenseitigen Ölkanäle36 ,38 wird ein Hydraulikmedium, insbesondere ein Öl, zum Rotor2 transportiert. Zu jedem Auslass32 ,34 an der vorderen Stirnseite30 der Nockenwelle26 korrespondiert ein Einlass18 ,20 an der hinteren Stirnseite6 des Rotors2 , wobei die Einlässe18 ,20 und die Auslässe32 ,34 fluchtend sind. - Der Rotor
2 ist Teil einer Rotoreinheit40 , die außerdem eine Zentralschraube42 umfasst (siehe6 und7 ). Mit Hilfe der Zentralschraube42 wird der Rotor2 an der Nockenwelle26 fest montiert. Zusammen mit einem Außenstator44 , der in den4 bis7 gezeigt ist, bildet der Rotor2 einen Nockenwellenversteller4 für eine Drehwinkelverstellung der Nockenwelle26 . Der Nockenwellenversteller4 und die Nockenwelle26 werden hier als ein Nockenwellenverstellsystem46 bezeichnet. Der Rotor2 ist konzentrisch und schwenkbar zum Stator44 angeordnet. Zwischen dem Stator44 und dem Rotor2 sind Druckkammern ausgebildet, die durch die Flügel10 des Rotors2 in zwei zueinander gegenläufige Unterkammern, weiterhin einfach erste und zweite Kammern48a ,48b genannt, unterteilt sind (siehe5 ). Die ersten und zweiten Kammern48a ,48b sind in axialer Richtung durch zwei Seitendeckel50 ,52 verschlossen. Die beiden Seitendeckel50 ,52 sind mittels Schrauben54 drehfest mit dem Stator44 verbunden. Die Kammern48a ,48b sind in Umfangsrichtung durch radiale Stege56 des Stators44 begrenzt. Die Flügel10 und somit der Rotor2 werden relativ zum Stator4 verstellt, indem Öl in eine der zueinander gegenläufigen Kammern48a ,48b eingeleitet wird. - Da Öl in jeweils eine der zueinander gegenläufigen Kammern
48a ,48b eingeleitet wird, sind im Nockenwellenversteller46 zwei Ölteilströme vorgesehen, die unabhängig voneinander angesteuert und zumindest innerhalb des Rotors2 nicht miteinander vermischt werden. Ein nicht näher gezeigter erster Ölteilstrom wird gemäß6 über die nockenwellenseitigen Ölkanäle38 , die Auslässe34 an der Nockenwelle26 und die Einlässe20 in den Rotor2 eingeleitet. Dieser Ölteilstrom gelangt über kurze Axialkanäle58 zu einem ringförmigen Ölverteilungsraum60 , der radial durch die Zentralschraube42 und den Innenumfang12 des Nabenteils8 begrenzt ist. Da der Ölverteilungsraum60 zwischen der beiden Komponenten der Rotoreinheit40 , und nicht im Rotorkörper ausgebildet ist, ist die hintere Stirnseite des Rotors2 nutfrei ausgestaltet. Dies bedeutet, dass im Bereich der Zentralbohrung14 keine umlaufende Nut vorgesehen ist, welche die Fläche der hinteren Stirnseite6 verringern würde, sondern die Zentralbohrung14 weist entlang einer axialen Achse A einen konstanten Durchmesser auf. - Die kurzen Axialkanäle
58 sind radial zum Ölverteilungsraum60 hin offen und bilden somit radiale Durchbrüche. Bei einer Draufsicht auf die hintere Stirnseite6 des Rotors2 (siehe z. B.1 und3 ) bilden die Durchbrüche58 eine Art radiale Schlitze, die sich von der Zentralbohrung14 radial nach außen erstrecken. Die beiden Durchbrüche58 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel nicht gegenüberliegend angeordnet, sondern schließen einen Winkel von ca. 165° bis 175° zueinander. Die Durchbrüche58 sind U-förmig ausgestaltet, wobei die Kontur an ihrem Grund einem Halbkreis entspricht. Dieser Halbkreis weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser der kreisförmigen Auslässe34 , mit denen die Einlässe20 bzw. die Durchbrüche58 fluchten. - Zwischen dem Innenumfang
12 und dem Außenumfang16 des Nabenteils8 erstrecken sich mehrere Radialkanäle, weiterhin als erste Radialkanäle62 bezeichnet, welche in die ersten Kammern48a münden. Jeder der ersten Kammern48a ist ein erster Radialkanal62 zugeordnet. Somit wird das Öl, welches in den Ölverteilungsraum60 eingeleitet ist, von dort aus über die ersten Radialkanäle62 in die ersten Kammern48a transportiert. Dank dem Ölverteilungsraum60 sind somit weniger kurze Axialkanäle bzw. Durchbrüche58 als erste Radialkanäle62 erforderlich, so dass eine hohe mechanische Festigkeit und Stabilität des Rotors2 gewährleistet ist. - Ein zweiter Ölteilstrom, der für die zweiten Kammern
48b vorgesehen ist, gelangt gemäß7 über die nockenwellenseitigen Ölkanäle36 bzw. Auslässe32 und die mit den Auslässen32 fluchtenden Einlässe18 in den Rotor2 . Im Rotor2 gelangt das Öl über lange Axialkanäle64 zu einer ringförmigen Ölverteilungsnut66 welche beabstandet von den Durchbrüchen58 am Innenumfang12 des Nabenteils8 ausgebildet ist. Der zweite Ölteilstrom fließt somit zuerst in Axialrichtung, bis er die ringförmige Ölverteilungsnut66 erreicht hat. Von dort aus wird er über zweite Radialkanäle68 in die zweiten Kammern48b eingeleitet. - Die Ölverteilungsnut
66 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 3–4 mm tief. Dies bedeutet, dass eine Wandung70 , welche die langen Axialkanäle64 von der Zentralbohrung14 trennt und somit einen Kurzschluss zwischen den langen Axialkanälen64 und dem Ölverteilungsraum60 verhindert, einige Millimeter dick ist. Die Abdichtung der Ölverteilungsnut66 erfolgt über die Zentralschraube42 . Für diesen Zweck weist die Zentralschraube42 einen Dichtkragen72 auf, der auf dem Innenumfang12 des Nabenteils8 aufliegt und dabei die Ölverteilungsnut66 abdichtet. - Im Rotor
2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei lange Axialkanäle64 vorgesehen, die zueinander diametral angeordnet sind. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Ölverteilungsraum60 erläutert, ist somit die Anzahl der langen Axialkanäle64 kleiner als die der zweiten Radialkanäle68 , die zu den Kammern48b führen. - Im Hinblick auf eine einfache Herstellung werden die Durchbrüche
58 im selben Herstellungsschritt wie der Rotor2 gebildet. Der Rotor2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Sinterkörper aus Metall, bei dessen Herstellung die Form der Durchbrüche58 vorgegeben ist, so dass sie bereits im Grünkörper des Rotors2 ausgebildet werden. - Die Ölverteilungsnut
66 ist insbesondere durch Fräsen oder Drehen im Nabenteil8 des Rotors2 ausgebildet. Die langen Axialkanälen64 sowie die ersten und zweiten Radialkanäle62 ,68 sind als Bohrungen im Material des Grünkörpers ausgebildet. - Der wesentliche Vorteil des Nockenwellenverstellsystems
46 ist, dass weder an der hinteren Stirnseite6 des Rotors2 noch an der vorderen Stirnseite30 der Nockenwelle26 , die aufeinander aufliegen, ringförmige Nuten vorgesehen sind, sondern die beiden aufeinanderliegenden Stirnseiten6 ,30 sind nur mit Einlässen18 ,20 bzw. Auslässen32 ,34 versehen, welche die Auflagefläche nur geringfügig verringern Eine radiale Vergrößerung der Auflagefläche, um die Flächenpressung bei der Verbindung zwischen dem Rotor2 und der Nockenwelle26 aufnehmen zu können, ist somit nicht erforderlich. Der Rotor2 , bei dem die Ölverteilung unterhalb des Nabenteils8 oder innenseitig im Rotorkörper erfolgt, ist daher besonders klein ausgebildet und ist bei Nockenwellen mit einem Durchmesser von insbesondere unter 25 mm einsetzbar. Der klein ausgebildete Rotor2 zeichnet sich dabei durch eine gewichtsreduzierte und fertigungsoptimierte Ausgestaltung und somit durch niedrige Herstellungskosten aus. - Bezugszeichenliste
-
- 2
- Rotor
- 4
- Nockenwellenversteller
- 6
- hintere Stirnseite des Rotors
- 8
- Nabenteil
- 10
- Flügel
- 12
- Innenumfang
- 14
- Zentralbohrung
- 16
- Außenumfang
- 18, 20
- Einlass
- 22
- Bohrung
- 24
- Stift
- 26
- Nockenwelle
- 28
- Aufnahme
- 30
- vordere Stirnseite der Nockenwelle
- 32, 34
- Auslass
- 36
- erster nockenwellenseitiger Ölkanal
- 38
- zweiter nockenwellenseitiger Ölkanal
- 40
- Rotoreinheit
- 42
- Zentralschraube
- 44
- Außenstator
- 46
- Nockenwellenverstellsystem
- 48a, 48b
- Kammer
- 50, 52
- Seitendeckel
- 54
- Schraube
- 56
- Steg
- 58
- kurzer Axialkanal/Durchbruch
- 60
- Ölverteilungsraum
- 62
- erster Radialkanal
- 64
- langer Axialkanal
- 66
- Ölverteilungsnut
- 68
- zweiter Radialkanal
- 70
- Wandung
- 72
- Dichtkragen
- A
- axiale Achse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10355502 A1 [0004]
- EP 0806550 B1 [0005]
Claims (10)
- Rotoreinheit (
40 ) für einen Nockenwellenversteller (4 ), umfassend einen Rotor (2 ) mit einem Nabenteil (8 ) und einer Anzahl von radialen Flügeln (10 ) sowie eine Zentralschraube (42 ) zum Befestigen des Rotors (2 ) an einer Nockenwelle (26 ), wobei im Nabenteil (8 ) eine einen Innenumfang (12 ) des Nabenteils (8 ) bildende Zentralbohrung (14 ) zur Aufnahme der Zentralschraube (42 ) vorgesehen ist und wobei im Nabenteil (8 ) erste und zweite Radialkanäle (62 ,68 ) vorgesehen sind, die an einem Außenumfang (16 ) des Nabenteils (8 ) beidseitig der Flügel (19 ) münden, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Nockenwelle (26 ) zugewandte hintere Stirnseite (6 ) des Rotors (2 ) nutfrei ausgestaltet ist und Einlässe (18 ,20 ) für mindestens einen kurzen und mindestens einen langen Axialkanal (58 ,64 ) aufweist, wobei der mindestens eine kurze Axialkanal (58 ) mit einem mit den ersten Radialkanälen (62 ) kommunizierenden Ölverteilungsraum (60 ) zwischen dem Innenumfang (12 ) des Nabenteils (8 ) und der Zentralschraube (42 ) verbunden ist. - Rotoreinheit (
40 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine kurze Axialkanal (58 ) radial zum Ölverteilungsraum (60 ) offen ist und als radialer Durchbruch ausgebildet ist. - Rotoreinheit (
40 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor (2 ) axial beabstandet von dem Ende des mindestens einen kurzen Axialkanals (58 ) eine Ölverteilungsnut (66 ) ausgebildet ist, die mit den zweiten Radialkanälen (68 ) kommuniziert und über den mindestens einen langen Axialkanal (64 ) mit den Einlässen (18 ) verbunden ist. - Rotoreinheit (
40 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralschraube (42 ) einen Dichtkragen (72 ) aufweist, mit dem sie auf dem Innenumfang (12 ) des Nabenteils (8 ) aufliegt und die Ölverteilungsnut (66 ) abdichtet. - Rotoreinheit (
40 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölverteilungsnut (66 ) zwischen 2 mm und 5 mm tief ist, insbesondere 3–4 mm tief ist. - Rotoreinheit (
40 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei lange Axialkanäle (64 ) vorgesehen sind, die insbesondere gegenüberliegend angeordnet sind. - Rotoreinheit (
40 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei kurze Axialkanäle (58 ) vorgesehen sind. - Rotoreinheit (
40 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Durchbruch (58 ) eine U-Form mit einem an seinem radial äußeren Ende ausgebildeten Halbkreis aufweist. - Rotoreinheit (
40 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2 ) ein in einem Sinterprozess hergestellter Sinterkörper ist und die Durchbrüche (58 ) im Sinterprozess ausgebildet sind. - Nockenwellenverstellsystem (
46 ) umfassend einen Nockenwellenversteller (4 ) mit einer Rotoreinheit (2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einer Nockenwelle (26 ), wobei die Nockenwelle (26 ) an einer der Rotoreinheit (40 ) zugewandten vorderen Stirnseite (30 ) Auslässe (32 ,34 ) von nockenwellenseitigen Ölkanälen (36 ,38 ) aufweist, die mit den Einlässen (18 ,20 ) am Rotor (2 ) fluchten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010013928 DE102010013928A1 (de) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Rotoreinheit für einen Nockenwellenversteller sowie Nockenwellenverstellsystem |
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