DE102011008524A1 - Nockenwellenversteller - Google Patents

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Abstract

Dargestellt wird ein Nockenwellensteller für eine Brennkraftmaschine aus einem metallischen Kern und einer Kunststoffummantelung im Bereich außerhalb des Zahnkranzes, der eine wirtschaftliche Herstellung ermöglicht und für den Einsatz in der Brennkraftmaschine geringes Gewicht aufweist.

Description

  • Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung eines Nockenwellenstellers für eine Brennkraftmaschine mit geringem Gewicht und leichter Herstellbarkeit.
  • Aus DE 10 2004 062 071 A1 ist es bekannt, bei einem solchen Nockenwellensteller das Antriebsrad aus Kunststoff herzustellen. Um ausreichende Festigkeiten der Gesamtkonstruktion zu erzielen ist es dabei aber erforderlich, den Außenrotor des Antriebsrades mit einer Lagerfläche aus Metall zu versehen. Dies ist vom Montageprozess her ein aufwändiger Schritt, der zusätzlich zur Erzielung des kraftschlüssigen Verbundes zwischen Kunststoff und Metall hochpräzises Arbeiten erfordert. Zur Vermeidung übermäßiger Beanspruchung der Kunststoffzähne des Antriebsrades ist diese Lösung auch nur anwendbar mit Zahnriemen. Dabei ergibt sich eine erheblich Tiefe des Zahnringes.
  • Ziel der Erfindung ist, eine Lösung anzubieten, die im Herstellprozess des Antriebsrades einfach ist und die auch mit Antriebsketten nutzbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Antriebsrad besteht aus einem metallischen Kern und wird in seinem vom äußeren Zahnkranz (19) nach innen weisenden Teil mit Kunststoff umspritzt (2b). Zur Erzielung einer guten Kraftübertragung zwischen dem Außenrotor und dem nicht dargestellten Innenrotor ist der metallische Teil des Außenrotors durch nierenförmige Erweiterungen (12) zum Innenbereich versehen.
  • Zur Erzielung eines sicheren Verbundes zwischen Metallteil und Kunststoffteil sowie zur Gewichtsersparnis ist das metallische Teil (2a) mit kreisförmigen oder als Langloch geformten Bohrungen bzw. Ausnehmungen (16', 16'', 16''') versehen. Da diese beim Spritzen des Kunststoffteils ausgefüllt werden, ergibt sich eine sichere Verbindung zwischen den beiden Seiten der Kunststoffumspritzung (2b). Verwendet werden können alle spritzfähigen oder gießfähigen Kunststoffe. Diese Kunststoffe können in reiner Form oder unter Zusatz von Faserstoffen oder Partikeln angewendet werden.
  • Die Kunststoffumspritzung bedeckt den inneren Abschluss (4a, 4b) des metallischen Teils (2a) des Antriebsrades vollständig. Dadurch ist das metallische Teil vom Innenraum, der in der Regel mit Öl gefüllt ist, vollständig isoliert.
  • Die Form der Flanken (31) der nierenförmigen Erweiterungen (12) des metallischen Radteiles (2a) bestimmt sich aus der Form des nicht dargestellten Innenrotors (6). Zwischen Innenrotor (6) und Außenrotor (2a, 2b) besteht immer ein gewisser Spalt, der für den Betrieb mit Öl gefüllt ist.
  • Zur Gewichtsersparnis der Gesamtkonstruktion sowie zu Montagezwecken können in den statisch nicht beanspruchten Teilen der Kunststoffummantelung Ausnehmungen (18', 18'') vorgesehen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Nockenwellensteller
    2
    Antriebsrad
    2a
    metallischer Kern des Antriebsrades
    2b
    Kunststoffumspritzung des Antriebsrades
    3
    Außenrotor
    4
    Innerer Abschluss Außenrotor
    6
    Innenrotor (nicht dargestellt)
    12
    Tragkörper (Niere)
    16
    Bohrungen/Aussparrungen im metallischen Teil 2a
    18
    Bohrungen/Aussparrungen im Kunststoffteil 2b
    19
    Zahnkranz
    31
    Tragkörperflanke
  • 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
    • DE 102004062071 A1 [0002]

Claims (7)

  1. Nockenwellensteller (1) für eine Brennkraftmaschine, bei dem die relative Winkelbeziehung zwischen einem Antriebsrad (2) und einem einer Nockenwelle zugeordneten Abtriebselement über eine hydraulische Beaufschlagung von Druckräumen (9, 10) zwischen einem Außenrotor (3) und einem Innenrotor (6) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (2) aus einem Metallkern (2a) hergestellt ist, der teilweise, stoffschlüssig oder formschlüssig, mit Kunststoff (2b) ummantelt ist.
  2. Nockenwellensteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (2a) als Sintermetallpressteil hergestellt ist.
  3. Nockenwellensteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (2a) als Stanzteil oder Feinstanzteil hergestellt ist.
  4. Nockenwellensteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (2a) als Tiefziehteilteil hergestellt ist.
  5. Nockenwellensteller (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bohrungen oder Aussparrungen (16', 16'', 16''') kreisförmig oder als Langloch im Metallkörper (2a) des Antriebsrades (2) eingebracht sind.
  6. Nockenwellensteller (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen bzw. Aussparrungen (16', 16'', 16''') beim Umspritzen mit Kunststoff gefüllt werden und damit ein formschlüssiger Verbund zwischen Metallkern (2a) und der Kunststoffummantelung (2b) hergestellt wird.
  7. Nockenwellensteller (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffummantelung (2b) außerhalb des Zahnkranzbereiches (19) den Metallkern (2a) vollständig umschließt.
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WO2016062310A1 (de) * 2014-10-22 2016-04-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stator für nockenwellenversteller mit daran gebildetem kraftaufnahmebauteil

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DE10335051A1 (de) * 2002-12-20 2004-07-15 Böckmann-Hannibal, Angela, Dipl.-Ing. (FH) Variables Ventilsteuerungssystem für Verbrennungskraftmaschinen
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