DE102011089048A1

DE102011089048A1 - Federdeckelmontage radial klemmend auf Schraubenenden

Info

Publication number: DE102011089048A1
Application number: DE102011089048A
Authority: DE
Inventors: Armin Braun
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Es wird ein Federdeckel (18) zum Abdecken einer axialen Stirnseite (13) eines Stators (4) eines Nockenwellenverstellers (2) offenbart. Der Nockenwellenversteller umfasst einen Stator (4) und einen verdrehbar zum Stator (4) angeordneten Rotor (6) in einem Aufnahmeraum (20) des Stators (4), wobei der Aufnahmeraum (20) über einen zum Stator (4) gehörenden Deckel (10) mit Schrauben (12) verschlossen ist, die axial von der axialen Stirnseite (13) abragen. Erfindungsgemäß umfasst der Federdeckel (18) radial elastisch verjüngbare Klemmelemente (46) zum Verklemmen zwischen den axial abragenden Enden (16) der Schrauben (12).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Federdeckel zum Abdecken einer in einem Stator aufgenommenen Feder eines Nockenwellenverstellers und den Nockenwellenversteller.
Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenversteller sind technische Baugruppen, die zur Veränderung der Steuerzeiten der Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen verwendet werden.
Ein derartiger Nockenwellenversteller ist in der DE 10 2009 054 049 A1 offenbart. Dieser Nockenwellenversteller umfasst einen Stator und einen gegenüber dem Stator verdrehbaren Rotor in einem Aufnahmeraum des Stators, wobei der Aufnahmeraum über einen Deckel mit Schrauben verschlossen ist, die von einer axialen Stirnseite des Stators axial abragen.
Auf einer der axialen Stirnseite mit den abragenden Schraubenenden gegenüberliegenden Seite des Stators sind umfänglich um den Stator Zähne angeordnet, in die eine Kette zum Antreiben des Nockenwellenverstellers eingreifen kann. Auf der axialen Stirnseite ist eine Feder angeordnet, die den Stator gegenüber dem Rotor vorspannt. Diese Feder wird von einem Federdeckel abgedeckt, der über den Stator übergestülpt ist.
Aufgabe der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Federdeckel zu verbessern.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Dazu schlägt die Erfindung vor, den Federdeckel stanztechnisch so auszuführen, dass er sich radial an den Schraubenenden verspannt.
Der Vorschlag geht von der Überlegung aus, dass die Zähne des Stators auch axial auch auf derselben Seite angeordnet werden könnten, auf der sich die axiale Stirnseite mit der Feder und damit der Federdeckel befinden. In diesem Fall wäre es technisch sehr aufwändig, den Stator so auszubilden, dass der Federdeckel axial über den Stator gestülpt werden könnte.
Dem Vorschlag liegt ferner die Überlegung zugrunde, dass der Federdeckel auch auf der axialen Stirnseite verstemmt werden könnte, so dass er axial auf der axialen Stirnseite befestigt wäre. So könnte ein Überstülpen des Federdeckels über den Stator vermieden werden. Jedoch erkennt der Vorschlag, dass in diesem Fall wieder zusätzliche technische Elemente auf dem Stator notwendig wären, um dieses Verstemmen zu ermöglichen. So müssten beispielsweise auf dem Stator spezielle Dome mit Hinterschnitten und auf dem Federdeckel spezielle Vorsprünge vorgesehen werden, die zwischen den Domen verstemmt werden könnte. Es wären somit Zusatzelemente am Stator und am Federdeckel notwendig, um den Federdeckel am Stator zu befestigen. Zudem wäre das Verstemmen sehr aufwändig und würde vergleichsweise hohe Herstellungskosten verursachen. Nicht zuletzt müssten die Dome durch Zerspanungstechniken hergestellt werden, die an den Domen schwer zugängliche Grate mit sich ziehen würden. Diese Grate würden den Halt des Federdeckels am Stator reduzieren.
Um diese vorgenannten Probleme zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die axial abragenden Schrauben zur Befestigung des Federdeckels am Stator zu verwenden. Dazu wird der Federdeckel selbst zwischen den Schraubenenden verspannt, indem er wie ein Sprengring radial nach außen gerichtet auf die Schraubenenden drückt.
Die Erfindung gibt daher einen Federdeckel zum Abdecken einer axialen Stirnseite eines Stators eines Nockenwellenverstellers an, der den Stator und einen verdrehbar zum Stator angeordneten Rotor in einem Aufnahmeraum des Stators umfasst. Dabei ist der Aufnahmeraum über einen zum Stator gehörenden Deckel mit Schrauben verschlossen, die axial von der axialen Stirnseite abragen. Erfindungsgemäß weist der angegebene Federdeckel radial elastisch verjüngbare Klemmelemente zum Verklemmen zwischen den axial abragenden Enden der Schrauben auf.
Durch den angegebenen Federdeckel lassen sich die Schrauben zum Verschließen des Statorinnenraums, in dem der Rotor aufgenommen ist, vielseitiger nutzen. Zudem können die Zähne für den Kettenradantrieb freier positioniert werden, ohne dass am Stator selbst zusätzliche konstruktive Änderungen vorgenommen werden müssten. Auf diese Weise ist ein Nockenwellenversteller mit dem Federdeckel flexibler einsetzbar und kann zudem kostengünstiger hergestellt werden. Ferner ist der Halt des Federdeckels am Stator verbessert.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Federdeckel ein gestanztes Blech. Die Freiheitsgrade zur optimalen Auslegung des radialen Klemmverbandes zwischen Federdeckel und den Enden der Schrauben ist so über die Blechstärke des Federdeckels, den Querschnitt und die Form der Ausstanzung beliebig einstellbar. Dabei kann der Federdeckel wenigstens eine axiale Umformung zur Versteifung aufweisen.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst der Federdeckel einen als Sprengring ausgebildeten Grundkörper, wobei die Klemmelemente die Schenkel des Sprengrings sind. Die Kontur eines Klemmrings ist aus Normenanwendungen bekannt und kann somit mit bekannten Werkzeugen hergestellt werden. Insbesondere in der Automobilindustrie, in denen Nockenwellenversteller verstärkt zum Einsatz kommen, kommen auch Klemmringe zur Befestigung zum Einsatz, wodurch das Werkzeug zur Montage des Federdeckels nicht erst neu gefertigt werden muss.
In einer bevorzugten Weiter umfasst der Federdeckel an einem Spalt des Sprengrings zwei Montagebohrungen, die jeweils einen konischen Montagedorn, wie beispielsweise bei einer Sprengringzange vorhanden, aufnehmen können.
Die Erfindung gibt auch einen Nockenwellenversteller an, der einen Stator und einen gegenüber dem Stator verdrehbaren Rotor in einem Aufnahmeraum des Stators umfasst. Dabei ist der Aufnahmeraum über einen Deckel mit Schrauben verschlossen, wobei die Schrauben von einer axialen Stirnseite des Stators axial abragen. Der Nockenwellenversteller umfasst einen angegebenen Federdeckel, wobei die Schrauben in den Kraftschlusselementen des Federdeckels kraftschlüssig und/oder aufgenommen sind und der Federdeckel die axiale Stirnseite des Stators abdeckt.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind axial von der axialen Stirnseite des Stators abragende Enden der Schrauben als zylindrische Zapfen ausgebildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht eines Nockenwellenverstellers,
2: eine perspektivische Ansicht eines Kettenrades des Nockenwellenverstellers der 1,
3: eine perspektivische Ansicht einer Anschlagscheibe des Nockenwellenverstellers der 1, und
4: eine perspektivische Ansicht eines Federdeckels des Nockenwellenverstellers der 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht eines Nockenwellenverstellers 2 zeigt.
Der Nockenwellenversteller 2 weist einen Stator 4 und einen Rotor 6 auf.
Der Stator 4 besteht dabei aus einem Kettenrad 8, das einen in 1 nicht weiter dargestellten Innenraum aufweist, in dem ein nicht dargestelltes Flügelrad aufgenommen ist. Zum Stator 4 gehört ferner ein Deckel 10, der den Innenraum abdeckt und Schrauben 12, die den Deckel 10 am Kettenrad 8 befestigen. Auf der dem Deckel gegenüberliegenden axialen Stirnseite 13 des Kettenrades 8 ist eine Feder 14 angeordnet, die den Stator 4 gegenüber dem Rotor 6 vorspannt. Die Schrauben 12 durchdringen das Kettenrad 8 axial, wobei Enden 16 der Schrauben 12 von der axialen Stirnseite 13 des Kettenrades 8 abragen. Zwischen diesen Schraubenenden 16 ist ein Federdeckel 18 verklemmt. Damit der Federdeckel 18 nicht von den Schraubenenden 16 rutscht, können diese sich von einem Schraubenanfang aus gesehen radial verbreitern.
Zum Rotor 6 gehört das nicht gezeigte Flügelrad sowie eine Anschlagscheibe 19, die drehfest mit dem Flügelrad verbunden ist.
Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht des Kettenrades 8 des Nockenwellenverstellers 2 der 1 zeigt. In 2 werden zu 1 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
Das Kettenrad 8 weist den Innenraum 20 auf, in der das bereits genannte Flügelrad gegenüber dem Kettenrad 8 drehbar aufnehmbar ist. Der Innenraum 22 ist durch einen Ring 22 abgegrenzt, in dem die Anschlagescheibe 19 drehbar aufgenommen ist. Der Ring 22 weist einen radial nach innen gerichteten Vorsprung 24 auf, der in einer noch zu beschreibenden Weise in eine entsprechende radiale Ausnehmung in der Anschlagscheibe 19 eingreift.
Das Kettenrad 8 durchdringen Durchgangsbohrungen 26, die die Schrauben 12 führen.
Ferner sind auf der axialen Stirnseite 13 axiale Vorsprünge 28 in die die Feder 14 statorseitig eingehängt werden kann.
Umfänglich um das Kettenrad 8 erstrecken sich radial nach außen Zähne 30, in die eine Kette zum Antrieb des Nockenwellenverstellers 2 eingreifen kann. In 2 ist der Übersichtlichkeit halber nur ein einziger Zahn 30 der Zähne mit einem Bezugszeichen versehen.
Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht der Anschlagscheibe 19 des Nockenwellenverstellers 2 der 1 zeigt. In 3 werden zu den 1 und 2 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
Die Anschlagscheibe 19 weist in ihrem Zentrum eine Durchführung 32 für eine Befestigung der nicht gezeigten Nockenwelle auf, die der Nockenwellenversteller 2 antreiben soll. Dabei liegt die Nockenwelle auf der Stirnseite 40 auf und wird mit einer Zentralschraube, die durch die Durchführung 22 geführt wird, verschraubt. Radial abgesetzt von dieser Durchführung 32 ist eine Durchgangsbohrung 33 ausgebildet, durch die eine nicht gezeigte Kulisse zum drehfesten verbinden des nicht gezeigten Flügelrades mit der Anschlagscheibe 19 geführt werden kann.
Radial ragen von der Anschlagscheibe 19 ein erster sich umfänglich um die Anschlagscheibe erstreckender Flügel 34, ein zweiter sich umfänglich um die Anschlagscheibe erstreckender Flügel 36 und ein dritter sich umfänglich um die Anschlagscheibe erstreckender Flügel 38 ab. Im Bereich zwischen dem ersten Flügel 34 und dem zweiten Flügel 36 wird der in 2 gezeigte, radial nach innen gerichtete Vorsprung 19 aufgenommen, der die Drehung des Rotors 6 gegenüber dem Stator 4 durch anschlagen an einer der beiden Flügel 34, 36 beschränkt. Die Bereiche zwischen dem ersten Flügel 34 und dem dritten Flügel 38 beziehungsweise zwischen dem zweiten Flügel 36 und dem dritten Flügel 38 sind lediglich zum Material sparen ausgespart. Sie können ebenfalls durchgängig mit Material gefüllt sein. Jedoch ist darauf zu achten, dass eine durch den Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Flügel 34, 36 auftretende Unwucht ausgeglichen wird.
Auf einer Stirnseite 40 der Anschlagscheibe 19, die der Stirnseite gegenüberliegt, an der das nicht gezeigte Flügelrad angelegt wird, ist eine sich umfänglich um die Durchführung 32 erstreckende Wulst 42 ausgebildet. Diese Wulst 42 weist einen Spalt 44 auf, in die die Feder 14 rotorseitig eingehängt werden kann.
Es wird auf 4 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht des Federdeckels 18 des Nockenwellenverstellers 2 der 1 zeigt. In 4 werden zu den 1 bis 3 gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht noch einmal beschrieben.
Der Federdeckel 18 weist zwei halbkreisförmige Schenkel 46 auf, die an einer Seite einstückig miteinander verbunden und an einer anderen Seite durch einen Spalt 48 voneinander getrennt sind. Am Spalt 46 sind an jedem Schenkel 46 je eine Durchgangsbohrung 50 durch den Federdeckel 18 geführt. Um Gewicht beim Federdeckel 18 einzusparen, können weitere Durchführungen 52 im Federdeckel 18 ausgebildet sein.
Die Schenkel 46 können radial aufeinander zubewegt werden. Dazu wird in die Durchgangsbohrungen 48 am Spalt beispielsweise eine Sprengringzange eingeführt, mit der die Schenkel 46 zusammengedrückt werden können. Im zusammengedrückten Zustand wird der Federdeckel 18 zwischen den Enden 16 der Schrauben 12 wie in 1 positioniert. Danach werden die Schenkel 46 gelöst, so dass diese sich zwischen den Enden 16 der Schrauben 12 radial verklemmen. Die Sprengringzange muss dabei nicht zwangsläufig an den beiden Durchgangsbohrungen am Spalt angesetzt werden, sondern kann beispielsweise auch an den Durchführungen 50 zum Einsparen von Material angesetzt werden, solange eine radiale Kraft auf die Schenkel 46 aufgebracht werden kann.
Um den Federdeckel 18 gegen ein radiales Verdrehen gegenüber dem Stator 4 abzusichern, können radiale Einbuchtungen 54 an den Stellen ausgebildet sein, in denen die Schraubenenden 16 beim Verklemmen aufgenommen werden.
Der Federdeckel 18 kann durch Ausstanzen aus einem Blech hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

2: Nockenwellenversteller
4: Stator
6: Rotor
8: Kettenrad
10: Deckel
12: Schraube
13: Stirnseite
14: Feder
16: Schraubenende
18: Federdeckel
19: Anschlagscheibe
20: Innenraum
22: Ring
24: Vorsprung
26: Durchgangsbohrungen
28: Vorsprünge
30: Zähne
32: Durchführung
33: Durchgangsbohrung
34: Flügel
36: Flügel
38: Flügel
40: Stirnseite
42: Wulst
44: Spalt
46: Schenkel
48: Spalt
50: Durchgangsbohrung
52: Durchführung
54: Einbuchtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009054049 A1 [0003]

Claims

Federdeckel (18) zum Abdecken einer axialen Stirnseite (13) eines Stators (4) eines Nockenwellenverstellers (2), der den Stator (4) und einen verdrehbar zum Stator (4) angeordneten Rotor (6) in einem Aufnahmeraum (20) des Stators (4) umfasst, wobei der Aufnahmeraum (20) über einen zum Stator (4) gehörenden Deckel (10) mit Schrauben (12) verschlossen ist, die axial von der axialen Stirnseite (13) abragen, gekennzeichnet durch radial elastisch verjüngbare Klemmelemente (46) zum Verklemmen zwischen den axial abragenden Enden (16) der Schrauben (12).
Federdeckel (19) nach Anspruch 1, umfassend einen als Sprengring ausgebildeten Grundkörper, wobei die Klemmelemente (46) die Schenkel des Sprengrings sind.
Nockenwellenversteller (2) umfassend einen Stator (4) und einen gegenüber dem Stator (4) verdrehbaren Rotor (6) in einem Aufnahmeraum (20) des Stators (4), wobei der Aufnahmeraum (20) über einen Deckel (10) mit Schrauben (12) verschlossen ist, die von einer axialen Stirnseite (13) des Stators (4) axial abragen, gekennzeichnet einen Federdeckel (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, der zwischen den axial abragenden Enden (16) der Schrauben (12) kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigt ist.
Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, wobei die axial abragenden Enden (16) der Schrauben (12) als zylindrische Zapfen ausgebildet sind.