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Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
EP 1 865 158 A2 ist bereits ein Nockenwellenversteller für einen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor, mit einem Deckel, der in einem montierten Zustand mehrere hydraulische Druckkammern axial begrenzt, und mit einem mit dem Deckel verbundenen Federgehäuse, das in dem montierten Zustand einen Rückstellfederraum begrenzt, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Kosten des Nockenwellenverstellers zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Nockenwellenversteller für einen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor, mit zumindest einem Deckel, der wenigstens in einem montierten Zustand zumindest eine hydraulische Druckkammer axial begrenzt, und mit zumindest einem mit dem Deckel verbundenen Federgehäuse, das wenigstens in dem montierten Zustand zumindest einen Rückstellfederraum begrenzt.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Deckel und das Federgehäuse zur Verbindung miteinander verklebt und/oder verlötet sind. Dadurch kann eine Einschränkung einer Materialwahl für den Deckel und/oder das Federgehäuse reduziert werden, wodurch kostengünstige Materialien verwendet werden können. Durch eine zumindest im Wesentlichen freie Materialwahl kann eine Umsetzung einer optionalen Wärmebehandlung, und damit einer Härtung des Deckels und/oder des Federgehäuses, erleichtert werden, wodurch Kosten des Nockenwellenverstellers reduziert werden können. Weiter kann auf Zusatzformgebungen und/oder Zusatzkonturen auf dem Deckel und/oder auf dem Federgehäuse, wie beispielsweise Laschen, Nieten und/oder Ähnliches verzichtet werden, wodurch notwendiger Bauraum, Kosten und Komplexität verringert werden können. Unter einem „montierten Zustand” soll insbesondere ein funktionstüchtiger Zustand des Nockenwellenverstellers verstanden werden. Unter „einen Raum begrenzen” soll insbesondere verstanden werden, dass ein Raum zumindest in eine Raumrichtung wenigstens teilweise abgeschlossen ist. Unter „axial” soll insbesondere axial bezüglich einer Rotationsachse des Deckels und/oder des Federgehäuses und insbesondere entlang der Rotationsachse verstanden werden. Unter einer „hydraulischen Druckkammer” soll insbesondere eine Kammer verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mittels eines Betriebsmittels, insbesondere mittels eines Betriebsmittelöls, beaufschlagt zu werden, um eine Phasenlage zwischen zumindest einer Kurbelwelle und zumindest einer Nockenwelle einzustellen und/oder zu verstellen. Unter einer „Phasenlage” soll insbesondere ein Winkel einer relativen Verdrehung zwischen der zumindest einen Kurbelwelle und der zumindest einen Nockenwelle verstanden werden, insbesondere um wenigstens Ventilbetätigungszeiten an verschiedene Betriebsbereiche, wie beispielsweise Volllast, Teillast und/oder Leerlauf, des Kraftfahrzeugverbrennungsmotors anzupassen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Deckel und das Federgehäuse jeweils wenigstens eine, zumindest teilweise um einen Umfang verlaufende, radial gerichtete Auflagefläche aufweisen, die miteinander verklebt und/oder verlötet sind. Dadurch können der Deckel und das Federgehäuse besonders einfach axial und tangential gegeneinander gesichert werden. Unter einer „Auflagefläche” soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einer insbesondere korrespondierenden Fläche des Deckels bzw. des Federgehäuses in Kontakt zu stehen. Unter „miteinander verklebten und/oder verlöteten Auflageflächen” soll insbesondere verstanden werden, dass zur Verbindung des Deckels und des Federgehäuses zumindest ein Klebstoff und/oder zumindest ein Lot zwischen den Auflageflächen angeordnet ist und/oder die Auflageflächen zur Verbindung zumindest teilweise über den zumindest einen Klebstoff und/oder über den zumindest einem Lot miteinander in Kontakt stehen. Darunter, dass „die Auflagefläche zumindest teilsweise um einen Umfang verläuft”, soll insbesondere verstanden werden, dass die Auflagefläche zumindest teilweise um die Rotationsachse des Deckels und/oder des Federgehäuses verläuft. Unter einer „radial gerichteten Auflagefläche” soll insbesondere eine Auflagefläche verstanden werden, deren Flächennormalen in eine Richtung ausgerichtet, d. h. insbesondere orientiert sind, die zur Rotationsachse oder weg von der Rotationsachse zeigt und die insbesondere zumindest teilweise senkrecht zur Rotationsachse ausgerichtet sind. Unter „zumindest teilweise um einen Umfang verlaufend” soll insbesondere eine Länge an dem Umfang verstanden werden, die bei einem Verbinden von beiden Enden der Länge mit einem Mittelpunkt einen Winkel von zumindest 5 Grad, besonders vorteilhaft von zumindest 10 Grad und ganz besonders vorteilhaft von zumindest 20 Grad einschließt.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass der Nockenwellenversteller zumindest eine Rückstellfeder aufweist, die zumindest teilweise in dem Rückstellfederraum angeordnet ist, und gemeinsam mit zumindest dem Deckel und dem Federgehäuse ein Montagemodul ausbildet. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Baugruppe gefunden werden, die besonders einfach montiert und demontiert werden kann. Unter einem „Montagemodul” soll insbesondere eine Baugruppe mit mehreren Bauteilen verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, zu einer Einheit vormontiert zu werden, die dann als Ganzes in einer weiteren Einheit montiert und vorzugsweise demontiert wird. Unter einer „Rückstellfeder” soll insbesondere eine Feder verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Grundphasenlage zwischen der zumindest einen Kurbelwelle und der zumindest einen Nockenwelle einzustellen. Unter einer „Grundphasenlage” soll insbesondere eine Phasenlage verstanden werden, die bei einem abgestellten, inaktiven Kraftfahrzeugverbrennungsmotor und/oder in einem Fehlerfall und damit bei einem Notlauf stromlos und/oder unabhängig von einer Steuer- und/oder Regeleinheit eingestellt ist, um einen Motorstart und/oder einen Notlauf des Kraftfahrzeugverbrennungsmotors zu gewährleisten, wie insbesondere eine, ohne eine extern angesteuerte, beispielsweise mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit angesteuerte Aktuatorik, eingestellte Phasenlage.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 einen Deckel, eine Rückstellfeder und ein Federgehäuse eines Nockenwellenverstellers, die zusammen ein Montagemodul bilden,
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2 einen Ausschnitt aus der 1 und
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3 ein alternativ ausgestaltetes Montagemodul.
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Die 1 und 2 zeigen einen Teil eines Nockenwellenverstellers für einen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor. Der Nockenwellenversteller ist als ein hydraulischer Nockenwellenversteller ausgebildet. Er ist als ein Flügelzellenversteller ausgebildet. Grundsätzlich kann der Nockenwellenversteller auch als ein anderer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Nockenwellenversteller ausgebildet sein.
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Der Nockenwellenversteller umfasst einen Deckel 10a, der in einem montierten Zustand mehrere hydraulische Druckkammern des Nockenwellenverstellers axial begrenzt, und ein mit dem Deckel 10a verbundenes Federgehäuse 11a, das in dem montierten Zustand einen Rückstellfederraum 12a begrenzt. Das Federgehäuse 11a ist dabei an dem Deckel 10a befestigt. Der Deckel 10a ist in dem montierten Zustand an ein Kurbelwellenantriebselement, das einen Stator des Nockenwellenverstellers ausbildet, fest angebunden und wird durch einer Kurbelwelle angetrieben. Das Kurbelwellenantriebselement ist als ein Kettenrad ausgebildet, das mittels einer Kette an die Kurbelwelle drehmomentübertragbar angebunden ist. Der Deckel 10a ist wärmebehandelt. Er ist gehärtet. Grundsätzlich kann das Kurbelwellenantriebselement auch mittels eines Riemens angetrieben werden.
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Das Federgehäuse 11a begrenzt den Rückstellfederraum 12a axial, d. h. entlang einer Rotationsachse des Deckels 10a und damit des Federgehäuses 11a und radial, d. h. senkrecht zu der Rotationsachse. Das Federgehäuse 11a begrenzt den Rückstellfederraum 12a axial in eine Richtung 18a, die weg vom Deckel 10a zeigt und damit von diesem abgewandt ist und radial in eine Richtung 19a, die weg von der Rotationsachse zeigt und damit von dieser abgewandt ist. Das Federgehäuse 11a ist wärmebehandelt. Es ist gehärtet.
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Der Deckel 10a und das Federgehäuse 11a sind zur Verbindung miteinander verklebt, wodurch das Federgehäuse 11a axial und tangential gesichert ist. Der Deckel 10a weist eine um einen Umfang 13a verlaufende radial gerichtete Auflagefläche 14a und das Federgehäuse 11a eine um den Umfang 13a verlaufende radial gerichtete Auflagefläche 15a auf, die miteinander verklebt sind. Der Deckel 10a und das Federgehäuse 11a kontaktieren sich radial mit den Auflageflächen 14a, 15a. Sie liegen mit den Auflageflächen 14a, 15a radial aufeinander. Das Federgehäuse 11a umgibt mit seiner Auflagefläche 15a radial den Deckel 10a und deckt dadurch mit seiner Auflagefläche 15a den Deckel 10a radial ab.
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Die Auflagefläche 14a des Deckels 10a weist Flächennormalen auf, die in eine Richtung zeigen, die der Richtung 19a entspricht und somit von der Rotationsachse abgewandt ist.
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Die Auflagefläche 15a des Federgehäuses 11a weist Flächennormalen auf, die in eine Richtung zeigen, die parallel und entgegengesetzt zu der Richtung 19a angeordnet und somit der Rotationsachse zugewandt sind. Die Auflageflächen 14a, 15a sind einander zugewandt. Sie verlaufen um den gesamten Umfang 13a. Die Auflageflächen 14a, 15a sind jeweils als eine Ringfläche ausgebildet.
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Zum Verkleben des Deckels 10a und des Federgehäuse 11a ist zwischen den Auflageflächen 14a, 15a, und damit in einem Spalt zwischen den Auflageflächen 14a, 15a, ein Klebstoff 20a angeordnet. Der Klebstoff 20a wirkt in dem Spalt zwischen den Auflageflächen 14a, 15a über den gesamten Umfang 13a des Deckels 10a und des Federgehäuses 11a. Erwirkt über die gesamte Auflagefläche 14a, 15a. Die Auflageflächen 14a, 15a sind als Klebeflächen ausgebildet.
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Zur Bereitstellung der Auflagefläche 14a weist der Deckel 10a eine entlang seines äußeren Umfangs 13a gänzlich verlaufende Materialeinsparung auf. Das Federgehäuse 11a greift zum Verkleben teilweise in die Materialeinsparung ein. Die Materialeinsparung ist radial ausgebildet, d. h. ein Material des Deckels 10a ist ausgehend von einem äußeren Radius des Deckels 10a radial nach innen um den gesamten Umfang 13a eingespart worden. Zur axialen formschlüssigen Verbindung verläuft die Materialeinsparung lediglich teilweise axial, d. h. axial nicht vollständig durch den Deckel 10a, wodurch der Deckel 10a eine axiale Auflagefläche 21a ausbildet, auf der eine axiale Auflagefläche 22a des Federgehäuses 11a aufliegt. Der Deckel 10a und das Federgehäuse 11a liegen axial mit den Auflageflächen 21a, 22a aufeinander. Grundsätzlich kann die Auflagefläche 14a auch durch eine Materialwegnahme bzw. durch eine Materialausnehmung bereitgestellt werden, die radial nach innen um den gesamten Umfang 13a und teilweise axial verläuft. Natürlich ist es auch denkbar, zusätzlich oder alternativ den Deckel 10a und das Federgehäuse 11a mit den axialen Auflageflächen 21a, 22a miteinander zu verkleben und/oder zu verlöten.
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Der Nockenwellenversteller weist weiter eine Rückstellfeder 16a auf, die teilweise in dem Rückstellfederraum 12a angeordnet ist. Die Rückstellfeder 16a ist räumlich im Wesentlichen zwischen dem Deckel 10a und dem Federgehäuse 11a angeordnet. Die Rückstellfeder 16a greift zur festen Anbindung an eine Nockenwelle oder an ein fest mit der Nockenwelle verbundenes Element, das einen Rotor des Nockenwellenverstellers ausbildet, mit einem Ende aus dem Rückstellfederraum 12a heraus. Die Rückstellfeder 16a ist mit einem anderen Ende formschlüssig mit dem Deckel 10a verbunden. Die Rückstellfeder 16a ist in dem montierten Zustand wirkungsmäßig zwischen der Nockenwelle oder dem fest mit der Nockenwelle verbundenen Element und dem Deckel 10a angeordnet. Sie stellt Zur Einstellung einer Grundphasenlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle ein Drehmoment bereit. Sie ist als eine Drehfeder ausgebildet.
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Die Rückstellfeder 16a bildet gemeinsam mit dem Deckel 10a und dem Federgehäuse 11a ein Montagemodul 17a aus. Das Montagemodul 17a ist zur Montage des Nockenwellenverstellers vorgesehen. Der Deckel 10a, das Federgehäuse 11a und die Rückstellfeder 16a sind zur Ausbildung des Montagemoduls 17a vormontiert. Sie werden gemeinsam als Montagemodul 17a montiert und gegebenenfalls wieder demontiert.
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In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden.
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In der 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines teilweise dargestellten Nockenwellenverstellers gezeigt. In der 3 ist lediglich ein Deckel 10b, ein Federgehäuse 11b und eine Rückstellfeder 16b, die in einem Rückstellfederraum 12b räumlich zwischen dem Deckel 10b und dem Federgehäuse 11b angeordnet ist, des Nockenwellenverstellers dargestellt. Der Deckel 10b, das Federgehäuse 11b und die Rückstellfeder 16b bilden gemeinsam ein Montagemodul 17b aus.
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Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel sind der Deckel 10b und das Federgehäuse 11b zur Verbindung miteinander verlötet, wodurch das Federgehäuse 11b axial und tangential gesichert ist. Der Deckel 10b und das Federgehäuse 11b weisen jeweils mehrere, teilweise um einen Umfang 13b verlaufende, radial gerichtete Auflageflächen auf, die miteinander verlötet sind. Sie weisen jeweils entlang des Umfangs 13b beabstandet zueinander angeordnete Auflageflächen auf. Das Federgehäuse 11b umgibt mit seifen Auflageflächen teilweise und entlang des Umfangs 13b beabstandet radial den Deckel 10b. Die Auflageflächen verlaufen um einen Teil des Umfangs 13b und sind jeweils korrespondierend zueinander ausgebildet. Die Auflageflächen sind jeweils als eine Teilringfläche ausgebildet. Die Auflageflächen sind als Lötflächen ausgebildet.
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Zum Verlöten des Deckels 10b und des Federgehäuses 11b ist jeweils zwischen den Auflageflächen ein Lot angeordnet. Das Lot wirkt jeweils in einem Spalt zwischen den Auflageflächen.
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Zur Bereitstellung der Auflageflächen des Deckels 10b weist der Deckel 10b mehrere und beabstandete, entlang seines äußeren Umfangs 13b verlaufende Materialeinsparungen auf. Zur Bereitstellung der Auflageflächen des Federgehäuses 11b weist das Federgehäuse 11b mehrere und beabstandete, entlang seines äußeren Umfangs 13b verlaufende und axial erstreckende Laschen 23b auf, die zum Verlöten jeweils in die entsprechende Materialeinsparung des Deckels 10b eingreifen. Die Innenflächen der Laschen 23b bilden jeweils die Auflageflächen des Federgehäuses 11b aus. Zum Verlöten des Deckels 10b mit dem Federgehäuse 11b wird das Lot in einem Weichlötprozess unter die jeweilige Lasche 23b auf die Auflagefläche des Deckels 10b eingebracht und wirkt dann in dem Spalt zwischen der Lasche 23b, und damit der Auflagefläche des Federgehäuses 11b, und der entsprechenden Auflagefläche des Deckels 10b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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