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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, umfassend eine Nabe zur Aufnahme einer Nockenwelle und einen Außenmantel mit einer Anzahl von Flügelelementen, wobei vom Innenraum der Nabe zum Außenmantel Druckmittelkanäle verlaufen. Die Erfindung betrifft weiter einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem derartigen Rotor.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Rotor und ein Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der
US 7,661,397 B2 bekannt. Bei einem derartigen Nockenwellenversteller ist der Rotor um eine Drehachse drehbar in einem Stator gelagert. Durch eine Relativdrehung des Rotors gegenüber dem Stator kann die Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine eingestellt werden. Dazu ist im Einbauzustand des Nockenwellenverstellers der Rotor drehfest mit der Nockenwelle und der Stator drehfest mit der Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine verbunden.
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Entsprechend der
US 7,661,397 B2 weist der Rotor zur Aufnahme der Nockenwelle eine Nabe auf. Am Außenmantel des Rotors ist eine Anzahl von Flügelelementen angeordnet, die jeweils dichtend zwischen Trennelemente des Stators eingreifen. Jedes Flügelelement teilt den Raum zwischen zwei Trennelementen des Stators in zwei Druckkammern auf, die über vom Innenraum der Nabe zum Außenmantel verlaufende Druckmittelkanäle schaltbar mit einem hydraulischen Druckmittel versorgt werden. Wird eine der Druckkammern mit Druckmittel beaufschlagt, während der Druckmittelkanal der anderen Druckkammer zu einem Auslass geöffnet wird, so wird der Rotor gegenüber dem Stator verstellt. Diejenige Druckkammer, die bei Beaufschlagung mit Druckmittel zu einer Vorverstellung des Rotors gegenüber dem Stator führt, wird auch als Frühverstellkammer bezeichnet. Entsprechend wird die andere Druckkammer als Spätverstellkammer bezeichnet. Zum Anschluss an das hydraulische Steuersystem sind die Druckmittelkanäle in der Nabe strömungstechnisch an von außen schaltbare axiale Versorgungsräume in der Nockenwelle oder unmittelbar an ein in die Nockenwelle integriertes Zentralventil angeschlossen.
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Durch den hohen Materialeinsatz sind Rotoren dieser Bauart nachteiligerweise recht schwer und durch die notwendigen Bearbeitungsschritte zum Einbringen der Druckmittelkanäle, zum Beispiel durch Bohren, aufwändig in der Herstellung.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art anzugeben, der möglichst leicht ist und sich möglichst einfach herstellen lässt. Weiter soll ein entsprechend leichter und einfach herstellbarer Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art angegeben werden.
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Lösung der Aufgabe
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Die erstgenannte Aufgabe wird für einen Rotor mit einer Nabe zur Aufnahme einer Nockenwelle und mit einem Außenmantel mit einer Anzahl von Flügelelementen, wobei vom Innenraum der Nabe zum Außenmantel Druckmittelkanäle verlaufen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein Druckmittelkanal durch eine axiale Materialausnehmung unterbrochen ist, wobei in die Materialausnehmung eine den unterbrochenen Druckmittelkanal verbindende Hülse eingesetzt ist.
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Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass an einem Rotor grundsätzlich derjenige Bereich ausgespart bzw. freigestellt werden kann, der keine Lager- oder Dichtfunktion aufweist. In überraschender Weise erkennt die Erfindung dazu aber in einem zweiten Schritt, dass insbesondere der Bereich eines Druckmittelkanals freigestellt werden kann, obwohl hierdurch der Anschluss der Druckkammern an das Hydrauliksystem grundsätzlich unterbrochen wird. Die strömungstechnische Verbindung eines durch eine Freistellung bzw. durch eine eingebrachte Materialausnehmung unterbrochenen Druckmittekanals wird in einfacher Art und Weise durch eine eingesetzte Hülse wieder hergestellt.
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Durch eine bislang nicht in Erwägung gezogene Materialausnehmung im Bereich eines Druckmittelkanals oder im Bereich mehrerer Druckmittelkanäle kann der Rotor im Vergleich zu einer bisherigen Bauart mit einem deutlich geringeren Gewicht hergestellt werden. Die Verbindung der durch die Materialausnehmung unterbrochenen Druckmittelkanäle geschieht durch ein einfaches Einsetzen einer entsprechenden Hülse in die offene Materialausnehmung. Die Hülse kann insbesondere aus Kunststoff durch spanlose Formgebung hergestellt sein. Aber auch eine Fertigung aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, ist möglich.
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Zu einer sicheren strömungstechnischen Ankopplung und zu einer vergleichsweise einfachen Abdichtung ist der Innendurchmesser der Hülse größer gewählt als der Durchmesser des jeweils angeschnittenen Druckmittelkanals. Auch wird hierdurch das Einsetzen der Buchse in die Materialausnehmung erleichtert, da durch diese Maßnahme Abweichungen in der Fluchtung der eingesetzten Hülse mit dem angeschnittenen Druckmittelkanal innerhalb eines bestimmten Umfangs toleriert werden. Vorteilhafterweise weist die Hülse Formschlusselemente auf, die im Zusammenspiel mit komplementären Formen am Rotor nur einen passgenauen oder winkelorientierten Einbau erlauben.
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Die Dichtfunktion der die Materialausnehmung überbrückenden Hülse ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante dadurch gewährleistet, dass die Hülse unter einer axialen Presspassung bezüglich des Druckmittelkanals eingesetzt ist. Ist die Hülse aus einem geeigneten, fließfähigen Kunststoff gefertigt, so wird hierdurch eine dauerhafte für den Nockenwellenversteller ausreichende Dichtfunktionalität erreicht. Ist die Hülse aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt, so ist bevorzugt ein solches Material gewählt, welches einen mit dem Material des Rotors vergleichbaren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Beispielsweise kann für einen Rotor aus Aluminium als Material der Hülse ein glasfaserverstärktes Epoxidharz verwendet sein.
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Die Materialausnehmung ist bevorzugt zur Vermeidung einer Unwucht drehsymmetrisch in den Rotor eingebracht. Insbesondere können mehrere ringsegmentförmige Materialausnehmungen vorgesehen sein, die jeweils mehrere Druckmittelkanäle durchbrechen. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist die Materialausnehmung im Wesentlichen als ein mehrere Druckmittelkanäle unterbrechender Ringraum zwischen der Nabe und dem Außenmantel gegeben, wobei zur Verbindung der jeweils unterbrochenen Druckmittelkanäle je eine Hülse eingesetzt ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich eine hohe Gewichtsreduzierung des Rotors erzielen. Zu einer einfachen winkelorientierten Montage der Hülsen ist hierbei der Ringraum zweckmäßigerweise durch wenigstens einen radialen Steg unterbrochen. Ein derartiger Steg bietet einen Anschlag für das einzusetzende Hülsenteil, wodurch der Einbau nur in einer definierten Winkellage bzw. passgenau erfolgen kann. Alternativ kann zu einer winkelorientierten Montage der Hülsen ein Vorsprung oder eine Nut im Ringraum, insbesondere am Umfang oder am Boden, angeordnet sein.
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Zweckmäßigerweise ist bei einer ringsegmentförmigen oder ringraumförmigen Materialausnehmung die oder jede Hülse auf einem ringsegmentförmigen oder ringförmigen Einsalzstück angeordnet, das in die Materialausnehmung eingesetzt ist. Bei dieser Ausführungsvariante sind insbesondere alle Hülsen auf einem einzigen Einsatzstück zusammengefasst, welches dann zur Montage gegebenenfalls unter Anschlag an den erwhänten Steg in die Materialausnehmung eingesetzt wird. Dabei bildet insbesondere der Boden des Rotors einen axialen Anschlag. Durch Formschlusselemente oder insbesondere durch einen radialen Steg ist der winkelorientierte Einbau des Einsatzstücks vorgegeben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Einsatzstück eine Anzahl von axialen Fortsätzen, so dass das eingesetzte Einsatzstück in seiner axialen Höhe mit dem Außenmantel abschließt. Im Einbauzustand ist hierdurch sichergestellt, dass die auf dem Einsatzstück angeordneten Hülsen auf einer axialen Ebene mit den jeweils zu verbindenden Druckmittelkanälen angeordnet sind. Über seine axialen Fortsätze ist das Einsatzstück zwischen den Deckeln des Nockenwellenverstellers, insbesondere zwischen einem Boden des Rotors und einem Verriegelungsdeckel des Stators, gehalten. Die axialen Fortsätze können auf einer Seite des Einsatzstücks angeordnet sein. In Umfangsrichtung können die axialen Fortsätze sich jedoch auch abwechselnd auf die eine und auf die andere axiale Seite erstrecken.
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Vorteilhafterweise ist die oder jede Hülse an jeweils einem axialen Fortsatz angeordnet. Dies erlaubt es, einen die Hülsen bzw. die axialen Fortsätze verbindenden Grundkörper des Einsatzstückes mit möglichst wenig Material und somit besonders leicht auszugestalten. Sind die Druckmittelkanäle für die Früh- und Spätverstellkammern im Rotor axial zueinander versetzt, so ist eine Ausführungsvariante bevorzugt, in der sich die axialen Fortsätze in Umfangsrichtung abwechselnd auf die eine und auf die andere axiale Seite erstrecken, wobei die Hülsen zur Versorgung der Frühverstellkammern in den einen und die Hülsen zur Versorgung der Spätverstellkammern in den anderen axialen Fortsätzen angeordnet sind.
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Das Einsatzstück kann einteilig oder mehrteilig gefertigt sein. Das Einsatzstück kann insbesondere spanlos aus einem Kunststoff gefertigt sein. Auch ist eine spanlose Herstellung aus einem Metall, beispielsweise durch ein Sinterverfahren möglich.
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In einer eigenständig erfinderischen Ausgestaltung ist zu einer Gewichtsreduktion eines Rotors der eingangs genannten Art, der einen Verriegelungsbereich mit einer Bohrung zur Aufnahme eines bewegbaren Sperr-Riegels umfasst, vorgesehen, die Bohrung bis auf einen axialen Wandbereich am Bohrungseintritt freizustellen, wobei in den freigestellten Bereich dem Bohrungseintritt gegenüberliegend ein den Sperr-Riegel gegenlagerndes Abstützelement eingesetzt ist.
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Diese Ausgestaltungsvariante eines Rotors ist unabhängig von dem Merkmal von Druckmittelkanälen im Rotor auszuführen. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein Verriegelungsbereich am Rotor wegen der zu erfüllenden mechanischen Verriegelbarkeit gegen den Stator mit einer vergleichsweise großen Masseanhäufung durch vermehrten Materialeinsatz verbunden ist. Ein solcher Verriegelungsbereich ermöglicht bei einem Stillstand der Verbrennungsmaschine die Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator in einer definierten Winkellage zueinander. Hierdurch wird bei einem Start der Verbrennungsmaschine sichergestellt, dass sich der Rotor aufgrund eines noch nicht ausreichend erzeugten Drucks im Hydrauliksystem nicht unkontrolliert bewegt und gegebenenfalls gegen die Trennelemente des Stators anschlägt, was zu einer unerwünschten Geräuschauffälligkeit des Nockenwellenverstellers führt.
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Die eigenständige erfinderische Lösung geht weiter von der Überlegung aus, dass die relativ große Masseanhäufung im Verriegelungsbereich zu einer vermehrten Unwucht des Rotors führt. Diese Unwucht ist umso größer, je weiter der Verriegelungsbereich am Rotor von der Drehachse entfernt angeordnet ist. Eine Unwucht führt jedoch nachteiligerweise zu einer unerwünschten Mehrbelastung des Lagers und somit zu einem höheren Verschleiß des Nockenwellenverstellers. Zudem ist es wünschenswert, das Gewicht des Rotors insgesamt zu reduzieren.
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Zur Lösung sieht die Erfindung überraschend vor, die Bohrung zur Aufnahme eines Sperr-Riegels weitestgehend frei zu stellen, so dass lediglich am Bohrungseintritt ein vergleichsweise dünner Wandbereich bestehen bleibt. Die Abstütz- und Lagerungsfunktion für einen Sperr-Riegel, die bislang vom Bohrungsgrund übernommen war, wird durch ein dem Bohrungseintritt gegenüberliegendes Abstützelement wahrgenommen. Dieses Abstützelement kann als ein separates Bauteil ausgebildet und in den freigestellten Bereich eingesetzt sein. Das Abstützelement kann jedoch auch als Teil des Rotors hergestellt und somit unmittelbar dem Rand des freigestellten Bereichs angebunden sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Abstützelement als ein Abstützkreuz ausgeführt, welches einen axialen Dornfortsatz aufweist. Auf diesen Dornfortsatz kann insbesondere ein mechanisches Rückstellmittel, beispielsweise eine Schraubenfeder oder dergleichen, aufgesetzt sein. Die Führung und Gegenlagerung eines Sperr-Riegels wird dann durch den Bohrungseintritt und durch den Dornfortsatz am Abstützelement gewährleistet. Durch die Ausführung als Abstützkreuz werden auch radiale Kräfte des Sperr-Riegels aufgenommen und in den Rotor abgeleitet.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Freistellung des Verriegelungsbereichs und das Vorsehen eines entsprechenden Abstützelements in einem Rotor kombiniert mit einer Materialausnehmung, die einzelne oder mehrere Druckmittelkanäle unterbricht, wobei jeweils eine Hülse zur Verbindung des unterbrochenen Druckmittelkanals in die Materialausnehmung eingesetzt ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Abstützelement mit der oder jeder Hülse auf einem gemeinsamen Einsatzstück angeordnet. Dies erlaubt eine besonders einfache Montage. Zudem kann über das Abstützelement, welches in den freigestellten Bohrungsbereich einzusetzen ist, zugleich eine Winkelorientierung der Hülsen erzielt werden. Der Rotor kann insbesondere mit einem geschlossenen Ringraum zwischen der Nabe und dem Außenmantel hergestellt sein, was zu einer besonders hohen Gewichtsreduzierung führt. Bei der Montage wird das entsprechende Einsatzstück, auf welchem sowohl die die Druckmittelkanäle verbindenden Hülsen als auch das Abstützelement für einen nachfolgend einzusetzenden Sperr-Riegel umfasst, einfach in den Ringraum eingesetzt werden. Auch das gemeinsame Einsatzstück mit Hülsen und Abstützelement kann formlos hergestellt werden. Es kann sowohl aus einem Kunststoff als auch aus einem Metall gefertigt sein.
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Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Nockenwellenversteller gelöst, der einen Stator und einen relativ zu dem Stator um eine Drehachse drehbaren Rotor der vorbeschriebenen Art umfasst. Die für den Rotor und dessen Weiterbildungen angegebenen Vorteile können hierbei sinngemäß auf den Nockenwellenversteller übertagen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen jeweils in perspektivischer Ansicht:
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1: den in einen Stator eingesetzten Rotor eines hydraulischen Nockenwellenverstellers, wobei der Rotor eine bis auf den Verriegelungsbereich axial eingebrachte ringförmige Materialausnehmung zeigt, durch die Druckmittelkanäle unterbrochen sind,
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2: ein Einsatzstück in die Materialausnehmung des Rotors entsprechend 1, welches zur Verbindung der unterbrochenen Druckmittelkanäle eine Anzahl von Hülsen umfasst,
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3: den Rotor entsprechend 1 mit eingesetztem Einsatzstück nach 2,
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4: die Unterseite des Rotors entsprechend 1 oder 3,
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5: einen weiteren Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, wobei unter Unterbrechung von Druckmittelkanälen axial eine umlaufende ringförmige Materialausnehmung eingebracht ist, die auch einen Verriegelungsbereich umfasst,
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6: ein Einsatzstück in den Ringraum des Rotors entsprechend 5, wobei das Einsatzstück zur Verbindung der unterbrochenen Druckmittelkanäle eine Anzahl von Hülsen und als Gegenlagerung für einen Sperr-Riegel ein Abstützelement umfasst,
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7: den Rotor entsprechend 5 mit eingesetztem Einsatzstück entsprechend 6, und
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8: die Unterseite des Rotors entsprechend 7 mit eingesetztem Einsatzstück.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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In 1 ist ein Nockenwellenversteller 1 mit einem Rotor 2 und einem Stator 3 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Stator 3 nur teilweise eingezeichnet. Der Rotor 2 ist relativ zum Stator 3 um eine Drehachse 4 drehbar gelagert. Zur Befestigung an einer Nockenwelle weist der Rotor 2 eine Nabe 5 auf. Mit am Außenmantel 6 angesetzten Flügelelementen 7 ist der Rotor 2 in den Innenraum des Stators 3 eingesetzt. In Nuten 9 an den Flügelelementen 7 eingesetzte Dichtelemente 10 dichten hierbei gegenüber dem Stator 3 ab. Der Stator 3 ist über ein nicht eingezeichnetes Triebmittel mit der Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine verbunden.
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Zur Verriegelung des Rotors 2 gegenüber dem Stator 3 in einer definierten Winkellage beispielsweise während einer Startphase der Verbrennungsmaschine umfasst der Rotor 2 weiter einen Verriegelungsbereich 12 mit einer Bohrung 14, in die ein Sperr-Riegel einsetzbar ist. Bei entsprechender Winkellage kann der eingesetzte Sperr-Riegel in eine Ausnehmung des Stators 3 eingreifen, so dass Rotor 2 und Stator 3 mechanisch zueinander verriegelt sind.
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Der Rotor 2 weist eine bis auf den Verriegelungsbereich 12 axial eingebrachte, im Wesentlichen ringförmige Materialausnehmung 16 auf. Der resultierende Ringraum 18 ist deutlich erkennbar. Im Bereich der Materialausnehmung 16 sind die Nabe 5 und der Außenmantel 6 jeweils bis auf einen umlaufenden Bund mit der sichtbaren Wandstärke reduziert. Mit andern Worten ist der Rotor 2 insgesamt im Wesentlichen topfförmig mit Einschluss der inneren Nabe 5 ausgebildet. Der Verriegelungsbereich 12 unterbricht die ringförmige Materialausnehmung 16 in Gestalt eines radialen Stegs 19.
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An der Nabe 5 und am Außenmantel 6 sind eine Reihe von jeweils korrespondierenden Bohrungen 20 zu erkennen, die jeweils zu ersten Druckmittelkanälen 24 bzw. zu zweiten Druckmittelkanälen 26 gehören. Durch die Materialausnehmung 16 sind die entsprechenden Druckmittelkanäle 24, 26 unterbrochen. Die ersten Druckmittelkanäle 24 sind gegenüber den zweiten Druckmittelkanälen 26 axial versetzt angeordnet. Über die ersten Druckmittelkanäle 24 werden die zwischen Rotor 2 und Stator 3 gebildeten Frühverstellkammern 28 und über die zweiten Druckmittelkanäle 26 die Spätverstellkammern 30 jeweils mit einem hydraulischen Drucksystem verbunden. Der strömungstechnische Anschluss der jeweiligen Druckmittelkanäle 24, 26 erfolgt im Innenraum der Nabe 5 durch Ankopplung an axiale Versorgungsräume in der Nockenwelle oder durch unmittelbare Ankopplung an die Ein- bzw. Auslässe eines in die Nockenwelle eingesetzten Zentralventils. Zur Ausbildung der Früh- und Spätverstellkammern 28 bzw. 30 greift jeweils ein Flügelelement 6 zwischen zwei benachbarte Trennelemente 31 des Stators 3 ein.
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Durch die annähernd ringförmig eingebrachte axiale Materialausnehmung 16 ist der Rotor 2 gegenüber bekannten Ausführungsformen deutlich im Gewicht reduziert. Zur Wiederherstellung des Anschlusses der Früh- und Spätverstellkammern 28 bzw. 30 an das hydraulische Drucksystem werden zwischen die jeweils korrespondierenden Bohrungen 20 in Nabe 5 und Außenmantel 6 Hülsen 47 (siehe 2) eingebracht.
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Zu einer erleichterten Montage sind die Hülsen 47 entsprechend 2 auf einem gemeinsamen Einsatzstück 40 angeordnet. Das Einsatzstück 40 weist einen Grundkörper 42 in Gestalt eines offenen Rings auf. An dem Grundkörper 42 sind in Umfangsrichtung sich abwechselnd in die eine und in die andere axiale Richtung erstreckende erste axiale Fortsätze 44 und zweite axiale Fortsätze 45 angeordnet. Durch die axialen Fortsätze 44 bzw. 45 sind jeweils die Hülsen 47 geführt. Am offenen Ring des Grundkörpers 42 ist der Axialspalt 48 sichtbar. Über den Axialspalt 48 ist zugleich ein Anschlag 49 am Grundkörper 42 definiert. Mit diesem Anschlag 49 liegt das Einsatzstück 40 im montierten Zustand dem radialen Steg 19 des Rotors 2 entsprechend 1 an. Hierdurch ist eine definierte Winkellage des Einsatzstücks 40 am Rotor 2 vorgegeben, so dass bei der Montage auf eine aufwändige Justage und Kontrolle des Einbauzustands verzichtet werden kann.
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In 3 ist der Rotor 2 entsprechend 1 mit dem eingesetzten Einsatzstück 40 entsprechend 2 dargestellt. Man erkennt, wie durch das eingesetzte Einsatzstück 40 mittels der jeweiligen Hülsen 47 die durch die Materialausnehmung 16 durchtrennten Druckmittelkanäle 24, 26 jeweils einzeln wieder strömungstechnisch verbunden sind. Die axiale Einbaulage des Einsatzstücks 40 ergibt sich durch Anschlag der ersten axialen Fortsätze 44 am Boden des Rotors 2. Über die zweiten axialen Fortsätze 45 schließt die axiale Höhe des Einsatzstücks 40 mit der axialen Höhe des Außenmantels 6 fluchtend ab. Im Einbauzustand schließt ein Verriegelungsdeckel den Rotor 2 und damit das Einsatzstück 40 im Stator 3 axial ein. Die Winkellage des Einsatzstücks 40 ist durch Anschlag des Anschlags 49 am Verriegelungsbereich 12 definiert.
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In einer beispielhaften Ausführung ist der Innendurchmesser der Hülsen 47 größer gewählt als der Durchmesser der Bohrungen 20. Hierdurch ist eine sichere strömungstechnische Ankopplung auch bei einer nicht idealen fluchtenden Ausrichtung der Hülsen 47 gegenüber den Bohrungen 20 gewährleistet.
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Im Einbauzustand entsprechend 3 ist weiter erkennbar, dass die Hülsen 47 der zweiten axialen Fortsätze 45 gegenüber den Hülsen 47 der ersten axialen Fortsätze 44 axial zueinander versetzt sind und somit jeweils die ersten Druckmittelkanäle 24 bzw. die zweiten Druckmittelkanäle 26 bilden und die entsprechenden Bohrungen 20 verbinden. Die Hülsen 47 sind hierbei durch eine radiale Presspassung in den Ringraum 16 zwischen der Nabe 5 und dem Außenmantel 6 eingesetzt, was einer axialen Presspassung in Richtung der Bohrungen 20 bzw. der Druckmittelkanäle 24, 26 entspricht. Die resultierende Dichtfunktionalität genügt den für einen hydraulischen Nockenwellenversteller 1 geforderten Kriterien.
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In 4 ist der Rotor 2 entsprechend den 2 oder 3 aus einer anderen Perspektive mit Blick auf den Boden 50 dargestellt. Im Innenraum der Nabe 5 und am Außenmantel 6 werden die Bohrungen 20 für die ersten bzw. zweiten Druckmittelkanäle 24, 26 sichtbar.
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In 5 ist ein Rotor 2 gemäß einer alternativen Ausführungsvariante dargestellt. Gegenüber dem Rotor 2 entsprechend 1 ist in 5 zusätzlich der Verriegelungsbereich 12 bis auf einen Wandbereich 52, in den die Verriegelungsbohrung 14 eingebracht ist, freigestellt. Die zwischen die Nabe 5 und den Außenmantel 6 eingebrachte axiale Materialausnehmung 16 ist insofern insgesamt ringförmig.
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In 6 ist ein entsprechendes Einsatzstück 40 dargestellt, welches in den Ringraum 18 des Rotors 2 entsprechend 5 eingesetzt wird. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Hülsen 47, die wiederum an entsprechenden axialen Absätzen 44, 45 angeordnet sind, umfasst der ringförmige Grundkörper 42 des Einsatzstücks 40 entsprechend 6 nun ein Abstützelement 54 in Gestalt eines Abstützkreuzes 55. Dieses Abstützelement 54 übernimmt im Zusammenspiel mit dem Wandbereich 52 im Bohrungsbereich 12 des Rotors 2 die Funktion eines Sacklochs, in dem ein Sperr-Riegel geführt und gegengelagert ist. Aus dem resultierenden Materialwegfall ergibt sich eine weitere Gewichtsreduzierung des Rotors 2 nach 5. Insbesondere wird eine sich durch den Verriegelungsbereich 12 ergebende Unwucht reduziert.
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Das Abstützelement 54 umfasst des Weiteren einen axialen Dornfortsatz 57. Im eingebauten Zustand ist auf diesen Dornfortsatz 57 eine Schraubenfeder montiert, über welcher der eingesetzte Sperr-Riegel gegen den Verriegelungsdeckel federvorgespannt ist. Durch die Ausgestaltung als Abstützkreuz 55 ist der Dornfortsatz 57 in der Lage, neben axialen Kräften auch radiale Kräfte (bezogen auf die Bewegungsrichtung des Sperr-Riegels) aufzunehmen und in den Rotor 5 abzuleiten.
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In 7 ist der Rotor 2 entsprechend 5 mit eingesetztem Einsatzstück 40 entsprechend 6 dargestellt. Über den Einsatz des Dornfortsatzes 57 in die Bohrung 14 am Verriegelungsbereich 12 ist die Winkelorientierung des Einsatzstücks 40 zum Rotor 2 definiert vorgegeben.
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8 zeigt den Rotor 2 entsprechend 7 mit Blick auf den Boden 50. In dieser Perspektive wird erkennbar, wie der Dornfortsatz 57 dem Bohrungseintritt 58 gegenüberliegend eingesetzt ist. Der Dornfortsatz 57 bzw. das Abstützelement 54 übernimmt die Funktion einer bislang üblichen Patrone, in der der Sperr-Riegel federvorgespannt gelagert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nockenwellenversteller
- 2
- Rotor
- 3
- Stator
- 4
- Drehachse
- 5
- Nabe
- 6
- Außenmantel
- 7
- Flügelelement
- 9
- Nut
- 10
- Dichtelement
- 12
- Verriegelungsbereich
- 14
- Bohrung
- 16
- Materialausnehmung
- 18
- Ringraum
- 19
- Steg
- 20
- Bohrungen
- 24
- erste Druckmittelkanäle
- 26
- zweite Druckmittelkanäle
- 28
- Frühverstellkammer
- 30
- Spätverstellkammer
- 31
- Trennelement
- 40
- Einsatzstück
- 42
- Grundkörper
- 44
- erste axiale Fortsätze
- 45
- zweite axiale Fortsätze
- 47
- Hülsen
- 48
- Axialspalt
- 49
- Anschlag
- 50
- Boden
- 52
- Wandbereich
- 54
- Abstützelement
- 55
- Abstützkreuz
- 57
- Dornfortsatz
- 58
- Bohrungseintritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7661397 B2 [0002, 0003]
