DE102012217392A1 - Nockenwellenversteller - Google Patents

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DE102012217392A1
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Jürgen Weber
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Abstract

Nockenwellenversteller mit – einem von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine antreibbaren topfförmigen Stator (1), – einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbaren Rotor (3), – einem zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (3) angeordneten Ringraum, welcher durch wenigstens einen an dem Rotor (3) vorgesehenen Flügel (9, 10) in Arbeitskammern (7) unterteilt ist, und – einer Mehrzahl von drehfest mit dem Stator (1) verbundenen, durch separate Einzelteile gebildete Statorstege (2), welche in die Arbeitskammern (7) hineinragen und die Arbeitskammern (7) in paarweise entgegengerichtet wirkende Druckräume (6, 7) unterteilen und in einer definierten Winkelausrichtung und Position an dem Stator (1) befestigt sind, wobei – die Statorstege (2) jeweils eine formcodierte Fläche aufweisen, mit der die Statorstege (2) an einer Wandung (4) des Stators (1) der Arbeitskammer (7) anliegen, wobei die formcodierte Fläche in der Anlage an der Wandung (4) durch ihren Verlauf die Winkelausrichtung des Statorsteges (2) zu dem Stator (1) definiert, und dass – an dem Stator (1) und/oder an den Statorstegen (2) eine von der Befestigung unabhängige Positionierhilfe vorgesehen ist, mittels derer die Statorstege (2) in einer vordefinierten Position an dem Stator (1) positionierbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Nockenwellenversteller weisen im Allgemeinen in ihrem Grundaufbau einen von einer Kurbelwelle antreibbaren Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor auf. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringraum vorgesehen, welcher durch drehfest mit dem Stator verbundene, radial nach innen ragende Vorsprünge in eine Mehrzahl von Arbeitskammern unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen abragenden Flügel in zwei Druckräume unterteilt sind. Je nach der Beaufschlagung der Druckkammern mit einem Druckmittel wird der Rotor gegenüber dem Stator und damit auch die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in Richtung „früh” oder „spät” verstellt. Der Stator und die nach innen ragenden Vorsprünge können z. B. einteilig aus einem topfförmigen Sinterteil gebildet sein, was aber den Nachteil aufweist, dass die als seitliche Gleitfläche für die Flügel wirkende Grundfläche des Stators aufwendig nachgefräst werden muss. Dabei ist ein minimaler Radius in den Übergängen von der Grundfläche zu den Vorsprüngen nicht zu vermeiden. Dieser Radius hat zur Folge, dass eine geringe Leckage zwischen den Druckräumen nicht zu vermeiden ist, wodurch der Wirkungsgrad, die Verstellgenauigkeit und die Verstellgeschwindigkeit reduziert werden. Ferner ist fertigungsbedingt ein geringfügiges Spiel am Radiallager zwischen den radialen Stirnseiten der Vorsprünge und dem Rotor nicht zu vermeiden, da die Rotorgegenkontur nur mit größeren Toleranzen sowie Werkzeug- und Fertigungsaufwand hergestellt werden kann. Dieses Spiel sollte so bemessen sein, dass möglichst wenig Druckmittel durch den Spalt zwischen den Vorsprüngen und dem Rotor hindurchströmen kann, ohne dass die Drehbewegung durch zu große Reibung behindert oder sogar durch Klemmen verhindert wird.
  • Aus der DE 100 24 760 A1 ist bereits ein Nockenwellenversteller bekannt, bei dem der Grundkörper des Stators und die Vorsprünge, auch als Statorstege bezeichnet, als separate Einzelteile ausgebildet sind. Die Vorsprünge in Form der separaten Einzelteile werden in einer definierten Position an dem Grundkörper des Stators über jeweils eine Durchgangsschraube befestigt und können gegenüber dem Grundkörper des Stators geringe Schwenkbewegungen ausführen. Damit die Statorstege nicht durchdrehen können, sind diese an ihrer Radialaußenseite mit zwei Nocken versehen, die jeweils einen Anschlag zur Begrenzung des Drehwinkels der Statorstege gegenüber dem Stator und/oder dem Rotor bilden. Der Vorteil der Verwendung von getrennten Statoren und Statorstegen liegt darin, dass der Stator dadurch durch Drehen bearbeitet werden kann, wodurch Fertigungszeit und Fertigungskosten gespart werden können. Ferner können nahezu radienfreie Übergänge zwischen dem Stator und den Statorstegen verwirklicht werden.
  • Ein Nachteil dieses Nockenwellenverstellers ist darin zu sehen, dass der Montageaufwand des Nockenwellenverstellers verhältnismäßig hoch ist. Der hohe Montageaufwand ist dabei neben der eigentlichen Befestigung der Statorstege insbesondere durch die erforderliche Positionierung und Ausrichtung der Statorstege gegenüber dem Grundkörper des Stators begründet.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller mit als separate Einzelteile ausgebildetem Stator und Statorstegen zu schaffen, welcher einfacher zu montieren sein soll.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.
  • Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Statorstege eine formcodierte Fläche aufweisen, mit der die Statorstege an einer der Wandungen des Stators anliegen, wobei die formcodierten Flächen in der Anlage an der Wandung durch ihren Verlauf die Winkelausrichtung der Statorstege zu dem Stator definieren, und dass an dem Stator und/oder an den Statorstegen eine von der Befestigung der Statorstege unabhängige Positionierhilfe vorgesehen ist, mittels derer die Statorstege in einer vordefinierten Position an dem Stator positionierbar sind. Durch die vorgeschlagene Lösung kann der Montagevorgang erheblich vereinfacht werden, indem die Statorstege mittels der Positionierhilfe zunächst in die richtige Position gebracht und anschließend durch Anlegen der Dichtfläche an die Wandung der Arbeitskammer ausgerichtet werden. In dieser Position kann der Statorsteg dann abschließend in der ausgerichteten Stellung befestigt werden. Dazu kann in dem Statorsteg z. B. eine Durchgangsbohrung vorgesehen sein, welche in der ausgerichteten Position des Statorsteges fluchtend zu einer Bohrung in dem Stator angeordnet ist. Die bisher erforderliche zeitaufwendige Positionierung der Statorstege bis zum Auffinden der fluchtenden Anordnungen der Bohrungen für die Befestigungsschraube entfällt damit. Sofern die Befestigung mittels einer Schraube erfolgt, kann das wirkende Drehmoment beim Festschrauben der Befestigungsschraube gleich über die Positionierhilfe und/oder die an der Wandung anliegende Dichtfläche in den Stator eingeleitet werden. Die Statorstege stützen sich dadurch während der Befestigung praktisch an dem Stator ab. Es sind aber auch andere Arten der Befestigung der Statorstege, wie z. B. eine form-, kraft- oder stoffschlüssige Verbindung, denkbar, wichtig ist dabei, dass die Statorstege gegenüber dem Stator drehfest und lagefixiert gehalten sind. Die formcodierte Fläche kann z. B. eine Dichtfläche sein, wobei sich durch die Anordnung bevorzugt die radial äußere Dichtfläche an den Statorstegen anbietet. Es wäre auch denkbar, die formcodierte Fläche als Nuten oder Erhebung auszubilden, welche die Statorstege während der Montage zusätzlich gegenüber dem Stator vorfixieren.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Flügel eine unterschiedliche Formgebung aufweisen, und die den Flügeln zugewandten Seitenflächen der Statorstege unterschiedlich geformt sind. Grundsätzlich können die Flügel neben ihrer eigentlichen Funktion der Unterteilung der Arbeitskammern für zusätzliche Funktionen, wie z. B. zur Mittenverriegelung des Rotors gegenüber dem Stator, genutzt werden. Dazu muss in dem Flügel ein Verriegelungsteil vorgesehen werden, dessen Anordnung eine Änderung der äußeren Formgebung des Flügels zur Folge hat. Da nicht in jedem Flügel ein Verriegelungsteil vorgesehen werden muss, ist die Formgebung der Flügel entsprechend unterschiedlich. Damit die Statorstege dennoch ihre Funktion möglichst optimal ausführen können, sind die Seiten der Statorstege in Anpassung an die Form der gegenüberliegenden Fläche der Flügel unterschiedlich ausgebildet. Dabei müssen die Seitenflächen der Statorstege nicht zwingend das negative Abbild der Seitenflächen der Flügel darstellen, sofern z. B. in der jeweiligen Endanschlagstellung noch Hohlräume vorgesehen sein sollen oder sein müssen.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Statorstege einen vorstehenden Vorsprung aufweist, mit welchem der Statorsteg zur Begrenzung des Drehwinkels zwischen dem Rotor und dem Stator zur Anlage an dem Flügel gelangt. Die Stirnseite des Vorsprunges weist dabei bevorzugt ein an die Formgebung des Abschnittes des Flügels, an dem er zur Anlage gelangt, angepasste Formgebung auf, so dass er in der Anschlagstellung mit einer möglichst großen Anlagefläche an dem Flügel anliegt.
  • In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Vorsprung eine derartige Formgebung aufweist, dass zwischen dem Vorsprung und einer der Wandungen des Arbeitsraumes ein Spalt vorhanden ist und/oder dass in dem Vorsprung eine Überströmöffnung vorgesehen ist. Durch die vorgeschlagene Lösung wird ein Überströmen des Druckmittels zwischen den durch den Vorsprung voneinander getrennten Teilräumen eines Druckraumes ermöglicht, so dass auf den Vorsprung keine Querkräfte bedingt durch Druckunterschiede in den Teilräumen wirken können und der Statorsteg dadurch nicht verkippt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Positionierhilfe durch jeweils eine Bohrung in dem Stator und eine Bohrung in dem Statorsteg und einen in der fluchtenden Anordnung der Bohrungen in die Bohrungen einführbaren Positionierstift gebildet ist. Der Positionierstift wird dann zur Montage z. B. zuerst in die Bohrung des Stators eingeführt und der Statorsteg anschließend auf den durch die Bohrung hindurchragenden Schaft des Positionierstiftes aufgesteckt. Der Positionierstift kann dabei durch ein Montagewerkzeug mit einem Spreizmechanismus nach dem Spannfutterprinzip gebildet sein. Dadurch ist eine sehr genaue Ausrichtung und Positionierung auch in einem automatisierten Verfahren möglich.
  • Ferner kann die Positionierhilfe eine Justiermöglichkeit umfassen, welche eine Einstellung der Ausrichtung der Statorstege ermöglicht. Dadurch kann z. B. das Radialspiel in dem Radiallager zwischen den Statorstegen und dem Rotor eingestellt werden, so dass im Idealfall die bisher erforderlichen Dichtleisten entfallen können. Bei einer entsprechend genauen Justiermöglichkeit wird es dabei sogar ermöglicht, den Einfluss der Herstelltoleranzen auf die innere Leckage am Radiallager nahezu vollständig zu eliminieren. Ferner kann durch die Justiermöglichkeit auch die relative Ausrichtung des Stators zu dem Rotor bzw. des Rotors zu einem den Stator verschließenden Deckel verändert werden, wodurch die Neutralstellung des Rotors zu dem Stator verändert werden kann. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, da die Verriegelungseinrichtung der Mittenverriegelung für eine funktionssichere Verriegelung mit einem Spiel in der gegenüberliegenden Verriegelungskontur verriegeln sollte, welches durch die Justiermöglichkeit eingestellt werden kann.
  • Die Justiermöglichkeit kann z. B. durch eine Bohrung in dem Stator und/oder eine Bohrung in einem den Stator verschließenden Deckel mit einem ersten Durchmesser und eine Bohrung in dem Statorsteg mit einem zweiten Durchmesser gebildet sein, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist. Durch den größeren Durchmesser der Bohrung in dem Stator und/oder in dem Deckel können die Statorstege geringfügig verschwenkt und/oder verschoben werden. Nach dem Ausrichten und dem Einstellen der Position der Statorstege werden diese abschließend befestigt, indem sie z. B. über Befestigungsschrauben zwischen dem Stator und einem den Stator verschließenden Deckel verspannt werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Stator und die Statorstege aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind. Die Statorstege können z. B. aus einem kostengünstigeren Sintermaterial mit einer kleineren Porosität als der Stator hergestellt werden. Ferner können der Stator und die Statorstege sowohl aus metallischen als auch aus nichtmetallischen Werkstoffen hergestellt werden, wobei die Ausbildung beider Teile als separate Einzelteile die gezielte Auswahl der Werkstoffe hinsichtlich der Herstellungsverfahren und der an die Einzelteile gestellten Aufgaben ermöglicht.
  • Alternativ können der Stator und die Statorstege aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein, so dass sie identische Materialeigenschaften, wie z. B. Wärmeausdehnungskoeffizienten oder Festigkeiten, aufweisen. Dadurch können Nachteile, wie z. B. Wärmespannungen oder unterschiedliche Verschleißerscheinungen, vermieden werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Statorsteg wenigstens eine Nut zur Aufnahme einer Dichtleiste vorgesehen ist. Die Nut kann z. B. am Innenradius als auch am Außenradius vorgesehen sein, so dass die darin angeordnete Dichtleiste dichtend an der gegenüberliegenden Wandung des Stators oder des Rotors anliegt. Die Dichtleiste kann dabei federnd ausgebildet sein, so dass sie auch geringfügige Relativbewegungen ausgleichen kann, ohne dabei die Dichtwirkung zu verlieren.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass im Übergangsbereich zwischen einer Grundfläche und einer radialen Außenwand des Stators ein Hinterschnitt vorgesehen ist. Durch den Hinterschnitt kann sichergestellt werden, dass die Statorstege mit einer größtmöglichen Dichtfläche an der Grundfläche und/oder der Außenwandung des Stators dichtend anliegen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 einen Nockenwellenversteller nach dem Stand der Technik mit einstückig an den Stator angeformten Statorstegen;
  • 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers in Schnittrichtung A-A der 3;
  • 3 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers mit der Schnittebene A-A;
  • 4 eine Schnittdarstellung des Nockenwellenverstellers in Schnittrichtung B-B der 5;
  • 5 eine Schnittdarstellung des Nockenwellenverstellers senkrecht zu der Drehachse des Rotors mit der Schnittebene B-B;
  • 6 eine Schnittdarstellung des Nockenwellenverstellers mit eingeführten Positionierstiften;
  • 7 eine Draufsicht auf den Stator mit eingelegten Statorstegen;
  • 8 einen Statorsteg in einer ersten Schrägansicht;
  • 9 einen Statorsteg in einer zweiten Schrägansicht; und
  • 10 einen Ausschnitt eines Stators mit einem Hinterschnitt.
  • In der 1 ist ein Ausschnitt eines Nockenwellenverstellers einer Brennkraftmaschine nach dem Stand der Technik zu erkennen, bei dem ein von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbarer Stator 1 und ein drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbarer Rotor 3 vorgesehen ist. Zwischen dem Rotor 3 und dem Stator 1 ist ein Ringraum vorhanden, welcher durch mehrere Statorstege 2 in Arbeitskammern 5 unterteilt ist, die wiederum durch an dem Rotor 3 angeordnete Flügel 9 in entgegengesetzt wirkende Druckräume 6 und 7 unterteilt werden. In dem Rotor 3 sind ferner Druckmittelkanäle 11 vorgesehen, welche in die Druckräume 6 und 7 münden und an eine externe Druckmittelversorgung anschließbar sind. Die Statorstege 2 erstrecken sich bis zum Rotor 3 hin und bilden gleichzeitig das Radiallager für den Rotor 3. Die Flügel 9 wiederum erstrecken sich bis zu der radial inneren Wandung 4 des Stators 1 und dichten dadurch die Druckräume 6 und 7 ab. Die Statorstege 2 sind hier einstückig an den Stator 1 angeformt, so dass die Grundfläche des Stators 1 für eine ausreichend genaue Oberfläche gefräst werden muss und bearbeitungsbedingt an den Übergängen zwischen den Statorstegen 2 und dem Stator 1 nicht zu vermeidende Radien 8 vorhanden sind. Diese Radien 8 haben eine unerwünschte innere Leckage zur Folge, welche die Verstellgenauigkeit und die Verstellgeschwindigkeit nachteilig beeinflussen.
  • Damit der Rotor 3 funktionssicher in die Endanschlagsstellung drehen kann, sind ferner an den Statorstegen 2 Hinterschnitte vorgesehen, welche hier anhand des verbleibenden Druckraumes 6 in der dargestellten Endanschlagsstellung zu erkennen sind. Sofern keine Radien 8 und nur möglichst geringe Hinterschnitte vorgesehen sein sollen, müssen die Flächen sehr aufwendig mit möglichst kleinen Radien 8 in den Übergängen bearbeitet werden, wodurch die Kosten für die Herstellung des Nockenwellenverstellers erheblich erhöht werden.
  • Um dieses Problem zu vermeiden, können die Statorstege 2 als separate Einzelteile ausgeführt werden und mittels Befestigungsschrauben 12 an dem Stator 1 befestigt werden, wie in der 2 bis 9 zu erkennen ist. Im Übrigen ist die Funktionsweise des Nockenwellenverstellers unverändert. Die Statorstege 2 weisen zwei durchgehende Bohrungen 15 und 16, eine seitliche Nut 23 und einen seitlich vorstehende Vorsprung 24 auf.
  • Der Zusammenbau des Nockenwellenverstellers erfolgt in einem ersten Schritt dadurch, dass die Statorstege 2 unter Verwendung einer Positionierhilfe in einer definierten Ausrichtung und Position in den topfförmigen Stator 1 eingelegt werden. Die Positionierhilfe umfasst dabei jeweils einen Positionierstift 17, welcher in eine Bohrung 18 des Stators 1 eingeführt wird. Der Statorsteg 2 wird dann mit der Bohrung 16 auf das durch die Bohrung 18 hindurchragende Ende des Positionierstiftes 17 aufgesteckt. Die Positionierstifte 17 geben dadurch die Position der Statorstege 2 vor. Beim Aufstecken der Statorstege 2 werden diese so ausgerichtet, dass sie mit einer Dichtfläche 20 an der Wandung 4 des Stators 1 bzw. der Arbeitskammern 5 dichtend anliegen, wobei die Statorstege 2 aufgrund der Formgebung der Dichtfläche 20 und der Wandung 4 in ausschließlich einer Ausrichtung vollständig auf den Schaft des Positionierstiftes 17 aufgeschoben werden können. Die Dichtfläche 20 bildet aufgrund ihrer Formgebung praktisch eine formcodierte Fläche, welche durch ihren Verlauf die Winkelausrichtung der Statorstege 2 an dem Stator 1 definiert. Aufgrund der Positionierung und der Ausrichtung der Statorstege 2 befinden sie sich anschließend in einer Position, in der die Bohrung 15 für die Befestigungsschraube 12 mit einer Gewindebohrung 32 in dem Stator 1 fluchtet. Anschließend wird der Deckel 30 aufgesetzt und mit den Befestigungsschrauben 12 verschraubt. Der Stator 1 bildet dann anschließend zusammen mit den Statorstegen 2 und dem Deckel 30 einen drehfesten Verbund.
  • Die Bohrung 18 in dem Stator 1 weist einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser der Bohrung 16 in dem Statorsteg 2 ist, so dass der Statorsteg 2 mit dem eingeführten Positionierstift 17 geringfügig um die Befestigungsschraube 12 gegenüber dem Stator 1 verschwenkt und/oder zu dem Stator 1 verschoben werden kann, wodurch wiederum das Radialspiel zwischen dem Statorsteg 2 und der Radiallagerfläche 32 eingestellt werden kann. Diese Einstellung der Statorstege 2 kann z. B. dadurch vereinfacht werden, indem die Positionierstifte 17 durch ein Spreizwerkzeug nach dem Spannfutterprinzip gebildet sind, so dass die beiden Bohrungen 16 und 18 nicht vollständig fluchtend ausgerichtet sein müssen und erst durch Einführen des Spreizwerkzeugs und Spreizen des Werkzeuges zueinander ausgerichtet werden. Durch das Spreizen des Werkzeuges kann auch eine kontinuierliche Verschiebung oder Verdrehung der Statorstege 2 bewirkt werden, wodurch das Radialspiel eingestellt werden kann, dies kann sowohl nach dem Einführen der Befestigungsschraube 12 als auch vor dem Einführen der Befestigungsschraube vorgenommen werden.
  • Im Idealfall könnte durch die Einstellbarkeit des Radialspiels die in der Nut 23 vorhandene Dichtleiste 19 entfallen, mit der der Statorsteg 2 dichtend an der Radiallagerfläche 32 anliegt. Ferner weist der Rotor 3 eine Mittenverriegelung in Form eines in dem Flügel 10 angeordneten federbelasteten Verrieglungsstiftes 31 auf, welcher in der Neutralstellung des Rotors 3 in einer nicht dargestellten Verriegelungsausnehmung in dem Deckel 30 oder in dem Stator 1 verriegelt. Der Rotor 3 muss dazu so zu dem Stator 1 und/oder zu dem Deckel 30 ausgerichtet sein, dass der Verriegelungsstift 31 in der verriegelten Neutralstellung in beide Drehrichtungen mit einem geringfügigen Spiel in die Verriegelungsausnehmung eingreift. Damit dieses Spiel eingestellt werden kann, kann es sinnvoll sein, auch die Durchgangsbohrungen in dem Deckel 30, durch die die Befestigungsschrauben 12 hindurchgeführt sind, mit einen größeren Durchmesser als der Schaft der Befestigungsschrauben 12 auszuführen, damit der Stator 1 mit den Statorstegen 2 gegenüber dem Deckel 30 geringfügig verdreht und/oder verschoben werden kann. Dadurch kann praktisch der Verrieglungsstift 31 gegenüber der Verrieglungsausnehmung geringfügig verdreht werden, bis der Verriegelungsstift 31 in der verriegelten Neutralstellung des Rotors 3 in etwa mittig in die Verriegelungsausnehmung in dem Deckel 30 eingreift. Diese Einstellung kann praktischerweise auch unter Zuhilfenahme der Positionierstifte 17 erfolgen. Ferner kann die Stellung des Rotors 3 in der Endanschlagstellung gegenüber dem Stator 1 eingestellt werden, indem die Statorstege 2 geringfügig verdreht werden und dadurch die relative Lage der Vorsprünge 24 bzw. der Anschläge es Rotors 3 verändert wird.
  • Aufgrund der vorzusehenden Mittenverriegelung weisen die Flügel 9 und 10 des Rotors 3 erkennbar eine unterschiedliche Formgebung auf. Der Flügel 9 weist gerade, radial gerichtete Seitenflächen auf, während der Flügel 10 unebene bzw. gekrümmte Seitenflächen aufweist. Daher sind die Seitenflächen 26 und 27 der Statorstege 2 ebenfalls ungleich ausgebildet, d. h. die dem Flügel 9 zugewandte Seitenfläche 27 ist ebenfalls gerade und eben ausgebildet, während die andere Seitenfläche 26 ebenfalls uneben bzw. gekrümmt ausgebildet ist. An der gekrümmten Seitenfläche 26 ist ferner ein vorstehender Vorsprung 24 vorgesehen, welcher einen Anschlag zur Begrenzung des Drehwinkels des Rotors 3 zu dem Stator 1 bildet. Dabei sind in dem Stator 1 zwei Statorstege 2 mit an in Umfangsrichtung unterschiedlichen Seiten angeordneten Vorsprüngen 24 vorgesehen, welche den Drehwinkel des Rotors 3 gegenüber dem Stator 1 sowohl in Verstellrichtung „früh” als auch in Verstellrichtung „spät” begrenzen. An den Vorsprüngen 24 ist ferner an den seitlichen Flächen jeweils ein Versatz 22 vorgesehen, durch welchen ein seitlicher Spalt zwischen dem Statorsteg 2 und der seitlichen Wandung 4 des Stators 1 gebildet ist, welcher in der Anschlagstellung ein Überströmen des Druckmittels zwischen den durch die Vorsprünge 24 unterteilten Teilkammern 28 und 29 ermöglicht.
  • Aufgrund der Ausbildung der Statorstege 2 als separate Bauteile ist es möglich, die Grundfläche des Stators 1 kostengünstiger durch Drehen zu bearbeiten, während die Statorstege 2 selbst z. B. durch Doppeldiskusschleifen nachgearbeitet werden können. Dadurch können erheblich formgenauere Oberflächen bei geringeren Herstellkosten verwirklicht werden. In den Statorstegen 2 können ferner weitere Bohrungen und/oder Ausnehmungen zur Gewichtsreduzierung und/oder zum Unwuchtausgleich vorgesehen werden.
  • In der 10 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Nockenwellenverstellers mit einem Stator 1 zu erkennen, welcher in einem Übergangsbereich von einer Grundfläche 34 zu einer radialen Außenwandung 35 einen Hinterschnitt 13 aufweist, welcher einen Radius von maximal 1,0 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 0,9 mm, und eine maximale Tiefe von 0,15 mm aufweist. Der Hinterschnitt 13 kann ferner eine in einem Winkel von 20 Grad ausgerichtete Seitenfläche aufweisen. Durch den Hinterschnitt 13 kann sichergestellt werden, dass die Statorstege 2 immer dichtend an der Grundfläche 34 und der Außenwandung 35 anliegen, ohne dass dazu eine aufwendige besondere Bearbeitung der Flächen erforderlich ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Stator
    2
    Statorsteg
    3
    Rotor
    4
    Wandung
    5
    Arbeitskammer
    6
    Druckraum
    7
    Druckraum
    8
    Radius
    9
    Flügel
    10
    Flügel
    11
    Druckmittelleitung
    12
    Befestigungsschraube
    13
    Hinterschnitt
    14
    Radiallager
    15
    Bohrung
    16
    Bohrung
    17
    Positionierstift
    18
    Bohrung
    19
    Dichtfläche
    20
    Dichtfläche
    21
    Radius
    22
    Versatz
    23
    Nut
    24
    Vorsprung
    25
    Stirnfläche
    26
    Seitenfläche
    27
    Seitenfläche
    28
    Teilkammer
    29
    Teilkammer
    30
    Deckel
    31
    Verriegelungsstift
    32
    Radiallagerfläche
    33
    Gewindebohrung
    34
    Grundfläche
    35
    Außenwand
  • 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 10024760 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Nockenwellenversteller mit – einem von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine antreibbaren topfförmigen Stator (1), – einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbaren Rotor (3), – einem zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (3) angeordneten Ringraum, welcher durch wenigstens einen an dem Rotor (3) vorgesehenen Flügel (9, 10) in Arbeitskammern (7) unterteilt ist, und – einer Mehrzahl von drehfest mit dem Stator (1) verbundenen, durch separate Einzelteile gebildete Statorstege (2), welche in die Arbeitskammern (7) hineinragen und die Arbeitskammern (7) in paarweise entgegengerichtet wirkende Druckräume (6, 7) unterteilen und in einer definierten Winkelausrichtung und Position an dem Stator (1) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass – die Statorstege (2) jeweils eine formcodierte Fläche aufweisen, mit der die Statorstege (2) an einer Wandung (4) des Stators (1) der Arbeitskammer (7) anliegen, wobei die formcodierte Fläche in der Anlage an der Wandung (4) durch ihren Verlauf die Winkelausrichtung des Statorsteges (2) zu dem Stator (1) definiert, und dass – an dem Stator (1) und/oder an den Statorstegen (2) eine von der Befestigung unabhängige Positionierhilfe vorgesehen ist, mittels derer die Statorstege (2) in einer vordefinierten Position an dem Stator (1) positionierbar sind.
  2. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – mehrere Flügel (9, 10) vorgesehen sind, und die Flügel (9, 10) eine unterschiedliche Formgebung aufweisen, und – die den Flügeln (9, 10) zugewandten Seitenflächen (26, 27) der Statorstege (2) unterschiedlich geformt sind.
  3. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens einer der Statorstege (2) einen vorstehenden Vorsprung (24) aufweist, mit welchem der Statorsteg (2) zur Begrenzung des Drehwinkels zwischen dem Rotor (3) und dem Stator (1) zur Anlage an dem Flügel (9, 10) gelangt.
  4. Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Vorsprung (24) eine derartige Formgebung aufweist, dass zwischen dem Vorsprung (24) und einer der Wandungen (4) des Arbeitsraumes (7) ein Spalt vorhanden ist, und/oder dass – in dem Vorsprung (24) eine Überströmöffnung vorgesehen ist.
  5. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Positionierhilfe durch jeweils eine Bohrung (18) in dem Stator (1) und eine Bohrung (16) in einem Statorsteg (2) und einen in der fluchtenden Anordnung der Bohrungen (16, 18) in die Bohrungen (16, 18) einführbaren Positionierstift (17) gebildet ist.
  6. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Positionierhilfe eine Justiermöglichkeit umfasst.
  7. Nockenwellenversteller nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Justiermöglichkeit durch eine Bohrung (18) in dem Stator (1) und/oder eine Bohrung in einem den Stator (1) verschließenden Deckel (30) mit einem ersten Durchmesser und eine Bohrung (16) in dem Statorsteg (2) mit einem zweiten Durchmesser gebildet ist, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist.
  8. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass – der Stator (1) und die Statorstege (2) aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.
  9. Nockenwellenversteller nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der Stator (1) und die Statorstege (2) aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind.
  10. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – an dem Statorsteg (2) wenigstens eine Nut zur Aufnahme einer Dichtleiste vorgesehen ist.
  11. Nockenwellenversteller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – im Übergangsbereich zwischen einer Grundfläche (33) und einer radialen Außenwand (34) des Stators (1) ein Hinterschnitt (13) vorgesehen ist.
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