DE102013209053B4 - Nockenwellenversteller mit einer Federaufnahme und einer Rückstellfeder - Google Patents

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Abstract

Nockenwellenversteller (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Stator und einem abtriebsseitigen Rotor (2), der zum Erreichen einer Verstellung einer drehfest an ihm anbringbaren Nockenwelle drehbar im Stator gelagert ist, sowie einer Federaufnahme (3), die an einer Stirnseite (4) des Rotors (2) angeordnet ist, wobei die Federaufnahme (3) mittels eines Federelementes (5) relativ zum Stator in Drehrichtung vorspannbar und an einem rotorseitigen Bauteil in einer Haltestellung axial gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) so mit der Federaufnahme (3) zusammenwirkt, dass die Federaufnahme (3) mittels der Vorspannkraft des Federelementes (5) in die Haltestellung eingedreht ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Stator und einem abtriebsseitigen Rotor, der zum Erreichen einer Verstellung einer drehfest an ihm anbringbaren Nockenwelle drehbar im Stator gelagert ist, sowie einer Federaufnahme, die an einer Stirnseite des Rotors angeordnet ist, wobei die Federaufnahme mittels eines Federelementes, wie einer Rückstellfeder, relativ zum Stator in Drehrichtung vorspannbar und an einem rotorseitigen Bauteil in einer Haltestellung axial gehalten ist.
  • Nockenwellenversteller werden in Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren, zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb ausgebildet sein.
  • Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden der antriebsseitig angeordnete und mit einem Antriebsrad verbindbare Stator, der auch als Gehäuse ausgestaltet sein kann, sowie der abtriebsseitig angeordnete und mit einer Nockenwelle verbindbare Rotor ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkender Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Der Stator und der Rotor sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzelner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Rotor erzeugt. Die zwischen dem Stator und dem Rotor rotativ wirkende Feder drängt den Stator gegenüber dem Rotor in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.
  • Eine bevorzugte Bauart des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen als Gehäuse ausgebildeten Stator, den Rotor und ein mit dem Stator drehfest verbindbares oder einteilig mit diesem ausgebildetes Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als „gesteckte Flügel“ in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet.
  • Für eine exakte Steuerzeitenregelung ist es bei diesen Nockenwellenverstellersystemen wichtig eine möglichst direkte und präzise Anbindung der die Vorspannung zwischen dem Stator und dem Rotor bewirkenden Vorspannmechanik zu gewährleisten. Um die für den jeweiligen Lastbereich beabsichtigte Drehverstellung der üblicherweise als Federelement ausgestalteten Vorspannmechanik um einen festen Winkelwert dauerhaft zu erzielen, werden an die Anbindung der Vorspannmechanismen an dem Stator und an der Federaufnahme, aber auch an die Anbindung zwischen der Federaufnahme und dem Rotor hohe Ansprüche gestellt.
  • Bekannter Stand der Technik offenbart unterschiedliche Federanbindungen, z.B. über Stifte im Rotor oder in der Federaufnahme, bei denen das Federelement/ die Feder noch zusätzlich über weitere Elemente (Federdeckel, Spannstifte, etc.) gegen axiales Abspringen gesichert werden muss.
  • Aus der WO 2009/027167 A1 ist eine Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die als solche dazu dient die Phasenlage des Ventilbetätigungsabschnitts eines Ventiltriebs, insbesondere einer Nockenwelle, gegenüber einem im Leistungsfluss vorgelagerten Antriebsstrangabschnitt zu verstehen. Um die Umfangspositionen zwischen der Federaufnahme und dem Rotor in einem möglichst engen Toleranzbereich, in einer unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaften Weise, zuverlässig einzuhalten schlägt die WO 2009/027167 A1 vor eine klinkenartige Verankerungsstruktur zwischen der Federaufnahme und dem Rotor auszubilden, um diese beiden Bauteile zu Beginn der Montage in axialer Richtung miteinander zu verschnappen.
  • Auch die DE 10 2011 082 590 A1 beschäftigt sich mit einer axialen Sicherung der Federaufnahme. Die DE 10 2011 082 590 A1 offenbart einen Nockenwellenversteller, dessen Federaufnahme für eine Fixierung in axialer Richtung radiale Laschen aufweist, die in einer Nut eines gehäuseseitigen Deckelelementes eingreifen und weiterhin, zur Festlegung der Winkellage zwischen der Federaufnahme und der Nockenwelle, Orientierungsmittel aufweist. Zur Aufnahme der Orientierungsmittel sowie der Laschen weist die Federaufnahme ein separates scheibenförmiges Adapterteil auf, wobei die Orientierungsmittel in Form von Erhebungen in das Adapterteil eingedrückt und die radialen Laschen ausgestanzt werden. Das Adapterteil ist an einem Triggerrad in einem separaten Schritt zur Bildung der Federaufnahme zu befestigen. Diese Ausgestaltung eines Nockenwellenverstellers hat den Nachteil, dass die verwendete Federaufnahme relativ aufwändig herzustellen ist. Separate Stanz- und Prägearbeitsschritte an dem Adapterteil sind durchzuführen, bevor das Adapterteil in einem weiteren Arbeitsschritt mit dem Triggerrad verbunden wird. Zudem ist die Handhabung der Federaufnahme bei der Montage durch das Adapterteil erschwert. Insbesondere bei der Montage des, den Stator relativ zum Rotor vorspannenden Federelementes auf der Federaufnahme ist erhöhte Vorsicht geboten. Aufgrund der radialen Laschen an dem Adapterteil können die üblicherweise schneckenförmig ausgestalteten Federelemente nicht einfach auf die Federaufnahme in axialer Richtung aufgeschoben werden. Das Federelement ist geschickt und aufwändig über diese radialen Laschen drüberzuhebeln, was den Montageaufwand ungünstig beeinflusst. Dabei kann es unter Umständen gar vorkommen, dass das Federelement unbeabsichtigt verbogen oder beschädigt wird, was wiederum negativen Einfluss auf die Lebensdauer des Nockenwellenverstellers haben kann. Wird das Federelement, alternativ dazu, vor dem Verbinden des Adapterteiles mit dem Triggerrad auf das Triggerrad aufgebracht, ist auch in diesem Fall der Montageaufwand relativ hoch, da während des Verbindens des Triggerrades mit dem Adapterteil verstärkte Vorsichtsmaßnahmen zu treffen sind, damit das Federelement sich nicht erneut vom Triggerrad löst. Auch in einem montierten Zustand des Nockenwellenverstellers, in dem die Federaufnahme mit dem Deckelelement verbunden ist, kann es insbesondere beim Transport der Nockenwellenversteller, wie dem Transport zum Endmontageort, an dem der Nockenwellenversteller fest mit einer Nockenwelle einer Verbrennungskraftmaschine montiert wird, aufgrund der Belastungen während des Transportes zum Lösen der Verbindung zwischen Deckelelement und Federaufnahme kommen. Zudem ist relevanter Stand der Technik aus der DE 10 2010 015 175 A1 und der DE 10 2010 015 176 A1 bekannt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Verliersicherung für eine Federaufnahme eines Nockenwellenverstellers zur Verfügung zu stellen, die auch starken Transporteinflüssen standhält. Weiterhin sollen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Mehraufwand bei der Herstellung und Mehrkosten durch zusätzliche Bauteile sollen vermieden werden und deren Montage/ Demontage vereinfacht werden. Die bekannten Federanbindungssysteme an Nockenwellenverstellern sollen vereinfacht werden, um die Systemkosten zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Federelement so mit der Federaufnahme zusammenwirkt, dass die Federaufnahme mittels der Vorspannkraft des Federelementes in die Haltestellung eingedreht ist.
  • Durch dieses Eindrehen der Federaufnahme in die Haltestellung, in der die Federaufnahme axial gehalten ist, wird die mechanische Eigenschaft des Federelementes für die Lagesicherung der montierten Bauteile vorteilhaft ausgenutzt. Das Federelement bewirkt eine verliersichere Anbindung der Federaufnahme an dem rotorseitigen Bauteil, wie dem Rotor oder einem statorfesten Bauteil, z.B. einem Dichtungsdeckelelement. Das Federelement befindet sich in der Haltestellung stets in einem vorgespannten Zustand, weshalb erst einmal eine ausreichend hohe Gegenkraft in eine entgegengesetzte Verdrehrichtung der Federaufnahme aufgebracht werden müsste, um die Federaufnahme nach der Montage erneut aus der Haltestellung auszudrehen und in axialer Richtung aus dem rotorseitigen Bauteil hinauszuziehen bzw. von diesem zu lösen. Diese Vorspannkraft ist ausreichend hoch ausgeführt, wodurch die Federaufnahme auch bei hohen einwirkenden Kräften, wie während des Transportes, stets sicher am rotorseitigen Bauteil abgestützt ist. Somit ist beim Transport der Nockenwellenversteller eine zuverlässige Verliersicherung gewährleistet. Weiterhin kann durch diese Halterung eine kostengünstig herzustellende Verliersicherung hergestellt werden. Es müssen lediglich an der Federaufnahme und einem rotorseitigen Bauteil wenige Arbeitsschritte durchgeführt werden, um die Vorspanneinheit herzustellen.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Federaufnahme in der Haltestellung mittels zumindest einer ersten bajonettartigen Halterung zumindest in der axialen Richtung gehalten ist. Eine bajonettartige Halterung ist kostengünstig herzustellen, da es lediglich zweier Elemente bedarf, die in axialer Richtung aneinander vorbeigeschoben werden und anschließend hintereinander verschränkt werden. Auch ist eine solche bajonettartige Halterung optimal auf die üblicherweise verwendeten Federelemente, wie Spiralfedern, ausgerichtet, da diese Federelemente den bajonettartigen Verschluss gegen ein Öffnen absichern können.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, dass an der Federaufnahme ein erster Halteabschnitt der ersten Halterung ausgebildet ist, der einen, an einem statorfesten Bauteil oder an dem Rotor angeordneten, zweiten Halteabschnitt der ersten Halterung in axialer Richtung hintergreift. Dadurch ist die bajonettartige Halterung besonders einfach zu realisieren.
  • Vorzugsweise ist der erste Halteabschnitt der ersten Halterung auch als eine, in eine Mantelfläche der Federaufnahme eingebrachte erste Vertiefung, erste Nut, erstes Fenster oder erste Ausnehmung ausgeführt. Die Mantelfläche, auf die üblicherweise das Federelement, wie eine Spiralfeder, konzentrisch aufgeschoben wird, würde dann keine im Verschiebeweg des Federelementes befindliche Hindernisse aufweisen, über die das Federelement vor Erreichen der beabsichtigten Montierstellung drüber hinweg gehoben/ gehebelt werden müsste. Zudem sind Vertiefungen, Nute, Fenster oder Ausnehmungen in der Praxis kostengünstig herzustellen, wobei diese bspw. bei aus Blech hergestellten Federaufnahmen auf einfache Weise eingestanzt oder eingefräst werden könnten.
  • Wenn, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der zweite Halteabschnitt der ersten Halterung als ein mit dem statorfesten Bauteil verbundener erster Vorsprung ausgeführt ist, wobei der erste Vorsprung sich radial von einer inneren Umfangsfläche des statorfesten Bauteils nach innen erstreckt, wäre eine einfach zu realisierende männliche Gegenkontur des Bajonettverschlusses realisierbar, die mit einer weiblichen Kontur, wie der Vertiefung, der Nut, dem Fenster oder der Ausnehmung der Federaufnahme zusammenwirken könnte. Wenn bspw. dieses statorfeste Bauteil ein mit dem Stator verbundener Dichtungsdeckel wäre, könnte man diesen auf einfache Weise aus einem Stanzblech in wenigen Arbeitsschritten herstellen.
  • Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Rotor eine Anschlagsnase aufweist, gegen die in Umfangsrichtung des Rotors ein mit der Federaufnahme verbundener Anschlagsvorsprung zur Verdrehsicherung angebracht oder angedrückt ist, und/oder die Anschlagsnase eine durch die Vorspannung des Federelementes hervorgerufene Umdrehung der Federaufnahme begrenzt. Dadurch wäre ein definierter Anschlag zur Verfügung gestellt, der die Federaufnahme an einer definierten Position gegen die Vorspannkraft der Feder abstützt, wenn die Federaufnahme in die Haltestellung eingedreht ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch realisierbar, dass die Federaufnahme in der Haltestellung mittels zumindest einer weiteren, zweiten bajonettartigen Halterung axial gehalten ist, welche zweite Halterung in Umfangsrichtung zur ersten Halterung um einen Winkel größer 120° und kleiner 180°, vorzugsweise um 170° versetzt, angeordnet ist. Durch die zweite Halterung würde man dann an einem zusätzlichen Punkt am Umfang des Nockenwellenverstellers eine zusätzliche Abstützung zwischen Federaufnahme und rotorseitigem Bauteil erzielen können. Dadurch würde sich dann wiederum die Gefahr eines Verkippens der Federaufnahme relativ zum rotorseitigen Bauteil, wie dem statorfesten Bauteil oder dem Rotor, reduzieren lassen. Um den speziellen Winkelversatz um 170° wäre weiterhin eine hilfreiche Montageunterstützung umgesetzt. Bei diesem Winkel ist die bajonettartige Halterung gemäß Poka Yoke ausgeführt, was gewährleistet, dass die Bauteile - Federaufnahme sowie rotorseitges Bauteil - in der vom Konstrukteur beabsichtigten Stellung zueinander positioniert und montiert werden.
  • Von Vorteil ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn an der Federaufnahme ein erster Halteabschnitt der zweiten Halterung ausgebildet ist, der einen zweiten, an einem statorfesten Bauteil oder einem Rotor angeordneten Halteabschnitt der zweiten Halterung in axialer Richtung hintergreift, und/oder der erste Halteabschnitt der zweiten Halterung als eine in eine Mantelfläche der Federaufnahme eingebrachte, zweite Vertiefung ausgeführt ist und/oder der zweite Halteabschnitt der zweiten Halterung als ein mit dem statorfesten Bauteil verbundener zweiter Vorsprung ausgeführt ist, wobei der zweite Vorsprung sich radial von einer inneren Umfangsfläche des statorfesten Bauteils nach innen erstreckt. So wäre auch die zweite Halterung in optimaler Weise für einen Einsatz als Bajonettverschluss ausgestaltet und kostengünstig herstellbar.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die erste und zweite Vertiefung je eine an sie in einer Umfangsrichtung anschließende, in radialer Richtung verlaufende erste Seitenflanke aufweisen, wobei die erste Seitenflanke der ersten Vertiefung in Umfangsrichtung der Federaufnahme zu der ersten Seitenflanke der zweiten Vertiefung, bzgl. der Drehachse, um die die Federaufnahme drehbar gelagert ist, um einen Winkel größer 120° und kleiner 180° versetzt, vorzugsweise um 170° versetzt, angeordnet ist. So kann die montagesichere Ausgestaltung gemäß Poka Yoke auf einfache Weise umgesetzt werden, wobei bereits von außen für den Monteur sichtbar ist, durch die Lage der beiden Vertiefungen, wie die Federaufnahme gegenüber dem rotorseitigen Bauteil korrekt auszurichten ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Federaufnahme als Triggerrad ausgestaltet ist, das zum Zusammenwirken mit einem Sensor ausgelegt ist. Dadurch ist auf kostengünstige Weise eine bspw. im Wesentlichen topfförmig ausgestaltete Federaufnahme gleichzeitig als Aufnahme eines mit einem Sensor zusammenwirkenden Elementes einzusetzen, weshalb die Anzahl von Bauteilen zusätzlich reduziert wird.
  • In anderen Worten zusammengefasst ist durch die gegenständliche Erfindung ein Nockenwellenversteller realisiert, der eine alternative Anbindung und Sicherung einer Feder am Rotor zur Erzeugung eines erforderlichen (unterstützenden) Rückstellmomentes zur Verfügung stellt. Durch den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller ist es möglich, eine Vereinfachung / eine Weiterentwicklung der bestehenden Federanbindungskonzepte an die Nockenwellenversteller zur Reduzierung der Systemkosten zu realisieren. Die Federaufnahme und der Rotor werden dadurch modifiziert, indem zusätzliche Hinterschnitte geschaffen werden, die das Federelement / die Feder über die Federvorspannung kraft- / formschlüssig axial gegen ein Abspringen sichern (bajonettartiger Verschluss / Bajonettverschluss). Die Konstruktion ist im Wesentlichen gekennzeichnet durch die Federaufnahme, die vorzugsweise aus Blech hergestellt ist und Stege aufweist, an welchen beidseitig Hinterschnitte (innen bzw. außen) eingebracht sind. Entsprechende Nuten bzw. Nasen am Rotor zur Anbindung der Federaufnahme sind vorgesehen. Im Montagevorgang wird zunächst das Federelement, wie eine Spiralfeder, über einen Formschluss (z.B. Vierkant) an der Federaufnahme aufgenommen und durch Verdrehen der Federaufnahme vorgespannt. Über die Stege bzw. Ausnehmungen an der Federaufnahme wird die vorgespannte Baugruppe winkelorientiert (Poka Yoke) über die Nute bzw. Nasen in den Rotor gefügt und axial abgestreift. Die vorgespannte Feder verdreht die Federaufnahme mit den Stegen bzw. Ausnehmungen gegen die Nute bzw. Nasen und die umlaufende Ölnut am Rotor. Durch die Vorspannkraft der Feder wird die Feder über die jeweiligen Hinterschnitte im Rotor gehalten und die Feder somit gegen axiales Abspringen gesichert (Bajonettverwendung). Die Federaufnahme kann durch die beidseitig an den Stegen eingebrachten Hinterschnitte bzw. der gewählten Gegenkontur im Rotor universell für beide Drehrichtungen der Feder eingesetzt werden (Einlass-/ Auslassnockenwellenversteller).
  • Nachfolgend wird nun die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers in einer ersten Ausführungsform, wobei die Federaufnahme bereits mit dem Federelement verbunden ist sowie relativ zu einem statorfesten Bauteil vorgespannt ist, jedoch noch nicht rotorseitig axial eingeschoben ist,
    • 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers nach 1, welcher Schnitt als Längsschnitt entlang der Drehachse des Nockenwellenverstellers durchgeführt ist und detailliert eine erste Halterung zwischen der Federaufnahme und dem Rotor darstellt, wobei die Federaufnahme rotorseitig in den Rotor eingeschoben ist, aber noch nicht in die Haltestellung eingedreht ist.
    • 3 eine isometrische Darstellung des in den 1 und 2 dargestellten Nockenwellenverstellers, wobei die Federaufnahme in der Haltestellung gezeigt ist, in der das Federelement die Federaufnahme in Umfangsrichtung gegen den Rotor drückt,
    • 4 eine Darstellung eines Längsschnittes von dem in der 3 dargestellten Nockenwellenversteller, wobei detailliert die Lage der Federaufnahme in dem Rotor in der Haltestellung dargestellt ist,
    • 5 eine isometrische Darstellung der in dem Nockenwellenversteller nach 1 bis 4 verwendeten Federaufnahme, wobei eine im montierten Zustand dem Rotor zugewandte Seite der Federaufnahme sichtbar ist,
    • 6 einen Rotor in isometrischer Darstellung, der in dem Nockenwellenversteller nach den 1 bis 4 verbaut ist, wobei dieser Rotor von einer Seite dargestellt ist, die im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers der Federaufnahme zugewandt ist,
    • 7 eine isometrische Darstellung eines Zusammenbaus zwischen einer Federaufnahme und einem an einem statorfesten Bauteil gehaltenen Federelement, wobei der Federaufnahme-Federelement-Zusammenbau in dem Nockenwellenversteller nach den 1 bis 4 eingebaut ist,
    • 8 einen Nockenwellenversteller gemäß einer zweiten Ausführungsform, der in einem gemäß 2 durchgeführten Längsschnitt, in einem eingeschobenen Zustand der Federaufnahme, dargestellt ist, wobei die Federaufnahme in axialer Richtung in den Rotor eingeschoben ist, jedoch noch nicht mittels des Federelementes in Umfangsrichtung gegen den Rotor gedrückt ist,
    • 9 eine Schnittdarstellung gemäß 8, in der die Federaufnahme in der Haltestellung dargestellt ist, in der die Federaufnahme aufgrund der durch das Federelement wirkenden Federkraft in Umfangsrichtung gegen den Rotor gedrückt ist,
    • 10 eine isometrische Darstellung der in dem Nockenwellenversteller nach den 8 und 9 verwendeten Federaufnahme, die von der Seite dargestellt ist, die im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers dem Rotor zugewandt ist,
    • 11 eine Detailansicht der in den Rotor eingreifenden Kontur der Federaufnahme nach 10,
    • 12 eine isometrische Darstellung eines in dem Nockenwellenversteller nach den 8 und 9 montierten Rotors, der von der Seite dargestellt ist, die im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers der Federaufnahme zugewandt ist,
    • 13 eine Detailansicht des in 12 abgebildeten Rotors im Bereich der Drehachse,
    • 14 eine isometrische Ansicht einer Federaufnahme, die in einem Nockenwellenversteller gemäß einer weiteren, dritten Ausführungsform montierbar ist, wobei die Federaufnahme von einer Seite dargestellt ist, die im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers dem Rotor zugewandt ist,
    • 15 eine Seitenansicht der in 14 dargestellten Federaufnahme in einer Ebene parallel zur Drehachse des Nockenwellenverstellers, wobei zwei in die Federaufnahme eingearbeiteten Vertiefungen erkennbar sind,
    • 16 eine isometrische Darstellung eines in dem Ausführungsbeispiel verbauten Rotors, in dem auch die Federaufnahme aus 14 und 15 verbaut ist, wobei der Rotor von einer Seite dargestellt ist, die im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers der Federaufnahme zugewandt ist,
    • 17 eine isometrische Darstellung eines im montierten Zustand statorfest verbundenen Dichtungsdeckels, der in dem Nockenwellenversteller verbaut ist, in dem auch die in den 14 bis 16 dargestellte Federaufnahme und Rotor verbaut ist,
    • 18 eine alternative Ausführungsform zu dem in 17 dargestellten Dichtungsdeckel,
    • 19 eine Schnittdarstellung durch einen Nockenwellenversteller der dritten Ausführungsform, in der auch die in 14 bis 18 dargestellte Federaufnahme, der Rotor und der Dichtungsdeckel verbaut sind, wobei der Nockenwellenversteller in einem senkrecht zur Drehachse durchgeführten Querschnitt dargestellt ist, welcher Schnitt den eingeschobenen Zustand der Federaufnahme hinter dem Dichtungsdeckel sowie in dem Rotor darstellt,
    • 20 eine Schnittdarstellung gemäß 19, in der die Federaufnahme in der Haltestellung dargestellt ist und die durch das Federelement wirkende Vorspannkraft die Federaufnahme gegen den Rotor drückt, und
    • 21 eine isometrische Darstellung eines Nockenwellenverstellers gemäß den 19 und 20, in dem die Federaufnahme nochmals in der Haltestellung dargestellt ist, in der sie den Federdeckel hintergreift und in Umfangsrichtung an dem Rotor anliegt.
  • Die dargestellten Ausführungsformen sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Gleiche Bestandteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 1. Der Nockenwellenversteller 1 ist als Flügelzellenversteller ausgeführt. Der Nockenwellenversteller 1 ist für den Einsatz in Verbrennungskraftmaschinen optimiert. Er kann in unterschiedlichen Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden, um die Steuerzeiten der jeweiligen Verbrennungskraftmaschine zu steuern. Üblicherweise ist diese Verbrennungskraftmaschine als Diesel- oder Ottomotor ausgestaltet. Der Nockenwellenversteller 1 ist insbesondere in seiner Dimension so ausgelegt, dass er in die Verbrennungskraftmaschinen von Pkws und/oder Lkws einsetzbar ist.
  • Der Nockenwellenversteller 1 weist einen hier nicht weiter ausführlich dargestellten Stator und einen abtriebsseitigen Rotor 2 auf. Der Rotor 2 ist zum Erreichen einer Verstellung einer drehfest, hier nicht weiter dargestellten, an ihm anbringbaren Nockenwelle drehbar im Stator gelagert. Auch weist der Nockenwellenversteller 1 eine Federaufnahme 3 auf, welche Federaufnahme 3 an einer Stirnseite 4 / federaufnahmeseitigen Stirnseite 4 angeordnet ist, wobei die Federaufnahme 3 mittels eines Federelementes 5 relativ zum Stator in Drehrichtung vorspannbar ist.
  • Der Nockenwellenversteller 1 ist in 1 in einem Zustand dargestellt, in dem die Federaufnahme 3 noch nicht vollständig in axialer Richtung in den Rotor 2 eingeschoben ist. Die Federaufnahme 3 ist in diesem entkoppelten Zustand seitens ihrer dem Rotor zugewandten Anlagefläche 6 (5) von der Stirnseite 4 des Rotors 2 beabstandet.
  • Der Stator ist in diesem Ausführungsbeispiel größtenteils nicht näher dargestellt, da der Stator des Nockenwellenverstellers 1 in bekannter Weise gemäß einem Stator / Antriebselement des Standes der Technik der DE 10 2011 082 590 A1 ausgestaltet ist, welcher Stator in bekannter Weise um den Rotor 2, mehrere flügelzellenartige Druckkammern ausbildend, herum angeordnet ist und mit Antriebsmitteln der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Stator, Rotor 2 und Federaufnahme 3 sind konzentrisch um eine gemeinsame Drehachse 8 angeordnet, um die der Nockenwellenversteller 1 im Betrieb dreht und die vorzugsweise in einem motormontierten Zustand des Nockenwellenverstellers 1 koaxial zu einer Rotationsachse einer Nockenwelle ausgerichtet ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel nach 1 ist lediglich ein statorfester Haltebolzen 7 (nachfolgend ausführlich beschrieben) dargestellt, der statorseitig fest mit dem Stator verbunden ist und ein Ende des Federelementes 5 fest hält. Das Federelement 5 ist hier ebenfalls in bekannter Weise als spiralförmige Feder/ Spiralfeder 5 ausgeführt, die vorzugsweise aus einem Federstahl hergestellt ist, und neben einem ersten Ende, das mit dem Haltebolzen 7 verbunden ist, ein zweites Ende aufweist, das mit der Federaufnahme 3 verbunden ist.
  • Die Federaufnahme 3 ist besonders anschaulich in 5 dargestellt, welche 5 die Federaufnahme 3 seitens einer der in 1 zugewandten Anlagefläche 6 darstellt. Die Anlagefläche 6 ist um die Drehachse 8 herum ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen radial nach außen. An die der Drehachse 8 abgewandten, radial äußeren Seite der Anlagefläche 6 schließt eine im Wesentlichen sich in axialer Richtung erstreckende Mantelfläche 9 an. Am Umfang der Mantelfläche 9 ist das Federelement 5 im Bereich seines zweiten Endes durch einen Formschluss gehalten. Die der Drehachse 8 zugewandte Innenseite des Federelementes 5 ist dabei vorzugsweise so geometrisch ausgestaltet, dass die Innenseite direkt formschlüssig an der Mantelfläche gehalten ist. Die Mantelfläche 9 ist bezüglich Ihres Umfanges im Wesentlichen rechteckförmig / quadratisch verlaufend ausgeformt, um welchen Umfang das Federelement 5 in einem montierten Zustand des Federelementes 5 an der Federaufnahme 3 (7) anliegt. Die verdrehsichere Anbindung des zweiten Endes des Federelementes 5 erfolgt folglich durch die formschlüssige Anlage zwischen der der Drehachse 8 zugewandten Innenseite des Federelementes 5 entlang dieser vierkantigen Anlagefläche / Mantelfläche 9 der Federaufnahme 3.
  • Wie in den 2 bis 4 besonders anschaulich dargestellt ist, wird die Federaufnahme 3 mittels eines bajonettartigen Haltesystems an dem Rotor 2 angebracht. Dafür sind zwei bajonettartige Halterungen 11 und 18 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Jede dieser Halterungen 11 und 18 setzt sich aus zwei miteinander zusammenwirkenden Halteabschnitten 10 und 12/ 22 und 23 zusammen, wovon ein erster Halteabschnitt 10/ 22 mit der Federaufnahme 3 verbunden ist und ein zweiter Halteabschnitt in dem Rotor 2 eingebracht ist. Der erste Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 ist seitens der Anlagefläche 6 der Federaufnahme 3 angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung von der Anlagefläche 6 weg. Dieser erste Halteabschnitt 10 ist dabei so ausgebildet, dass er einen zweiten, am Rotor 2 angeordneten Halteabschnitt 12 der ersten Halterung 11, im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers 1, in axialer Richtung hintergreift. Der erste Halteabschnitt 10 verläuft axial von der Anlagefläche 6 aus zu einer Seite hin, die der Mantelfläche 9 abgewandt ist.
  • Der erste Halteabschnitt 10 erstreckt sich im Wesentlichen T-förmig von der ersten Anlagefläche 6 weg. Der Mittelsteg/ Längssteg 20 des Ts ist hier an die Anlagefläche 6 angebunden und einteilig an diese angeformt, während der quer zu diesem Mittelsteg 20 verlaufende Quersteg 14 des Ts auf der Seite des Mittelsteges 20 angrenzt, die der Anlagefläche abgewandt ist. Der Mittelsteg 20 des Ts erstreckt sich in axialer Richtung bis an den Quersteg 14 hin, und weist sinngemäß eine radiale Breite auf, die kleiner ist als die radiale Breite des Quersteges 14, der sich von dem Mittelsteg 20 nach links und rechts wegerstreckt. Durch diesen Quersteg 14 sind somit zwischen ihm und der Anlagefläche 6 zwei Hinterschnitte 13 gebildet, die mit dem zweiten Halteabschnitt 12 des Rotors 2 zusammenwirken. Der erste Halteabschnitt 10 ist in seiner Breite in Umfangsrichtung verlaufend.
  • Die Hinterschnitte 13 des ersten Halteabschnittes sind im montierten Zustand (4), in einer Haltestellung mit einem korrespondierenden zweiten Halteabschnitt 12 in Verbindung gebracht bzw. von diesem beabstandet. Der zweite Halteabschnitt 12, wie bspw. in 6 gut zu erkennen ist, ist in einer Durchgangsbohrung des Rotors 2 angeordnet und als eine mit einer Öffnung 16 versehene Nut 15 ausgeformt. Die Nut 15 erstreckt sich entlang der Innenseite der Durchgangsbohrung, in Umfangsrichtung bzgl. der Drehachse 8. Die Nut 15 weist die Öffnung 16 auf, die in axialer Richtung, in Richtung der Federaufnahme 3, an die Nut 15 anschließt und die Nut 15 in axialer Richtung dem ersten Halteabschnitt 10 zugänglich macht. In die Öffnung 16 ist in dem eingeschobenen Zustand der Federaufnahme 3, gemäß 2, der erste Halteabschnitt 10 eingeschoben. In diesem Zustand, d.h. einer Stellung, in der die Federaufnahme 3 mittels ihrer Anlagefläche 6 an der Stirnseite 4 des Rotors 2 anliegt, ist der Quersteg 14 des ersten Halteabschnittes 10 in der Nut 15 befindlich, wobei der Hinterschnitt 13 axial auf Höhe der Öffnung 16 befindlich ist.
  • In der eingeschobenen Stellung wird die Federaufnahme 3 bei der Montage dann losgelassen, woraufhin sie sich aufgrund der Vorspannkraft des Federelementes 5 in Wirkrichtung des Federelementes 5 relativ zum Rotor 2 verdreht und in die Haltestellung gedrückt wird. In der Haltestellung berührt der Mittelsteg 20 mit einer Seite eine sich im Wesentlichen axial erstreckende Seitenflanke der Öffnung 16. Je nach Wirkung der Federkraft wird entweder der linke oder der rechte Hinterschnitt 13 gegen eine ihm gegenüberliegende Seitenflanke der Öffnung 16 gedrückt. Die Hinterschnitte 13 haben eine ausreichende axiale Länge, um die Seitenflanken der Öffnung 16 zwischen dem Quersteg 14 und der Anlagefläche 6 aufzunehmen.
  • Das Zusammenwirken zwischen diesem ersten Halteabschnitt 10 und dem zweiten Halteabschnitt 12 stellt die erste Halterung 11 dar. Die zweite Halterung 18 der Federaufnahme 3 ist in Umfangsrichtung versetzt zu der ersten Halterung 11 angeordnet. Somit weist die Federaufnahme 3 einen weiteren, ersten Halteabschnitt 17 auf, der entsprechend dem ersten Halteabschnitt der ersten Halterung 11 konstruiert ist und dieselbe Form und Anbindung an die Anlagefläche 6 aufweist. Der erste Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 ist vorzugsweise bzgl. des Umfangs nicht exakt dem ersten Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18 gegenüberliegend angeordnet, d.h. nicht exakt um 180° zu diesem um die Drehachse versetzt angeordnet, sondern vorzugsweise um einen Winkel kleiner 180° und größer 120°. Vorzugsweise soll dieser Versatzwinkel 170° betragen. Somit ist auch die erste Halterung 11 zu der zweiten Halterung 18 um genau diesen Winkelversatz versetzt angeordnet. Auch der erste Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18 hintergreift im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers 1, d.h. in der Haltestellung, einen gleich zum zweiten Halteabschnittes 12 der ersten Halterung 11 ausgeführten zweiten Halteabschnitt 19 der zweiten Halterung 18 in axialer Richtung. Beim Verdrehen durch die Federkraft/ Vorspannkraft des Federelementes 5 wird auch der zweite Halteabschnitt 19 der zweiten Halterung 18 mit dem ersten Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18 in Verbindung gebracht und somit in axialer Richtung hintergreifend verbunden.
  • Vorzugsweise ist die Nut 15 ein Teil der Nut eines Ölverteilungskanals des Nockenwellenverstellers 1.
  • Auch in 4 ist dieser eingreifende Zustand/die Haltestellung des ersten Halteabschnittes 10, 17 in dem zweiten Halteabschnitt 12, 19 veranschaulicht.
  • In den 8 bis 13 ist eine weitere, zu dem Nockenwellenversteller 1 der 1 bis 7 alternative Ausführungsform eines weiteren Nockenwellenverstellers 21 dargestellt. Der Nockenwellenversteller 21 ist größtenteils in gleicher Weise wie der Nockenwellenversteller 1 der 1 bis 7 ausgeführt. Der einzigen Unterschiede zwischen den Nockenwellenverstellern 1 und 21 ist lediglich die Ausgestaltung der ersten und zweiten Halterungen 11 und 18.
  • Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel, wie besonders anschaulich in den 8 und 9 dargestellt, ist weist die Federaufnahme 3, die mit dem Federelement 5 verbunden ist und ansonsten die gleiche geometrische Erstreckung hat, anstatt eines im Wesentlichen T-förmigen ersten Halteabschnittes 10, 17 zwei im Wesentlichen L-förmig ausgestaltete Halteabschnittsteile 22, 23. Der erste Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 weist zwei Halteabschnittsteile 22 und 23 auf und auch der erste Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18 weist zwei Halteabschnittsteile 22 und 23 auf. Der erste Halteabschnittsteil 22 und der zweite Halteabschnittsteil 23 erstrecken sich ebenfalls in axialer Richtung von der Anlagefläche 6 der Federaufnahme 3 weg. Sowohl der erste als auch der zweite Halteabschnitt 22 und 23 weisen die im Wesentlichen L-förmige Erstreckung auf, wobei der sich in axialer Richtung erstreckende Längssteg 20 des Ls unmittelbar an die Anlagefläche 6 angeformt ist und der quer zu dem Längssteg verlaufende Quersteg 14 des Ls an der der Anlagefläche 6 abgewandten Seite des Ls anschließt. Die beiden ersten und zweiten Halteabschnitte 22 und 23 erstrecken sich in ihrer Breite ebenfalls in Umfangsrichtung der Federaufnahme 3. Die beiden L-förmigen ersten und zweiten Halteabschnitte 22 und 23 sind entlang der Umfangsrichtung nicht gleich, sondern entgegengesetzt orientiert, d.h. dass der Quersteg 14 des ersten Halteabschnittsteiles 22 des ersten Halteabschnittes 10 sich zu dem anderen Quersteg 14 des zweiten Halteabschnittsteiles 23 des ersten Halteabschnittes 10 hin erstreckt und daher auch der Quersteg 14 des zweiten Halteabschnittsteiles 23 des zweiten Halteabschnittes 12 sich zu dem Quersteg 14 des ersten Halteabschnittsteiles 22 des zweiten Halteabschnittes 12 hin erstreckt. Dadurch sind die durch die L-förmigen Halteabschnittsteile 22 und 23 zwischen den Querstegen 14 und der Anlagefläche 6 gebildeten Hinterschnitte 13 einander zugewandt, während sie im ersten Ausführungsbeispiel noch voneinander abgewandt waren.
  • Zwischen diesen Hinterschnitten 13 wirken eine dieser beiden Halteabschnittsteile 22 und 23 mit einem zweiten Halteabschnitt 19 zusammen, welcher zweite Halteabschnitt 19 am Rotor 2 ausgeformt ist. Der Rotor 2 ist gemäß der zweiten Ausführungsform ebenfalls mit einer Nut 24 ausgeführt, die über zwei Öffnungen 25 und 26, d.h. einer ersten Öffnung 25 und einer zweiten Öffnung 26 in axialer Richtung die Nut 24 freilegen. Die Federaufnahme 3 wird dabei so im eingeschobenen Zustand in diese beiden Öffnungen in die Nut 24 eingeschoben, dass der erste Halteabschnittsteil 22 durch die erste Öffnung 25 axial in die Nut 24 ragt und der zweite Halteabschnittsteil 23 in die zweite Öffnung 26 in die Nut 24 ragt. Zwischen den Öffnungen 25 und 26 ist ein Vorsprung ausgebildet, der sich in axialer Richtung so erstreckt, dass er in die beiden Hinterschnitte 13 bei Verdrehung der Federaufnahme 3 eingeschoben werden kann. In 9 ist diese eingeschobene Stellung der Federaufnahme 3 mittels ihres ersten Halteabschnittes 10 in den zweiten Halteabschnitt 12 veranschaulicht. Der erste Halteabschnitt 10 und der zweite Halteabschnitt 12 sind gleich wie der erste Halteabschnitt 17 und der zweite Halteabschnitt 19 ausgebildet. Auch der erste Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18 weist die gleiche Form wie der erste Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 auf und ist ebenfalls um einen Winkel kleiner 180° und größer 120°, vorzugsweise 170° in Umfangsrichtung zu dem ersten Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 versetzt. Auch die 12 und 13 veranschaulichen nochmals die Nut 24 im Rotor 2, wobei die Nut 24 vorzugsweise entlang des gesamten Innenumfangs des Rotors 2 verläuft und zwei Öffnungen 25 und 26 aufweist, wobei die erste Öffnung 25 sowohl die erste Öffnung 25 für den ersten Halteabschnitt 10 darstellt als auch die erste Öffnung 25 für den zweiten Halteabschnitt 19. Auch die zweite Öffnung 26 ist gleichzeitig die zweite Öffnung 26 sowohl für die erste als auch die zweite Halterung 11 und 18.
  • In den 14 bis 21 ist eine dritte vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Die Anbindung der Federaufnahme 3 dieses weiteren Nockenwellenverstellers, nachfolgend mit Bezugszeichen 31 versehen, sowie die Ausgestaltung des Stators entspricht im Wesentlichen der Anbindung der Federaufnahme 3 der anderen beiden Ausführungsbeispiele und ist hier nicht weiter detailliert beschrieben.
  • Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind an der Federaufnahme 3 dieser dritten Ausführungsform jedoch keine in axialer Richtung von der Anlagefläche 6 zur Seite des Rotors 2 hin abstehende ersten und zweiten Halteabschnitte 10 und 17 verwendet. Diese Halteabschnitte 10 und 17 sind im dritten Ausführungsbeispiel als Ausbuchtungen 32 und 36 ausgeführt. Wie in den 14 und 15 dargestellt, ist eine erste Ausbuchtung 32 an der Mantelfläche 9 der Federaufnahme 3 angeformt, welche erste Ausbuchtung 32 sich in radialer Richtung nach außen von der Mantelfläche 32 erstreckt. Diese erste Ausbuchtung 32 ist in zwei Teile unterteilt, welche Teilung durch ein Fenster 33 / erstes Fenster 33 (erste Vertiefung, erste Ausnehmung, erste Nut) ausgestaltet ist. Dieses erste Fenster 33 erstreckt sich mit seiner Längsrichtung in Umfangsrichtung der Federaufnahme 3 und teilt die als erster Halteabschnitt 10 der ersten Halterung 11 ausgeführte erste Ausbuchtung 32 in zwei Teile. In Richtung der Anlagefläche 6 weist das erste Fenster 33 eine radiale Lasche 34/ erste radiale Lasche 34 auf. Diese erste radiale Lasche 34 erstreckt sich wie die erste Ausbuchtung 32 in radialer Richtung von der Mantelfläche 9 aus nach außen. An der der ersten radialen Lasche 34 gegenüberliegenden Seite der ersten Ausbuchtung 32 ist ein Federaufnahmebereich 35 ausgeführt, der die Innenseite des Federelementes 5 zumindest im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers 31 formschlüssig festhält.
  • Auch die zweite Ausbuchtung 36, die in Umfangsrichtung an der Mantelfläche 9 versetzt zu der ersten Ausbuchtung 32 angeordnet ist, ist gemäß dieser ersten Ausbuchtung 32 ausgeformt und weist ebenfalls ein Fenster 37, ein zweites Fenster 37 (zweite Vertiefung, zweite Ausnehmung, zweite Nut) auf. Somit ist auch zur Seite der Anlagefläche 6 hin an dieses zweite Fenster 37 anschließend eine radiale Lasche 38 / zweite radiale Lasche 38 ausgebildet, die sich ebenfalls in radialer Richtung von der Mantelfläche 9 aus erstreckt. Auch der Die zweite Ausbuchtung 36 bildet den ersten Halteabschnitt 17 der zweiten Halterung 18. An der der zweiten radialen Lasche 38 gegenüberliegenden Seite der ersten Ausbuchtung 32 ist auch ein Federaufnahmebereich 35 ausgeführt, der die Innenseite des Federelementes 5 zumindest im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers 31 formschlüssig festhält.
  • In 17 und in 18 ist weiterhin ein statorfest montierter Dichtungsdeckel 39 veranschaulicht, der im montierten Zustand des Nockenwellenverstellers 31 fest mit dem Stator verbunden ist und zur Seite der Drehachse 8 hin eine Durchgangsbohrung aufweist. An der Innenumfangsfläche dieser Durchgangsbohrung dieses Dichtungsdeckels 39 ist ein Vorsprung 40 an den Dichtungsdeckel 39 anschließend, der sich radial nach innen, in Richtung der Drehachse 8, erstreckt. Der Vorsprung 40, nachfolgend auch als erster Vorsprung 40 bezeichnet, ist Teil des zweiten Halteabschnittes 12 einer ersten Halterung 11. Im Weiteren weist der Dichtungsdeckel 39 noch einen zweiten Vorsprung 41 auf, der den zweiten Halteabschnitt 19 der zweiten Halterung 18 darstellt. Auch der zweite Vorsprung 41 ist radial nach innen verlaufend an die Innenumfangsfläche der Durchgangsbohrung des Dichtungsdeckels 39 angeformt. Der erste Vorsprung 40 und der zweite Vorsprung 41 können sich dabei zusammen fast um den gesamten Innenumfang des Dichtungsdeckels erstrecken, wie in 17 dargestellt ist. Alternativ dazu können sie auch nur kurz erstreckend sein und sich über nur einen kurzen Bereich des Innenumfangs in Umfangsrichtung erstrecken, wie es in 18 veranschaulicht ist.
  • In 19 ist veranschaulicht, wie die axiale Aufnahme der Federaufnahme 3, hier hinter dem Dichtungsdeckel 39, funktioniert. Die erste und zweite Ausbuchtung 32 und 36 werden so in axialer Richtung an den beiden Vorsprüngen 40 und 41 des zwischen Federaufnahme 3 und Rotor 2 platzierten Dichtungsdeckel 39 vorbei geschoben, dass die beiden radialen Laschen 34 und 38 im eingeschobenen Zustand, d.h. bei Kontakt der Anlagefläche 6 mit dem Dichtungsdeckel 39, den Dichtungsdeckel 39 zur Seite des Rotors 2 durchdringen. Die beiden radialen Laschen 34 und 38 sind im eingeschobenen Zustand in ihrer axialen Stellung in einer Stirnnut 42 des Rotors 2 platziert. In diesem eingeschobenen Zustand kann dann die Federaufnahme 3 losgelassen werden, wodurch sich die Federaufnahme relativ, gemäß 20 und 21 zum Dichtungsdeckel und dem Rotor 2 verdreht und somit die Haltestellung erzielt wird. In dieser Haltestellung des Nockenwellenverstellers 31 hintergreifen die beiden radialen Laschen 34 und 38 die Vorsprünge 40 und 41 des Dichtungsdeckels 39. Somit wird die Federaufnahme 3 in diesem montierten Zustand vor einem axialen Verschieben durch die Anlage der radialen Laschen 34 und 38 an den Vorsprüngen 40 und 41 gehindert.
  • In dieser montierten Stellung des Nockenwellenverstellers 31, in der die radialen Laschen 34 und 38 der Federaufnahme 3 die Vorsprünge 40 und 41 des Dichtungsdeckels 39 hintergreifen, liegt jede der radialen Laschen 34 und 38 jeweils an einer Anschlagsnase 43 und 44 am Rotor 2 an. Die erste Anschlagsnase 43 wirkt mit der ersten radialen Lasche 34 des ersten Halteabschnittes 10 der ersten Halterung 11 zusammen. Die erste Anschlagsnase 43 erstreckt sich derart von einer Außenseite des Rotors radial nach innen, bis in die Stirnnut 42 hinein, dass diese im Verdrehweg der radialen Laschen 34 und 38 angeordnet ist. Bei der im montierten Zustand durch die Vorspannkraft des Federelementes 5 wirkenden Vorspannung wird die erste Lasche 34 in Umfangsrichtung gegen die erste Anschlagsnase 43 gedrückt. Auch die zweite Anschlagsnase 44 erstreckt sich derart in radialer Richtung nach innen und ist in dem montierten Zustand mit der zweiten radialen Lasche 38 in Umfangsrichtung in Anlage. Daher wirkt auch die zweite Anschlagsnase 44 mit der zweiten radialen Lasche 38 des ersten Halteabschnittes 17 der zweiten Halterung 18 zusammen.
  • Im Weiteren sei noch erwähnt, dass zumindest die erste Ausbuchtung 32 von der zweiten Ausbuchtung 36 im gleichen Sinne wie die ersten Halteabschnitte der ersten und zweiten Halterung 11 und 18 der vorhergehenden Ausführungsbeispiele in Umfangsrichtung beabstandet sind. Vorzugsweise ist auch die erste Ausbuchtung 32 zu der zweiten Ausbuchtung 36 um einen Winkel größer 120° und kleiner 180°, vorzugsweise 170°, versetzt angeordnet. Dadurch sind zwei in einer Umfangsrichtung anschließende, in radialer Richtung verlaufende, erste Seitenflanken des ersten und zweiten Fensters 33 und 37, um einen Winkel größer 120° und kleiner 180°, vorzugsweise 170°, versetzt zueinander angeordnet.
  • Die Federaufnahme 3 der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele kann auch als Triggerrad ausgestaltet sein, wobei die Federaufnahme 3 dann ein mit einem Sensor zusammenwirkendes Element aufweist, welcher Sensor mit der Verstellposition der Federaufnahme 3 verknüpfte Signale erzeugt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Nockenwellenversteller
    2
    Rotor
    3
    Federaufnahme
    4
    Stirnseite /federaufnahmeseitige Stirnseite
    5
    Federelement/ Spiralfeder
    6
    Anlagefläche der Federaufnahme
    7
    Haltebolzen
    8
    Drehachse
    9
    Mantelfläche
    10
    erster Halteabschnitt der ersten Halterung
    11
    erste Halterung
    12
    zweiter Halteabschnitt der ersten Halterung
    13
    Hinterschnitt
    14
    Quersteg
    15
    Nut
    16
    Öffnung
    17
    erster Halteabschnitt der zweiten Halterung
    18
    zweite Halterung
    19
    zweiter Halteabschnitt der zweiten Halterung
    20
    Mittelsteg/ Längssteg
    21
    Nockenwellenversteller
    22
    erster Halteabschnittsteil
    23
    zweiter Halteabschnittsteil
    24
    Nut
    25
    erste Öffnung
    26
    zweite Öffnung
    31
    Nockenwellenversteller
    32
    erste Ausbuchtung
    33
    erstes Fenster, Vertiefung
    34
    erste radiale Lasche, Anschlagsvorsprung
    35
    Federaufnahmebereich
    36
    zweite Ausbuchtung
    37
    zweites Fenster, Vertiefung
    38
    zweite radiale Lasche
    39
    Dichtungsdeckel
    40
    erster Vorsprung
    41
    zweiter Vorsprung
    42
    Stirnnut
    43
    erste Anschlagsnase
    44
    zweite Anschlagsnase

Claims (10)

  1. Nockenwellenversteller (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Stator und einem abtriebsseitigen Rotor (2), der zum Erreichen einer Verstellung einer drehfest an ihm anbringbaren Nockenwelle drehbar im Stator gelagert ist, sowie einer Federaufnahme (3), die an einer Stirnseite (4) des Rotors (2) angeordnet ist, wobei die Federaufnahme (3) mittels eines Federelementes (5) relativ zum Stator in Drehrichtung vorspannbar und an einem rotorseitigen Bauteil in einer Haltestellung axial gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) so mit der Federaufnahme (3) zusammenwirkt, dass die Federaufnahme (3) mittels der Vorspannkraft des Federelementes (5) in die Haltestellung eingedreht ist.
  2. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahme (3) in der Haltestellung mittels zumindest einer ersten bajonettartigen Halterung (11) zumindest in der axialen Richtung gehalten ist.
  3. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Federaufnahme (3) ein erster Halteabschnitt (10) der ersten Halterung (11) ausgebildet ist, der einen, an einem statorfesten Bauteil oder an dem Rotor (2) angeordneten, zweiten Halteabschnitt (12) der ersten Halterung (11) in axialer Richtung hintergreift.
  4. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt (10) der ersten Halterung (11) als eine, in eine Mantelfläche (9) der Federaufnahme (3) eingebrachte, erste Vertiefung, Nut, Fenster oder Ausnehmung (33) ausgeführt ist.
  5. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halteabschnitt (12) der ersten Halterung (11) als ein mit dem statorfesten Bauteil verbundener erster Vorsprung (40) ausgeführt ist, wobei der erste Vorsprung (40) sich radial von einer inneren Umfangsfläche des statorfesten Bauteils nach innen erstreckt.
  6. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2) eine Anschlagsnase (43) aufweist, gegen die in Umfangsrichtung des Rotors (2) ein mit der Federaufnahme (3) verbundener Anschlagsvorsprung (34) zur Verdrehsicherung angebracht ist und/oder die Anschlagsnase (43) eine durch die Vorspannung des Federelementes (5) hervorgerufene Drehung der Federaufnahme (3) begrenzt.
  7. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahme (3) in der Haltestellung mittels zumindest einer weiteren, zweiten bajonettartigen Halterung (18) axial gehalten ist, welche zweite Halterung (18) in Umfangsrichtung zur ersten Halterung (11) um einen Winkel größer 120° und kleiner 180° versetzt, vorzugsweise um 170° versetzt, angeordnet ist.
  8. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Federaufnahme (3) ein erster Halteabschnitt (17) der zweiten Halterung (18) ausgebildet ist, der einen zweiten, an einem statorfesten Bauteil oder an dem Rotor (2) angeordneten Halteabschnitt (19) der zweiten Halterung (18) in axialer Richtung hintergreift, und/oder der erste Halteabschnitt (17) der zweiten Halterung (18) als eine, in eine Mantelfläche (9) der Federaufnahme (3) eingebrachte, zweite Vertiefung (37) ausgeführt ist und/ oder der zweite Halteabschnitt (19) der zweiten Halterung (18) als ein mit dem statorfesten Bauteil verbundener zweiter Vorsprung (41) ausgeführt ist, wobei der zweite Vorsprung (41) sich radial von einer inneren Umfangsfläche des statorfesten Bauteils nach innen erstreckt.
  9. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Vertiefung (33 und 37) je eine an sie in einer Umfangsrichtung anschließende, in radialer Richtung verlaufende, erste Seitenflanke aufweisen, wobei die erste Seitenflanke der ersten Vertiefung (33) in Umfangsrichtung der Federaufnahme (3) zu der ersten Seitenflanke der zweiten Vertiefung (37), bezüglich einer Drehachse (8), um die die Federaufnahme (3) drehbar gelagert ist, um einen Winkel größer als 120° und kleiner als 180° versetzt, vorzugsweise um 170° versetzt, angeordnet ist.
  10. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federaufnahme (3) als Triggerrad ausgestaltet ist, das zum Zusammenwirken mit einem Sensor ausgelegt ist.
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