DE102013212935B4 - Aktuator-Nockenwellenversteller-System für einen trockenen Riementrieb - Google Patents

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Abstract

Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) mit einem um eine Drehachse (11) drehbaren Nockenwellenversteller (2) des Flügelzellentyps, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil (3) vorhanden ist, und mit einem das Zentralventil (3) steuernden Verstellaktuator (4), wobei der Nockenwellenversteller (2) mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator (5) gelagerten Rotor (6) aufweist, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller (2) und einem zylinderkopffesten Gehäuse (7) des Verstellaktuators (4) ein über das Zentralventil (3) mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum (8) vorhanden ist, der über eine Dichtung (9) zwischen dem Nockenwellenversteller (2) und dem Verstellaktuator (4) zur Umgebung (10) hin abgedichtet ist, wobei die Dichtung (9) mit einem gehäusefesten Bauteil einerseits und mit einem statorfesten Deckelbauteil (25) andererseits in Anlage befindlich ist, wobeidie Dichtung (9) als Gleit- oder Schleifdichtung ausgebildet ist, wobeidie Dichtung (9) seitens des gehäusefesten Bauteils an einer Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes (23) des gehäusefesten Bauteils anliegt sowiedie Dichtung (9) seitens des statorfesten Deckelbauteils (25) an einer Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes (27) des statorfesten Deckelbauteils (25) anliegt,wobei das Gehäuse (7) des Verstellaktuators (4) mit zumindest einer Befestigungsschraube (21) mit einem zylinderkopffesten Bauteil (22) fest verbunden istunddas Ringelement (23) des gehäusefesten Bauteils aktuatorseitig angeordnet ist, wobeidas aktuatorseitige Ringelement (23) mit dem zylinderkopffesten Bauteil (22) verbunden und von diesem ausgebildet ist,undder Nockenwellenversteller (2) einen Leitflansch (41) aufweist, der mit einer zweiten Dichtung (46) dicht verbunden ist,unddas Nockenwellenverstellsystem (1) weiter ein zylindergehäusefest oder zugmitteltriebgehäusefest verbindbares Lagerungsbauteil (35) umfasst, welches zur radialen Lagerung einer Nockenwelle (13) ausgestaltet ist und an der dem Verstellaktuator (4) abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers (2) angeordnet ist, wobeidas Nockenwellenlager als ein Wälzlager (45) ausgebildet ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System mit einem Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil vorhanden ist, und mit einem das Zentralventil steuernden Verstellaktuator, wobei der Nockenwellenversteller mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes, etwa mit einem Riemen, angetrieben oder antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator gelagerten Rotor aufweist, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller und einem Gehäuse des Verstellaktuators ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden ist, der über eine Dichtung zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Verstellaktuator zur Umgebung hin abgedichtet ist, sowie einem Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem solchen Aktuator-Nockenwellenversteller-System, einer Nockenwelle, die zumindest im Betriebszustand mit dem Rotor des Nockenwellenverstellers verbunden ist, sowie einem trocken laufenden Zugmitteltrieb, wie einem Riementrieb, der zumindest im Betriebszustand den Stator des Nockenwellenverstellers antreibt.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ausführungen von Bausätzen umfassend einen Nockenwellenversteller / eine Nockenverstellanordnung / ein Nockenverstellsystem bekannt. Aus der WO 2003/ 085 238 A1 ist bspw. eine Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eine Einrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle, bekannt. Diese Vorrichtung / dieser Nockenwellenversteller umfasst folgende Merkmale: Die Vorrichtung ist am antriebseitigen Ende einer im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine gelagerten Nockenwelle angeordnet und im Wesentlichen als ein in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine steuerbarer hydraulischer Stellantrieb ausgebildet. Die Vorrichtung besteht aus einer mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung stehenden und axial von zwei Seitendeckeln begrenzten Antriebseinheit sowie aus einer drehfest mit der Nockenwelle verbundenen und in die Antriebseinheit eingesetzten Abtriebseinheit. Die Antriebseinheit der Vorrichtung wiederum steht mit der Abtriebseinheit der Vorrichtung über mindestens zwei innerhalb der Vorrichtung gebildete, wechselweise oder gleichzeitig mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbare Druckkammern in Kraftübertragungsverbindung. Die Druckbeaufschlagung der Druckkammern erfolgt unter ständigem Ausgleich externer Druckmittel-Leckagen und bewirkt eine Relativverdrehung oder eine hydraulische Einspannung der Abtriebseinheit gegenüber der Antriebseinheit der Vorrichtung. Zur Angleichung der Verstellgeschwindigkeiten der Vorrichtung in beide Verstellrichtungen sowie zum Erreichen einer für den Start der Brennkraftmaschine bevorzugten Stellung der Abtriebseinheit zur Antriebseinheit weist die Vorrichtung ein Federmittel auf. Das Federmittel ist wiederum als außerhalb der Vorrichtung vor einem der Seitendeckel der Antriebseinheit angeordneten Spiralfeder ausgebildet, die mit einem Ende an der Antriebseinheit sowie mit dem anderen Ende an der Abtriebseinheit befestigt ist. Die außerhalb der Vorrichtung angeordnete Spiralfeder ist durch Verkapselung mittels eines zusätzlichen Gehäuses in einem gemeinsamen mit dem angrenzenden Seitendeckel der Antriebseinheit gebildeten, geschlossenen Ringraum angeordnet. Der Ringraum ist beim Zusammenwirken mit den im Betrieb der Brennkraftmaschine auftretenden Zentrifugalkräften vollständig mit den externen Druckmittel-Leckagen der Vorrichtung befüllbar, wobei aus dem Ringraum das hydraulische Druckmittel als Leckage wieder abführbar ist. Bei vollständig befülltem Ringraum ist das hydraulische Druckmittel zugleich als Dämpfungsmittel gegen die aus Vibrationen der Brennkraftmaschine resultierenden Resonanzfrequenzen der Federwindung der Spiralfeder ausgebildet.
  • Eine andere Nockenwellenversteller-Ausführung mit einem Riementrieb ist aus der DE 10 2008 051 145 A1 bekannt. Der hierin offenbarte Nockenwellenversteller mit einem Riemenantrieb ist für eine Brennkraftmaschine vorgesehen. Er umfasst einen von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über einen Riemen angetriebenen Stator, einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor sowie zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnete mit einem Öldruck beaufschlagbare Arbeitskammern. Die Arbeitskammern sind durch dem Rotor zugeordnete Flügel in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt. Zur Steuerung des Öldrucks in den Druckräumen der Arbeitskammern ist ein Zentralventil mit einem längsverschieblich in dem Zentralventil geführten Kolben vorgesehen, der von einer Ansteuerseite des Nockenwellenverstellers von einem Aktuator mit einer Kraft beaufschlagbar ist. Der Nockenwellenversteller weist an seiner Ansteuerseite eine Dichtung auf, die den Austritt des Ölstromes in den den Riemenantrieb aufnehmenden Bauraum verhindert.
  • Bei diesen Ausführungen ist es jedoch bekannt, dass es insbesondere an der Verbindungsstelle zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller aufgrund der im Betrieb an das Nockenverstellsystem übertragenen Bewegungen der Verbrennungskraftmaschine zu einem solch großen Aufschwingen, insbesondere in radialer Richtung, kommen kann, dass die in der Verbindungsstelle angeordnete Dichtung in bestimmten Betriebszuständen undicht wird. Diese Undichtigkeit wird vor allem dadurch verstärkt, dass die Dichtung unmittelbar an dem Zentralventil anliegt. Da das Zentralventil direkt an dem Rotor des Nockenwellenverstellers befestigt ist, ist die Dichtung an einem starr mit der Nockenwelle verbundenen Bauteil anliegend, wodurch die Dichtung wiederum die an der Nockenwelle anliegenden dynamischen Beanspruchungen aufnehmen / weiterleiten muss. Das zumeist verbrennungskraftmaschinengehäusefest, d.h. zylinderkopfgehäusefest montierte Verstellaktuatorgehäuse / der verbrennungskraftmaschinengehäusefest montierte Verstellaktuator ist starr und ortsfest angeordnet und kann daher nur begrenzt Schwingungen aufnehmen / weiterleiten. Dadurch verändert sich im Betrieb insbesondere das radiale Spiel in Umfangsrichtung zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller / Rotor, was in manchen Betriebssituationen zu einem solch großen Versatz zwischen diesen Bauteilen führen kann, dass die Dichtung leckt. Dies hat insbesondere Nachteile seitens des Antriebs des Nockenwellenverstellers / des Stators bei einem trocken laufenden Zugmitteltrieb, der bspw. als Riementrieb ausgestaltet ist. Zum einen verschlechtern sich durch das Benetzen des Zugmittels mit hydraulischer Flüssigkeit die Reibungsbedingungen zwischen dem statorfesten Zugmittelaufnahmeteil und dem Zugmittel, zum anderen verschlechtert sich auch die Lebensdauer des Zugmitteltriebes selbst. Denn die zumeist aus Kunststoffmaterial gefertigten Riemen der Riementriebe werden in ihrer Haltbarkeit durch Druckfluide, wie hydraulische Flüssigkeiten, insbesondere durch Öl, zumeist ungünstig beeinträchtigt. Dies führt dann unter Umständen zu Beschädigungen oder Beeinträchtigungen eines trocken laufenden Zugmitteltriebs, wie einem Riementrieb.
  • Die DE 10 2011 050 084 A1 zeigt einen Schwenkmotorversteller mit einer integralen Baueinheit, die einen Stator aus Kunststoff umfasst, welcher auf der einer Nockenwelle zugewandten Seite mit einem Blechdeckel verschlossen ist, der getrennt von einer Hülse ausgeführt und mittels eines Dichtringes gegenüber dem Blechdeckel abgedichtet ist, wobei die Hülse mit einer Passung auf ein Nockenwellenteil aufgesetzt ist und außenseitig an einem Radialwellendichtring anliegt.
  • Die DE 10 2013 223 112 A1 zeigt ein Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät, das eine Öffnungszeiteinstellung und Schließzeiteinstellung eines Ventils von einem Einlassventil und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine, das durch eine abtriebsseitige Welle der Brennkraftmaschine geöffnet und geschlossen wird, durch Ändern einer Drehphase zwischen einer antriebsseitigen Welle der Brennkraftmaschine und der abtriebsseitigen Welle steuert, wobei das Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät folgendes aufweist: ein Gehäuse, das einstückig mit der antriebsseitigen Welle drehbar ist; einen Flügelrotor, der relativ zu dem Gehäuse gemäß einem Hydraulikdruck einer Voreilkammer, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, und einem Hydraulikdruck einer Nacheilkammer, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, drehbar ist, wobei der Flügelrotor an der abtriebsseitigen Welle fixiert ist; ein Hydraulikdrucksteuerungsventil, wobei das Hydraulikdrucksteuerungsventil einen Hydraulikdruck, der zu der Voreilkammer zugeführt wird oder von dieser abgegeben wird, und einen Hydraulikdruck, der zu der Nacheilkammer zugeführt wird oder von dieser abgegeben wird, durch eine Bewegung des Kolbens ändert; ein Solenoid, das folgendes aufweist: einen Solenoidhauptkörper, der zu dem Gehäuse gegenüberliegend ist; und einen Druckstift, der von dem Solenoidhauptkörper vorsteht und gestaltet ist, den Kolben des Hydraulikdrucksteuerungsventils zu drücken, wobei das Solenoid das Ändern der Hydraulikdrücke an dem Hydraulikdrucksteuerungsventil steuert; einen ersten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Gehäuse zu dem Solenoid hin erstreckt; und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Solenoidhauptkörper oder von einem Montagebauteil, an das der Solenoidhauptkörper montiert ist, zu dem Gehäuse hin erstreckt und der an dem ersten rohrförmigen Abschnitt angebracht ist, wobei der zweite rohrförmige Abschnitt mit dem ersten rohrförmigen Abschnitt zusammenwirkt, um eine Ölaufnahmekammer auszubilden, die gestaltet ist, um zumindest eines der nachstehenden Öle aufzunehmen: Öl, das von einem Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Flügelrotor ausgegeben wird; und Öl, das von einem Öldurchgang abgegeben wird, der mit der Voreilkammer oder der Nacheilkammer verbunden ist.
  • Die DE 199 08 934 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einem Stator, der von der Kurbelwelle vorzugsweise über ein Zugmittel und über ein Antriebsrad angetrieben ist und mit einem durch Drucköl beaufschlagbaren Flügelrotor, der in drehfester Verbindung mit der Nockenwelle steht und welcher Mittel zu einer lösbaren Drehfixierung desselben, vorzugsweise einen axial verschiebbaren Fixierstift aufweist, wobei alle Bauteile des Drehflügelverstellers, die Druckölkontakt haben, in einem öldichten Gehäuse angeordnet sind.
  • Die DE 10 2008 029 692 A1 zeigt eine gebaute Nockenwelle mit einem Flügelzellenversteller. Dieser Flügelzellenversteller umfasst einen Rotor, der in einem Axialbereich der Nockenwelle koaxial zu dieser angeordnet ist. Der Rotor ist mittels einer Verschraubung vorzugsweise gegen eine auf die Nockenwelle gepresste oder geschrumpfte Axialanschlagbuchse axial verspannt, so dass der Rotor drehfest gegenüber der Nockenwelle festgelegt ist. Weitere Nockenwellenversteller gehen aus DE 10 2004 062 037 A1 oder DE 10 2011 011 803 A1 hervor.
  • Die DE 199 29 393 A1 zeigt ein Verfahren zur Ansteuerung einer Vorrichtung zum Variieren der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung aus einem nockenwellenfesten Bauteil und einem kurbelwellenfesten Bauteil besteht, die über mindestens einen innerhalb der Vorrichtung gebildeten hydraulischen Arbeitsraum in Kraftübertragungsverbindung stehen. Ein Verstellelement innerhalb der Vorrichtung unterteilt jeden hydraulischen Arbeitsraum in eine A- und B-Druckkammer, deren Druckbeaufschlagung durch ein elektromagnetisches Hydraulikventil und einen Mikroprozessor geregelt wird.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und einen Nockenwellenversteller zur Verfügung zu stellen, bei dem ein unmittelbarer Kontakt des den Nockenwellenversteller antreibenden Antriebsmittels mit dem Steuerfluid des Nockenwellenverstellers vermieden werden soll.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass bei Anlage der Dichtung an einem statorfesten Bauteil die zwischen dem Stator und dem Rotor befindlichen mit Fluid, vorzugsweise einem hydraulischen Mittel befüllten Druckkammern als Dämpfungskammern dienen. Die im Betriebszustand unmittelbar an der Nockenwelle anliegenden Schwingungen werden daher gedämpft, über die Druckkammern und den Stator, an die Dichtung weitergegeben. Dadurch werden die Schwingungsamplituden, die an der Dichtung ankommen, wesentlich reduziert und die Dichtung bleibt auch bei höheren dynamischen Beanspruchungen dicht.
  • Die Dichtung liegt seitens des gehäusefesten Bauteils an einer der Drehachse zugewandten oder abgewandten Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes des gehäusefesten Bauteils und / oder seitens des statorfesten Deckelbauteils an einer der Drehachse zugewandten oder abgewandten Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes des statorfesten Deckelbauteils an. Durch die Anformung solcher Ringelemente an das statorfeste Deckelbauteil und / oder an das gehäusefeste Bauteil sind auf einfache Weise integral mit diesen Bauteilen verbundene Dichtseitenflanken umsetzbar. Dadurch kann die Bauteilkomplexität weiter reduziert werden und die Herstellungskosten günstig beeinflusst werden.
  • Zusätzliche Ausführungen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend ausführlich erläutert.
  • Von Vorteil ist es auch, wenn die die Dichtseitenflanke des gehäusefesten Bauteils radial außerhalb oder radial innerhalb zur Dichtseitenflanke des statorfesten Deckelbauteils angeordnet ist. So können die Dichtseitenflanken in kompakter Bauweise überlappend positioniert werden, wozwischen die Dichtung angeordnet ist. Somit wird ein für die Dichtung notwendiger Bauraum platzsparend ausgeführt.
  • So ist es von Vorteil, wenn das statorfeste Deckelbauteil und / oder das gehäusefeste Bauteil zu einer Drehachse des Nockenwellenverstellers konzentrisch positioniert sind und / oder das statorfeste Deckelbauteil um die Drehachse relativ zu dem gehäusefesten Bauteil verdrehbar ist. Durch diese Anordnung kann vorteilhafterweise eine Dichtung für ein einfaches, zentriertes Dichtsystem zur Verfügung gestellt werden, die nach Art einer Schleifdichtung / Gleitdichtung ausgestaltbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es auch von Vorteil, wenn das statorfeste Deckelbauteil in Form eines einen Hohlraum umschließenden Federdeckels, zur Aufnahme einer Rückstellfeder des Nockenwellenverstellers, ausgestaltet ist. Dann kann bspw. ein ohnehin schon mit dem Nockenwellenversteller verbundenes Bauteil gleichzeitig auch als eine nockenwellenverstellerseitige Federaufnahme dienen. In diesem Fall ist ein Federdeckel vorzugsweise mit einer Seitenwand des Stators fest verbunden und an diesem drehfest angeordnet. Somit kann die Bauteilanzahl weiter reduziert werden.
  • Zusätzlich ist es auch möglich, dass das statorfeste Deckelbauteil eine dem Stator zugewandte Dichtkontur aufweist, die an einer Seitenwand des Stators dichtend befestigt ist und den Hohlraum gegenüber der Umgebung abdichtet. Dadurch ist eine zusätzliche Dichtung einfach umsetzbar. Beispielsweise kann die Dichtung als Sickendichtung, wie eine Blechsickendichtung, ausgestaltet sein. So kann bspw. eine Erhebung, die vorzugsweise um den gesamten Umfang des Deckelbauteils herum verläuft, an der dem Stator zugewandten Seite des Dichtungsdeckels, bspw. mittels eines Blechumformverfahrens, angeformt werden. Diese Erhebung ist dann im Betriebszustand form-, kraft- und /oder stoffschlüssig in eine Vertiefung der dem Deckelbauteil zugewandten Seite der Seitenwand des Stators eingreifend. Vorzugsweise ist die Erhebung in die Vertiefung eingepresst.
  • Erfindungsgemäß ist die Dichtung seitens der Dichtseitenflanke des statorfesten Deckelbauteils drehfest aufgesteckt ist und / oder seitens der Dichtseitenflanke des gehäusefesten Bauteils als Schleifdichtung ausgestaltet und zumindest im Betriebszustand relativ zum gehäusefesten Bauteil verdrehbar. Dadurch kann die Dichtung weiterhin besonders leistungsfähig ausgestaltet werden. Die Dichtung kann in dem Bereich, der an dem statorfesten Deckelbauteil drehfest anliegend ist, besonders stabil ausgestaltet werden, während ein anderer Bereich der Dichtung seitens des gehäusefesten Bauteils auf einfache Weise als Gleitdichtung ausgestaltet werden kann und daher optimal für die Relativbewegungen zwischen dem Gehäuse und dem Nockenwellenversteller ausgelegt ist. Die Seite der Dichtung, die an dem gehäusefesten Bauteil anliegend ist, kann somit reiboptimiert ausgestaltet werden. Ist die Dichtung weiterhin als eine Ringdichtung, wie ein Simmering, ausgestaltet ist, und / oder in der Dichtung ein unterstützender Verstärkungsring integriert, ist eine besonders haltbare Dichtung umsetzbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch die Dichtung so ausgestaltet sein, dass sie sich im Betriebszustand in ihrer Geometrie zumindest an einen radialen Achsversatz zwischen dem statorfesten Deckelbauteil und dem gehäusefesten Bauteil anpasst. Der im Wesentlichen durch radiale Taumelbewegungen der Nockenwelle und des Nockenwellenverstellers gegenüber dem Verstellaktuator verursachte Achsversatz, führt oft dazu, dass die Leckage-Wahrscheinlichkeit der Dichtung im Betrieb, insbesondere bei hohen dynamischen Belastungen der Nockenwelle zunimmt. Durch diese Ausführung kann diese Wahrscheinlichkeit wesentlich reduziert werden.
  • Gemäß einer weiteren Variante ist es auch von Vorteil wenn ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden ist und wenigstens eine Druckfluidrückführleitung in den Rotor eingebracht ist, wobei sich die Druckfluidrückführleitung im Wesentlichen in Axialrichtung / axialer Richtung der Drehachse des Nockenwellenverstellers erstreckt Wenn zusätzlich die Druckfluidrückführleitung mit einem Anfangsabschnitt an einer dem Verstellaktuator zugewandten axialen Seite des Zentralventils an dem Zentralventil anschließt, so ist eine besonders kompakte Bauweise des die Druckfluidverteilung zur Verfügung stellenden Leitungssystems ausgestaltbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn die Druckfluidrückführleitung an einer dem Verstellaktuator zugewandten axialen Seite des Zentralventils an dem Zentralventil anschließt. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauweise des die Druckfluidverteilung zur Verfügung stellenden Leitungssystems ausgestaltbar.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn sich die Druckfluidrückführleitung in axialer und / oder radialer Richtung von dem Druckfluidverteilraum aus in den Verstellaktuator hinein erstreckt. Somit kann auch der Verstellaktuator mit Druckfluid versorgt werden. Dies hat einerseits den Vorteil, dass der Verstellaktuator ebenfalls geschmiert wird. Beispielsweise kann der elektromagnetisch betätigbare Aktuatorpin / -stößel, der dann das Zentralventil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung schiebt, mit Fluid geschmiert werden. Andererseits dient das Druckfluid dann auch als Kühlmittel und kann durch den Verstellaktuator geleitet werden, sodass die durch elektrische Energie betätigbare Spule und deren Peripherie gekühlt wird. Dadurch kann insbesondere die Leistungsfähigkeit des Verstellaktuators weiter gesteigert werden.
  • Zusätzlich kann auch eine Druckfluidzufuhrleitung an einer dem Verstellaktuator abgewandten Seite des Zentralventils an dem Zentralventil anschließen. Dadurch ist eine noch stärker ausgeprägte räumliche Trennung zwischen Druckfluidzu- und Druckfluidabführleitung gegeben. Der Verstellaktuator kann dann ausgangsseitig direkt neben dem Zentralventil angeordnet werden, und selbst die von dem Zentralventil wegführende Druckfluidrückführleitung bilden. Dies hat insbesondere strömungstechnisch weitere Vorteile, da die Druckfluidzuführleitung auf kurzem Wege direkt zum Zentralventileingang geführt werden kann und erst nach Durchfließen des Druckfluids durch das Zentralventil und dem Ansteuern der Druckkammern, das Druckfluid dann weiter durch die Druckfluidrückführleitung geleitet wird. Somit ist insbesondere die Strömung des Druckfluids zum Zentralventil hin weiter hydrodynamisch optimiert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Druckfluidrückführleitung mit einem eine Rückstellfeder des Nockenwellenverstellers aufnehmenden Hohlraum verbunden ist. Dadurch kann auch der Hohlraum, der die Rückstellfeder aufnimmt, mit Druckfluid versorgt werden und die Rückstellfeder von Druckfluid umgeben werden. Dies hilft insbesondere, unerwünschte Resonanzeffekte der Rückstellfeder in bestimmten Betriebszuständen deutlich zu dämpfen, da das Druckfluid auf die sich in manchen Betriebszuständen dynamisch aufschaukelnde Rückstellfeder dämpfend wirken kann.
  • Auch ist es möglich, dass das Zentralventil konzentrisch zu der Drehachse des Nockenwellenverstellers angeordnet ist, und / oder die Druckfluidrückführleitung sich in radialer Richtung beabstandet vom Zentralventil im Rotor erstreckt und / oder die Druckfluidrückführleitung in axialer Richtung durchgängig durch den Rotor verläuft. Dadurch ist das Zentralventil zentral fixiert und die zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Druckkammern können auf möglichst kurzem Wege mit Druckfluid / Fluid versorgt werden. Durch die zentrische Anordnung werden die Druckkammern auch gleichmäßig mit dem Fluid versorgt. Ist die Druckfluidrückführleitung im Weiteren versetzt zum Zentralventil angeordnet, so kann die Druckfluidrückführleitung unabhängig von der Konstruktion und den konstruktiven Maßen des Zentralventils an einer anderen (exzentrischen) Stelle des Nockenwellenverstellers, im Wesentlichen parallel zum Zentralventil zum Tank geführt werden. Dadurch kann die dem Verstellaktuator zugewandte Seite des Nockenwellenverstellers frei von Aus- oder Eingangsbohrungen zum Anschluss der Druckfluidrück- oder Druckfluidzuführleitungen ausgestaltet werden. Dies reduziert weiterhin die Leckagewahrscheinlichkeit im Bereich zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller.
  • Zweckmäßig ist es auch, wenn die Druckfluidrückführleitung in axialer Richtung durch eine zur Aufnahme der Nockenwelle vorgesehene Radiallagerung, wie ein Gleitlager oder ein Wälzlager, verläuft, und / oder die Druckfluidrückführleitung in einer an einen Tank anschließbaren Öffnung mündet, die derart in radialer Richtung verlaufend ausgestaltet ist, dass sie sich in Einbaulage des Nockenwellenverstellers nach oben / einer Richtung entgegen der wirkenden Schwerkraft erstreckt. Durch den Verlauf der Druckfluidrückführleitung in axialer Richtung durch eine Radiallagerung kann wesentlich Bauraum eingespart werden und insbesondere im Bereich der Radiallagerung auf zusätzliche Fluidkanäle verzichtet werden. Dadurch werden die Herstellkosten weiter reduziert. Beispielsweise könnte im Wälzlager der bereits zwischen den in einem Käfig angeordneten Wälzkörpern existierende Freiraum zur Fluiddurchleitung benutzt werden.
  • Die Ausführungen für die Druckfluidrückführleitung treffen auch auf die Druckfluidzuführleitung zu.
  • Ist die Druckfluidrückführleitung weiterhin mit einer Öffnung versehen, die nach oben / entgegen der wirkenden Schwerkraft gerichtet ist, und bspw. in einem zylinderkopfgehäusefesten Bauteil angebracht ist, so wird in jeder Stellung des Nockenwellenverstellers vermieden, dass bspw. im Stillstand der Verbrennungskraftmaschine Druckfluid aus dem System des Zentralventils herausläuft und evtl. Luft, oder andere Gase, in das System eingebracht werden. Zudem kann die Druckfluidrückführleitung auch gleichzeitig als Entlüftungsleitung verwendet werden, mittels der im Druckfluidkreislauf befindliche Gase, wie Luft, abführbar sind.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn der Druckfluidverteilraum gegenüber der Umgebung des Nockenwellenverstellers abgedichtet ist. Die Umgebung, die bspw. ein Aufnahmeraum des den Nockenwellenversteller / den Stator des Nockenwellenverstellers antreibenden (trockenen / trocken laufenden) Zugmitteltriebes ist, kann somit sicher abgedichtet werden und ist von dem Fluidförderkreislauf unabhängig. Ein unerwünschtes Befüllen des Aufnahmeraums des trocken laufenden Zugmitteltriebes wird vermieden.
  • Von weiterem Vorteil ist es, wenn das Zentralventil zumindest eine Druckkammerleitung aufweist, die sich in radialer Richtung erstreckt und die mit zumindest einer zwischen dem Rotor und dem Stator angeordneten Druckkammer fluidleitend verbindbar ist, wobei vorzugsweise an das Zentralventil ein Überdeckungsspeicher angeschlossen ist, der im Betriebszustand des Nockenwellenverstellers in der Druckkammer auftretende Druckschwankungen ausgleicht. Insbesondere durch den Überdeckungsspeicher werden bei hohen dynamischen Belastungen des Nockenwellenverstellers und somit der Druckkammern Unterdruckerscheinungen vermieden. Diese Unterdruckerscheinungen treten bspw. bei schnellen Ansteuerungen oder Bewegungswechseln des Nockenwellenverstellers statt, wodurch sich das System unerwünscht aufschwingen kann. Durch den Überdeckungsspeicher ist stets genug Druckfluid mit dem erforderlichen Druck vorhanden, um diese Schwankungen schnell zu beheben und die Nachteile zu kompensieren.
  • Ist der Verstellaktuator, nach einer weiteren Variante, an einer Verbindungsstelle an einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angebracht oder anbringbar, und mit einem Bauteil des Nockenwellenverstellers über ein Koppelelement in Verbindung stehend, wobei das Koppelelement vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet ist, und/oder die Verbindungsstelle so ausgebildet ist, dass Taumelbewegungen in Radialrichtung des Nockenwellenverstellers vom verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil entkoppelt sind, und vorzugsweise wenn das Koppelelement als ein Kombinationsbauteil aus einer Dichtung und einem Wälzlager oder als eine schleifende, zumindest in Radialrichtung komprimierbare Dichtung ausgebildet ist, so kann die Bewegungsentkopplung des verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteils, wie einem Zylinderkopfgehäuse oder einem den trockenen Zugmitteltrieb behausenden Riemenkastens / Aufnahmeraums von den betrieblichen, dynamischen Bewegungen des Nockenwellenverstellers unbeeinflusst bleiben.
  • Ist das Koppelelement als ein Kombinationsbauteil aus einer Dichtung und einem Wälzlager oder als eine schleifende, zumindest in Radialrichtung komprimierbare Dichtung ausgebildet, so kann eine effiziente Bewegungsentkopplung zwischen dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil, wie einem Zylinderkopfgehäuse oder einem den trockenen Zugmitteltrieb behausenden Riemenkastens / Aufnahmeraums, und dem Nockenwellenversteller umgesetzt werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn das Koppelelement zwischen einem nockenwellenverstellerfesten Bauteil und dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angeordnet ist. Ist das Koppelelement derart angeordnet, so kann vorzugsweise dieses Koppelelement auch als Ersatz für eine ansonst separat verwendete Dichtung zwischen dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil und dem nockenwellenverstellerfesten Bauteil verwendet werden. Dadurch lässt sich die Bauteilanzahl weiter reduzieren.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Koppelelement einen Druckfluidverteilraum des Nockenwellenverstellers gegenüber der Umgebung des Nockenwellenverstellers abdichtet. Dadurch kann die Umgebung des Nockenwellenverstellers, in der üblicherweise der trocken laufende Zugmitteltrieb angeordnet ist, durch das Koppelelement abgedichtet werden. Somit übernimmt das Koppelelement zwei Aufgaben gleichzeitig, nämlich die Aufgabe der Dichtung, sowie die Aufgabe der Lagerung zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller. Dadurch kann weiterhin die Bauteilanzahl reduziert werden.
  • Erfindungsgemäß ist der Verstellaktuator an seiner Verbindungsstelle mit zumindest einem Schraubelement an dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angebracht oder anbringbar ist, und / oder das zumindest eine Schraubelement als Schraube, etwa als Gewindebolzen, ausgestaltet ist, das zumindest in dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil mit einem ersten Gewindeabschnitt fest eingeschraubt oder einschraubbar ist. Auf diese Weise kann einfach und effizient der Verstellaktuator ortsfest an dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angeordnet werden. Dadurch wird eine unmittelbare Kopplung zwischen dem Verstellaktuator und dem Zylinderkopfgehäuse / dem Riemenkasten ermöglicht. Die Bauteilkomplexität wird dadurch weiter reduziert. In dem Fall, in dem das Schraubelement sowohl fest in dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil eingeschraubt ist als auch den Verstellaktuator bspw. über seinen Schraubenkopf fest gegen das gehäusefeste Bauteil drückt, ist das Koppelelement vorzugsweise als eine schleifende Dichtung / ein Dichtungsring / Simmering ausgestaltet. Die Dichtung, kann in diesem Fall weiterhin so ausgestaltet werden, dass ihre Dichtlippen auch bei Relativbewegung von dem Verstellaktuator zum nockenwellenverstellerfesten Bauteil stets den Druckfluidverteilraum gegenüber der Umgebung des Nockenwellenverstellers abdichten. Auch ist es in einem anderen Fall möglich, wenn das Schraubelement derart an dem gehäusefesten Bauteil angeschraubt ist, dass zumindest ein Gewindeabschnitt fest in das verbrennungskraftmaschinengehäusefeste Bauteil eingreift, während ein anderer Abschnitt des Schraubelementes ein Spiel zum Verstellaktuator aufweist, bspw. ein Spiel in Axial- und/oder Radialrichtung. Dadurch kann sich der Verstellaktuator um die Spielfreiheit relativ zum verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil verkippen / verdrehen / verschieben. Das Koppelelement kann dann nicht nur als Dichtung, sondern auch als Wälzlager verwendet werden, und in diesem Fall das nockenwellenverstellerfeste Bauteil mit dem Verstellaktuator in radialer Richtung taumelfest verbinden. In beiden Fällen ist somit eine besonders effiziente Art der Entkopplung durchführbar.
  • Wenn im Weiteren der Verstellaktuator an der Verbindungsstelle in Axial- und / oder Radialrichtung spielbehaftet an dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angebracht oder anbringbar ist, so ist die Verbindungsstelle besonders tolerant gegenüber Taumelbewegungen ausgestaltet.
  • Auch ist es möglich, dass der Verstellaktuator an der Verbindungsstelle, etwa mittels zumindest einem Passstift, zum verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil zentriert angeordnet oder anordenbar ist. Dadurch kann der Verstellaktuator auf einfache Weise zum der verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil zentriert werden, wobei diese Zentrierung so ausgestaltet werden kann, dass der Verstellaktuator auch optimal zum Nockenwellenversteller zentriert ist, wodurch bereits beim Einleiten des Betriebszustandes eine zentrierte Verbindung zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller gegeben ist. Dadurch wird das Risiko eines Achsversatzes und dadurch von Beschädigungen des Verstellaktuators / des gehäusefesten Bauteils weiter reduziert.
  • Wenn der Verstellaktuator an der Verbindungsstelle das verbrennungskraftmaschinengehäusefeste Bauteil in Umfangrichtung formschlüssig, wie durch eine Gabel-NutVerbindung, hintergreift, ist auf einfache Weise eine spielaufweisende, entgegen der Drehrichtung des Nockenwellenverstellers wirkende Halterung erzielbar. Dadurch wird auf einfache Weise gewährleistet, dass der Verstellaktuator einerseits nicht unmittelbar steif und fest mit dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil verbunden ist, und andererseits nicht undefiniert mit dem Nockenwellenversteller mit dreht.
  • Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, dass ein mit einem Verbrennungskraftmaschinengehäuse, etwa Zylindergehäuse oder Zugmitteltriebgehäuse verbundenes oder verbindbares Lagerungsbauteil vorhanden ist, wobei das Lagerungsbauteil zumindest zur radialen Lagerung einer Nockenwelle ausgestaltet ist und wobei der Zugmitteltrieb als trocken laufender Zugmitteltrieb, etwa als ein Riemen / Riementrieb ausgestaltet ist und vorzugsweise das Lagerungsbauteil an einer dem Verstellaktuator abgewandten oder zugewandten Seite des Nockenwellenverstellers angeordnet ist. Dadurch wird eine besonders effiziente Lagerung der Nockenwelle zum Nockenwellenversteller ermöglicht.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Lagerungsbauteil und einem nockenwellenverstellerfesten Bauteil eine Dichtung angeordnet ist, die die Druckfluidverteilung zur Umgebung des Nockenwellenverstellers hin abdichtet. In diesem Zusammenhang ist dann eine besonders effiziente Lagerungs-Dichtungskombination zur Verfügung gestellt, die die Dichtung getrennt von der Lagerung ermöglicht und somit eine besonders leckagesichere Druckfluidverteilung ermöglicht.
  • Zur Ausgestaltung einer Wälzlagerung ist an dem Lagerungsbauteil ein Wälzlager angeordnet, das zur radialen Lagerung der Nockenwelle zum Lagerungsbauteil auf die Nockenwelle aufschiebbar ist. Dadurch kann das Lagerungsbauteil in einem Betriebszustand des Nockenwellenverstellers als eine ein Wälzlager aufnehmende Lagerungsmöglichkeit betrachtet werden, wobei die jeweiligen Vorteile dieser Lagerung auch für den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller genutzt werden können.
  • Zusätzlich ist es auch möglich, dass das Lagerungsbauteil zumindest einen im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden Druckfluidkanal aufweist, durch den Druckfluid dem Zentralventil zuführbar oder durch den Druckfluid aus dem Zentralventil abführbar ist. Dadurch kann eine Zuführleitung oder eine Abführleitung in das Lagerungsbauteil integriert werden, alternativ können auch beide Leitungen integriert werden, ohne dass zusätzliche Bauteile, die das Druckfluid zu- oder ableiten angeordnet werden müssen. Dadurch kann die Bauteilanzahl weiter reduziert werden.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Lagerungsbauteil zumindest einen im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden, als Druckfluidzuführkanal und / oder als Druckfluidabführkanal ausgestalteten Druckfluidkanal aufweist. Durch die radial verlaufenden Druckfluidkanäle kann einerseits ein Druckfluidzuführsystem, das bspw. an eine Pumpe angeschlossen ist, unmittelbar auf das Lagerungsbauteil aufgesetzt werden, wobei die Bauteilkomplexität weiter reduziert wird. Wenn darüber hinaus der Druckfluidabführkanal im Wesentlichen axial verläuft, so ist es möglich, das Druckfluid in einem anderen radialen Bereich des Nockenwellenverstellers wieder aus dem Zentralventil abzuführen, um somit eine klare Trennung zwischen Zuführ- und Abführkanälen zu gewährleisten. Dadurch kann eine besonders effiziente Druckfluidförderanlage umgesetzt werden.
  • Auch ist es möglich, dass das Lagerungsbauteil zur axialen Lagerung der Nockenwelle zumindest eine sich in radialer Richtung erstreckende Anschlagsflanke aufweist, wobei mit dieser Anschlagsflanke ein Anschlagsbereich der Nockenwelle in Anlage bringbar ist. Dadurch ist nicht nur eine radiale Lagerung der Nockenwelle, sondern auch eine axiale Lagerung mit dem gleichen Lagerungsbauteil möglich. Die Bauteilanzahl wird dadurch weiter reduziert.
  • Auch kann das Lagerungsbauteil mit dem Verstellaktuator drehfest verbunden sein. Beispielsweise könnten diese beiden Bauteile an einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil, wie einem Zylinderkopfgehäuse oder einem Riemenkasten gemeinsam angebracht sein, wodurch insbesondere der Einbau und die Anwendung des Nockenwellenverstellers deutlich erleichtert werden.
  • In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen ist es auch möglich, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wie einem Pkw, einem Lkw oder einem Bus mit einem Aktuator-Nockenwellenversteller-System zumindest einer der oben genannten Varianten auszugestalten. Dieser Antriebsstrang weist dann vorzugsweise auch eine Nockenwelle auf, die zumindest im Betriebszustand mit dem Rotor des Nockenwellenverstellers verbunden ist. Auch kann der Antriebsstrang einen trocken laufenden Zugmitteltrieb, wie einen Riementrieb aufweisen, wobei der Zugmittetrieb zumindest im Betriebszustand den Stator des Nockenwellenverstellers antreibt. Die Nockenwelle ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise eine Nockenwelle einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Otto- oder Dieselmotor, und der Zugmitteltrieb ist vorzugsweise mit einer Kurbelwelle dieser Verbrennungskraftmaschine verbunden. Auch kann der Antriebsstrang ein verbrennungskraftmaschinengehäusefestes Bauteil, wie ein Zylinderkopfgehäuse oder einen den Zugmitteltrieb umschließenden Zugmittelkasten aufweisen, wobei der Verstellaktuator an dem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil angebracht ist. Das verbrennungskraftmaschinengehäusefeste Bauteil ist vorzugsweise im Allgemeinen ein in einer Verbrennungskraftmaschine oder an dem Gehäuse dieser Verbrennungskraftmaschine befestigtes Bauteil. Vorzugsweise ist die Nockenwelle verdrehbar im Lagerungsbauteil aufgenommen und/oder gelagert. Die Nockenwelle weist weiterhin vorzugsweise einen rohrförmigen Abschnitt auf, der als ein Druckfluidförderkanal ausgebildet ist und mit dem Zentralventil fluidleitend verbunden ist. Somit ist eine besonders effiziente Ausgestaltung eines Antriebsstranges möglich.
  • Nachfolgend wird nun die Erfindung mit Hilfe von verschiedenen Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System in einem Betriebszustand gemäß einer ersten Ausführungsvariante, welcher Schnitt entlang einer Schnittebene, in der die Drehachse des Nockenwellenverstellers liegt, durchgeführt ist, wobei der Verstellaktuator an einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil befestigt ist und mit einer zwischen ihm und dem Nockenwellenversteller angeordneten Dichtung mittels eines Verstellaktuatorgehäusebauteils in Anlage ist,
    • 2 einen Längsschnitt einer weiteren Variante, wobei der Längsschnitt gemäß dem in 1 durchgeführten Längsschnitt, durchgeführt ist und den gleichen Bereich des Aktuator-Nockenwellenversteller-System s wie 1 darstellt, wobei die Dichtung seitens des Verstellaktuators mittels einer einen Verstellstößel des Verstellaktuators führenden Führungshülse an dem Verstellaktuator in Anlage ist,
    • 3 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten aus den 1 und 2 durchgeführt ist, wobei eine alternativ ausgestaltete Dichtung, die zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller angeordnet ist, ausgeführt ist, wobei sich die Dichtung hinsichtlich der Anzahl ihrer Dichterhebungen, die an dem Verstellaktuator anliegen, von der in 2 dargestellten Dichtung unterscheiden,
    • 4 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System im Wesentlichen gemäß dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System nach 1 ausgeführt ist, sich jedoch im Bereich der Dichtung von der Variante aus 1 unterscheidet, und die zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller angeordnete Dichtung mit einer Seite auf ein nockenwellenverstellerfestes / statorfestes Bauteil in radialer Richtung aufgesteckt ist und mit ihrer verstellaktuatorzugewandten Seite an dem Verstellaktuator anliegt,
    • 5 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System im Wesentlichen gemäß der Variante nach 4 ausgestaltet ist, sich jedoch im Bereich der Dichtung von der Variante aus 4 unterscheidet, wobei in der Dichtung ein Verstärkungsteil integriert ist,
    • 6 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei die zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller angeordnete Dichtung nicht unmittelbar mit dem Verstellaktuator, sondern an einem mit dem Verstellaktuator fest verbundenen verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bauteil in Anlage ist,
    • 7 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei der Aktuator-Nockenwellenversteller-System im Wesentlichen gemäß dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System nach 1 ausgeführt ist, sich jedoch im Bereich der Dichtung von der Variante aus 1 unterscheidet, und der an der Dichtung anliegende Bereich des Verstellaktuators in radialer Richtung außerhalb zu dem die Dichtung kontaktierenden Bereich des statorfesten Bauteils angeordnet ist,
    • 8 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei die mit dem Rotor verbundene Nockenwelle als rohrförmige Nockenwelle zumindest in einem Ende ausgestaltet ist, die den Rotor in seiner axialen Länge vollständig durchragt,
    • 9 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System gemäß 4, wobei hierin die Druckfluidleitung im Betriebszustand des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems dargestellt ist,
    • 10 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei der Druckfluidstrom anschaulich dargestellt ist und ein Lagerungsbauteil, das in 9 gleitgelagert mit der Nockenwelle verbunden ist, mittels eines Wälzlagers mit der Nockenwelle verbunden ist, wobei der Druckfluidstrom in axialer Richtung durch dieses Wälzlager hindurch geht,
    • 11 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei das Druckfluid, wie schon in 10, nicht durch das Lagerungsbauteil, das mit dem Nockenwellenversteller unmittelbar verbunden ist, sondern durch ein in Verbrennungskraftmaschinenlage weiter hinten angeordnetes Lager durchgeleitet wird,
    • 12 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System gemäß 10, jedoch ohne die die Druckfluidströmung darstellenden Pfeillinien.
    • 13 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller ein Kopplungselement vorhanden ist, das eine Wälzlagerung und eine Dichtung kombinierend enthält und der Verstellaktuator relativ zum zylinderkopfgehäusefesten Bauteil spielbehaftet in radialer und axialer Richtung angeordnet ist,
    • 14 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei ein rohrförmiges Nockenwellenende den Nockenwellenversteller vollständig durchragt, und dieses Nockenwellenende zu einem axial zwischen dem Verstellaktuator und dem Nockenwellenversteller angeordneten Lagerungsbauteil gleitgelagert ist,
    • 15 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System im Wesentlichen gemäß dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System aus 14 ausgestaltet ist, jedoch einen Fluidleitring aufweist, die zumindest einen in axialer Richtung verlaufenden Fluidkanal an der Außenseite der Nockenwelle ausgebildet, und
    • 16 einen Längsschnitt durch ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System einer weiteren Variante, welcher Schnitt gemäß den Längsschnitten der vorherigen Figuren durchgeführt ist, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System im Wesentlichen wie das Aktuator-Nockenwellenversteller-System der 15 ausgeführt ist, die Lagerung zwischen der Nockenwelle und dem zylinderkopffesten Bauteil jedoch über eine Wälzlagerung statt der Gleitlagerung aus 15, nämlich einem Rollen- / Nadellager ausgeführt ist.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In den 1 bis 16 sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1, welches auch als Bausatz, Nockenwellenverstellbausatz oder Nockenwellenverstellanordnung oder Nockenwellenverstellsystem bezeichenbar ist, dargestellt. Das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 ist in all diesen Figuren in einem Längsschnitt dargestellt, wobei in der Schnittebene die Drehachse 11 des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 liegt, um welche Drehachse 11 das Aktuator-Nockenwellenversteller-System zumindest in einem Betriebszustand dreht. Das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie einem PKW, LKW, oder Bus, einsetzbar und mit einer Nockenwelle 13 und einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, wie einem Otto- oder Dieselmotor, verbindbar. Das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 umfasst einen Nockenwellenversteller 2, der im Wesentlichen gemäß dem Nockenwellenversteller / der Vorrichtung zum Ändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, wie er aus der WO 03/085238 A1 bekannt ist, aufgebaut ist und funktioniert. Der Nockenwellenversteller 2 der erfindungsgemäßen Art ist daher ein Nockenwellenversteller 2 des Flügelzellentyps. In dem Nockenwellenversteller 2 ist zentral ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil 3 vorhanden / angeordnet. Das Zentralventil 3 ist als Schraubelement / Schraube ausgeführt, wobei in einem Hohlraum des als Schraubelement ausgeführten Zentralventils 3 eine Ventilmechanik, zum Trennen oder Verbinden einer eingangsseitigen Druckfluidzuführleitung 53 mit im Nockenwellenversteller 2 ausgestalteten (hier nicht weiter dargestellten) Druckkammern, angeordnet ist.
  • Weiterhin ist ein das Zentralventil 3 steuernder Verstellaktuator 4 vorhanden. Der Verstellaktuator 4 ist mit seiner Längsachse im Wesentlichen koaxial zur Drehachse 11 und auch koaxial zu den Längsachsen des Nockenwellenverstellers 2 und des Zentralventils 3 angeordnet. Der Nockenwellenversteller 2 weist einen drehbar in einem Stator 5 gelagerten Rotor 6 auf. An dem Stator 5 des Nockenwellenverstellers 2 greift ein aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellter trocken laufender Zugmitteltrieb, etwa ein Riementrieb, form- oder kraftschlüssig an der Außenseite des Stators 5 ein. Der Stator 5 nimmt vorzugsweise einen trocken laufenden Riementrieb auf und wird von diesem angetrieben.
  • Zwischen dem Nockenwellenversteller 2 und einem Verstellaktuatorgehäuse 7 des Verstellaktuators 4, nachfolgend auch nur als Gehäuse 7 bezeichnet, ist ein über das Zentralventil 3 mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum 8 vorhanden / angeordnet. Der Druckfluidverteilraum 8 ist über eine Dichtung 9, die zwischen dem Nockenwellenversteller 2 und dem Verstellaktuator 4 angeordnet ist, zur Umgebung 10 hin, d.h. zu einem Außenraum des Nockenwellenverstellers 2 hin, abgedichtet. Dieser Außenraum ist ein Raum, der nach außen hin durch einen Riemenkasten oder ein Verbrennungskraftmaschinengehäuse, wie ein Zylinderkopfgehäuse, umhüllt ist und vorzugsweise zu allen Seiten fluiddicht abgedichtet oder abdichtbar ist.
  • Wie ebenfalls generell in den Figuren zu erkennen ist, ist das Zentralventil 3 mit seiner Längsachse stets koaxial zu der Drehachse 11 des Nockenwellenverstellers 2 angeordnet. Ein die Ventilstellung verändernder Ventilkolben 12 des Zentralventils 3 ist entlang der Drehachse 11 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Das Zentralventil 3, das als Schaubelement ausgeführt ist, ist in dem dargestellten Betriebszustand des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1, in dem das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 zusammengebaut und zumindest mit einer Nockenwelle 13 drehfest verbunden ist, (dreh-)fest mit dem Rotor 5 verbunden. An einer dem Verstellaktuator 4 (im Betriebszustand) zugewandten Seite ist der Ventilkolben 12 des Zentralventils 3 frei zugänglich / freiliegend.
  • In der in 1 dargestellten Variante ist ein Gewindeabschnitt des Zentralventils 3 in einem Innengewindeabschnitt der Nockenwelle 13 eingeschraubt. Die Nockenwelle 13 liegt mit einer Stirnseite 14 an einer sich radial erstreckenden ersten Gegenhaltefläche 15 des Rotors 6 an und ist mit dieser Stirnseite 14 axial gegen die erste Gegenhaltefläche 15 gedrückt. Zur Aufbringung einer dieser Andrückkraft entgegenwirkenden Gegenkraft liegt das Zentralventil 3 wiederum mit einer sich in radialer Richtung erstreckenden Seitenerhebung 16 an einer zweiten Gegenhaltefläche 17 des Rotors 6 an. Auch die zweite Gegenhaltefläche 17 erstreckt sich in radialer Richtung. Somit ist die Nockenwelle 13 in axialer Richtung fest zum Rotor 6 und zum Zentralventil 3 gesichert / gehalten.
  • Der Verstellaktuator 4 ist grundsätzlich als ein elektrisch betätigbarer / elektromechanisch betätigbarer Zentralmagnet(verstell)aktuator ausgestaltet. Der Verstellaktuator 4 weist einen im Wesentlichen konzentrisch zur Drehachse 11 angeordneten Betätigungsstößel 18 auf, der auf Höhe des Ventilkolbens 12 angeordnet ist und mit dem Ventilkolben 12 zusammenwirkt. Neben dem Betätigungsstößel 18 weist der Verstellaktuator 4 zumindest eine Führungshülse 19 auf, die den Betätigungsstößel 18 in radialer Richtung sichert und axial verschiebbar lagert. Die Führungshülse 19 liegt zu diesem Zwecke mit Gleitflächen am Außenumfang des Betätigungsstößels 18, wobei der Betätigungsstößel 18 in axialer Richtung zum Zentralventil 3 hin oder vom Zentralventil 3 weg bewegt werden kann. Zum axialen Bewegen des Betätigungsstößels 18 ist auf einfache Weise eine elektrisch ansteuerbare Spule 20 vorhanden, die in dem Gehäuse 7 des Verstellaktuators 4 gehalten ist und zumindest in einer Ventilstellung ein die Stellung des Betätigungsstößels 18 beeinflussendes Magnetfeld zur Verfügung stellt. Die Spule 20 ist in radialer Richtung zwischen der Führungshülse 19 (radial innen liegend) und dem Gehäuse 7 (radial außenliegend) angeordnet und von diesen beiden Teilen umschlossen. Eine Außenwandung des Gehäuses 7 umgibt somit die Spule 20 zumindest abschnittsweise. Das Gehäuse verläuft, wie bspw. in 1 dargestellt, im Querschnitt betrachtet, sowohl in axialer Richtung entlang eines Außenumfangsbereiches der Spule 20 als auch in radialer Richtung von diesem Außenumfangsbereich aus nach innen, zur Führungshülse 19 hin.
  • Das Gehäuse 7 ist wiederum mit zumindest einer Befestigungsschraube 21 mit einem zylinderkopffesten Bauteil 22 fest verbunden. Das zylinderkopffeste Bauteil 22 ist hier lediglich abschnittsweise dargestellt und verläuft vorzugsweise, den Nockenwellenversteller 2 umschließend um den Nockenwellenversteller 2 herum, so dass der hier nicht dargestellte Riemenantrieb direkt durch dieses zylinderkopffeste Bauteil 22 fluiddicht umschlossen ist.
  • An einer dem Nockenwellenversteller 2 / dem Stator 5 zugewandten Seite des Verstellaktuators 4 ist an das Gehäuse 7, gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1, ein ringförmiges, sich koaxial entlang der Drehachse 11 erstreckendes (aktuatorseitiges) Ringelement 23 angeformt. Dieses aktuatorseitige Ringelement 23 ist nimmt an einer radialen Außenseite, d.h. einer der Drehachse 11 abgewandten Seite / einer Außenumfangsfläche die Dichtung 9 auf. Die Dichtung 9 liegt mit einer ersten Dichtlippe 24, die dem aktuatorseitigen Ringelement 23 zugewandt ist, um den gesamten Umfang des aktuatorseitigen Ringelementes 23 dichtend an dem aktuatorseitigen Ringelement 23 an. Die Außenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 bildet somit eine erste Dichtseitenflanke aus, an der die Dichtung 9 den Druckfluidverteilraum 8 gegenüber der Umgebung 10 des Nockenwellenverstellers 2 abdichtet.
  • Die Dichtung 9 nach 1 ist im Wesentlichen, im Querschnitt betrachtet, U-förmig ausgestaltet, wobei die erste Dichtlippe 24 den ersten Arm des Us bildet. Die Dichtung 9 liegt seitens der ersten Dichtlippe 24 mit einer ersten, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Erhebung an dem Verstellaktuator 4 an. Der zweite Arm des Us, liegt an einer dem aktuatorseitigen Ringelement 23 abgewandten Seite an einem nockenwellenfesten Bauteil, nachfolgend als statorfestes Deckelbauteil 25 bezeichnet, an. Die Dichtung 9 weist an der zweiten Dichtlippe 26 mehrere Erhebungen auf, die axial nebeneinander angeordnet sind und allesamt in Umfangsrichtung an einem ringförmigen Ringelement des Deckelbauteils 25, nachfolgend als deckelseitiges Ringelement 27 bezeichnet, anliegen. Das deckelseitige Ringelement 27 weist demnach eine Innenumfangsfläche auf, an der die zweite Dichtlippe 26 der Dichtung 9 mit den Erhebungen anliegt. Die zweite Dichtlippe 26 liegt entlang des gesamten Umfangs des Deckelbauteils 25 an der Innenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelementes 27 an und dichtet dieses gegenüber der Umgebung 10, d.h. dem Außenraum, ab. Das Deckelbauteil 25, dessen Innenumfangsfläche mit der Dichtung 9 zusammenwirkt, stellt somit eine zweite Dichtseitenflanke dar.
  • Gemäß der 1 ist der Außenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 im Durchmesser kleiner als die Innenumfangsfläche des deckelseitiges Ringelements 27 ausgestaltet. Die beiden Ringelemente 23 und 27 sind in axialer Richtung ineinander geschoben, wobei in deren radialen Zwischenraum die Dichtung 9 angeordnet ist. Der Druckfluidverteilraum 8, der das aus dem Zentralventil 3 ausströmende Druckfluid weiter verteilt / weiterleitet, ist über die Dichtung 9 / die beiden Dichtlippen 24 und 26 zur Umgebung 10 abgedichtet. Wie weiterhin in 1 erkennbar ist, ist in der zweiten Dichtlippe 26 ein Verstärkungsring 32 integriert. Dieser Verstärkungsring 32 verläuft entlang der Umfangsrichtung, vorzugsweise um den gesamten Umfang der Dichtung 9 herum. Der Verstärkungsring 32 ist vorzugsweise aus einem Metall, wie einem Metallblech hergestellt. Der Verstärkungsring 32 ist vorzugsweise zu beiden radialen Richtungen vollständig von einem elastomerischen Grundmaterial der zweiten Dichtlippe 26 umgeben.
  • Das Deckelbauteil 25, wie auch in 1 besonders anschaulich dargestellt, ist weiterhin statorfest mit dem Nockenwellenversteller 2 verbunden. Zu diesem Zwecke erstreckt sich das Deckelbauteil 25, im Querschnitt betrachtet, vom deckelseitigen Ringelement 27 in radialer Richtung nach außen hin weg und in axialer Richtung zum Stator 5, nämlich einer Statorseitenwand 28, hin. Das Deckelbauteil 25 liegt dann mit einem flanschförmigen Abschnitt 29 vorzugsweise entlang seines (gesamten) Umfangs flächig mit seiner dem Stator 5 zugewandten Seite an einer dem Stator 5 abgewandten Seite der Statorseitenwand 28 an. Diese Befestigungsstelle zwischen dem Deckelbauteil 25 und dem Stator 5 ist fluiddicht ausgestaltet. Zu diesem Zwecke ist als Dichtung eine (Blech)Sickendichtung zwischen dem Deckelbauteil 25 und der Statorseitenwand 28 ausgeführt, wobei eine ringförmige, an der dem Stator 5 zugewandten Seite des Deckelbauteils 25 erstreckende Erhebung in eine Vertiefung, die an der dem Stator 5 abgewandten Seite der Statorseitenwand 28 eingebracht ist, eingepresst ist. Dadurch ergibt sich eine formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung, die ebenfalls den Druckfluidverteilraum 8 gegenüber der Umgebung 10 abdichtet.
  • Zwischen dem Deckelbauteil 25 und der Statorseitenwand 28 ist ein mit dem Druckfluidverteilraum 8 fluidleitend verbundener Hohlraum 31 ausgestaltet. In diesem Hohlraum ist ein üblicherweise für den Nockenwellenversteller 2 des Flügelzellentyps verwendetes Federelement 30 als eine Rückstellfeder aufgenommen. Das Federelement 30 ist als eine Spiralfeder ausgestaltet. Das Federelement 30 ist auf bekannte Weise mit einem Ende mit dem Stator 5, mit dem anderen Ende mit dem Rotor 6 verbunden und stellt diese, bei einem unbelasteten Zustand des Nockenwellenverstellers 2 in eine Ausgangsstellung zurück. Der Hohlraum 31, in dem sich das Federelement 30 befindet, ist fluidleitend mit dem Druckfluidverteilraum 8 verbunden, um Druckfluid um das Federelement 30 unmittelbar herumzuleiten.
  • In der 2 ist nun ein weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt, wobei der Nockenwellenversteller 2, an dem das Deckelbauteil 25 befestigt ist, sowie das Zentralventil 3 gleich der Ausführung nach 1 ausgestaltet sind. Auch der Verstellaktuator 4 ist größtenteils gleich ausgestaltet. Das aktuatorseitige Ringelement 23 ist entgegen der 1 nicht integral mit dem Gehäuse 7 des Verstellaktuators 4 verbunden, sondern integral an die Führungshülse 19 angeformt, welche Führungshülse 19 wie bereits erwähnt den axial verschiebbaren Betätigungsstößel 18 in radialer Richtung lagesichert. Das deckelseitige Ringelement 27 erstreckt sich dabei in axialer Lage von einer dem Zentralventil 3 zugewandten Stirnseite der Führungshülse 19 zum Zentralventil 3 hin und liegt dabei ebenfalls mit seiner Außenumfangsfläche an der ersten Dichtlippe 24 der Dichtung 9 an. Der Durchmesser der Außenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 ist dabei wiederum kleiner gewählt als die Innenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelementes 27.
  • In 3 ist eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt, wobei der Verstellaktuator 4, der Nockenwellenversteller 2 sowie das Zentralventil 3 gleich der Ausführung nach 2 ausgestaltet sind. Gegenüber 2 ist lediglich die Dichtung 9, nämlich deren zweite Dichtlippe 26 auf eine andere Weise ausgeführt. Während die erste Dichtlippe der Dichtung 9 nach den 1 und 2 seitens der in Anlage mit dem aktuatorseitigen Ringelement 23 befindlichen Seite lediglich eine Erhebung aufwiesen, so weist die erste Dichtlippe 24 der Dichtung 9, die in 3 dargestellt ist, mehrere Erhebungen auf, die in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und durch mehrere Rillen getrennt sind, wobei sich auch diese Erhebungen durchgängig um den gesamten Umfang der Dichtung 9 herum erstrecken. Die erste Dichtlippe 24 liegt daher mit mehreren Erhebungen an der Außenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 an.
  • Auch 4 stellt eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dar, wobei der Verstellaktuator 4 gemäß dem Verstellaktuator 4 nach 1 ausgeführt ist und auch der Nockenwellenversteller 2 und das Zentralventil 3 im Wesentlichen nach dem Nockenwellenversteller 2 und dem Zentralventil 3 der 1 ausgestaltet sind. Lediglich das Deckelbauteil 25 und die Dichtung 9 sind in diesem Ausführungsbeispiel etwas anders ausgestaltet. So weist gemäß dieser Ausführungsvariante das Deckelbauteil 25 ein anders ausgestaltetes deckelseitiges Ringelement 27 auf. Während sich das deckelseitige Ringelement 27 der Ausführungen der 1 bis 3 im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, erstreckt sich das deckelseitige Ringelement 27 gemäß der 4 im Wesentlichen in radialer Richtung. An einer Stirnseite des deckelseitigen Ringelementes 27, die der Drehachse 11 zugewandt ist, ist die Dichtung 9 (drehfest) aufgesteckt. Zu diesem Zwecke weist die Dichtung 9 seitens ihrer zweiten Dichtlippe 26 eine in radialer Richtung eingearbeitete Aussparung auf, die entlang des gesamten Umfangs der Dichtung 9 verläuft. In diese Aussparung ist dann die Stirnseite des deckelseitigen Ringelementes 27 eingeschoben. Die erste Dichtlippe 24 dieser Ausführung entspricht der ersten Dichtlippe der 1 und ist im Wesentlichen mit einer Erhebung an der Außenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 anliegend.
  • Eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 ist in 5 dargestellt, wobei dieses Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 grundsätzlich gemäß dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 der 4 dargestellt ist, sich jedoch lediglich hinsichtlich der Ausgestaltung der Dichtung 9 etwas von dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System der 4 unterscheidet. Die zweite Dichtlippe 26 der Dichtung 9 wiederum den Verstärkungsring 32. Dieser Verstärkungsring 32 ist nun ein im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen U-förmig umlaufendes Ringelement. Auch dieser Verstärkungsring 32 kann wieder aus einem metallischen Material hergestellt sein. Auch der Verstärkungsring 32 ist in Umfangsrichtung betrachtet umlaufend in der zweiten Dichtlippe 26 integriert und von einem elastomerischen Grundmaterial der zweiten Dichtlippe 26 umgeben / umschlossen. Die Schenkel des Us verlaufen im Wesentlichen parallel zu den Seitenflanken des deckelseitigen Ringelementes 27, beidseitig der Stirnseite des deckelseitigen Ringelementes 27 und im Wesentlichen in radialer Richtung. Somit umgeben / verstärken die Schenkel des Verstärkungsringes 32 die Aussparung der Dichtung 9.
  • In 6 ist eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt. Gemäß 6 ist es auch möglich das aktuatorseitige Ringelement 23 nicht mehr mit einem Bauteil des Verstellaktuators 4 direkt / einteilig / integral (wie in den 1 bis 5) zu verbinden, sondern mit einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten / zylinderkopffesten Bauteil 22 zu verbinden. Eine Innenumfangsfläche des zylinderkopffesten Bauteils 22 bildet nun das aktuatorseitige Ringelement 23 aus. Der Verstellaktuator 4 ist im Wesentlichen gleich dem bisherigen zuvor beschriebenen Verstellaktuator 4 ausgestaltet (fest / drehfest mit dem zylinderkopffesten Bauteils 22 verbunden) und auch die Bauteile des Nockenwellenverstellers 2 und das Zentralventil 3 sind gemäß den vorherigen Ausführungsbeispielen ausgeführt. Das Deckelbauteil 25 ist im Wesentlichen gemäß der Ausführung nach 1 ausgestaltet. Das deckelseitige Ringelement 27 des Deckelbauteils 25 ist radial innerhalb der Innenumfangsfläche des zylinderkopffesten Bauteils 22 angeordnet und folglich nicht mehr mittels einer Innenumfangsfläche an der Dichtung 9 anliegend, sondern mit einer Außenumfangsfläche an der Dichtung 9 anliegend. Die Dichtung 9 liegt mit ihrer der Außenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelementes 27 zugewandten zweiten Dichtlippe 26 mittels zwei Erhebungen an dem deckelseitigen Ringelement 27 an. Das zylinderkopffeste Bauteil 22 erstreckt sich so in axialer und radialer Richtung entlang des Gehäuses 7 des Verstellaktuators 4 zum deckelseitigen Ringelement 27 hin, dass die Innenumfangsfläche des zylinderkopffesten Bauteils 22 eine Dichtinnenumfangsfläche 33 ausbildet, an welcher Dichtinnenumfangsfläche 33 die erste Dichtlippe 24 der Dichtung 9 dichtend anliegt. Die erste (dem aktuatorseitigen Ringelement 27 zugewandte) Dichtlippe 24 der Dichtung 9 liegt vorzugsweise über eine relativ breite, großflächige Erhebung an der Dichtinnenumfangsfläche 33 des zylinderkopffesten Bauteils 22 an.
  • In 7 ist eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 gemäß den Ausführungen der vorherigen Figuren ausgeführt ist, sich jedoch wiederum in der Dichtung 9 und deren Dichtungspositionierung unterscheidet. Der Verstellaktuator weist an einem Gehäuse 7 das aktuatorseitige Ringelement 23 auf, wobei das aktuatorseitige Ringelement 23 wieder integral an dem Gehäuse 7 angeformt ist. Im Unterschied zu 1 ist das Ringelement 23 nun in radialer Richtung etwas größer ausgestaltet und nimmt das deckelseitige Ringelement 27 in seiner Innenseite auf. Das deckelseitige Ringelement 27 erstreckt sich somit in radialer Richtung versetzt zum aktuatorseitigen Ringelement 23 innerhalb des durch das aktuatorseitige Ringelement 23 ausgestalteten Innenraums. Die Dichtung 9 liegt mit ihrer zweiten Dichtlippe 26 wieder an einer Außenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelementes 27 an, wobei eine Erhebung dieser zweiten Dichtlippe 26 in einer Aussparung in der Außenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelements 27 eingeschnappt ist. Die erste Dichtlippe 24 weist wiederum mehrere Erhebungen auf und liegt an der Innenumfangsfläche des aktuatorseitigen Ringelementes 23 an.
  • In 8 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 wiederum im Wesentlichen wie die Ausführungen zuvor, bspw. die Ausführung nach 1 ausgestaltet ist. Im Gegensatz zu den vorherigen Figuren liegt jedoch die Nockenwelle 13 nicht mehr mit ihrer Stirnseite 14 an einer ersten Gegenhaltefläche 15 an, sondern ist durch den Rotor 6 hindurch gesteckt. Sie durchragt den Rotor 6 mit einem Ende / Nockenwellenende. Um die Nockenwelle 13 drehfest mit dem Rotor 6 zu verbinden, ist vorzugsweise der Rotor 6 mit seiner Innenumfangsfläche mit einer Außenumfangsfläche der Nockenwelle kraft- und / oder form- und / oder stoffschlüssig verbunden, bspw. über eine Presssitzverbindung und / oder eine Schweißverbindung. Das Zentralventil 3 ist in dem Ausführungsbeispiel nach 8 nicht unmittelbar an dem Rotor 6 anliegend, sondern in einer Innenbohrung 34 der Nockenwelle 13 befestigt. Diese Befestigung kann in Form einer Schraubverbindung realisiert werden, sie kann jedoch auch in Form eines Presssitzes ausgeführt sein, wobei stets eine Außenumfangsfläche des Zentralventils 3 an einer Innenumfangsfläche der Nockenwelle 13 befestigt ist. Die Positionierung des Zentralventils 3 relativ zum Verstellaktuator sowie zu den übrigen Bauteilen des Nockenwellenverstellers 3 entspricht hierbei den Ausführungen der 1.
  • In 9, die die Variante der 4 nochmals dargestellt, wobei der Druckfluidkreislauf im erfindungsgemäßen Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 im Betriebszustand veranschaulicht ist. Die Nockenwelle 13 ist in den Varianten nach den 1 bis 9 an einer dem Verstellaktuator 4 abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers 2 gleitgelagert. Zu diesem Zwecke weist das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 ein Lagerungsbauteil 35 auf. Das Lagerungsbauteil 35 ist mit einer Dichtinnenumfangsfläche 33 mit einer Gegenfläche 37 der Nockenwelle 13, die eine Umfangsfläche der Nockenwelle 13 darstellt, verdrehbar anliegend. Das Lagerungsbauteil 35 ist wiederum, wie hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt, ebenfalls mit dem zylinderkopffest / verbrennungskraftmaschinengehäusefest Bauteil 22 zumindest drehfest verbunden.
  • Zur Einleitung des Druckfluids, dessen Strom / Fluidstrom in 9 als schwarze Pfeillinien dargestellt ist, wird durch einen Radialkanal 38, der in dem Lagerungsbauteil 35 eingebracht ist, das Druckfluid mittels einer Pumpe (P) in Richtung des Zentralventils 3 gefördert. Der Radialkanal 38 verläuft in radialer Richtung von einer Außenumfangsfläche des Lagerungsbauteils 35 durchgängig bis zu einer die Nockenwelle 13 gleitlagernd aufnehmende Gleitinnenumfangsfläche 36. Der Radialkanal 38 ist bündig / fluchtend mit einem in der Nockenwelle 13 eingebrachten Nockenwellenfluidkanal 39 angeordnet. Der Nockenwellenfluidkanal 39 erstreckt sich zunächst in einem ersten Abschnitt ebenfalls im Wesentlichen in radialer Richtung zur Drehachse 11 und in einem zweiten Abschnitt in einer Axialbohrung zum Zentralventil 3 hin. Das Druckfluid, bspw. eine hydraulische Flüssigkeit, wie ein Öl, passiert nach dem Durchschreiten des Lagerungsbauteils 35 und dessen Radialkanal 38 den Nockenwellenfluidkanal 39. Anschließend wird das Druckfluid so umgelenkt, dass es zentrisch zur Drehachse 11 geleitet wird, nämlich in dem axialen Abschnitt des Nockenwellenfluidkanals 39 und zentrisch in eine zentrische Bohrung des Zentralventils 3 dem Zentralventil 3 zugeführt wird. Diese Abschnitte bilden daher die Druckfluidzuführleitung 53. Im Zentralventil 3 angekommen, teilt sich das Druckfluid, je nach Stellung des Zentralventils 3 bzw. dessen Ventilkolbens 12 in mehrere Teilströme auf. Sind die zwischen dem Stator 5 und dem Rotor 6 angeordneten Druckkammern in einer ersten Stellung des Zentralventils 3 eingangsseitig geöffnet, gelangt zumindest ein Teilstrom des zugeführten Druckfluids in radialer Richtung durch radiale Bohrungen / radiale Druckfluidleitungen im Zentralventil 3 und dem Rotor 6 in die Druckkammern zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 5. In dem nach 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Druckkammern mit Druckfluid beaufschlagt, wenn der Ventilkolben 12 in einer unbetätigten Stellung befindlich ist, d.h. in einer Stellung, in der der Betätigungsstößel 18 nicht gegen den Ventilkolben 12 gedrückt ist.
  • Wird der Betätigungsstößel 18 schließlich aktiviert und bewegt (durch die Spule 20), so kommt es zu einem Kontakt zwischen dem Betätigungsstößel 18 und dem Ventilkolben 12 und der Ventilkolben 12 wird in Richtung der Nockenwelle 13 vom Verstellaktuator 4 weggedrückt, bis eine zweite Stellung des Zentralventils 3 erreicht ist. In dieser zweiten Stellung sind dann die Ausgangsöffnungen des Zentralventils 3 geöffnet und das den Druckkammern zuvor zugeführte Druckfluid kann aus dem Zentralventil 3 in die als Druckfluidrückführleitung ausgebildete -Druckabführleitung 54 abgeführt werden. Die Druckfluidabführleitung 54 beginnt somit an der dem Verstellaktuator 4 zugewandten Seite des Zentralventils 3, mit dem Druckfluidverteilraum 8, der axial zwischen dem Verstellaktuator 4 und dem Zentralventil 3 angeordnet ist.
  • Von diesem Druckfluidverteilraum 8 umspült das Druckfluid in Umfangsrichtung die Führungshülse 19 und wirkt insbesondere für die Gleitfläche zwischen dem Betätigungsstößel 18 und er Innenumfangsfläche der Führungshülse 19 schmierend. Durch die spulennahen Leitung des Druckfluids ist auch die Spule 20 in gewisser Maßen durch das Druckfluid umspült und wird im Betrieb gekühlt. Von dem Druckfluidverteilraum 8 wird dann das Druckfluid einem Tank T zurückgeführt.
  • Für diese Druckfluidrückführung wird das Druckfluid zunächst durch den Hohlraum 31 zwischen dem Deckelbauteil 25 und der Statorseitenwand 28 hindurchgeführt. Im Anschluss, nach dem Umspülen des Federelementes 30 tritt das Druckfluid, beabstandet zum Zentralventil 3, d.h. in radialer Richtung versetzt zum Zentralventil 3, durch einen Rückführkanal wieder zu der dem Verstellaktuator 4 abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers 2 durch. Zu diesem Zwecke weist zunächst die Statorseitenwand 28 eine axiale Durchgangsbohrung zwischen dem Zentralventil 3 und dem radial äußeren Ende der Statorseitenwand 28 auf. An diese Durchgangsbohrung schließt eine Durchgangsbohrung / zumindest eine Durchgangsbohrung des Rotors 6, nachfolgend als Fluidleitkanal 40 des Rotors 6 bezeichnet, an. Dieser Fluidleitkanal 40 durchdringt den Rotor 6 axial in seiner gesamten axialen Länge und reicht somit von der der Statorseitenwand 28 zugewandten Seite des Rotors 6 zu der der Statorseitenwand 28 abgewandten Seite des Rotors. An der der Statorseitenwand 28 abgewandten Seite geht der Fluidleitkanal 40 dann wiederum in einen weiteren axialen Bohrungskanal zwischen der Nockenwelle 13 und der Umgebung 10 eines statorfesten, im Wesentlichen flanschförmig ausgestalteten Leitflansches 41 über. Zwischen dem Leitflansch 41 und dem daran in axialer Richtung anschließenden Lagerungsbauteil 35 ist ein in Umfangsrichtung verlaufender Umfangskanal 42 in den Leitflansch 41 eingearbeitet, der zumindest von einer Stelle des Umfangs des Lagerungsbauteils 35 in einen sich durch das Lagerungsbauteil 35 erstreckenden Abführkanal 43 übergeht. Der Abführkanal 43 ist in Umfangsrichtung versetzt zu dem Radialkanal / dem ersten Radialkanal 38 des Lagerungsbauteils 35 angeordnet. Druckfluidverteilraum 8, Hohlraum 31, Fluidleitkanal 40, Umfangskanal 42 und Abführkanal 43 sind somit miteinander fluidleitend verbunden und bilden die Druckfluidabführleitung 54, durch die das Druckfluid von dem Zentralventil 3 wieder einem Tank (T) rückgeführt wird.
  • Wie weiterhin zu erkennen ist, ist der Abführkanal 43, d. h. der sich durch das Lagerungsbauteil 35 erstreckende Abschnitt der Druckfluidabführleitung 54 so in radialer Richtung verlaufend, dass seine Außenöffnung zur Außenumfangsfläche hin in Lage der Verbrennungskraftmaschine unten angeordnet ist. Der Abführkanal 43 erstreckt sich daher in radialer Richtung sowohl vom Zentralventil 3 weg, als auch nach unten / in Richtung der wirkenden Schwerkraft. Alternativ zu dieser Ausgestaltung ist es jedoch auch möglich den Abführkanal 43 in Umfangsrichtung zu versetzten. So ist es gemäß einer alternativen Variante möglich den Abführkanal 43 / den sich durch das Lagerungsbauteil 35 erstreckenden Abschnitt der Druckfluidabführleitung 54 in dem Lagerungsbauteil 35 so anzuordnen, dass die Außenöffnung an der Außenumfangsfläche des Lagerungsbauteils 35 in Einbaulage oben angeordnet ist. Der Abführkanal 43 erstreckt sich dann in radialer Richtung sowohl vom Zentralventil 3 weg, als auch nach oben / entgegen der Richtung der wirkenden Schwerkraft / entgegen der Schwerkraft. Dadurch ist der Druckverteilraum 8 und das Zentralventil 3 stets mit Druckfluid befüllt und das Druckfluid läuft bei stehendem Motor / stehender Verbrennungskraftmaschine nicht aus diesen Bereichen ab.
  • In 10 ist eine Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt, wobei der Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 im Wesentlichen gemäß dem in 5 dargestellten Aktuator-Nockenwellenversteller-System ausgestaltet ist, das Lagerungsbauteil 35 nun jedoch auf andere Weise lagernd mit der Nockenwelle 13 verbunden ist. Entgegen der 9 weist das Lagerungsbauteil 35 nicht eine Gleitinnenumfangsfläche 36, sondern eine ein Wälzlager aufnehmende Lagerinnenfläche 44 auf, die drehfest mit einem Teilring eines Wälzlagers verbunden ist. Bspw. ist ein Außenring eines Wälzlagers wie eines Kugellagers, eines Tonnen-, Rollen-, Nadel-, oder Doppelrollenlagers drehfest an der Lagerinnenfläche 44 mittels eines Presssitzes verbunden. Der Innenring des Wälzlagers 45 sitzt dagegen auf der Außenumfangsfläche der Nockenwelle, nämlich der Gegenfläche 37 drehfest auf. Auch dieser Innenring ist vorzugsweise mittels eines Presssitzes an der Gegenfläche 37 gehalten. Somit ist das Lagerungsbauteil 35 auf übliche Weise wälzgelagert zur Nockenwelle 13 positioniert.
  • An der dem Nockenwellenversteller 2 zugewandten Seite des Lagerungsbauteils 35 ist das Lagerungsbauteil 35 mittels einer Dichtung, nachfolgend als zweite Dichtung 46 bezeichnet, mit dem Leitflansch 41 dicht verbunden. Dafür liegt die zweite Dichtung 46 einerseits an einer Außenumfangsfläche des Leitflansches 41 an und andererseits an einer Innenumfangsfläche des Lagerungsbauteils 35. Die Fluidrückführung in 10 unterscheidet sich im Bereich des Wälzlagers 45 von der Ausführung nach 9. Von einer dem Stator 5 abgewandten Seite des Leitflansches 41 tritt das Druckfluid in einen Freiraum im Lagerungsbauteil 35, wovon es dann in axialer Richtung durch das Wälzlager 45 hindurchdringt. Dabei werden die über einen Käfig gehaltenen Wälzkörper in definierter Weise in Umfangsrichtung beabstandet und das Druckfluid kann in den Zwischenräumen zwischen den voneinander beabstandeten Wälzkörpern des Wälzlagers 45 durchfließen. Von einer dem Nockenwellenversteller 2 abgewandten Seite des Wälzlagers 45 wird dann das Druckfluid weiter an einen Tank geleitet, der hier nicht weiter dargestellt ist, aus welchem Tank dann wiederum die Pumpe das Druckfluid zur erneuten Zuführung entnehmen kann. Auch die Fluidzuführung unterscheidet sich in dieser Variante etwas von der Ausführung der 9. Die Fluidzuführung geschieht nicht direkt durch das Lagerungsbauteil 35 hindurch, sondern in einem lagerungsbauteilfernen Abschnitt der Nockenwelle 13. Die radiale Fluidzuführung übernimmt ein anderes Lagerungsteil, das in Einbaulage der Verbrennungskraftmaschine / in Verbrennungskraftmaschinenlage weiter hinten eingebaut ist. Alternativ zu der Druckfluidrückleitung durch das Wälzlager hindurch, kann die Druckfluidrückführung zum Tank (T) in einer weiteren Variante Wälzlagervariante auch außerhalb des Wälzlagers 45, durch eine separate Bohrung, die beabstandet zum Wälzlager 45 angeordnet ist, stattfinden.
  • 11 stellt noch eine weitere Variante dar, wobei das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 im Wesentlichen wie das Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 in 10 ausgeführt ist, jedoch das Lagerungsbauteil 35 nun nicht mehr eine Wälzlagerung aufweist, die die Nockenwelle 13 aufnimmt, sondern erneut eine Gleitlagerung gemäß der 9. Die Druckfluidzuführung zum Zentralventil 3 hin geschieht nicht durch eine Radialbohrung durch die Gleitinnenumfangsfläche 36 des Lagerungsbauteils 35 hindurch, sondern durch einen außerhalb des Lagerungsbauteils 35 befindlichen Einführkanal, der hier nicht weiter dargestellt ist.
  • In 12 ist eine weitere Variante des Aktuator-Nockenwellenversteller-Systems 1 dargestellt, wobei diese Variante im Wesentlichen der Variante nach 10 entspricht. Der Verstellaktuator 4 ist an der Verbindungsstelle 47 mittels der Befestigungsschraube 21 an dem zylinderkopffesten Bauteil 22 fest angebunden, d.h. sowohl in axialer Richtung, in radialer Richtung fest und verdrehfest. Durch die im Betrieb anliegenden dynamischen Beanspruchungen an Stator 5 / Nockenwelle 13 / Nockenwellenversteller 2 werden diese Teile zu Taumelbewegung in radialer Richtung angeregt, d.h. das es zu einer Verschiebung der Nockenwelle 13 und dessen Längsachse sowie des Nockenwellenverstellers 2 und dessen Längsachse in radialer Richtung, kommt, wodurch ein Achsversatz zwischen dem Nockenwellenversteller 2 und dem Verstellaktuator 4 kommt. Um diese Taumelbewegungen zu entkoppeln, ist die Dichtung 9 derart ausgestaltet, dass sie auch bei größeren Taumelbewegungen, d.h., wenn sich in einem ersten Umfangsbereich der Radialspalt zwischen dem aktuatorseitigen Ringelement 23 und dem deckelseitigen Ringelement 27 verkleinert und sich ein gegenüber dieser ersten Stelle des Radialspalts an einer zweiten Stelle der Radialspalt vergrößert, dass sie trotz des Achsversatzes / der radialen Taumelbewegungen den Druckfluidverteilraum 8 gegenüber der Umgebung 10 abdichtet.
  • Zusätzlich zu den Befestigungsschrauben 21 sind auch Passstifte vorsehbar und bspw. an dem zylinderkopffesten Bauteil 22 anbringbar, um den Verstellaktuator 4 relativ zum zylinderkopffesten Bauteil 22 zu zentrieren.
  • In der 13 ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt. Denn alternativ zu der starren Verbindung an der Verbindungsstelle 47 zwischen dem Verstellaktuator 4 und dem zylinderkopffesten Bauteil 22 (12), kann auch der Verstellaktuator 4 mittels seines Gehäuses 7 spielbehaftet an das zylinderkopffeste Bauteil 22 angebunden werden. Dafür werden bspw. besonders ausgeführte Spielpassschrauben 48 verwendet. Diese Spielpassschrauben 48 weisen dann einen Gewindeabschnitt auf, der fest in dem zylinderkopffesten Bauteil 22 eingeschraubt ist, sowie einen Passungsabschnitt, der spielbehaftet in radialer Richtung in eine Bohrung im Gehäuse 7 des Verstellaktuators eingeschoben ist. Der Schraubenkopf dieser Spielpassschraube 48 ist so ausgeformt und die Länge des Passabschnittes so gewählt, dass die axiale Länge des Passabschnittes größer als die axiale Breite des Gehäuses 7 im Bereich der Verbindungsstelle 47. Somit ist an der Verbindungsstelle 47 der Verstellaktuator 4 seitens seines Gehäuses 7 sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung spielbehaftet gelagert. Im Gegenzug dazu ist die bisherige Dichtung 9 zwischen dem deckelseitigen Ringelement 27 und dem aktuatorseitigen Ringelement 23 durch ein Koppelelement 49 ersetzt. Dieses Koppelelement 49 umfasst neben der Funktion einer Dichtung, auch die Funktion einer starren, zumindest in radialer Richtung unnachgiebigen Lagerung, insbesondere einer Radiallagerung, bspw. in Form eines Wälzlagers. Das Koppelelement 49 ist daher ein Kombinationsbauteil aus Dichtung und Radiallagerung / Wälzlagerung. Der Verstellaktuator 4 ist daher in radialer Richtung mittels des Koppelelementes 49 an dem Deckelbauteil 25 gehalten. Eine die Taumelbewegungen in radialer Richtung entkoppelnde Stelle ist somit von dem Bereich zwischen Deckelbauteil 25 und Verstellaktuator 4 (12) in den Bereich zwischen Verstellaktuator 4 und zylinderkopffestes Bauteil 22 (13) verlagert.
  • Alternativ zu der in 13 dargestellten spielbehafteten Anbindung des Verstellaktuators 4 an das zylinderkopffeste Bauteil 22 mittels Spielpassschrauben 48 ist es auch möglich, eine andere formschlüssige Verdrehsicherung, die nach einem bestimmten Drehwinkel eingreift, zwischen Verstellaktuators 4 und zylinderkopffestem Bauteil 22 umzusetzen. Beispielsweise kann diese Verdrehsicherung auch gabel-nut-artig ausgeführt werden, wobei bspw. zwei Vorsprünge, die an dem Verstellaktuator 4 angebunden sind, spielbehaftet mit zwei Ausnehmungen in dem zylinderkopffesten Bauteil 22 zusammenwirken.
  • Wie in den 1 bis 13 zu erkennen ist, kann das Lagerungsbauteil 35 an einer Seite des Nockenwellenverstellers 2 anschließen, die dem Verstellaktuator 4 abgewandt ist. 14 zeigt nun in diesem Zusammenhang eine weitere Ausführungsvariante, die ein Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 zeigt, der wieder im Wesentlichen gemäß den vorherigen Ausführungsformen aufgebaut ist, sich jedoch bzgl. der Nockenwellenlagerung sowie der Nockenwellenausgestaltung unterscheidet. Auf der verstellaktuatorabgewandten Seite des Nockenwellenverstellers 2 ist nun ein Fluidleitring 50 unmittelbar neben dem Nockenwellenversteller 2 / Leitflansch 41 angeordnet, wobei die Innenumfangsfläche des Fluidleitrings 50 von der Außenumfangsfläche /der Gegenfläche 37 der Nockenwelle 13 in radialer Richtung beabstandet ist und daher keine Radiallagerung der Nockenwelle 13 umsetzt. Der Fluidleitring 50 dient ausschließlich der Leitung des Druckfluids. Der Fluidleitring 50 ist mittels einer zweiten Dichtung 46 mit dem Leitflansch 41 dicht verbunden. Zur Druckmittelfluidzuführung weist auch der Fluidleitring 50 einen Radialkanal 38 auf, durch welchen Radialkanal 38 Druckfluid von der Umgebung 10 in die Nockenwelle 13 hinein geleitet wird. Auch dieser Radialkanal 38 ist mit dem im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Nockenwellenfluidkanal 39 innerhalb der Außenwandung der Nockenwelle 13 verbunden. In axialer Richtung wird dann das Druckfluid im Zentrum der Nockenwelle 13, dem Zentralventil 3 zugeführt.
  • Wie in 14 weiterhin zu erkennen ist, ist die Nockenwelle 13 durch den Rotor 6 hindurch gesteckt und ragt auf einer dem Verstellaktuator 4 zugewandten Seite des Nockenwellenverstellers 2 aus dem Nockenwellenverstellers 2 hinaus. An diesem Lagerungsendbereich 51 der Nockenwelle 13, also jenem Nockenwellenende, das aus dem Nockenwellenversteller 2 in Richtung des Verstellaktuators 4 hinaus ragt, ist dann wiederum das Lagerungsbauteil 35 angeordnet / ausgebildet. Das Lagerungsbauteil 35 ist in das zylinderkopffeste Bauteil 22 integriert und einteilig / integral mit diesem ausgestaltet. Das Lagerungsbauteil 35 erstreckt sich wiederum, diesmal in axialer Richtung zwischen dem Nockenwellenversteller 2 und dem Verstellaktuator 4, in radialer Richtung bis zu der Außenumfangsfläche / der Gegenfläche 37 der Nockenwelle 13 hin und nimmt die Gegenfläche 37 lagernd auf. An einer Außenumfangsfläche des zylinderkopffesten Bauteils 22 ist das aktuatorseitige Ringelement 23 integriert, an dem wiederum die Dichtung 9 dichtend anliegt, und auf bekannte Weise dichtend mit einer Innenumfangsfläche des deckelseitigen Ringelement 27 zusammenwirkt. Somit ist in dieser Variante ein aktuatorseitiges Ringelement 23 zur Verfügung gestellt, das integral an dem zylinderkopffesten Bauteil 22 angeordnet ist und nicht nur die Dichtung 9 an einer Außenumfangsfläche aufnimmt, sondern auch mittels dem an der Innenumfangsfläche angeordneten Lagerungsbauteil 35 den Lagerungsendbereich 51 der Nockenwelle 13 aufnimmt.
  • In 15 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, die im Wesentlichen gemäß dem Aktuator-Nockenwellenversteller-System 1 nach 14 aufgebaut ist, wobei jedoch der Fluidleitring 50 keinen Radialkanal 38 aufweist, sondern lediglich einen axial verlaufenden Kanal, mittels dem das Druckfluid in den Tank zurückgeführt werden kann. Auch die Nockenwelle 13 ist in dieser Ausführungsvariante etwas anders ausgeformt, wobei die Nockenwelle, die ebenfalls durch den gesamten Nockenwellenversteller 2 hindurch ragt und einen Lagerungsendbereich 51 aufweist, der mit dem Lagerungsbauteil 35 radial gelagert ist, zusätzlich jedoch auch noch eine sich in radialer Richtung erstreckende Stirnerhebung aufweist, dessen Stirnseite 14 in axialer Richtung in Anlage mit einer ersten Gegenhaltefläche 15 an dem Rotor 6 gehalten ist. Dadurch ist die Nockenwelle 13 wiederum axial gesichert.
  • Auch in 16 ist noch eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, wobei Lagerungsbauteil 35 nicht eine Gleitlagerfläche zum gleitlagernden Zusammenwirken mit der Nockenwelle 13 aufweist, wie in den Varianten nach den 14 und 15 ausgeführt, sondern als eine Aufnahmefläche für eine Wälzlagerung, wie ein Rollen- oder ein Nadellager dient. In dem Ausführungsbeispiel nach 16 ist an dem Lagerungsbauteil 35 ein Außenring eines Wälzlagers drehfest eingepresst, wohingegen der Innenring unmittelbar durch die Außenwandung / Außenumfangsfläche der Nockenwelle 13 ausgebildet ist. Somit ist auch ein Wälzlager als ein die Nockenwelle 13 zum zylinderkopffesten Bauteil 22 lagerndes Element ausgestaltbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aktuator-Nockenwellenversteller-System
    2
    Nockenwellenversteller
    3
    Zentralventil
    4
    Verstellaktuator
    5
    Stator
    6
    Rotor
    7
    Gehäuse / Verstellaktuatorgehäuse
    8
    Druckfluidverteilraum
    9
    Dichtung
    10
    Umgebung
    11
    Drehachse
    12
    Ventilkolben
    13
    Nockenwelle
    14
    Stirnseite
    15
    erste Gegenhaltefläche
    16
    Seitenerhebung
    17
    zweite Gegenhaltefläche
    18
    Betätigungsstößel
    19
    Führungshülse
    20
    Spule
    21
    Befestigungsschraube
    22
    zylinderkopffestes Bauteil
    23
    aktuatorseitiges Ringelement
    24
    erste Dichtlippe
    25
    Deckelbauteil
    26
    zweite Dichtlippe
    27
    deckelseitiges Ringelement
    28
    Statorseitenwand
    29
    flanschförmiger Abschnitt
    30
    Federelement
    31
    Hohlraum
    32
    Verstärkungsring
    33
    Dichtinnenumfangsfläche
    34
    Innenbohrung
    35
    Lagerungsbauteil
    36
    Gleitinnenumfangsfläche
    37
    Gegenfläche
    38
    Radialkanal
    39
    Nockenwellenfluidkanal
    40
    Fluidleitkanal
    41
    Leitflansch
    42
    Umfangskanal
    43
    Abführkanal
    44
    Lagerinnenfläche
    45
    Wälzlager
    46
    zweite Dichtung
    47
    Verbindungsstelle
    48
    Spielpassschraube
    49
    Koppelelement
    50
    Fluidleitring
    51
    Lagerungsendbereich
    53
    Druckfluidzuführleitung
    54
    Druckfluidabführleitung

Claims (9)

  1. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) mit einem um eine Drehachse (11) drehbaren Nockenwellenversteller (2) des Flügelzellentyps, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil (3) vorhanden ist, und mit einem das Zentralventil (3) steuernden Verstellaktuator (4), wobei der Nockenwellenversteller (2) mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator (5) gelagerten Rotor (6) aufweist, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller (2) und einem zylinderkopffesten Gehäuse (7) des Verstellaktuators (4) ein über das Zentralventil (3) mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum (8) vorhanden ist, der über eine Dichtung (9) zwischen dem Nockenwellenversteller (2) und dem Verstellaktuator (4) zur Umgebung (10) hin abgedichtet ist, wobei die Dichtung (9) mit einem gehäusefesten Bauteil einerseits und mit einem statorfesten Deckelbauteil (25) andererseits in Anlage befindlich ist, wobei die Dichtung (9) als Gleit- oder Schleifdichtung ausgebildet ist, wobei die Dichtung (9) seitens des gehäusefesten Bauteils an einer Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes (23) des gehäusefesten Bauteils anliegt sowie die Dichtung (9) seitens des statorfesten Deckelbauteils (25) an einer Dichtseitenflanke eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringelementes (27) des statorfesten Deckelbauteils (25) anliegt, wobei das Gehäuse (7) des Verstellaktuators (4) mit zumindest einer Befestigungsschraube (21) mit einem zylinderkopffesten Bauteil (22) fest verbunden ist und das Ringelement (23) des gehäusefesten Bauteils aktuatorseitig angeordnet ist, wobei das aktuatorseitige Ringelement (23) mit dem zylinderkopffesten Bauteil (22) verbunden und von diesem ausgebildet ist, und der Nockenwellenversteller (2) einen Leitflansch (41) aufweist, der mit einer zweiten Dichtung (46) dicht verbunden ist, und das Nockenwellenverstellsystem (1) weiter ein zylindergehäusefest oder zugmitteltriebgehäusefest verbindbares Lagerungsbauteil (35) umfasst, welches zur radialen Lagerung einer Nockenwelle (13) ausgestaltet ist und an der dem Verstellaktuator (4) abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers (2) angeordnet ist, wobei das Nockenwellenlager als ein Wälzlager (45) ausgebildet ist.
  2. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das statorfeste Deckelbauteil (25) in Form eines einen Hohlraum (31) umschließenden Federdeckels, zur Aufnahme eines eine Rückstellfeder bildenden Federelements (30) des Nockenwellenverstellers (2), ausgestaltet ist.
  3. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das statorfeste Deckelbauteil (25) eine dem Stator (5) zugewandte Dichtkontur aufweist, die an einer Seitenwand des Stators (5) dichtend befestigt ist und den Hohlraum (31) gegenüber der Umgebung (10) abdichtet.
  4. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das statorfeste Deckelbauteil (25) und / oder das gehäusefeste Bauteil zur Drehachse (11) des Nockenwellenverstellers (2) konzentrisch positioniert sind und / oder das statorfeste Deckelbauteil (25) um die Drehachse (11) relativ zu dem gehäusefesten Bauteil verdrehbar ist.
  5. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtseitenflanke des gehäusefesten Bauteils radial außerhalb oder radial innerhalb zur Dichtseitenflanke des statorfesten Deckelbauteils (25) angeordnet ist.
  6. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) seitens der Dichtseitenflanke des statorfesten Deckelbauteils (25) drehfest aufgesteckt ist.
  7. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) als eine Ringdichtung ausgestaltet ist, und / oder in der Dichtung (9) ein unterstützender Verstärkungsring (32) integriert ist.
  8. Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) so ausgestaltet ist, dass sie sich im Betriebszustand in ihrer Geometrie zumindest an einen radialen Achsversatz zwischen dem statorfesten Deckelbauteil (25) und dem gehäusefesten Bauteil anpasst.
  9. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Aktuator-Nockenwellenversteller-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der Nockenwelle (13), die zumindest im Betriebszustand mit dem Rotor (6) des Nockenwellenverstellers (2) verbunden ist, sowie einem trocken laufenden Zugmitteltrieb, der zumindest im Betriebszustand den Stator (5) des Nockenwellenverstellers (2) antreibt.
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