DE102013213927A1 - Phaser - Google Patents

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DE102013213927A1
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Inventor
Christian Walther
Jochen Auchter
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
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    • F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
    • F16B2/005—Means to increase the friction-coefficient

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit – einem Flügelzellenversteller mit – einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbaren Stator (2) und – einem in dem Stator (2) drehbar gelagerten, mit einer Nockenwelle (4) verbindbaren Rotor (1) mit – einer Mehrzahl von zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (2) vorgesehenen, mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern, und – einer Zentralschraube (5) zum Verspannen des Rotors (1) mit der Nockenwelle (4) über einander gegenüberliegenden Klemmflächen (8, 9) des Rotors (2) und der Nockenwelle (4), wobei – wenigstens eine der Klemmflächen (8, 9) des Rotors (1) und/oder der Nockenwelle (4) zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Rotor (1) und der Nockenwelle (4) eine durch Aufschmelzen und Erstarren des Werkstoffs profilierte Oberfläche aufweist.The present invention relates to a camshaft adjusting device with - a Flügelzellenversteller with - connectable to a crankshaft of an internal combustion engine stator (2) and - in the stator (2) rotatably mounted, with a camshaft (4) connectable rotor (1) with - a plurality from between the stator (1) and the rotor (2) provided, acted upon by a pressure medium working chambers, and - a central screw (5) for clamping the rotor (1) with the camshaft (4) via opposing clamping surfaces (8, 9) the rotor (2) and the camshaft (4), wherein - at least one of the clamping surfaces (8, 9) of the rotor (1) and / or the camshaft (4) to provide a positive connection between the rotor (1) and the camshaft (4) has a profiled by melting and solidification of the material surface.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a camshaft adjuster with the features of the preamble of claim 1.

Nockenwellenversteller werden im Allgemeinen in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen verwendet, um die Ventilöffnungs- und Schließzeiten zu verändern, wodurch die Verbrauchswerte sowie die Drehmomentwerte und dessen Verläufe der Brennkraftmaschine und das Betriebsverhalten im Allgemeinen verbessert werden können.Camshaft phasors are commonly used in internal combustion engine valve trains to vary the valve opening and closing times, which may improve fuel economy and torque characteristics and engine performance and performance in general.

Eine in der Praxis bewährte Ausführungsform des Nockenwellenverstellers weist einen Flügelzellenversteller mit einem Stator und einem Rotor auf, welche einen Ringraum begrenzen, der durch Vorsprünge und Flügel in mehrere Arbeitskammern unterteilt ist. Die Arbeitskammern sind wahlweise mit einem Druckmittel beaufschlagbar, welches in einem Druckmittelkreislauf über eine Druckmittelpumpe aus einem Druckmittelreservoir in die Arbeitskammern an einer Seite der Flügel des Rotors zugeführt und aus den Arbeitskammern an der jeweils anderen Seite der Flügel wieder in das Druckmittelreservoir zurückgeführt wird. Die Steuerung des Druckmittelflusses und damit der Verstellbewegung der Nockenwellenverstelleinrichtung erfolgt z. B. mittels eines Zentralventils mit einer komplexen Struktur von Durchflussöffnungen und Steuerkanten und einem in dem Zentralventil verschiebbaren Ventilkörper, welcher die Durchflussöffnungen in Abhängigkeit von seiner Stellung verschließt oder freigibt.A proven in practice embodiment of the camshaft adjuster comprises a vane actuator with a stator and a rotor, which define an annular space which is divided by projections and wings in a plurality of working chambers. The working chambers are optionally acted upon by a pressure medium, which is fed in a pressure medium circuit via a pressure medium pump from a pressure medium reservoir in the working chambers on one side of the blades of the rotor and is returned from the working chambers on the other side of the wings back into the pressure medium reservoir. The control of the pressure medium flow and thus the adjustment of the camshaft adjusting z. Example by means of a central valve with a complex structure of flow openings and control edges and a displaceable in the central valve body, which closes or releases the flow openings depending on its position.

Das Zentralventil wird zusammen mit einer Zentralschraube durch eine zentrale Öffnung des Rotors hindurchgeführt und in der Nockenwelle verschraubt, so dass der Rotor anschließend mit der Nockenwelle zu einem drehfesten Verbund verspannt ist. Da die Lage des Rotors zu der Nockenwelle von entscheidender Bedeutung für die Funktion des Nockenwellenverstellers ist, und die Lage nach dem Verspannen möglichst nicht mehr verändert werden soll, muss die Zentralschraube zur Schaffung eines möglichst drehfesten Spannverbundes mit einer entsprechend hohen Vorspannkraft in der Nockenwelle verschraubt werden, wodurch wiederum verhältnismäßig hohe Bauteilspannungen in der Zentralschraube, in dem Rotor und in der Nockenwelle entstehen. Diese Bauteilspannungen dürfen maximale Materialkenngrößen nicht überschreiten, so dass der Dimensionierung der Bauteile Grenzen gesetzt sind. Ferner können die verhältnismäßig hohen Bauteilspannungen auch zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Bauteile führen.The central valve is passed together with a central screw through a central opening of the rotor and screwed into the camshaft, so that the rotor is then braced with the camshaft to a rotationally fixed composite. Since the position of the rotor to the camshaft is of crucial importance for the function of the camshaft adjuster, and the position should not be changed as much as possible after the bracing, the central screw must be bolted to create a rotatable clamping composite as possible with a correspondingly high biasing force in the camshaft , which in turn results in relatively high component stresses in the central screw, in the rotor and in the camshaft. These component voltages must not exceed maximum material parameters, so that the dimensioning of the components are limited. Furthermore, the relatively high component voltages can also lead to a shortening of the life of the components.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Nockenwellenversteller mit einer drehfesten Verbindung zwischen dem Rotor und der Nockenwelle bei einer gleichzeitig möglichst geringen Bauteilbelastung zu schaffen.The object of the invention is therefore to provide a camshaft adjuster with a rotationally fixed connection between the rotor and the camshaft at the same time as possible a low component load.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung vorgeschlagen, dass wenigstens eine der Klemmflächen des Rotors und/oder der Nockenwelle zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Rotor und der Nockenwelle eine durch Aufschmelzen des Werkstoffs profilierte Oberfläche aufweist. Durch das Aufschmelzen und anschließende Erstarren des Werkstoffes an der Oberfläche werden abschnittsweise Vertiefungen und Erhebungen an der Klemmfläche, also eine bewusst unebene Oberfläche geschaffen. Der Werkstoff entweicht aus den Abschnitten der Vertiefungen und wird gleichzeitig zu Erhebungen aufgeworfen, welche nach dem Erkalten bzw. dem Verfestigen des Werkstoffs eine gegenüber dem Grundmaterial erhöhte Härte aufweisen. Beim Verspannen des Rotors mit der Nockenwelle über die aneinander anliegenden Klemmflächen graben sich die Erhebungen dann aufgrund der erhöhten Härte in die gegenüber liegende Klemmfläche mit geringerer Härte ein, so dass der Rotor und die Nockenwelle anschließend in Umfangsrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem Rotor und der Nockenwelle werden die Umfangskräfte nunmehr über eine formschlüssige Verbindung und nicht mehr wie bisher über eine reine Kraftschlussverbindung übertragen, so dass die Zentralschraube zur Schaffung des drehfesten Verbundes mit einer geringeren Vorspannung, und einer dadurch bedingten geringeren Bauteilbelastung der beteiligten Bauteile verspannt werden muss. Im Idealfall werden die Umfangskräfte dann allein über die formschlüssige Verbindung übertragen, während die Vorspannkraft der Zentralschraube nur dem Zusammenhalt der Bauteile dient. Ferner ist der Rotor dadurch erheblich besser gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen gegenüber der Nockenwelle gesichert. Unter dem Begriff „Profilierung” soll im Sinne der Erfindung jede unebene Oberfläche verstanden werden, welche durch das Aufschmelzen und das anschließende Erstarren des Werkstoffs geschaffen wird.To solve the problem is proposed according to the principles of the invention that at least one of the clamping surfaces of the rotor and / or the camshaft to create a positive connection between the rotor and the camshaft has a profiled surface by melting the material. By melting and subsequent solidification of the material on the surface depressions and elevations on the clamping surface, ie a deliberately uneven surface are created in sections. The material escapes from the sections of the recesses and is simultaneously raised to elevations, which have after cooling or solidification of the material compared to the base material increased hardness. When clamping the rotor with the camshaft on the adjoining clamping surfaces, the elevations then dig due to the increased hardness in the opposite clamping surface with lower hardness, so that the rotor and the camshaft are then positively connected to each other in the circumferential direction. Due to the positive connection between the rotor and the camshaft, the peripheral forces are now transmitted via a positive connection and no longer as before via a pure frictional connection, so that the central screw to create the rotationally fixed composite with a lower bias, and consequent lower component load of involved components must be clamped. Ideally, the circumferential forces are then transmitted solely via the positive connection, while the biasing force of the central screw only serves the cohesion of the components. Furthermore, the rotor is thus considerably better secured against unintentional rotation relative to the camshaft. For the purposes of the invention, the term "profiling" should be understood to mean any uneven surface which is created by the melting and the subsequent solidification of the material.

Weiter wird vorgeschlagen, dass der Werkstoff nur in Abschnitten der Oberfläche lokal aufgeschmolzen und erstarrt ist. Durch das lokale Aufschmelzen und Erstarren tritt der bewusst herbeizuführende Effekt der profiliert erstarrenden Oberfläche besonders stark ein, da das Material nur lokal aufschmilzt und dann aus der Mitte der Schmelzzone nach außen zu dem kälteren Abschnitt der Oberfläche hin in Form einer Wulst erstarrt. Das Material wird praktisch zu dem kälteren Bereich der Oberfläche hin verdrängt. Ein Beispiel eines lokalen Aufschmelzens kann z. B. durch einen Energiestrahl, wie z. B. durch einen hochenergetischen Laserstrahl, verwirklicht sein. Der Laserstrahl ermöglicht ferner, aufgrund seiner scharfen Kontur, das lineare Aufschmelzen der Oberfläche entlang eines sehr genauen vorgegebenen Verlaufs.It is further proposed that the material is locally melted and solidified only in sections of the surface. As a result of the local melting and solidification, the conscious effect of the profiled, solidifying surface occurs particularly strongly, since the material melts only locally and then solidifies outward from the middle of the melting zone to the colder portion of the surface in the form of a bead. The material is virtually displaced towards the colder area of the surface. An example of a local meltdown may e.g. B. by an energy beam, such. B. by a high-energy laser beam, be realized. The laser beam also allows due to its sharp contour, the linear melting of the surface along a very precise predetermined course.

Dabei kann die profilierte Oberfläche bevorzugt linienförmige Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweisen, welche aufgrund ihrer Ausrichtungen eine besonders gerichtete Kraftübertragung ermöglichen.In this case, the profiled surface may preferably have line-shaped recesses and / or elevations, which allow a particularly directed transmission of force due to their alignments.

Insbesondere können die Erhebungen und/oder Vertiefungen in Radialrichtung verlaufen, so dass bevorzugt Umfangskräfte übertragen werden. Im Idealfall können die Vertiefungen bzw. Erhebungen strahlenförmig in Radialrichtung verlaufen, so dass im Wesentlichen Umfangskräfte übertragen werden, und die Vertiefungen bzw. Erhebungen außerdem eine Zentrierwirkung für die Verbindung des Rotors zu der Nockenwelle haben. Sofern die Vertiefungen und/oder Erhebungen ausschließlich in Radialrichtung verlaufen, werden dann auch bevorzugt nur Umfangskräfte übertragen.In particular, the elevations and / or depressions may extend in the radial direction, so that circumferential forces are preferably transmitted. Ideally, the recesses may extend radially in the radial direction, so that substantially circumferential forces are transmitted, and the depressions or elevations also have a centering effect for the connection of the rotor to the camshaft. If the recesses and / or elevations extend exclusively in the radial direction, then preferably only circumferential forces are transmitted.

Ferner können sich die linienförmigen Vertiefungen und Erhebungen auch kreuzen, wodurch die Verspannung des Rotors mit der Nockenwelle weiter verfestigt werden kann.Furthermore, the line-shaped depressions and elevations can also cross, whereby the tension of the rotor can be further solidified with the camshaft.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Klemmfläche mit der profilierten Oberfläche an einer innen liegenden Fläche des Rotors vorgesehen ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die in der Oberfläche bearbeitete Klemmfläche verbessert vor äußeren Einwirkungen geschützt werden.It is further proposed that the clamping surface is provided with the profiled surface on an inner surface of the rotor. By the proposed solution, the machined in the surface clamping surface can be better protected from external influences.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren im Einzelnen:The invention will be explained in more detail with reference to several preferred embodiments. The figures show in detail:

1: eine Nockenwellenverstelleinrichtung in Schnittdarstellung; 1 : a camshaft adjusting device in sectional view;

2: ein Rotor mit verschieden profilierten Klemmflächen; und 2 a rotor with differently profiled clamping surfaces; and

3: eine Schnittdarstellung durch die aufgeschmolzene Oberfläche. 3 : a sectional view through the melted surface.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller einer Brennkraftmaschine mit einem Statur 2 und einem Rotor 1 zu erkennen. Der Stator 2 ist an seiner Außenseite mit einer Verzahnung 3 zum Antrieb über eine Kette oder einen Zahnriemen von einer Kurbelwelle versehen. Der Rotor 1 ist in bekannter Weise mittels einer Zentralschraube 5 oder Zentralventil mit der Nockenwelle 4 verbunden und wird über den Stator 2 zu einer Drehbewegung angetrieben. Der Stator 2 weist ferner eine Mehrzahl von Statorstegen auf, welche einen zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 1 vorhandenen Ringraum in mehrere Druckräume 12 unterteilen. Der Rotor 1 weist eine Mehrzahl von Flügeln auf, die sich radial nach außen bis zu der Innenwandung des Stators 2 erstrecken und die Druckräume in jeweils zwei Arbeitskammern unterteilen. Ferner sind zwei Dichtdeckel 6 und 7 vorgesehen, welche die Arbeitskammern seitlich abdichten. Die Druckräume sind während des Betriebes der Brennkraftmaschine zumindest nach einer bestimmten Anlaufphase der Brennkraftmaschine mit Druckmittel gefüllt, wodurch die Drehbewegung des Stators 2 auf den Rotor 1 und schließlich auf die Nockenwelle 4 übertragen wird.In the 1 is an inventive camshaft adjuster an internal combustion engine with a stature 2 and a rotor 1 to recognize. The stator 2 is on its outside with a toothing 3 provided for driving via a chain or a toothed belt by a crankshaft. The rotor 1 is in a known manner by means of a central screw 5 or central valve with the camshaft 4 Connected and over the stator 2 driven to a rotary motion. The stator 2 further comprises a plurality of stator bars, which one between the stator 2 and the rotor 1 existing annulus in several pressure chambers 12 divide. The rotor 1 has a plurality of vanes extending radially outwardly to the inner wall of the stator 2 extend and divide the pressure chambers in two working chambers. Furthermore, there are two sealing lids 6 and 7 provided, which seal the working chambers laterally. The pressure chambers are filled during operation of the internal combustion engine, at least after a certain start-up phase of the internal combustion engine with pressure medium, whereby the rotational movement of the stator 2 on the rotor 1 and finally on the camshaft 4 is transmitted.

Der Rotor 1 ist mit einer Zentralschraube 5 mit der Nockenwelle 4 verspannt, wobei der Rotor 1 zwischen einem Kopf 12 der Zentralschraube 5 und der Stirnseite der Nockenwelle 4 eingeklemmt ist. Die Zentralschraube 5 wird in ein Gewinde der Nockenwelle 4 eingeschraubt und verspannt den Rotor 1 über gegenüberliegende Klemmflächen 10 und 11 und 9 und 8 mit der Nockenwelle 4 zu einem drehfesten Verbund.The rotor 1 is with a central screw 5 with the camshaft 4 braced, with the rotor 1 between a head 12 the central screw 5 and the front of the camshaft 4 is trapped. The central screw 5 gets into a thread of the camshaft 4 screwed in and braced the rotor 1 over opposite clamping surfaces 10 and 11 and 9 and 8th with the camshaft 4 to a non-rotatable composite.

Da der Verbund aus dem Rotor 1 und der Nockenwelle 4 allein durch die Spannkraft der Zentralschraube 5 zusammengehalten wird, und der Verbund zur Übertragung der Drehverbindung entsprechend fest verspannt sein muss, ergeben sich verhältnismäßig hohe Bauteilspannungen in der Zentralschraube 5, dem Rotor 1 und der Nockenwelle 4, insbesondere im Bereich der Klemmflächen 8, 9, 10 und 11.Because the composite of the rotor 1 and the camshaft 4 solely by the clamping force of the central screw 5 is held together, and the composite for the transmission of the rotary joint must be clamped according firmly, resulting in relatively high component voltages in the central screw 5 , the rotor 1 and the camshaft 4 , in particular in the area of clamping surfaces 8th . 9 . 10 and 11 ,

Zur Verminderung dieser Bauteilspannungen ist die Klemmfläche 9 in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel profiliert mit einer regelmäßigen Anordnung aus spitzenförmigen Erhebungen und Vertiefungen ausgebildet. Die gegenüberliegende Klemmfläche 8 des Rotors 1 ist nicht profiliert, d. h. abgesehen von einer herstellungsbedingten Oberflächenrauheit in der Größenordnung von wenigen μ-Metern eben ausgebildet. Bei dem Verspannen des Rotors 1 über die Zentralschraube 5 wird die profilierte Klemmfläche 9 mit den spitzenförmigen Erhebungen in die nicht profilierte Klemmfläche 8 der Nockenwelle 4 hinein gedrängt, so dass durch die Erhebungen anschließend eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rotor 1 und der Nockenwelle 4 in Umfangsrichtung verwirklicht ist. Das Eindringen der spitzenförmigen Erhebungen der Klemmfläche 9 in die Klemmfläche 8 wird dadurch begünstigt, indem die Erhebungen aufgrund der nachfolgend noch beschriebenen Herstellung eine größere Oberflächenhärte als die Klemmfläche 8 bzw. eine größere Oberflächenhärte als die Klemmfläche 9 in den nicht profilierten Abschnitten aufweisen. Die Profilierung ist hier bewusst an der innen liegenden Klemmfläche 8 des Rotors 1 vorgesehen, so dass der Flügelzellenversteller beim Ablegen nicht auf die Klemmfläche 9 abgelegt werden kann. Dadurch ist die Klemmfläche 9 vor äußeren mechanischen Einwirkungen geschützt.To reduce these component voltages is the clamping surface 9 in the in the 2 shown profiled profiled with a regular array of tip-shaped elevations and depressions. The opposite clamping surface 8th of the rotor 1 is not profiled, ie, apart from a production-related surface roughness on the order of a few μ-meters flat. In the bracing of the rotor 1 over the central screw 5 becomes the profiled clamping surface 9 with the tip-shaped elevations in the non-profiled clamping surface 8th the camshaft 4 pushed into it, so that through the surveys then a positive connection between the rotor 1 and the camshaft 4 realized in the circumferential direction. The penetration of the tip-shaped elevations of the clamping surface 9 in the clamping surface 8th is favored by the surveys due to the production described below, a greater surface hardness than the clamping surface 8th or a greater surface hardness than the clamping surface 9 in the non-profiled sections. The profiling is here consciously on the inner clamping surface 8th of the rotor 1 provided so that the Flügelzellenversteller when placing not on the clamping surface 9 can be stored. This is the clamping surface 9 protected against external mechanical influences.

Auf der in der 2 zu erkennenden Klemmfläche 9 sind beispielhaft verschiedene Abschnitte 13, 14, 15, 16 und 17 mit verschiedenen Profilierungen zu erkennen.On the in the 2 to be recognized clamping surface 9 are exemplary different sections 13 . 14 . 15 . 16 and 17 to recognize with different profiles.

In dem Abschnitt 13 ist die Profilierung fischgrätförmig, wodurch eine besonders gute Übertragung von Umfangskräften in einer Vorzugsrichtung möglich ist. Die Vorzugsrichtung entspricht der Drehrichtung, in der die V-fömigen Vertiefungen bzw. Erhebungen mit der offenen Seite in der Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn rotieren.In the section 13 the profiling is herringbone, whereby a particularly good transmission of circumferential forces in a preferred direction is possible. The preferred direction corresponds to the direction of rotation in which the V-shaped depressions or elevations rotate with the open side in the illustration in the counterclockwise direction.

In dem Abschnitt 14 sind die Vertiefungen bzw. Erhebungen punktförmig in einer regelmäßigen oder auch unregelmäßigen Anordnung vorgesehen, welche z. B. durch das Aufschmelzen über ein Heizfeld besonders kostengünstig und schnell hergestellt werden kann. In dem Abschnitt 15 sind die Erhebungen und Vertiefungen strahlenförmig radial nach außen gerichtet, wodurch diese besonders effektiv zur Übertragung von Umfangskräften genutzt werden.In the section 14 the depressions or elevations are punctiform provided in a regular or irregular arrangement, which z. B. can be made particularly inexpensive and fast by melting over a heating field. In the section 15 the elevations and depressions are radially directed radially outward, making them particularly effective for the transmission of circumferential forces.

In dem Abschnitt 16 sind die Vertiefungen und Erhebungen linienförmig sich kreuzend ausgebildet, während die Vertiefungen in dem Abschnitt 17 spiralförmig radial nach außen verlaufen. Beide Formgebungen der Vertiefungen weisen aufgrund ihres Verlaufs Vorteile für die Übertragung von Umfangs- und Radialkräften zwischen den verspannten Klemmflächen 8 und 9 auf.In the section 16 the depressions and elevations are formed in a line crossing, while the depressions in the section 17 spiral radially outward. Both shapes of the recesses have advantages due to their course for the transmission of circumferential and radial forces between the clamped clamping surfaces 8th and 9 on.

In der 3 ist beispielhaft die Herstellung der Vertiefungen und Erhebungen mittels eines Laserstrahls 18 zu erkennen. Die Oberfläche der Klemmfläche 9 wird durch den Laserstrahl 18 lokal an einer Stelle 19 stark überhitzt und aufgeschmolzen. Aufgrund der Oberflächenspannung, des Temperaturgradienten und aufgrund der sehr hohen Temperatur im Zentrum der Schmelze, bildet sich nach dem Erstarren der Schmelze eine Form der Oberfläche mit einer Vertiefung in Form einer Kehle 22 und zwei Erhebungen in Form von seitlichen Wulsten 20 und 21 aus. Die Wulste 20 und 21 können dabei als Ring oder auch als lineare Erhebungen ausgebildet sein. Da der Werkstoff im Bereich des erstarrten Werkstoffes eine größere Härte als der nicht aufgeschmolzene Werkstoff aufweist, weisen die Wulste 20 und 21 eine größere Härte auf, welche das Eindringen in die gegenüberliegende Klemmfläche 8 an der Nockenwelle 4 begünstigt. Damit kann durch die Laserstrahlbehandlung der Klemmfläche 9 sowohl die für die formschlüssige Verbindung günstige profilierte Oberfläche als auch die für die formschlüssige Klemmverbindung günstige größere Härte der Erhebungen verwirklicht werden. Der Verlauf der Vertiefungen und der Erhebungen kann durch den Verfahrweg des Laserstrahls vorgegeben werden, wobei die dabei einzuhaltende Verfahrgeschwindigkeit und die dadurch bedingte Einwirkungszeit des Laserstrahl auf die aufzuschmelzende Oberfläche von der Energiedichte des Laserstrahls und der zu schaffenden Höhe der Erhebungen bzw. der Tiefe der Vertiefungen abhängt. Dabei gilt der Zusammenhang, dass je höher die Energiedichte des Laserstrahl bzw. je geringer die Tiefe bzw. die höher der Vertiefungen und Erhebungen sein soll, desto schneller kann die Verfahrgeschwindigkeit des Laserstrahls gewählt werden.In the 3 is an example of the production of depressions and elevations by means of a laser beam 18 to recognize. The surface of the clamping surface 9 is through the laser beam 18 locally in one place 19 heavily overheated and melted. Due to the surface tension, the temperature gradient and due to the very high temperature in the center of the melt, forms a shape of the surface with a depression in the form of a throat after the solidification of the melt 22 and two elevations in the form of lateral beads 20 and 21 out. The beads 20 and 21 can be designed as a ring or as a linear surveys. Since the material in the area of the solidified material has a greater hardness than the unmelted material, the beads have 20 and 21 a greater hardness, which is the penetration into the opposite clamping surface 8th on the camshaft 4 favored. Thus, by the laser beam treatment of the clamping surface 9 Both the favorable for the positive connection profiled surface and the favorable for the positive clamping connection greater hardness of the surveys can be realized. The course of the depressions and of the elevations can be predetermined by the travel path of the laser beam, whereby the traversing speed and the resulting exposure time of the laser beam to the surface to be melted by the energy density of the laser beam and the height of the elevations to be created or the depth of the depressions depends. The relationship is that the higher the energy density of the laser beam or the lower the depth or the higher of the depressions and elevations should be, the faster the traversing speed of the laser beam can be selected.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rotor 1 aus Sintermetall, z. B. SINT D11, und die Nockenwelle oder auch nur das Nockenwellenende aus Stahl, z. B. 44SMn28, E355, S355, 42CrMo(S)4, F45MnVS, 51CrV4, 100Cr6, C55E, C60E.In the present embodiment, the rotor 1 made of sintered metal, z. B. SINT D11, and the camshaft or even the camshaft end made of steel, z. 44SMn28, E355, S355, 42CrMo (S) 4, F45MnVS, 51CrV4, 100Cr6, C55E, C60E.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Rotorrotor
22
Statorstator
33
Verzahnunggearing
44
Nockenwellecamshaft
55
Zentralschraubecentral screw
66
Dichtdeckelsealing cover
77
Dichtdeckelsealing cover
88th
Klemmflächeclamping surface
99
Klemmflächeclamping surface
1010
Klemmflächeclamping surface
1111
Klemmflächeclamping surface
1212
Kopfhead
1313
Abschnittsection
1414
Abschnittsection
1515
Abschnittsection
1616
Abschnittsection
1717
Abschnittsection
1818
Laserstrahllaser beam
1919
StelleJob
2020
Wulstbead
2121
Wulstbead
2222
Kehlethroat

Claims (6)

Nockenwellenverstelleinrichtung mit – einem Flügelzellenversteller mit – einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbaren Stator (2) und – einem in dem Stator (2) drehbar gelagerten, mit einer Nockenwelle (4) verbindbaren Rotor (1) mit – einer Mehrzahl von zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (2) vorgesehenen, mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern, und – einer Zentralschraube (5) zum Verspannen des Rotors (1) mit der Nockenwelle (4) über einander gegenüberliegenden Klemmflächen (8, 9) des Rotors (2) und der Nockenwelle (4), dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine der Klemmflächen (8, 9) des Rotors (1) und/oder der Nockenwelle (4) zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Rotor (1) und der Nockenwelle (4) eine durch Aufschmelzen und Erstarren des Werkstoffs profilierte Oberfläche aufweist.Camshaft adjusting device with - a Flügelzellenversteller with - a connectable to a crankshaft of an internal combustion engine stator ( 2 ) and - one in the stator ( 2 ) rotatably mounted, with a camshaft ( 4 ) connectable rotor ( 1 ) with - a plurality of between the stator ( 1 ) and the rotor ( 2 ) provided with a pressure medium working chambers, and - a central screw ( 5 ) for clamping the rotor ( 1 ) with the camshaft ( 4 ) over opposing clamping surfaces ( 8th . 9 ) of the rotor ( 2 ) and the camshaft ( 4 ), characterized in that At least one of the clamping surfaces ( 8th . 9 ) of the rotor ( 1 ) and / or the camshaft ( 4 ) to create a positive connection between the rotor ( 1 ) and the camshaft ( 4 ) has a profiled by melting and solidification of the material surface. Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Werkstoff nur in Abschnitten der Oberfläche lokal aufgeschmolzen und erstarrt ist.Camshaft adjusting device according to claim 1, characterized in that - the material is locally melted and solidified only in sections of the surface. Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die profilierte Oberfläche linienförmige Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweist.Camshaft adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that - the profiled surface has line-shaped depressions and / or elevations. Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die Erhebungen und/oder Vertiefungen in Radialrichtung verlaufen.Camshaft adjusting device according to claim 3, characterized in that - the elevations and / or depressions extend in the radial direction. Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die linienförmigen Vertiefungen und Erhebungen kreuzen.Camshaft adjusting device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the line-shaped depressions and elevations intersect. Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangene Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (8, 9) mit der profilierten Oberfläche an einer innen liegenden Fläche des Rotors (1) vorgesehen ist.Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping surface ( 8th . 9 ) with the profiled surface on an inner surface of the rotor ( 1 ) is provided.
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