DE102013223301A1

DE102013223301A1 - Nockenwellenverstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102013223301A1
Application number: DE102013223301.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Betz; Stefan Sebald
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-21
Also published as: WO2015070846A1; US20160281548A1; CN105723056A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit – einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbaren Stator, und – einem gegenüber dem Stator drehbar gelagerten, mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor, und – einer Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator mit einer stator- oder rotorfesten pulvermetallurgisch hergestellten Verriegelungskulisse (2) und wenigstens einem in der Verriegelungskulisse (2) verriegelbaren Verriegelungsstift, wobei – die Verriegelungskulisse (2) in wenigstens einem Abschnitt einer Oberflächenrandzone (3) eine gegenüber der Dichte des Grundwerkstoffs der Verriegelungskulisse (2) erhöhte Dichte aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Nockenwellenverstelleinrichtungen werden im Allgemeinen in Ventiltrieben von Brennkraftmaschinen verwendet, um die Ventilöffnungs- und Schließzeiten zu verändern, wodurch die Verbrauchswerte der Brennkraftmaschine und das Betriebsverhalten im Allgemeinen verbessert werden können.
Eine in der Praxis bewährte Ausführungsform der Nockenwellenverstelleinrichtung 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 Arbeitskammern, deren Volumen dabei vergrößert wird, weisen eine Wirkrichtung auf, welche der Wirkrichtung der Arbeitskammern, deren Volumen verkleinert wird, entgegengesetzt ist. Die Wirkrichtung bedeutet demnach, dass eine Druckmittelbeaufschlagung der jeweiligen Gruppe von Arbeitskammern eine Verdrehung des Rotors entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn relativ zu dem Stator bewirkt. 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.
Ein Problem bei einer solchen Nockenwellenverstelleinrichtung ist es, dass sie in einer Startphase noch nicht vollständig mit Druckmittel gefüllt ist oder sogar leer gelaufen sein kann, so dass der Rotor aufgrund der von der Nockenwelle ausgeübten Wechselmomente unkontrollierte Bewegungen relativ zu dem Stator ausführen kann, welche zu einem erhöhten Verschleiß und zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen können. Zur Vermeidung dieses Problems ist es bekannt, zwischen dem Rotor und dem Stator eine Verriegelungseinrichtung vorzusehen, welche den Rotor beim Abstellen der Brennkraftmaschine in einer für den Start günstigen Drehwinkelposition gegenüber dem Stator verriegelt. In Ausnahmefällen, wie z. B. beim Abwürgen der Brennkraftmaschine, ist es aber möglich, dass die Verriegelungseinrichtung den Rotor nicht bestimmungsgemäß verriegelt, und der Nockenwellenversteller in der sich anschließenden Startphase mit unverriegeltem Rotor betrieben werden muss. Da manche Brennkraftmaschinen jedoch ein sehr schlechtes Startverhalten haben, wenn der Rotor nicht in der günstigen Drehwinkelposition verriegelt ist, muss der Rotor dann in der Startphase selbsttätig in die Verriegelungsposition verdreht und verriegelt werden.
Eine solche selbsttätige Verdrehung und Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator ist z. B. aus der DE 10 2008 011 915 A1 bekannt. Die dort beschriebe Verriegelungseinrichtung umfasst eine Mehrzahl von federbelasteten Verriegelungsstiften, welche bei einer Verdrehung des Rotors sukzessiv in einer oder mehreren statorfesten oder rotorfesten Verriegelungskulisse(n) verriegeln.
Eine Möglichkeit der Ausbildung der Verriegelungskulisse ist dabei ein Verriegelungsdeckel, welcher drehfest mit dem Stator verbunden ist und eine oder mehrere Vertiefungen oder Ausnehmungen aufweist, in welche der oder die Verriegelungsstift(e) zur Verriegelung des Rotors eintauchen. Alternativ kann die Verriegelungskulisse auch unmittelbar in dem Stator vorgesehen sein, sofern der Stator so ausgebildet ist, dass eine Druckmittelbeaufschlagung der Verriegelungskulisse(n) in dem Stator möglich ist. Alternativ können die oder der Verriegelungsstift(e) auch dem Stator und die Verriegelungskulisse(n) auch dem Rotor zugeordnet sein, wichtig ist nur, dass der Rotor über die Verriegelungseinrichtung in einer bestimmten Drehwinkelstellung gegenüber dem Stator verriegelbar ist.
Die Verriegelungskulissen können konstruktiv in mehreren Komponenten der Nockenwellenverstelleinrichtung und aus unterschiedlichen Materialien realisiert werden, wobei sich herstellungstechnisch bevorzugt schmelzmetallurgisch hergestellte und umgeformte Kulissen bewährt haben, und aus Kostengründen und einer flexibel gestaltbaren Geometrie auch pulvermetallurgisch hergestellte Verriegelungskulissen (gesinterte Verriegelungskulissen) verwendet werden.
Im Vergleich zu schmelzmetallurgisch hergestellten und umgeformten Verriegelungskulissen weisen pulvermetallurgisch hergestellte Verriegelungskulissen geringere Festigkeitswerte auf, wodurch die Gefahr einer plastischen Verformung der Verriegelungskulisse während der hohen Belastung an der Verriegelungskulisse besteht. Aufgrund dieser plastischen Verformung der Verriegelungskulisse kann das Verriegelungsspiel vergrößert werden, was wiederum Klappergeräusche zur Folge haben kann. Ferner besteht die Gefahr, dass aufgrund der hohen Flächenpressung im Verriegelungszustand und prozessbedingten Materialunstetigkeiten, wie Poren, Risse oder Quetschfalten, ein erhöhter Rissfortschritt, Ausbrüche und im Extremfall ein Funktionsausfall der Verriegelung auftreten kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einer pulvermetallurgisch hergestellten Verriegelungskulisse mit einer verbesserten Funktionssicherheit insbesondere bei erhöhten Belastungen zu schaffen.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken der Erfindung vorgeschlagen, dass die Verriegelungskulisse in wenigstens einem Abschnitt einer Oberflächenrandzone eine gegenüber der Dichte des Grundwerkstoffs der Verriegelungskulisse erhöhte Dichte aufweist. Durch die erhöhte Dichte kann die Wahrscheinlichkeit einer plastischen Verformung der Verriegelungskulisse im Bereich der dichteren Oberflächenrandzone insbesondere während der hohen Flächenpressung verringert werden. Aufgrund der höheren Dichte weist die Verriegelungskulisse im Bereich der Oberflächenrandzone eine erhöhte Festigkeit und damit auch Beanspruchbarkeit auf. Ferner kann durch die höhere Dichte die Rissentstehung, die Rissausbreitung und die Rissausbreitungsgeschwindigkeit verhindert bzw. reduziert werden. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass die Verriegelungskulisse durch die erhöhte Dichte im Bereich der Oberflächenrandzone bereits weniger und kleinere Mikrorisse in der Struktur aufweist, welche als Ausgangspunkt von entstehenden größeren Rissen angesehen werden können. Außerdem weist die Oberfläche weniger Unstetigkeiten auf, d. h. die Oberfläche ist dichter und homogener, so dass die Belastung der Verriegelungskulisse während der Verriegelung des Rotors auf eine größere Fläche verteilt wird, und in der Folge die lokalen maximalen Bauteilspannungen reduziert werden können. Zudem kann durch die Erhöhung der Dichte (bzw. Festigkeit, Beanspruchbarkeit) bei der Herstellung auch die Maß- und Formtoleranz eingeschränkt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die gesamte Oberflächenrandzone der Verriegelungskulisse eine gegenüber der Dichte des Grundwerkstoffs der Verriegelungskulisse erhöhte Dichte aufweist. Dadurch kann die Herstellung der verdichteten Oberflächenrandzone vereinfacht werden, indem die gesamte Verriegelungskulisse z. B. einer Oberflächenbehandlung unterzogen wird. Ferner wird die Schadenswahrscheinlichkeit dadurch selbstverständlich verringert, da die Verriegelungskulisse dadurch auch in Bereichen verdichtet ist, an denen der Verriegelungsstift nur in Ausnahmefällen zur Anlage gelangt.
Alternativ kann der Bearbeitungsaufwand aber auch reduziert werden, indem die Oberflächenrandzone mit der erhöhten Dichte nur in einem Bereich der Verriegelungskulisse vorgesehen ist, in dem der Verriegelungsstift insbesondere in den Anschlagstellungen des Rotors voraussichtlich zu Anlage gelangt. Dies können z. B. die die Bewegung des Rotors begrenzenden Randseiten, d. h. die Anschlagsflächen der Verriegelungskulisse, sein.
Es hat sich ferner herausgestellt, dass die Schadenswahrscheinlichkeit bei einem gleichzeitig möglichst geringen Bearbeitungsaufwand verringert werden kann, wenn die Oberflächenrandzone mit der erhöhten Dichte eine Dicke von 0,01 bis 100 mm aufweist.
Die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone kann z. B. durch ein Überpressen, Festigkeitsstrahlen, Rollieren, Laserstrahlen, Imprägnieren, Laserhärten oder durch eine Wärmebehandlung, Beschichtung, Hartbeschichtung der Verriegelungskulisse realisiert sein. Das Bauteil wird in diesem Fall in einem ersten Schritt mit einer Vorform oder auch mit der Endform der Verriegelungskulisse hergestellt, während die Verdichtung der Oberflächenrandzone nachträglich durch einen zweiten Bearbeitungsvorgang der Verriegelungskulisse erfolgt. Die Verdichtung erfolgt dann z. B. durch das Einpressen eines Werkzeugstempels mit bewusst größeren Abmaßen und einem gleichzeitigen Abstützen des Bauteils über eine Matrize (Überpressen) durch ein Kugelstrahlen, Laserstrahlen oder Rollieren, oder durch ein Imprägnieren, d. h. durch das Einbringen eines Porenfüllwerkstoffes in die Oberflächenrandzone, durch eine Laserhärten oder durch eine Wärmebehandlung oder Beschichtung bzw. Hartbeschichtung anschließend in einem zweiten Bearbeitungsschritt. Dabei kann die Verriegelungskontur geringfügig von der Vorform auf die Endform aufgeweitet werden, sofern die Bearbeitung zum Beispiel durch ein Überpressen, Rollieren, Kugelstrahlen, also durch eine mechanische Verdichtung des Werkstoffes durch eine äußere Krafteinwirkung erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich kann die Dichte in der Oberflächenrandzone auch dadurch erhöht werden, indem eine Einpress- oder Einlegebuchse, ein Einlegeteil oder ein Verbundwerkstoff mit einer höheren Dichte als der Grundwerkstoff der Verriegelungskulisse in der Verriegelungskulisse vorgesehen wird. In diesem Fall wird die Verriegelungskulisse zumindest in einer Grundform in einem ersten Herstellungsschritt während des pulvermetallurgischen Herstellungsverfahrens geformt und dann durch die Einlege- oder Einpressbuchse oder durch den Verbundwerkstoff mit der Oberflächenrandzone mit der größeren Dichte versehen. Die in dem ersten Schritt hergestellte Grundform der Verriegelungskulisse wird durch die Einlege- oder Einpressbuchse bzw. durch das Einlegeteil oder durch den Verbundwerkstoff mit der größeren Dichte praktisch ausgekleidet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone durch ein Veredelungs- oder Vergütungsverfahren, ein Wärmebehandlungsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren realisiert ist, oder durch ein kombiniertes mechanisches und thermisches Verfahren realisiert ist.
Durch die Wärmebehandlung, wie z. B. Laserhärten, wird der Werkstoff in der Oberflächenrandzone bewusst soweit erwärmt bzw. erhitzt, dass sich die Gefügestruktur zu einer dichteren Gefügestruktur verändern kann. Bei der Beschichtung wird bewusst ein zusätzliches Material auf die Oberflächenrandzone aufgetragen, welches selbst eine höhere Dichte aufweist oder durch das Eindringen in die Oberflächenrandzone die Dichte des Werkstoffs der Verriegelungskulisse im Bereich der Oberflächenrandzone erhöht.
Durch das kombinierte mechanische und thermische Verfahren, wie z. B. Fließbohren, kann eine mechanische Verdichtung bei einer gleichzeitigen Veränderung der Gefügestruktur verwirklicht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
1a–1j: verschiedene Verriegelungskulissen mit einer verdichteten, hochfesten Oberflächenrandzone mit erhöhter Festigkeit und/oder Beanspruchbarkeit.
In den 1a bis 1j sind verschiedene statorfeste Bauteile 1, wie z. B. ein Verriegelungsdeckel oder auch der Stator selbst, mit einer schematisch dargestellten Verriegelungskulisse 2 zu erkennen, welche z. B. als kreisförmige, ringsegmentförmige, ovale, konische dreiecksförmige oder polygonische Vertiefung ausgebildet sein kann. Die Verriegelungskulisse 2 kann auch an einem Rotor der Nockenwellenverstelleinrichtung oder an einem rotorfesten Bauteil der Nockenwellenverstelleinrichtung angeordnet sein. Die Verriegelungskulissen 2 in den verschiedenen Ausführungsbeispielen weisen jeweils eine Oberflächenrandzone 3 mit einer gegenüber der Dichte des Bauteils 1 erhöhten Dichte bzw. Festigkeit auf, welche, wie nachfolgend noch beschrieben wird, auf verschiedene Arten verwirklicht sein kann.
In dem in der 1a gezeigten Ausführungsbeispiel wird die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone 3 durch eine Festigkeitsstrahleinrichtung 4 mit einem auf die Oberflächenrandzone 3 gerichteten Kugel-, Körner oder Quaderstrahl realisiert. Durch die auftreffenden Strahlkörper oder Partikel der Festigkeitsstrahleinrichtung 4 wird der Werkstoff des Bauteils 1 lokal verdichtet und verfestigt, und gleichzeitig die Oberfläche der Oberflächenrandzone 3 geglättet und auf die End- oder Fertigteilqualität gebracht.
In der 1b ist ein Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei dem ein, im Vergleich zu den Abmessungen der in einem vorangegangenen Formgebungsverfahren hergestellten Verriegelungskulisse 2, übergroßer Werkzeugstempel 5 in die Verriegelungskulisse 2 gepresst wird. Gleichzeitig werden zwei weitere Werkzeugstempel 14 und 15 an eine entsprechende Gegenkontur des Bauteils 1 angepresst, so dass der Werkstoff in der Oberflächenrandzone 3 zwischen den Werkzeugstempeln 14, 15 und 5 seitlich nicht ausweichen kann und in der Folge verdichtet wird. Gleichzeitig wird eine Werkzeugmatrize 6 an der jeweils anderen Seite des Bauteils 1 entgegen der Einpressrichtung der Werkzeugstempel 14, 15 und 5 zur Unterstützung gegen das Bauteil 1 gedrängt. Durch die Verdichtung der Verriegelungskulisse 2 im Bereich der Oberflächenrandzone 3 kann die Festigkeit, Dauerhaltbarkeit, die Beanspruchbarkeit und die Einhaltung der Maß- und Formtoleranz verbessert werden.
In der 1c ist ein Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei dem die Oberflächenrandzone 3 mit der erhöhten Dichte durch ein zu einer Drehung angetriebenes Rollierwerkzeug 7 oder Walzwerkzeug hergestellt wird, bei dem wenigstens zwei gegenüberliegende Rollen radial nach außen an die Oberflächenrandzone 3 angepresst werden und dadurch den Werkstoff in diesem Bereich verdichten.
In den 1d bis 1f ist jeweils ein Ausführungsbeispiel zu erkennen, bei denen in der Verriegelungskulisse 2 ein Einlegeteil 8, eine Einpressbuchse 9 oder eine Einlegebuchse 12 angeordnet ist. Das Einlegeteil 8, die Einpressbuchse 9 bzw. die Einlegebuchse 12 weisen eine höhere Dichte und/oder Festigkeit als das Bauteil 1 auf und sind verschiebe- und drehfest in der Verriegelungskulisse 2 gehalten. Dies kann z. B. durch ein Einpressen verwirklicht sein, wodurch auch die Dichte des an die jeweiligen Teile angrenzenden Bereichs der Verriegelungskulisse 2 weiter verdichtet werden kann. Alternativ kann statt des Einpressens auch ein Eindrehen über ein Gewinde, oder ein Verschweißen des Einlegeteils 8 realisiert werden. Das Einlegeteil 8, die Einpressbuchse 9 und die Einlegebuchse 12 können vorzugsweise aus einem Stahlteil höherer Festigkeit bzw. höherer Dichte als das Bauteil 1 ausgebildet sein und verfestigen dadurch das Bauteil 1 gezielt im Bereich der Verriegelungskulisse 2. Insbesondere werden die aus der Flächenpressung des Verriegelungsstiftes resultierenden Kräfte dadurch von diesen Teilen aufgenommen und über eine größere Fläche auf das Bauteil 1 übertragen, so dass die Beanspruchung des Bauteils 1 und damit die Schadenswahrscheinlichkeit sinkt.
Das Einlegeteil 8 ist als ein Ring ausgebildet und weist ein Übermaß im Verhältnis zu den Abmessungen der Vorform der Verriegelungskulisse 2 auf und wird in die Verriegelungskulisse 2 eingepresst, eingeschraubt oder eingeschweißt. Die Einpressbuchse 9 wird zusätzlich durch ein Rändel 11 in der Verriegelungskulisse 2 gesichert. Durch das Rändel 11 wird während des Einpressvorganges der Einpressbuchse 9 eine Materialverdrängung 10 in eine Vertiefung der Einpressbuchse 9 bewirkt, so dass die Einpressbuchse 9 anschließend zugfest, drehfest und insbesondere verliersicher in der vorgeformten Verriegelungskulisse 2 gesichert ist. Die Einlegebuchse 12 in der 1f ist in Form eines Napfes mit einem Bund gebildet, und in die in diesem Fall als Öffnung ausgebildete Vorform der Verriegelungskulisse 2 eingepresst. Allen drei Ausführungsbeispielen ist es gemeinsam, dass die Verriegelungskulissen 2 in dem pulvermetallurgisch hergestellten Bauteil 1 als eine Art Vorform vorhanden sind, welche dann durch das Einlegeteil 8, die Einpress- oder Einlegebuchse 9 oder 12 zu der endgültigen Verriegelungskulisse 2 vervollständigt werden. Die Form der abschließenden Verriegelungskulisse 2 wird in diesem Fall durch das Einlegeteil 8, die Einpressbuchse 9 oder die Einlegebuchse 12 bestimmt. Da das Einlegeteil 8, die Einpressbuchse 9 oder die Einlegebuchse 12 jeweils eine höhere Dichte bzw. Festigkeit als das Bauteil 1 aufweisen, werden diese Teile während des Einlege- oder Einpressvorganges bevorzugt nicht oder nur geringfügig verformt, während das Bauteil 1 verdichtet wird. Dadurch entspricht die Form der abschließenden Verriegelungskulisse 2 mit einer möglichst großen Formgenauigkeit der vorgegebenen Form der Verriegelungskulisse 2 bzw. der Form des möglichst wenig oder nicht verformten eingefügten Teils. Dabei ist es bevorzugt, dass das Einlegeteil 8, die Einpressbuchse 9 oder die Einlegebuchse 12 durch einen geschlossenen Ring oder einen Napf bzw. eine Hülse gebildet ist, welche durch ihre Form und ihren Werkstoff die radial nach innen gerichteten, beim Einpressen wirkenden Spannungen besonders gut aufnehmen kann, ohne dabei selbst verformt zu werden.
In der 1g ist die Verriegelungskulisse 2 durch einen hochfesten Verbundwerkstoff 13 gebildet, welcher mit dem Bauteil 1 verbunden ist. Solche hochfesten Verbundwerkstoffe 13 können z. B. Keramiken oder dergleichen sein.
In der 1h ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erkennen, bei dem ebenfalls ein übergroßer Werkzeugstempel 5 in die Verriegelungskulisse 2 eingepresst wird, welcher einen Durchmesser L2 ausweist, der größer als der Durchmesser L0 der Verriegelungskulisse 2 ist. Dadurch wird die Verriegelungskulisse 2 bevorzugt radial nach außen aufgeweitet und der Werkstoff in der äußeren Oberflächenrandzone 3 radial verdichtet.
In der 1i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erkennen, bei dem die Verriegelungskulisse 2 lokal durch einen mittels eines Lasers 15 erzeugten Laserstrahl lokal verfestigt und verdichtet wird. Dabei kann durch den Laserstrahl zusätzlich lokal thermische Energie in das Bauteil 1 eingebracht werden, durch welche der Werkstoff des Bauteils 1 lokal aufgeschmolzen wird und mögliche Poren oder Risse zu einer verdichteten und verfestigten Oberflächenrandzone 3 geschlossen werden. Des Weiteren kann durch die eingebrachte thermische Energie die Oberflächenrandzone 3 aufgehärtet und dadurch die Festigkeit weiter erhöht werden.
In der 1j ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erkennen, bei dem in den Werkstoff des Bauteils 1 ein Porenfüllwerkstoff 17 eingebracht ist, so dass das Bauteil 1 eine im Vergleich zu der Dichte seines Grundwerkstoffes erhöhte Dichte und Festigkeit aufweist.
Insgesamt weist die Verriegelungskulisse 2 im Bereich der verdichteten Oberflächenrandzone 3 eine größere Dichte, Beanspruchbarkeit bzw. Festigkeit auf, durch welche die Rissentstehung und Ausbreitung und damit die Schadenswahrscheinlichkeit verringert werden kann. Außerdem weist die Oberfläche der Oberflächenrandzone 3 bevorzugt weniger Unstetigkeiten auf, d. h. die Rauhtiefe ist geringer, so dass die Flächenbelastung zu geringeren lokalen Spannungen führt, da die Belastung gleichmäßiger verteilt in das Bauteil 1 bzw. in die Verriegelungskulisse 2 eingeleitet wird. Dadurch kann die Schadenswahrscheinlichkeit zusätzlich verringert werden.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil
2: Verriegelungskulisse
3: Oberflächenrandzone
4: Festigkeitsstrahleinrichtung
5: Werkzeugstempel
6: Werkzeugmatrize
7: Rollierwerkzeug
8: Einlegeteil
9: Einpressbuchse
10: Materialverdrängung
11: Rändel
12: Einlegebuchse
13: hochfester Verbundwerkstoff
14: Werkzeugstempel
15: Werkzeugstempel
16: Laser
17: Porenfüllwerkstoff

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008011915 A1 [0005]

Claims

Nockenwellenverstelleinrichtung mit – einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbaren Stator, und – einem gegenüber dem Stator drehbar gelagerten, mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor, und – einer Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator mit einer stator- oder rotorfesten pulvermetallurgisch hergestellten Verriegelungskulisse (2) und wenigstens einem in der Verriegelungskulisse (2) verriegelbaren Verriegelungsstift, dadurch gekennzeichnet, dass – die Verriegelungskulisse (2) in wenigstens einem Abschnitt einer Oberflächenrandzone (3) eine gegenüber der Dichte des Grundwerkstoffs der Verriegelungskulisse (2) erhöhte Dichte aufweist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die gesamte Oberflächenrandzone (3) der Verriegelungskulisse (2) eine gegenüber der Dichte des Grundwerkstoffs der Verriegelungskulisse (2) erhöhte Dichte aufweist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Oberflächenrandzone (3) mit der erhöhten Dichte eine Dicke von 0,01 bis 100 mm aufweist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Oberflächenrandzone (3) mit der erhöhten Dichte wenigstens in einem Bereich der Verriegelungskulisse (2) angeordnet ist, in dem der Verriegelungsstift in wenigstens einer der Anschlagstellungen des Rotors zu Anlage gelangt.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone (3) durch ein Überpressen, Festigkeitsstrahlen, Rollieren, Laserstrahlen oder Imprägnieren der Verriegelungskulisse (2) realisiert ist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone (3) durch ein Einlegeteil (8), eine Einpressbuchse (9) oder eine Einlegebuchse (12) oder einen Verbundwerkstoff (13) mit einer höheren Dichte als der Grundwerkstoff der Verriegelungskulisse (2) realisiert ist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone (3) durch ein Veredelungs- oder Vergütungsverfahren realisiert ist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone (3) durch ein Wärmebehandlungsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren realisiert ist.
Nockenwellenverstelleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erhöhte Dichte der Oberflächenrandzone (3) durch ein kombiniertes mechanisches und thermisches Verfahren realisiert ist.