DE102014010473A1

DE102014010473A1 - Nockenwellenverstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102014010473A1
Application number: DE102014010473.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2016-01-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe (11a; 11b), mit zumindest einem Getriebeelement (15a; 15b) und mit zumindest einem Befestigungselement (17a; 17b) zur Verbindung des Stellgetriebes (11a; 11b) mit der Nockenwelle (14a; 14b), wobei das Getriebeelement (15a; 15b) durch seine Entnahme einen Montageraum freigeben kann, innerhalb dessen der Antrieb des zumindest einen Befestigungselements (17a; 17b) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung und ein Verfahren zur Verbindung eines Hohlrads oder eines Planetenradträgers der Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer Nockenwelle.
Aus der DE 10 2008 043 337 A1 ist bereits eine Nockenwellenverstellvorrichtung, mit einem Stellgetriebe, mit zumindest einem Getriebeelement und mit zumindest einem Befestigungselement zur Verbindung des Stellgetriebes mit der Nockenwelle, bekannt. Dieses Stellgetriebe weist Getriebeelemente auf, die als ein Hohlrad, ein Planetenradträger und als ein Sonnenrad ausgeführt sind.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache und leicht zu montierende Nockenwellenverstellvorrichtung bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe, das zumindest ein Getriebeelement aufweist und mittels zumindest eines Befestigungselements mit einer Nockenwelle verbindbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Getriebeelement durch seine Entnahme einen Montageraum freigeben kann, innerhalb dessen der Antrieb des zumindest einen Befestigungselements angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und schnell zu montierende Nockenwellenverstellvorrichtung erreicht werden. Ferner kann insbesondere auch eine vorteilhaft einfache und schnelle Verbindung der Nockenwellenverstellvorrichtung mit der Nockenwelle erreicht werden. Zudem kann dadurch eine vorteilhaft einfache Demontage erreicht werden. Zusammenfassend kann durch eine solche Ausgestaltung damit eine konstruktiv einfache und leicht zu montierende Nockenwellenverstellvorrichtung bereitgestellt werden. Darunter, dass „das Getriebeelement durch seine Entnahme einen Montageraum freigeben kann, innerhalb dessen der Antrieb des zumindest einen Befestigungselements angeordnet ist”, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, das die Projektion der Antriebskontur des Befestigungselements, in einem montierten Zustand, in einem gedachten prismatischen Raum angeordnet ist, der durch die die Entnahme des Getriebelements freigegeben werden kann. Die Projektion der Antriebskontur des zumindest einen Befestigungselements soll dabei in Zuführrichtung eines potenziellen Antriebswekzeugs erfolgen. Diese Richtung wird häufig achsparallel oder koaxial zu einer Hauprotationsachse erfolgen. Dabei soll unter einer „Hauptrotationsachse” insbesondere eine Achse verstanden werden, um welche die Nockenwelle drehbar gelagert ist. Wird als ein Befestigungselement eine Schaube verwendet, wird die Antriebskontur für die Schraube durch die Aussenkontur des zum Antrieb der Schraube vorgesehenen Werkzeugs gebildet. Hierbei sind insbesondere zylindrische, Aussensechskant oder Aussensechsrund Konturen denkbar.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung und das Getriebeelement des Stellgetriebes ein Montagemodul ausbilden, welches zu einer Montage und/oder Demontage vorgesehen ist. Dadurch kann insbesondere eine schnelle Montage und/oder Demontage der Nockenwellenverstellvorrichtung erreicht werden. Ferner kann dadurch eine Anzahl an Montageteilen gering gehalten werden. Unter einem „Montagemodul” soll insbesondere ein Modul mit mehreren Bauteilen verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, zu einer Einheit vormontiert zu werden, die dann als Ganzes in eine weitere Einheit montiert wird.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Befestigungselement als Zentralschraube ausgebildet ist. Dadurch kann ein besonders leicht zu montierendes Befestigungselement bereitgestellt werden. Ferner kann dadurch eine vorteilhafte Anordnung eines Schwerpunkts des Befestigungselements erreicht werden. Insbesondere kann dadurch eine Unwucht verhindert werden. Unter einer „Zentralschraube” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schraube verstanden werden, die in einem montierten Zustand zumindest eine Hauptrotationsachse schneidet, um welche die drehbar gelagert ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere verstanden werden, dass sich eine Mittelachse der Schraube, in einem montierten Zustand, entlang der Hauptrotationsachse erstreckt.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Getriebeelement des Stellgetriebes dazu vorgesehen ist, einen Montageraum freizugeben, der für einen Antrieb, beziehungsweise eine Montage und/oder Demontage des zumindest einen Befestigungselements vorgesehen ist. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft schnell und einfach das Befestigungselement zugänglich gemacht werden. Ferner kann dadurch besonders schnell und einfach eine Montage und/oder eine Demontage der Nockenwellenverstellvorrichtung an bzw. von der Nockenwelle erreicht werden. Unter „einen Montageraum freigeben” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Montageraum für eine Interaktion von außen zugänglich gemacht wird. Vorzugsweise soll darunter insbesondere verstanden werden, dass ein Montageraum für einen direkten Eingriff von außen zu einer Interaktion mit dem Befestigungselement zugänglich gemacht wird.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das zumindest eine Befestigungselement in montiertem Zustand zumindest teilweise in einem Bereich zwischen der Nockenwelle und dem Getriebeelement angeordnet ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Anordnung des Befestigungselements erreicht werden. Insbesondere kann dadurch eine vorteilhafte Zugänglichkeit des Befestigungselements bzw. des Montageraums, der für eine Montage und/oder Demontage des zumindest einen Befestigungselements vorgesehen ist, bei Demontage des Getriebeelements bzw. des Montagemoduls erreicht werden. Darunter, dass „das Befestigungselement zumindest teilweise in einem Bereich zwischen der Nockenwelle und dem Getriebeelement angeordnet ist” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass in einem montierten Zustand ein minimaler Abstand zwischen dem Befestigungselement und der Nockenwelle sowie ein minimaler Abstand zwischen dem Befestigungselement und dem Getriebeelement jeweils geringer ist, als ein minimaler Abstand zwischen der Nockenwelle und dem Getriebeelement und/oder als ein Abstand zwischen der Nockenwelle und dem Getriebeelement entlang der Hauptrotationsachse.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung zumindest ein Gehäuse und zumindest einen Rotor aufweist, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte Bauweise der Aktuatorvorrichtung erreicht werden. Ferner kann dadurch ein Trennen des Rotors von einem Rest der Aktuatorvorrichtung vermieden werden. Dadurch kann wiederum ein schneller und leichter Ein- und Ausbau der Aktuatorvorrichtung erreicht werden. Unter einem „Rotor” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element der Aktuatorvorrichtung verstanden werden, welches relativ zu einer Aktuatorik der Aktuatorvorrichtung drehbar ausgestaltet ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Element der Aktuatorvorrichtung verstanden werden, welches zu einem direkten Aktuieren durch die Aktuatorik vorgesehen ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung eine mit dem Rotor drehfest verbundene Aktuatorwelle aufweist, die einstückig mit dem Getriebeelement ausgebildet ist und bei welcher eine Verzahnung des Getriebeelements direkt angeformt ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte und zuverlässige Übertragung eines Verstellmoments erreicht werden. Ferner kann dadurch eine Anzahl an Bauteilen gering gehalten werden. Insbesondere kann dadurch auf ein separates Getriebeelement verzichtet werden. Unter einer „Aktuatorwelle” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Welle verstanden werden, die zu einer Übertragung eines Verstellmoments und/oder einer Stellkraft der Aktuatorvorrichtung auf das Stellgetriebe vorgesehen ist.
Alternativ oder zusätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass das Getriebeelement drehfest, schwer lösbar und/oder unlösbar mit der Aktuatorwelle verbunden ist. Dabei soll unter „unlösbar” insbesondere zerstörungsfrei unlösbar verstanden werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Verbindung eines Hohlrads oder eines Planetenradträgers einer Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer Nockenwelle.
Es wird vorgeschlagen, dass in einem ersten Schritt ein Montageraum durch Entfernen eines Getriebeelements eines Stellgetriebes der Nockenwellenverstellvorrichtung aus der Nockenwellenverstellvorrichtung freigegeben wird und in einem zweiten Schritt über den freigegebenen Montageraum mittels eines Befestigungselements das Stellgetriebe mit der Nockenwelle verbunden wird. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft schnell und einfach das Befestigungselement zugänglich gemacht werden. Ferner kann dadurch besonders schnell und einfach eine Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung an der Nockenwelle erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in einem ersten Schritt der Montageraum durch Entfernen eines Montagemoduls, welches aus der Aktuatorvorrichtung und dem Getriebeelement besteht, freigegeben wird. Dadurch kann besonders vorteilhaft schnell und einfach das Befestigungselement zugänglich gemacht werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft einfach der Montageraum freigegeben werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung und eine Nockenwelle in einer schematischen Darstellung,
2 einen Längsschnitt durch die Nockenwellenverstellvorrichtung und die Nockenwelle in einer schematischen Darstellung in einem Montagezustand und
3 einen Längsschnitt durch eine alternative Nockenwellenverstellvorrichtung und eine Nockenwelle in einer schematischen Darstellung.
1 zeigt eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10a für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist ein Stellgetriebe 11a auf. Das Stellgetriebe 11a ist als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 11a weist ein Hohlrad 12a und einen Planetenradträger 13a zur Anbindung einer Kurbelwelle und zur Verbindung mit einer Nockenwelle 14a auf. Das Hohlrad 12a ist zur Verbindung mit der Nockenwelle 14a vorgesehen. Das Stellgetriebe 11a ist mittels des Hohlrads 12a mit der Nockenwelle 14a verbunden. Der Planetenradträger 13a ist zur Anbindung der Kurbelwelle vorgesehen. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass das Hohlrad 12a zur Anbindung der Kurbelwelle und der Planetenradträger 13a zur Verbindung mit der Nockenwelle 14a vorgesehen ist. Ferner weist das Stellgetriebe 11a ein als Sonnenrad ausgeführtes Getriebeelement 15a zur Einleitung eines Verstellmoments zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage auf. Das Hohlrad 12a, der Planetenradträger 13a und das Sonnenrad 15a bilden jeweils ein Getriebeelement.
Der Planetenradträger 13a führt Planetenräder 23a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder 23a kämmen mit dem Sonnenrad 15a und mit dem Hohlrad 12a. Die Planetenräder 23a sind drehbar auf dem Planetenradträger 13a gelagert. Das Hohlrad 12a ist mit der Nockenwelle 14a gekoppelt. Der Planetenradträger 13a ist mit der nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Das Stellgetriebe 11a weist eine Drehrichtung auf. Das Stellgetriebe 11a weist eine Hauptrotationsachse 24a auf. Das Hohlrad 12a, der Planetenradträger 13a und das Sonnenrad 15a sind jeweils ebenso wie die Nockenwelle 14a drehbar um die Hauptrotationsachse 24a gelagert.
Des Weiteren weist die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a eine als Bremsvorrichtung ausgeführte Aktuatorvorrichtung 16a auf. Die Bremsvorrichtung 16a ist in einem Betriebsmodus dazu vorgesehen, das Verstellmoment zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage bereitzustellen. Die Bremsvorrichtung 16a ist dazu vorgesehen, in einem Betriebsmodus zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Sonnenrad 15a einzuwirken. Die Bremsvorrichtung 16a weist einen Rotor 21a auf. Der Rotor 21a ist mit dem Sonnenrad 15a gekoppelt. Der Rotor 21a ist dazu vorgesehen, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment beaufschlagt zu werden. Der Rotor 21a ist als eine Bremsscheibe ausgebildet. Der Rotor 21a ist als eine Kreisfläche ausgebildet und weist eine Achse auf, die senkrecht zu der Kreisfläche angeordnet ist. Der Rotor 21a ist koaxial zu der Hauptrotationsachse 24a des Stellgetriebes 11a angeordnet.
Ferner weist die Bremsvorrichtung 16a eine als elektromagentische Bremsaktuatorik ausgeführte Aktuatorik 25a auf. Die Bremsaktuatorik 25a der Bremsvorrichtung 16a weist eine Spule 26a und ein Flussleitelement 27a auf. Das Flussleitelement 27a ist aus geblechtem Material ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch ein anderes Material denkbar. Das Flussleitelement 27a ist C-förmig ausgebildet und weist zwei parallel zueinander laufende Schenkel 28a, 29a auf. Die Schenkel 28a, 29a sind auf einer dem Rotor 21a abgewandten Seite miteinander verbunden. Auf einer dem Rotor 21a zugewandten Seite bilden die Schenkel 28a, 29a eine Verengung. Die Spule 26a der Bremsaktuatorik 25a ist als eine ringförmige Drahtwicklung ausgebildet. Die Spule 26a umschließt einen ersten Schenkel 28a des Flussleitelements 27a. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass die Spule 26a den zweiten Schenkel 29a und/oder beide Schenkel 28a, 29a umschließt. Die Spule 26a ist dazu vorgesehen, von einem elektrischen Strom durchflossen zu werden, und einen magnetischen Fluss in dem Flussleitelement 27a zu erzeugen.
Ferner weist die Bremsaktuatorik 25a einen Bremskolben 30a auf, der in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, mit einer Bremskreft auf den Rotor 21a einzuwirken. Der Bremskolben 30a wirkt dabei an einem Außenbereich des Rotors 21a auf den Rotor 21a. Der Bremskolben 30a weist einen Anker und ein Bremselement auf, die über einen Steg fest miteinander verbunden sind. Der Anker des Bremskolbens 30a wird von dem Flussleitelement 27a der Bremsaktuatorik 25a umgriffen und ist in diesem beweglich gelagert. Im Falle eines magnetischen Flusses in dem Flussleitelement 27a wird der Anker in Richtung der Verengung der Schenkel 28a, 29a und damit in Richtung des Rotors 21a gezogen. Der Anker drückt dabei das Bremselement gegen den Rotor 21a, der wiederum gegen eine Bremszange 31a der Bremsvorrichtung 16a geschoben wird.
Des Weiteren weist die Bremsvorrichtung 16a ein Gehäuse 20a auf. Der Rotor 21a der Bremsvorrichtung 16a ist innerhalb des Gehäuses 20a angeordnet. Die Bremsaktuatorik 25a ist teilweise innerhalb des Gehäuses 20a angeordnet. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die gesamte Bremsaktuatorik 25a innerhalb des Gehäuses 20a angeordnet ist. Alternativ oder Zusätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Bremsaktuatorik 25a einen Teil des Gehäuses 20a bildet und/oder in das Gehäuse 20a integriert ist. Wie dies teilweise in den 1 und 2 angedeutet ist, könnte beispielsweise die Bremszange 31a in das Gehäuse 20a integriert sein.
Ferner weist die Bremsvorrichtung 16a eine als Bremswelle ausgeführte Aktuatorwelle 22a auf. Die Bremswelle 22a ist drehfest mit dem Rotor 21a verbunden. Die Bremswelle 22a ist unlösbar mit dem Rotor 21a verbunden. Des Weiteren ist die Bremswelle 22a koaxial zu der Hauptrotationsachse 24a des Stellgetriebes 11a angeordnet. Das Sonnenrad 15a des Stellgetriebes 11a ist über die Bremswelle 22a der Bremsvorrichtung 16a mit dem Rotor 21a der Bremsvorrichtung 16a drehfest verbunden. Die Bremswelle 22a ist drehfest mit dem Sonnenrad 15a verbunden. Die Bremswelle 22a ist unlösbar mit dem Sonnenrad 15a verbunden.
Die Bremsvorrichtung 16a und das Sonnenrad 15a des Stellgetriebes 11a bilden ein Montagemodul 19a aus. Das Montagemodul 19a besteht aus der Bremsvorrichtung 16a und dem Sonnenrad 15a. Das Montagemodul 19a ist zu einer Montage und Demontage vorgesehen. Das Montagemodul 19a ist dazu vorgesehen in einem Stück montiert und demontiert zu werden.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a weist ferner ein Befestigungselement 17a auf. Das Befestigungselement 17a ist zur Verbindung des Hohlrads 12a mit der Nockenwelle 14a vorgesehen. Das Befestigungselement 17a ist als eine Zentralschraube ausgebildet. Das Befestigungselement 17a schneidet in einem montierten Zustand die Hauptrotationsachse 24a. Eine Mittelachse des Befestigungselements 17a erstreckt sich in einem montierten Zustand entlang der Hauptrotationsachse 24a. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass das Befestigungselement 17a von mehreren Befestigungsmitteln, wie insbesondere von mehreren Schrauben, gebildet ist, die in einem montierten Zustand in Umfangsrichtung um die Hauptrotationsachse 24a verteilt angeordnet sind.
Das Befestigungselement 17a ist in einem montierten Zustand teilweise in einem Bereich zwischen der Nockenwelle 14a und dem Sonnenrad 15a angeordnet. Ein Kopf 32a des Befestigungselements 17a ist einem montierten Zustand in einem Bereich zwischen der Nockenwelle 14a und dem Sonnenrad 15a angeordnet. Ein nicht weiter sichtbares Gewinde des Befestigungselements 17a ist in einem montierten Zustand in ein nicht weiter sichtbares Innengewinde der Nockenwelle 14a eingeschraubt. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass das Befestigungselement 17a von einer Mutter gebildet ist, die auf ein Gewinde der Nockenwelle 14a aufgeschraubt wird.
Das Sonnenrad 15a des Stellgetriebes 11a ist dazu vorgesehen, einen Montageraum freizugeben, der für eine Montage und Demontage des Befestigungselements 17a vorgesehen ist. Das Sonnenrad 15a des Stellgetriebes 11a ist dazu vorgesehen, bei einem Ausbau, insbesondere bei einem Ausbau des gesamten Montagemoduls 19a, einen Montageraum freizugeben, der für eine Montage und Demontage des Befestigungselements 17a vorgesehen ist. Über den Montageraum kann das Befestigungselement 17a in die Nockenwelle 14a eingeschraubt und aus der Nockenwelle 14a ausgeschraubt werden. Über den Montageraum kann das Befestigungselement 17a von außen zugänglich gemacht werden.
Das Sonnenrad 15a weist einen Fußkreisdurchmesser 18a auf, innerhalb dessen das Befestigungselement 17a angeordnet ist. Das Befestigungselement 17a ist in einem montierten Zustand in einem gedachten zylindrischen Raum angeordnet, der durch den Fußkreisdurchmesser 18a des Sonnenrads 15a in Verlängerung entlang der Hauptrotationsachse 24a aufgespannt ist. Das Befestigungselement 17a ist in einem gedachten zylindrischen Raum angeordnet, dessen Mittelachse von der Hauptrotationsachse 24 gebildet ist und dessen Umfang durch den Fußkreisdurchmesser 18a begrenzt ist. Dieser gedachte zylindrische Raum weist einen größeren Durchmesser auf, als der Außendurchmesser des zum Antreiben der Schraube erforderlichen Werkzeugs. Dieser gedachte zylindrische Raum ist der durch die Entnahme des als Sonnenrads ausgeführten Getriebeelements 15a freiwerdende Montageraum innerhalb dessen der Antrieb des als Zentralschraube ausgeführten Befestigungselements 17a angeordnet ist.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10a und die Nockenwelle 14a bilden eine Ventiltriebvorrichtung.
Bei einem Verfahren zur Verbindung des Hohlrads 12a der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a mit der Nockenwelle 14a wird in einem ersten Schritt der Montageraum freigegeben. Der Montageraum ist für eine Montage und Demontage des Befestigungselements 17a vorgesehen. Dazu wird das Sonnenrad 15a des Stellgetriebes 11a der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a aus der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a entfernt. Dazu wird das Montagemodul 19a entfernt, welches aus der Bremsvorrichtung 16a und dem Sonnenrad 15a besteht. Das Montagemodul 19a wird dazu als ganzes aus einem Rest der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a herausgezogen. Das Montagemodul 19a wird parallel zu der Hauptrotationsachse 24a herausgezogen, sodass das Sonnenrad 15a außer Eingriff mit den Planetenrädern 23a kommt. In einem zweiten Schritt wird über den freigegebenen Montageraum mittels des Befestigungselements 17a das Hohlrad 12a mit der Nockenwelle 14a verbunden. Das Befestigungselement 17a wird dazu durch eine zentrale Öffnung in dem Hohlrad 12a in die Nockenwelle 14a eingeschraubt. Der Kopf 32a des Befestigungselements 17a drückt dabei das Hohlrad 12a gegen die Nockenwelle 14a.
Das Hohlrads 12a der Nockenwellenverstellvorrichtung 10a und die Nockenwelle 14a können in derselben Weise getrennt werden, wie sie verbunden werden. Dazu wird ebenfalls in einem ersten Schritt der Montageraum freigegeben. Dazu wird das Montagemodul 19a entfernt, welches aus der Bremsvorrichtung 16a und dem Sonnenrad 15a besteht. Anschließend wird in einem zweiten Schritt über den freigegebenen Montageraum durch Lösen des Befestigungselements 17a das Hohlrad 12a von der Nockenwelle 14a getrennt. Das Befestigungselement 17a wird dazu aus der Nockenwelle 14a ausgeschraubt.
In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden.
3 zeigt eine Nockenwellenverstellvorrichtung 10b für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 10b weist ein Stellgetriebe 11b auf. Das Stellgetriebe 11b ist als ein 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe ausgebildet. Das Stellgetriebe 11b weist ein Hohlrad 12b zur Verbindung mit einer Nockenwelle 14b und einen Planetenradträger 13b zur Anbindung einer Kurbelwelle auf. Ferner weist das Stellgetriebe 11b ein Sonnenrad 15b zur Einleitung eines Verstellmoments zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage auf.
Des Weiteren weist die Nockenwellenverstellvorrichtung 10b eine Bremsvorrichtung 16b auf. Die Bremsvorrichtung 16b weist einen Rotor 21b auf. Der Rotor 21b ist mit dem Sonnenrad 15b gekoppelt. Der Rotor 21b ist als eine Bremsscheibe ausgebildet. Der Rotor 21b ist koaxial zu einer Hauptrotationsachse 24b des Stellgetriebes 11b angeordnet.
Ferner weist die Bremsvorrichtung 16b eine elektromagentische Bremsaktuatorik 25b auf. Die Bremsaktuatorik 25b ist als koaxiale Bremsaktuatorik 25b ausgebildet. Die Bremsaktuatorik 25b ist koaxial zu der Hauptrotationsachse 24b des Stellgetriebes 11b angeordnet. Die Bremsaktuatorik 25b der Bremsvorrichtung 16b weist eine Spule 33b und einen Stator 34b auf. Der Stator 34b ist aus geblechtem Material ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch ein anderes Material denkbar. Der Stator 34b ist ringförmig, mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet. Der U-förmige Querschnitt des Stators 34b ist zu dem Rotor 21b hin geöffnet. Der Stator 34b ist koaxial zu der Hauptrotationsachse 24b des Stellgetriebes 11b angeordnet. Die Spule 33b ist ebenfalls ringförmig ausgebildet. Die Spule 33b ist in dem U-förmigen Querschnitt des Stators 34b angeordnet und wird dadurch teilweise von dem Stator 34b umschlossen. Die Spule 33b ist koaxial zu der Hauptrotationsachse 24b des Stellgetriebes 11b angeordnet. Die Spule 26b ist dazu vorgesehen, von einem elektrischen Strom durchflossen zu werden, und einen magnetischen Fluss in dem Stator 34b zu erzeugen. Im Falle eines magnetischen Flusses in dem Stator 34b wird der Rotor 21b gegen den Stator 34b gezogen, wodurch ein Bremsmoment auf den Rotor 21b bewirkt wird. Das Bremsmoment variiert abhängig von einem magnetischen Fluss in dem Stator 34b.
Ferner weist die Bremsvorrichtung 16b eine Bremswelle 22b auf. Die Bremswelle 22b ist drehfest mit dem Rotor 21b verbunden. Die Bremswelle 22b ist unlösbar mit dem Rotor 21b verbunden. Des Weiteren ist die Bremswelle 22b koaxial zu der Hauptrotationsachse 24b des Stellgetriebes 11b angeordnet. Das Sonnenrad 15b des Stellgetriebes 11b ist über die Bremswelle 22b der Bremsvorrichtung 16b mit dem Rotor 21b der Bremsvorrichtung 16b drehfest verbunden. Die Bremswelle 22b ist einstückig mit dem Sonnenrad 15b ausgebildet. Eine Verzahnung des Sonnenrads 15b ist direkt an der Bremswelle 22b angeformt.
Des Weiteren weist die Bremsvorrichtung 16b ein Gehäuse 20b auf. Der Rotor 21b der Bremsvorrichtung 16b ist innerhalb des Gehäuses 20b angeordnet. Die Bremsaktuatorik 25b ist teilweise innerhalb des Gehäuses 20b angeordnet. Die Spule 33b und der Stator 34b sind fest in dem Gehäuse 20 angeordnet. Die Bremswelle 22b ist ebenfalls teilweise innerhalb des Gehäuses 20b angeordnet. Ein mit dem Sonnenrad 15b einstückig ausgebildeter Teilbereich der Bremswelle 22b ist außerhalb des Gehäuses 20b angeordnet. Die Bremswelle 22b ist in dem Gehäuse 20b über ein Kugellager 35b gelagert.
Bezugszeichenliste

10: Nockenwellenverstellvorrichtung
11: Stellgetriebe
12: Hohlrad
13: Planetenradträger
14: Nockenwelle
15: Sonnenrad
16: Bremsvorrichtung
17: Befestigungselement
18: Fußkreisdurchmesser
19: Montagemodul
20: Gehäuse
21: Rotor
22: Bremswelle
23: Planetenrad
24: Hauptrotationsachse
25: Bremsaktuatorik
26: Spule
27: Flussleitelement
28: Schenkel
29: Schenkel
30: Bremskolben
31: Bremszange
32: Kopf
33: Spule
34: Stator
35: Kugellager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008043337 A1 [0002]

Claims

Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stellgetriebe (11a; 11b), mit zumindest einem Getriebeelement (15a, 15b) und mit zumindest einem Befestigungselement (17a; 17b) zur Verbindung des Stellgetriebes (11a; 11b) mit der Nockenwelle (14a; 14b), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (15a; 15b) durch seine Entnahme einen Montageraum freigeben kann, innerhalb dessen der Antrieb des zumindest einen Befestigungselements (17a; 17b) angeordnet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorvorrichtung (16a; 16b) und das Getriebeelement (15a; 15b) des Stellgetriebes (11a; 11b) ein Montagemodul (19a; 19b) ausbilden, welches zu einer Montage und/oder Demontage vorgesehen ist
Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungselement (17a; 17b) als Zentralschraube ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebeelement (15a; 15b) des Stellgetriebes (11a; 11b) dazu vorgesehen ist, einen Montageraum freizugeben, der für einen Antrieb beziehungsweise eine Montage und/oder Demontage des zumindest einen Befestigungselements (17a; 17b) vorgesehen ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungselement (17a; 17b) in montiertem Zustand zumindest teilweise in einem Bereich zwischen der Nockenwelle (14a; 14b) und dem Getriebeelement (15a; 15b) angeordnet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorvorrichtung (16a; 16b) zumindest ein Gehäuse (20a; 20b) und zumindest einen Rotor (21a; 21b) aufweist, der innerhalb des Gehäuses (20a; 20b) angeordnet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorvorrichtung (16b) eine mit dem Rotor (21b) drehfest verbundene Aktuatorswelle (22b) aufweist, die einstückig mit dem Getriebeelement (15b) ausgebildet ist und bei welcher eine Verzahnung des Getriebeelements (15b) direkt angeformt ist.
Ventiltriebvorrichtung mit einer Nockenwelle (14a; 14b) und mit einer Nockenwellenverstellvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Verbindung eines Stellgetriebes (11a; 11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Nockenwelle (14a; 14b), dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein Montageraum durch Entfernen eines Getriebeelements (15a; 15b) eines Stellgetriebes (11a; 11b) der Nockenwellenverstellvorrichtung (10a; 10b) aus der Nockenwellenverstellvorrichtung (10a; 10b) freigegeben wird und in einem zweiten Schritt über den freigegebenen Montageraum mittels eines Befestigungselements (17a; 17b) das Stellgetriebe (11a; 11b) mit der Nockenwelle (14a; 14b) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt der Montageraum durch Entfernen eines Montagemoduls (19a; 19b), welches aus der Aktuatorvorrichtung (16a; 16b) und dem Getriebeelement (15a; 15b) besteht, freigegeben wird.