DE102014206854A1

DE102014206854A1 - Camshaft adjuster with tension- and / or weight-optimized stator

Info

Publication number: DE102014206854A1
Application number: DE102014206854.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Brenner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-10-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem von einer Kurbellwelle antreibbaren Stator (1), der einen im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hauptkörper (2) aufweist. Am Hauptkörper (2) des Stators (1) ist wenigstens eine Spannungsleitausnehmung (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) positioniert.The invention relates to a camshaft adjuster for an internal combustion engine, comprising a stator (1) which can be driven by a crank shaft and has a substantially annular main body (2). At least one Spannungsleitausnehmung (10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g) is positioned on the main body (2) of the stator (1).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem von einer Kurbelwelle antreibbaren Stator, der einen im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hauptkörper aufweist.The invention relates to a camshaft adjuster for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, having a stator which can be driven by a crankshaft and has a substantially annular main body.

Aus dem Stand der Technik sind solche Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine bereits bekannt, nämlich beispielsweise aus der US 7 614 370 B2 . Darin ist ein als Riemenscheibe oder Kettenrad ausgebildeter Stator eines Nockenwellenverstellers beschrieben, wobei der Rotor wenigstens in einer Ausführungsvariante einen im Wesentlichen ringförmigen Hauptkörper aufweist. Such camshaft adjusters for an internal combustion engine are already known from the prior art, for example from US Pat US 7 614 370 B2 , Therein, a designed as a pulley or sprocket stator of a camshaft adjuster is described, wherein the rotor has at least in one embodiment, a substantially annular main body.

Ein solcher Nockenwellenversteller wird üblicherweise im Steuertrieb einer als Ottooder Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine zum Verstellen von deren Steuerzeiten eingesetzt. Damit lässt sich eine so genannte variable Ventilsteuerung von Einlass- und/oder Auslassventilen der Verbrennungskraftmaschine realisieren, in dem ein Drehwinkel einer Nockenwelle der Verbrennungskraftmaschine verstellt bzw. variiert wird. In Abhängigkeit von beispielsweise einer aktuellen Drehzahl oder einem aktuellen Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine können die Steuerzeiten der Einlass- und/oder Auslassventile derart verstellt bzw. variiert werden, dass in weiten Drehzahlbereichen eine möglichst effiziente Zylinderfüllung erreicht wird.Such a camshaft adjuster is usually used in the control drive of a trained as Ottooder diesel engine internal combustion engine for adjusting their timing. This makes it possible to realize a so-called variable valve control of intake and / or exhaust valves of the internal combustion engine, in which a rotational angle of a camshaft of the internal combustion engine is adjusted or varied. Depending on, for example, a current speed or a current load range of the internal combustion engine, the timing of the intake and / or exhaust valves can be adjusted or varied so that as efficient as possible cylinder filling is achieved in wide speed ranges.

Um dies zu erreichen, ist ein Nockenwellenversteller üblicherweise in Nachbarschaft zu der zu verstellenden Nockenwelle angeordnet. Der Stator des Nockenwellenverstellers ist dabei mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine über ein Triebmittel gekoppelt, das beispielweise als Riemen oder Kette ausgebildet sein kann. Ein Rotor des Nockenwellenverstellers kann mittels eines Befestigungsmittels mit der zu verstellenden Nockenwelle drehfest verbunden, aber gegenüber dem Stator verdrehbar sein. Die Verstellung der Nockenwelle durch eine solche Stator-Rotor-Kombination wird dann dadurch erreicht, dass sich zwischen Flügeln des Rotors und beispielsweise nach radial innen ragenden Statorteilsegmenten eine oder mehrere Druckräume für eine Früh- und Spätverstellung ausbilden, die dann in Abhängigkeit von der gewünschten Verstellung der Nockenwelle wahlweise mit einem Fluid befüllt oder entleert werden. Zum Abdichten der Druckräume kann ein Deckel vorgesehen sein, der mit dem Stator und/oder dem Rotor verbunden wird. Häufig wird der Rotor durch eine Feder in der Spätverstellung gehalten.To achieve this, a camshaft adjuster is usually arranged in the vicinity of the camshaft to be adjusted. The stator of the camshaft adjuster is coupled to the crankshaft of the internal combustion engine via a drive means, which may be formed, for example, as a belt or chain. A rotor of the camshaft adjuster can be non-rotatably connected by means of a fastening means with the camshaft to be adjusted, but be rotatable relative to the stator. The adjustment of the camshaft by such a stator-rotor combination is then achieved by forming one or more pressure chambers for early and late adjustment between wings of the rotor and, for example radially inwardly projecting Statorteilsegmenten one or more pressure chambers for early and late adjustment, which then in response to the desired adjustment the camshaft optionally filled with a fluid or emptied. For sealing the pressure chambers, a lid may be provided, which is connected to the stator and / or the rotor. Often, the rotor is held by a spring in the retardation.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass insbesondere beim Betrieb eines vergleichsweise groß bauenden Stators mit entsprechend großem Durchmesser der Steuertrieb einer Verbrennungskraftmaschine ein ruhigeres Laufverhalten aufweist bzw. insgesamt beruhigt wird. Dies ist beispielsweise darauf zurückzuführen, dass durch einen vergleichsweise größer bauenden Stator bei gleichem Nockenwellenmoment geringere Tangentialkräfte an einer für einen Wirkeingriff mit dem Triebmittel vorgesehenen Verzahnung des Stators auftreten. Des Weiteren hat sich in der Praxis herausgestellt, dass sich durch den Einsatz eines möglichst groß bauenden Stators auch ein bei einem Steuertrieb auftretender Polygoneffekt reduzieren lässt, der durch Abwinkelungen des Triebmittels erzeugt wird. Durch die Reduzierung des Polygoneffekts lässt sich ebenfalls ein ruhigerer Lauf des Steuertriebs bewirken. Es hat sich also in der Praxis gezeigt, dass sich der Einsatz eines vergleichsweise groß bauenden Stators vorteilhaft auf den Steuertrieb einer Verbrennungskraftmaschine auswirken kann.In practice, it has been found that, in particular when operating a comparatively large stator with a correspondingly large diameter, the control drive of an internal combustion engine has a quieter running behavior or is calmed overall. This is due, for example, to the fact that, due to a comparatively larger stator with the same camshaft torque, smaller tangential forces occur at a toothing of the stator which is provided for an operative engagement with the drive means. Furthermore, it has been found in practice that by using a stator that is as large as possible, it is also possible to reduce a polygonal effect occurring in the case of a control drive, which is generated by bending of the drive means. By reducing the polygon effect can also cause a quieter run of the timing drive. It has been found in practice that the use of a comparatively large-sized stator can advantageously affect the timing drive of an internal combustion engine.

Dennoch wirkt sich ein vergleichsweise groß bauender Stator nicht nur positiv auf den Steuertrieb einer Verbrennungskraftmaschine aus, sondern kann auch diverse Nachteile bewirken. So nimmt beispielsweise auch die Masse bzw. das Eigengewicht des Stators proportional mit größer werdendem Durchmesser bei gleicher Bauteildicke des Stators zu. Diese durch die Statorgröße bewirkte Gewichtszunahme steht allerdings im Widerspruch zu dem allgemeinen Trend in der Kraftfahrzeugentwicklung, das Kraftfahrzeuggewicht aus energetischen bzw. ökonomischen und ökologischen Gründen zu reduzieren. Nevertheless, a comparatively large stator does not only have a positive effect on the control drive of an internal combustion engine, but can also bring about various disadvantages. Thus, for example, the mass or the dead weight of the stator increases proportionally with increasing diameter with the same component thickness of the stator. However, this increase in weight caused by the stator size is in contradiction to the general trend in motor vehicle development to reduce the weight of the vehicle for energy or economic and ecological reasons.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nockenwellenversteller mit einem ruhigen Laufverhalten zur Verfügung zu stellen, der unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel ein vergleichsweise geringes Eigengewicht aufweist. Ferner sollen die aus dem Stan der Technik bekanten Nachteile beseitigt oder wenigstens vermindert werden.It is therefore an object of the present invention to provide a camshaft adjuster with a quiet running behavior, which has a comparatively low weight using structurally simplest possible means. Furthermore, the known from the Stan technology disadvantages should be eliminated or at least reduced.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Nockenwellenversteller erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine Spannungsleitausnehmung am Hauptkörper des Stators positioniert ist.This object is achieved in a generic camshaft adjuster according to the invention in that at least one Spannungsleitausnehmung is positioned on the main body of the stator.

Der Hauptkörper des Stators kann sich von einer vorzugsweise radialen Außenseite, auf der eine Außenverzahnung für ein Triebmittel angebracht bzw. angeordnet ist, bis hin zu einer vorzugsweise radialen Innenseite des Stators erstrecken. In anderen Worten kann sich der Hauptkörper zwischen einer vorzugsweise radialen äußeren Umfangsfläche und einer vorzugsweise radialen inneren Umfangsfläche erstrecken. Die Grundform des Stators kann dabei im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet sein. Zudem kann der Stator als ein Kettenrad zum Antrieb durch eine Kette oder als Riemenrad zum Antrieb durch einen Zahnriemen ausgebildet sein. Der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller eignet sich zum Einsatz mit einem Otto- oder Dieselmotor und auch für Nockenwellenversteller mit vergleichsweise großem Statordurchmesser.The main body of the stator may extend from a preferably radial outer side, on which an outer toothing for a driving means is mounted, to a preferably radial inner side of the stator. In other words, the main body may between a preferably radial outer peripheral surface and a preferably radial inner peripheral surface extend. The basic shape of the stator can be designed substantially annular. In addition, the stator can be designed as a sprocket for driving through a chain or as a pulley for driving through a toothed belt. The camshaft adjuster according to the invention is suitable for use with a gasoline or diesel engine and also for camshaft adjusters with a comparatively large stator diameter.

Die Anzahl der Spannungsleitausnehmungen kann in Abhängigkeit einer oder mehrer geometrischen Größen des Stators, wie etwa dem Statoraußendurchmesser oder einer radialen Erstreckungsbreite des im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hauptkörpers des Stators, festgelegt sein. Beispielsweise ist es möglich, dass ein Einbringen von Spannungsleitausnehmungen erst aber einer gewissen radialen Erstreckungsbreite des im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hauptkörpers fertigungstechnisch sinnvoll ist, um dies kosteneffizient zu erreichen. Beispielsweise kann das Einbringen der Spannungsleitausnehmungen ab einem Verhältnis zwischen Statoraußendurchmesser und der Breiten des Hauptkörpers von ca. 1,05 bis 1,50, vorzugsweise ab einem Verhältnis von ca. 1,15, als sinnvoll erachtet werden.The number of Spannungsleitausnehmungen may be determined depending on one or more geometric sizes of the stator, such as the stator outer diameter or a radial extension width of the substantially annular main body of the stator. For example, it is possible for an introduction of stress-guiding recesses to make production-wise sense only for a certain radial extent of the substantially annular main body in order to achieve this cost-effectively. For example, the introduction of the Spannungsleitausnehmungen from a ratio between Statoraußendurchmesser and the widths of the main body of about 1.05 to 1.50, preferably from a ratio of about 1.15, be considered useful.

Durch die erfindungsgemäß am Hauptkörper des Stators gezielt positionierten Spannungsleitausnehmungen lassen sich die Masse bzw. das Eigengewicht des Stators bzw. infolgedessen des gesamten Nockenwellenverstellers reduzieren. Zudem stellt sich während des Betriebs des Stators bzw. Nockenwellenverstellers eine vergleichsweise gleichmäßige Spannungsverteilung der durch das Triebmittel, insbesondere durch die Ketten- oder Riemenkräfte, verursachten mechanischen Spannungen innerhalb des Stators ein. Die erfindungsgemäßen Spannungsleitausnehmungen des Stators entfalten demnach eine vorteilhafte Doppelwirkung, nämlich ein reduziertes Eigengewicht und eine verbesserte bzw. vergleichsweise günstige mechanische Spannungsverteilung innerhalb des Stators.By virtue of the voltage-guiding recesses selectively positioned according to the invention on the main body of the stator, it is possible to reduce the mass or the dead weight of the stator or, as a result, the entire camshaft adjuster. In addition, during operation of the stator or camshaft adjuster, a comparatively uniform stress distribution of the mechanical stresses within the stator caused by the driving means, in particular by the chain or belt forces, arises. Accordingly, the voltage-conducting recesses of the stator according to the invention develop an advantageous double effect, namely a reduced dead weight and an improved or comparatively favorable mechanical stress distribution within the stator.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen symmetrisch gleichmäßig über den Umfang des Hauptkörpers zwischen einer radialen Innenseite und einer radialen Außenseite desselben verteilt sind. Durch eine höhere Anzahl von Spannungsleitausnehmungen lässt sich das Eigengewicht des Stators noch stärker reduzieren. Zudem lassen sich die mechanischen Spannungen innerhalb des Stators noch präziser und zielgerichteter leiten bzw. aktiv beeinflussen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a plurality of Spannungsleitausnehmungen are symmetrically distributed uniformly over the circumference of the main body between a radial inner side and a radial outer side thereof. Due to a higher number of voltage-conducting recesses, the self-weight of the stator can be reduced even more. In addition, the mechanical stresses within the stator can be guided more precisely and purposefully or actively influenced.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Anzahl der Spannungsleitausnehmungen in Abhängigkeit der Zähnezahl einer Außenverzahnung festgelegt ist, die auf der Außenseite des Stators angeordnet sein kann. Dies kann sich vorteilhaft auf eine Unwucht des Stators bzw. des gesamten Nockenwellenverstellers auswirken. Zudem hat sich gezeigt, dass sich dies auch vorteilhaft auf die mechanischen Spannungsverläufe innerhalb des Stators auswirken kann.A further advantageous embodiment of the invention provides that the number of Spannungsleitausnehmungen is determined as a function of the number of teeth of an external toothing, which may be arranged on the outside of the stator. This can have an advantageous effect on an imbalance of the stator or the entire camshaft adjuster. In addition, it has been shown that this can also have an advantageous effect on the mechanical voltage curves within the stator.

Für eine besonders einfache Fertigung bzw. Herstellung des Stators bzw. des damit ausgestatteten Nockenwellenverstellers kann die wenigstens eine Spannungsleitausnehmung als Durchgangsöffnung oder Sackloch ausgebildet ist. Diese kann beispielsweise durch ein spanendes Fertigungsverfahren, wie etwa Bohren oder Fräsen realisiert werden.For a particularly simple production or production of the stator or the camshaft adjuster equipped therewith, the at least one voltage-conducting cutout can be formed as a passage opening or blind hole. This can be realized, for example, by a machining production method, such as drilling or milling.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass eine (Gesamt-)Anzahl der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen als ein Vielfaches oder als ein Teiler der Zähnezahl der Außenverzahnung des Stators festgelegt ist. In anderen Worten kann die Anzahl der Spannungsleitausnehmungen so gewählt bzw. festgelegt werden, dass sich beispielsweise eine Vielfaches der Zähnezahl oder, alternativ dazu, eine durch die Zähnezahl teilbare Anzahl der Spannungsleitausnehmungen ergibt. Dadurch stellt sich ein besonders vorteilhafter Spannungszustand bzw. mechanischer Spannungsverlauf innerhalb des Stators während des Betriebs desselben ein. Dadurch wird der Stator gleichmäßig über seinen Umfang belastet und es entstehen keine Schwachstellen, die Ursachen für ein Bauteilversagen, wie etwa einem Riss oder Bruch, sein können.A further advantageous embodiment of the invention provides that a (total) number of the plurality of Spannungsleitausnehmungen is set as a multiple or as a divisor of the number of teeth of the outer toothing of the stator. In other words, the number of Spannungsleitausnehmungen can be selected or determined so that, for example, a multiple of the number of teeth or, alternatively, results in a divisible by the number of teeth number of Spannungsleitausnehmungen. As a result, a particularly advantageous state of stress or mechanical voltage course within the stator during operation of the same arises. As a result, the stator is loaded uniformly over its circumference and there are no weak points that can be causes of a component failure, such as a crack or breakage.

Für eine noch bessere Bestimmbarkeit bzw. Festlegbarkeit eines möglichst günstigen mechanischen Spannungsverlaufs innerhalb des Stators, können die Form einer einzelnen aus der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen aus rund, oval, polygonal, länglich und freigeformt auswählbar sein. Es hat sich gezeigt, dass eine Spannungsleitausnehmung mit einer vergleichsweise länglichen Form, beispielsweise in Form eines Langlochs oder eines Ovals, eine gewisse mechanische Dämpfung des Stators in seiner radialen Richtung bewirkt. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn eine oder mehrere Spannungsleitausnehmungen über einen vorzugsweise breiten Umfangswinkelbereich des Hauptkörpers des Stators ausgebildet sind, etwa in Form eines Langlochs oder eines Ovals, um so vergleichsweise mechanisch nachgiebigere bzw. weichere Bereiche zu schaffen, die eine mechanische Dämpfung in radialer Richtung des Stators zum Ausgleich von Drehungleichförmigkeiten bewirken. Auf diese Weise kann der Stator über einen breiten Umfangswinkelbereich vorzugsweise geringfügig radial verformt werden, so dass mechanische Energie aus dem Steuertrieb genommen wird und infolgedessen mechanische Spannungen abgebaut werden.For an even better determinability or fixability of the most favorable possible mechanical stress curve within the stator, the shape of an individual one of the plurality of stress relief recesses of round, oval, polygonal, oblong and free form can be selected. It has been shown that a voltage-conducting cutout with a comparatively elongated shape, for example in the form of a slot or an oval, causes a certain mechanical damping of the stator in its radial direction. In particular, it may be advantageous if one or more voltage-conducting recesses are formed over a preferably wide circumferential angular range of the main body of the stator, for example in the form of a slot or an oval, so as to provide comparatively mechanically more compliant or softer areas, which provide mechanical damping in the radial direction Direction of the stator to compensate for rotational irregularities. In this way, the stator can preferably be slightly radially deformed over a wide circumferential angular range, so that mechanical energy is taken from the control drive and as a result mechanical stresses are reduced.

Zum zusätzlichen Ausgleich einer möglichen Unwucht des Stators oder des gesamten Nockenwellenverstellers kann sich wenigstens eine einzelne aus der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen über einen Winkelbereich in Umfangsrichtung des Hauptkörpers erstrecken. To additionally compensate for possible unbalance of the stator or the entire camshaft phaser, at least one of the plurality of stress relief recesses may extend over an angular range in the circumferential direction of the main body.

Für einen besonders ruhigen Lauf des Nockenwellenverstellers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen in Bezug auf einen Umfang des Hauptkörpers gleichmäßig verteilt und/oder symmetrisch angeordnet positioniert sind.For a particularly smooth running of the camshaft adjuster, it has proven to be advantageous if the plurality of Spannungsleitausnehmungen with respect to a circumference of the main body evenly distributed and / or positioned symmetrically.

Für eine möglichst genaue Gewichtsanpassung und/oder einem Ausgleich einer möglichen Unwucht kann das durch die Vielzahl von Gewichtsreduzierungsausnehmungen von dem Hauptkörper ausgenommene (Material-)Volumen durch die Anzahl und/oder die Größe und/oder die Tiefe und/oder die Form der einzelnen Spannungsleitausnehmungen einstellbar sein.For most accurate weight adjustment and / or compensation for possible imbalance, the (material) volume evacuated from the main body by the plurality of weight reduction recesses may be defined by the number and / or size and / or depth and / or shape of the individual stress relief recesses be adjustable.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Vielzahl Spannungsleitausnehmungen in radialer Richtung des Hauptkörpers direkt angrenzend an eine Außenverzahnung des Stators positioniert sind. Beispielsweise können die Spannungsleitausnehmungen bündig mit einer Statoraußenseite bzw. einer daran angeordneten oder angebrachten Außenverzahnung sein oder diese berühren. A further advantageous embodiment of the invention provides that the plurality of Spannungsleitausnehmungen are positioned in the radial direction of the main body directly adjacent to an outer toothing of the stator. For example, the Spannungsleitausnehmungen can be flush with a stator outside or disposed thereon or attached external teeth or touching them.

Der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller lässt sich besonders vorteilhaft in einer als Otto- oder Dieselmotor ausgebildetenThe camshaft adjuster according to the invention can be particularly advantageous in a designed as a gasoline or diesel engine

Die Erfindung wird nachfolgend mit Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with exemplary embodiments with reference to a drawing. Show it:

1a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers mit einem darin aufgenommenen Rotor gemäß einer ersten Ausführungsform, 1a 4 is a plan view of a stator of a camshaft adjuster with a rotor accommodated therein according to a first embodiment,

1b den Stator aus 1a ohne Rotor in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie I-I, 1b the stator off 1a without rotor in a sectional view according to the section line II,

2a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers gemäß einer zweiten Ausführungsform, 2a a top view of a stator of a camshaft adjuster according to a second embodiment,

2b den Stator aus 2a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie II-II, 2 B the stator off 2a in a sectional view according to the section line II-II,

3a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers gemäß einer dritten Ausführungsform, 3a a top view of a stator of a camshaft adjuster according to a third embodiment,

3b den Stator aus 3a ohne Rotor in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie III-III, 3b the stator off 3a without rotor in a sectional view according to section line III-III,

4a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers gemäß einer vierten Ausführungsform, 4a a top view of a stator of a camshaft adjuster according to a fourth embodiment,

4b den Stator aus 4a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie IV-IV, 4b the stator off 4a in a sectional view according to the section line IV-IV,

5a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers gemäß einer fünften Ausführungsform, 5a a top view of a stator of a camshaft adjuster according to a fifth embodiment,

5b den Stator aus 5a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie V-V, 5b the stator off 5a in a sectional view along the section line VV,

6a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers gemäß einer sechsten Ausführungsform, 6a a top view of a stator of a camshaft adjuster according to a sixth embodiment,

6b den Stator aus 6a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie VI-VI, 6b the stator off 6a in a sectional view according to the sectional line VI-VI,

7a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers mit einem darin aufgenommenen Rotor gemäß einer siebten Ausführungsform, 7a 4 is a plan view of a stator of a camshaft adjuster with a rotor accommodated therein according to a seventh embodiment,

7b den Stator aus 7a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie VII-VII, 7b the stator off 7a in a sectional view according to the section line VII-VII,

8a eine Draufsicht auf einen Stator eines Nockenwellenverstellers mit einem darin aufgenommenen Rotor gemäß einer sechsten Ausführungsform und 8a a plan view of a stator of a camshaft adjuster with a rotor accommodated therein according to a sixth embodiment and

8b den Stator aus 8a in einer Schnittansicht gemäß der Schnittverlaufslinie VIII-VIII. 8b the stator off 8a in a sectional view according to the section line VIII-VIII.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden oder sich ergänzen.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Features of the embodiments may be interchanged or complementary.

1a zeigt in einer Draufsicht einen Stator 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zum Einsatz in einem Nockenwellenversteller im variablen Steuertrieb einer Kraftfahrzeugverbrennungsmaschine. Der Stator 1 ist dafür vorgesehen und eingerichtet, über ein als Steuerkette oder Zahnriemen ausgebildetem Triebmittel von einer Kurbelwelle einer als Otto- oder Dieselmotor ausgeführten Verbrennungskraftmaschine angetrieben zu werden. 1a shows a stator in a plan view 1 according to a first embodiment for use in a camshaft adjuster in the variable timing drive of a motor vehicle internal combustion engine. The stator 1 is intended and set up to be driven by a trained as a timing chain or timing belt driving means of a crankshaft of an engine designed as gasoline or diesel engine internal combustion engine.

Der Stator 1 gemäß 1a weist einen im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Hauptkörper 2 auf, an dessen radialer Außenseite eine Verzahnung 3 zum Eingriff mit dem Triebmittel an- bzw. eingebracht ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Stator 1 als Kettenrad ausgeführt, so dass als Triebmittel eine Steuerkette einsetzbar ist. Der Hauptkörper 2 weist auch eine radiale Innenseite 4 auf, die in Art einer Radnabe ausgebildet ist und von der sich in diesem Ausführungsbeispiel vier Teilungssegmente 5 radial nach innen erstrecken.The stator 1 according to 1a has a substantially annular main body 2 on, on the radial outer side of a gearing 3 for engagement with the drive means on or is introduced. In this embodiment, the stator 1 designed as a sprocket, so that as a driving means a timing chain can be used. The main body 2 also has a radial inside 4 on, which is designed in the manner of a wheel hub and of which in this embodiment, four dividing segments 5 extend radially inward.

Innerhalb des Hauptkörpers 2 des Stators 1 ist ein lediglich schematisch dargestellter Rotor 6 eines Nockenverstellers drehbar gelagert aufgenommen, dessen vier Flügel 7 im Zusammenwirken mit den vier Teilungssegmenten 5 des Stators 1 Druckkammern 8 für eine Verstellung einer Nockenwelle der Verbrennungskammern ausbilden. Der Rotor ist dazu eingerichtet, über eine zentrale Durchgangsöffnung 9 und ein (nicht dargestelltes) Befestigungsmittel drehfest mit der Nockenwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden zu werden. Für eine Verstellung ist der Rotor 6 gegenüber dem Stator 1 relativ verdrehbar, wobei die Verdrehung durch ein in die Druckkammern 8 ein- oder ausgeleitetes Fluid erfolgt.Inside the main body 2 of the stator 1 is a merely schematically illustrated rotor 6 a Nockenverstellers rotatably mounted, whose four wings 7 in cooperation with the four division segments 5 of the stator 1 pressure chambers 8th form for an adjustment of a camshaft of the combustion chambers. The rotor is configured to have a central passage opening 9 and a fastener (not shown) rotatably connected to the camshaft of the internal combustion engine. For an adjustment is the rotor 6 opposite the stator 1 relatively rotatable, with the twist through a into the pressure chambers 8th incoming or discharged fluid takes place.

In 1a ist weiter zu erkennen, dass am bzw. im Hauptkörper 2 des Stators 1 eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10a ausgebildet bzw. eingebracht sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Spannungsleitausnehmungen 10a in Form von kreisrunden bzw. kreisförmigen Durchgangsöffnungen ausgebildet und über den gesamten Umfang des Hauptkörpers 2 verteilt angeordnet. Diese Anordnung der Spannungsleitausnehmungen 10a ist in Abhängigkeit der Zähnezahl der Verzahnung 3 festgelegt bzw. gewählt. Das heißt, dass die Anzahl der Spannungsleitausnehmungen 10a gezielt festgelegt ist, nämlich hier 23 (in Worten: dreiundzwanzig) Spannungsleitausnehmungen 10a gegenüber 46 (in Worten: sechsundvierzig) Zähnen der Verzahnung 3. Es sind also halb so viele Spannungsleitausnehmungen 10a im Hauptkörper 2 angeordnet als die Verzahnung 3 Zähne aufweist. Dies bewirkt einen besonders günstigen mechanischen Spannungsverlauf innerhalb des Hauptkörpers 2 bzw. des Stators 1. Durch das durch die Spannungsleitausnehmungen 10a ausgenommene (Material-)Volumen weist der Stator 1 zudem ein vergleichsweise geringes Eigengewicht auf.In 1a is further to recognize that on or in the main body 2 of the stator 1 a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10a are trained or introduced. In this embodiment, the Spannungsleitausnehmungen 10a formed in the form of circular or circular through holes and over the entire circumference of the main body 2 arranged distributed. This arrangement of Spannungsleitausnehmungen 10a is dependent on the number of teeth of the teeth 3 set or selected. That is, the number of Spannungsleitausnehmungen 10a is specifically set, namely here 23 (in words: twenty-three) Spannungsleitausnehmungen 10a across from 46 (in words: forty-six) teeth of gearing 3 , So there are half as many Spannungsleitausnehmungen 10a in the main body 2 arranged as the gearing 3 Has teeth. This causes a particularly favorable mechanical stress curve within the main body 2 or the stator 1 , Through the through the Spannungsleitausnehmungen 10a recessed (material) volume indicates the stator 1 In addition, a relatively low weight on.

In 1b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 1a entlang der Schnittverlaufslinie I-I zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10a in diesem Ausführungsbeispiel als sich in axialer Richtung durchgängig durch den Stator 1 erstreckende Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Diese können beispielweise durch Bohren eingebracht werden.In 1b making a cut through the stator 1 out 1a along the section line II shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10a in this embodiment, as in the axial direction continuously through the stator 1 extending through openings are formed. These can be introduced, for example, by drilling.

In 2a ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Stators 1 in einer Draufsicht gezeigt. Von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass die Spannungsleitausnehmungen 10a in Form von kreisrunden bzw. kreisförmigen Durchgangsöffnungen über etwa dreiviertel des Umfangs des Hauptkörpers 2, also nur auf einem Umfangsteilabschnitt in einem Umfangswinkelbereich von etwa 270° ausgebildet sind. Auf diese Weise kann das Eigengewicht des Stators 1 ebenfalls reduziert werden und zusätzlich auch eine mögliche Unwucht des Stators 1 und/oder eines damit ausgestatteten Nockenwellenverstellers ausgeglichen werden.In 2a is a second embodiment of the stator 1 shown in a plan view. From the first embodiment, this stator differs 1 in that the Spannungsleitausnehmungen 10a in the form of circular or circular passage openings over about three quarters of the circumference of the main body 2 , So are formed only on a peripheral portion in a circumferential angular range of about 270 °. In this way, the weight of the stator 1 also be reduced and also a possible imbalance of the stator 1 and / or a camshaft adjuster equipped therewith.

Die Spannungsleitausnehmungen 10a sind auf einem Lochkreis 11a gleichmäßig über etwa dreiviertel des Umfangs des Hauptkörpers 2 verteilt angeordnet. Der Lochkreis 11a ist konzentrisch zum Stator 1 bzw. dessen Hauptkörpers 2.The Spannungsleitausnehmungen 10a are on a bolt circle 11a evenly over about three quarters of the circumference of the main body 2 arranged distributed. The bolt circle 11a is concentric to the stator 1 or its main body 2 ,

In 2b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 2a entlang der Schnittverlaufslinie II-II zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10a auch in diesem Ausführungsbeispiel als sich in axialer Richtung durchgängig durch den Stator 1 erstreckende Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 2 B making a cut through the stator 1 out 2a along the section line II-II shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10a also in this embodiment as in the axial direction continuously through the stator 1 extending through openings are formed.

Ein weiteres, drittes Ausführungsbeispiel ist in 3a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass Spannungsleitausnehmungen 10b auf etwa einer Hälfte des Umfangs des Hauptkörpers 2 angeordnet sind, die polygonal, nämlich viereckig, ausgebildet sind. Auf dem verbleibenden Umfangsteilabschnitt sind Spannungsleitausnehmungen 10a angeordnet.Another, third embodiment is in 3a shown that the stator 1 in a plan view. Of the embodiments described above, this stator differs 1 in that Spannungsleitausnehmungen 10b on about one half of the circumference of the main body 2 are arranged, which are polygonal, namely square, are formed. On the remaining peripheral portion are Spannungsleitausnehmungen 10a arranged.

Die Spannungsleitausnehmungen 10b sind auf einem Lochkreis 11b angeordnet, der konzentrisch zum Hauptkörper 2 ist und einen gegenüber dem Lockreis 11a größeren Durchmesser aufweist. Infolgedessen sind die Spannungsleitausnehmungen 10b auch näher an der Außenseite bzw. der Außenverzahnung 3 des Hauptkörpers 2 angeordnet bzw. dort gezielt positioniert.The Spannungsleitausnehmungen 10b are on a bolt circle 11b arranged concentric to the main body 2 is and one opposite the lure rice 11a larger diameter. As a result, the Spannungsleitausnehmungen 10b also closer to the outside or the external toothing 3 of the main body 2 arranged or positioned there targeted.

In 3b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 3a entlang der Schnittverlaufs-linie III-III zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10a auch in diesem Ausführungsbeispiel als sich in axialer Richtung durchgängig durch den Stator 1 erstreckende Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 3b making a cut through the stator 1 out 3a along the section line III-III shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10a also in this embodiment as in the axial direction continuously through the stator 1 extending through openings are formed.

Ein weiteres, viertes Ausführungsbeispiel ist in 4a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10c mit einer kreisrunden Form und vergleichsweise großem Durchmesser über einen Umfangsteilabschnitt von etwa 180° des Hauptkörpers 2 des Stators 1 verteilt angeordnet sind. Auf dem übrigen Umfangsteilabschnitt von etwa 180° ist die Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10a angeordnet.A further, fourth embodiment is in 4a shown that the stator 1 in a plan view. From those described above Embodiments, this stator is different 1 in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10c having a circular shape and a comparatively large diameter over a peripheral portion of about 180 ° of the main body 2 of the stator 1 are arranged distributed. On the remaining peripheral portion of about 180 °, the plurality of Spannungsleitausnehmungen 10a arranged.

In 4b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 4a entlang der Schnittverlaufs-linie IV-IV zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10a wiederum als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 4b making a cut through the stator 1 out 4a along the section line IV-IV shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10a in turn formed as through holes.

Ein weiteres, fünftes Ausführungsbeispiel ist in 5a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10d mit einer kreisrunden Form und vergleichsweise kleinem Durchmesser über den gesamten Umfang des Hauptkörpers 2 des Stators 1 verteilt angeordnet sind.Another fifth embodiment is in 5a shown that the stator 1 in a plan view. Of the embodiments described above, this stator differs 1 in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10d with a circular shape and a comparatively small diameter over the entire circumference of the main body 2 of the stator 1 are arranged distributed.

In 5b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 5a entlang der Schnittverlaufs-linie V-V zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10d als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 5b making a cut through the stator 1 out 5a along the section line VV shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10d are formed as passage openings.

Ein weiteres, sechstes Ausführungsbeispiel ist in 6a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10e mit einer ovalen Form über den gesamten Umfang des Hauptkörpers 2 des Stators 1 verteilt angeordnet sind. Dabei ist es auch möglich, dass einzelne oder alle aus der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10e um 90° gedreht angeordnet sind, um so eine ovale Form zu schaffen, deren längere Seiten sich in Umfangsrichtung des Hauptkörpers 2 des Stators 1 erstrecken.A further, sixth embodiment is in 6a shown that the stator 1 in a plan view. Of the embodiments described above, this stator differs 1 in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10e with an oval shape over the entire circumference of the main body 2 of the stator 1 are arranged distributed. It is also possible that some or all of the plurality of Spannungsleitausnehmungen 10e rotated by 90 ° so as to provide an oval shape whose longer sides are in the circumferential direction of the main body 2 of the stator 1 extend.

In 6b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 6a entlang der Schnittverlaufs-linie VI-VI zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10e als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 6b making a cut through the stator 1 out 6a along the section line VI-VI shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10e are formed as passage openings.

Ein weiteres, siebtes Ausführungsbeispiel ist in 7a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10f mit einer rechteckigen, das heißt in Umfangsrichtung des Hauptkörpers 2 leicht länglichen Form über den gesamten Umfang des Hauptkörpers 2 des Stators 1 verteilt angeordnet sind.Another seventh embodiment is shown in FIG 7a shown that the stator 1 in a plan view. Of the embodiments described above, this stator differs 1 in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10f with a rectangular, that is in the circumferential direction of the main body 2 slightly elongated shape over the entire circumference of the main body 2 of the stator 1 are arranged distributed.

In 7b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 7a entlang der Schnittverlaufs-linie VII-VII zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10f als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.In 7b making a cut through the stator 1 out 7a along the section line VII-VII shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10f are formed as passage openings.

Ein weiteres, achtes Ausführungsbeispiel ist in 8a dargestellt, die den Stator 1 in einer Draufsicht zeigt. Von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich dieser Stator 1 dadurch, dass eine Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10g mit einer rechteckigen, das heißt in Umfangsrichtung des Hauptkörpers 2 leicht länglichen Form über den gesamten Umfang des Hauptkörpers 2 des Stators 1 verteilt angeordnet sind.Another, eighth embodiment is in 8a shown that the stator 1 in a plan view. Of the embodiments described above, this stator differs 1 in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen 10g with a rectangular, that is in the circumferential direction of the main body 2 slightly elongated shape over the entire circumference of the main body 2 of the stator 1 are arranged distributed.

In 8b, die einen Schnitt durch den Stator 1 aus 8a entlang der Schnittverlaufs-linie VIII-VIII zeigt, ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10g im Gegensatz zu den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen nicht als Durchgangsöffnungen, sondern als eine Art Sackloch ausgebildet sind. Insbesondere ist zu erkennen, dass die Spannungsleitausnehmungen 10g jeweils an beiden axialen Oberflächen des Hauptkörpers 2 eingebracht sind.In 8b making a cut through the stator 1 out 8a along the section line VIII-VIII shows, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10g in contrast to the above-described embodiments are not formed as through holes, but as a kind of blind hole. In particular, it can be seen that the Spannungsleitausnehmungen 10g respectively on both axial surfaces of the main body 2 are introduced.

Ausgehend von den dargestellten Ausführungsbeispielen, kann der erfindungsgemäße Stator 1 in vielerlei Hinsicht abgewandelt werden.Starting from the illustrated embodiments, the stator according to the invention 1 be modified in many ways.

Beispielsweise ist denkbar, dass jede mögliche Form oder Größe der Spannungsleitausnehmungen 10a bis 10g als Durchgangsöffnung oder, alternativ dazu, aus Sackloch ausgebildet sind. Es ist auch denkbar, dass nur einzelne aus der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen 10a bis 10g als Durchgangsöffnungen, andere dagegen in Form eines Sacklochs ausgebildet sind.For example, it is conceivable that every possible shape or size of Spannungsleitausnehmungen 10a to 10g as a through hole or, alternatively, are formed from blind hole. It is also conceivable that only a few of the plurality of Spannungsleitausnehmungen 10a to 10g as passage openings, others, however, are designed in the form of a blind hole.

Es ist auch möglich, einzelne aus der Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen in Form von eher abgerundeten Langlöchern auszubilden, was sich vorteilhaft auf die mechanischen Spannungsverläufe innerhalb des Stators 1 auswirken kann.It is also possible to form individual ones from the multiplicity of voltage-conducting recesses in the form of rather rounded oblong holes, which is advantageous for the mechanical voltage courses within the stator 1 can affect.

Zudem können die Spannungsleitausnehmungen 10a bis 10g neben bzw. zusätzlich zu den dargestellten Formen auch aus polygonal oder freigeformt ausgewählt sein.In addition, the Spannungsleitausnehmungen 10a to 10g in addition to or in addition to the shapes shown also be selected from polygonal or free form.

Prinzipiell können die Spannungsleitausnehmungen 10a bis 10g auch symmetrisch oder asymmetrisch auf dem Hauptkörper 2 angeordnet sein. In principle, the Spannungsleitausnehmungen 10a to 10g also symmetrical or asymmetrical on the main body 2 be arranged.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stator stator
22: Hauptkörper main body
33: radiale Außenseite bzw. Verzahnung radial outside or toothing
44: radiale Innenseite radial inside
55: Teilungssegmente pitch segments
66: Rotor rotor
77: Flügel wing
88th: Druckkammer pressure chamber
99: Durchgangsöffnung Through opening
10a bis 10g10a to 10g: Spannungsleitausnehmung bzw. Vielzahl von Spannungsleitausnehmungen Spannungsleitausnehmung or variety of Spannungsleitausnehmungen
11a, 11b11a, 11b: Lochkreis PCD

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7614370 B2 [0002]

Claims

Camshaft adjuster for an internal combustion engine, with a driven by a crankshaft stator ( 1 ), which has a substantially ring-shaped main body ( 2 ), characterized in that at least one Spannungsleitausnehmung ( 10a . 10b . 10c . 10d . 10e . 10f . 10g ) on the main body ( 2 ) of the stator ( 1 ) is positioned.

Camshaft adjuster according to claim 1, characterized in that a plurality of Spannungsleitausnehmungen ( 10a . 10b . 10c . 10d . 10e . 10f . 10g ) symmetrically uniformly over the circumference of the main body ( 2 ) between a radial inside ( 4 ) and a radial outside ( 3 ) are distributed.

Camshaft adjuster according to claim 1 or 2, characterized in that the number of Spannungsleitausnehmungen ( 10a . 10b . 10c . 10d . 10e . 10f . 10g ) depending on the number of teeth of external teeth on the outside ( 3 ) of the stator ( 1 ).

Camshaft adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that Spannungsleitausnehmung ( 10a . 10b . 10c . 10d . 10e . 10f . 10g ) is formed as a passage opening or blind hole.