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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor relativ zum Stator drehbar gelagert ist, und wobei zumindest ein Verriegelungsbolzen vorgesehen ist, um beim Inkontaktgelangen mit einer Kulisse eines Einlegeteils den Rotor zum Stator wenigstens in einer Drehrichtung zu begrenzen, wobei das Einlegeteil in einem statorfesten Bauteil, wie dem Stator, einem Kettenrad oder einem Deckel, befestigt ist, wobei das Einlegeteil Befestigungsbereiche aufweist, zwischen denen und dem statorfesten Bauteil Kraftschluss herrscht bzw. vorhanden ist.
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Ein Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 203 114 A1 bekannt. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsteil, wie einem Außenrotor, und einem Abtriebsteil, wie einem Innenrotor, wobei das Abtriebsteil relativ zum Antriebsteil zwischen einer ersten Winkellage und einer zweiten Winkellage rotierbar gelagert ist, wobei ferner in einer Drehwinkelbegrenzungskulisse, die in dem Antriebsteil oder dem Abtriebsteil ausgebildet ist, ein von dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil ursprünglich separates Einlegeteil angeordnet ist, wobei das Einlegeteil mit zwei axial beweglichen Blockierelementen, wie Pins oder Zapfen, in blockierenden Kontakt gelangbar angeordnet ist. Diese Offenlegungsschrift beschreibt ferner auch einen Steuertrieb mit einer solchen Nockenwellenverstellvorrichtung sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Steuertrieb.
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Gaswechselventile von Verbrennungskraftmaschinen können durch Nocken einer Nockenwelle betätigt werden. Über die Anordnung und Form der Nocken sind die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile gezielt festlegbar. Die Nockenwelle wird üblicherweise durch die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine betätigt, angetrieben und/oder angesteuert. Die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile der Verbrennungskraftmaschine sind hierbei üblicherweise durch eine relative Drehlage bzw. Phasenlage bzw. Winkellage zwischen Nocken und Kurbelwelle vorgegeben. Durch eine relative Änderung dieser relativen Drehlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle kann eine variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile erreicht werden. Durch die variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile kann in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise das Abgasverhalten positiv beeinflusst werden, kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, kann der Wirkungsgrad erhöht werden, und/oder können das Maximaldrehmoment und/oder die Maximalleistung der Verbrennungskraftmaschine erhöht werden.
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Diese variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile kann durch eine zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgesehenen Nockenwellenverstellvorrichtung bzw. einen solchen Nockenwellenversteller vorgenommen bzw. ermöglicht werden.
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Hierzu wird herkömmlicherweise ein Nockenwellenversteller in der kinematischen Kette zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgesehen. Ein Teil des Nockenwellenverstellers, im Folgenden als Stator bezeichnet, wird mit der Kurbelwelle vorzugsweise drehfest verbunden. Ein anderer Teil des Nockenwellenverstellers, im Folgenden als Rotor bezeichnet, wird mit der Nockenwelle vorzugsweise drehfest verbunden. Zwischen dem Stator und dem Rotor wird dabei herkömmlicherweise ein Getriebe vorgesehen. Dieses Getriebe ist bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps üblicherweise als eine hydraulisch betätigte Flügelzelle, oder als eine Vielzahl davon, vorgesehen. Durch Beaufschlagen der Flügelzelle mit hydraulischem Druck kann, beispielsweise mittels einer Steuerung und/oder Ventilen, die variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile erreicht werden. Diese Ausgestaltung kann auch als Rotationskolbenversteller bezeichnet werden.
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Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller können Betriebszustände auftreten, während welcher diese hydraulische Betätigung bzw. hydraulische Steuerung nicht möglich oder nicht sichergestellt oder nicht wirtschaftlich oder nicht gewünscht ist. Beispielsweise während eines Startens der Verbrennungskraftmaschine wird die Drehlage üblicherweise nicht hydraulisch vorgegeben. Durch eine unkontrollierte Drehlage oder ein unkontrolliertes Wechseln der Drehlage kann beispielsweise ein erhöhter Verschleiß des Nockenwellenverstellers, der Nockenwelle, der Gaswechselventile oder allgemein der Verbrennungskraftmaschine verursacht werden. Um die unkontrollierte Drehlage oder das unkontrolliertes Wechseln der Drehlage zu vermeiden, ist eine lösbare bzw. lüftbare Verriegelung des Rotors zum Stator gewünscht. Bezogen auf die Drehlage der Gaswechselventile kann eine „frühe“ Verriegelung, eine „mittlere“ Verriegelung oder eine „späte“ Verriegelung gewünscht sein. Diese werden als Frühstellung, Mittenstellung, Spätstellung, Frühverriegelung, Mittenverriegelung, Spätverriegelung oder dergleichen bezeichnet.
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Hierzu ist beispielsweise aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, ein Blockierelement, wie einen Bolzen, einen Stift oder eine Pin vorzusehen. Das Blockierelement kann beispielsweise in dem Rotor aufgenommen bzw. gelagert bzw. befestigt sein. Das Blockierelement kann beispielsweise durch eine Federvorspannung betätigt werden. Das Blockierelement kann beispielsweise hydraulisch gelöst bzw. gelüftet werden. Das Blockierelement kann beispielsweise mit einer Verriegelungskulisse des Stators in Kontakt gelangen. Die Verriegelungskulisse kann beispielsweise einstückig in dem Stator vorgesehen sein oder kann beispielsweise als Einlegeteil entworfen sein. Bei Vorliegen unterschiedlicher Anforderungen an die Kulisse und das die Kulisse aufnehmende Teil, beispielsweise hinsichtlich der Härte, ist es von Vorteil, wenn die Verriegelungskulisse durch ein Einlegeteil gebildet ist.
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Solche Einlegeteile können bei der Montage, beispielsweise bei Vorliegen einer Spielpassung eingelegt werden oder können beispielsweise bei Vorliegen einer Presspassung eingepresst werden. Ein Einlegen bei einer Spielpassung bietet den Vorteil, dass die Montage einfach zu bewerkstelligen ist. Jedoch hat eine Spielpassung im Betrieb den Nachteil, dass eine Geräuschentwicklung und/oder ein spielbedingter Verschleiß auftreten können. Eine Presspassung hat bei der Montage den Nachteil, dass beispielsweise aufgrund komplexer Bauteilgeometrien mechanischen Überbestimmungen nicht wirtschaftlich verhindert werden können. Eine Presspassung hat im Betrieb jedoch den Vorteil, dass eine Geräuschentwicklung und/oder ein spielbedingter Verschleiß verhindert werden kann.
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Die
DE 10 2007 019 920 A1 zeigt eine Anordnung zur drehfesten Verriegelung und Einstellung einer maximalen Drehverstellbarkeit eines kurbelwellenfesten Antriebsteils und eines zu diesem drehbar verstellbaren, nockenwellenfesten Abtriebsteils eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine, mit einem in An- oder Abtriebsteil aufgenommenen, durch einen Verschiebungsmechanismus verschiebbaren Verriegelungselement und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Verriegelungsaufnahme, durch die das Verriegelungselement in Umfangsrichtung formschlüssig aufnehmbar ist, sowie einem im gleichen Teil wie das Verriegelungselement aufgenommenen Drehwinkelbegrenzungselement und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Drehwinkelbegrenzungskulisse, in welcher das Drehwinkelbegrenzungselement aufgenommen ist, wobei in Umfangsrichtung beabstandete Kulissenabschnitte als Winkelbegrenzungsanschläge für das Drehwinkelbegrenzungselement zur Einstellung einer maximalen relativen Drehverstellbarkeit von An- und Abtriebsteil dienen.
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Die
DE 10 2005 020 529 A1 zeigt eine Verriegelungseinheit eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine, bei der ein Verriegelungsstift eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement des Nockenwellenverstellers herstellt.
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Die US 2012 / 0 174 884 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller mit einem Verriegelungsmechanismus in einer Endlage des Verstellbereichs des Nockenwellenverstellers.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps vorzusehen, bei welchem die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten, bzw. bei welchem die vorstehend genannten Vorteile realisierbar sind. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps mit einem Einlegeteil vorzusehen, bei welchem eine Spielpassung während der Montage mit Kraftschluss während des Betriebs kombinierbar ist. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen solchen Nockenwellenversteller mit Einlegeteil und mit einer besonderen Eignung für eine Mittenverriegelung vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Nockenwellenversteller das Einlegeteil stofflich und geometrisch so beschaffen ist, dass eine (zumindest) elastische und/oder plastische Verformung eine Längenänderung des Einlegeteils hervorruft bzw. bedingt, die den Kraftschluss nach sich zieht, bzw. erzwingt / bedingt. Eine (zumindest) elastische Verformung hat den Vorteil, dass hierdurch die für eine Presspassung nötige Vorspannung erreicht werden kann. Eine Längenänderung des Einlegeteils hat den Vorteil, dass hierdurch eine Spielpassung während der Montage und eine Presspassung während des Betriebs realisierbar sind. Das Vorliegen eines Kraftschlusses hat den Vorteil, dass hierdurch eine Presspassung realisierbar ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachstehend näher erläutert.
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Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es für die Funktion dieser Erfindung nachrangig ist, ob der Verriegelungsbolzen an dem Rotor und die Kulisse an dem Stator vorgesehen ist, oder ob der Verriegelungsbolzen an dem Stator und die Kulisse an dem Rotor vorgesehen ist. Insofern können, beispielsweise aus bauraumlichen Erwägungen heraus, die Begriffe „Stator“ und „Rotor“ in den Ansprüchen vertauscht werden, also eine kinematische Umkehr mitumfasst sein.
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Das Einlegeteil weist erfindungsgemäß zwischen den Befestigungsbereichen einen Verformungsbereich mit zumindest zwei Gliedern auf, wobei die Glieder jeweils die Befestigungsbereiche miteinander verbinden, und wobei die Abschnitte des Einlegeteils so aufeinander abgestimmt sind, dass eine zumindest elastische Verformung der Glieder aufeinander zu oder voneinander weg die Längenänderung des Einlegeteils hervorruft bzw. bedingt. Die Glieder können integrale Abschnitte des Einlegeteils bzw. eines Hauptbauteils des Einlegeteils sein oder stoffliche separate aber kraft- und/oder formschlüssig mit diesem verbundenen Bauteile sein. Durch Vorsehen des Einlegeteils als separates Bauteil mit Befestigungsbereichen und einem Verformungsbereich ist es möglich, einen Kulissenbereich des Einlegeteils gehärtet vorzusehen und den Verformungsbereich elastisch vorzusehen. Hierdurch ist es durch Beeinflussen der Materialeigenschaften möglich, in einem (einzigen) Bauteil Materialeigenschaften für eine einfache Verformbarkeit wie auch Materialeigenschaften für einen verminderten Verschleiß auszuwählen / vorzubestimmen.
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Es ist von Vorteil, wenn das Einlegeteil und das statorfeste Bauteil derart bzw. so zusammenwirkend gestaltet bzw. bemessen bzw. dimensioniert sind, dass das Einlegeteil durch die Längenänderung mit Spiel in das statorfeste Bauteil einlegbar ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine die Befestigung bewirkende Wirkrichtung der Befestigungsbereiche näherungsweise in Richtung der Längenänderung des Einlegeteils wirkt. Anders ausgedrückt, kann dies dadurch erreicht werden, dass die Befestigungsbereiche aus der Richtung der Längenänderung näherungsweise auskragen bzw. von einer gerade verlaufenden Längsachse seitlich versetzt dazu angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsbereiche aus der Richtung der Längenänderung die Befestigung zusammen bewirkend auskragen.
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Ferner können zwei Verriegelungsbolzen vorgesehen sein, um beim Inkontaktgelangen mit jeweils einer Kulisse des Einlegeteils eine Drehbewegung des Rotors zum Stator zu begrenzen. Durch Vorsehen zweier Verriegelungsbolzen ist es in konstruktiv einfacher Weise möglich, eine jeweils entgegengerichtete Drehbewegung zu begrenzen.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Drehung des Rotors zum Stator in Mittenverriegelung bzw. zum Erreichen einer Mittenverriegelung begrenzbar ist. Hierdurch können die Vorteile einer Mittenverriegelung, wie beispielsweise ein relativ wahrscheinlich auftretendes Einspuren der Verriegelungsbolzen in die Verriegelungskulisse realisiert werden.
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Wird das Einlegeteil zur Montage mit einer Greifbewegung gefasst / erfasst / gegriffen, welche auf das Einlegeteil eine Kraft aufbringt, so ist es von Vorteil, wenn diese Greifbewegung die elastische Verformung des Einlegeteils bewirkt / hervorruft. Hierdurch kann die Zahl der nötigen Montageschritte reduziert werden. Insofern kann vorgesehen sein, dass das Einlegeteil so gestaltet und bemessen ist, dass die zumindest elastische Verformung des Einlegeteils das Einlegeteil vor dem Einlegen betrifft und nach dem Einlegen wenigstens teilweise aufgehoben wird. Anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass eine zumindest elastische Verformung beim Einlegeteil vor dem Einlegen vorliegt und nach dem Einlegen wenigstens teilweise aufgehoben ist.
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Je nach Gestaltung des Einlegeteils bzw. je nach Komplexität des Einlegeprozesses kann es beispielsweise aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll sein, die Verformung und das Greifen des Einlegeteils zeitlich und/oder funktional zu trennen. Insofern kann es vorgesehen sein, dass das Einlegeteil stofflich und/oder geometrisch so beschaffen ist, dass die Verformung auf das eingelegte Einlegeteil ausgeübt wird bzw. dass die Verformung das eingelegte Einlegeteil betrifft. Gemäß einer Weiterbildung dessen kann eine plastischen Verformung des Einlegeteils vorgesehen oder ermöglicht sein, wodurch in wirtschaftlicher Weise besonders große Toleranzen ermöglicht werden. Anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass die Verformung beim Einlegeteil nach dem Einlegen vorliegt. Noch anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass das Einlegeteil und das statorfeste Bauteil geometrisch und/oder stofflich so beschaffen sind, dass die Verformung nach dem Einlegen des Einlegeteils auf das Einlegeteil aufbringbar ist.
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Um die Verformung in konstruktiv einfacher Weise bei der Montage zeitlich und/oder in der Abfolge der Montageschritte zu trennen, kann ein das eingelegte Einlegeteil verformendes Verformungsteil vorgesehen sein. Mit anderen Worten ausgedrückt kann es vorgesehen sein, dass erst das Einlegeteil eingelegt wird, ehe ein Verformungsteil eingebracht wird. Durch Vorsehen des Verformungsteils kann ferner eine plastische Verformung des Einlegeteils hervorgerufen werden. Eine plastische Verformung bedeutet (bei ansonsten gleichen Parametern) eine Verformung um einen größeren Betrag als bei einer rein elastischen Verformung, weswegen mit gröberen Toleranzen und somit kostengünstiger gefertigt werden kann.
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Beispielsweise unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten können verschiedene Verformungsteile sinnvoll sein. Beispielshaft werden hier ein Stift, ein Bolzen, eine Schraube, ein Kegel, ein Keil, eine Schraube mit Kegelkopf oder ein zylindrisches, angefastes Bauteil vorgesehen. Es kann wirtschaftlich und/oder aus Gewichtsgründen und/oder aus Verformungsgründen sinnvoll sein, wenn das Verformungsteil aus Vollmaterial aufgebaut ist oder von einem Hohlbauteil gebildet ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Einlegeteil und/oder das Verformungsteil stofflich und/oder geometrisch zueinander und zu dem gewünschten Maß an Verformung passend gewählt sind.
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Zum Zwecke einer Einstellbarkeit der Verformung kann vorgesehen sein, dass das Verformungsteil eine nockenartige und/oder exzentrische Außenkontur dergestalt aufweist, dass das Verformungsteil mit Spiel einbringbar ist, und dass die Verformung durch ein Verdrehen des Verformungsteils verursachbar ist.
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Der Nockenwellenversteller kann so gestaltet sein, dass Verriegelungskräfte, welche beispielsweise zwischen dem Verriegelungsbolzen und der Kulisse wirken, den Kraftschluss verstärken. Dadurch kann vorteilhaft sichergestellt sein, dass der Kraftschluss auch beim Betrieb aufrecht erhalten bleibt.
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Ferner betrifft diese Erfindung einen Steuertrieb mit einem Nockenwellenversteller wie oben beschrieben.
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Darüber hinaus betrifft diese Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Steuertrieb wie oben beschrieben.
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Mit anderen Worten kann die erfinderische Lösung der Aufgabe wie folgt beschrieben werden. Das Einlegeteil ist so ausgelegt, dass eine (zumindest) elastische Verformung möglich ist. Durch eine Krafteinwirkung bei der Montage wird das Einlegeteil so verformt, dass dieses in ein das Einlegeteil aufnehmendes Bauteil, wie den Stator, ein statorfestes Bauteil, einen Deckel oder ein Kettenrad eingelegt werden kann. (Unter „aufnehmend“ kann in diesem Zusammenhang lediglich ein kraftschlüssiger Kontakt und nicht zwingend eine vollständige geometrische Aufnahme eines Körpers in einem anderen Körper verstanden werden.)
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Anschließend federt das Bauteil zurück bzw. entspannt sich die elastische Verformung und verspannt sich das Einlegeteil somit in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil. Das das Einlegeteil aufnehmende Bauteil kann auch als Gegenpartkulisse bezeichnet werden. Somit ist das Einlegeteil beim nachfolgenden Handling an dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil befestigt bzw. kann ein Herausfallen des Bauteils aus dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verhindert werden. Eine Montagerichtung des das Einlegeteil aufnehmenden Bauteils kann somit unabhängig vom Einlegeteil vorgesehen sein.
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Eine weitere Variante kann vorsehen, dass durch Einbringen eines zusätzlichen Bauteiles das Einlegeteil elastisch oder elastisch-plastisch verformt wird, um das Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil zu verspannen. Dieses Zusatzbauteil kann zusammen mit dem Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmende Bauteil verbleiben. Somit ist ein verformbares Einlegeteil vorgesehen. Durch diese Verformung kann das Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Teil verspannt werden.
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Die Verformung kann insbesondere so weit erfolgen, bis sich das Einlegeteil beim Entspannen bzw. Zurückfedern in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verspannt. Alternativ oder kumulativ kann ein zusätzliches Bauteil die Verformung erzeugen. Das zusätzliche Bauteil kann beispielsweise ein Stift oder ein Keil sein. Das zusätzliche Bauteil kann zusammen mit dem Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verbleiben.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe zweier Ausführungsbeispiele näher beschreibt. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine vergrößerte Ansicht des mit II bezeichneten Bereichs der 1,
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads gemäß der ersten Ausführungsform,
- 4 eine vergrößerte Ansicht des mit IV bezeichneten Bereichs der 3,
- 5 eine Draufsicht auf ein Einlegeteil gemäß der ersten Ausführungsform,
- 6 eine perspektivische Ansicht eines Einlegeteils gemäß der ersten Ausführungsform,
- 7 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil und mit zwei Verriegelungsbolzen gemäß der ersten Ausführungsform,
- 8 eine vergrößerte Ansicht des mit VIII bezeichneten Bereichs der 7,
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil und mit Verformungsteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 10 eine vergrößerte Ansicht des mit X bezeichneten Bereichs der 9.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Elemente der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben werden. Es ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller 1 mit einem Stator 2 dargestellt. Ein Rotor ist vorgesehen, aber nicht dargestellt. Der Stator 2 wird durch ein Kettenrad gebildet. In einer Ausnehmung 3 des Stators 2 ist ein Einlegeteil 4 vorgesehen. Das Einlegeteil 4 gemäß der ersten Ausführungsform ist in den 1 bis 2 und 5 bis 8 dargestellt.
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Die Ausnehmung 3 ist beispielsweise als eine ringförmig geschlossene Nut mit Hydrauliknutabschnitten 5 und 6, Verriegelungsbolzeneinspurabschnitten 7 und 8 und einem Einlegeabschnitt 9 versehen.
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Die erste Ausführungsform stellt einen Nockenwellenversteller zur Mittenverriegelung dar. Dementsprechend greifen zwei Verriegelungsbolzen 10 in die Verriegelungsbolzeneinspurabschnitte 7 bzw. 8 ein. Ferner sind dementsprechend an dem Einlegeteil 4 zwei Kulissenbereiche 11 vorgesehen. In den Kulissenbereichen 11 ist jeweils eine Kulisse 12 als Oberflächenabschnitt des Einlegeteils 4 gebildet.
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In den 7 und 8 sind die Verriegelungsbolzen 10 in Verriegelungsstellung zu sehen, wobei die Verriegelungsbolzen 10 über ihre jeweilige Mantelfläche bzw. Außenkontur mit den Kulissen 12 des Einlegeteils 4 in Kontakt gelangt anliegen.
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In den Figuren ist die Ausnehmung 3 mit den Abschnitten 5 bis 9 geöffnet dargestellt. Im fertig montierten Nockenwellenversteller jedoch ist die Ausnehmung 3 dichtend abgeschlossen und kann über eine nicht dargestellte Hydraulikmittelzuleitung mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Durch den Hydraulikdruck können die Bolzen 10 aus der Verriegelungsposition näherungsweise entlang der Bolzenmittenlinie ausgeschoben werden.
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An dem Einlegeteil 4 sind ferner zwei Befestigungsbereiche 13 vorgesehen. An den Befestigungsbereichen 13 sind Befestigungsabschnitte 14 als Oberflächenabschnitte des Einlegeteils 4 gebildet. Ferner sind an dem Kettenrad 2 im Übergang der Verriegelungsbolzeneinspurabschnitte 7 und 8 zu dem Einlegeabschnitt 9 Befestigungsabschnitte 15 vorgesehen. Die Befestigungsabschnitte 15 sind komplementär zu den Befestigungsabschnitten 14 ausgebildet. Wie aus der Darstellung der 7 und 8 zu ersehen ist, drücken die Bolzen 10 über die Kulissen 12 und die Kulissenbereiche 11, die Befestigungsbereiche 13 und die Befestigungsabschnitte 14 auf die Befestigungsabschnitte 15 des Stators 2. Es treten Befestigungskräfte zwischen den Befestigungsabschnitten 14 und 15 auf. Somit wird ein Kraftschluss derart erzeugt, dass das Einlegeteil 4 in der Ausnehmung 3 befestigt ist. Dabei verstärken Verriegelungskräfte die Befestigungskräfte.
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Zwischen den Befestigungsabschnitten 14 der Befestigungsbereiche 13 ist ein Verformungsbereich 16 mit zwei Verformungsgliedern 17 bzw. mit zwei Glieder 17 des Einlegeteils 4 vorgesehen. Die Glieder 17 erstrecken sich in einer Längenänderungsrichtung 18, wobei die Glieder 17 zur Längenänderungsrichtung 18 eine konvexe Form aufweisen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Längenänderungsrichtung 18 nur in 5 dargestellt. Werden die Glieder 17 nun durch eine Kraft, welche in 5 durch die Kraftpfeile 19 dargestellt ist, zusammengedrückt, so werden die Befestigungsbereiche 13 in Längenänderungsrichtung 18 bewegt. Insofern ruft eine elastische Verformung des Einlegeteils 4 eine Längenänderung des Einlegeteils 4 hervor. Wird bei der in der ersten Ausführungsform dargestellten Geometrie des Einlegeteils 4 die Kraft in Richtung der Kraftpfeile 19 aufgehoben, und ist das Einlegeteil 4 in den Einlegeabschnitt 9 eingelegt, so gelangen die Befestigungsabschnitte 14 und 15 kraftschlüssig miteinander in Kontakt. Somit kann durch Verursachen einer elastischen Verformung in Richtung der Kraftpfeile 19 eine Längenänderung des Einlegeteils 4 hervorgerufen werden, welche einen Kraftschluss nach sich zieht.
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Im Folgenden wird anhand der 9 und 10 auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung eingegangen. Um Redundanzen zu vermeiden, werden nach Möglichkeit nur Unterschiede der zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform beschrieben.
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In den 9 und 10 ist ein Nockenwellenversteller 20 dargestellt. Bei dem Nockenwellenversteller 20 ist in den Stator 2 ein Einlegeteil 21 eingelegt. Das Einlegeteil 21 umfasst die zwei Kulissenbereiche 11 mit je einer Kulisse 12, die zwei Befestigungsbereiche 13 mit je einem Befestigungsabschnitt 14 sowie den Verformungsbereich 16 mit zwei Verformungsgliedern 22.
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Das Einlegeteil 21 wird bei der Montage in die Ausnehmung 3 des Stators 2 kraftfrei und/oder mit Spiel eingelegt. Dann wird ein Verformungsteil 23 zwischen die beiden Glieder 22 eingepresst. Das Verformungsteil 23 weist hier die Form eines angefasten Bolzens auf. Durch das Einpressen des Verformungsteils 23 zwischen die beiden Glieder 22 werden die beiden Glieder 22 auseinander gedrückt und elastisch-plastisch verformt.
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Die mit dem Verformungsteil 21 erzeugte, elastisch-plastische Verformung des Einlegeteils 21 hat einen höheren Betrag an Verformung verglichen mit dem Einlegeteil 4 der ersten Ausführungsform. Hierdurch kann die Spielpassung zwischen Einlegeteil 21 und Ausnehmung 3 mit viel Spiel entworfen sein, und kann das Einlegeteil 21 rasch und mit nur geringer Präzision in den Stator 2 eingelegt werden. Daher ist das Einlegeteil 21 der zweiten Ausführungsform mit geringeren Toleranzanforderungen herstellbar als das Einlegeteil 4 der ersten Ausführungsform. Ferner sind die Arbeitsschritte „Einlegen“ und „Verformen“ zeitlich voneinander getrennt. So kann beispielsweise auf ein Einlegewerkzeug verzichtet werden.
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Durch die Verformung der Glieder 22 wird eine Längenänderung 18 des Einlegeteils 21 bewirkt / hervorgerufen. Die Befestigungsbereiche 13 werden hierdurch zueinander gezogen, so dass die Befestigungsabschnitte 14 des Einlegeteils 21 und die Befestigungsabschnitte 15 des Stators 2 miteinander kraftschlüssig in Kontakt gelangen.
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Das Einlegeteil 21 ist somit kraftschlüssig an dem Stator 2 befestigt. Das Einlegeteil 21 kann während der folgenden Montageschritte nicht mehr aus dem Stator 2 herausfallen.
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Insofern ist bei der zweiten Ausführungsform das Einlegeteil 21 mit Spiel in den Stator 2 des Nockenwellenverstellers 20 einbringbar, und ist eine kraftschlüssige Presspassung zwischen Einlegeteil 21 und Stator 2 mittels des Verformungsteils 23 gewährleistet.
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Gemäß einer nicht figürlich dargestellten Weiterbildung der zweiten Ausführungsform kann ein Einlegeteil mit einem eingliedrigen Verformungsbereich vorgesehen sein. In diesem Falle wird das Verformungsteil zwischen eine Oberfläche des Einlegeabschnittes 9 und den Verformungsbereich, die Verformung und damit eine Längenänderung des Einlegeteils hervorrufend sowie einen Kraftschluss nach sich ziehend, eingepresst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nockenwellenversteller
- 2
- Stator
- 3
- Ausnehmung
- 4
- Einlegeteil
- 5, 6
- Hydrauliknutabschnitte
- 7, 8
- Verriegelungsbolzeneinspurabschnitt
- 9
- Einlegeabschnitt
- 10
- Verriegelungsbolzen
- 11
- Kulissenbereich
- 12
- Kulisse
- 13
- Befestigungsbereich
- 14,15
- Befestigungsabschnitt
- 16
- Verformungsbereich
- 17
- Glied
- 18
- Längenänderungsrichtung
- 19
- Kraftpfeil
- 20
- Nockenwellenversteller
- 21
- Einlegeteil
- 22
- Glied
- 23
- Verformungsteil
