-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen zweiteiligen Rotor. Im Besonderen betrifft die Erfindung einen zweiteiligen Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller. Der Rotor ist um eine Achse drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Mehrere Stifte verbinden das erste Rotorelement und das zweite Rotorelement miteinander. Die Stifte überragen das zweite Rotorelement bei dem zusammengebauten Rotor in Richtung der Achse des zweiteiligen Rotors.
-
Auf dem Gebiet von hydraulischen Nockenwellenverstellern sind Rotoren bekannt, die aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement bestehen. Dies ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2009 053 600 A1 offenbart. Hier werden zwei Rotorelemente mit Stiften verbunden oder gesintert.
-
In der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2008 028 640 A1 sind zwei Rotorelemente derart ausgestaltet, dass sie aufgrund ihrer jeweiligen „eigenen“ Geometrie zusammenfügbar sind. Zwei Rotorelemente, die durch Sinterfacetten Ölkanäle abdichten und so miteinander verbunden sind, sind in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2011 117 856 A1 offenbart.
-
Die europäische Patentschrift
EP 2 300 693 B1 beschreibt ferner zwei identische zusammengefügte Rotorelemente unter Formschluss und Presspassung zur Bildung der Ölkanäle. Den Rotor als Verbundsystem auszugestalten, wobei der Rotorkern plus die Abdeckung die Ölkanäle bilden, ist in der europäischen Patentschrift
EP 1 731 722 B1 offenbart.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Rotors zu vereinfachen und die Rotorelemente eines Rotorverbunds wirtschaftlich zu verbinden.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen zweiteiligen Rotor, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
-
Der zweiteilige Rotor, welcher insbesondere für einen hydraulischen Nockenwellenversteller Anwendung findet, ist um eine Achse drehbeweglich ausgebildet. Der zweiteilige Rotor besteht dabei aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Mehrere Stifte sind vorgesehen, die das erste Rotorelement und das zweite Rotorelement miteinander verbinden. Die Stifte überragen bei dem zusammengebauten Rotor das zweite Rotortelement in Richtung der Achse des zweiteiligen Rotors. Erfindungsgemäß sind die Stifte beim zusammengebauten Rotor derart angeordnet, dass sie eine Verdrehsicherung vom ersten Rotorelement gegenüber dem zweiten Rotorelement bilden. Ferner dienen die Stifte auch als Einhängestifte für eine Feder, die konzentrisch zur Achse des Rotors angeordnet ist.
-
Die Feder stellt z. B. eine Rückstellfeder für den Rotor des Nockenwellenverstellers dar. Das erste Rotorelement und das zweite Rotorelement des zweiteiligen Rotors werden mittels der Stifte durch einen Längspressverband verbunden. Wie bereits oben erwähnt, stellen die Stifte auch Federeinhängestifte dar.
-
Der erste Rotor des zweiteiligen Rotors besitzt mehrere radial abstehende Flügel. Ebenso besitzt der zweite Rotor des zweiteiligen Rotors mehrere radial abstehende Flügel. Beim zusammengebauten Rotor liegen die Flügel des ersten Rotors und die Flügel des zweiten Rotors übereinander und erstrecken sich jeweils von einer Flügelwurzel radial nach außen. Die Stifte, welche die beiden Rotortelemente miteinander verbinden, sind im Bereich der Flügelwurzel angeordnet. Der Nominaldurchmesser der Stifte, die für die Verbindung des ersten Rotorelements und des zweiten Rotorelements eingesetzt werden, haben vorzugsweise einen Nominaldurchmesser von 4 bis 4,5 mm. Die Länge der gefügten Stifte ist je nach Breite des zusammengebauten zweiteiligen Rotors vorzugsweise 22,5 mm. Die Breite des zusammengebauten Rotors kann im Bereich von 15 bis 30 mm liegen. Das erste Rotorelement und das zweite Rotorelement haben jeweils Bohrungen für die Aufnahme der mehreren Stifte ausgebildet. Für den Verbund des ersten Rotorelements mit dem zweiten Rotorelement werden die Stifte in die korrespondierenden Bohrungen kraftschlüssig gefügt. Die Stifte werden vorzugsweise zur Hälfte je Rotorelement (erstes oder zweites) und vorzugsweise mit Längspressverband in die korrespondierenden Bohrungen in dem ersten Rotorelement und dem zweiten Rotorelement kraftschlüssig gefügt. Da mehr als zwei Stifte das erste Rotorelement und das zweite Rotorelement miteinander verbinden, können diese Stifte als Verdrehsicherung des ersten und zweiten Rotorelements in Verbund darstellen. Die Stifte können, wie bereits erwähnt, auch als Federeinhängestifte benutzt werden.
-
Der zweiteilige Rotor ist dabei derart ausgestaltet, dass die Stifte mit dem ersten Rotorelement oder dem zweiten Rotorelement kraftschlüssig verbunden sind. Für den Fall, dass die Stifte mit dem ersten Rotorelement kraftschlüssig verbunden sind, besitzen die Stifte im zweiten Rotorelement in der entsprechenden Bohrung etwas Spiel. In analoger Weise haben die Stifte im ersten Rotorelement etwas Spiel, wenn die Stifte mit dem zweiten Rotorelement kraftschlüssig verbunden sind. Dies dient zur Vermeidung von Überbestimmtheiten im Pressverband, wenn das entsprechend andere Rotorelement zum Stift ein gewisses Spiel aufweist. Es kann auch ein Stift in beiden Rotorelementen einen Pressverband ausbilden, während der andere Stift nur mit einem Rotorelement einen Pressverband aufweist.
-
Die Stifte sind vorzugsweise an der Flügelwurzel angeordnet, um eine gute Spannungsverteilung im zusammengebauten zweiteiligen Rotor zu erreichen.
-
Die Schraubverbindung mit der Nockenwelle kann die drehfeste Anordnung, welche beispielsweise durch nur einen Stift und dem Pressverband mit dem ersten Rotorelement und dem zweiten Rotorelement ausgebildet ist, unterstützen. Der Pressverband mit dem Stift kann für den Transport und das Montagehandling des verbundenen zweiteiligen Rotors ausreichend dimensioniert sein.
-
Die Stifte können verschiedene Formen annehmen und können ebenfalls (bei Sinterteilen) von einer Rotorhälfte einteilig ausgebildet sein. Bei der Montage wird dann die andere Rotorhälfte auf die Stifte aufgesetzt, so dass die Stifte durch die andere Rotorhälfte hindurch ragen.
-
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:
-
1 eine Schnittansicht durch einen zusammengebauten zweiteiligen Rotor;
-
2 eine dreidimensionale perspektivische Vorderansicht des zusammengebauten zweiteiligen Rotors;
-
3 eine dreidimensionale und perspektivische Rückansicht des zusammengebauten zweiteiligen Rotors;
-
4 eine Schnittansicht durch den Versteller mit dem eingebauten Rotor und einer Rückstellfeder; und
-
5 eine perspektivische Ansicht des Verstellers mit eingebautem Rotor und Rückstellfeder.
-
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
-
1 zeigt einen Querschnitt durch einen zweiteiligen Rotor 2. Der hier dargestellte zweiteilige Rotor 2 findet insbesondere bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller (nicht dargestellt) Anwendung. Im eingebauten Zustand ist der zweiteilige Rotor 2 um eine Achse A drehbeweglich ausgebildet. Vom ersten Rotorelement 4 zum zweiten Rotorelement 6 erstrecken sich mehrere Stifte 5. Die Stifte 5 sind im Wesentlichen dazu vorgesehen, das erste Rotorelement 4 und das zweite Rotorelement 6 miteinander zu verbinden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform überragen die Stifte bei einem zusammengebauten zweiteiligen Rotor 2 das zweite Rotorelement 6 in Richtung der Achse A. In der hier dargestellten Ausführungsform sind drei Stifte 5 vorgesehen, die das erste Rotorelement 4 und das zweite Rotorelement 6 miteinander verbinden. Diese Stifte 5 dienen v. a. als Verdrehsicherung vom ersten Rotorelement 4 gegenüber dem zweiten Rotorelement 6. Das erste Rotorelement 4 hat mehrere radial abstehende Flügel 11 und das zweite Rotorelement 6 hat ebenfalls mehrere radial abstehende Flügel 12 ausgebildet. Bei zusammengebautem zweiteiligen Rotor 2 kommen die Flügel 11 des ersten Rotorelements 4 und die Flügel 12 des zweiten Rotorelements 6 aufeinander zu liegen (s. hierzu auch 2 und 3).
-
Wie ebenfalls aus der Darstellung der 1 ersichtlich ist, sind die Stifte 5 in korrespondierende Bohrungen 16 des ersten Rotorelements 4 und des zweiten Rotorelements 6 eingesetzt.
-
Die 2 und 3 zeigen verschiedene perspektivische Ansichten des erfindungsgemäßen zweiteiligen Rotors 2. Bei der in 2 gezeigten Darstellung ist klar ersichtlich, dass die Stifte 5 das zweite Rotorelement 6 in Richtung der Achse A überragen. Die Bohrungen 16 für die Stifte 5 sind im Bereich einer Flügelwurzel 14 der entsprechenden Flügel 11 oder 12 des ersten Rotorelements 4 bzw. des zweiten Rotorelements 6 vorgesehen. Diese Anordnung der Bohrungen 16 ist besonders für die Spannungsverteilung im zweiteiligen Rotor 2 von Vorteil. Bei der in 3 gezeigten Darstellung, enden die Stifte 5 in jeweils einer Vertiefung 8 des ersten Rotorelements 4. Auf der Rückseite des zusammengebauten Rotors 2 überragen die Stifte 5 somit nicht das erste Rotorelement 4 in Richtung der Achse A des Rotors 2.
-
Wie aus den Darstellungen der 4 und 5 zu entnehmen ist, fungiert mindestens ein Stift 5 des Rotors 2 als ein Einhängestift 7 für eine Feder 10, die als Rückstellfeder fungiert. Wie in den Darstellungen der 1 und der 4 klar ersichtlich ist, erstreckt sich der Stift 5 (bzw. Einhängestift 7) vom ersten Rotorelement 4 zum zweiten Rotorelement 6. Hinzu kommt, dass die Stifte 5 das erste Rotorelement 4 in zusammengebautem zweiteiligen Rotor 2 in axialer Richtung überragen. In der Darstellung der 5 ist klar ersichtlich, dass die Feder 10 mit einem ersten Federende 18 am Einhängestift 7 befestigt ist. Ein zweites Federende 20 ist an einem Stift 22 eines Gehäuses 25 des zweiteiligen Rotors 2 eingehängt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Rotor
- 4
- erstes Rotorelement
- 5
- Stift
- 6
- zweites Rotorelement
- 7
- Einhängestift
- 8
- Vertiefung
- 10
- Feder
- 11
- radial abstehender Flügel (erster Rotor)
- 12
- radial abstehender Flügel (zweiter Rotor)
- 14
- Flügelwurzel
- 16
- Bohrung
- 18
- erstes Federende
- 20
- zweites Federende
- 22
- Stift
- 25
- Gehäuse
- A
- Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009053600 A1 [0002]
- DE 102008028640 A1 [0003]
- DE 102011117856 A1 [0003]
- EP 2300693 B1 [0004]
- EP 1731722 B1 [0004]
