DE102014216848A1

DE102014216848A1 - Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller sowie Herstellungsverfahren eines Rotors für einen Nockenwellenverstellers

Info

Publication number: DE102014216848A1
Application number: DE102014216848.1A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Weber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: CN106795781B; US10267188B2; CN106795781A; DE102014216848B4; US20170268389A1; WO2016029909A1

Abstract

Es ist ein Rotor (2) für einen hydraulischen Nockenwellenversteller offenbart. Der Rotor (2) ist um eine Achse (A) drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement (4) und einem zweiten Rotorelement (6). Zumindest eines der Rotorelemente (4, 6) hat eine Mehrzahl von Ölkanälen (10) ausgebildet, die durch radial angeordnete Erhebungen (12) voneinander getrennt sind. Jede Erhebung (12) des ersten Rotorelements (4) hat ein erstes Fügeprofil (14) und das zweite Rotorelement (6) entsprechend zu der Lage eines jeden ersten Fügeprofils (14) ein formkomplementäres zweites Fügeprofil (15) ausgebildet, wobei das erste und das zweite Fügeprofil (14, 15) beim dem zusammengefügten Rotor (2) aus dem ersten und zweiten Rotorelement (4, 6) ineinandergreifen. Erfindungsgemäß haben das erste Fügeprofil (14) des ersten Rotorelements (4) eine Einkerbung (17) und eine Erhöhung (18) und das zweite Fügeprofil (15) des zweiten Rotorelements (6) eine Einkerbung (19) und eine Erhöhung (16) derart ausgebildet, dass vor dem Fügen der beiden Rotorelemente (4, 6) eine Höhe (H6) der Erhöhung (16) des zweiten Fügeprofils (15), die in eine Einkerbung (17) des ersten Fügeprofils (14) eingreift, kleiner ist als eine Höhe (H4) der Einkerbung (17) des ersten Fügeprofils (14) und eine Höhe (H14) der Erhöhung (18) des ersten Fügeprofils (14), die in eine Einkerbung (19) des zweiten Fügeprofils (15) eingreift, kleiner ist als eine Höhe (H16) der Einkerbung (19) des zweiten Fügeprofils (15).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller. Der Rotor ist um eine Achse drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Zumindest eines der Rotorelemente hat eine Mehrzahl von Ölkanälen ausgebildet, die durch radial angeordnete Erhebungen voneinander getrennt sind. Jede Erhebung des ersten Rotorelements hat ein erstes Fügeprofil und das zweite Rotorelement entsprechend zu der Lage eines jeden ersten Fügeprofils ein formkomplementäres zweites Fügeprofil ausgebildet. Das erste und das zweite Fügeprofil greifen beim dem zusammengefügten Rotor aus dem ersten und zweiten Rotorelement ineinander.
Die Erfindung betrifft ferner auch ein Herstellungsverfahren eines Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller.
Allgemein ist bekannt, dass Nockenwellenversteller optimale Ventilsteuerzeiten über einen breiten Last- und Drehzahlbereich eines Motors ermöglichen. So werden signifikante Reduzierungen von Emissionen und Kraftstoffverbrauch realisiert. Außerdem wird durch die Optimierung des Drehmoments und der Leistung der Fahrspaß maßgeblich gesteigert. Im Stand der Technik wird zwischen elektrischen und den eingangs genannten hydraulischen Nockenwellenverstellern unterschieden.
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 beide Rotorelemente mit Stiften verbunden oder gesintert. Eine andere Ausführungsform zwei Rotorelemente eines Rotors zu verbinden, ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 028 640 A1 beschrieben. Hier sind zwei Rotorelemente derart ausgestaltet, dass sie aufgrund ihrer jeweiligen „eigenen“ Geometrie zusammenfügbar sind. 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. Bei den zuvor genannten Druckschriften erzeugt das zwischen beiden Rotorelemente durchdringende Öl interne und externe Leckage zwischen jeweils zwei Ölkanälen. Diese Leckage verursacht Druckabfall im zusammengefügten Rotor und damit eine Verringerung der Verstellungsgeschwindigkeit des hydraulischen Nockenwellenverstellers.
Ein weiterer hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem ersten und einem zweiten Rotorelement ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 117 856 A1 offenbart. Hier dichten die beiden Rotorelemente durch Sinterfacetten Ölkanäle ab. Problematisch ist hier jedoch, dass im Betrieb des Nockenwellenverstellers eine Rückfederung der beiden Rotorelemente im Längspressverband auftritt.
Eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist daher, einen Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller anzugeben, bei dem zwei Rotorelemente des Rotors kostengünstig verbunden sind und zudem ein sicherer Zusammenhalt der Rotorelemente auch im Betrieb gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Eine weitere Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren eines Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller anzugeben, bei dem zwei Rotorelemente des Rotors kostengünstig und passgenau verbunden werden und zudem ein sicherer Zusammenhalt der Rotorelemente auch im Betrieb gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren eines Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 10 umfasst.
Der erfindungsgemäße Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller ist um eine Achse drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement und einem zweiten Rotorelement. Zumindest eines der beiden Rotorelemente hat eine Mehrzahl von Ölkanälen ausgebildet, die durch radial angeordnete Erhebungen voneinander getrennt sind. Jede Erhebung des ersten Rotorelements hat ein erstes Fügeprofil und das zweite Rotorelement entsprechend zu der Lage eines jeden ersten Fügeprofils ein formkomplementäres zweites Fügeprofil ausgebildet. Beide Fügeprofile greifen beim dem zusammengefügten Rotor aus dem ersten und zweiten Rotorelement ineinander.
Erfindungsgemäß haben das erste Fügeprofil des ersten Rotorelements eine Einkerbung und eine Erhöhung und das zweite Fügeprofil des zweiten Rotorelements eine Einkerbung und eine Erhöhung derart ausgebildet, dass vor dem Fügen der beiden Rotorelemente eine Höhe der Erhöhung des zweiten Fügeprofils, die in eine Einkerbung des ersten Fügeprofils eingreift, kleiner ist als eine Höhe der Einkerbung des ersten Fügeprofils und eine Höhe der Erhöhung des ersten Fügeprofils, die in eine Einkerbung des zweiten Fügeprofils eingreift, kleiner ist als eine Höhe der Einkerbung des zweiten Fügeprofils. Sprich die Fügeprofile bilden in etwa eine S-Form und sind gegenseitig spiegelbildlich ausgeformt. Bevorzugt werden diese Fügeprofile des ersten und zweiten Rotorelements bereits bei der Herstellung der beiden Rotorelemente im Sinterpresswerkzeug durch eine Materialverdrängung an den jeweiligen Kontaktseiten der Rotorelemente hergestellt.
Somit sieht die Erfindung vor, dass vermittels der Höhe der Erhöhung des ersten und zweiten Fügeprofils, die kleiner ist als die Höhe der Einkerbung des ersten und zweiten Fügeprofils, vor dem Fügen der beiden Rotorelemente jeweils ein Freiraum zwischen dem ersten und zweiten Rotorelement ausgebildet ist. Dieser jeweilige im Fügevorgang gebildete Freiraum zwischen einer Erhöhung des ersten bzw. zweiten Fügeprofils und einer Einkerbung des ersten bzw. zweiten Fügeprofils hat den Vorteil, dass die beiden Rotorelemente passgenau zusammengefügt werden und nur verminderte Kräfte auftreten, die das erste und zweite Rotorelement auseinandertreiben würden. Das im Stand der Technik auftretende Problem einer Rückfederung ist somit bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung behoben.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat jede Einkerbung des ersten und zweiten Fügeprofils eine Abrundung ausgeformt. Ebenso hat dann jede Erhöhung des ersten und zweiten Fügeprofils eine Abflachung ausgeformt. Die hier dargestellten Ausgestaltungen der Einkerbung bzw. der Abflachung soll nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die einzige Bedingung ist, dass zwischen der Erhöhung und der Abflachung ein Freiraum ausgebildet ist.
Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rotors sehen spezielle Maße vor. So betragen vorzugsweise eine Basisbreite der Erhöhung und eine Basisbreite der Einkerbung des ersten und zweiten Fügeprofils 0,5 bis 10,0 mm. Ferner betragen bei dem erfindungsgemäßen Rotor vorzugsweise die Höhe der Erhöhung und die Höhe der Einkerbung des ersten und zweiten Fügeprofils 0,1 bis 5,0 mm. Bevorzugt ist ferner vorgesehenen, dass die Höhe der Erhöhung des ersten und zweiten Fügeprofils um 0,1 bis 1,0 mm kleiner ist als die Höhe der Einkerbung des ersten und zweiten Fügeprofils.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors sind das erste und das zweite Fügeprofil derart elastisch-plastisch ausgebildet, so dass die Erhöhungen in den Einkerbungen des ersten bzw. zweiten Fügeprofils an jeweils einer seitlichen Flanke des ersten und zweiten Fügeprofils bei dem zusammengefügten Rotor je eine Überdeckung ausbilden und jeder Freiraum bei dem zusammengefügten Rotor zumindest teilweise mit dem Material aus dem ersten und zweiten Fügeprofil befüllt ist. So beträgt die Überdeckung an jeder seitlichen Flanke vorzugsweise 0,005 bis 1,0 mm. Das heißt die beiden Rotorelemente weisen für die Ausbildung je einer Überdeckung an den seitlichen Flanken des ersten und zweiten Fügeprofils ein geringes Übermaß auf, so dass beim Fügen der beiden Rotorelemente die Flanken elastischplastisch ineinandergreifen und dadurch einen axialen Längspressverband herstellen. Insbesondere nehmen dabei auch die oben beschriebenen Freiräume Materialdeformationen des ersten und zweiten Fügeprofils der beiden Rotorelemente im Betrieb aus dem Längspressverband auf, um eine Plastifizierung des Materials im Längspressverband und das Setzen der Fügeverbindung zu vermeiden.
Ferner sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Erhöhungen in den Einkerbungen des ersten bzw. zweiten Fügeprofils jeweils zwei seitliche Flanken aufweisen, die zueinander einen spitzen Winkel einschließen. Dieser spitze Winkel liegt vorzugsweise bei 0 bis 35°, da sich diese Neigung für eine bessere Entformung mit dem Presswerkezug eignet.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotors sieht dabei vor, dass die Mehrzahl der in einer radialen Richtung verlaufenden Ölkanäle des ersten Rotorelements und des zweiten Rotorelements jeweils durch radial angeordnete Erhebungen voneinander getrennt sind und jede Erhebung des ersten Rotorelements das erste Fügeprofil und jede Erhebung des zweiten Rotorelements das zweite und formkomplementäre Fügeprofil ausgebildet hat.
Vorzugsweise sieht eine weitere Ausführungsform vor, dass das erste Fügeprofil derart auf einer jeden Erhebung des ersten Rotorelements und das zweite Fügeprofil derart auf einer jeden Erhebung des zweiten Rotorelements vorgesehen sind, dass das erste und zweite Fügeprofil jeweils von einem inneren Bereich zu einem äußeren Bereich des ersten und zweiten Rotorelements verläuft.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung haben das erste und zweite Rotorelement mehrere Flügel ausgebildet, von denen jeder die Erhebung besitzt. Somit verlaufen auch hier die beiden Fügeprofile von einem inneren Bereich zu einem äußeren Bereich auf den Erhebungen des ersten Rotorelements bzw. zweiten Rotorelements.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller ist durch den folgenden Schritt gekennzeichnet: Es werden ein erstes Rotorelement und ein zweites Rotorelement derart mit ihren jeweiligen Kontaktseiten zusammengefügt werden, dass mehrere erste Fügeprofile des ersten Rotorelements und entsprechende zweite Fügeprofile des zweiten Rotorelements derart ineinandergreifen, dass zwischen einer jeden Erhöhung der mehreren zweiten Fügeprofile und einer jeden Einkerbung der ersten Fügeprofile sowie zwischen einer jeden Erhöhung der mehreren ersten Fügeprofile und einer jeden Einkerbung der zweiten Fügeprofile vor dem Fügen der beiden Rotorelemente jeweils ein Freiraum ausgebildet wird.
Durch die ersten und zweiten Fügeprofile gebildeten Freiräume ist vermittels der Erfindung das allseits im Stand der Technik bekannte und auftretende Problem eines Auseinandertreibens zweier Rotorelemente eines zusammengefügten Rotors eliminiert worden. Die Rotorelemente, insbesondere die Fügeprofile, wirken somit nicht mehr rückfedernd. Zudem ermöglicht das Ineinandergreifen der beiden Fügeprofile auch, dass bei der Erfindung die beiden Rotorelemente im Betrieb gegen ein Verdrehen zueinander gesichert sind.
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 Draufsicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller;
2 eine Seitenansicht des Rotors aus 1, wobei ein Flügel entlang der Linie A-A aus 1 in der Schnittansicht dargestellt ist;
3 einen vergrößerten Detailausschnitt des in 2 mit D gekennzeichneten Bereichs;
4 ebenfalls einen vergrößerten Detailausschnitt des in 2 mit D gekennzeichneten Bereichs;
5 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem ersten und einem zweiten Rotorelement;
6 eine vergrößerte Perspektivansicht auf eine Kontaktseite des ersten Rotorelements aus 5;
7 einen vergrößerten Detailausschnitt des in 6 mit E gekennzeichneten Bereichs;
8 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller;
9 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rotors aus 8, wobei ein Flügel entlang der Linie B-B aus 8 in der Schnittansicht dargestellt ist;
10 einen vergrößerten Detailausschnitt des in 9 mit F gekennzeichneten Bereichs; und
11 ebenfalls einen vergrößerten Detailausschnitt des in 9 mit F gekennzeichneten Bereichs.
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. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Rotor für einen hydraulischen Nockenwellenversteller und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines Rotors für einen hydraulischen Nockenwellenversteller ausgestaltet sein können und stellen somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar. Die Bezeichnungen erstes Rotorelement bzw. zweites Rotorelement können wechselseitig verwendet werden.
1 zeigt eine Draufsicht und 2 eine Seitenansicht des Rotors 2, wobei ein Flügel 42 entlang der Linie A-A aus 1 in der Schnittansicht dargestellt ist. Der Rotor 2 ist aus dem Stand der Technik bekannt für einen hydraulischen Nockenwellenversteller (nicht dargestellt) geeignet. Der Rotor 2 ist um eine Achse A drehbeweglich und besteht aus einem ersten Rotorelement 4 und einem zweiten Rotorelement 6. Auch hat zumindest eines der Rotorelemente 4, 6 eine Mehrzahl von Ölkanälen 10 ausgebildet, die durch radial angeordnete Erhebungen 12 voneinander getrennt sind.
Jede Erhebung 12 bzw. jede Kontaktseite 8 des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6, wie ein vergrößerter Detailausschnitt des in 2 mit D gekennzeichneten Bereichs in 3 und 4 zeigt, hat mehrere Fügeprofile 14, 15 ausgebildet. So hat jede Erhebung 12 des ersten Rotorelements 4 ein erstes Fügeprofil 14 und das zweite Rotorelement 6 entsprechend zu der Lage eines jeden ersten Fügeprofils 14 ein formkomplementäres zweites Fügeprofil 15 ausgebildet. Dabei greifen das erste und das zweite Fügeprofil 14, 15 beim dem zusammengefügten Rotor 2 aus dem ersten und zweiten Rotorelement 4, 6 ineinander. Problematisch ist hier jedoch, dass eine Überdeckung 33 dem ersten und dem zweiten Fügeprofil 14, 15 gemeinsam ist, so dass beide der elastisch-plastischen Fügeprofile 14, 15 rückfedernd sind. Dies ist schematisch insbesondere an den mit Z gekennzeichneten Bereich in 4 dargestellt Am ersten und zweiten Fügeprofil 14, 15 treten entgegengesetzt gerichtete Kräfte F1, F2 auf, die ein unnötiges Auseinandertreiben des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 im Betrieb bewirken. Die entgegengesetzt gerichtete Kräfte F1, F2 wirken also rückfedernd.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Rotors 2 für einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem ersten und einem zweiten Rotorelement 4, 6. Der Aufbau aus Ölkanälen 10 und Erhebungen 12 des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 ist analog der vorherigen Beschreibung zu den 1 bis 4. Ebenso greifen auch hier erste Fügeprofile 14, wie in einer vergrößerten Perspektivansicht in 6 und in einem vergrößerten Detailausschnitt des in 6 mit E gekennzeichneten Bereichs in 7 gezeigt, in formkomplementäre zweite Fügeprofile 15 (s. hierzu 10 und 11) bei dem zusammengefügten erfindungsgemäßen Rotor 2 ineinander. Beispielsweise, wie auch in 5 dargestellt, sind das erste und das zweite Rotorelement 4, 6 über Stifte 35 und/oder vermittels einer Ölverteilungs- und Zentrierhülse 37 miteinander verbunden. Die Stifte 35 stellen auch eine Verdrehsicherung dar. Selbstverständlich ist aber auch, dass die beiden Rotorelemente 4, 6 auch vermittels anderer bekannter Verbindungstechnik miteinander verbindbar sind.
Wie ebenfalls aus der Ausführungsform in 5 und 6 zu erkennen ist, sind die Mehrzahl der in einer radialen Richtung R1 verlaufenden Ölkanäle 10 des ersten Rotorelements 4 und des zweiten Rotorelements 15 jeweils durch radial angeordnete Erhebungen 12 voneinander getrennt. Ebenso können die Ölkanäle 10 in anderen Ausführungsformen aber radial und axial verlaufen, wenn auch hier nicht dargestellt. Dabei hat jede Erhebung 12 des ersten Rotorelements 4 das erste Fügeprofil 14 und jede Erhebung 12 des zweiten Rotorelements 6 das zweite und formkomplementäre Fügeprofil 15 ausgebildet. Insbesondere sind das erste Fügeprofil 14 derart auf einer jeden Erhebung 12 des ersten Rotorelements 4 und das zweite Fügeprofil 15 derart auf einer jeden Erhebung 12 des zweiten Rotorelements 6 vorgesehen, dass das erste und zweite Fügeprofil 14, 14 jeweils von einem inneren Bereich 38 zu einem äußeren Bereich 40 des ersten und zweiten Rotorelements 4, 6 verläuft. Ebenso haben das erste und zweite Rotorelement 4, 6 mehrere Flügel 42 ausgebildet, von denen jeder die Erhebung 12 besitzt. Somit verlaufen auch hier die beiden Fügeprofile 14, 15 von dem inneren Bereich 38 zu dem äußeren Bereich 40 auf den Erhebungen 12 des ersten Rotorelements 4 bzw. zweiten Rotorelements 6.
8 zeigt eine Draufsicht und 9 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rotors 2, wobei ein Flügel 42 entlang der Linie B-B aus 8 in der Schnittansicht des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen beschrieben Rotors 2 dargestellt ist. Die wesentlichen Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind erst in den vergrößerten Detailausschnitten des in 9 mit F gekennzeichneten Bereichs in den 10 und 11 einwandfrei dargestellt, nämlich, dass das erste Fügeprofil 14 des ersten Rotorelements 4 eine Einkerbung 17 und eine Erhöhung 18 und das zweite Fügeprofil 15 des zweiten Rotorelements 6 eine Einkerbung 19 und eine Erhöhung 16 derart ausgebildet haben, dass eine Höhe H₆ der Erhöhung 16 des zweiten Fügeprofils 15, die in eine Einkerbung 17 des ersten Fügeprofils 14 eingreift, kleiner ist als eine Höhe H₄ der Einkerbung 17 des ersten Fügeprofils 14 und eine Höhe H₁₄ der Erhöhung 18 des ersten Fügeprofils 14, die in eine Einkerbung 19 des zweiten Fügeprofils 15 eingreift, kleiner ist als eine Höhe H₁₆ der Einkerbung 19 des zweiten Fügeprofils 15.
Vermittels der Höhe H₆, H₁₄der Erhöhung 16, 18 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15, die kleiner ist als die Höhe H₄, H₁₆der Einkerbung 17, 19 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 14, ist somit jeweils ein Freiraum 21 zwischen der jeweiligen Erhöhung 16, 18 und der jeweiligen Einkerbung 17, 19 des ersten und zweiten Rotorelement 4, 6 ausgebildet. Dieser dadurch gebildete Freiraum 21 vermeidet somit, dass die beiden Rotorelemente 4, 6 im Betrieb auseinandergetrieben werden. Es treten somit keine Kräfte auf, die das erste und das zweite Rotorelement 4, 6 auseinander treiben würden. Vorteilhafterweise, wie hier ebenfalls dargestellt ist, hat jede Einkerbung 17, 19 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 eine Abrundung 27 ausgeformt, wobei dann jede Erhöhung 16, 18 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 vorzugsweise eine Abflachung 29 ausgeformt hat, so dass dadurch der Freiraum 21 gebildet wird. Ebenso beträgt eine Basisbreite 23 der Erhöhung 16, 18 und eine Basisbreite 25 der Einkerbung 17, 19 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 vorzugsweise 0,5 bis 2,0 mm.
Bevorzugt ist bei der Erfindung auch vorgesehen, dass das erste und das zweite Fügeprofil 14, 15 derart elastisch-plastisch ausgebildet, so dass die Erhöhungen 16, 18 in den Einkerbungen 17, 19 des ersten bzw. zweiten Fügeprofils 14, 15 an jeweils einer seitlichen Flanke 31 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 bei dem zusammengefügten Rotor 2 je eine Überdeckung 33 ausbilden und jeder Freiraum 21 bei einem zusammengefügten Rotor 2 zumindest teilweise mit dem Material aus ersten und zweiten Fügeprofil 14, 15 befüllt ist. Vorzugsweise beträgt dabei die Überdeckung 33 an jeder seitlichen Flanke 31 0,005 bis 1,0 mm. Das heißt die beiden Rotorelemente 4, 6 weisen für die Ausbildung je einer Überdeckung 33 an den seitlichen Flanken 31 des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 ein geringes Übermaß (nicht dargestellt) auf, so dass beim Fügen der beiden Rotorelemente 4, 6 die Flanken 31 elastischplastisch ineinandergreifen und dadurch einen axialen Längspressverband herstellen. Insbesondere nehmen dabei auch die oben beschriebenen Freiräume 21 Materialdeformationen des ersten und zweiten Fügeprofils 14, 15 der beiden Rotorelemente 4, 6 im Betrieb aus dem Längspressverband auf.
Wie ebenfalls hier dargestellt, weisen die Erhöhungen 16, 18 in den Einkerbungen 17, 19 des ersten bzw. zweiten Fügeprofils 14, 15 jeweils zwei seitliche Flanken 31 auf, die zueinander einen spitzen Winkel α einschließen. Dieser spitze Winkel α liegt vorzugsweise bei 0 bis 35°, da sich diese Neigung für eine bessere Entformung mit einem Presswerkezug eignet.
Bezugszeichenliste

2: Rotor
4: erstes Rotorelement
6: zweites Rotorelement
8: Kontaktseite
10: Ölkanal
12: Erhebung
14: erstes Fügeprofil
15: zweites Fügeprofil
16: Erhöhung des zweiten Fügeprofils
17: Einkerbung des ersten Fügeprofils
18: Erhöhung des ersten Fügeprofils
19: Einkerbung des zweiten Fügeprofils
21: Freiraum
23: Basisbreite der Erhöhung
25: Basisbreite der Einkerbung
27: Abrundung
29: Abflachung
31: Flanke
33: Überdeckung
35: Stift
37: Ölverteilungs- und Zentrierhülse
38: innerer Bereich
40: äußerer Bereich
42: Flügel
A: Achse
F1: Kraft
F2: Kraft
H₄: Höhe der Einkerbung des ersten Fügeprofils
H₆: Höhe der Erhöhung des zweiten Fügeprofils
H₁₄: Höhe der Erhöhung des ersten Fügeprofils
H₁₆: Höhe der Einkerbung des zweiten Fügeprofils
R1: radiale Richtung
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009053600 A1 [0004]
DE 102008028640 A1 [0004]
EP 2300693 B1 [0004]
EP 1731722 B1 [0004]
DE 102011117856 A1 [0005]

Claims

Rotor (2) für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, der um eine Achse (A) drehbeweglich ist und aus einem ersten Rotorelement (4) und einem zweiten Rotorelement (6) besteht, wobei zumindest eines der Rotorelemente (4, 6) eine Mehrzahl von Ölkanälen (10) ausgebildet hat, die durch radial angeordnete Erhebungen (12) voneinander getrennt sind, wobei jede Erhebung (12) des ersten Rotorelements (4) ein erstes Fügeprofil (14) und das zweite Rotorelement (6) entsprechend zu der Lage eines jeden ersten Fügeprofils (14) ein formkomplementäres zweites Fügeprofil (15) ausgebildet hat, wobei das erste und das zweite Fügeprofil (14, 15) beim dem zusammengefügten Rotor (2) aus dem ersten und zweiten Rotorelement (4, 6) ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fügeprofil (14) des ersten Rotorelements (4) eine Einkerbung (17) und eine Erhöhung (18) und das zweite Fügeprofil (15) des zweiten Rotorelements (6) eine Einkerbung (19) und eine Erhöhung (16) derart ausgebildet haben, dass vor dem Fügen der beiden Rotorelemente (4, 6) eine Höhe (H₆) der Erhöhung (16) des zweiten Fügeprofils (15), die in eine Einkerbung (17) des ersten Fügeprofils (14) eingreift, kleiner ist als eine Höhe (H₄) der Einkerbung (17) des ersten Fügeprofils (14) und eine Höhe (H₁₄) der Erhöhung (18) des ersten Fügeprofils (14), die in eine Einkerbung (19) des zweiten Fügeprofils (15) eingreift, kleiner ist als eine Höhe (H₁₆) der Einkerbung (19) des zweiten Fügeprofils (15).
Rotor (2) nach Anspruch 1, wobei vermittels der Höhe (H₆, H₁₄) der Erhöhung (16, 18) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15), die kleiner ist als die Höhe (H₄, H₁₆) der Einkerbung (17, 19) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15), vor dem Fügen der beiden Rotorelemente (4, 6) jeweils ein Freiraum (21) zwischen den Erhöhungen (16, 18) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) und den jeweils zugeordneten Einkerbungen (17, 19) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) des ersten bzw. zweiten Rotorelements (4, 6) ausgebildet ist.
Rotor (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede Einkerbung (17, 19) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) eine Abrundung (27) ausgeformt hat und jede Erhöhung (16, 18) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) eine Abflachung (29) ausgeformt hat.
Rotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Basisbreite (23) der Erhöhung (16, 18) und eine Basisbreite (25) der Einkerbung (17, 19) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) 0,5 bis 10,0 mm betragen.
Rotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Höhe (H₆, H₁₄) der Erhöhung (16, 18) und die Höhe (H₄, H₁₆) der Einkerbung (17, 19) des ersten und zweiten Fügeprofils (15) 0,1 bis 5,0 mm betragen.
Rotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste und das zweite Fügeprofil (14, 15) derart elastisch-plastisch ausgebildet sind, so dass die Erhöhungen (16, 18) in den Einkerbungen (17, 19) des ersten bzw. zweiten Fügeprofils (14, 15) an jeweils einer seitlichen Flanke (31) des ersten und zweiten Fügeprofils (14, 15) bei dem zusammengefügten Rotor (2) je eine Überdeckung (33) ausbilden und jeder Freiraum (21) bei dem zusammengefügten Rotor (2) zumindest teilweise mit dem Material aus dem ersten und zweiten Fügeprofil (14, 15) befüllt ist.
Rotor (2) nach Anspruch 6, wobei die Erhöhungen (16, 18) in den Einkerbungen (17, 19) des ersten bzw. zweiten Fügeprofils (14, 15) jeweils zwei seitliche Flanken (31) aufweisen, die zueinander einen spitzen Winkel (α) einschließen.
Rotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl der in einer radialen Richtung (R1) verlaufenden Ölkanäle (10) des ersten Rotorelements (4) und des zweiten Rotorelements (6) jeweils durch radial angeordnete Erhebungen (12) voneinander getrennt sind und jede Erhebung (12) des ersten Rotorelements (4) das erste Fügeprofil (14) und jede Erhebung (12) des zweiten Rotorelements (6) das zweite und formkomplementäre Fügeprofil (15) ausgebildet hat.
Rotor (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Fügeprofil (14) derart auf einer jeden Erhebung (12) des ersten Rotorelements (4) und das zweite Fügeprofil (15) derart auf einer jeden Erhebung (12) des zweiten Rotorelements (2) vorgesehen sind, dass das erste und zweite Fügeprofil (14, 15) jeweils von einem inneren Bereich (38) zu einem äußeren Bereich (40) des ersten und zweiten Rotorelements (4, 6) verläuft.
Herstellungsverfahren eines Rotors (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für einen hydraulischen Nockenwellenversteller, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt, dass ein erstes Rotorelement (4) und ein zweites Rotorelement (6) derart mit ihren jeweiligen Kontaktseiten (8) zusammengefügt werden, dass mehrere erste Fügeprofile (14) des ersten Rotorelements (4) und entsprechende zweite Fügeprofile (15) des zweiten Rotorelements (6) derart ineinandergreifen, dass zwischen einer jeden Erhöhung (16) der mehreren zweiten Fügeprofile (15) und einer jeden Einkerbung (17) der ersten Fügeprofile (14) sowie zwischen einer jeden Erhöhung (18) der mehreren ersten Fügeprofile (14) und einer jeden Einkerbung (19) der zweiten Fügeprofile (15) vor dem Fügen der beiden Rotorelemente (4, 6) jeweils ein Freiraum (21) ausgebildet wird.