DE102015200142A1 - Camshaft adjusting system with axial play compensation by clamping wedge - Google Patents
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- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem (1) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem als Aktor wirkenden Nockenwellenversteller (2), der einen innerhalb eines Stators (3) konzentrisch angeordneten Rotor (4) aufweist, und einer äußeren Nockenwelle (9), die drehfest mit dem Stator (3) verbunden ist und einer innerhalb der äußeren Nockenwelle (9) angeordneten inneren Nockenwelle (10), welche mit dem Rotor (4) drehfest verbunden ist, wobei ein Spannelement (12) mit einer Konusform in einem Ringspalt (16) zwischen der inneren Nockenwelle (10) und dem Rotor (4) angeordnet ist und/oder ein Spannelement (12) mit einer Konusform in einem Aufnahmespalt (17) zwischen einem statorfesten Bauteil und der äußeren Nockenwelle (9) angeordnet ist.The invention relates to a camshaft adjusting system (1) for an internal combustion engine, having a camshaft adjuster (2) acting as an actuator, which has a rotor (4) arranged concentrically within a stator (3), and an external camshaft (9) which is non - rotatable with the rotor Stator (3) is connected to and within the outer camshaft (9) arranged inner camshaft (10) which is rotatably connected to the rotor (4), wherein a clamping element (12) with a conical shape in an annular gap (16) between the inner camshaft (10) and the rotor (4) is arranged and / or a clamping element (12) is arranged with a cone shape in a receiving gap (17) between a statorfesten component and the outer camshaft (9).
Description
Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, etwa eines Pkws, eines Lkws oder eines anderen Nutzfahrzeuges, mit einem als Aktor wirkenden Nockenwellenversteller, der einen innerhalb eines Stators konzentrisch angeordneten Rotor aufweist, und einer äußeren Nockenwelle, die drehfest mit dem Stator verbunden ist und einer innerhalb der äußeren Nockenwelle angeordneten inneren Nockenwelle, welche mit dem Rotor drehfest verbunden ist.The invention relates to a camshaft adjusting system for an internal combustion engine, such as a car, a truck or other commercial vehicle, with a acting as an actuator camshaft adjuster, which has a rotor disposed concentrically within a stator, and an outer camshaft which is rotatably connected to the stator and a disposed within the outer camshaft inner camshaft, which is rotatably connected to the rotor.
Nockenwellenversteller mit konzentrischen Nockenwellen können sowohl hydraulisch, als auch elektrisch betätigt werden, um die konzentrischen Nockenwellen zueinander zu verstellen. Camshaft phasers with concentric camshafts can be operated both hydraulically and electrically to adjust the concentric camshafts to each other.
Aus dem Stand der Technik, etwa der
Der aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden, oder zumindest eine verbesserte Lösung diesbezüglich anzubieten. Die Aufgabe ist es insbesondere, einen Axialversatz der beiden Nockenwellen bei der Montage des Verstellers auszugleichen und damit eine Freigängigkeit der beiden Nockenwellen im Betrieb sicherzustellen. Allerdings soll gleichzeitig auch die Festigkeit / Dauerhaltbarkeit verbessert sein.It is the object of the present invention to avoid the disadvantages of the prior art, or at least to offer an improved solution in this regard. The task is in particular to compensate for an axial offset of the two camshafts during assembly of the adjuster and thus ensure freedom of movement of the two camshafts during operation. However, at the same time the strength / durability should be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Spannelement mit einer Konusform in einem Ringspalt zwischen der inneren Nockenwelle und dem Rotor angeordnet ist und/oder ein Spannelement mit einer Konusform in einem Aufnahmespalt zwischen einem statorfesten Bauteil und der äußeren Nockenwelle angeordnet ist. This object is achieved in that a clamping element is arranged with a cone shape in an annular gap between the inner camshaft and the rotor and / or a clamping element is arranged with a cone shape in a receiving gap between a statorfesten component and the outer camshaft.
Bei dieser Umsetzung handelt es sich also um ein Nockenwellenverstellsystem mit konzentrischen Nockenwellen, bei welcher der Bauart bedingte Axialversatz der beiden Wellen durch ein Spannelement zwischen der inneren und der äußeren Nockenwelle und dem Versteller ausgeglichen wird.In this implementation, it is a camshaft adjustment system with concentric camshafts, in which the type-related axial displacement of the two shafts is compensated by a clamping element between the inner and the outer camshaft and the adjuster.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So ist es von Vorteil, wenn das Spannelement auf der Innenseite oder der Außenseite eine zur Längsachse der inneren Nockenwelle oder der äußeren Nockenwelle schräg ausgerichtete Konusfläche aufweist, die an eine Schräge einer Außenfläche der inneren Nockenwelle oder einer Innenfläche des Rotors angepasst ist oder an eine Außenfläche des statorfesten Bauteils, wie eines Deckels, oder eine etwa schräg verlaufende Innenfläche der äußeren Nockenwelle angepasst ist. Thus, it is advantageous if the clamping element has on the inside or the outside an obliquely oriented to the longitudinal axis of the inner camshaft or the outer camshaft cone surface, which is adapted to a slope of an outer surface of the inner camshaft or an inner surface of the rotor or to an outer surface the stator-fixed component, such as a cover, or an approximately inclined inner surface of the outer camshaft is adapted.
Es ist auch von Vorteil, wenn das Spannelement als Ring oder Ringabschnitt ausgeformt ist. It is also advantageous if the clamping element is formed as a ring or ring section.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des Spannelementes so groß ist, dass beim befestigenden Einsatz einer Zentralschraube ausreichend Klemmkraft / Reibung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor und der inneren Nockenwelle zur Verfügung gestellt wird.An advantageous embodiment is also characterized in that the axial length of the clamping element is so large that sufficient fastening force / friction for torque transmission between the rotor and the inner camshaft is provided when fastening a central screw.
Die Erfindung betrifft somit ein Nockenwellenverstellsystem mit konzentrischen Nockenwellen und einem Nockenwellenversteller als Aktuator, bei dem die innere Nockenwelle, zumindest teilweise durch den Rotor hindurch ragt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die innere Nockenwelle vollständig durch den Rotor hindurch ragt und sogar noch darüber hinaus. Ein Spannelement, wie es zwischen der inneren und/oder der äußeren Nockenwelle und dem Nockenwellenversteller platziert ist, verbindet die Nockenwellen mit dem Nockenwellenversteller.The invention thus relates to a camshaft adjusting system with concentric camshafts and a camshaft adjuster as an actuator, in which the inner camshaft, at least partially protrudes through the rotor. It is advantageous if the inner cam shaft protrudes completely through the rotor and even beyond. A tensioning element, as placed between the inner and / or the outer camshaft and the phaser, connects the camshafts to the phaser.
Das Spannelement kann eine Schräge aufweisen, welche an der inneren oder äußeren Mantelfläche vorhanden ist. Ferner kann das Spannelement bei der Montage des Verstellers einen Axialversatz der beiden Nockenwellen ausgleichen. The tensioning element may have a slope which is present on the inner or outer lateral surface. Furthermore, the clamping element can compensate for an axial offset of the two camshafts during assembly of the adjuster.
Ein Spannelement, welches beim Einleiten einer Axialkraft eine Klemmkraft / Reibung zwischen der Nockenwelle und dem Versteller erzeugt, ist entsprechend groß auszugestalten. Ferner kann das Spannelement vorzugsweise als Ring ausgeführt sein und/oder eine vorhergehende Wärmebehandlung erfahren haben. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Beschichtung zur Erhöhung des Reibwertes eingesetzt werden. A clamping element, which generates a clamping force / friction between the camshaft and the adjuster when an axial force is introduced, has to be correspondingly large. Furthermore, the clamping element may preferably be designed as a ring and / or have undergone a previous heat treatment. Alternatively or additionally, it is also possible to use a coating to increase the coefficient of friction.
Mit anderen Worten besteht die erfinderische Lösung der o.g. Aufgabe darin, ein zusätzliches Bauteil in Form eines Keils zwischen die innere Nockenwelle und den Rotorinnendurchmesser zu klemmen. Ebenso kann ein Keil bzw. ein Spannelement zwischen dem Deckel und der äußeren Nockenwelle platziert werden. Dieser Keil wird beim Verschrauben der Zentralschraube axial gegen den Rotor gepresst. Über die Schräge wird eine Radialkraft erzeugt, welche das Nockenwellenmoment überträgt. In other words, the inventive solution is the o.g. Task is to clamp an additional component in the form of a wedge between the inner camshaft and the inner rotor diameter. Likewise, a wedge or a tensioning element can be placed between the cover and the outer camshaft. This wedge is pressed axially when screwing the central screw against the rotor. About the slope, a radial force is generated, which transmits the camshaft torque.
Damit der Axialversatz der beiden Nockenwellen ausgeglichen werden kann, ist es von Vorteil, wenn zwischen der Zentralschraube und dem Rotor ein größerer Spalt als zwischen den beiden Nockenwellen besteht. Wird zuerst die äußere Nockenwelle mit dem Versteller verbunden und anschließend die Zentralschraube angezogen, so kann sich der Keil axial bis zum Kontakt mit dem Rotor verschieben und bei weiterer Erhöhung der Axialkraft den Klemmverband bilden. Somit ist es möglich, beliebige Axialspiele durch Anpassung der Keillänge auszugleichen. So that the axial offset of the two camshafts can be compensated, it is advantageous if there is a larger gap between the central screw and the rotor than between the two camshafts. If the outer camshaft is first connected to the phaser and then the central screw is tightened, then the wedge can move axially as far as contact with the rotor and form the clamping bandage as the axial force increases further. Thus, it is possible to compensate for any axial play by adjusting the wedge length.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist es, die Schräge auf die Nockenwelle aufzubringen und die Keilform somit nach innen zu spiegeln. Another embodiment of the invention is to apply the bevel to the camshaft and thus to mirror the wedge shape inwardly.
Generell ist es sinnvoll, einen niedrigen Reibwert auf den geraden Flächen anzustreben. Damit kann mit geringem Kraftaufwand der Axialversatz ausgeglichen werden. Zur Übertragung des Drehmoments ist es hingegen sinnvoll, auf der Schräge des Keils einen hohen Reibwert zu realisieren.In general, it makes sense to aim for a low coefficient of friction on the straight surfaces. This can be compensated with little effort of the axial offset. For transmitting the torque, however, it makes sense to realize on the slope of the wedge a high coefficient of friction.
Um diese Art der Verbindung zu realisieren, sollte die Nockenwelle durch einen Großteil des Verstellers / Rotors hindurchragen und hat ebenso keinen festen Axialanschlag am Rotor. To realize this type of connection, the camshaft should protrude through most of the phaser / rotor and also has no fixed axial stop on the rotor.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu erkennen, dass durch die Keilform ein Toleranzausgleich zwischen den beiden angrenzenden Bauteilen realisiert werden kann. Dadurch sind gröbere Toleranzen möglich, was positive Auswirkungen auf die Herstellkosten hat.Another advantage is that a tolerance compensation between the two adjacent components can be realized by the wedge shape. As a result, rougher tolerances are possible, which has a positive effect on the manufacturing costs.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. Two different embodiments are shown. Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden oder können 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 individual embodiments can be interchanged or can complement each other.
In
Es weist einen Abschnitt auf, der als Nockenwellenversteller
Der Nockenwellenversteller
Je nach Befüllzustand der Flügelzellen
Der Deckel
Ein Abstand
In Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist in
Genauso gut oder alternativ dazu lässt sich auch eine gespiegelte Klemmung einsetzen. Eine Schräge kann an der jeweiligen Nockenwelle
Anstelle eines Klemmrings lassen sich auch nicht integral zusammenhängende Bauteile einsetzen, wie etwa partiell über den Umfang verteilte Klemmkeile. Instead of a clamping ring can also be used non-integral components, such as partially distributed over the circumference clamping wedges.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Spannelement
In dem Ausführungsbeispiel gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nockenwellenverstellsystem Cam Phaser System
- 22
- Nockenwellenversteller Phaser
- 33
- Stator stator
- 44
- Rotor rotor
- 55
- Flügelzelle vane
- 66
- Befüllleitung filling line
- 77
- Deckel cover
- 88th
- Befestigungsschraube fixing screw
- 99
- äußere Nockenwelle outer camshaft
- 1010
- innere Nockenwelle inner camshaft
- 1111
- Zentralschraube central screw
- 1212
- Spannelement clamping element
- 1313
- Abstand distance
- 1414
- Axialspiel end play
- 1515
- Spalt gap
- 1616
- Ringspalt annular gap
- 1717
- Aufnahmespalt receiving gap
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2013/0032112 A1 [0003, 0004] US 2013/0032112 A1 [0003, 0004]
Claims (4)
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DE102015200142.3A DE102015200142A1 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Camshaft adjusting system with axial play compensation by clamping wedge |
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DE102015200142.3A DE102015200142A1 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Camshaft adjusting system with axial play compensation by clamping wedge |
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DE102015200142A1 true DE102015200142A1 (en) | 2016-07-14 |
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ID=56233402
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DE102015200142.3A Withdrawn DE102015200142A1 (en) | 2015-01-08 | 2015-01-08 | Camshaft adjusting system with axial play compensation by clamping wedge |
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DE (1) | DE102015200142A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017101690A1 (en) | 2017-01-30 | 2018-08-02 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adjusting device for adjusting a shaft |
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US20130032112A1 (en) | 2010-04-23 | 2013-02-07 | Borg Warner Inc. | Concentric camshaft phaser flex plate |
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2015
- 2015-01-08 DE DE102015200142.3A patent/DE102015200142A1/en not_active Withdrawn
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DE102017101690B4 (en) | 2017-01-30 | 2020-08-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Adjustment device for adjusting a shaft |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |