DE102015203895B4 - Nockenwellenbaugruppe mit einem Nockenwellenversteller und einer Nockenwelle - Google Patents

Nockenwellenbaugruppe mit einem Nockenwellenversteller und einer Nockenwelle Download PDF

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Abstract

Nockenwellenbaugruppe (100) mit einer Nockenwelle (1) und einem Nockenwellenversteller (2), wobei die Nockenwelle (1) eine innere Nockenwelle (3) und eine äußere Nockenwelle (4) umfasst, und wobei der Nockenwellenversteller (2) einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine dem Nockenwellenversteller (2) zugewandte Stirnseite (7) der inneren Nockenwelle (3) oder der äußeren Nockenwelle (4) zumindest abschnittsweise eine Strukturierung (11) zur Erhöhung des Reibwertes aufweist, wobei die Nockenwelle (1) entweder
- in einem radial äußeren Bereich (12) der Stirnseite (7) die Strukturierung (11) aufweist und in einem radial inneren Bereich (13) der Stirnseite (7) frei von der Strukturierung (11) ist
oder
- in einem radial inneren Bereich (13) der Stirnseite (7) die Strukturierung (11) aufweist und in einem radial äußeren Bereich (12) der Stirnseite (7) frei von der Strukturierung (11) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenbaugruppe mit einer Nockenwelle und einem Nockenwellenversteller gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits Nockenwellenbaugruppen bekannt, bei denen die Stirnseite der Nockenwelle konvex ausgebildet ist, und bei denen zwischen Nockenwellenversteller und Nockenwelle ein Kupplungselement mit einer konkaven Stirnfläche angeordnet ist, welche mit der konvexen Stirnseite der Nockenwelle in Wirkverbindung steht, um einen Winkelversatz auszugleichen. So zeigt die DE 10 2012 105 284 A1 eine Nockenwellenbaugruppe, bei der die konvexe Stirnseite der Nockenwelle und die konkave Stirnfläche des Kupplungselements nach Art eines Kugelgelenkes wirken, welches bei der Montage ein Verdrehen der Nockenwelle zum Nockenwellenversteller ermöglicht und somit einen Winkelausgleich möglich macht. Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass es im Betrieb der Nockenwellenbaugruppe bei einer geringen Pressung zu einem Durchrutschen zwischen Kupplung und Nockenwelle kommen kann, so dass eine Drehmomentübertragung nicht unter allen Betriebsbedingungen sichergestellt ist. Alternativ ist eine entsprechend hohe Pressung zwischen der konvexen Stirnseite der Nockenwelle und der konvexen Stirnfläche des Kupplungselements notwendig, um ein Drehmoment sicher zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle zu übertragen, wodurch die Ausgleichsfunktion bei der Montage gehemmt ist.
  • Ferner ist beispielsweise aus der US 7 472 467 B2 eine Methode zur Verbesserung einer reibschlüssigen Verbindung zwischen zwei Maschinenteilen bekannt, bei der eine Oberfläche laserstrukturiert wird, um hohe Drehmomente zu übertragen.
  • Die DE 10 2011 076 652 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Verstellung der relativen Drehwinkelposition geschachtelter Nockenwellen einer Brennkraftmaschine, die Vorrichtung umfassend: (a) eine Wellenanordnung mit einer ersten Nockenwelle und einer zweiten Nockenwelle, von denen eine zumindest in einem axialen Wellenabschnitt in der anderen erstreckt ist und die relativ zueinander drehbar sind, (b) einen Phasensteller, der an einem axialen Ende der Wellenanordnung als Montageeinheit montiert ist und einen drehfest mit der ersten Nockenwelle verbundenen Stator und einen vom Stator drehantreibbaren, relativ zum Stator drehwinkelverstellbaren Rotor aufweist, (c) eine Verbindungseinrichtung, die den Phasensteller an der Wellenanordnung in Bezug auf die axiale Richtung befestigt und den Rotor mit der zweiten Nockenwelle drehfest verbindet, (d) ein mit der ersten Nockenwelle und dem Stator drehfestes Antriebsrad zum Drehantreiben der ersten Nockenwelle und des Stators, (e) wobei eine mit der ersten Nockenwelle drehfeste Nockenwellen-Eingriffsstruktur und eine mit dem Stator drehfeste Phasensteller-Eingriffsstruktur in einem Verdrehsicherungseingriff axial ineinander geschoben sind und den Stator durch Formschluss verdrehgesichert mit der ersten Nockenwelle verbinden.
  • Die DE 10 2013 207 747 A1 zeigt einen hydraulischen Nockenwellenversteller, mit einem Stator, innerhalb dessen ein Rotor drehbar angeordnet ist, wobei der Stator zusammen mit dem radial abstehende Flügel aufweisenden Rotor Flügelzellen ausbildet, die mit einem Hydraulikmittel befüllbar sind, wobei der Rotor eine Aufnahme aufweist, in die eine Nockenwelle einsteckbar ist und die Aufnahme einen Flanschbereich des Rotors durchdringt, wobei der Flanschbereich eine solche Makrostruktur ausbildet, die einen spielfreien Formschluss zwischen dem Rotor und einer im Montagefall in diesen gesteckte Nockenwelle erzwingt.
  • Die DE 10 2014 200 462 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller für einen Verbrennungsmotor, wobei der Nockenwellenversteller einen Rotor und einen Stator aufweist, welche gegeneinander verstellbar sind. Der Rotor weist eine zentrale Öffnung für eine Zentralschraube und eine ringförmige Kontaktfläche auf, wobei die ringförmige Kontaktfläche für eine reibschlüssige Verbindung zu einer Fläche auf einer Stirnseite einer Nockenwelle vorgesehen ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenbaugruppe derart weiterzubilden, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden und ein leichtgängiger Ausgleich einerseits und eine sichere Drehmomentübertragung andererseits ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Nockenwellenbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine dem Nockenwellenversteller zugewandte Stirnseite der inneren Nockenwelle oder der äußeren Nockenwelle zumindest abschnittsweise eine Strukturierung zur Erhöhung des Reibwertes aufweist. Durch eine Strukturierung der Stirnfläche kann bei gleicher Anpresskraft zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle ein höheres Drehmoment übertragen werden, so dass die Gefahr eines Durchrutschens gemindert wird. Dabei kann die Struktur an der äußeren Nockenwelle ausgebildet sein, welche insbesondere mit einer Fläche am Stator in Wirkverbindung steht. Bevorzugt ist die Strukturierung an der inneren Nockenwelle ausgebildet, welche mit dem Rotor des Nockenwellenverstellers oder einem zwischen der inneren Nockenwelle und dem Rotor des Nockenwellenverstellers angeordneten Kupplungselement in Wirkverbindung steht. Dadurch wird der Reibungskoeffizient zwischen der Stirnseite der Nockenwelle und der korrespondierenden Stirnfläche des Nockenwellenverstellers erhöht, so dass bei gleicher Anpresskraft ein höheres Drehmoment übertragen werden kann.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Nockenwellenbaugruppe möglich.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Stirnseite der Nockenwelle konvex ausgebildet ist. Durch eine konvexe Stirnseite ist ein Abrollen der Nockenwelle an dem Nockenwellenversteller möglich, so dass ein Ausgleich eines Winkelversatzes ermöglicht wird. Da ein Reibradius zwischen der Stirnseite der Nockenwelle und dem Nockenwellenversteller durch den Außendurchmesser der Nockenwelle begrenzt ist, begrenzt die so entstehende Kontaktfläche das übertragbare Drehmoment. Dabei führt eine Strukturierung der Kontaktfläche zu einem erhöhten Reibungskoeffizienten, so dass bei gleicher Kontaktfläche ein größeres Drehmoment übertragen werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass zwischen der Stirnseite der Nockenwelle und dem Nockenwellenversteller ein Kupplungselement vorgesehen ist. Das Kupplungselement kann dabei sowohl in Form, Material und Steifigkeit angepasst werden, um entweder ein möglichst großes Drehmoment zu übertragen oder einen besonders leichten Ausgleich bei einem Versatz zwischen der Nockenwelle und dem Nockenwellenversteller zu ermöglichen.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die der Nockenwelle zugewandte Stirnfläche des Nockenwellenverstellers oder eine der Nockenwelle zugewandte Stirnfläche des Kupplungselements konkav ausgebildet ist. Dadurch ist ein besonders einfaches und leichtes Abrollen der konvexen Stirnseite der Nockenwelle auf der konkaven Stirnfläche möglich, wobei die Nockenwelle durch die konkave Stirnfläche des Kupplungselements oder des Nockenwellenverstellers geführt ist. Dabei soll das zwischen der konvexen Stirnseite der Nockenwelle und der konkaven Stirnfläche des Kupplungselements oder des Nockenwellenverstellers ausgebildete Kugelgelenk einen Ausgleich der sich durch die Toleranzen ergebenden Schrägstellungen der Komponenten ermöglichen. Dafür sind eine leichtgängige Ausrichtung und damit eine geringe Reibung zwischen der Nockenwelle und dem Kupplungselement oder dem Nockenwellenversteller notwendig.
  • Um diesen Zielkonflikt zu lösen, ist vorgesehen, dass ein radial äußerer Bereich der Stirnseite der Nockenwelle eine Strukturierung, insbesondere eine Laserstrukturierung, zur Erhöhung des Reibwertes aufweist, während ein radial innerer Bereich der Stirnseite frei von einer Strukturierung ist. Frei von einer Strukturierung bedeutet in diesem Zusammenhang nicht, dass es sich um eine ideal glatte oder gefinishte, beispielsweise polierte, Oberfläche handelt, sondern dass außer den durch die Bearbeitung vorhandenen Rauigkeiten keine zusätzlichen Strukturen vorhanden sind, welche die Reibung erhöhen.
  • Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass ein radial innerer Bereich der Stirnseite der Nockenwelle eine Strukturierung, insbesondere eine Laserstrukturierung, aufweist, während ein radial äußerer Bereich der Stirnseite frei von einer Strukturierung ist. Dadurch ist durch den nicht strukturierten Teilbereich der Stirnfläche ein leichter Toleranzausgleich möglich, während der strukturierte Bereich eine Übertragung eines möglichst großen Drehmoments ermöglicht.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die konvexe Stirnseite der Nockenwelle derart mit der konkaven Stirnfläche an dem Kupplungselement oder dem Nockenwellenversteller in Kontakt steht, dass in einem ersten Betriebszustand die konvexe Stirnseite der Nockenwelle mit der konkaven Stirnfläche nur im Bereich in Kontakt steht, der frei von einer Strukturierung ist, und in einem zweiten Betriebszustand durch Aufbringen einer axialen Kraft derart miteinander verspannt werden, dass zusätzlich der Bereich der konvexen Stirnseite mit der Strukturierung mit der konkaven Stirnfläche an dem Kupplungselement oder dem Nockenwellenversteller in Kontakt tritt. Dabei kann die axiale Kraft insbesondere durch einen hydraulischen Druckaufbau im Nockenwellenversteller erzeugt werden, so dass keine weitere Vorrichtung zur Erzeugung einer axialen Vorspannkraft notwendig ist. Der Kontakt in dem jeweiligen Bereich, der frei von einer Strukturierung ist, wird beispielsweise durch eine entsprechende Radiengestaltung der konvexen Stirnseite der Nockenwellen und der konkaven Stirnfläche des Kupplungselements oder des Nockenwellenverstellers sichergestellt. Weist die konvexe Stirnfläche einen größeren Radius als die konkave Stirnseite auf, so liegt die Nockenwelle im ersten Betriebszustand nur im radial äußeren Bereich an der konkaven Stirnfläche an. Dabei weisen das Kupplungselement oder ein der konvexen Stirnseite der Nockenwelle zugewandter Teil des Nockenwellenverstellers eine geringere Biegesteifigkeit als die Nockenwelle auf, so dass sich das Kupplungselement oder der Teil des Nockenwellenverstellers derart verformt, dass es bei Aufbringen einer axialen Kraft zu einem Angleichen der Radien kommt und somit auch der radial innere Bereich der konkaven Stirnseite mit der konvexen Stirnfläche in Kontakt tritt. Dabei können im unbelasteten Betriebszustand die strukturfreien Bereiche gut aneinander abrollen, während unter Last die Strukturierung mit der konkaven Stirnfläche in Eingriff tritt und somit ein höheres Drehmoment übertragen kann und einen weiteren Ausgleich hemmt.
  • Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Strukturierung als Laserstrukturierung ausgebildet ist. Eine Laserstrukturierung lässt sich einfach und kostengünstig in die Stirnseite der Nockenwelle einbringen und ist fertigungstechnisch gut zu beherrschen.
  • Ebenfalls besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Strukturierung als radial nach außen verlaufende Linienstrukturen in die Stirnseite der Nockenwelle eingebracht wird. Radial nach außen verlaufende Linienstrukturen sind fertigungstechnisch leicht herstellbar und können in Drehrichtung der Nockenwelle wie eine Mikroverzahnung wirken, wodurch das übertragbare Drehmoment gesteigert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass an dem Nockenwellenversteller oder einem zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle angeordneten Kupplungselement eine Strukturierung ausgebildet ist, welche mit der Strukturierung an der Nockenwelle in Wirkverbindung treten kann. Die übertragbaren Drehmomente lassen sich weiter steigern, wenn die Strukturierung, beispielsweise eine Laserstrukturierung, nicht nur an der vorzugsweise konvexen Stirnseite der Nockenwelle ausgebildet ist, sondern auch an der vorzugsweise konkaven Stirnfläche des Nockenwellenverstellers oder eines zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle angeordneten Kupplungselements ebenfalls eine Strukturierung ausgebildet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Strukturierungen an der Nockenwelle und an dem Nockenwellenversteller oder an dem Kupplungselement miteinander in Eingriff treten können, so dass sich eine Mikroverzahnung ergibt.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die konvexe Stirnseite der Nockenwelle einen kleineren Radius als die konkave Stirnfläche an dem Kupplungselement oder dem Nockenwellenversteller aufweist, und die Strukturierung im radial äußeren Bereich der Nockenwelle ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich im unbelasteten Zustand eine strukturfreie Kontaktfläche, so dass ein gutes Abrollen der Stirnseite auf der Stirnfläche möglich ist, und im belasteten Zustand ein Eingriff der im radial äußeren Bereich liegenden Strukturierung, so dass unter Last ein höheres Drehmoment übertragen werden kann.
  • Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass die konvexe Stirnseite der Nockenwelle einen größeren Radius als die konkave Stirnfläche an dem Kupplungselement oder dem Nockenwellenversteller aufweist, und die Strukturierung im radial inneren Bereich der Nockenwelle ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich im unbelasteten Zustand eine strukturfreie Kontaktfläche, so dass bei der Montage ein gutes Abrollen der Stirnseite auf der Stirnfläche möglich ist, und im belasteten Zustand ein Eingriff der im radial äußeren Bereich liegenden Strukturierung, so dass im Betrieb der Nockenwellenbaugruppe ein höheres Drehmoment übertragen werden kann.
  • Gemäß eines weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass eine der Nockenwelle zugewandte Stirnfläche des Nockenwellenverstellers, insbesondere des Rotors, oder eine der Nockenwelle zugewandte Stirnfläche eines zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle angeordneten Kupplungselements zumindest abschnittsweise eine Strukturierung, insbesondere eine Laserstrukturierung zur Erhöhung des Reibwertes aufweist. Alternativ kann die Strukturierung, welche aus den bereits beschriebenen Gründen bevorzugt als Laserstrukturierung ausgebildet ist, an der bevorzugt konvexen Stirnfläche des Kupplungselements oder des Nockenwellenverstellers ausgebildet werden. Dies ist insbesondere bei der Verwendung eines Kupplungselements vorteilhaft, da somit eine Bearbeitung der Nockenwelle entfallen kann, und eine einfache Bearbeitung des Kupplungselements möglich ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Nockenwellenbaugruppe;
    • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nockenwellenbaugruppe;
    • 3 den Kontaktbereich zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle bzw. dem Kupplungselement und der Nockenwelle in Detailansicht;
    • 4 die Stirnseite einer Nockenwelle einer erfindungsgemäßen Nockenwellenbaugruppe gemäß 3;
    • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Kontaktbereich zwischen dem Nockenwellenversteller und der Nockenwelle bzw. zwischen dem Kupplungselement und der Nockenwelle in Detailansicht; und
    • 6 die Stirnseite einer Nockenwelle einer erfindungsgemäßen Nockenwellenbaugruppe gemäß 5.
  • In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nockenwellenbaugruppe 100 dargestellt. Die Nockenwellenbaugruppe 100 umfasst eine Nockenwelle 1 und einen Nockenwellenversteller 2. Der Nockenwellenversteller 2 umfasst einen Frontdeckel 17, einen Stator 5, einen im Stator 5 drehbar gelagerten Rotor 6 sowie einen Dichtdeckel 15. Die Nockenwelle 1 umfasst eine innere Nockenwelle 3 und eine konzentrisch zur inneren Nockenwelle 3 angeordnete äußere Nockenwelle 4 sowie ein Antriebsrad 16, über welches die Nockenwellenbaugruppe 100 von einem Antriebselement, beispielsweise einem Zahnriemen oder einer Steuerkette, von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetrieben ist. Zwischen der Nockenwelle 1 und dem Nockenwellenversteller 2, insbesondere zwischen der inneren Nockenwelle 3 und dem Rotor 6, ist ein Kupplungselement 8 angeordnet. Die innere Nockenwelle 3, der Rotor 6 und das Kupplungselement 8 sind über eine Schraube 19 entlang einer Mittelachse 18 miteinander verspannt. Eine dem Nockenwellenversteller 2 zugewandte Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 ist konvex ausgebildet. Eine der Nockenwelle 1 zugewandte Stirnfläche 10 des Kupplungselements 8 ist konkav ausgebildet, so dass die innere Nockenwelle 3 nach Art eines Kugelgelenks in dem Kupplungselement 8 geführt ist.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nockenwellenbaugruppe 100 dargestellt, wobei im Folgenden nur auf die Unterschiede zur Ausführung gemäß 1 eingegangen werden soll. Das Kupplungselement 8 kann entfallen, wenn an dem Nockenwellenversteller 2, insbesondere an dem Rotor 6, eine entsprechende konkave Stirnfläche 9 vorgesehen ist, welche mit der konvexen Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 ein Kugelgelenk bildet.
  • In 3 ist der Kontaktbereich zwischen der konvexen Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 und der konkaven Stirnfläche 9,10 an dem Kupplungselement 8 oder dem Rotor 6 dargestellt. Dabei zeigt die linke Abbildung in 3 einen Ausschnitt der Nockenwellenbaugruppe 100 in unbelastetem Zustand, die rechte Abbildung den Ausschnitt der Nockenwellenbaugruppe 100 in verspanntem Zustand. Die konvexe Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 weist dabei einen größeren Radius als die konkave Stirnfläche 9,10 auf, so dass die innere Nockenwelle 3 im unbelasteten Zustand nur in einem radial äußeren Bereich 12 mit der konkaven Stirnfläche 9,10 in Kontakt steht. Die innere Nockenwelle 3 weist dabei in einem radial inneren Bereich 13 eine Strukturierung 11 auf, welche den Reibungskoeffizienten zwischen der inneren Nockenwelle 3 und der konkaven Stirnfläche 9,10 erhöht, um ein größeres Drehmoment zu übertragen. Die Strukturierung 11 ist als Laserstrukturierung ausgebildet und weist radial verlaufende Linienstrukturen 20 auf.
  • Die Stirnfläche der inneren Nockenwelle 3 ist in 4 nochmals dargestellt, wobei man erkennt, dass die Linienstrukturen 20 der Strukturierung 11 im radial inneren Bereich 13 ausgebildet sind, während der radial äußere Bereich 12 frei von einer Strukturierung 11 ausgebildet ist, und somit besser in der konkaven Stirnfläche 9,10 gleitet, so dass ein Winkelausgleich im unverspannten Zustand möglich ist. Durch Aufbringen einer Kraft, insbesondere durch das Anziehen der Schraube 19, werden die konvexe Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 und die konkave Stirnfläche 9,10 gegeneinander verspannt, so dass sich das Kupplungselement 8 oder der Rotor 6 derart verformen, dass im verspannten Zustand die Radien der konkaven Stirnfläche 9,10 und der konvexen Stirnseite 7 sich angleichen und auch der radial innere Bereich 13 der inneren Nockenwelle 3 mit der konkaven Fläche 9,10 in Eingriff tritt. Durch die Strukturierung 11 kann ein höheres Drehmoment übertragen werden. Damit wird ein Zielkonflikt von gutem Ausgleich im unverspannten Zustand und hohem übertragbaren Drehmoment im verspannten Zustand gelöst.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch die konkave Stirnfläche 9,10 mit einer Strukturierung 14 versehen werden, um den Reibungskoeffizienten an der konkaven Fläche 9,10 zu erhöhen. Bringt man in beide Flächen 7,9,10, also an die konvexe Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 und an die konkave Stirnfläche 9,10 an dem Kupplungselement 8 oder dem Rotor 6 jeweils eine Strukturierung 11,14 ein, so kann es zwischen der Nockenwelle 1 und dem Nockenwellenversteller 2 bzw. zwischen der Nockenwelle 1 und dem Kupplungselement 8 zu einer Mikroverzahnung kommen, welche den Reibungskoeffizienten weiter erhöht.
  • In 5 und 6 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 3 und 4 hat in dieser Ausführungsform die konvexe Stirnseite 7 einen kleineren Radius als die konkave Stirnfläche 9,10. Die Strukturierung 11 ist im radial äußeren Bereich 12 der konvexen Stirnfläche 7 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Strukturierung 14 auch an der konkaven Stirnfläche 9,10 ausgebildet sein. Möchte man zum Ausrichten der Nockenwelle 1 zum Nockenwellenversteller 2 im Allgemeinen, oder zwischen der inneren Nockenwelle 3 und dem Rotor 6 im Speziellen möglichst kleine Kräfte und Momente erzielen, so ist ein kleinerer Radius an der konvexen Stirnseite 7 der inneren Nockenwelle 3 vorteilhaft. Dabei tritt im unverspannten Zustand nur der radial innere Bereich 13, welcher frei von einer Strukturierung ausgebildet ist, der konvexen Stirnseite 7 mit der konkaven Stirnfläche 9,10 in Kontakt. Durch Aufbringen einer Kraft in axialer Richtung verformt sich das Kupplungselement 8 oder der Rotor 6, so dass sich die Radien an der konkaven Stirnfläche 9,10 und der Radius an der konvexen Stirnseite 7 angleichen. Dadurch treten die Linienstrukturen 20 der Strukturierung 11 mit der konkaven Stirnfläche 9,10 oder der an der konkaven Stirnfläche 9,10 ausgebildeten Strukturierung 14 in Eingriff, wodurch ein deutlich höheres Drehmoment übertragen werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nockenwelle
    2
    Nockenwellenversteller
    3
    innere Nockenwelle
    4
    äußere Nockenwelle
    5
    Stator
    6
    Rotor
    7
    (konvexe) Stirnseite (der Nockenwelle)
    8
    Kupplungselement
    9
    (konkave) Stirnseite (des Nockenwellenverstellers)
    10
    (konkave) Stirnseite (des Kupplungselements)
    11
    Strukturierung
    12
    radial äußerer Bereich
    13
    radial innerer Bereich
    14
    Strukturierung
    15
    Dichtdeckel
    16
    Antriebsrad
    17
    Frontdeckel
    18
    Mittelachse
    19
    Schraube
    20
    Linienstrukturen
    100
    Nockenwellenbaugruppe

Claims (9)

  1. Nockenwellenbaugruppe (100) mit einer Nockenwelle (1) und einem Nockenwellenversteller (2), wobei die Nockenwelle (1) eine innere Nockenwelle (3) und eine äußere Nockenwelle (4) umfasst, und wobei der Nockenwellenversteller (2) einen Stator (5) und einen Rotor (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass - eine dem Nockenwellenversteller (2) zugewandte Stirnseite (7) der inneren Nockenwelle (3) oder der äußeren Nockenwelle (4) zumindest abschnittsweise eine Strukturierung (11) zur Erhöhung des Reibwertes aufweist, wobei die Nockenwelle (1) entweder - in einem radial äußeren Bereich (12) der Stirnseite (7) die Strukturierung (11) aufweist und in einem radial inneren Bereich (13) der Stirnseite (7) frei von der Strukturierung (11) ist oder - in einem radial inneren Bereich (13) der Stirnseite (7) die Strukturierung (11) aufweist und in einem radial äußeren Bereich (12) der Stirnseite (7) frei von der Strukturierung (11) ist.
  2. Nockenwellenbaugruppe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (7) konvex ausgebildet ist.
  3. Nockenwellenbaugruppe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das zwischen der Stirnseite (7) der inneren Nockenwelle (3) oder der äußeren Nockenwelle (4) und dem Nockenwellenversteller (2) ein Kupplungselement (8) angeordnet ist.
  4. Nockenwellenbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Nockenwelle (1) zugewandte Stirnfläche (9, 10) des Nockenwellenverstellers (2) konkav ausgebildet ist.
  5. Nockenwellenbaugruppe (100) nach Anspruch 4, wobei die der Nockenwelle (1) zugewandte Stirnfläche (9, 10) des Nockenwellenverstellers (2) eine Stirnfläche (9) des Rotors (6) oder eine der Nockenwelle (1) zugewandte Stirnfläche (10) des Kupplungselementes (8) ist.
  6. Nockenwellenbaugruppe (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Stirnseite (7) der Nockenwelle (1) derart mit der konkaven Stirnfläche (9, 10) an dem Kupplungselement (8) oder dem Nockenwellenversteller (2) in Kontakt steht, dass in einem ersten Zustand die konvexe Stirnseite (7) der Nockenwelle und die konkave Stirnfläche (9, 10) nur in dem Bereich in Kontakt stehen, der frei von der Strukturierung (11) ist, und in einem zweiten Zustand durch Aufbringen einer axialen Kraft derart miteinander verspannt werden, dass zusätzlich der Bereich der Stirnseite (7) der Nockenwelle (1) mit der Strukturierung (11) mit der konkaven Stirnfläche (9, 10) an dem Kupplungselement (8) oder dem Nockenwellenversteller (2) in Kontakt tritt.
  7. Nockenwellenbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Nockenwellenversteller (2), oder einem zwischen dem Nockenwellenversteller (2) und der Nockenwelle (1) angeordneten Kupplungselement (8) eine Strukturierung (14) ausgebildet ist, welche mit der Strukturierung (11) an der Nockenwelle (1) in Wirkverbindung treten kann.
  8. Nockenwellenbaugruppe (100) nach Anspruch 2 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Stirnseite (7) der Nockenwelle (1) einen kleineren Radius als die konkave Stirnfläche (9, 10) an dem Kupplungselement (8) oder dem Nockenwellenversteller (2) aufweist.
  9. Nockenwellenbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Strukturierung (11) eine Laserstrukturierung ist.
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