DE102015205272A1

DE102015205272A1 - Nockenwellenversteller mit Oldham-Kupplung zur Anbindung an eine Nockenwelle

Info

Publication number: DE102015205272A1
Application number: DE102015205272.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Weber
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller (1) des Flügelzellentyps, mit einem Stator (2) und einem darin konzentrisch und relativ zum Stator (2) verdrehbar angeordneten Rotor (3), der zur drehfesten Verbindung mit einer Nockenwelle (4, 5) vorbereitet ist, die eine von zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordneten Nockenwellen (4, 5) ist, und wobei der Stator (2) zur drehfesten Verbindung mit der anderen Nockenwelle (5, 4) vorbereitet ist, wobei eine vom Stator (2) separate und zum Stator (2) radial verlagerbar angeordnete Kreuzscheibe (6) zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer der beiden Nockenwellen (4, 5) vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps, mit einem Stator und einem darin konzentrisch und relativ zum Stator verdrehbar angeordneten Rotor, der zur drehfesten Verbindung mit einer Nockenwelle vorbereitet ist, die eine von zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordneten Nockenwellen ist, und wobei der Stator zur drehfesten Verbindung mit der anderen Nockenwelle vorbereitet ist.
Eine Nockenwellenverstelleranbindung an eine Doppelnockenwelle ist aus der DE 10 2015 200 139 A1 bekannt, welche einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps offenbart, der einen zur drehfesten Verbindung mit einer Innenwelle einer Doppelnockenwelle vorbereiteten Stator aufweist, wobei in dem Stator ein Verbindungselement zur drehfesten Aufnahme der Innenwelle formschlüssig aufgenommen ist und einen relativ zu dem Stator verdrehbaren, zur drehfesten Verbindung mit einer Außenwelle der Doppelnockenwelle vorbereiteten Rotor aufweist, wobei das Verbindungselement zum Ausgleich axialer Toleranzen und / oder eines relativen Verkippens der Wellen in einem Betriebszustand des Nockenwellenverstellers spielbehaftet in dem Stator aufgenommen ist.
Aus der DE 10 2011 078 818 A1 ist ein Nockenwellenverstellsystem für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, mit einer äußeren Nockenwelle, innerhalb der eine dazu konzentrisch angeordnete innere Nockenwelle befindlich ist, wobei ferner ein direkt oder indirekt drehfest an einem Zylinderkopf der Verbrennungskraftmaschine angebrachtes Drehbewegungsveränderungselement vorhanden ist und ein axial verschieblich, aber relativ zur äußeren Nockenwelle drehfest gelagertes Zwischenelement, in Kontakt mit der äußeren Nockenwelle, der inneren Nockenwelle und dem Drehbewegungsveränderungselement befindlich vorhanden ist, wobei das Drehbewegungsveränderungselement und das Zwischenelement so relativ zueinander angeordnet und ausgebildet sind, dass eine Rotation der äußeren Nockenwelle bei Betätigung des Drehbewegungsveränderungselements eine Axialbewegung des Zwischenelementes erzwingt, die ihrerseits eine Verdrehung der inneren Nockenwelle bewirkt.
Die bekannten Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass ein durch den Einfluss von Fertigungstoleranzen axiales und radiales Spiel einer Nockenwelle sowie durch Montageverformungen in der konzentrischen Nockenwelle ein Verklemmen des hydraulischen Nockenwellenverstellers möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere eine Verklemmung des hydraulischen Nockenwellenverstellers zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass eine vom Stator separate und zum Stator radial verlagerbar angeordnete Kreuzscheibe zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer der beiden Nockenwellen vorhanden ist und die Kreuzscheibe zur besagten Nockenwelle ebenfalls radial verlagerbar angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn die Kreuzscheibe zur besagten Nockenwelle ebenfalls radial verlagerbar angeordnet ist. Dadurch werden selbst größere Fehler in der Fertigung ausgeglichen.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn eine der beiden Nockenwellen mittels eines Stifts mit der Kreuzscheibe verbunden ist. Der Stift ermöglicht eine einfache, leicht einbringbare / ausführbare und wieder lösbare Verbindung zwischen der entsprechenden Nockenwelle und der Kreuzscheibe.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Stator mit der inneren Nockenwelle drehfest / drehmomentübertragend verbunden ist und der Rotor mit der äußeren Nockenwelle drehfest / drehmomentübertragend verbunden ist.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Stator mit der äußeren Nockenwelle drehfest / drehmomentübertragend verbunden ist und der Rotor mit der inneren Nockenwelle drehfest / drehmomentübertragend verbunden ist.
Die Kreuzscheibe innerhalb des Stators anzuordnen ist vorteilhaft, da dies eine platzsparende Montage des hydraulischen Nockenwellenverstellers auf eine Nockenwellenverbindung ermöglicht, wobei die Nockenwellenverbindung eine Baugruppe, bestehend aus den beiden konzentrisch zueinander und ineinander angeordneten Nockenwellen umfasst.
Es ist von Vorteil, wenn die Kreuzscheibe als eine Oldham-Kreuzscheibe einer Oldham-Kupplung ausgebildet ist. Solche Oldham-Kupplungen haben sich bereits in anderen Bereichen der Technik bewährt und deren Vorzüge können nun auch in diesem speziellen technischen Gebiet genutzt werden.
Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn die Kreuzscheibe zum Stator zusätzlich auch axial verlagerbar angeordnet ist. Hierdurch können auch kleinere axiale Ungenauigkeiten, beispielsweise aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten, ausgeglichen werden.
Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn die Kreuzscheibe formschlüssig im Stator angeordnet ist bzw. die Kreuzscheibe im Stator mit diesem einen Formschluss eingeht. Ein solcher Formschluss ist eine schnell realisierbare Verbindung, durch die zusätzliche Montageschritte vermieden werden können.
Hierfür ist es vorteilhaft, wenn der Formschluss zwischen der Kreuzscheibe und dem Stator durch das Eingreifen / Einschieben von am Stator ausgebildeten Stator-Nasen / Erhebungen in, an der Kreuzscheibe entsprechend vorhandene Kreuzscheiben-Nuten bewirkt ist.
Alternativ ist es auch möglich, dass der Formschluss zwischen der Kreuzscheibe und dem Stator durch das Eingreifen / Einschieben von an der Kreuzscheibe ausgebildeten Kreuzscheiben-Nasen / Erhebungen in, am Stator entsprechend vorhandene Stator-Nuten bewirkt ist.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Stift über eine Presspassung mit der Nockenwelle dreh- und axialfest verbunden ist. Dadurch ist eine Montage ohne zusätzliche Montagemittel möglich.
Die axialen Enden des Stifts als Vierkantflächen auszubilden, hat sich als vorteilhaft gezeigt, da dadurch die Flächenpressung an den Kontaktflächen mit der Kreuzscheibe gegenüber der Flächenpressung von zylindrischen Stiftenden deutlich reduziert werden kann. Die Verwendung eines Stifts mit axialen Enden, die abgeflacht und / oder plan ausgestaltet sind, ist zum Erreichen niedriger Flächenpressungswerte von Vorteil. Diese spezielle Eigenart kann auch unabhängig von einer Kreuzscheibe, insbesondere auch unabhängig von den Merkmalen des Nockenwellenverstellers mit einem Stator und einem darin konzentrisch und relativ zum Stator verdrehbar angeordneten Rotor, der zur drehfesten Verbindung mit einer Nockenwelle vorbereitet ist, die eine von zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordneten Nockenwellen ist, und wobei der Stator zur drehfesten Verbindung mit der anderen Nockenwelle vorbereitet ist, wobei eine vom Stator separate und zum Stator radial verlagerbar angeordnete Kreuzscheibe zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer der beiden Nockenwellen vorhanden ist, realisiert werden.
Es hat sich bewährt, wenn der Stift formschlüssig mit der Kreuzscheibe verbunden ist. Dadurch werden zusätzliche Montagemittel vermieden und die Montage erleichtert.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Kreuzscheibe für die formschlüssige Verbindung mit dem Stift Nuten aufweist, in die die axialen Enden des Stifts eingreifen. Durch die Ausbildung von Nuten an der Kreuzscheibe kann die, durch die formschlüssige Verbindung entstehende Flächenpressung an den Kontaktflächen von Kreuzscheibe und Stift optimiert werden.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Nuten der Kreuzscheibe zur Aufnahme des Stifts und die Nuten zur Aufnahme der Nasen / Erhebungen des Stators identisch oder unterschiedlich ausgebildet sind. Eine identische Ausbildung der Nuten vereinfacht den Einbau der Kreuzscheibe in den Stator, da nicht darauf geachtet werden muss, welche Nuten an der Kreuzscheibe den Nasen / Erhebungen am Stator entsprechen. Durch eine unterschiedliche Ausbildung der Nuten kann eine gewünschte / vorbestimmte Einbauposition festgelegt werden.
Die Kreuzscheibe als massives Bauteil auszubilden ist zweckmäßig, da die Kreuzscheibe dann weniger schnell / leicht verformbar ist.
Die Kreuzscheibe aber als Blechumformteil auszugestalten ist von noch größerem Vorteil, da dies eine kostengünstige sowie zeitsparende Herstellung ermöglicht, insbesondere in großen Stückzahlen.
Zusätzlich ist vorteilhaft, wenn die Nockenwellen in einer einteiligen Bauweise gefertigt sind. Es wird also nur ein einzelnes Stück als Bauteil verwendet. Dadurch können zusätzliche Montageschritte eingespart werden, sowie die Einzelteilanzahl reduziert werden.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Nockenwellen als „gebaute“, d.h. aus mehreren Bauteilen zusammengesetzte Nockenwellen ausgebildet sind. Dies ermöglicht bei der Montage den Zusammenbau der Nockenwellen individuell anzupassen.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Kreuzscheibe ringartig ausgebildet ist. Dadurch kann Gewicht eingespart werden.
Außerdem kann es von Vorteil sein, wenn die Nockenwellenverbindung mit dem Nockenwellenversteller über ein Kupplungselement verbunden ist, wobei das Kupplungselement als eine Oldham-Kupplung, insbesondere als eine Oldham-Kupplung mit einem kreuzförmigen Ausgleichselement, ausgebildet ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht also vor, dass die Oldham-Kupplung zwischen dem Rotor des Nockenwellenverstellers und der inneren Nockenwelle angeordnet ist. Da insbesondere an die innere Nockenwelle und den Rotor besondere Anforderungen bezüglich der Parallelität bzw. Koaxialität gestellt werden, eignet sich eine Oldham-Kupplung besonders, um diese beiden Bauteile zu verbinden. Dabei kann durch ein kreuzförmiges Ausgleichselement eine Winkellage genaue Positionierung der inneren Nockenwelle zum Rotor erfolgen, so dass keine zusätzlichen Ausgleichskanäle für die Ölführung des Nockenwellenverstellers notwendig sind, welche bei einer Fixierung über eine Zentralschraube aufgrund der nicht genau definierten Einbaulage notwendig sind. Zudem ist ein kreuzförmiges Ausgleichselement ein einfaches und kostengünstiges Element, um einen Achsversatz zwischen einer Mittelachse des Rotors und einer Mittelachse der Nockenwelle auszugleichen.
Zur Lagerung der inneren Nockenwelle hat sich ein Axiallager bewährt, das in einer, an der inneren Nockenwelle umlaufende Nut angeordnet ist. Die Nut ermöglicht eine Begrenzung der axialen Verschiebung des Axiallagers in zumindest eine Richtung. Darüber hinaus ermöglicht die Nut eine platzsparendere Bauweise, da das Axiallager der Tiefe der Nut entsprechend in die innere Nockenwelle „hineinragt“.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Axiallager in axialer Richtung mindestens eine Bohrung, vorzugsweise mehrere, in gleichmäßigen Abständen über den Umfang des Axiallagers verteilte Bohrungen, zur Ölversorgung des Nockenwellenverstellers eingebracht sind. Darüber kann eine Ölführung entlang eines Spalts zwischen innerer und äußerer Nockenwelle realisiert werden, wobei das Öl durch das Axiallager in Richtung des Nockenwellenverstellers strömen kann. Mehrere Bohrungen, die in gleichmäßigem Abstand über den Umfang des Axiallagers verteilt sind ermöglichen einen in Summe wesentlich höheren Strömungsquerschnitt sowie eine deutlich reduzierte Drosselung.
Dabei ist es zweckmäßig das Axiallager als Axiallager-Scheibe in Form einer nicht geschlossenen Federscheibe auszubilden. Ein solches Lager ermöglicht durch eine entsprechende Dehnung sowohl eine leichte Montage in die Nut der inneren Nockenwelle sowie ein schnelles und einfaches Austauschen.
Es ist von Vorteil, wenn am Nockenwellenversteller mindestens zwei voneinander getrennte Ölkanäle ausgebildet sind, wobei eine hydraulische Anbindung eines ersten Ölkanals des Nockenwellenverstellers über mindestens eine Öffnung in der Oldham-Kupplung erfolgt. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung eines Ölführungskanals im Inneren einer als Hohlwelle ausgebildeten inneren Nockenwelle mit dem Ölkanal des Nockenwellenverstellers, ohne dass zusätzliche Dichtelemente oder Bohrungen benötigt werden.
Hierbei hat sich als zweckdienlich erwiesen, dass eine hydraulische Anbindung eines Ölkanals, insbesondere des zweiten Ölkanals, durch die Bohrungen im Axiallager erfolgt. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Ölführung zwischen der inneren und der äußeren Nockenwelle realisiert werden, wobei die hydraulische Anbindung des zweiten Ölkanals durch die Bohrungen im Axiallager es ermöglicht, dass die Zuführungen zum ersten bzw. zweiten Ölkanal im Nockenwellenversteller hydraulisch voneinander getrennt werden.
Vorteilhafterweise sind der erste Ölkanal und der zweite Ölkanal durch ein axial an der inneren Nockenwelle angeordnetes Dichtelement, insbesondere einen O-Ring, voneinander getrennt. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Trennung der beiden Ölkanäle im Nockenwellenversteller voneinander.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zur Aufnahme der Oldham-Kupplung, insbesondere zur Aufnahme eines Teils des kreuzförmigen Ausgleichselements der Oldham-Kupplung, an einer Stirnseite des Rotors eine Nut und / oder an einer Stirnseite der inneren Nockenwelle eine Nut ausgebildet ist. Durch die teilweise Integration der Kupplung in den Rotor bzw. die innere Nockenwelle kann auf die Verwendung zusätzlicher Kupplungsscheiben verzichtet werden.
Zur Zentrierung des Stators hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Stator selbst oder ein mit dem Stator verbundenes Bauteil des Nockenwellenverstellers über einen Außendurchmesser der äußeren Nockenwelle zentriert ist. Dadurch kann, ohne eine Verwendung zusätzlicher Ausgleichselemente, eine hohe Koaxialität von dem Stator und der äußeren Nockenwelle erzielt werden.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, dass der Nockenwellenversteller zur inneren oder äußeren Nockenwelle mittels einer Oldham-Kupplung verbunden ist. Die Oldham-Kupplung gleicht Koaxialitätsfehler bis zu mehreren Millimetern, sowie einen Kippwinkelfehler bis zu 10° aus der konzentrischen Nockenwelle aus, so dass ein Verklemmen des Nockenwellenverstellers, zum Beispiel bei einem großen Planlauffehler der Stirnfläche der inneren Nockenwelle zum Lagerdurchmesser der äußeren Nockenwelle nicht mehr möglich ist. Die hier eingesetzte Oldham-Kupplung besteht aus einer Oldham-Kreuzscheibe, die zwischen dem Stator und der inneren Nockenwelle oder der äußeren Nockenwelle angebracht wird.
Die Oldham-Kreuzscheibe ist vorteilhafterweise im Stirnrad axial versenkt und wird durch den in die innere Nockenwelle eingepressten Stift geführt. Der Stift weist an den beiden Enden alternativ zur zylindrischen Form jeweils Vierkantflächen auf, damit die Flächenpressung an Kontaktstellen zur Oldham-Kreuzscheibe reduziert werden kann. Das Abtriebsmoment wird von der Oldham-Kreuzscheibe an das Stirnrad durch Formschluss in Form der zwei Erhebungen oder optional der zwei Nuten im Boden des Stirnrads übertragen. Dabei greifen die zwei Erhebungen im Stirnrad axial in die Nut in der Oldham-Kreuzscheibe oder, optional die Erhebungen an der Oldham-Kreuzscheibe greifen in die Nut im Stirnrad axial ein. Darüber hinaus kann die Oldham-Kreuzscheibe für den Nockenwellenversteller und die Nockenwellenverbindung als Axiallager zum Zylinderkopf benutzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert, in denen unterschiedliche Variationen dargestellt sind. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordnete Nockenwellen und einem daran montierten hydraulischen Nockenwellenversteller, dessen zweiteilig ausgeführter Stator über eine Kreuzscheibe mit der inneren Nockenwelle verbunden ist,
2 eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten Baugruppe,
3 eine räumliche Darstellung des zweiteilig ausgeführten Stators des Nockenwellenverstellers, mit montierter Kreuzscheibe und einem darin eingebauten Stift,
4 eine Explosionsdarstellung der in 3 gezeigten Baugruppe,
5 eine räumliche Darstellung der in 3 gezeigten Baugruppe, ohne Stift,
6 eine räumliche Darstellung des zweiteilig ausgeführten Stators des Nockenwellenverstellers mit Nasen zur formschlüssigen Verbindung mit der Kreuzscheibe,
7 eine räumliche Darstellung der Kreuzscheibe als Blechumformteil, und
8 eine räumliche Darstellung des Stifts.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Längsschnitt durch den Zusammenbau eines hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 des Flügelzellentyps, mit einem Stator 2 und einem darin konzentrisch und relativ zum Stator 2 verdrehbar angeordneten Rotor 3, der zur drehfesten Verbindung mit einer äußeren Nockenwelle 4 vorbereitet ist, die eine von zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordneten Nockenwellen ist, und wobei der Stator 2 zur drehfesten Verbindung mit der inneren Nockenwelle 5 vorbereitet ist. Es gibt eine Kreuzscheibe 6, die als Verbindungselement zwischen dem Stator 2 und der inneren Nockenwelle 5 dient.
Der Stator 2 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Statorhauptkörper 7 und einem Stirnrad 8, wobei der Statorhauptkörper 7 über mehrere, in Umfangsrichtung des Stators 2 gleichmäßig verteilte, durch einen Deckel 9 durchgreifende Schrauben 10 dreh- und axialfest mit dem Stirnrad 8 verbunden ist. Innerhalb des Stirnrads 8 befindet sich die Kreuzscheibe 6, welche mit dem Stirnrad 8 formschlüssig verbunden ist, wobei diese Verbindung sowohl ein radiales Spiel als auch ein axiales Spiel zwischen der Kreuzscheibe 6 und dem Stirnrad 8 zulässt. Die innerhalb des Stirnrads 8 montierte Kreuzscheibe 6 wird zur anderen Seite hin von einer Axiallager-Scheibe 11 in ihrer Position gehalten.
Eine Muffe 12 dient als Hydraulikmittelzufuhrsystem und bedient ein Zentralventil 13, wobei das Zentralventil 13 mehrere Hydraulikmittelzuführöffnungen 14 aufweist, die als Bohrungen ausgeführt sein können.
Innerhalb der inneren Nockenwelle 5, und konzentrisch zu dieser, ist das Zentralventil 13 angeordnet, welches über die Muffe 12 mit Hydraulikmittel versorgt wird. Der Nockenwellenversteller 1 ist an einem axialen Ende mit einem Deckel 9 versehen, der über die Schrauben 10 mit den Stator 2 verschraubt ist.
Die innere Nockenwelle 5 ist über einen Stift 15 mit der Kreuzscheibe 6 ebenfalls formschlüssig verbunden. Der Stift 15 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, seine axialen Enden 16 sind als Vierkantflächen ausgebildet. Der Stift 15 ist über eine Presspassung mit der inneren Nockenwelle 5 dreh- und axialfest verbunden. Über seine axialen Enden 16 ist der Stift 15 formschlüssig und radial spielbehaftet mit der Kreuzscheibe 6 verbunden.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten Baugruppe bestehend aus dem zweiteilig ausgeführten Stator 2, der Kreuzscheibe 6, dem Stift 15, der inneren Nockenwelle 5, der Axiallager-Scheibe 11 und der Muffe 12.
Der Stator 2 weist an einem Boden 17 des Stirnrads 8 zwei sich gegenüberliegende Nasen / Erhebungen 18 auf, die sich in Axialrichtung des Stators 2 zur Kreuzscheibe 6 hin erstrecken.
Die Kreuzscheibe 6 weist eine ringartige Kontur auf und besitzt in Umfangsrichtung vier regelmäßig angeordnete Nuten 19, 20. Die Nuten 19 beziehungsweise 20 liegen sich in Umfangsrichtung der Kreuzscheibe 6 jeweils gegenüber, das heißt, eine Nut 19 liegt im Winkel von 90° zu einer Nut 20 und im Winkel von 180° zu einer weiteren Nut 19. Die Nuten 19 dienen zur formschlüssigen Verbindung der Kreuzscheibe 6 mit dem Stirnrad 8 beziehungsweise mit dem Stator 2. Dabei greifen die beiden Nasen 18 des Stirnrads 8 axial in die Nuten 19 der Kreuzscheibe 6 ein. In die Nuten 20 greifen die als Vierkantflächen ausgebildete axiale Enden 16 des Stifts 15 axial ein.
Die innere Nockenwelle 5 weist eine Aussparung 21 auf, in der der Stift 15 mittels einer Presspassung dreh- und axialfest zur Nockenwelle 5 eingesetzt wird. Dadurch ist die innere Nockenwelle 5 drehmomentübertragend / drehfest mit der Kreuzscheibe 6 verbunden. Da die drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Kreuzscheibe 6 und der inneren Nockenwelle 5 durch den Stift 15 realisiert wird, und somit die Kreuzscheibe 6 über den Stift 15 angetrieben wird, wird der Stift 15 auch als Antriebsstift bezeichnet. Die innere Nockenwelle 5 ist somit über die Kreuzscheibe 6 drehmomentübertragend (über das Stirnrad 8) mit dem Stator 2 verbunden.
3 zeigt eine räumliche Darstellung des Stators 2, bestehend aus dem Statorgrundkörper 7 und dem daran dreh- und axialfest montierten Stirnrad 8, und der darin konzentrisch und innenliegend angeordneten Kreuzscheibe 6 mit dem eingebauten Stift 15. In dieser Figur wird der Zusammenbau von der Kreuzscheibe 6 mit dem Stirnrad 8 beziehungsweise dem Stator 2 ersichtlich.
Die am Boden 17 des Stirnrads 8 angeordneten Nasen 18, die in die Axialrichtung des Stators 2 hervorstehen, greifen axial in die Nuten 19 der Kreuzscheibe 6 ein, und verbinden somit das Stirnrad 8 beziehungsweise den Stator 2 drehmomentübertragend mit der Kreuzscheibe 6. In Umfangsrichtung des Stators 2 um 90° versetzt zu den Nasen 18 greifen die axialen Enden 16 des Stifts 15 in die Nuten 20 der Kreuzscheibe 6 ein.
4 zeigt eine Explosionsdarstellung des in 3 gezeigten Zusammenbaus, bestehend aus dem Stator 2 (mit dem Statorhauptkörper 7 und dem Stirnrad 8), der Kreuzscheibe 6 und dem Stift 15.
5 zeigt eine räumliche Darstellung der bereits in 3 gezeigten Baugruppe, jedoch ohne den Stift 15. Dadurch wird die Ausgestaltung der Nut 20 an der Kreuzscheibe 6, in die die axialen Enden 16 des Stifts 15 eingreifen, deutlich. Des Weiteren ist sehr gut zu erkennen, wie die Nasen 18 in die Nuten 19 eingreifen, und somit die formschlüssige, drehmomentübertragende Verbindung mit der Kreuzscheibe ausbilden.
6 zeigt in einer räumlichen Darstellung den Stator 2 bestehend aus dem Statorhauptkörper 7 und dem Stirnrad 8. Der Statorhauptkörper 7 ist über mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Schrauben 10 dreh- und axialfest mit dem Stirnrad 8 verbunden. Das Stirnrad 8 dient somit als ein Übertragungsglied eines Antriebs- bzw. Abtriebsmoments eines Antriebs- bzw. Abtriebsstrangs für den Stator 2.
Das Stirnrad 8 besitzt an einem Außendurchmesser 22 eine sich in radialer Richtung nach außen erstreckende und vollständig umlaufende Verzahnung 23.
Am Boden 17 des Stirnrads 8 befindet sich ein konzentrisch zum Außendurchmesser 22 angeordneter Innendurchmesser 24. Die Nasen 18 erstrecken sich vom Boden 17 sowohl in radialer Richtung gesehen nach außen, als auch in axialer Richtung gesehen in die vom Statorhaupkörper 7 abgewandte Richtung.
Dabei gehen die Nasen 18 mit einer Innenseite 25 in den Innendurchmesser 24 des Stirnrads 8 über, das heißt, die Innenseiten 25 sind als gewölbte Flächen ausgebildet, deren Krümmungsradius dem halben Innendurchmesser 24 des Stirnrads 8 entspricht. Die Nasen 18 liegen sich gegenüber, das heißt, sie sind im Abstand von 180° zueinander entlang des Innendurchmessers 24 auf dem Boden 17 angeordnet.
7 zeigt die Kreuzscheibe 6 in einer Ausführung als Blechumformteil 26. Links in der Abbildung ist eine, im Zusammenbau dem Stator 2 zugewandte Seite der Kreuzscheibe 6 abgebildet, während rechts in der Abbildung eine, im Zusammenbau vom Stator 2 abgewandte Seite der Kreuzscheibe 6 dargestellt ist.
In dieser Abbildung gut zu erkennen sind die Nuten 19 sowie 20, die bei der Ausführung der Kreuzscheibe 6 als Blechumformteil 26 durch Umformen des Blechrohlings eingebracht werden. Die Aussparungen 27 und 28 dienen der besseren Ausformbarkeit des Blechumformteils 26, sowie zur Gewichtsreduzierung.
8 zeigt eine räumliche Darstellung des Stifts 15. Die axialen Enden 16 des im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweisenden Stifts 15 sind als Vierkantflächen ausgebildet. Hierdurch kann die Flächenpressung beim Formschluss mit der Kreuzscheibe 6 im Vergleich zu einem vollzylindrischen Stift reduziert werden.
Bezugszeichenliste

1: hydraulischer Nockenwellenversteller
2: Stator
3: Rotor
4: äußere Nockenwelle
5: innere Nockenwelle
6: Kreuzscheibe
7: Statorhauptkörper
8: Stirnrad
9: Deckel
10: Schraube
11: Axiallager-Scheibe
12: Muffe
13: Zentralventil
14: Hydraulikmittelzuführöffnung
15: Stift
16: axiales Ende
17: Boden
18: Nase / Erhebung
19: Nut
20: Nut
21: Aussparung
22: Außendurchmesser
23: Verzahnung
24: Innendurchmesser
25: Innenseite
26: Blechumformteil
27: Aussparung
28: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015200139 A1 [0002]
DE 102011078818 A1 [0003]

Claims

Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) des Flügelzellentyps, mit einem Stator (2) und einem darin konzentrisch und relativ zum Stator (2) verdrehbar angeordneten Rotor (3), der zur drehfesten Verbindung mit einer Nockenwelle (4, 5) vorbereitet ist, die eine von zwei ineinander und konzentrisch zueinander angeordneten Nockenwellen (4, 5) ist, und wobei der Stator (2) zur drehfesten Verbindung mit der anderen Nockenwelle (5, 4) vorbereitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Stator (2) separate und zum Stator (2) radial verlagerbar angeordnete Kreuzscheibe (6) zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer der beiden Nockenwellen (4, 5) vorhanden ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzscheibe (6) zur besagten Nockenwelle (4, 5) ebenfalls radial verlagerbar angeordnet ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Nockenwellen (4, 5) mittels eines Stifts (15) mit der Kreuzscheibe (6) verbunden ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) mit der inneren Nockenwelle (5) drehfest verbunden ist und der Rotor (3) mit der äußeren Nockenwelle (4) drehfest verbunden ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) mit der äußeren Nockenwelle (4) drehfest verbunden ist und der Rotor (3) mit der inneren Nockenwelle (5) drehfest verbunden ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzscheibe (6) innerhalb des Stators (2) angeordnet ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzscheibe (6) als eine Oldham-Kreuzscheibe einer Oldham-Kupplung ausgebildet ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzscheibe (6) zum Stator (2) zusätzlich axial verlagerbar angeordnet ist.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreuzscheibe (6) im Stator (2) mit diesem einen Formschluss eingeht.
Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss zwischen der Kreuzscheibe (6) und dem Stator (2) durch das Eingreifen von am Stator (2) ausgebildeten Nasen (18) in, an der Kreuzscheibe (6) entsprechend vorhandene Nuten (19) bewirkt ist.