DE102015205383A1

DE102015205383A1 - Phaser

Info

Publication number: DE102015205383A1
Application number: DE102015205383.0A
Authority: DE
Inventors: Olaf Boese; Jochen Thielen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2016-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller (1) mit einem Rotor (2) und einem Stator (3), wobei der Rotor (2) mindestens eine Rotorbohrung (4) zur Aufnahme eines Steuer- oder Verriegelungskolbens (5) aufweist. In der Rotorbohrung (4) ist ein Steuer- oder Verriegelungskolben (5) geführt. Der Nockenwellenversteller weist ferner einen Ölführungskanal (6) auf, über welchen eine Stirnseite (7) des Steuer- oder Verriegelungskolbens (5) mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei eine Querschnittsfläche (8) des Steuer- oder Verriegelungskolbens (5) im Bereich der Stirnseite (7) einen gegenüber einer Querschnittsfläche (9) der Rotorbohrung (4) reduzierten Querschnitt aufweist.The invention relates to a camshaft adjuster (1) having a rotor (2) and a stator (3), wherein the rotor (2) has at least one rotor bore (4) for receiving a control or locking piston (5). In the rotor bore (4), a control or locking piston (5) is guided. The camshaft adjuster further has an oil guide channel (6), via which an end face (7) of the control or locking piston (5) can be acted upon with pressure medium, wherein a cross-sectional area (8) of the control or locking piston (5) in the region of the end face ( 7) has a relation to a cross-sectional area (9) of the rotor bore (4) reduced cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit einem Rotor und einem Stator, wobei der Rotor mindestens eine Rotorbohrung zur Aufnahme eines Steuer- oder Verriegelungskolbens aufweist, und mit einem in der Rotorbohrung geführten Steue- oder Verriegelungskolben, sowie mit einem Ölführungskanal, über welchen eine Stirnseite des Steuer- oder Verriegelungskolbens mit Druckmittel beaufschlagbar ist.The invention relates to a camshaft adjuster with a rotor and a stator, wherein the rotor has at least one rotor bore for receiving a control or locking piston, and with a guided in the rotor bore Steue- or locking piston, and with an oil guide channel, via which a front side of the control - Or locking piston can be acted upon with pressure medium.

Bei hydraulischen Nockenwellenverstellern wird ein Druckmittel für das Ansteuern der Arbeitskammern, der Verriegelungseinrichtungen und der Entriegelungseinrichtungen sowie für Zusatzfunktionen, wie beispielsweise einen hydraulischen Freilauf, verwendet. Ein derartiger Nockenwellenversteller zur variablen Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen an Brennkraftmaschinen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Entscheidend für die Funktion des Nockenwellenverstellers sind dabei das benötigte Druckmittelvolumen sowie die Fließgeschwindigkeit des Druckmittels. Dabei ist die Fließgeschwindigkeit des Druckmittels weitestgehend von der Viskosität des Druckmittels und den vorliegenden Drücken abhängig. So kann es unter ungünstigen Rahmenbedingungen, wie niedrigen Temperaturen und einer damit verbundenen hohen Viskosität des Druckmittels, dazu kommen, dass die Fließgeschwindigkeit des Druckmittels nicht hinreichend groß ist, um bei einem Motorstart oder Motorstopp die gewünschte Funktion, beispielsweise ein Verriegeln bei Motorstopp, in dem zur Verfügung stehenden Zeitabschnitt zu realisieren. Dies erfordert einen konstruktiven Mehraufwand, um solche Nachteile sicher zu vermeiden.In hydraulic camshaft adjusters, a pressure medium for the control of the working chambers, the locking devices and the unlocking devices and for additional functions, such as a hydraulic freewheel, used. Such a camshaft adjuster for variable adjustment of the timing of gas exchange valves to internal combustion engines is known from the prior art. Decisive for the function of the camshaft adjuster are the required pressure medium volume and the flow velocity of the pressure medium. The flow rate of the pressure medium is largely dependent on the viscosity of the pressure medium and the present pressures. It may happen under unfavorable conditions, such as low temperatures and high viscosity of the pressure medium associated therewith, that the flow rate of the pressure medium is not sufficiently large to the desired function at an engine start or stop, for example, a lock at engine stop, in the to realize available time period. This requires a design overhead to safely avoid such disadvantages.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Nachteile zu überwinden und einen Nockenwellenversteller bereitzustellen, welcher ohne konstruktiven Mehraufwand sicher unter allen Rahmenbedingungen funktioniert.The object of the invention is to overcome the known disadvantages and to provide a camshaft adjuster, which works safely under all conditions without additional design effort.

Die Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller gelöst, bei dem eine Querschnittsfläche des Steuer- oder Verriegelungskolbens im Bereich der Stirnseite einen gegenüber einer Querschnittsfläche der Rotorbohrung reduzierten Querschnitt aufweist. Dadurch wird parallel zu der druckbeaufschlagten Fläche an dem Steuer- oder Verriegelungskolben das Volumen für des Druckmittel im Nockenwellenversteller reduziert, so dass nur ein kleineres Volumen für eine axiale Bewegung des Steuer- oder Verriegelungskolbens verdrängt werden muss und der Steuer- oder Verriegelungskolben schneller hydraulisch angesteuert werden kann. Idealerweise ist die Querschnittsfläche der Stirnseite des Steuer- oder Verriegelungskolbens etwa so groß wie eine Querschnittsfläche des Ölführungskanals. Bei etwa gleich großen Querschnittsflächen ist die Strömungsgeschwindigkeit an beiden Querschnittsflächen etwa gleich groß, demzufolge muss das Druckmittel nicht beschleunigt werden, was geringere Druckverluste mit sich führt. Dadurch soll der Einfluss der Viskosität des Druckmittels reduziert werden.The object is achieved by a camshaft adjuster according to the invention, in which a cross-sectional area of the control or locking piston in the region of the end face has a reduced cross-section with respect to a cross-sectional area of the rotor bore. As a result, the volume for the pressure medium in the camshaft adjuster is reduced parallel to the pressurized surface on the control or locking piston, so that only a smaller volume for axial movement of the control or locking piston must be displaced and the control or locking piston are controlled hydraulically faster can. Ideally, the cross-sectional area of the end face of the control or locking piston is about as large as a cross-sectional area of the oil guide channel. With approximately equal cross-sectional areas, the flow velocity at both cross-sectional areas is approximately the same, consequently the pressure medium does not have to be accelerated, which leads to lower pressure losses. This is intended to reduce the influence of the viscosity of the pressure medium.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Nockenwellenverstellers möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim camshaft adjuster are possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rotorbohrung als eine Stufenbohrung mit einem kleineren Querschnitt und einem größeren Querschnitt ausgeführt ist, wobei der kleinere Querschnitt dem Ölführungskanal zugewandt ist. Eine Stufenbohrung und ein dazu passend gestufter Steuer- oder Verriegelungskolben sind eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Querschnittsfläche des Steuer- oder Verriegelungskolbens zu verringern und somit das Volumen für das Druckmittel zu reduzieren. Durch die Querschnittsreduktion auf der dem Ölführungskanal zugewandten Seite können etwa gleich große Querschnitte an der Stirnseite des Steuer- oder Verriegelungskolbens und im Ölführungskanal realisiert werden.According to an advantageous embodiment, it is provided that the rotor bore is designed as a stepped bore with a smaller cross section and a larger cross section, wherein the smaller cross section faces the oil guide channel. A stepped bore and a matching stepped control or locking piston are a simple and inexpensive way to reduce the cross-sectional area of the control or locking piston and thus reduce the volume of the pressure medium. Due to the cross-sectional reduction on the oil guide channel side facing approximately equal cross-sections can be realized on the front side of the control or locking piston and in the oil guide channel.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Steuer- oder Verriegelungskolben an seinem dem Ölführungskanal zugewandten Ende eine Querschnittsreduzierung auf. Dadurch kann eine Anpassung der Querschnittsfläche des Steuer- oder Verriegelungskolbens an die Querschnittsfläche des Ölführungskanals erfolgen, so dass das Druckmittel nicht durch Querschnittsänderungen fließen muss und damit verbundene Beschleunigungen oder Verzögerungen sowie die damit verbundenen Energieverluste vermieden werden.According to a preferred embodiment, the control or locking piston has a cross-sectional reduction at its end facing the oil guide channel. As a result, the cross-sectional area of the control or locking piston can be adapted to the cross-sectional area of the oil-guiding channel, so that the pressure medium does not have to flow through cross-sectional changes and any associated accelerations or delays and the associated energy losses are avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist dabei vorgesehen, dass in der Rotorbohrung im Bereich der Querschnittsreduzierung des Steuer- oder Verriegelungskolbens ein Einsatzelement angeordnet ist, welches die Querschnittsfläche der Rotorbohrung reduziert. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Einsatzelement als ringförmiger Einsatz ausgebildet ist, welcher insbesondere aus dem gleichen Werkstoff wie der Rotor oder einem Werkstoff mit gleicher Wärmeausdehnung wie der Rotor besteht. Somit kann das Einsatzelement in die Rotorbohrung eingepresst werden, wobei die kraftschlüssige Verbindung auch bei wechselnden thermischen Bedingungen stabil erhalten bleibt. Ebenfalls mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Steuer- oder Verriegelungskolben im Bereich seiner Querschnittsreduzierung durch das in die Rotorbohrung gepresste Einsatzelement geführt ist.According to an advantageous development it is provided that in the rotor bore in the region of the cross-sectional reduction of the control or locking piston, an insert element is arranged, which reduces the cross-sectional area of the rotor bore. It is particularly advantageous if the insert element is designed as an annular insert, which consists in particular of the same material as the rotor or a material with the same thermal expansion as the rotor. Thus, the insert element can be pressed into the rotor bore, wherein the frictional connection is maintained stable even under changing thermal conditions. It is also advantageously provided that the control or locking piston is guided in the region of its cross-sectional reduction by the insert element pressed into the rotor bore.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen: The above-described characteristics, features and advantages of the invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawings. Showing:

1 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller mit zwei Schnittebenen A-A und B-B; 1 a plan view of a camshaft adjuster according to the invention with two sectional planes AA and BB;

2 einen Teilschnitt A-A durch den Nockenwellenversteller aus 1; 2 a partial section AA through the camshaft adjuster 1 ;

3 eine Detailansicht von 2; 3 a detailed view of 2 ;

4 einen Teilschnitt B-B durch den Nockenwellenversteller aus 1; 4 a partial section BB through the camshaft adjuster 1 ;

5 eine Detailansicht von 4; 5 a detailed view of 4 ;

6 eine Detailansicht von 4, wobei der Steuerkolben durch das Druckmittel verschoben ist; 6 a detailed view of 4 wherein the control piston is displaced by the pressure means;

7 in der Rotorbohrung angeordnete Einzelteile: Steuerkolben, Patrone, Einsatzelement, Druckfeder; 7 individual parts arranged in the rotor bore: control piston, cartridge, insert element, compression spring;

8 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 8th a section through an alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

9 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 9 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

10 den Steuerkolben aus 9 in einer mit Druckmittel beaufschlagten Position; 10 the control piston off 9 in a pressure medium acted upon position;

11 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 11 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

12 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 12 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

13 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 13 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

14 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 14 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

15 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; 15 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention;

16 einen Schnitt A-A durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers mit einer Verdrehsicherung; 16 a section AA through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention with an anti-rotation device;

17 einen Schnitt B-B durch die Ausführungsform gemäß 16; 17 a section BB through the embodiment according to 16 ;

18 jeweils einen Steuerkolben und ein Einsatzelement für einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller; 18 in each case a control piston and an insert element for a camshaft adjuster according to the invention;

19 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers; und 19 a section through a further alternative embodiment of a camshaft adjuster according to the invention; and

20 eine Patrone und einen Kolben für einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller gemäß 19. 20 a cartridge and a piston for a camshaft adjuster according to the invention according to 19 ,

Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind in den jeweiligen Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical components or components with the same function are identified in the respective drawings with the same reference numerals.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Nockenwellenversteller 1 mit einem Rotor 2 und einem Stator 3 dargestellt. Eine Stirnseite des Nockenwellenverstellers 1 ist durch einen Deckel 15 verschlossen, welcher durch vier Schrauben 16 am Stator 3 drehfest befestigt ist. In der Schnittdarstellung in 2 ist der Aufbau des Nockenwellenverstellers 1 besser erkennbar. Der Nockenwellenversteller 1 weist den Stator 3 auf, in dem der Rotor 2 drehbar angeordnet ist, wobei der Stator 3 an beiden Stirnseiten jeweils durch den Deckel 15 bzw. durch einen Dichtdeckel 24 verschlossen ist. Der Nockenwellenversteller 1 ist mit einem Kettenrad 17 zum Antrieb einer Nockenwelle verbunden. In dem Rotor 2 ist eine Rotorbohrung 4 ausgebildet, in der ein Steuer- oder Verriegelungskolben 5 angeordnet ist. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 weist eine Stirnseite 7 auf, welche dem Deckel 15 zugewandt ist. In dem Deckel 15 ist ein Ölführungskanal 6 ausgebildet, welcher über einen weiteren Ölführungskanal 6 im Rotor hydraulisch derart mit der Rotorbohrung 4 verbunden ist, dass die Stirnseite 7 des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 mit Druckmittel, insbesondere mit Öl, beaufschlagbar ist.In 1 is an inventive camshaft adjuster 1 with a rotor 2 and a stator 3 shown. One end of the camshaft adjuster 1 is through a lid 15 closed, which by four screws 16 at the stator 3 is rotatably attached. In the sectional view in 2 is the structure of the camshaft adjuster 1 better recognizable. The camshaft adjuster 1 indicates the stator 3 in which the rotor 2 is rotatably disposed, wherein the stator 3 on both end faces in each case through the lid 15 or through a sealing cover 24 is closed. The camshaft adjuster 1 is with a sprocket 17 connected to drive a camshaft. In the rotor 2 is a rotor bore 4 formed in which a control or locking piston 5 is arranged. The control or locking piston 5 has an end face 7 on which the lid 15 is facing. In the lid 15 is an oil guide channel 6 formed, which via a further oil duct 6 in the rotor hydraulically with the rotor bore 4 connected is that the front side 7 of the control or locking piston 5 with pressure medium, in particular with oil, can be acted upon.

In 3 ist ein Ausschnitt des Nockenwellenverstellers 1 aus 2 vergrößert dargestellt. In dem Rotor 2 sind die Rotorbohrung 4 mit einer Querschnittsfläche 9 sowie ein Ölführungskanal 6 ausgebildet, welcher eine hydraulische Verbindung zum Ölführungskanal 6 im Deckel 15 herstellt. In dem Rotor 2 ist ferner eine Entlüftungsnut 22 ausgebildet, um eine Entlüftung der Rotorbohrung 4 zu ermöglichen. In die Rotorbohrung 4 ist eine Patrone 21 eingesetzt, in welcher eine Druckfeder 20 geführt ist, welche auf den Steuer- oder Verriegelungskolben 5 wirkt. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 weist eine Ausnehmung 25 auf, in welcher die Druckfeder 20 aufgenommen ist. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 weist ferner eine Entlüftungsbohrung 18 sowie eine Taillierung 26 auf, welche zusammen mit der Rotorbohrung 4 einen Ringkanal 19 ausbildet. In der Rotorbohrung 4 ist an einem dem Deckel 15 zugewandten Ende der Rotorbohrung 4 ein Einsatzelement 14 angeordnet. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 weist an seinem dem Deckel 15 zugewandten Ende eine Querschnittsreduzierung 13 mit einer Querschnittsfläche 8 in Form eines Zapfens auf, wobei der Zapfen in dem Einsatzelement 14 geführt ist. Durch die Querschnittsreduzierung 13 ist die Fläche des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5, welche mit Druckmittel beaufschlagt ist, kleiner als die Querschnittsfläche 9 der Rotorbohrung 4. Zusätzlich wird das Volumen durch das Einsatzelement 14 verkleinert. Idealerweise ist die Querschnittsfläche 8 des Zapfens etwa genauso groß wie die Querschnittsfläche des Ölführungskanals 6, um ein Beschleunigen oder Verzögern des Druckmittels beim Durchfließen des Kanals und bei Beaufschlagung der Stirnfläche 7 des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 weitestgehend zu vermeiden.In 3 is a section of the camshaft adjuster 1 out 2 shown enlarged. In the rotor 2 are the rotor bore 4 with a cross-sectional area 9 and an oil channel 6 formed, which a hydraulic connection to the oil guide channel 6 in the lid 15 manufactures. In the rotor 2 is also a vent groove 22 designed to vent the rotor bore 4 to enable. Into the rotor bore 4 is a cartridge 21 used, in which a compression spring 20 is guided, which on the control or locking piston 5 acts. The control or locking piston 5 has a recess 25 on, in which the compression spring 20 is included. The control or locking piston 5 also has a vent hole 18 as well as a sidecut 26 on which together with the rotor bore 4 a ring channel 19 formed. In the rotor bore 4 is on one of the lids 15 facing the end of the rotor bore 4 an insert element 14 arranged. The control or locking piston 5 indicates at its the lid 15 facing end a cross-sectional reduction 13 with a cross-sectional area 8th in the form of a pin, wherein the pin in the insert element 14 is guided. Through the cross-section reduction 13 is the area of the control or locking piston 5 , which is acted upon by pressure medium, smaller than the cross-sectional area 9 the rotor bore 4 , In addition, the volume through the insert element 14 reduced. Ideally, the cross-sectional area 8th of the pin about as large as the cross-sectional area of the oil guide channel 6 to accelerate or retard the pressure medium when flowing through the channel and when exposed to the end face 7 of the control or locking piston 5 as far as possible to avoid.

4 zeigt einen Teilschnitt in einer anderen Schnittebene durch den Nockenwellenversteller 1. In diesem Teilschnitt ist zusätzlich zu erkennen, dass der Ringkanal 19 mit einem Ölführungskanal 27 im Rotor 2 in Verbindung steht. 4 shows a partial section in another sectional plane through the phaser 1 , In this partial section it can be additionally seen that the annular channel 19 with an oil guide channel 27 in the rotor 2 communicates.

In 5 ist der Teilschnitt aus 4 vergrößert dargestellt. Der Ölführungskanal 27 ist durch ein Verschieben des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 verschließbar, wobei der Ölführungskanal 27 bei unbelastetem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 geöffnet ist und hydraulisch mit dem Ringkanal 19 verbunden ist.In 5 is the partial cut out 4 shown enlarged. The oil guide channel 27 is by moving the control or locking piston 5 lockable, wherein the oil guide channel 27 with unloaded control or locking piston 5 is open and hydraulic with the annular channel 19 connected is.

In 6 ist der Teilausschnitt aus 5 bei druckbeaufschlagtem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 dargestellt. Durch die Druckbeaufschlagung wird der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 gegen die Druckfeder 20 verschoben, so dass der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 den Ölführungskanal 27 versperrt und somit die hydraulische Verbindung vom Ölführungskanal 27 zum Ringraum 19 unterbindet.In 6 is the partial section off 5 with pressurized control or locking piston 5 shown. By pressurizing the control or locking piston 5 against the compression spring 20 moved so that the control or locking piston 5 the oil guide channel 27 blocked and thus the hydraulic connection from the oil guide channel 27 to the annulus 19 in derogation.

In 7 sind der Steuer- oder Verriegelungskolben 5, das Einsatzelement 14, die Druckfeder 20 sowie die Patrone 21 als Einzelteile dargestellt. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 weist im Inneren die Entlüftungsbohrung 18 auf, welche zum Be- oder Entlüften eines Zwischenraums dient, welcher sich zwischen dem Einsatzelement 14 und dem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 befindet. Das Einsatzelement 14 kann für die Druckmittelführung eine Nut 28 aufweisen, um eine hydraulische Anbindung an den Ölführungskanal 6 im Rotor 2 zu ermöglichen. Das Einsatzelement 14 kann ferner auf seiner dem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 zugewandten Seite Füßchen 23 aufweisen, die dazu dienen, dass der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 nicht an dem Einsatzelement 5 hängen bleibt. Der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 kann beispielsweise als kostengünstige Lösung als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt sein. Alternativ kann der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 als Metallteil, beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Zink oder Sintermetall, hergestellt sein. Auch eine zusammengebaute Lösung eines Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 aus mehreren Einzelteilen ist möglich.In 7 are the control or locking piston 5 , the insert element 14 , the compression spring 20 as well as the cartridge 21 shown as individual parts. The control or locking piston 5 has inside the vent hole 18 on, which serves for the ventilation or venting of a gap, which is located between the insert element 14 and the control or locking piston 5 located. The insert element 14 can for the pressure medium guide a groove 28 have a hydraulic connection to the oil guide channel 6 in the rotor 2 to enable. The insert element 14 can also be on his the control or locking piston 5 facing side feet 23 have, which serve that the control or locking piston 5 not on the insert element 5 Keeps hanging. The control or locking piston 5 For example, it can be designed as a cost-effective solution as a plastic injection molded part. Alternatively, the control or locking piston 5 be made as a metal part, for example of steel, aluminum, zinc or sintered metal. Also an assembled solution of a control or locking piston 5 from several items is possible.

Das Einsatzelement 14 ist aus Funktionsgründen nach Möglichkeit aus einem Werkstoff gefertigt, der eine gleiche oder ähnliche thermische Wärmeausdehnung wie der Rotorwerkstoff aufweist. Dadurch lässt sich das Einsatzelement 14 in den Rotor 2 einpressen, wobei die Presspassung auch bei thermisch wechselnden Belastungen erhalten bleibt. Bei einem Rotor 2 aus Sintermetall kann das Einsatzelement 14 beispielsweise aus dem gleichen Sintermetall, aus Stahl oder einem faserverstärkten Duroplast bestehen. Alternativ kann durch einen Absatz in der Rotorbohrung 4 das Einsatzelement 14 auch ohne Presspassung ausgelegt werden. Die axiale Lage des Einsatzelements 14 wird somit durch den Deckel 15 und den Absatz der Rotorbohrung 4 definiert. Dadurch kann das Einsatzelement 14 auch aus einem Thermoplast bzw. einem Werkstoff mit vom Rotor 2 verschiedener thermischer Wärmeausdehnung hergestellt sein.The insert element 14 is for functional reasons, if possible, made of a material which has the same or similar thermal thermal expansion as the rotor material. This allows the insert element 14 in the rotor 2 press in, the press-fit is retained even under thermally changing loads. With a rotor 2 made of sintered metal, the insert element 14 for example, consist of the same sintered metal, steel or a fiber-reinforced thermoset. Alternatively, by a paragraph in the rotor bore 4 the insert element 14 be designed without interference fit. The axial position of the insert element 14 is thus through the lid 15 and the shoulder of the rotor bore 4 Are defined. This allows the insert element 14 also from a thermoplastic or a material with the rotor 2 be made of different thermal expansion.

8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 1. Bei weitestgehend gleichem Aufbau zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 abweichend einen zusätzlichen Zapfen 29 auf. Der zusätzliche Zapfen 29 dient als Kontaktfläche zum Deckel 15 und somit als Wegbegrenzung im drucklosen Zustand. Die Füßchen 23 am Einsatzelement 14 können dabei entfallen. 8th shows a further embodiment of a camshaft adjuster 1 , In most of the same structure to the previous embodiment, the control or locking piston 5 Deviating an additional pin 29 on. The additional pin 29 serves as a contact surface to the lid 15 and thus as a travel limit in the depressurized state. The feet 23 on the insert element 14 can be omitted.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers 1. Bei weitestgehend gleichem Aufbau zu der Ausführungsform in 8 erfolgt die Druckmittelversorgung nicht durch den Deckel 15, sondern durch einen Ölkanal 30 im Rotor 2. Dabei erfolgt eine Druckbeaufschlagung nicht auf der Stirnseite 7 des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5, sondern auf einen Kragen 32 unterhalb der Querschnittsreduzierung 13. Der Ölkanal 30 verbindet dabei die Rotorbohrung 4 mit einem Steuerventil 31, von dem nur der Anschluss dargestellt ist. Vorteil dieser Lösung ist ein kurzer Druckmittelweg zwischen dem Steuerventil 31 und dem Steuer- oder Verriegelungskolben 5. 10 zeigt den Nockenwellenversteller aus 9 in druckbeaufschlagter Stellung. 9 shows a further embodiment of a camshaft adjuster 1 , With largely the same structure to the embodiment in 8th the pressure medium supply does not pass through the lid 15 but through an oil channel 30 in the rotor 2 , In this case, a pressurization does not take place on the front side 7 of the control or locking piston 5 but on a collar 32 below the cross-section reduction 13 , The oil channel 30 connects the rotor bore 4 with a control valve 31 of which only the connection is shown. Advantage of this solution is a short fluid path between the control valve 31 and the control or locking piston 5 , 10 shows the camshaft adjuster 9 in pressurized position.

11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers. Bei weitestgehend gleichem Aufbau wie in 3 weist das Einsatzelement 14 abweichend keine Füßchen 23 auf. Anstelle der Füßchen 23 ist am Steuer- oder Verriegelungskolben 5 auf dem Kragen 32 eine Erhöhung 33 ausgebildet, welche die gleiche Wirkung wie die Füßchen 23 am Einsatzelement 14 hat. 11 shows a further embodiment of a camshaft adjuster. For the most part the same structure as in 3 has the insert element 14 deviating no feet 23 on. Instead of the feet 23 is on the control or locking piston 5 on the collar 32 an increase 33 formed, which has the same effect as the feet 23 on the insert element 14 Has.

In 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei weist die Rotorbohrung 4 einen Bereich auf, in dem sich der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 und das Einsatzelement 14 überdecken. Somit ist es möglich, den Steuer- oder Verriegelungskolben 5 axial zu kürzen. Dadurch ist eine bessere axiale Bauraumnutzung möglich.In 12 another embodiment is shown. In this case, the rotor bore 4 an area in which the control or locking piston 5 and the insert element 14 cover. Thus, it is possible the control or locking piston 5 to be shortened axially. As a result, a better axial space utilization is possible.

In 13 ist eine weitere Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Anstelle eines Einsatzelements 14 in der Rotorbohrung 4 ist die Rotorbohrung 4 als eine Stufenbohrung 10 ausgeführt, wobei der Bereich der Stufenbohrung 10 mit kleinerem Querschnitt 11 dem Deckel 15 zugewandt ist, während der Bereich mit größerem Querschnitt 12 den aus den anderen Figuren bekannten Rotorbohrungen 4 entspricht.In 13 is another embodiment of a camshaft adjuster 1 shown. Instead of an insert element 14 in the rotor bore 4 is the rotor bore 4 as a stepped bore 10 executed, wherein the area of the stepped bore 10 with a smaller cross-section 11 the lid 15 facing, while the area with a larger cross-section 12 the rotor bores known from the other figures 4 equivalent.

In 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Anstelle einer Querschnittsreduzierung 13 am Steuer- oder Verriegelungskolben 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein zusätzlicher Pin 34 vorgesehen. Ein Vorteil in dieser Ausführungsform liegt darin, dass ein selbstständiger Ausgleich eines Achsversatzes zwischen dem Einsatzelement 14, der Rotorbohrung 4 und dem Pin 34 möglich ist. Der Pin 34 kann aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein.In 14 is another embodiment of a camshaft adjuster 1 shown. Instead of a cross-section reduction 13 on the control or locking piston 5 is an additional pin in this embodiment 34 intended. An advantage in this embodiment is that an independent compensation of an axial offset between the insert element 14 , the rotor bore 4 and the pin 34 is possible. The pin 34 can be made of plastic or metal.

In 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Bei weitestgehend gleichem Aufbau wie in 14 weist der Pin 34 eine zusätzliche Hinterschneidung auf und ist somit axial zum Steuer- oder Verriegelungskolben 5 hin gesichert. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist eine leichte Montage als Baugruppe sowie eine Zwangssynchronisierung der Bewegung von Steuer- oder Verriegelungskolben 5 und Pin 34. Die Hinterschneidung kann beispielsweise mit einem separaten Ring und einem Bund am Pin 34 erzeugt werden.In 15 is another embodiment of a camshaft adjuster 1 shown. For the most part the same structure as in 14 points the pin 34 an additional undercut and is thus axially to the control or locking piston 5 secured. An advantage of this embodiment is ease of mounting as an assembly and forced synchronization of movement of control or locking pistons 5 and pin 34 , The undercut can, for example, with a separate ring and a collar on the pin 34 be generated.

In 16 und 17 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 1 dargestellt, wobei der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 zusätzlich verdrehgesichert ist. Die Verdrehsicherung kann dabei beispielsweise durch eine Nut am Steuer- oder Verriegelungskolben 5 und eine Nase in der Rotorbohrung 4 oder am Einsatzelement 14 realisiert sein. Eine weitere Möglichkeit einer Verdrehsicherung kann eine glatte Fläche am Steuer- oder Verriegelungskolben 5 und in der Rotorbohrung 4 oder am Einsatzelement 14 sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Patrone 21 für die Verdrehsicherung genutzt werden. Vorteil einer Verdrehsicherung ist die Entdrosselung des Ölführungskanals 27, da das Druckmittel nicht mehr um einen Körper des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 herumfließen muss, sondern direkt durch eine Bohrung durch den Steuer- oder Verriegelungskolben 5 fließen kann.In 16 and 17 is another embodiment of a camshaft adjuster 1 shown, wherein the control or locking piston 5 additionally secured against rotation. The rotation can, for example, by a groove on the control or locking piston 5 and a nose in the rotor bore 4 or on the insert element 14 be realized. Another way of preventing rotation can be a smooth surface on the control or locking piston 5 and in the rotor bore 4 or on the insert element 14 be. Alternatively or additionally, also the cartridge 21 be used for the rotation. Advantage of an anti-rotation is the Entdrosselung the oil duct 27 because the pressure fluid is no longer around a body of the control or locking piston 5 must flow around, but directly through a hole through the control or locking piston 5 can flow.

Entsprechende für eine Verdrehsicherung geeignete Kombinationen aus dem Einsatzelement 14 und dem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 sind in 18 dargestellt. Dabei kann eine Nut 35 im Steuer- oder Verriegelungskolben 5 auch zur Führung und/oder zur Entlüftung genutzt werden. Dabei sind an dem Steuer- oder Verriegelungskolben 5 und an dem Einsatzelement 14 entsprechende Führungsflächen 36 vorgesehen.Corresponding for an anti-rotation suitable combinations of the insert element 14 and the control or locking piston 5 are in 18 shown. In this case, a groove 35 in the control or locking piston 5 also be used for guidance and / or ventilation. Here are on the control or locking piston 5 and on the insert element 14 corresponding guide surfaces 36 intended.

In 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Dabei ist der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 als Hohlkolben ausgebildet, und wird durch eine verlängerte Patrone 21 geführt. Vorteil dieser Ausführungsform ist eine mögliche kürzere axiale Baulänge, da kein Einsatzelement 14 benötigt wird. Zudem können die Patrone 21, die Druckfeder 20 und der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 als eine Baugruppe vorgefertigt werden. In 20 sind die Patrone 21 und der Steuer- oder Verriegelungskolben 5 gemäß der Ausführung in 19 als Einzelteile dargestellt. Dabei können Füße am Steuer- oder Verriegelungskolben 5 für eine Abstützung des Steuer- oder Verriegelungskolbens 5 am Deckel 15 genutzt werden, sind aber nicht unbedingt erforderlich. Zur Wegbegrenzung kann auch eine Wulst 37 an der Patrone 21 verwendet werden. Dabei sollte sich die Patrone 21 möglichst über die gesamte Länge der Rotorbohrung 4 erstrecken, um axial sicher geführt zu sein. Alternativ ist auch eine formschlüssige Absicherung der Patrone 21, beispielsweise an einem Bund in der Rotorbohrung 4, einer Nase, die in eine Entlüftungsnut 22 ragt oder ähnlichem denkbar.In 19 is another embodiment of a camshaft adjuster 1 shown. Here is the control or locking piston 5 designed as a hollow piston, and is characterized by an extended cartridge 21 guided. Advantage of this embodiment is a possible shorter axial length, since no insert element 14 is needed. In addition, the cartridge can 21 , the compression spring 20 and the control or locking piston 5 be prefabricated as an assembly. In 20 are the cartridge 21 and the control or locking piston 5 according to the execution in 19 shown as individual parts. It can feet on the control or locking piston 5 for a support of the control or locking piston 5 on the lid 15 are used, but not necessarily required. For Wegbegrenzung can also be a bead 37 at the cartridge 21 be used. This should be the cartridge 21 possibly over the entire length of the rotor bore 4 extend to be axially guided safely. Alternatively, a positive securing the cartridge 21 For example, on a collar in the rotor bore 4 , a nose in a vent groove 22 protrudes or the like conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwellenversteller Phaser
22: Rotor rotor
33: Stator stator
44: Rotorbohrung rotor bore
55: Steuer- oder Verriegelungskolben Control or locking piston
66: Ölführungskanal Oil guide channel
77: Stirnseite front
88th: Querschnittsfläche Cross sectional area
99: Querschnittsfläche Cross sectional area
1010: Stufenbohrung stepped bore
1111: kleinerer Querschnitt smaller cross section
1212: größerer Querschnitt larger cross-section
1313: Querschnittsreduzierung Cross-section reduction
1414: Einsatzelement insert element
1515: Deckel cover
1616: Schraube screw
1717: Kettenrad Sprocket
1818: Entlüftungsbohrung vent hole
1919: Ringkanal annular channel
2020: Druckfeder compression spring
2121: Patrone cartridge
2222: Entlüftungsnut vent groove
2323: Füßchen feet
2424: Dichtdeckel sealing cover
2525: Ausnehmung recess
2626: Taillierung sidecut
2727: Ölführungskanal Oil guide channel
2828: Nut groove
2929: Zapfen spigot
3030: Ölkanal oil passage
3131: Steuerventil control valve
3232: Kragen collar
3333: Erhöhung increase
3434: Pin Pin code
3535: Nut groove
3636: Führungsflächen guide surfaces
3737: Wulst bead

Claims

Camshaft adjuster ( 1 ) with a rotor ( 2 ) and a stator ( 3 ), wherein the rotor ( 2 ) at least one rotor bore ( 4 ) for receiving a control or locking piston ( 5 ) and with one in the rotor bore ( 4 ) guided control or locking piston ( 5 ), and with an oil guide channel ( 6 ), over which an end face ( 7 ) of the control or locking piston ( 5 ) can be acted upon with pressure medium, characterized in that a cross-sectional area ( 8th ) of the control or locking piston ( 5 ) in the area of the front side ( 7 ) one opposite a cross-sectional area ( 9 ) of the rotor bore ( 4 ) has reduced cross section.

Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the rotor bore ( 4 ) as a stepped bore ( 10 ) with a smaller cross section ( 11 ) and a larger cross section ( 12 ), wherein the smaller cross-section ( 11 ) the oil guide channel ( 6 ) is facing.

Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the control or locking piston ( 5 ) at its the oil guide channel ( 6 ) end facing a cross-sectional reduction ( 13 ) having.

Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 3, characterized in that in the rotor bore ( 4 ) in the field of cross-section reduction ( 13 ) of the control or locking piston ( 5 ) an insert element ( 14 ) is arranged, which the cross-sectional area ( 9 ) of the rotor bore ( 4 ) reduced.