DE102016204779A1

DE102016204779A1 - Nockenwellenverstellsystem mit Mittel zum Auffangen ablaufenden Hydraulikmittels eines Ventils zur direkten Rückführung in den Nockenwellenversteller

Info

Publication number: DE102016204779A1
Application number: DE102016204779.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kramer; Olaf Boese
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: DE102016204779B4; US11041411B2; US20190048765A1; CN109072725A; WO2017162233A1; CN109072725B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem (1) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem hydraulischen Nockenwellenversteller (2) aufweisend einen Stator (3), einen in dem Stator (3) verdrehbar gelagerten Rotor (4) sowie ein ein Ventil (5) umfassendes Hydrauliksteuersystem (6), wobei der Rotor (4) zumindest einen Flügel aufweist, der so in einen zwischen dem Rotor (4) und dem Stator (3) gebildeten Druckraum hineinragt, dass dieser Druckraum in zwei Teilkammern aufgeteilt ist, wovon jede Teilkammer derart mit dem Hydrauliksteuersystem (6) zusammenwirkt, dass in Abhängigkeit der Stellung des Ventils (5) ein hydraulisches, eine Relativdrehstellung zwischen dem Rotor (4) und dem Stator (3) vorgebendes Druckverhältnis zwischen den beiden Teilkammern eingestellt ist, sowie mit einem in axialer Richtung des Nockenwellenverstellers (2) benachbart angeordneten Aktor (7), der verstellend auf das Ventil (5) einwirkt, wobei an einer dem Nockenwellenversteller (2) zugewandten Seite des Aktors (7) ein Hydraulikmittelleitabschnitt (8) angeordnet ist, welcher Hydraulikmittelleitabschnitt (8) so ausgebildet ist, dass er einen in einem Betriebszustand aus dem Ventil (5) zur Umgebung des Nockenwellenverstellers (2) austretenden Hydraulikmittelstrom zurück in den Nockenwellenversteller (2) hinein lenkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, etwa einen Diesel- oder Ottomotor, eines Kraftfahrzeuges, wie ein PKW, LKW, Bus oder landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, mit einem hydraulischen Nockenwellenversteller (des Flügelzellentyps) aufweisend einen Stator, einen in dem Stator verdrehbar gelagerten / aufgenommenen Rotor sowie ein ein Ventil umfassendes Hydrauliksteuersystem, wobei der Rotor zumindest einen Flügel aufweist, der so in einen zwischen dem Rotor und dem Stator gebildeten Druckraum hineinragt, dass dieser Druckraum in zwei Teilkammern aufgeteilt ist, wovon jede Teilkammer derart mit dem Hydrauliksteuersystem zusammenwirkt / verbunden ist, dass in Abhängigkeit der Stellung des Ventils ein hydraulisches, eine Relativdrehstellung zwischen dem Rotor und dem Stator vorgebendes Druckverhältnis zwischen den beiden Teilkammern eingestellt ist, sowie mit einem in axialer Richtung des Nockenwellenverstellers benachbart angeordneten Aktor, der verstellend auf das Ventil einwirkt. Das Nockenwellenverstellsystem ist daher auch als ein Bausatz / eine Anordnung bestehend aus einem Nockenwellenversteller sowie einem diesen Nockenwellenversteller betätigenden Aktor bezeichnet.
Gattungsgemäße Nockenwellenverstellsysteme sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2007 020 525 A1 einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine, der endseitig an einer Nockenwelle angebracht ist und als Übertragungsglied zu einem Antriebsrad zum rotatorischen Antrieb der Nockenwelle wirkt. Der Nockenwellenversteller weist ein verdrehfest zur Nockenwelle angeordnetes Innenrad und ein gegen dieses verdrehbares und koaxial angeordnetes Außenrad auf, wobei koaxial zum Innenrad ein Steuerventil mit einem Ventilschieber vorgesehen ist, welcher zur Steuerung eines Fluides zur Beaufschlagung von zwischen dem Innenrad und dem Außenrad angeordneten Druckräumen vorgesehen ist, um eine Winkelverstellung zwischen dem Innenrad und dem Außenrad zu bewirken. Das Innenrad weist einen zentrischen und sich axial zur Nockenwelle ersteckenden, den Ventilschieber axial beweglich aufnehmenden Ventilschieberraum auf, der wenigstens eine Steuerkante aufweist, mit der der Ventilschieber dichtend zusammenwirkt.
Bei diesen bekannten Nockenwellenverstellsystemen läuft das Hydraulikmittel, vorzugsweise ein Öl, das aus dem Ventil des Nockenwellenverstellers, etwa durch den T-Port, abläuft, meist unmittelbar zurück in einen Tank, was zumeist relativ weite Förderwege des Hydraulikmittels verursacht. Um nach dem Abfließen in den Tank das Hydraulikmittel wieder für die Versorgung zur Verfügung zu stellen, wird eine Ölpumpe benötigt, da für die Verstellung des Rotors relativ zum Stator kein zwischengeschaltetes Reservoir vorhanden ist, welches bei Verstellvorgängen dem Nockenwellenversteller Hydraulikmittel / Öl bereit stellt. Durch dieses lange Fördersystem ist zudem die Trägheit des Systems relativ hoch.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Nockenwellenverstellsystem zur Verfügung zu stellen, bei dem ablaufendes Hydraulikmittel auf möglichst kurzem Wege wieder zum Verstellen des Nockenwellenverstellers zur Verfügung gestellt werden soll.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer dem Nockenwellenversteller zugewandten (vorzugsweise axialen) Seite des Aktors ein Hydraulikmittelleitabschnitt angeordnet ist, welcher Hydraulikmittelleitabschnitt so ausgebildet ist, dass er eine in einem Betriebszustand aus dem Ventil zur Umgehung des Nockenwellenverstellers austretenden Hydraulikstrom zurück in den Nockenwellenversteller hinein umlenkt / lenkt.
Dadurch dient der Aktor unmittelbar als ein Leitbauteil, das ohnehin in dem Nockenwellenverstellersystem angebracht ist, um den entsprechenden Hydraulikmittelstrom in die gewünschte Richtung umzulenken.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Wenn der Hydraulikmittelleitabschnitt gehäusefest an dem Aktor angeordnet / angebracht ist, ist der Hydraulikmittelleitabschnitt stets, unabhängig von der Stellung des Ventils, in einem bestimmten Abstand relativ zum Nockenwellenversteller positioniert. Dadurch wird der Hydraulikmittelstrom in jeglichem Betriebszustand verlässlich und nachvollziehbar umgeleitet.
Der Hydraulikmittelleitabschnitt ist dabei zweckmäßigerweise unmittelbar / direkt an einem Aktorgehäuse des Aktors angebracht / angeordnet oder mit einer Lagereinheit, die in dem Aktorgehäuse fest aufgenommen ist sowie einen Stößel des Aktors in seiner Verschieberichtung führt, verbunden. Bei einer Ausführung des Aktors als ein Magnetaktor ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lagereinheit unmittelbar Bestandteil eines Polkerns dieses Aktors ist. Dadurch wird der Aufbau deutlich vereinfacht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Hydraulikmittelleitabschnitt durch ein einzelnes / stoffeinteiliges, an dem Aktor angebrachtes Leitblech ausgestaltet ist. Durch den Begriff „Blech“ soll hierbei keine Materialeinschränkung auf ein Metall zu verstehen sein, sondern lediglich, dass das Leitblech dünnwandig ausgestaltet ist. Das Leitblech ist zwar bevorzugt aus einem Metall (als ein Metallblech) hergestellt, kann aber auch alternativ aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Durch diese Ausbildung des Hydraulikmittelleitabschnittes können bisher bestehende sowie bereits in Serie hergestellte Aktoren einfach adaptiert werden, was auch den Herstellaufwand positiv beeinflusst.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Aktor einen Stößel aufweist, der in einer Lagereinheit des Aktors verschiebbar geführt ist und der Hydraulikmitteleitabschnitt alternativ ein stoffeinteiliger Bestandteil dieser Lagereinheit ist. Dann kann auf die Ausbildung eines separaten Leitbleches verzichtet werden und die bestehende Außenkontur des Aktors unmittelbar als Hydraulikmitteleitabschnitt verwendet werden. Dadurch wird die Bauteilanzahl weiter reduziert.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Lagereinheit wiederum als ein Polkern ausgebildet ist bzw. diesen Polkern aufweist, der verschiebend auf den Stößel einwirkt. Dadurch ist der Aktor besonders effektiv als ein Magnetaktor wirkend.
Zweckmäßig ist es zudem, wenn der Hydraulikmittelleitabschnitt einen ringförmigen, in axialer Richtung zu dem Nockenwellenversteller hin ausgerichteten Kragen aufweist, der so angeordnet ist, dass er den aus dem Ventil zur Umgebung des Nockenwellenverstellers austretenden Hydraulikmittelstrom in axialer Richtung hin zum Nockenwellenversteller umlenkt. Dadurch wird der Hydraulikmittelstrom auf besonders kurzem Wege umgeleitet.
In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn an einem statorfesten Bereich des Nockenwellenverstellers ein einen Hohlraum ausbildendes Sammelblech angebracht ist, das den Hydraulikmittelleitabschnitt radial von außen in axialer Richtung um einen gewissen Abstand hin überdeckt. Dadurch kann aufgrund der Rotation des Nockenwellenverstellers in seinem Betrieb das Hydraulikmittel unmittelbar durch die wirkende Zentrifugalkraft sicher wieder dem Nockenwellenversteller zugeführt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Hohlraum über ein Rückschlagventil, das vorzugsweise als eine Rückschlagkappe ausgestaltet ist, mit einem in dem Rotor und / oder Stator ausgebildeten / eingebrachten Reservoir hydraulisch gekoppelt / koppelbar ist. Das Reservoir ist vorzugsweise wiederum hydraulisch zwischen den Teilkammern und dem Ventil angeordnet, sodass es in der jeweiligen Stellung des Ventils unterstützend zum Druckaufbau in der jeweiligen Teilkammer wirken kann. Dadurch ist der Nockenwellenversteller besonders leistungsfähig.
Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn in dem Hohlraum, der durch das Sammelblech ausgestaltet ist, eine den Rotor relativ zu dem Stator in einer Drehrichtung vorspannende Rückstellfeder angeordnet ist. Dadurch kann das Sammelblech gleichzeitig als eine Schutzabdeckung für diese Rückstellfeder verwendet werden.
Ist das Ventil ein Zentralventil, das radial innerhalb des Rotors aufgenommen / angeordnet ist, ist der Hydraulikmittelstrom besonders geschickt in einem Hydraulikkreislauf integriert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Ventil so ausgestaltet ist, dass in einer ersten Stellung eines Steuerschiebers des Ventils eine erste Teilkammer hydraulisch zur Umgebung hin geöffnet ist und in einer zweiten Stellung des Steuerschiebers eine zweite Teilkammer hydraulisch zur Umgebung hin geöffnet ist. Dadurch lässt sich in beiden Stellungen das Hydraulikmittel mittels des Hydraulikmittelleitabschnittes effektiv umlenken und dem Nockenwellenversteller wieder zuführen.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit eine Einrichtung zum Sammeln von Hydraulikmittel / Öl zur Nockenwellenverstellung vorgesehen. Das erfindungsgemäße System bezieht sich auf ein Zentralventil sowie auf einen Zentralmagneten zum Nockenwellenverstellen (VIP / „Smart Phaser“). Das erfindungsgemäße Konzept weist eine Ölleitkontur (den Hydraulikmittelleitabschnitt) auf, die an dem Zentralventilkörper (Aktorgehäuse) bzw. an dem C-Pol des Magneten angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind.
Es zeigen:
1 eine Längsschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Nockenwellenverstellsystem nach einem ersten Ausführungsbeispiel entlang einer Drehachse eines Nockenwellenverstellers des Nockenwellenverstellsystems, wobei insbesondere der Aufbau eines Zentralventils des Nockenwellenverstellers sowie dessen Anordnung relativ zu einem einen Hydraulikmittelleitabschnitt aufweisenden Magnetaktor des Nockenwellenverstellsystems erkennbar sind,
2 eine Längsschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystems nach 1, wobei ein schematisch eingezeichneter Hydraulikmittelstrom von einer der beiden Teilkammern hin zu dem Magnetaktor sowie in radialer Richtung wieder zurück in den Nockenwellenversteller führt,
3 eine Längsschnittdarstellung durch ein Nockenwellenverstellsystem gemäß einem weiteren, zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Hydraulikmittelleitabschnitt nun ein integraler Bestandteil einer Lagereinheit des Aktors ist,
4 eine Detaildarstellung des in 3 gezeigten Nockenwellenverstellsystems im Bereich des Zentralventiles, wobei ein erster Zugang einer ersten Teilkammer zur Umgebung hin geöffnet ist und der Hydraulikmittelstrom aus dem Nockenwellenversteller hinaus sowie entlang des Hydraulikmittelleitabschnittes angedeutet ist, und
5 eine Detaildarstellung nach 4, wobei nun ein zweiter Zugang einer zweiten Teilkammer zur Umgebung hin geöffnet ist, sodass der Hydraulikmittelstrom seitens dieser Teilkammer zunächst aus dem Nockenwellenversteller ausgeleitet wird und mittels des Hydraulikmittelleitabschnittes wiederum dem Nockenwellenversteller zugeführt wird.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.
In 1 ist ein Nockenwellenverstellsystem 1 gemäß einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel anschaulich dargestellt. Das Nockenwellenverstellsystem 1 besteht aus einem Nockenwellenversteller 2 sowie aus einem auf diesen Nockenwellenversteller 2 verstellend einwirkenden Aktor 7.
Der Nockenwellenversteller 2 ist hier prinzipiell als ein hydraulischer Nockenwellenversteller 2 ausgeführt. Der Nockenwellenversteller 2 ist gemäß dem Flügelzellentyp / der Flügelzellenbauweise aufgebaut. Dementsprechend weist der Nockenwellenversteller 2 ein als Stator 3 bezeichnetes äußeres Bauteil auf. Der Stator 3 ist über eine Zugmittelaufnahme 18 im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine drehfest mit einem Zugmittel, nämlich einer Kette, eines Zugmitteltriebes verbunden, wobei das Zugmittel auf übliche Weise drehfest mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Die Zugmittelaufnahme 18 ist auch als Antriebsrad bezeichnet.
Der Stator 3 weist auf seiner radialen Innenseite mehrere sich sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung erstreckende Druckräume auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt sind.
Ein Rotor 4 ist in dem Stator 3 um einen gewissen Winkelbereich / Verstellbereich rotatorisch / drehbar gelagert. In jeden Druckraum des Stators 3 ragt ein Flügel des Rotors 4 in radialer Richtung hinein, wobei auch die Flügel der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt sind. Die Flügel sind drehfest an dem Rotor 4 angebracht / befestigt. Der Rotor 4 ist im Betrieb wiederum drehfest mit einer hier der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht weiter dargestellten Nockenwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Die Flügel des Rotors 4 ragen so in die Druckkammern des Stators hinein, dass jede Druckkammer in zwei voneinander hydraulisch getrennte / abgedichtete Teilkammern / Teilräume, nämlich in eine erste Teilkammer sowie in eine zweite Teilkammer unterteilt ist. Diese Teilkammern sind über einen Flügel in Umfangsrichtung gesehen hydraulisch voneinander getrennt. Der Rotor 4 ist samt den Flügeln um die in Umfangsrichtung gesehene Breite der Druckkammer relativ zu dem Stator 3 rotierbar.
Jede Teilkammer der Druckkammern wirkt mit einem Ventil 5 zusammen. Das Ventil 5 ist hier zentral, d.h. koaxial zur Drehachse 19 des Nockenwellenverstellers 2 ausgerichtet. Das Ventil 5 ist daher nachfolgend auch als Zentralventil 5 bezeichnet. Das Zentralventil 5 ist Teil eines Hydrauliksteuersystems 6. Das Zentralventil 5 weist ein Ventilgehäuse 20 auf, das radial innerhalb des Rotors 4 angeordnet ist und drehfest mit diesem verbunden ist. Innerhalb des Ventilgehäuses 20 ist ein Steuerschieber 17 in axialer Richtung der Drehachse 19 verschiebbar gelagert. Insbesondere ist dieser Steuerschieber 17 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, wie nachfolgend in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben, verschiebbar. Das Zentralventil 5 ist mit einem Eingang mit einer Hydraulikquelle verbunden. Die erste Teilkammer des Nockenwellenverstellers 2 ist über einen ersten radial verlaufenden Kanal 21 in Form einer ersten Bohrung mit dem Steuerventil 5 verbunden und die zweite Teilkammer des Nockenwellenverstellers 2 ist über einen zweiten radial verlaufenden Kanal 22 in Form einer zweiten Bohrung mit dem Steuerventil 5 verbunden.
Zum Verstellen des Ventils 5 ist der Aktor 7 in dem Nockenwellenverstellsystem 1 vorgesehen. Der Aktor 7 ist hier als ein Magnetaktor ausgestaltet. Dieser Aktor 7 ist mit seinem Aktorgehäuse 23 im Betrieb an einem verbrennungskraftmaschinenfesten, etwa einem verbrennungskraftmaschinengehäusefesten Bereich angebracht. Der Aktor 7 weist einen in axialer Richtung sowie koaxial zu dem Steuerschieber 17 / zur Drehachse 19 angeordneten Stößel 10 auf. Der Stößel 10 ist in axialer Richtung verschiebbar. Der Stößel 10 wirkt mit einer axialen Stirnseite des Steuerschiebers 17 zusammen, um diesen zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung hin und her zu verschieben und somit die Stellung des Ventils 5 vorzugeben. Auf einer dem Stößel 10 abgewandten Seite des Steuerschiebers 17 ist wiederum eine Feder 24 in Form einer Druckfeder angebracht, um den Steuerschieber 17 nach dessen Verstellung durch den Stößel 10 in die zweite Stellung wieder in seine Ausgangsstellung (die erste Stellung) zurück zu bringen.
Der Aktor 7 weist auch eine in dem Aktorgehäuse 23 angeordnete Lagereinheit 11 auf, die zur verschiebbaren Lagerung des Stößels 10 dient. In dieser Lagereinheit 11 ist bereits eine Polwindung eingebracht, um auf den Stößel 10 im Betrieb, indem ein Magnetfeld induziert wird, verschiebend einzuwirken.
Erfindungsgemäß ist ein Hydraulikmittelleitabschnitt 8 an dem Aktor 7 angebracht. In dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 ist der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 als ein Leitblech 9 ausgebildet, das separat zu dem Aktor 7 hergestellt und mit diesem gehäusefest verbunden ist. Insbesondere ist der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 in diesem Ausführungsbeispiel fest an dem Aktorgehäuse 23 angebracht. Der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 ist ringförmig ausgestaltet. Der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 ist an einer dem Nockenwellenversteller 2 zugewandten axialen Seite des Aktorgehäuses 23 sowie radial außerhalb des Stößels 10 angebracht. Der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 weist an einem radialen Außenbereich einen ebenfalls ringförmigen Kragen 12 auf. Der Kragen 12 ist so radial außerhalb des Ventils 5 angebracht, dass ein im Betrieb, wie wiederum in 2 besonders gut zu erkennen, erzeugter Hydraulikmittelstrom 26 in axialer Richtung aus dem Ventil 5 / Steuerventil austritt und durch diesen Kragen 12 wieder nach dem Austreten aus dem Ventil 5 an einer radial äußeren Stelle dem Nockenwellenversteller 2 zugeführt wird.
Weiterhin ist ein Sammelblech 15 an einem statorfesten Bereich 13, hier an einem Seitendeckel 25 des Stators 3, angebracht, welches Sammelblech 15 den Hydraulikmittelleitabschnitt 8 radial von außen überdeckt. Der Hydraulikmittelstrom 26, der im Betrieb des Nockenwellenverstellers 2 eine Zentrifugalkraft erfährt, wird durch den Kragen 12 wieder in axialer Richtung zu dem Nockenwellenversteller 2 hin geleitet. Das Sammelblech 15 ist hier im Wesentlichen topfförmig ausgestaltet, wobei durch eine zentrale Öffnung der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 mit seinem Kragen 12 hindurchragt.
Das Sammelblech 15 bildet zwischen sich und dem Stator 3 einen Hohlraum 14 aus. In diesen Hohlraum 14 ist zugleich eine Rückstellfeder 16 des Nockenwellenverstellers angeordnet. Diese Rückstellfeder 16 ist hier als eine Spiralfeder ausgebildet, die mit einem Ende statorfest und mit dem anderen Ende rotorfest verbunden ist, um Stator und Rotor 3 und 4 in einem drucklosen Zustand des Nockenwellenverstellers 2 / des Hydrauliksteuersystems 6 in eine bevorzugte Stellung zueinander zu verdrehen.
Der Nockenwellenversteller 2 weist weiterhin ein hier der Übersichtlichkeit halber ebenfalls nicht weiter dargestelltes Rückschlagventil in Form einer Rückschlagklappe auf. Diese ist vorzugsweise in dem Rotor, alternativ auch in dem Stator eingebracht. Dadurch kann eine sich in dem Sammelblech 15 ansammelndes Hydraulikmittelvolumen, das zuvor durch den Hydraulikmittelstrom 26 dort hingeleitet worden ist, bei einem ausreichenden durch die Zentrifugalkraft erzeugten Druck das Rückschlagventil selbsttätig in eine geöffneten Stellung verbringen und in Richtung des Stator- und / oder Rotorinneren, etwa hin zu einem Reservoir in dem Rotor 4, einströmen. Das Rückschlagventil ist dabei so in dem Nockenwellenversteller 2 angebracht, dass zugleich eine Strömung des Hydraulikmittels durch dieses Rückschlagventil aus dem Rotor 4 hinaus verhindert wird.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in den 3 bis 5 dargestellt ist, kann der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 jedoch auch noch etwas anders ausgestaltet sein. Wie in 3 erkennbar, ist der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel als integraler Bestandteil der Lagereinheit 11 ausgestaltet. Der Hydraulikmittelleitabschnitt 8 weist wiederum einen sich in axialer Richtung erstreckenden Kragen 12 radial außerhalb des Steuerventils 5 auf. Der Kragen 12 steht von einer axialen dem Nockenwellenversteller 2 zugewandten Stirnseite der Lagereinheit 11 ab, sodass der Hydraulikmittelstrom 26 wiederum, wie in 4 und 5 zu erkennen, in den Nockenwellenversteller 2 zurückgeführt wird.
In 4 ist die erste Stellung des Ventils 5 schematisch dargestellt, wohingegen in 5 die zweite Stellung des Ventils 5 dargestellt ist. In der ersten Stellung ist der mit „A“ gekennzeichnete erste Kanal 21 hin zur Umgebung des Nockenwellenverstellers 2 geöffnet, d.h. im Wesentlichen drucklos, wohingegen der der mit „B“ gekennzeichnete zweite Kanal 22 mit einem eingangsseitigen Hydraulikmitteldruck des Ventils 5, nämlich durch eine Hydraulikquelle, beaufschlagt ist. Dadurch wird die erste Teilkammer in ihrem Volumen minimiert, wohingegen die zweite Teilkammer im Volumen maximiert wird. Dieses ist bspw. in einer Frühstellung des Nockenwellenverstellers 2 der Fall. In der zweiten Stellung nach 5 ist die erste Teilkammer mit der Hydraulikquelle verbunden und der zweite Kanal 22 / die zweite Teilkammer zur Umgebung hin geöffnet, d.h. drucklos. Dadurch ist die zweite Teilkammer im Volumen minimiert, wohingegen die erste Teilkammer maximiert wird. Dies ist bspw. in einer Spätstellung des Nockenwellenverstellers 2 der Fall.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein Systemkonzept (Nockenwellenverstellersystem 1) vorgesehen, bei welchem das aus dem Ventil 5 austretende Öl (Hydraulikmittel) mit einer Art Trichter / einem Trichter (Sammelblech 15) des Verstellers (Nockenwellenversteller 2) aufgefangen wird und für spätere Verstellvorgänge dem Versteller 2 wieder zur Verfügung stellt (Smart Phasing). Zusätzlich dazu wird am Zentralmagneten (Aktor 7) ein Feature (Hydraulikmittelleitabschnitt 8) angebracht, das das Ablaufen des Öls in den Tank verhindern soll und eine Art „Zwangsorientierung“ für das Öl darstellt. Das Feature 8 kann durch das zusätzliche Anbringen eines Bauteils (Leitblech 9) am Zentralmagneten 7 bzw. die Abwandlung eines am Zentralmagneten 7 befindlichen Bauteils umgesetzt sein. Dadurch wird stets das ablaufende Öl aufgefangen bzw. umgeleitet und daran gehindert unmittelbar in den Tank abzulaufen.
Bezugszeichenliste

1: Nockenwellenverstellsystem
2: Nockenwellenversteller
3: Stator
4: Rotor
5: Ventil
6: Hydrauliksteuersystem
7: Aktor
8: Hydraulikmittelleitabschnitt
9: Leitblech
10: Stößel
11: Lagereinheit
12: Kragen
13: statorfester Bereich
14: Hohlraum
15: Sammelblech
16: Rückstellfeder
17: Steuerschieber
18: Zugmittelaufnahme
19: Drehachse
20: Ventilgehäuse
21: erster Kanal
22: zweiter Kanal
23: Aktorgehäuse
24: Feder
25: Seitendeckel
26: Hydraulikmittelstrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007020525 A1 [0002]

Claims

Nockenwellenverstellsystem (1) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem hydraulischen Nockenwellenversteller (2) aufweisend einen Stator (3), einen in dem Stator (3) verdrehbar gelagerten Rotor (4) sowie ein ein Ventil (5) umfassendes Hydrauliksteuersystem (6), wobei der Rotor (4) zumindest einen Flügel aufweist, der so in einen zwischen dem Rotor (4) und dem Stator (3) gebildeten Druckraum hineinragt, dass dieser Druckraum in zwei Teilkammern aufgeteilt ist, wovon jede Teilkammer derart mit dem Hydrauliksteuersystem (6) zusammenwirkt, dass in Abhängigkeit der Stellung des Ventils (5) ein hydraulisches, eine Relativdrehstellung zwischen dem Rotor (4) und dem Stator (3) vorgebendes Druckverhältnis zwischen den beiden Teilkammern eingestellt ist, sowie mit einem in axialer Richtung des Nockenwellenverstellers (2) benachbart angeordneten Aktor (7), der verstellend auf das Ventil (5) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Nockenwellenversteller (2) zugewandten Seite des Aktors (7) ein Hydraulikmittelleitabschnitt (8) angeordnet ist, welcher Hydraulikmittelleitabschnitt (8) so ausgebildet ist, dass er einen in einem Betriebszustand aus dem Ventil (5) zur Umgebung des Nockenwellenverstellers (2) austretenden Hydraulikmittelstrom zurück in den Nockenwellenversteller (2) hinein lenkt.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmittelleitabschnitt (8) gehäusefest an dem Aktor (7) angeordnet ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmittelleitabschnitt (8) durch ein einzelnes, an dem Aktor (7) angebrachtes Leitblech (9) ausgestaltet ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (7) einen Stößel (10) aufweist, der in einer Lagereinheit (11) des Aktors (7) verschiebbar geführt ist und der Hydraulikmittelleitabschnitt (8) ein stoffeinteiliger Bestandteil dieser Lagereinheit (11) ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmittelleitabschnitt (8) einen ringförmigen, in axialer Richtung zu dem Nockenwellenversteller (2) hin ausgerichteten Kragen (12) aufweist, der so angeordnet ist, dass er den aus dem Ventil (5) zur Umgebung des Nockenwellenversteller (2) austretenden Hydraulikmittelstrom in axialer Richtung hin zum Nockenwellenversteller (2) umlenkt.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem statorfesten Bereich (13) des Nockenwellenverstellers (2) ein einen Hohlraum (14) ausbildendes Sammelblech (15) angebracht ist, das den Hydraulikmittelleitabschnitt (8) radial von außen in axialer Richtung um einen gewissen Abstand hin überdeckt.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (14) über ein Rückschlagventil mit einem in dem Rotor (4) und/oder Stator (3) ausgebildeten Reservoir gekoppelt ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (14) eine den Rotor (4) relativ zu dem Stator (3) in einer Drehrichtung vorspannende Rückstellfeder (16) angeordnet ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5) ein Zentralventil ist, das radial innerhalb des Rotors (4) aufgenommen ist.
Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5) so ausgestaltet ist, dass in einer ersten Stellung eines Steuerschiebers (17) des Ventils (5) eine erste Teilkammer hydraulisch zur Umgebung hin geöffnet ist und in einer zweiten Stellung des Steuerschiebers (17) eine zweite Teilkammer hydraulisch zur Umgebung hin geöffnet ist.