DE102017101768A1

DE102017101768A1 - Nockenwellenverstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102017101768A1
Application number: DE102017101768.2A
Authority: DE
Inventors: André Selke; Jürgen Goll
Original assignee: Eco Holding 1 GmbH
Current assignee: Eco Holding 1 GmbH
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenverstellvorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung einen Aktuator mit einem Aktuatorgehäuse zur Betätigung eines hydraulischen Ventils aufweist, wobei der Aktuator mittels Befestigungsmitteln an einem Gehäuseelement in einer Montageposition festlegbar ist, wobei die Befestigungsmittel wenigstens ein Befestigungselement umfassen, wobei die Befestigungsmittel Abstützflächen am Aktuatorgehäuse und Gegenstützflächen am Gehäuseelement umfassen, an welchen sich ein orthogonal zur Achse des Aktuators einbringbares Befestigungselement zur kraftschlüssigen Befestigung des Aktuators am Gehäuseelement abstützt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenverstellvorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung einen Aktuator mit einem Aktuatorgehäuse zur Betätigung eines hydraulischen Ventils aufweist.
Stand der Technik
Nockenwellenverstellvorrichtungen mit einem Aktuator sind hinlänglich bekannt. Der Aktuator ist in der Regel an einer Zylinderkopfhaube befestigt. Aus dem Stand der Technik DE 10 2012 003 648 A1 ist beispielsweise eine Befestigung mittels einer Bajonettverbindung zu entnehmen.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenverstellvorrichtung zu schaffen, welche eine andere, kostengünstige und montagefreundliche Befestigung an einem Gehäuseelement erlaubt.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung einen Aktuator mit einem Aktuatorgehäuse zur Betätigung eines hydraulischen Ventils aufweist. Der Aktuator ist mittels Befestigungsmitteln an einem Gehäuseelement in einer Montageposition festlegbar, wobei die Befestigungsmittel wenigstens ein Befestigungselement umfassen. Die Befestigungsmittel umfassen ferner Abstützflächen am Aktuatorgehäuse und Gegenstützflächen am Gehäuseelement, an welchen sich ein orthogonal zur Achse des Aktuators einbringbares Befestigungselement zur kraftschlüssigen Befestigung des Aktuators am Gehäuseelement abstützt.
Das orthogonal einbringbare Befestigungselement ermöglicht eine einfache und montagefreundliche Befestigung des Aktuators, wobei durch die kraftschlüssige Befestigung auch eine Demontage in einfacher Weise im Servicefall erfolgen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind jeweils zwei diametral gegenüberliegende Abstützflächen und Gegenstützflächen vorgesehen.
Vorzugsweise ist ein Durchmesser des Aktuators im Bereich der Abstützflächen kleiner vorgesehen als ein Abstand zwischen Innenkanten der Gegenstützflächen. Der Aktuator kann hierdurch nahezu beliebig und in einfacher Weise in das Gehäuseelement eingesetzt werden. Eine gerichtete Montagebewegung ist nicht erforderlich. Erst wenn das Befestigungselement montiert ist, ist der Aktuator im Gehäuseelement positioniert und festgelegt.
Eine einfache Montage wird dadurch erreicht, dass gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Befestigungselement als u-förmige Halteklammer vorgesehen ist, deren Schenkel sich jeweils an einer Abstützfläche des Aktuatorgehäuses und einer Gegenstützfläche des Gehäuseelementes in axialer Richtung abstützen.
Die Abstützflächen können an einem Flansch des Aktuatorgehäuses oder an einem auf dem Aktuatorgehäuse positionierten Zwischenelement ausgebildet sein. Ein Zwischenelement hat den Vorteil, dass ein vorhandenes Aktuatordesign für die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist das Befestigungselement als federndes Blechbauteil ausgebildet. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen werden, dass das Befestigungselement massiv aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist das Befestigungselement verliergesichert an dem Gehäuseelement oder an dem Aktuatorgehäuse festlegbar. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass zur Verliersicherung das Befestigungselement ein erstes Formschlusselement und das Gehäuseelement ein zweites, mit dem ersten Formschlusselement zusammenwirkendes Formschlusselement aufweist.
Das erste Formschlusselement kann vorzugsweise als Ausnehmung im Befestigungselement ausgebildet sein, welche mit einem Rast- oder Verriegelungselement als zweites Formschlusselement zusammenwirkt.
Das Gehäuseelement kann als Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine oder als ein an der Zylinderkopfhaube festgelegter Adapter ausgebildet sein.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:

1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellvorrichtung in einer ersten räumlichen Darstellung;
2 eine Draufsicht auf den Ausschnitt der Nockenwellenverstellvorrichtung gemäß 1;
3 einen Schnitt F-F durch den Ausschnitt der Nockenwellenverstellvorrichtung gemäß 1;
4 einen Schnitt G-G durch den Ausschnitt der Nockenwellenverstellvorrichtung gemäß 1 und
5 den Ausschnitt der erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellvorrichtung gemäß 1 in einer zweiten räumlichen Darstellung.

Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellvorrichtung 1 zur Veränderung der relativen Winkellage einer nicht gezeigten Nockenwelle gegenüber einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in einer räumlichen Darstellung. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 weist einen Aktuator 2 mit einem Aktuatorgehäuse 3 zur Betätigung eines nicht gezeigten hydraulischen Ventils eines nicht dargestellten Nockenwellenverstellers auf.
Der Aktuator 2 umfasst dabei in der Regel ein Polrohr, das innerhalb einer zylinderförmig ausgebildeten, ein Magnetfeld erzeugenden Spule angeordnet ist, sowie das Aktuatorgehäuse 3, welches den Aktuator 2 umschließt und vorzugsweise in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt ist, so dass es in kostengünstiger Weise möglich ist, das Aktuatorgehäuse 3 zu fertigen und gleichzeitig verschiedenen Komponenten eines Poljochs beim Spritzgussverfahren einzulegen, die den geschlossenen Magnetfluss gewährleisten.
Ein mit dem hydraulischen Ventil zusammenwirkender Betätigungsstößel 4 ist an einem Anker angeordnet, welcher innerhalb eines Ankerraums im Aktuator 2 verschiebbar ausgeführt ist.
Der Aktuator 2 bzw. dessen Aktuatorgehäuse 3 ist mittels Befestigungsmitteln an einem Gehäuseelement 5 in einer Montageposition festlegbar, welches in der Regel als Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Möglich ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch, dass das Gehäuseelement als ein an der Zylinderkopfhaube festgelegter Adapter ausgebildet ist.
Die Befestigungsmittel umfassen jeweils zwei diametral gegenüberliegende Abstützflächen 7 am Aktuatorgehäuse 3 und zwei diametral gegenüberliegende Gegenstützflächen 8 am Gehäuseelement 5. An diesen insbesondere aus 4 ersichtlichen Flächen 7, 8 kann sich ein orthogonal zur Achse L des Aktuators 2 einbringbares Befestigungselement 6 zur kraftschlüssigen Befestigung des Aktuators 2 am Gehäuseelement 5 abstützen.
Das Befestigungselement 6 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als u-förmige Halteklammer vorgesehen, deren Schenkel 9 sich jeweils an einer Abstützfläche 7 des Aktuatorgehäuses 3 und einer Gegenstützfläche 8 des Gehäuseelementes 5 in axialer Richtung abstützen.
Die Abstützflächen 7 können an einem Flansch des Aktuatorgehäuses 3 oder wie dargestellt an einem auf dem Aktuatorgehäuse 3 positionierten Zwischenelement 10 ausgebildet sein. Das Zwischenelement 10 hat den Vorteil, dass ein vorhandenes Aktuatordesign für die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung eingesetzt werden kann.
Die Gegenstützflächen 8 sind an aus dem Gehäuseelement 5 hervorstehenden Befestigungslaschen 11 ausgebildet.
Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, ist ein Durchmesser D des Aktuators 2 im Bereich der Abstützflächen 7 kleiner vorgesehen als ein Abstand x zwischen Innenkanten 12 der Gegenstützflächen 8. Der Aktuator 2 kann hierdurch nahezu beliebig und in einfacher Weise in das Gehäuseelement 5 eingesetzt werden. Eine gerichtete Montagebewegung ist nicht erforderlich. Erst wenn das Befestigungselement 6 montiert ist, ist der Aktuator 2 im Gehäuseelement 5 positioniert und festgelegt.
Das Befestigungselement 6 kann als federndes Blechbauteil ausgebildet sein. Alternativ kann es jedoch massiv aus Metall oder Kunststoff vorgesehen sein.
Weiter ist das Befestigungselement 6 verliergesichert an dem Gehäuseelement 5 oder an dem Aktuatorgehäuse 3 bzw. dem Zwischenelement 10 festlegbar. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass zur Verliersicherung das Befestigungselement 6 ein erstes Formschlusselement und das Gehäuseelement 5 oder das Aktuatorgehäuse 3 bzw. das Zwischenelement ein zweites, mit dem ersten Formschlusselement zusammenwirkendes Formschlusselement aufweist.
Das erste Formschlusselement kann wie gezeigt beispielsweise als Ausnehmung oder Bohrung 13 im Befestigungselement 6 ausgebildet sein, welche mit einem nicht gezeigten Rast- oder Verriegelungselement als zweites Formschlusselement zusammenwirkt.
Die beschriebene Nockenwellenverstellvorrichtung ermöglicht eine einfache und montagefreundliche Befestigung des Aktuators 2, wobei durch die kraftschlüssige Befestigung auch eine Demontage in einfacher Weise im Servicefall erfolgen kann. In einem ersten Montageschritt wird der Aktuator 2 mit seinem Aktuatorgehäuse 3 und gegebenenfalls mit dem Zwischenelement 10 in das Gehäuseelement 5 eingefügt. Durch die genannte Dimensionierung der Befestigungsmittel kann dieser erste Montageschritt erfolgen, ohne dass eine gerichtete Montagebewegung notwendig ist. Im zweiten Montageschritt wird die Haltklammer 6 radial bzw. orthogonal zur Achsel L montiert, so dass deren Schenkel 9 jeweils an den Abstützflächen 7 und den Gegenstützflächen 8 kraftschlüssig anliegen. Die Halteklammer 6 wird dabei über die beschriebenen Formschlusselemente verliergesichert festgelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012003648 A1 [0002]

Claims

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung (1) einen Aktuator (2) mit einem Aktuatorgehäuse (3) zur Betätigung eines hydraulischen Ventils aufweist, wobei der Aktuator (2) mittels Befestigungsmitteln an einem Gehäuseelement (5) in einer Montageposition festlegbar ist, wobei die Befestigungsmittel wenigstens ein Befestigungselement (6) umfassen, wobei die Befestigungsmittel Abstützflächen (7) am Aktuatorgehäuse (3) und Gegenstützflächen (8) am Gehäuseelement (5) umfassen, an welchen sich ein orthogonal zur Achse des Aktuators (2) einbringbares Befestigungselement (6) zur kraftschlüssigen Befestigung des Aktuators (2) am Gehäuseelement (5) abstützt.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei diametral gegenüberliegende Abstützflächen (7) und Gegenstützflächen (8) vorgesehen sind.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (D) des Aktuators (2) im Bereich der Abstützflächen (7) kleiner vorgesehen ist als ein Abstand (x) zwischen Innenkanten (12) der Gegenstützflächen (8).
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) als u-förmige Halteklammer vorgesehen ist, deren Schenkel (9) sich jeweils an einer Abstützfläche (7) des Aktuatorgehäuses (3) und einer Gegenstützfläche (8) des Gehäuseelementes (5) in axialer Richtung abstützen.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützflächen (7) an einem Flansch des Aktuatorgehäuses (3) oder an einem auf dem Aktuatorgehäuse (3) positionierten Zwischenelement (10) ausgebildet sind.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) als federndes Blechbauteil ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) massiv aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) verliergesichert an dem Gehäuseelement (5) oder an dem Aktuatorgehäuse (3) festlegbar ist.
Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verliersicherung das Befestigungselement (6) ein erstes Formschlusselement und das Gehäuseelement (5) ein zweites, mit dem ersten Formschlusselement zusammenwirkendes Formschlusselement aufweist.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Formschlusselement als Ausnehmung (13) im Befestigungselement (6) ausgebildet ist, welche mit einem Rast- oder Verriegelungselement als zweites Formschlusselement zusammenwirkt.
Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (5) als Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine oder als ein an der Zylinderkopfhaube festgelegter Adapter ausgebildet ist.