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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Hydraulische Nockenwellenversteller werden bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um die Ventilsteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile des Verbrennungsmotors an einen Lastzustand des Verbrennungsmotors anzupassen und somit die Effizienz des Verbrennungsmotors zu steigern. Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Nockenwellenversteller bekannt, welche nach dem Flügelzellenprinzip arbeiten. Hydraulische Nockenwellenversteller weisen im Allgemeinen in ihrem Grundaufbau einen von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine antreibbaren Stator und einen drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbaren Rotor auf. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringraum vorgesehen, welcher durch drehfest mit dem Stator verbundene, radial nach innen ragende Vorsprünge in eine Mehrzahl von Arbeitskammern unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen abstehenden Flügel in zwei Druckkammern unterteilt sind. Je nach der Beaufschlagung der Druckkammern mit einem Druckmittel wird der Rotor gegenüber dem Stator und damit auch die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in Richtung „früh“ oder „spät“ verstellt. Durch eine entsprechende hydraulische Druckbeaufschlagung der Druckkammern kann die Lage des Rotors relativ zum Stator verändert und somit die Steuerzeiten der Ventile des Verbrennungsmotors angepasst werden.
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Aus der
DE 10 2012 201 558 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem Volumenspeicher bekannt, aus dem die Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers im Falle eines Unterdruckes mit Hydrauliköl versorgt werden. Dabei ist an dem Volumenspeicher ein Ausgang vorgesehen, welcher in Richtung der Rotationsachse des Stators und des Rotors gerichtet ist. Dadurch kann das Hydrauliköl aus dem Volumenspeicher wieder ablaufen, wenn der Volumenspeicher gefüllt ist. Somit wird verhindert, dass sich Druck im Volumenspeicher aufbaut.
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Aus der
DE 10 2012 201 551 A1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit einem Volumenspeicher bekannt, wobei der Volumenspeicher mit Druckmittel befüllt wird, welcher direkt von einem Druckanschluss des hydraulischen Nockenwellenverstellers bereitgestellt wird. Dabei ist an einem Zentralventil des hydraulischen Nockenwellenverstellers eine Öffnung vorgesehen, durch die zumindest eine Teilmenge des Druckmittels aus der Druckmittelzufuhr in den Volumenspeicher geleitet wird.
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Die
DE 10 2013 212 935 A1 offenbart einen hydraulischen Nockenwellenversteller, bei dem ein Dichtring zwischen einem Magneten zur Betätigung eines Zentralventils des hydraulischen Nockenwellenverstellers und einer Auffangglocke angeordnet ist. Dabei ist zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller und dem Verstellaktuator ein über das Zentralventil des hydraulischen Nockenwellenverstellers befüllbarer Druckmittelverteilungsraum ausgebildet, welcher über eine Dichtung zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Verstellaktuator zur Umgebung hin abgedichtet ist, wobei die Dichtung zwischen einem Deckel des Stators des hydraulischen Nockenwellenverstellers und einem Gehäuse des Verstellaktuators eingespannt ist. Nachteilig an einer solchen Lösung ist jedoch, dass die Dichtung zusätzliche Reibung verursacht, wodurch das Verstellen des hydraulischen Nockenwellenverstellers erschwert wird und zudem über die Lebenszeit des hydraulischen Nockenwellenverstellers ein Verschleiß eintreten kann, welcher zu Undichtigkeiten an dem hydraulischen Nockenwellenversteller führen kann, wodurch die Funktionalität und insbesondere die Verstellgeschwindigkeit eingeschränkt sein kann.
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Die
DE 10 2016 204 779 A1 zeigt ein Nockenwellenverstellsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einem hydraulischen Nockenwellenversteller aufweisend einen Stator, einen in dem Stator verdrehbar gelagerten 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, 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, wobei an einer dem Nockenwellenversteller zugewandten Seite des Aktors ein Hydraulikmittelleitabschnitt angeordnet ist, welcher Hydraulikmittelleitabschnitt so ausgebildet ist, dass er einen in einem Betriebszustand aus dem Ventil zur Umgebung des Nockenwellenverstellers austretenden Hydraulikmittelstrom zurück in den Nockenwellenversteller hinein lenkt.
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Die
DE 10 2016 216 363 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem Stator, einem am Stator drehbar angeordneten Rotor, die zusammenwirkend mit Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern bilden, mit einem Steuerventil, das das Druckmittel in den Arbeitskammern überwacht, mit einem Zentralgehäuse, das zumindest Arbeitskammeranschlüsse aufweist und mit einem beweglich geführten, von einer maschinenfesten Betätigungseinheit aktivierbaren Steuerkolben versehen ist, der einen Druckmittelzufluss, die Arbeitskammeranschlüsse und einen Tankanschluss beherrscht, und mit zumindest einem Volumenspeicher im Nockenwellenversteller, wobei der Tankanschluss am dem der Betätigungseinheit benachbarten Ende des Steuerkolbens mündet, dass der Volumenspeicher der Betätigungseinheit benachbart angeordnet und zumindest teilweise von einem Deckel umschlossen ist, dass der Deckel eine zentrale Öffnung aufweist und dass im Zentralgehäuse ein Zylindermantel eingebaut ist, der die Mündung des Tankanschluss umschließt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem Ölspeicher derart weiterzubilden, dass aus dem Zentralventil austretendes Öl aufgefangen und dem Ölkreislauf des hydraulischen Nockenwellenverstellers zugeführt wird, wobei die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden und insbesondere die Reibung minimiert werden sollen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einem Stator und einem beweglich zu dem Stator entlang einer gemeinsamen Mittelachse konzentrisch angeordneten Rotor, sowie mit einem Zentralventil, über welches die Ölversorgung der Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers gesteuert wird, sowie mit einem Aktuator, über welchen die Position des Zentralventils gegenüber dem Rotor veränderbar ist, sowie mit einer Ölauffangglocke zum Auffangen des aus dem Zentralventil austretenden Hydrauliköls, wobei an dem Zentralventil und/oder an dem Aktuator ein Überstand ausgebildet ist, welcher verhindert, dass in axialer Richtung aus dem Stator oder einem mit dem Stator verbundenen Deckel austretendes Hydrauliköl in radialer Richtung in die Umgebung abgegeben wird, wobei der Überstand dieses Hydrauliköl auffängt und in die Ölauffangglocke leitet. Unter der Umgebung ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Ölkreislauf des hydraulischen Nockenwellenverstellers, insbesondere der Motorölkreislauf, zu verstehen. Dadurch muss eine Pumpe zur Ölversorgung des hydraulischen Nockenwellenverstellers weniger Hydrauliköl fördern, wodurch die Effizienz verbessert werden kann. Dabei sind keine zusätzlichen schleifenden Dichtungen notwendig, welche die Reibung erhöhen und somit höhere Verstellkräfte und Verstellmomente erfordern. Zudem führt die vorgeschlagene kontaktlose Abdichtung dazu, dass die Ölzufuhr zu der Ölauffangglocke verschleißfrei ist. Dabei soll der Überstand möglichst scharfkantig ausgeführt werden, damit das Öl von der zylindrischen Oberfläche an der scharfen Kante möglichst vollständig in die Ölauffangglocke strömt und nicht entlang des Überstandes kriecht. Der Überstand ist vorzugsweise an einem metallischen Bauteil des hydraulischen Nockenwellenverstellers ausgebildet, kann aber alternativ auch als separates Bauteil ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an dem Überstand mindestens eine Ölfangrille ausgebildet ist. Dadurch kann ein Kriechstrom von in axialer Richtung austretendem Hydrauliköl weiter reduziert werden und die Menge des Hydrauliköls, welches über die Ölauffangglocke zurückgeführt wird, weiter vergrößert werden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen hydraulischen Nockenwellenverstellers möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass an der Ölauffangglocke ein Bord ausgebildet ist, welcher sich von einer Trichterform der Ölauffangglocke im Wesentlichen radial in Richtung des Überstandes erstreckt. Durch den Bord kann ein Spalt zwischen der Ölauffangglocke und dem Überstand verkleinert werden, wodurch die Gefahr minimiert wird, dass Hydrauliköl in die Umgebung abgegeben wird. Somit kann ein größerer Anteil des aus dem Stator, insbesondere aus einem Spalt zwischen dem Deckel und einem Zentralventilgehäuse des Zentralventils, in axialer Richtung austretenden Hydrauliköls aufgefangen werden.
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In einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Überstand an einem Gehäuse des Aktuators zur Betätigung des Zentralventils ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung über eine dem Stator zugewandte Stirnseite des Aktuators hinaussteht. Dadurch kann der Überstand auf einfache Art und Weise in ein bestehendes Bauteil integriert werden, wodurch die übrigen Bauteile des hydraulischen Nockenwellenverstellers unverändert bleiben können. Dadurch kann die vorgeschlagene Lösung kostengünstig umgesetzt werden.
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Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Überstand an einem Führungselement des Aktuators ausgebildet ist, in welchem ein Betätigungselement zur Verschiebung des Zentralventils geführt ist. Dabei kann das axial aus dem Deckel des Stators austretende Hydrauliköl ebenfalls aufgefangen werden, sodass das austretende Hydrauliköl wieder der Ölauffangglocke und somit dem Volumenspeicher des hydraulischen Nockenwellenverstellers zugeführt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des hydraulischen Nockenwellenverstellers ist vorgesehen, dass das Zentralventil in axialer Richtung über eine dem Aktuator zugewandte Stirnseite des Stators oder eines mit dem Stator verbundenen Deckels vorsteht. Alternativ oder zusätzlich kann ein entsprechender Überstand auch an dem Zentralventil, insbesondere an einem Gehäuse des Zentralventils ausgebildet sein, um einen Austritt des Hydrauliköls in die Umgebung zu begrenzen.
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Bevorzugt ist dabei, wenn der Überstand an einem Bauteil des Aktuators mit dem Überstand an dem Zentralventil eine Labyrinthdichtung ausbildet. Durch mehrere, ineinander eingreifende Überstände wird eine Labyrinthdichtung ausgebildet, welche einen Großteil des axial aus dem Stator oder Deckel des Stators austretenden Hydrauliköls auffängt. Dadurch kann der Hydrauliköl-Umsatz des hydraulischen Nockenwellenverstellers weiter reduziert werden, wodurch die Effizienz des Verbrennungsmotors weiter gesteigert werden kann.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Labyrinthdichtung in die Ölauffangglocke des hydraulischen Nockenwellenverstellers mündet. Dadurch kann das Hydrauliköl auf einfache Art und Weise wieder dem Speichervolumen des hydraulischen Nockenwellenverstellers zugeführt werden, wodurch das aufgefangene Hydrauliköl gezielt in die Bereiche geleitet wird, welche zur Verstellung des hydraulischen Nockenwellenverstellers wirksam sind.
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Bevorzugt ist dabei, wenn die Ölfangrille an einer der Mittelachse abgewandten Mantelfläche des Zentralventils oder des Bauteils des Aktuators mit dem Überstand ausgebildet ist. Die der Mittelachse abgewandte Mantelfläche liegt stromabwärts der Labyrinthdichtung, sodass hier nur eine vergleichsweise geringe Menge an Hydrauliköl aufzufangen ist, welches trotz der Labyrinthdichtung nicht der Ölauffangglocke zugeführt wird. Durch die Ölfangrille wird der Ölfluss in axialer Richtung gehemmt und verlangsamt, sodass die Rotation zu einem verstärkten Abspritzen des Hydrauliköls in radialer Richtung in die Ölauffangglocke führt. Dadurch kann die Menge des zurückgeführten Hydrauliköls weiter erhöht werden.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Ölfangrille spiralförmig verläuft, wobei das in der Ölfangrille aufgefangene Öl in Richtung der Ölauffangglocke gefördert wird. Durch eine spiralförmige Rille kann eine Förderströmung ausgebildet werden, welche das Hydrauliköl gezielt in axialer Richtung nach innen in Richtung der Ölauffangglocke fördert. Dadurch kann die Menge des austretenden Hydrauliköls weiter reduziert werden.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
- 1 einen Stator sowie einen Rotor eines hydraulischen Nockenwellenverstellers mit einem Ölspeicher;
- 2 eine Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten hydraulischen Nockenwellenverstellers, bei dem ein Zentralventil zur Ölversorgung der Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers mittels eines Magnetaktuators verschiebbar ist;
- 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer Teilschnittdarstellung;
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer Teilschnittdarstellung;
- 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer Teilschnittdarstellung;
- 6 ein erfindungsgemäßer Magnetaktuator zur Betätigung des Zentralventils eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer dreidimensionalen Darstellung;
- 7 ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller in einer dreidimensionalen Darstellung, wobei der Aktuator abgenommen ist;
- 8 ein Zentralventil eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer dreidimensionalen Darstellung.
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In 1 ist ein hydraulischer Nockenwellenversteller 1 zur Verstellung der Steuerzeiten der Ventile eines Verbrennungsmotors dargestellt. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist einen Stator 2 und einen Rotor 3 auf. Dabei sind der Rotor 3 und der Stator 2 konzentrisch um eine gemeinsame Mittelachse 11 angeordnet. Der Rotor 3 weist eine Zentralöffnung 27 auf, in welche ein Zentralventil 4 zur hydraulischen Ansteuerung von Arbeitskammern 6, 7 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 angeordnet ist. In dem Stator 2 und/oder in dem Rotor 3 sind Kanäle 37, 38 zur Zufuhr beziehungsweise zum Ableiten eines Hydrauliköls 12 in die Arbeitskammern 6, 7 ausgebildet. Zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 ist ein Ringraum 40 ausgebildet. Der Stator 2 weist in radialer Richtung nach innen ragende Stege 25 auf, welche die jeweiligen Druckräume des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 begrenzen. An dem Rotor 3 sind in radialer Richtung nach außen ragende Flügel 26 ausgebildet, welche die jeweiligen Druckräume in eine erste Arbeitskammer 6 und eine in entgegengesetzter Richtung wirksame zweite Arbeitskammer 7 unterteilen. An den Spitzen der Flügel 26 sind Dichtelemente 30 angeordnet, welche ein Überströmen des Hydrauliköls von der ersten Arbeitskammer 6 in die zweite Arbeitskammer 7 unterbinden. An dem Stator 2 ist eine Antriebsverzahnung 36 ausgebildet, mit welcher der Stator 2 über einen Zahnriemen oder eine Steuerkette mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist. An dem Rotor 3 ist ein Speichervolumen 24 ausgebildet, in welchem eine Teilmenge des Hydrauliköls 12 bevorratet werden kann. Das Speichervolumen 24 ist über einen Kanal 37 mit der Zentralöffnung 27 verbunden, sodass die Hydraulikölzufuhr zu dem Speichervolumen 24 über ein in die Zentralöffnung 27 eingesetztes Zentralventil 4 erfolgen kann. An den Flügeln 26 sind ferner Rückschlagventile 39 angeordnet, mit welchem die jeweilige Arbeitskammer 6, 7 im Falle einer Unterversorgung mit Hydrauliköl 12 und einem daraus resultierenden Unterdruck aus dem Speichervolumen 24 mit Hydrauliköl 12 versorgt werden kann.
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In 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter hydraulischer Nockenwellenversteller 1 mit einem Stator 2 und einem Rotor 3 gezeigt. Der Rotor 3 ist im Stator 2 drehbar um eine gemeinsame Mittelachse 11 gelagert und kann durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern 6, 7 gegenüber dem Stator 2 verdreht werden. An dem Stator 2 ist eine Antriebsverzahnung 36 ausgebildet, über welche der hydraulische Nockenwellenversteller 1 angetrieben wird und synchron mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht. Der Rotor 3 weist ein Speichervolumen 24 auf. Die Hydraulikölzufuhr des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 erfolgt über ein in axialer Richtung durch einen Aktuator 5 verschiebbares Zentralventil 4. Der Rotor 3 ist mit einer Nockenwelle 31 verbunden, wobei durch eine Verdrehung des Rotors 3 relativ zum Stator 2 die Öffnungszeiten der Ventile des Verbrennungsmotors angepasst werden können. Das Zentralventil 4 weist einen Ventilkörper 41 auf, an welchem mehrere Versorgungskanäle 37, 38 zur Versorgung der unterschiedlichen Arbeitskammern 6, 7 ausgebildet sind. Das Zentralventil 4 ist über eine Ventilfeder 33 und eine Ventilkugel 34 in der Zentralöffnung 27 des Rotors 3 verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebung durch ein Betätigungselement 18 des Aktuators 5 erfolgt. An der Nockenwelle 31 und an dem Zentralventil 4 sind ferner Zulaufbohrungen 32, 35 ausgebildet, über welche eine Versorgung des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 mit Hydrauliköl 12 durch eine Druckmittelpumpe P aus einem Tank T erfolgt.
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In 3 ist ein erfindungsgemäßer hydraulischer Nockenwellenversteller 1 dargestellt. Der hydraulische Nockenwellenversteller 1 weist in seinem Stator 2 oder seinem Rotor 3 ein Speichervolumen 24 auf, aus welchem die Arbeitskammern 6, 7 bei einer Unterversorgung durch die Druckmittelpumpe P zusätzlich mit Hydrauliköl 12 versorgt werden, um ein Eindringen von Luft in die Arbeitskammern 6, 7 zu unterbinden. Der Stator 2 ist an seiner dem Aktuator 5 zugewandten Stirnseite 19 durch einen Deckel 10 teilweise verschlossen. An dem Deckel 10 ist eine Ölauffangglocke 8 ausgebildet, welche aus dem Deckel in axialer Richtung entlang der Mittelachse 11 austretendes Hydrauliköl 12 auffängt und dem Speichervolumen 24 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 zuführt. Der Aktuator 5 umfasst ein Gehäuse 15, ein Führungselement 17 und ein Betätigungselement 18. An dem Führungselement 17 ist ein in axialer Richtung über eine dem Stator 2 zugewandte Stirnseite 16 des Aktuators 5 vorstehender Überstand 9 ausgebildet, welcher in radialer Richtung einen Überstand 23 des Zentralventils 4 über die Stirnseite 19 des Stators 2 ummantelt, sodass zwischen dem Überstand 23 des Zentralventils 4 und dem Überstand an dem Führungselement 17 des Aktuators 5 eine Labyrinthdichtung 20 ausgebildet ist. An einer radial äußeren Mantelfläche 22 des Führungselements 17 sind Ölfangrillen 21 ausgebildet, um Hydrauliköl 12, welches durch die Labyrinthdichtung 20 in Richtung der Ölauffangglocke 8 zurückgeführt wurde, aufzufangen. Die Ölauffangrillen 21 sind dabei in einem dem Deckel 10 zugewandten Endabschnitt des Überstands 9 ausgebildet, sodass in der Ölfangrille 21 aufgenommenes Hydrauliköl 12 durch die Fliehkraft bei der Rotation des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 in die Ölauffangglocke 8 spritzt. Die Ölauffangrille 21 ist dabei vorzugsweise als halboffene, umlaufende Rille, Nut oder auch als eine radiale umlaufende Erhebung an dem Überstand 8 des Führungselements 17 des Aktuators 5 ausgebildet. Die Ölauffangrille 21 sollte dabei möglichst scharfkantig ausgeführt werden, damit das Hydrauliköl 12 von der im Wesentlichen zylindrischen Oberfläche an der scharfen Kante möglichst vollständig in radialer Richtung in die Ölauffangglocke 8 abgeschüttelt wird. Die Ölauffangrille 21 kann spanlos, z.B. durch Umformen oder durch eine spanende Bearbeitung in das Führungselement 17 eingebracht werden. Ist das Führungselement 17 in einem Urformprozess, beispielsweise durch Sintern, Gießen oder in einem Spritzgussprozess hergestellt, so kann die Ölauffangrille auch schon in diesem Urformprozess in das Führungselement 17 eingebracht werden.
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In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 3 ausgeführt, ist der Überstand 9 in diesem Ausführungsbeispiel jedoch nicht an dem Führungselement 17 des Aktuators, sondern an dem Gehäuse 15 des Aktuators 5 ausgebildet. Ferner sind die Ölauffangrillen 21 an dem Überstand 9 des Gehäuses 15 ausgebildet.
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In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 dargestellt. Bei im Wesentlichem gleichem Aufbau wie zu 4 ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsvariante zusätzlich an der Ölauffangglocke 8 ein Bord 13 ausgebildet, welche einen konischen Trichter 14 der Ölauffangglocke 8 in radialer Richtung verlängert und somit einen Spalt zwischen der Ölauffangglocke 8 und dem Überstand 9 an dem Gehäuse 15 verringert. Dabei ist der Bord 13 vorzugsweise senkrecht zur Mittelachse 11 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 ausgeführt. Alternativ kann der Bord 13 auch mit einer geringen Schräge von maximal 10° nach innen geneigt, d.h. in Richtung des Deckels 10, ausgeführt werden. Der Bord 13 kann im gleichen Herstellungsprozess wie die Ölauffangglocke 8 ausgeprägt und somit kostenneutral hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Ölauffangglocke 8 mit dem Bord 13 aus einem Stahl, aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder aus einem Polymer hergestellt. Je nach Werkstoff wird ein entsprechendes Fertigungsverfahren vorgeschlagen, wobei sich bei einer metallischen Ölauffangglocke insbesondere ein Tiefziehprozess und bei einer Ölauffangglocke auf einem Polymer ein Spitzgussverfahren anbieten, um eine möglichst kostengünstige Ausführung der Ölauffangglocke zu erreichen.
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In 6 ist ein Aktuator 5, insbesondere ein Magnetaktuator, zur Betätigung des Zentralventils 4 eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. An dem Gehäuse 15 des Aktuators 5 ist ein Befestigungsflansch 29 ausgebildet. Der Überstand 9 weist an seiner radial äußeren Mantelfläche 22 mehrere Ölfangrillen 21 auf, in denen das durch die Labyrinthdichtung durchgetretene Hydrauliköl 12 nochmals abgebremst und aufgefangen wird. Somit wird eine radiale Abgabe des Hydrauliköls 12 an die Ölauffangglocke 8 erleichtert.
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In 7 ist der erfindungsgemäße hydraulische Nockenwellenversteller 1 ohne den dazugehörigen Aktuator 5 dargestellt. Dabei ist die dem Aktuator 5 zugewandte Stirnseite 19 des Stators 2 durch einen Deckel 10 teilweise verschlossen. Der Deckel 10 weist eine Öffnung 28 auf, durch welche das Betätigungselement 18 des Aktuators 5 auf das Zentralventil 4 einwirken und dieses entlang der Mittelachse 11 verschieben kann. Das durch die Öffnung 28 austretende Hydrauliköl wird durch den Überstand 9 des Aktuators 5 aufgefangen und durch einen Spalt der Labyrinthdichtung 20 der Ölauffangglocke 8 zugeführt.
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Das Zentralventil 4 ist in 8 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Das Zentralventil 4 weist einen Ventilkörper 41 auf. In dem Ventilkörper 41 sind Versorgungskanäle 37, 38 zur Hydraulikölversorgung der Arbeitskammern 6, 7 des hydraulischen Nockenwellenverstellers 1 ausgebildet. An dem Zentralventil 4 kann eine weitere Ölfangrille 21 ausgebildet sein, um das Hydrauliköl 12 aufzusammeln und gezielt an die Ölauffangglocke 8 oder an eine innere Mantelfläche eines vom Aktuator ausgebildeten Überstandes 9 abzugeben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nockenwellenversteller
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Zentralventil
- 5
- Aktuator
- 6
- Erste Arbeitskammer
- 7
- Zweite Arbeitskammer
- 8
- Ölauffangglocke
- 9
- Überstand (am Aktuator)
- 10
- Deckel
- 11
- Mittelachse
- 12
- Hydrauliköl
- 13
- Bord
- 14
- Trichterform
- 15
- Gehäuse
- 16
- Stirnseite (des Aktuators)
- 17
- Führungselement
- 18
- Betätigungselement
- 19
- Stirnseite (des Stators)
- 20
- Labyrinthdichtung
- 21
- Ölfangrille
- 22
- Mantelfläche
- 23
- Überstand (am Zentralventil)
- 24
- Speichervolumen
- 25
- Steg
- 26
- Flügel
- 27
- Zentralöffnung
- 28
- Öffnung im Deckel
- 29
- Befestigungsflansch
- 30
- Dichtelement
- 31
- Nockenwelle
- 32
- Zulauf
- 33
- Ventilfeder
- 34
- Ventilkugel
- 35
- Zulauf
- 36
- Antriebsverzahnung
- 37
- Versorgungskanal
- 38
- Versorgungskanal
- 39
- Rückschlagventil
- 40
- Ringraum
- 41
- Ventilkörper
- 42
- Verzahnung
