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Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller vom Flügelzellentyp für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Stator, welcher mittels einer Kurbelwelle antreibbar ausgebildet ist und mehrere Flügelzellen aufweist, und einem Rotor, welcher relativ zu dem Stator drehbar ausgebildet ist und mehrere Flügel aufweist.
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Solche Nockenwellenversteller werden in Ventiltrieben von Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle optimal und variabel einstellen zu können. Im Stand der Technik sind derartige Nockenwellenversteller hinlänglich bekannt. Dabei sind die Nockenwellenversteller grundsätzlich so ausgebildet, dass mittels einer bestimmten Druckübersetzung bzw. Öldruckkraft der Rotor um einen bestimmten maximalen Phasenwinkel verstellbar ist. Somit ist jeder Nockenwellenversteller nur für einen vorbestimmten Einsatzzweck verwendbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen eingangs genannten Nockenwellenversteller baulich und funktional zu verbessern, sowie in seiner Einsetzbarkeit flexibler zu gestalten.
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Die Aufgabe wird durch einen Nockenwellenversteller vom Flügelzellentyp für eine Verbrennungskraftmaschine gelöst. Dabei umfasst der Nockenwellenversteller einen Stator, welcher mittels einer Kurbelwelle antreibbar ausgebildet ist und mehrere Flügelzellen aufweist, und einen Rotor, welcher relativ zu dem Stator drehbar ausgebildet ist und mehrere Flügel aufweist. Dabei ist jeweils ein Flügel einer Flügelzelle des Stators zugeordnet, wobei mittels der Flügel die Flügelzellen jeweils in einer erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer unterteilbar sind. Zudem bildet mindestens ein Flügel mit dem Stator in radialer Richtung einen Zwischenraum zum Fluidaustausch zwischen den Druckkammern, wobei der Zwischenraum mittels mindestens eines Kompensationselements derart verschließbar ausgebildet ist, sodass zwischen den Druckkammern eine Druckdifferenz erzeugbar ist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und nebengeordneten Ansprüchen angegeben.
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Der verbesserte Nockenwellenversteller bringt den Vorteil mit sich, dass durch das Anordnen eines Kompensationselements zwischen Flügel und Stator Einfluss auf das Druckverhältnis zwischen den beiden Druckkammern innerhalb einer Flügelzelle genommen werden kann. Beispielsweise kann das Kompensationselement vollständig entfernt werden. Dadurch entsteht ein verhältnismäßig großer Zwischenraum zwischen Flügel und Stator, wodurch Fluid - beispielsweise Öl - den Flügel im Falle eines Phasenwechsels radial ungehindert umströmen kann. Mit anderen Worten kann in der Flügelzelle kein Druckverhältnis aufgebaut werden. In Abhängigkeit der Anzahl der ausgebildeten Zwischenräume können unterschiedlich viele Kompensationselemente eingesetzt werden, was unmittelbaren Einfluss auf das Ansprechverhalten des Nockenwellenverstellers hat. Folglich kann also mit einem standardisierten Rotor und Stator ein individuell einsetzbarer Nockenwellenversteller erzeugt werden. Der Rotor kann somit in einer kostensparenden, höheren Stückzahl produziert werden. Damit zeichnet sich der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller durch eine deutlich erhöhte Flexibilität bei gleichzeitiger Kosteneinsparung aus.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kompensationselement fest mit dem Flügel verbunden ausgebildet. Dabei ist das Kompensationselement vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung mit der radialen Außenfläche des Flügels verbunden. Ebenso ist eine rein formschlüssige oder eine form- und stoffschlüssige Verbindung möglich. Eine Verbindung des Kompensationselements mit dem Flügel hat den Vorteil, dass sich das Kompensationselement beim Verstellen des Nockenwellenverstellers bzw. des Rotors mit dem Flügel mitbewegt und somit den Zwischenraum in jeder Stellung des Rotors gleichsam geschlossen hält.
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Darauf aufbauend ist das Kompensationselement bevorzugt über eine gesamte radiale Außenfläche des Flügels erstreckend angeordnet. Dadurch ist die Verbindung zwischen dem Kompensationselement und dem Flügel besonders stabil. Zudem wird der Flügel auf diese Weise zu einem vollständigen Flügel ergänzt, welcher dieselben Eigenschaften aufweist, als wäre er gleich bei der Herstellung des Rotors bis an die radiale Innenfläche der Flügelzelle heranreichend ausgebildet worden.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft weisen der Flügel und das mit dem Flügel verbundene Kompensationselement aneinander angelegte Flächen mit Konturen auf, wobei mittels der Konturen ein Formschluss zwischen dem Flügel und dem Kompensationselement gebildet ist. Vorzugsweise weist dabei die Kontur der Fläche des Flügels mindestens eine Vertiefung und die Kontur der Fläche des Kompensationselements mindestens eine Erhebung auf, wobei die Erhebung passgenau zu der Vertiefung ausgebildet ist. Mittels der Konturen und des daraus resultierenden Formschlusses wird ein fester und sicherer Sitz des Kompensationselements auf dem Flügel gewährleistet und ein Verrutschen desselben vermieden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Kompensationselement fest mit dem Stator verbunden ausgebildet. Dabei ist das Kompensationselement vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung mit der radialen Innenfläche der entsprechenden Flügelzelle des Stators verbunden. Eine Verbindung des Kompensationselements mit dem Stator hat den Vorteil, dass das Kompensationselement beim Verstellen des Rotors keine Bewegung innerhalb der Flügelzelle vollziehen muss und daher weniger stark beansprucht wird.
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Darauf aufbauend ist das Kompensationselement bevorzugt entlang der gesamten radialen Innenfläche der Flügelzelle angeordnet. Dadurch ist die Verbindung zwischen dem Kompensationselement und der Flügelzelle besonders stabil. Da die Flügelzelle entlang ihrer radialen Innenfläche gekrümmt ausgebildet ist, kann das hier ausgebildete Kompensationselement in der Flügelzelle mittels eines Klemmeffekts in seiner Position gehalten werden. Die Anordnung des Kompensationselements und dessen feste Verbindung mit der radialen Innenfläche der Flügelzelle ist also auch ohne Hilfsmittel, wie beispielsweise einer Verschweißung, gewährleistet. Dabei ist das Kompensationselement vorzugsweise aus einem formfesten Material gefertigt, um den Klemmeffekt und somit eine stabile Anordnung des Kompensationselements an der radialen Innenfläche des Stators noch besser abzusichern.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kompensationselement urgeformt beispielsweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Thermoplast, hergestellt. Das Kompensationselement lässt sich aus Kunststoff besonders einfach und kostengünstig fertigen. Insbesondere ein Thermoplast ist mittels Spitzgießens schnell und einfach herstellbar. Außerdem weist ein Thermoplast eine hohe Formfestigkeit auf, ist verschleißresistent und zudem verschweißbar. Da Thermoplaste sämtliche Materialanforderungen an das Kompensationselement erfüllen, sind sie für deren Herstellung besonders gut geeignet.
Als weitere bevorzugte Ausführungsform ist die Ausbildung des Kompensationselements als kalibriertes Sinterteil, welches ebenfalls die notwendigen Materialanforderungen erfüllt und besonders kostengünstig ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Zwischenraum mit einem zusätzlichen Kompensationselement verschließbar ausgebildet. Dabei sind vorzugsweise ein Kompensationselement fest mit dem Flügel, und das zusätzliche Kompensationselement fest mit dem Stator verbunden ausgebildet. Der technische Vorteil besteht beispielsweise darin, dass sich ein Kompensationselement beim Verstellen des Nockenwellenverstellers bzw. des Rotors mit dem Flügel mitbewegt, und ein Kompensationselement ortsfest in der Flügelzelle bzw. an deren radialer Innenfläche fixiert bleibt. Es handelt sich hier also um eine Kombination zweier zuvor ausgeführter Ausführungsbeispiele des Kompensationselements. Diese Kombination ermöglicht eine besonders hohe Flexibilität bei der Gestaltung des Nockenwellenverstellers.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Flügelzellen in radialer Richtung eine unterschiedliche Länge auf. Folglich können die Zwischenräume in radialer Richtung zwischen Flügel und Stator - bei jeweils gleich großer radialer Erstreckung der Flügel - unterschiedliche Ausdehnungen haben. Die Ausdehnung kann jeweils mittels oben beschriebener Kompensationselemente, welche an der jeweiligen radialen Innenfläche anzuordnen sind, verkleinert werden. Die Gestaltung des Nockenwellenverstellers wird durch diese Ausführungsform noch flexibler.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Flügel in radialer Richtung eine unterschiedliche Länge auf. Folglich können die Zwischenräume in radialer Richtung zwischen Flügel und Stator - bei jeweils gleich großer radialer Erstreckung der Flügelzellen - unterschiedliche Ausdehnungen haben. Auch diese Zwischenräume können jeweils, mittels der oben beschriebenen Kompensationselemente, welche an der jeweiligen radialen Außenfläche anzuordnen sind, verschlossen oder zumindest reduziert werden. Die Gestaltung des Nockenwellenverstellers wird auch durch diese Ausführungsform noch flexibler.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft weist jeder Flügel des Rotors zwei in radiale Richtung verlaufende Flügelschenkel auf, wobei ein Abschnitt des Kompensationselements entlang zumindest eines Flügelschenkels ausgebildet ist. Dabei ist der Abschnitt des Kompensationselements derart ausgebildet, dass ein Drehwinkelbereich des Rotors eingeschränkt ist. Dadurch wird die Flexibilität des Nockenwellenverstellers zusätzlich erhöht. Einerseits kann das Kompensationselement ein Volumen der Flügelzelle verringern, wodurch weniger Fluid bzw. Öl in die Druckkammer gepumpt werden muss, um einen Druck zu erzeugen. Andererseits kann der Drehwinkelbereich gezielt eingeschränkt werden, wodurch der Phasenbereich des Nockenwellenverstellers beeinflusst werden kann. Beispielsweise kann sich der Abschnitt über die gesamte radiale Länge des Flügelschenkels erstrecken. Alternativ kann er sich jedoch auch nur über einen Teil eines Flügelschenkels erstrecken.
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Durch das Anordnen eines Kompensationselements kann somit einerseits Einfluss auf das Druckverhältnis zwischen den beiden Druckkammern innerhalb einer Flügelzelle genommen werden. Andererseits kann durch ein an dem Kompensationselement angeformten Abschnitt der Phasenbereich des Nockenwellenverstellers gesteuert werden. Dabei erstreckt sich das Kompensationselement vorzugsweise nicht nur entlang der radialen Flächen des Flügels oder der Flügelzelle, sondern darüber hinaus zumindest teilweiseentlang mindestens einer der jeweiligen seitlichen bzw. in radialer Richtung verlaufenden Flügelschenkel.
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Beispielsweise kann ein Abschnitt mit größerer Dicke somit den Drehwinkel und somit den Phasenbereich stärker einschränken, während ein Abschnitt mit geringerer Dicke den Drehwinkel und damit den Phasenbereich geringfügig einschränken kann. Beispielsweise kann der Abschnitt des Kompensationselements vollständig entfernt werden, wodurch sich der für den konkreten Nockenwellenversteller der maximale Phasenbereich ergibt. Folglich kann mit einem standardisierten Rotor ein individuell einsetzbarer Nockenwellenversteller erzeugt werden. Der Rotor kann somit in einer kostensparenden, höheren Stückzahl produziert werden, wodurch sich der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller durch eine deutlich erhöhte Flexibilität bei gleichzeitiger Kosteneinsparung auszeichnet.
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Bei den seitlichen Flächen des Flügels handelt es sich um die bereits erwähnten Flügelschenkel. Die seitlichen Flächen der Flügelzelle sind sogenannte Zellenschenkel, an welchen der Flügel jeweils bei einer von zwei Endstellungen des Rotors anliegt. Entsprechend weist in einer weiteren Ausführungsform jede Flügelzelle des Stators zwei in radiale Richtung verlaufende Zellenschenkel auf, wobei zumindest ein Kompensationselement entlang mindestens einem Zellenschenkel angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich dabei das mit der radialen Außenfläche des Flügels verbundene Kompensationselement weiter entlang dem Flügelschenkel. Das mit der Innenfläche der Flügelzelle verbundene Kompensationselement erstreckt sich hingegen bevorzugt weiter entlang dem Zellenschenkel. Je nach Breite des Kompensationselements bzw. dessen Ausdehnung in Rotationsrichtung wird der Drehwinkel des Rotors und somit der Phasenbereich des Nockenwellenverstellers mehr oder weniger eingeschränkt. Der Drehwinkel des Rotors ist somit flexibel einstellbar.
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In einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Kompensationselemente innerhalb einer Flügelzelle angeordnet, wobei zumindest ein Kompensationselement fest mit dem Flügel, und zumindest ein anderes Kompensationselement fest mit dem Stator verbunden ausgebildet ist. Auch diese Kombination erhöht die Flexibilität bei der Gestaltung des Nockenwellenverstellers. Beispielsweise können die Kompensationselemente unmittelbar aneinander angrenzen und eine gemeinsame Gleitfläche ausbilden. Dies reduziert zusätzlich den Verschleiß des Nockenwellenverstellers.
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Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
- 6 ein Kompensationselement, und
- 7 ein weiteres Kompensationselement.
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Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 in einer ersten Ausführungsform. Der Nockenwellenversteller 1 umfasst einen Stator 2 und einen Rotor 3, wobei der Stator vier Flügelzellen 4, 5, 6, 7 und der Rotor 3 einen Rundkörper 8 mit vier Flügeln 9, 10, 11, 12 aufweist. Dabei ist in der ersten Flügelzelle 4 ein erster Flügel 9, in der zweiten Flügelzelle 5 ein zweiter Flügel 10, in der dritten Flügelzelle 6 ein dritter Flügel 11, und in der vierten Flügelzelle 7 ein vierte Flügel 12 angeordnet. Zudem weisen die Flügelzellen 4, 5, 6, 7 jeweils eine radiale Innenfläche 4a, 5a, 6a, 7a auf, welche jeweils gegenüber einer radialen Außenfläche 9a, 10a, 11a, 12a des jeweiligen Flügels 9, 10, 11, 12 angeordnet sind. Außerdem weisen die Flügelzellen 4, 5, 6, 7 jeweils einen im Uhrzeigersinn gewandten Zellenschenkel 4b, 5b, 6b, 7b und eine gegen den Uhrzeigersinn gewandten Zellenschenkel 4c, 5c, 6c, 7c auf. Die Flügel 9, 10, 11, 12 weisen dabei jeweils einen den Zellenschenkeln 4b, 5b, 6b, 7b zugewandten Flügelschenkel 9b, 10b, 11b, 12b und entsprechend jeweils einen den Zellenschenkeln 4c, 5c, 6c, 7c zugewandten Flügelschenkel 9c, 10c, 11c, 12c auf. Die radialen Außenflächen 9a, 10a, 11a, 12a umfassen zudem jeweils eine Kontur 9d, 10d, 11d, 12d in Form von zwei Vertiefungen. Zwischen der radialen Innenfläche 4a, 5a, 6a, 7a und der radialen Außenfläche 9a, 10a, 11a, 12a befindet sich jeweils ein Zwischenraum 13, 14, 15, 16.
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Sowohl die Flügelzellen 4, 5, 6, 7 als auch die Flügel 9, 10, 11, 12 sind im Übrigen in ihrer radialen Ausdehnung unterschiedlich gestaltet. So weisen beispielsweise die Flügelzelle 5 und der darin angeordnete Flügel 10 die kürzeste radiale Ausdehnung auf, auch erkennbar an der verstärkten Wandung des Rotors an der Flügelzelle 5. Dabei sind die Flügelzellen 4, 5, 6, 7 und die Flügel 9, 10, 11, 12 jedoch immer so gestaltet, dass ihre Zwischenräume 13, 14, 15, 16, zumindest hier in der ersten Ausführungsform, jeweils eine gleiche radiale Ausdehnung aufweisen.
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Die bis hier vergebenen Bezugszeichen 1 bis 16 gelten auch für die folgenden 2 bis 5 auch wenn die entsprechenden Komponenten, insbesondere die Flügel 9, 10, 11, 12, dort zum Teil andere Formen oder Positionen aufweisen. Dabei werden die aufgeführten Komponenten nur dann erneut aufgeführt, wenn dies zur Beschreibung eines Sachverhalts notwendig ist.
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In dieser ersten Ausführungsform sind die Zwischenräume 13, 14, 15, 16 jeweils mittels eines Kompensationselements 17 ausgefüllt bzw. verschlossen. Da die vier Flügelzellen 4, 5, 6, 7 und die entsprechenden Flügel 9, 10, 11, 12 hier identisch ausgebildet sind, werden die weiteren Merkmale nur anhand der ersten Flügelzelle 4 und dem ersten Flügel 9 beschrieben. Das Kompensationselement 17 ist mit der radialen Außenfläche 9a fest verbunden, wobei die Kontur 9d in eine entsprechende Kontur 17d des Kompensationselements 17 eingreift. Die Kontur 17d ist auf einer der radialen Außenfläche 9a zugewandten Fläche des Kompensationselements 17 angeordnet und in Form von zwei Erhebungen ausgebildet, wobei die Konturen 9d, 17d einen Formschluss bilden. Die Verbindung zwischen dem Flügel 9 und dem Kompensationselement 17 ist hier mittels der Konturen 9d, 17d hinreichend gegen ein Verrutschen gesichert, könnte aber in einer weiteren - hier nicht gezeigten - Ausführungsform mittels einer Verschweißung unterstützt ausgebildet sein. Ebenso ist ein eine reine stoffschlüssige Verbindung von Kompensationselement und Flügel denkbar.
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In der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform liegen der Zellenschenkel 4b und der Flügelschenkel 9b direkt aneinander an, wodurch der Winkel zwischen dem Zellenschenkel 4c und dem Flügelschenkel 9c einen maximalen Drehwinkel 18 des Rotors 3 definiert, hier in Form eines gebogenen Doppelpfeils dargestellt.
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Der hier gezeigte erfindungsgemäße Nockenwellenversteller 1 unterscheidet sich von einem gewöhnlichen Nockenwellenversteller dadurch, dass die äußeren Enden der Flügel 9, 10, 11, 12 jeweils mit einem Kompensationselement 17 bestückt wurden. Diese Kompensationselemente 17 können wahlweise an den Flügeln 9, 10, 11, 12 angeordnet oder auch weggelassen werden. Somit kann jede Flügelzelle 4, 5, 6, 7 individuell gestaltet werden, einerseits in Form zweier Druckräume 21, 22 mit einer möglichen Druckdifferenz, oder andererseits in Form zweier fluidleitend verbundener Druckräume 21, 22 ohne Druckdifferenz.
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In der 2 ist der erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Phasenlage des Rotors 3, sowie in der Anordnung der Kompensationselemente in den Flügelzellen 4 und 6. In der Flügelzelle 4 ist der Flügel 9 fest mit einem Kompensationselement 19 verbunden. Eine Kontur 19d des Kompensationselements 19 bildet auch hier wieder einen Formschluss mit der Kontur 9d des Flügels 9, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Allerdings erstreckt sich ein Abschnitt des Kompensationselements 19 in einen Bereich zwischen den Zellenschenkel 4b und den Flügelschenkel 9b. Dabei erstreckt sich der Abschnitt des Kompensationselements 19 konkret entlang dem Flügelschenkel 9b und wird mit dem Flügel 9 mitgeführt, wenn sich dieser in Richtung des Zellenschenkels 4c bewegt. Der Flügel 9 ist nun nicht mehr direkt, sondern nur noch mit dem Kompensationselement 19 an den Zellenschenkel 4b anlegbar.
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Mittels der Ausdehnung des Kompensationselements 19 in Drehrichtung im Bereich zwischen dem Zellenschenkel 4b und dem entsprechenden Flügelschenkel 9b ist ein eingeschränkter Drehwinkel 20 definiert, hier wieder in Form eines gebogenen Pfeils dargestellt. In der Flügelzelle 6 ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel kein Kompensationselement angeordnet, wodurch der Zwischenraum 15 zwischen der radialen Innenfläche 6a und der radialen Außenfläche 11a des entsprechenden Flügels 11 frei bzw. durchlässig ist. Hier kann keine Druckdifferenz aufgebaut werden, weil die Druckkammern 21, 22 über den Zwischenraum fluidleitend verbunden sind.
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Aufgrund der veränderten Phasenlage des Rotors 3 unterteilt der Flügel 9 die Flügelzelle 4 in zwei Druckkammern 21, 22. Dabei ist die erste Druckkammer 21 zwischen dem Zellenschenkel 4b und dem Flügelschenkel 9b und die zweite Druckkammer 22 zwischen dem Zellenschenkel 4c und dem Flügelschenkel 9c angeordnet. Die Druckkammern 21, 22 sind in ähnlicher Form auch in den Flügelzellen 5, 6, 7 ausgebildet, und werden auch dort gleichsam bezeichnet. So sind die beiden Druckkammern 21, 22 beispielsweise in der Flügelzelle 6 fluidleitend miteinander verbunden, da der Zwischenraum 15 durch kein Kompensationselement besetzt ist.
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Zusammenfassend kann gesagt werden, dass in dieser zweiten Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1 zusätzlich zu der Funktionalität des Nockenwellenverstellers 1 in der ersten Ausführungsform auch Phasenbereiche und Drehwinkel einstellbar sind.
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Die 3 zeigt den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 in einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in den angeordneten Kompensationselementen in den Flügelzellen 4, 5 und 7. Die Flügelzelle 6 ist hier wieder ohne Kompensationselement gestaltet, wodurch die beiden Druckkammern 21, 22 auch hier mittels des Zwischenraums 15 fluidleitend miteinander verbunden sind. In der Flügelzelle 4 ist ein Kompensationselement 23 angeordnet, welches fest mit der radialen Innenfläche 4a verbunden ist und sich vollständig über diese erstreckt. Zudem erstreckt sich ein Abschnitt des Kompensationselements 23 in die erste Druckkammer 21 hinein. Konkret erstreckt sich das Kompensationselement 23 entlang des Zellenschenkels 4b. An dem Zellenschenkel 4b verbleibt es auch dann, wenn der Flügel 9 in Richtung des Zellenschenkels 4c bewegt wird.
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Der Flügel 9 ist auch hier nicht direkt an den Zellenschenkel 4b, sondern nur an den dort angeordneten Abschnitt des Kompensationselements 23 anlegbar. Mittels der Ausdehnung bzw. der Dicke des Abschnitts des Kompensationselements 23 in Drehrichtung im Bereich zwischen dem Zellenschenkel 4b und dem entsprechenden Flügelschenkel 9b ist hier wieder der eingeschränkte Drehwinkel 20 definiert, hier ebenfalls in Form eines gebogenen Pfeils dargestellt. Der Drehwinkel 20 ist für den Rotor 3 sowohl in der zweiten als auch in der dritten Ausführungsform gleichsam definiert. Die entsprechende Ausdehnung des Kompensationselements 23 zwischen dem Zellenschenkel 4b und dem Flügelschenkel 9b entspricht der Ausdehnung des entsprechenden Kompensationselements 19 in 2.
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In den Flügelzellen 5, 7 der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1 ist jeweils ein Kompensationselement 24 angeordnet. Da die Flügelzellen 5, 7 identisch gestaltet sind, wird das Kompensationselement 24 nur anhand der Flügelzelle 5 beschrieben. Das Kompensationselement 24 ist fest mit der radialen Innenfläche 5a des Stators 2 verbunden und erstreckt sich vollständig über diese. Die Kompensationselemente 23, 24 sind jeweils in ihrer Flügelzelle 4, 5, 7 verklemmt. Dabei sind sie außerdem aus einem biegefesten Kunststoff, hier konkret aus Thermoplast, hergestellt. Die Kompensationselemente 23, 24 benötigen somit keine zusätzliche Unterstützung, wie zum Beispiel eine Verschweißung, um fest mit der jeweiligen radialen Innenfläche 4a, 5a, 7a verbunden zu sein. Die Konturen 9d, 10d, 11d, 12d sind in dieser dritten Ausführungsform funktionslos.
Die Kompensationselemente, die grundsätzlich mittels Umformen hergestellt sind, müssen jedoch nicht zwangsläufig aus einem Kunststoff hergestellt sein. Eine weitere alternative Ausführung sieht beispielsweise vor, die Kompensationselemente als kalibrierte Sinterteile auszubilden.
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Zusammenfassend kann gesagt werden, dass in dieser dritten Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1 ebenfalls die Funktionalitäten des Nockenwellenverstellers 1 in der ersten und zweiten Ausführungsform realisiert werden, dabei aber auch Kompensationselemente 23, 24 verwendbar sind, die keine zusätzlichen Verbindungshilfen, wie Verschweißung oder Konturen, benötigen.
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In der 4 ist der erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 in einer vierten Ausführungsform dargestellt. Dabei unterscheidet sich die vierte Ausführungsform insbesondere in der Gestaltung des Rotors 3, bei welchem der in der zweiten Flügelzelle 5 angeordnete zweite Flügel 10 in im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen in radialer Richtung verkürzt ausgebildet ist. Folglich ist der Zwischenraum 14 zwischen der radialen Innenfläche 5a und der radialen Außenfläche 10a größer ausgebildet. Der somit vergrößerte Zwischenraum 14 wird mittels eines Kompensationselements 25 verschlossen. Das Kompensationselement 25 ist dabei fest mit der radialen Innenfläche 5a verbunden und erstreckt sich vollständig über diese.
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Die weiteren Flügelzellen 4, 6, 7 sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau bereits in den vorhergehenden Ausführungsformen dargestellt worden. So entspricht die Flügelzelle 4 hier mit dem Kompensationselement 17 der Flügelzelle 4 in der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform. Des Weiteren entspricht die Flügelzelle 6 hier mit dem enthaltenen Kompensationselement 24 beispielsweise der in 3 dargestellten Flügelzelle 7, und die Flügelzelle 7 hier ohne Kompensationselement beispielsweise der in 3 dargestellten Flügelzelle 6. Dennoch weist der Nockenwellenversteller 1 in dieser vierten Ausführungsform neben dem verkürzt ausgebildeten Flügel 10 noch eine weitere Besonderheit auf. Es sind hier nämlich verschiedenartige Kompensationselemente 17, 24, 25 in einem Nockenwellenversteller 1 kombiniert, die entweder mit einer radialen Außenfläche 9a oder mit einer radialen Innenfläche 5a, 6a verbunden sind.
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Die 5 zeigt den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 in einer fünften Ausführungsform, welche sich lediglich in der Gestaltung der zweiten Flügelzelle 5 von der in 4 gezeigten vierten Ausführungsform unterscheidet. Dabei ist in dieser fünften Ausführungsform ein mit einer radialen Außenfläche 10a eines Flügels 10 fest verbundenes Kompensationselement 17 mit einem mit einer radialen Innenfläche 5a fest verbundenen Kompensationselement 24 in einer Flügelzelle 5 kombiniert. Der Zwischenraum 14 ist somit mittels zweier Kompensationselemente 17, 24 verschlossen.
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In der 6 ist das erfindungsgemäße Kompensationselement 19 aus der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1 zur besseren Ansicht noch einmal separat und in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Kompensationselement 10 weist Konturen zur Anlage an die radialen Außenfläche eines Flügels und den Abschnitt zur Anlage an einen Flügelschenkel auf.
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Die 7 zeigt das erfindungsgemäße Kompensationselement 23, welches Bestandteil der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1 ist, zur besseren Ansicht hier noch einmal separat in einer perspektivischen Ansicht.
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Alle in Verbindung mit den einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
