DE102020116321B3 - Nockenwellenversteller mit unterbrochener Profilierung sowie Nockenwellenverstelleranordnung - Google Patents

Nockenwellenversteller mit unterbrochener Profilierung sowie Nockenwellenverstelleranordnung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller (1) zur Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle (2) relativ zu einer Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem Antriebselement (4), einem relativ zu dem Antriebselement (4) innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs verdrehbaren Abtriebselement (3) und einem Abtriebsanker (5), wobei der Abtriebsanker (5) vorbereitet ist, das Abtriebselement (3) drehfest mit der Nockenwelle (2) zu verbinden und das Abtriebselement (3) über eine kraft- und / oder formschlüssige Verbindung (6) auf dem Abtriebsanker (5) befestigt ist, wobei zumindest eine die Verbindung (6) mit umsetzende Radialseite (9, 10) des Abtriebselementes (3) und / oder des Abtriebsankers (5) einen oberflächenprofilierten ersten Abschnitt (7) und einen, an den ersten Abschnitt (7) in einer Umfangsrichtung und / oder einer axialen Richtung anschließenden, zweiten Abschnitt (8) mit konstantem Durchmesser aufweist, welcher zweite Abschnitt (8) ringförmig ausgebildet ist und unter Umsetzung einer Dichtung einen zu der Radialseite (9, 10) austretenden Mündungsbereich (12) eines Hydraulikkanals (11) umgibt. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwellenverstelleranordnung (20) mit diesem Nockenwellenversteller (1) und einer Nockenwelle (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller zur Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem Antriebselement, einem relativ zu dem Antriebselement innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs verdrehbaren Abtriebselement und einem Abtriebsanker, wobei der Abtriebsanker vorbereitet ist, das Abtriebselement drehfest mit der Nockenwelle zu verbinden und das Abtriebselement über eine kraft- und / oder formschlüssige Verbindung, insbesondere durch einen (Längs-)Pressverband, auf dem Abtriebsanker befestigt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Nockenwellenverstelleranordnung mit einem Nockenwellenversteller und einer damit verbundenen Nockenwelle.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits gattungsgemäße Nockenwellenversteller bekannt. Zum Beispiel offenbart die EP 2 875 216 B1 eine Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine mit einer Welle und zumindest einem damit gefügten Bauteil, das über eine bauteilseitige Fügefläche mit einer wellenseitigen Fügefläche verbunden ist. Die bauteilseitige Fügefläche und / oder die wellenseitige Fügefläche weisen / weist eine mittels Laser eingebrachte und gehärtete Rauheit auf, wobei die Rauheit ferner eine aus einzelnen Laserpunkten zusammengesetzte Spur aufweist, und die Mittelpunkte der einzelnen Laserpunkte versetzt zueinander und die einzelnen Laserpunkte einander überlagernd angeordnet sind.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus der EP 2 427 285 B1 , der DE 10 2011 005 408 B4 , der DE 10 2006 036 034 B4 und der DE 10 2005 062 522 B4 sowie der DE 10 2008 050 134 A1 bekannt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nockenwellenversteller bereitzustellen, der möglichst einfach aufgebaut und herstellbar ist sowie eine hochbelastbare Anbindung an eine Nockenwelle ermöglicht, wobei zugleich eine ausreichende Dichtheit vorhandener Hydraulikkanäle gegeben ist.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine die Verbindung mit umsetzende Radialseite des Abtriebselementes und / oder des Abtriebsankers einen oberflächenprofilierten ersten Abschnitt und einen, an den ersten Abschnitt in einer Umfangsrichtung und / oder einer axialen Richtung anschließenden, zweiten Abschnitt mit konstantem Durchmesser aufweist, welcher zweite Abschnitt ringförmig ausgebildet ist und unter Umsetzung einer Dichtung einen zu der Radialseite austretenden Mündungsbereich eines Hydraulikkanals umgibt. Mit anderen Worten weist das Abtriebselement oder der Abtriebsanker eine in Umfangsrichtung (nur) abschnittsweise ausgebildete Oberflächenstruktur / Oberflächenprofilierung auf. Unter einer Oberflächenstruktur wird beispielsweise eine Makrostruktur verstanden. Durch die Oberflächenstruktur wird eine Kontaktoberfläche der miteinander zu verbindenden Bauteile erhöht, so dass die Verbindung eine höhere Festigkeit besitzt. Durch die gezielte Einstellung der Oberflächenprofilierung wird die Verbindung lokal verstärkt und gleichzeitig durch das Vorsehen der Oberflächenprofilierung entstehende Nachteile (wie Spannungen oder sich beim Fügen bildende Späne) lokal vermieden.
  • Dadurch wird die Befestigung des Abtriebselementes an dem Abtriebsanker auch für höhere Belastungen ausreichend stark umgesetzt, wobei zugleich eine möglichst exakte Zentrierung der beiden Bestandteile sichergestellt ist. Durch die Ausformung der zweiten Abschnitte sind die Hydraulikkanäle in der Fügestelle zwischen dem Abtriebselementes und dem Abtriebsanker zudem möglichst verlässlich abgedichtet.
  • Weitergehende vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
  • Demnach ist es besonders vorteilhaft, wenn der Abtriebsanker an seiner Radialseite (radiale Außenseite) mit dem zumindest einen ersten Abschnitt und dem zumindest einen zweiten Abschnitt versehen ist. Weiter bevorzugt verläuft die Radialseite (radiale Innenseite) des Abtriebselementes in diesem Fall dann (mit gleichbleibendem Durchmesser) ringförmig. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter reduziert.
  • Alternativ hierzu ist es auch von Vorteil, wenn das Abtriebselement an seiner Radialseite (radiale Innenseite) mit dem zumindest einen ersten Abschnitt und dem zumindest einen zweiten Abschnitt versehen ist. Weiter bevorzugt verläuft die Radialseite (radiale Außenseite) des Abtriebsankers in diesem Fall dann (mit gleichbleibendem Durchmesser) ringförmig. Dadurch wird der Herstellaufwand ebenfalls reduziert.
  • Besonders bevorzugt ist der Abtriebsanker dann als ein Drehteil ausgebildet. Das Abtriebselement ist bevorzugt als ein Sinterbauteil ausgebildet. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter reduziert.
  • In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind sowohl das Abtriebselement als auch der Abtriebsanker jeweils an ihren Radialseiten mit dem zumindest einen ersten Abschnitt und dem zumindest einen zweiten Abschnitt versehen.
  • Ist der zumindest eine erste Abschnitt in einem Urformvorgang (Sintervorgang) des Abtriebselementes oder des Abtriebsankers unmittelbar mit ausgeformt, wird der Herstellaufwand weiter reduziert.
  • Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Radialseite des Abtriebselementes und / oder des Abtriebsankers mit mehreren ersten Abschnitten und mehreren zweiten Abschnitten, die sich in Umfangsrichtung abwechseln, versehen ist. Durch die ersten Abschnitte wird die kraftschlüssige (Press-)Verbindung lokal verstärkt. Gleichzeitig werden Deformationen beim Fügen / Einpressen durch die zweiten Abschnitte minimiert oder ausgeglichen bzw. auf bestimmte Bereiche, nämlich die ersten Abschnitte, festgelegt. Mit anderen Worten ist die Verbindung in Umfangsrichtung abschnittsweise mit einer höheren Oberflächenrauigkeit (erste Abschnitte) und abschnittsweise mit einer niedrigeren Oberflächenrauigkeit (zweite Abschnitte) ausgebildet.
  • Für eine mit möglichst geringem zeitlichen Aufwand herstellbare Makrostruktur hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Oberflächenstruktur des ersten Abschnittes als eine Laserstruktur oder eine Nadeldruckstruktur ausgebildet / eingebracht ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der zumindest eine zweite Abschnitt als Radiallagerfläche zur zentrierten Lagerung des Abtriebsankers an dem Abtriebselement ausgebildet. Somit wird eine zentrierte Lagerung der beiden zu verbindenden Bauteile gewährleistet. Das heißt, dass eine Deformation beim Fügen / Einpressen der Rändelung / Oberflächenstruktur keine Auswirkungen auf die Radiallagerung hat.
  • Von Vorteil ist es zudem, wenn der Nockenwellenversteller als ein (hydraulischer) Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet ist und Hydraulikkanäle zur Verstellung des Abtriebselementes relativ zu dem Antriebselement in dem Abtriebselement und / oder in dem Abtriebsanker eingebracht sind. Dadurch wird eine verlässliche Abdichtung der Hydraulikkanäle erzielt. Auch wird vermieden, dass Späne beim Fügen der Verbindung in die Hydraulikkanäle gelangen.
  • Alternativ ist der Nockenwellenversteller auch als ein elektrischer Nockenwellenversteller ausgebildet. Das heißt, dass die Ausbildung der Oberflächenstruktur an der Verbindung zwischen dem Abtriebselement und dem Abtriebsanker unabhängig von der Art der Verstellung vorgesehen ist.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn das Abtriebselement in dem (zumindest einen) zweiten Abschnitt einen geringeren Innendurchmesser als in dem (zumindest einen) ersten Abschnitt besitzt. Dadurch wird sichergestellt, dass der zweite Abschnitt als Radiallagerfläche dient.
  • Demnach ist es gemäß der alternativen Ausführung zweckmäßig, wenn der Abtriebsanker in dem (zumindest einen) zweiten Abschnitt einen größeren Außendurchmesser als in dem (zumindest einen) ersten Abschnitt besitzt. Auch dadurch wird sichergestellt, dass der zweite Abschnitt als Radiallagerfläche dient.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn der Abtriebsanker an einem axialen Endbereich einen zur Abstützung an dem Abtriebselement ausgebildeten, radial nach außen abstehenden Bord besitzt, der in Axialrichtung an den ersten Abschnitt anschließt. Somit kann ein axialer Anschlag / eine axiale Begrenzung für das Abtriebselement bereitgestellt werden.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn eine erste Gruppe an zweiten Abschnitten entlang einer ersten Kreislinie verteilt angeordnet ist und eine zweite Gruppe an zweiten Abschnitten entlang einer, axial zu der ersten Kreislinie versetzten, zweiten Kreislinie verteilt angeordnet ist. Dadurch lassen sich entgegengesetzt wirkende Teilkammern des Nockenwellenverstellers verlässlich zueinander abdichten.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn der erste Abschnitt mehrere axial verlaufende sowie in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Vertiefungen / Furchen aufweist. Damit wird die Dichtheit der Hydraulikkanäle weiter verstärkt.
  • Ist der jeweilige zweite Abschnitt von einer zusätzlichen, umlaufenden geschlossenen / ringförmigen Laserspur eingegrenzt / umgeben, wird die Dichtwirkung weiter verbessert.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Nockenwellenverstelleranordnung mit einem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungen und einer Nockenwelle gelöst, welche Nockenwelle durch einen Pressverband mit dem Abtriebsanker drehfest verbunden ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines längsgeschnittenen, erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie er bereits an einer Nockenwelle einer Verbrennungskraftmaschine angebracht ist,
    • 2 eine perspektivische Darstellung der Nockenwellenverstelleranordnung nach 1 in einer Vollansicht, eines mit einer erfindungsgemäßen Oberflächenprofilierung versehenen Abtriebselementes des Nockenwellenverstellers,
    • 3 eine explodierte perspektivische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Oberflächenprofilierung versehenen Abtriebsankers neben einem Abtriebselement und einer Nockenwelle, und
    • 4 eine teilweise explodierte perspektivische Darstellung der bereits in 3 gezeigten Bestandteile, wobei das Abtriebselement bereits auf dem Abtriebsanker befestigt ist.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 1 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Der Nockenwellenversteller 1 dient zur Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle 2 relativ zu einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine. Der Nockenwellenversteller 1 ist folglich bevorzugt in einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs eingesetzt.
  • Des Weiteren ist zu erkennen, dass der Nockenwellenversteller 1 als hydraulischer Nockenwellenversteller 1 des Flügelzellentyps umgesetzt ist. Alternativ hierzu ist der Nockenwellenversteller 1 in weiteren Ausführungen auch als elektrischer Nockenwellenversteller 1 ausgebildet.
  • Der Nockenwellenversteller 1 ist in der mit 1 dargestellten Nockenwellenverstelleranordnung 20 mit seinem Abtriebselement 3 über einen Abtriebsanker 5 fest mit der Nockenwelle 2 verbunden. Das auch als Rotor oder Nabe bezeichnete Abtriebselement 3 ist ausgelegt, um relativ zu einem Antriebselement 4 des Nockenwellenverstellers 1 innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs (zur Verstellung der Phasenlage) verdreht zu werden. Das auch als Stator bezeichnete Antriebselement 4 ist im Betrieb über ein Endloszugmittel (hier Kette) mit der Kurbelwelle drehgekoppelt.
  • Der Abtriebsanker 5 dient als Verbindungswelle zwischen dem Abtriebselement 3 und der Nockenwelle 2. Insbesondere ist der Abtriebsanker 5 als eine Hohlwelle ausgebildet. Der Abtriebsanker 5 dient also als ein Nockenwellenverbindungsstück des Nockenwellenverstellers 1.
  • Das Abtriebselement 3 und der Abtriebsanker 5 sind über eine kraft- und stoffschlüssige Verbindung 6 miteinander verbunden. Insbesondere ist zwischen dem Abtriebselement 3 und dem Abtriebsanker 5 ein (erster) Pressverband 14, nämlich ein Längspressverband, ausgebildet. Eine radiale Innenseite 9 / Innenumfangsfläche des Abtriebselementes 3 ist unter Ausbildung der Verbindung 6 mit einer radialen Außenseite 10 / Außenumfangsfläche des Abtriebsankers 5 verbunden / verpresst.
  • Die Verbindung 6 zwischen dem Abtriebselement 3 und dem Abtriebsanker 5 besitzt wenigstens einen ersten Abschnitt 7, hier mehrere erste Abschnitte 7 höherer Oberflächenrauigkeit und wenigstens einen zweiten Abschnitt 8, hier mehrere zweite Abschnitte 8 niedrigerer Oberflächenrauigkeit. Demnach ist der jeweilige erste Abschnitt 7 und der jeweilige zweite Abschnitt 8 gezielt, d.h. nicht zufällig beispielsweise aufgrund von fertigungsbedingten Schwankungen, an der Verbindung 6 ausgebildet.
  • Die Verbindung 6 ist zwischen der radialen Innenseite 9 des Abtriebselementes 3 und der radialen Außenseite 10 des Abtriebsankers 5 ausgebildet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 sind mehrere erste Abschnitte 7 und mehrere zweite Abschnitte 8 gezielt in die radiale Außenseite 10 des Abtriebsankers 5 eingebracht. Die ersten Abschnitte 7 bilden mit anderen Worten eine zusammenhängende (d.h. hülsenförmige / ringförmige) Oberflächenstruktur, die stellenweise von den zweiten Abschnitten 8 inselartig unterbrochen ist.
  • Die zweiten Abschnitte 8 sind jeweils ringförmig (in der Mantelfläche betrachtet) ausgebildet. Eine erste Gruppe 26a an zweiten Abschnitten 8 ist entlang einer ersten Kreislinie verteilt angeordnet. Eine zweite Gruppe 26b an zweiten Abschnitten 8 ist entlang einer, axial zu der ersten Kreislinie versetzten, zweiten Kreislinie verteilt angeordnet.
  • Dadurch ist die radiale Außenseite 10 des Abtriebsankers 5 mit den mehreren ersten Abschnitten 7 und den mehreren zweiten Abschnitten 8 versehen, während die radiale Innenseite 9 des Abtriebselementes 3 bevorzugt mit einem gleichbleibenden / konstanten Durchmesser (ohne Oberflächenprofilierung) ausgebildet ist.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform lediglich die radiale Innenseite 9 des Abtriebselementes 3 mit den mehreren ersten Abschnitten 7 und den mehreren zweiten Abschnitten 8 versehen ist, während die radiale Außenseite 10 des Abtriebsankers 5 bevorzugt mit einem gleichbleibenden / konstanten Durchmesser (ohne Oberflächenprofilierung) ausgebildet ist. Des Weiteren ist es für diese alternative Ausführung zweckdienlich, wenn die Oberflächenstruktur 15 / der jeweilige erste Abschnitt 7 des Abtriebselementes 3 unmittelbar in einem Urformvorgang, hier einem Sintervorgang, des Abtriebselementes 3 mit ausgebildet ist. Die Vertiefungen 19 werden daher unmittelbar sintertechnisch erzeugt.
  • Andererseits ist es gemäß weiter bevorzugten Ausführungen auch zweckdienlich, wenn mehrere erste Abschnitte 7 und mehrere zweite Abschnitte 8 sowohl in der radialen Außenseite 10 des Abtriebselementes 3 als auch in der radialen Innenseite 9 des Abtriebsankers 5 eingebracht sind.
  • Die ersten Abschnitte 7 sind jeweils mit einer Oberflächenstruktur 15 / Oberflächenprofilierung versehen. Die ersten Abschnitte 7 sind in der dargestellten Ausführungsform durch eine Rändelung mit achsparallelen Vertiefungen 19 / Furchen / Rillen gebildet.
  • Die zweiten Abschnitte 8 sind als Radiallagerflächen zur zentrierten Lagerung des Abtriebsankers 5 an dem Abtriebselement 3 ausgebildet. Die zweiten Abschnitte 8 sind jeweils mit einem (in Umfangsrichtung und axialer Richtung) gleichbleibenden Durchmesser ausgestattet. Der Durchmesser aller zweiter Abschnitte 8 ist zudem ebenfalls gleich. Die zweiten Abschnitte 8 weisen zudem einen größeren Außendurchmesser als im Bereich der ersten Abschnitte 7 auf.
  • Gemäß den alternativen Ausführungsformen, bei denen die ersten und zweiten Abschnitte 7, 8 an dem Abtriebselement 3 ausgebildet sind, weisen die zweiten Abschnitte 8 jeweils einen geringeren Durchmesser, hier Innendurchmesser, als im Bereich der ersten Abschnitte 7 auf. Dadurch wird eine Beeinträchtigung der Lagerfunktion durch eine radiale Verformung der ersten Abschnitte 7 beim Fügen vermieden.
  • Wie bereits erwähnt, ist in der dargestellten Ausführungsform der Nockenwellenversteller 1 als ein hydraulischer Nockenwellenversteller 1 des Flügelzellentyps ausgebildet. Der Nockenwellenversteller 1 besitzt Hydraulikkanäle 11 zur Verstellung des Abtriebselements 3 relativ zu dem Antriebselement 4. Die Hydraulikkanäle 11 münden radial nach außen in zwischen Flügeln 21 des Nockenwellenverstellers 1 ausgebildeten Arbeitskammern / Teilarbeitskammern. Die Hydraulikkanäle 11 verbinden daher eine radiale Außenseite des Abtriebselements 3 mit einem radialen Innenraum 23 innerhalb des Abtriebsankers 5. In dem radialen Innenraum 23 ist im Betrieb nach 1 ein Zentralventil 22 zur Steuerung eines Hydraulikmittelflusses durch die Hydraulikkanäle 11 angeordnet. Die Hydraulikkanäle 11 erstrecken sich in radialer Richtung durch das Abtriebselement 3 und den Abtriebsanker 5 hindurch.
  • Ein Hydraulikkanal 11 ist in dem jeweiligen zweiten Abschnitt 8 angeordnet. Das heißt, dass dieser Hydraulikkanal 11 in den zweiten Abschnitten 8 zu der jeweiligen Radialseite 9, 10 hin mündet / austritt. Es ist mit 3 besonders gut zu erkennen, dass jeder in dem Abtriebsanker 5 eingebrachte Hydraulikkanal 11 in seinem Mündungsbereich 12 zur radialen Außenseite 10 hin von einem ringförmigen zweiten Abschnitt 8 vollständig umgeben ist. Die ersten Abschnitte 7 sind daher (in Umfangsrichtung und in axialer Richtung) versetzt zu den Hydraulikkanälen 11 angeordnet.
  • Es sei auch darauf hingewiesen, dass der jeweilige zweite Abschnitt 8 bevorzugt eine Dichtlänge in der radialen Richtung rund um den Mündungsbereich 12 herum zwischen 1 mm und 5 mm aufweist. Zudem ist es weiter bevorzugt, wenn der jeweilige zweite Abschnitt 8 von einer zusätzlichen, umlaufenden geschlossenen / ringförmigen Laserspur eingegrenzt / umgeben ist.
  • Der Abtriebsanker 5 weist einen in radialer Richtung nach außen abstehenden Bord 27 auf. Der Bord 27 ist in Umfangsrichtung umlaufend, etwa nach Art eines Flansches, ausgebildet. Der Bord 27 ist in einem axialen (nockenwellenabgewandten) ersten Endbereich 18a des Abtriebsankers 5 angeordnet. Der Bord 27 schließt sich in Axialrichtung an die ersten Abschnitte 7, d.h. an die Oberflächenstruktur 15, an. Der Bord 27 bildet einen Axialanschlag für das Abtriebselement 3. Alternativ kann auch ein Sicherungsring zur Festlegung der axialen Position des Abtriebselements 3 relativ zu dem Abtriebsanker 5 verwendet werden. Das Abtriebselement 3 weist stirnseitig eine Axialaussparung 13 auf. Der Bord 27 liegt im Bereich der Axialaussparung 13 an dem Abtriebselement 3 an.
  • Der Abtriebsanker 5 ist durch einen weiteren zweiten (oberflächenstrukturierten) Pressverband 24 mit der Nockenwelle 2 verbunden. Der Abtriebsanker 5 weist an seinem (nockenwellenzugewandten) axialen Endbereich 18b auf seiner radialen Außenseite eine weitere Oberflächenstruktur 25 (oder Oberflächenprofilierung) auf. Die Oberflächenstruktur 25 ist in der dargestellten Ausführungsform durch eine Rändelung mit achsparallelen Rillen gebildet. Die Oberflächenstruktur 25 ist in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet. Beim Fügen der Nockenwelle 2 / eines Nockenwellenrohrs 16 der Nockenwelle 2 auf den axialen Endbereich 18b des Abtriebsankers 5 wird ein durch die Oberflächenstruktur 25 verstärkter Pressverband 24 gebildet. In einem axialen Bereich des zweiten Pressverbands 24 ist auf einer radialen Außenseite des Nockenwellenrohrs 16 ein Geberrad 17 angeordnet, das den Pressverband 24 verstärkt.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, werden erfindungsgemäß lokale Dichtbereiche 8 in einer Makrostruktur an der Fügefläche des Ankers 5 des gebauten Rotors 3, die von der Makrostruktur freigestellt sind, vorgeschlagen. Diese Dichtbereiche 8 sind so positioniert, dass sie nach dem winkelgerichteten Fügen des Ankers 5 in den Rotor 3 genau die Ausgänge der radialen Ölkanäle 11 im Rotor 3 und im Anker 5 über einen leichten glatten Pressverband 14 abdichten. Zur Verstärkung des Dichteffektes sind die Dichtbereiche 8 mit einer umlaufenden geschlossenen Laserspur zusätzlich eingegrenzt und abgedichtet.
  • Die Makrostruktur 15 kann durch Laserstrukturieren in der Luftatmosphäre hergestellt werden. Der Härteunterschied zwischen Makrostruktur 15 am Anker 5 und der zweiten Fügefläche im Pressverband ergibt sich durch die bereits vorhanden Kernhärte des Ankermaterials, welcher bevorzugt aus einem harten Stahlmaterial hergestellt ist, und dem relativ weicheren Sintermaterial des Abtriebselements 3 (Rotor).
  • Die Dichtlänge in der radialen Richtung rund um die Ölkanalöffnung beträgt vorzugsweise 1 mm bis 5 mm.
  • Alternativ kann die Makrostruktur 15 mit dem Nadeldrucker hergestellt werden. Bei diesem Verfahren besteht die Makrostruktur 15 aus der einzelnen in der Position zur einander versetzten Einzelpunkten mit einem umlaufenden Materialaufwurf am Punktrand. Die Punkte sollen rund um die Ölkanalöffnung 12 mit einem Mindestabstand von bevorzugt 1 mm bis 5 mm gesetzt werden, um die Deformation des glatten Pressverbandes 14 rund um die Ölkanalöffnung 12 und damit die Leckage zu vermeiden.
  • Alternativ ist es auch zweckmäßig, in einem Getriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers ein gebautes Abtriebshohlrad mit dieser gleichen Technologie und Verbindungsdesign herzustellen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Nockenwellenversteller
    2
    Nockenwelle
    3
    Abtriebselement
    4
    Antriebselement
    5
    Abtriebsanker
    6
    Verbindung
    7
    erster Abschnitt
    8
    zweiter Abschnitt
    9
    Innenseite
    10
    Außenseite
    11
    Hydraulikkanal
    12
    Mündungsbereich
    13
    Axialaussparung
    14
    erster Pressverband
    15
    Oberflächenstruktur
    16
    Nockenwellenrohr
    17
    Geberrad
    18a
    erster Endbereich
    18b
    zweiter Endbereich
    19
    Vertiefung
    20
    Nockenwellenanordnung
    21
    Flügel
    22
    Zentralventil
    23
    Innenraum
    24
    zweiter Pressverband
    25
    Oberflächenstruktur
    26a
    erste Gruppe
    26b
    zweite Gruppe
    27
    Bord

Claims (10)

  1. Nockenwellenversteller (1) zur Verstellung der Phasenlage einer Nockenwelle (2) relativ zu einer Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit einem Antriebselement (4), einem relativ zu dem Antriebselement (4) innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs verdrehbaren Abtriebselement (3) und einem Abtriebsanker (5), wobei der Abtriebsanker (5) vorbereitet ist, das Abtriebselement (3) drehfest mit der Nockenwelle (2) zu verbinden und das Abtriebselement (3) über eine kraft- und / oder formschlüssige Verbindung (6) auf dem Abtriebsanker (5) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine die Verbindung (6) mit umsetzende Radialseite (9, 10) des Abtriebselementes (3) und / oder des Abtriebsankers (5) einen oberflächenprofilierten ersten Abschnitt (7) und einen, an den ersten Abschnitt (7) in einer Umfangsrichtung und / oder einer axialen Richtung anschließenden, zweiten Abschnitt (8) mit konstantem Durchmesser aufweist, welcher zweite Abschnitt (8) ringförmig ausgebildet ist und unter Umsetzung einer Dichtung einen zu der Radialseite (9, 10) austretenden Mündungsbereich (12) eines Hydraulikkanals (11) umgibt.
  2. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialseite (9, 10) des Abtriebselementes (3) und / oder des Abtriebsankers (5) mit mehreren ersten Abschnitten (7) und mehreren zweiten Abschnitten (8) versehen ist.
  3. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenstruktur (15) des mindestens einen ersten Abschnittes (7) als eine Laserstruktur oder eine Nadeldruckstruktur ausgebildet ist.
  4. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zweite Abschnitt (8) als Radiallagerfläche zur zentrierten Lagerung des Abtriebsankers (5) an dem Abtriebselement (3) ausgebildet ist.
  5. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1) als ein Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet ist und die Hydraulikkanäle (11) zur Verstellung des Abtriebselementes (3) relativ zu dem Antriebselement (4) in dem Abtriebselement (3) und / oder in dem Abtriebsanker (5) eingebracht sind.
  6. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (3) in seinem mindestens einen zweiten Abschnitt (8) einen geringeren Innendurchmesser als in dem mindestens einen ersten Abschnitt (7) besitzt.
  7. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsanker (5) in seinem mindestens einen zweiten Abschnitt (8) einen größeren Außendurchmesser als in dem mindestens einen ersten Abschnitt (7) besitzt.
  8. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe (26a) an zweiten Abschnitten (8) entlang einer ersten Kreislinie verteilt angeordnet ist und eine zweite Gruppe (26b) an zweiten Abschnitten (8) entlang einer, axial zu der ersten Kreislinie versetzten, zweiten Kreislinie verteilt angeordnet ist.
  9. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine erste Abschnitt (7) mehrere axial verlaufende sowie in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Vertiefungen (19) aufweist.
  10. Nockenwellenverstelleranordnung (20) mit einem Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Nockenwelle (2) durch einen Pressverband (24) mit dem Abtriebsanker (5) drehfest verbunden ist.
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