DE102020124847A1 - Timing adjustment system for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuerzeiteneinstellsystem (1) für eine Verbrennungskraftmaschine (2), mit einer Nockenwelle (3) und einem mit der Nockenwelle (3) gekoppelten Nockenwellenversteller (4), wobei auf einer axialen Seite (5) eines Stators (10) des Nockenwellenverstellers (4) ein mit der Nockenwelle (3) weiter gekoppelter Stützbereich (7) angeordnet ist, welcher Stützbereich (7) unmittelbar zur axialen und/oder radialen Abstützung der Nockenwelle (3) relativ zu einem gehäusefesten Bestandteil (8) der Verbrennungskraftmaschine (2) vorbereitet ist, und wobei der Nockenwellenversteller (4) mittels eines Ankerelementes (9) mit der Nockenwelle (3) verbunden ist und ein relativ zu dem Stator (10) begrenzt verdrehbarer Rotor (11) des Nockenwellenverstellers (4) direkt auf einem den Stützbereich (7) aufweisenden Grundkörper (22) des Ankerelementes (9) befestigt oder zumindest teilweise stoffeinteilig mit diesem Grundkörper (22) ausgebildet ist. The invention relates to a control timing adjustment system (1) for an internal combustion engine (2), having a camshaft (3) and a camshaft adjuster (4) coupled to the camshaft (3), with a stator (10) of the camshaft adjuster on an axial side (5). (4) a support area (7) further coupled to the camshaft (3) is arranged, which support area (7) is used directly for axial and/or radial support of the camshaft (3) relative to a component (8) fixed to the housing of the internal combustion engine (2) is prepared, and wherein the camshaft adjuster (4) is connected to the camshaft (3) by means of an anchor element (9) and a rotor (11) of the camshaft adjuster (4) which can be rotated to a limited extent relative to the stator (10) directly on a support area ( 7) having the base body (22) of the anchor element (9) or is at least partially formed integrally with this base body (22).
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerzeiteneinstellsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, wie einen Otto- oder Dieselmotor, eines Kraftfahrzeuges, mit einer Nockenwelle und einem mit der Nockenwelle gekoppelten Nockenwellenversteller, wobei auf einer (ersten) axialen Seite eines Stators des Nockenwellenverstellers ein mit der Nockenwelle weiter gekoppelter / verbundener Stützbereich angeordnet ist, welcher Stützbereich unmittelbar zur axialen und / oder radialen Abstützung der Nockenwelle relativ zu einem gehäusefesten Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine vorbereitet ist. Das erfindungsgegenständliche Steuerzeiteneinstellsystem ist alternativ auch als Nockenwelleneinstellsystem / Nockenwellenverstellsystem oder als Bausatz bestehend aus Nockenwellenversteller und Nockenwelle bezeichnet.The invention relates to a timing adjustment system for an internal combustion engine, such as an Otto or diesel engine, of a motor vehicle, with a camshaft and a camshaft adjuster coupled to the camshaft, with a camshaft further coupled/connected to a (first) axial side of a stator of the camshaft adjuster Support area is arranged, which support area is prepared directly for axial and / or radial support of the camshaft relative to a housing-fixed part of the internal combustion engine. The control time setting system that is the subject of the invention is alternatively also referred to as a camshaft setting system/camshaft adjustment system or as a kit consisting of a camshaft adjuster and a camshaft.
Gattungsgemäße Steuerzeiteneinstellsysteme sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Demnach offenbart beispielsweise die
Folglich sind aus dem Stand der Technik Ausführungen bekannt, bei denen außerhalb des Nockenwellenverstellers eine Lagerung der Nockenwelle an einem gehäusefesten Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine, wie einem Zylinderkopf, stattfindet. Bei diesen Verstellern hat es sich jedoch herausgestellt, dass die vorhandenen Verbindungen zwischen dem Nockenwellenversteller und dem eingesetzten Zentralventil bzw. zwischen dem Zentralventil und der Nockenwelle relativ aufwändig auszubilden sind. Da das Zentralventil in diesen Ausführungen ein entsprechendes Axiallager ausbildet, wird auch der Herstellaufwand weiter nachteilig beeinflusst.Consequently, designs are known from the prior art in which, outside of the camshaft adjuster, the camshaft is mounted on a component of the internal combustion engine that is fixed to the housing, such as a cylinder head. With these adjusters, however, it has been found that the existing connections between the camshaft adjuster and the central valve used, or between the central valve and the camshaft, are relatively complex to construct. Since the central valve forms a corresponding axial bearing in these designs, the manufacturing costs are also adversely affected.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerzeiteneinstellsystem mit einem Nockenwellenversteller und einer Nockenwelle zur Verfügung zu stellen, deren Bauteile möglichst einfach und rasch montierbar sind.It is therefore the object of the present invention to provide a control timing adjustment system with a camshaft adjuster and a camshaft whose components can be assembled as simply and quickly as possible.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Nockenwellenversteller mittels eines Ankerelementes (indirekt) mit der (zu der ersten axialen Seite oder einer, der ersten axialen Seite abgewandten, zweiten axialen Seite des Nockenwellenverstellers hin angeordneten) Nockenwelle verbunden ist und ein relativ zu dem Stator begrenzt verdrehbarer Rotor des Nockenwellenverstellers direkt auf einem den Stützbereich aufweisenden Grundkörper des Ankerelementes befestigt oder zumindest teilweise stoffeinteilig mit diesem Grundkörper ausgebildet istAccording to the invention, this is achieved in that the camshaft adjuster is (indirectly) connected to the camshaft (arranged towards the first axial side or a second axial side of the camshaft adjuster facing away from the first axial side) by means of an anchor element and delimits a position relative to the stator rotatable rotor of the camshaft adjuster is fastened directly to a base body of the anchor element that has the support area, or is formed at least partially in one piece with this base body
Dadurch kann auf einen zusätzlichen, die Befestigungsaufgaben erfüllenden Zentralventilkörper verzichtet werden, was wiederum den Herstellaufwand deutlich reduziert. Durch die direkte Koppelung des Rotors mit dem den Stützbereich ausbildenden Ankerelement werden die im Betrieb erzeugten Kräfte direkt abgestützt.As a result, an additional central valve body that fulfills the fastening tasks can be dispensed with, which in turn significantly reduces the manufacturing effort. Due to the direct coupling of the rotor to the anchor element forming the support area, the forces generated during operation are supported directly.
Weitergehende vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed with the dependent claims and explained in more detail below.
Demnach ist es auch vorteilhaft, wenn der Rotor mittels eines Pressverbandes auf dem Ankerelement befestigt ist. Dadurch wird der Montageaufwand weiter reduziert.Accordingly, it is also advantageous if the rotor is attached to the anchor element by means of an interference fit. As a result, the assembly effort is further reduced.
Alternativ hierzu ist es auch von Vorteil, wenn ein Ringkörper des Rotors / der Rotor als ein stoffeinteiliger Bestandteil des Grundkörpers des Ankerelementes ausgebildet ist. Dadurch wird eine noch robustere Lagerung ermöglicht.As an alternative to this, it is also advantageous if an annular body of the rotor/the rotor is designed as a one-piece material component of the base body of the anchor element. This enables even more robust storage.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Stützbereich zumindest eine Axiallagerfläche aufweist, die sich in (direkter) axialer Anlage mit dem gehäusefesten Bestandteil befindet. Dadurch ist der Stützbereich möglichst einfach herstellbar.In addition, it is advantageous if the support area has at least one axial bearing surface, which is in (direct) axial contact with the component that is fixed to the housing. As a result, the support area can be produced as simply as possible.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn der Stützbereich gar zwei einander (axial) abgewandte Axiallagerflächen aufweist, die sich in axialer Anlage mit dem gehäusefesten Bestandteil befinden. Dadurch ist der Stützbereich vollständig axial an dem gehäusefesten Bestandteil gesichert.Furthermore, it is expedient if the support region even has two axial bearing surfaces which face away from one another (axially) and which are in axial contact with the component part which is fixed to the housing. As a result, the support area is secured completely axially to the component that is fixed to the housing.
Von Vorteil ist es zudem, wenn der Stützbereich eine Radiallagerfläche aufweist, die sich in radialer Anlage mit dem gehäusefesten Bestandteil befindet. Dadurch erfolgt gleichzeitig eine verlässliche Zentrierung des Ankerelementes / der Nockenwelle.It is also advantageous if the support area has a radial bearing surface that is in radial contact with the component that is fixed to the housing. At the same time, this results in a reliable centering of the anchor element/camshaft.
Auch ist es von Vorteil, wenn ein zur Steuerung des Nockenwellenverstellers eingesetzter Aktor mit dem gehäusefesten Bestandteil verbunden ist und beabstandet zu dem Stützbereich angeordnet ist oder sich unmittelbar mit dem Stützbereich in Anlage befindet. Dadurch ist der Aktor direkt an dem gehäusefesten Bestandteil aufgenommen. Weiter bevorzugt wird dieser auch direkt zur axialen Abstützung des Stützbereiches verwendet, wodurch sich der Aufbau weiter vereinfacht.It is also advantageous if an actuator used to control the camshaft adjuster is connected to the component fixed to the housing and is arranged at a distance from the support area or is in direct contact with the support area. As a result, the actuator is accommodated directly on the component that is fixed to the housing. More preferably, this is also used directly for the axial support of the support area, which further simplifies the structure.
Folglich ist es für eine variable Einsetzbarkeit des Steuerzeiteneinstellsystems vorteilhaft, wenn der Nockenwellenversteller als hydraulischer Nockenwellenversteller oder elektrischer Nockenwellenversteller ausgeführt ist. Demzufolge ist der Aktor entweder als ein ein (hydraulisches) Steuerventil verstellender Zentralmagnetaktor oder als ein elektrischer Stellmotor ausgebildet.Consequently, it is advantageous for a variable usability of the control timing adjustment system if the camshaft adjuster is designed as a hydraulic camshaft adjuster or an electric camshaft adjuster. Accordingly, the actuator is designed either as a central magnet actuator that adjusts a (hydraulic) control valve, or as an electric servomotor.
Als zweckmäßig hat es sich weiterhin herausgestellt, wenn der Stützbereich zumindest einen (seitens des gehäusefesten Bestandteil abgestützten) Radialbund und / oder zumindest eine (seitens des gehäusefesten Bestandteil abgestützte) radiale Ausnehmung aufweist. Dadurch ist der Stützbereich unter Ausbildung eines Lagerungsbereiches möglichst einfach herstellbar.It has also proven to be expedient if the support area has at least one radial collar (supported by the housing-fixed component) and/or at least one radial recess (supported by the housing-fixed component). As a result, the support area can be produced as easily as possible while forming a bearing area.
Um die Herstellung weiter zu vereinfachen, ist es auch von Vorteil, wenn der zumindest eine Radialbund stoffeinteilig mit dem (weiter bevorzugt gesamtheitlich ebenfalls einteilig / stoffeinteilig ausgebildeten) Grundkörper des Ankerelementes ausgebildet ist. Dadurch wird der Montageaufwand weiter reduziert.In order to further simplify production, it is also advantageous if the at least one radial collar is formed in one piece with the base body of the anchor element (more preferably also formed in one piece as a whole). As a result, the assembly effort is further reduced.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch vorteilhaft, wenn ein Radialbund an einer mit dem Grundkörper des Ankerelementes verschraubten Befestigungsmutter ausgebildet ist. Dadurch lässt sich ein Axialspiel rasch und präzise einstellen.As an alternative or in addition to this, it is also advantageous if a radial collar is formed on a fastening nut screwed to the base body of the anchor element. This allows axial play to be set quickly and precisely.
Diesbezüglich hat es sich ebenfalls als zweckmäßig herausgestellt, wenn der Stützbereich gar zwei axial zueinander beabstandete Radialbünde aufweist, die sich an zueinander axial entgegengesetzten Gegenanlagefläche des gehäusefesten Bestandteils abstützen. Dies ermöglicht auch ein möglichst robustes Axiallager.In this regard, it has also been found to be expedient if the support area even has two axially spaced-apart radial flanges which are supported on mutually axially opposite mating surfaces of the component part fixed to the housing. This also enables an axial bearing that is as robust as possible.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Vorsehen zumindest eines Radialbundes ist es auch zweckmäßig, wenn zumindest eine Ausnehmung (in dem Stützbereich) vorhanden ist, in die bevorzugt ein Stützsteg des gehäusefesten Bestandteils hineinragt. Dadurch kann der Montagevorgang ggf. weiter erleichtert werden.As an alternative or in addition to the provision of at least one radial collar, it is also expedient if at least one recess is present (in the support area), into which a support web of the component part fixed to the housing preferably projects. As a result, the assembly process can be further simplified if necessary.
Dabei ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Stützbereich zwei axial (zueinander) beabstandete Ausnehmungen aufweist, in die jeweils ein Stützsteg des gehäusefesten Bestandteils hineinragt.It is also expedient if the support area has two axially spaced (to each other) recesses, into each of which a support web of the housing-fixed component protrudes.
Des Weiteren hat es sich für einen einfachen Aufbau auch als vorteilhaft erwiesen, wenn sich der gehäusefeste Bestandteil (etwa bei Vorsehen nur eines Radialbunds oder einer Ausnehmung) axial in Anlage mit einem statorfesten Bauteil, wie einem Deckel des Stators, befindet.Furthermore, it has also proven to be advantageous for a simple structure if the housing-fixed component (for example if only one radial collar or one recess is provided) is located axially in contact with a stator-fixed component, such as a cover of the stator.
Das Ankerelement weist (im Falle der Ausbildung des Nockenwellenverstellers als hydraulischer Nockenwellenversteller) weiter bevorzugt unmittelbar einen axial zu dem Aktor hin geöffneten Aufnahmeraum auf, in dem ein Steuerventil, das mit dem Aktor in Wirkzusammenhang steht, integriert ist.The anchor element (if the camshaft adjuster is designed as a hydraulic camshaft adjuster) more preferably has a receiving space that is open axially toward the actuator and in which a control valve that is operatively connected to the actuator is integrated.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn das Ankerelement / der Grundkörper des Ankerelementes mit der Nockenwelle über eine kraft- und / oder formschlüssigen Verbindung verbunden ist. Auch dadurch wird der Herstellaufwand weiter vereinfacht.In addition, it is expedient if the anchor element/the base body of the anchor element is connected to the camshaft via a non-positive and/or positive connection. This also further simplifies the manufacturing effort.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures, in which context various exemplary embodiments are also shown.
Es zeigen:
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1 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei auch detailliert ein an einem Ankerelement ausgebildeter Stützbereich zu erkennen ist, der einen in einem gehäusefesten Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine unmittelbar axial und radial abgestützten Radialbund aufweist, -
2 eine Längsschnittdarstellung eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der dargestellte Stützbereich des Ankerelementes nun eine Ausnehmung aufweist, -
3 eine Längsschnittdarstellung eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei der dargestellte Stützbereich des Ankerelementes zwei axial beabstandete Ausnehmungen aufweist, -
4 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem vierten Ausführungsbeispiel, wobei der Stützbereich eine zusätzliche, an dem Ankerelement / einem Grundkörper des Ankerelementes verschraubte, einen Radialbund ausbildende Befestigungsmutter aufweist und der gehäusefeste Bestandteil zwischen diesem Radialbund und einem Deckel eines Stators des Nockenwellenverstellers aufgenommen ist, -
5 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem fünften Ausführungsbeispiel, in dem der Grundkörper des Ankerelementes und eine daran befestigte Befestigungsmutter zusammen zwei Radialbünde ausbilden, sowie -
6 eine Längsschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerzeiteneinstellsystems nach einem sechsten Ausführungsbeispiel, in dem der Aktor unmittelbar zur axialen Sicherung des Stützbereiches mit eingesetzt ist.
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1 a longitudinal sectional view of a control timing adjustment system according to the invention according to a first embodiment, wherein a support area formed on an anchor element can also be seen in detail, which has a radial collar supported directly axially and radially in a part of the internal combustion engine that is fixed to the housing, -
2 a longitudinal sectional view of a portion of a control timing adjustment system according to the invention according to a second embodiment, the illustrated support area of the anchor element now having a recess, -
3 a longitudinal sectional view of a portion of a control timing adjustment system according to a third embodiment of the invention, the illustrated support area of the anchor element having two axially spaced recesses, -
4 a longitudinal sectional view of a fourth exemplary embodiment of a control timing adjustment system according to the invention, with the support area having an additional fastening nut that is screwed to the anchor element/a base body of the anchor element and forms a radial collar, and the component that is fixed to the housing is accommodated between this radial collar and a cover of a stator of the camshaft adjuster, -
5 a longitudinal sectional view of a fifth exemplary embodiment of a tax timing adjustment system according to the invention, in which the base body of the anchor element and a fastening nut attached to it together form two radial collars, and -
6 a longitudinal sectional view of a tax timing adjustment system according to the invention according to a sixth exemplary embodiment, in which the actuator is also used directly for axially securing the support area.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch sind prinzipiell die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombinierbar.The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. In principle, the different features of the various exemplary embodiments can also be freely combined with one another.
Mit
Es sei darauf hingewiesen, dass der nachfolgend näher beschriebene Aufbau des Steuerzeiteneinstellsystems 1 der
Mit
Des Weiteren ist ein das Steuerventil 23 ansteuernder / einstellender Aktor 19 vorhanden. Der Aktor 19 ist in dieser Ausführung als ein Zentralmagnetaktor realisiert und seitens seines axial aus- und einfahrbaren Stößels 24 mit einem Kolbenelement 25 des Steuerventils 23 bewegungsgekoppelt.Furthermore, there is an actuator 19 that controls/adjusts the
In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass der Nockenwellenversteller 4 nicht auf den Einsatz als hydraulischer Nockenwellenversteller 4 beschränkt ist und weiter bevorzugt in weiteren erfindungsgemäßen Ausführungen alternativ als elektrischer Nockenwellenversteller umgesetzt ist. Der Aktor 19 ist bei Realisieren des Nockenwellenverstellers 4 als elektrischer Nockenwellenversteller bevorzugt als ein den elektrischen Antrieb / die elektrische Verstellung des Rotors 11 relativ zu dem Stator 10 einstellender elektrischer Stellmotor ausgebildet.In this context, it should also be pointed out that the camshaft adjuster 4 is not limited to use as a hydraulic camshaft adjuster 4 and is more preferably implemented as an alternative electric camshaft adjuster in further embodiments according to the invention. When the camshaft adjuster 4 is realized as an electric camshaft adjuster, the actuator 19 is preferably designed as an electric servomotor that adjusts the electric drive/the electric adjustment of the
Die Nockenwelle 3 ist über ein Ankerelement 9 mit dem Rotor 11 drehfest gekoppelt. Das Ankerelement 9 weist Grundkörper 22 auf, der den Rotor 22 mit der Nockenwelle 3 verbindet. Der Grundkörper 22 weist weiterhin einen (vollzylindrischen) Zapfenbereich 26 auf, der in die hohle Nockenwelle 3 eingeschoben ist und mit der Nockenwelle 3 verbunden ist. Für diesen Drehverbund ist bevorzugt ein Pressverband oder weiter bevorzugt eine Kombination auch einem kraftschlüssigen und formschlüssigen Verband, bspw. ein Pressverband mit formschlüssig eingreifenden Zähnen, umgesetzt.The
Von dem Zapfenbereich 26 aus erstreckt sich der Grundkörper 22 in Richtung des Aktors 19. In einem in dem Grundkörper 22 ausgebildeten Hohlraum 27 sitzt wiederum das Kolbenelement 25 / das Steuerventil 23. Axial beabstandet zu dem Zapfenbereich 26 ist auf einer radialen Außenseite 28 des Grundkörpers 22 der Rotor 11 drehfest angebracht. Der Rotor 11 ist über einen Pressverband 12 an dem Ankerelement 9 befestigt. Insbesondere ist der Rotor 11 in
Das Ankerelement 9 / der Grundkörper 22 durchdringt den Nockenwellenversteller 4 axial. Zu einer (ersten) axialen Seite 5 des Nockenwellenverstellers 4 ist das Ankerelement 9 axial und radial an einem gehäusefesten Bestandteil 8 der Verbrennungskraftmaschine 2 gelagert / abgestützt. Ein für diese Abstützung vorhandener Stützbereich 7 wird nachfolgend näher erläutert. Der Stützbereich 7 befindet sich somit auf einer ersten axialen Seite 5 des Nockenwellenverstellers 4; auf einer, der ersten axialen Seite 5 abgewandten zweiten axialen Seite 6 des Nockenwellenverstellers 4 ist das Ankerelement 9 / der Grundkörper 22 mit der Nockenwelle 3 verbunden.The anchor element 9 / the base body 22 penetrates the camshaft adjuster 4 axially. On a (first)
Der den Stützbereich 7 lagernde gehäusefeste Bestandteil 8 ist bevorzugt als ein Abschnitt eines Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine 2 ausgebildet. In diesem gehäusefesten Bestandteil 8 ist zugleich der Aktor 19 mit seinem Aktorgehäuse 29 fest aufgenommen. Beispielsweise ist das Aktorgehäuse 29 über eine Bajonettverbindung an dem gehäusefesten Bestandteil 8 aufgenommen.The
In
Der Radialbund 17a bildet zu einer ersten axialen Richtung hin eine erste Axiallagerfläche 14 und zu einer zweiten axialen Richtung eine zweite Axiallagerfläche 15 aus, die an Gegenanlagefläche 30a, 30b des gehäusefesten Bestandteils 8 abgestützt sind. Zugleich befindet sich eine radiale Außenseite des Radialbunds 17a, unter Ausbildung einer Radiallagerfläche 16, in radialer Anlage mit dem gehäusefesten Bestandteil 8. Dadurch ist der Stützbereich 7 und folglich die Nockenwelle 3, unter Ausbildung eines Gleitlagers, axial und radial an dem gehäusefesten Bestandteil 8 abgestützt.The
Auch sei darauf hingewiesen, dass der Stützbereich 7 in weiteren Ausführungen zu der zweiten axialen Seite 6 hin angeordnet ist.It should also be pointed out that the
Mit den unterschiedlichen Ausführungen der
Demnach ist es gemäß den
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
Mit den
In dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Radialbund 17a gemäß
Mit
In dem fünften Ausführungsbeispiel der
Mit dem sechsten Ausführungsbeispiel der
Mit anderen Worten ausgedrückt, wird das Axiallager und/oder das Radiallager für die VCCU-Baugruppe (Baugruppe bestehend aus Nockenwelle 3 und Nockenwellenversteller 4; VCCU steht für „Variable Camshaft Control Unit“) direkt an einem Rotoranker (Ankerelement 9), der in den Rotor 11 axial eingepresst ist und den Rotor 11 mit der Nockenwelle 3 unlösbar verbindet, ausgebildet. Der Rotoranker weist mindestens einen radialen Bord (Radialbund 17a, 17b) oder auch mindestens eine Nut (Ausnehmung 20a, 20b) auf, bei der mindestens eine Seitenfläche als eine Axiallagerfläche 14, 15 für das Nockenwellenlager genutzt wird.In other words, the axial bearing and/or the radial bearing for the VCCU assembly (assembly consisting of
Der Rotoranker hat im axialen Abschnitt zwischen dem Rotor 11 und dem Aktuator / Aktor 19 mindestens einen Ölkanal 18, vorzugsweise mehrere Ölkanäle 18, um die Ölrückführung vom Zentralventil zum Tank und / oder zum Volumenspeicher an der Frontseite (erste Seite 5) des Nockenwellenverstellers 4 zu ermöglichen.In the axial section between the
Die Ölkanäle 18 (/ Ölrückführungskanäle) verbinden den hohlen inneren Bereich (Hohlraum 27) des Rotorankers mit der außenliegenden Motorumgebung und können z.B. als radiale Bohrungen im Rotoranker hergestellt werden.The oil ducts 18 (/oil return ducts) connect the hollow inner area (cavity 27) of the rotor armature with the outside engine environment and can be made, for example, as radial bores in the rotor armature.
Über diese Ölrückführungskanäle wird das Axial- und/oder Radiallager wenigstens teilweise geschmiert. Die Ölkanäle 18 münden mindestens teilweise im Lagerbereich (/ Stützbereich 7).The axial and/or radial bearing is at least partially lubricated via these oil return channels. The
Es kann auch die zweite Seitenfläche des Bords oder der Nut am Rotoranker als zweite Axiallagerfläche 15 genutzt werden. Auch kann ein Außendurchmesser des Rotorankers, bzw. des Bords oder der Nut als Radiallagerfläche 16 für die Nockenwelle 3 selbst genutzt werden. Alternativ kann zu dem ersten Bord oder der Nut axial versetzt auch ein zweiter Bord (zweiter Radialbund 17b) oder eine zweite Nut (zweite Ausnehmung 20b) am Rotoranker vorgesehen werden, die die zweite Axiallagerfläche 15 am Nockenwellenlager (/ Stützbereich 7) bildet.The second side surface of the rim or the groove on the rotor armature can also be used as the second axial bearing
Diese Lösungen eigenen sich für den Fall, in dem die Nockenwelle 3 bei der Motormontage in den Zylinderkopf radial eingelegt und dann mit den Lagerschalen fixiert werden kann. Sobald die Nockenwelle 3 bei der Montage in den Zylinderkopf axial gefügt wird, steht mindestens ein Bord bei der Montage der Axiallagerbrücke (gehäusefester Bestandteil 8) im Weg. Für diese Montagesituation ist bevorzugt ein Rotoranker mit einem Bord und einer lösbaren Befestigungsmutter 13 verwendet.These solutions are suitable for the case in which the
Das Axiallager wird bei der Montage durch eine Seitenfläche des Rotorankerbords und der Unterseite der Befestigungsmutter 13, die in den Rotoranker eingeschraubt wird, gebildet. Dadurch kann der Axiallagerspalt gezielt eingestellt werden, weil die Anschlagfläche für die Befestigungsmutter 13 und die Seitenfläche des Bords am Rotoranker in einem Fertigungsschritt ganz präzis zueinander hergestellt werden können. Dadurch wird die Toleranzkette für den Axiallagerspalt erheblich verkürzt und der Axiallagerspalt kann besonders schmal eingestellt werden. Bei Bedarf, z.B. bei Ausschussteilen, kann das Axiallager mit der axialen Befestigungsmutter 13 wieder leicht demontiert werden.During assembly, the axial bearing is formed by a side surface of the rotor armature rim and the underside of the
Alternativ kann das Axiallager zwischen der Befestigungsmutter 13 und der Frontseite des Frontdeckels / Deckels 31 des Nockenwellenverstellers 4 gebildet werden. Der Rotoranker kann mit dem Nockenwellenlager (Stützbereich 7) an der Frontseite, z.B. zwischen Lagerbrücke (/ gehäusefesten Bestandteil 8) und Nockenwellenversteller 4 sowie auf der Rückseite des Nockenwellenverstellers 4, also zwischen Nockenwellenversteller 4 und Nockenwelle 3 platziert werden.Alternatively, the axial bearing can be formed between the
Um den axialen Bauraum im System weiter zu reduzieren, kann bevorzugt auch der Zentralmagnet (Aktor 19) vormontiert mit der Lagerbrücke und der VCCU-Baugruppe in den Zylinderkopf axial montiert werden. Der Zentralmagnet kann in der Lagerbrücke zentriert und z.B. über einen Bajonett-Verschluss mit ihr verbunden sein.In order to further reduce the axial installation space in the system, the central magnet (actuator 19) can preferably also be pre-assembled with the bearing bracket and the VCCU assembly in the cylinder head. The central magnet can be centered in the bearing bridge and connected to it, e.g. via a bayonet lock.
Die Lösung ist auch für die Anwendung als elektrischer Nockenwellenversteller übertragbar: Anstelle des Zentralmagnets wird ein Elektromotor (elektrischer Stellmotor) mit der Lagerbrücke verbunden. Bevorzugt wird hierbei eine komplett montierte Baugruppe aus Zentralmagnet oder E-Motor, Lagerbrücke, Nockenwellenversteller 4 mit Rotoranker und Nockenwelle 3 in den Zylinderkopf in einem Schritt gefügt, ohne einzelne Systemkomponenten zueinander auszurichten und zu befestigen. Es braucht anschließend nur die Lagerbrücke am Zylinderkopf positioniert und befestigt werden.The solution can also be used as an electric camshaft adjuster: instead of the central magnet, an electric motor (electric servomotor) is connected to the bearing bridge. A completely assembled assembly consisting of a central magnet or electric motor, bearing bracket, camshaft adjuster 4 with rotor armature and
In Systemen mit einem Trockenriemenantrieb kann die Nockenwellenlagerung durch einen Wellendichtringhalter die Funktion einer Lagerbrücke übernehmen, so dass der Radialwellendichtring durch präzise Zentrierung zum Dichtkragen am Nockenwellenversteller 4 ohne nennenswerten radialen Schlag den Dichtkragen dichten kann.In systems with a dry belt drive, the camshaft bearing can take on the function of a bearing bridge by means of a shaft seal ring holder, so that the radial shaft seal ring can seal the sealing collar through precise centering to the sealing collar on the camshaft adjuster 4 without any radial impact worth mentioning.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Steuerzeiteneinstellsystemtiming adjustment system
- 22
- Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
- 33
- Nockenwellecamshaft
- 44
- Nockenwellenverstellercamshaft adjuster
- 55
- erste Seitefirst page
- 66
- zweite Seitesecond page
- 77
- Stützbereichsupport area
- 88th
- Bestandteilcomponent
- 99
- Ankerelementanchor element
- 1010
- Statorstator
- 1111
- Rotorrotor
- 1212
- Pressverbandpress bandage
- 1313
- Befestigungsmutterfastening nut
- 1414
- erste Axiallagerflächefirst thrust bearing surface
- 1515
- zweite Axiallagerflächesecond thrust bearing surface
- 1616
- Radiallagerflächeradial bearing surface
- 17a17a
- erster Radialbundfirst radial fret
- 17b17b
- zweiter Radialbundsecond radial collar
- 1818
- Ölkanaloil channel
- 1919
- Aktoractuator
- 20a20a
- erste Ausnehmungfirst recess
- 20b20b
- zweite Ausnehmungsecond recess
- 21a21a
- erster Stützstegfirst support bar
- 21b21b
- zweiter Stützstegsecond support bar
- 2222
- Grundkörperbody
- 2323
- Steuerventilcontrol valve
- 2424
- Stößelpestle
- 2525
- Kolbenelementpiston element
- 2626
- Zapfenbereichpivot area
- 2727
- Hohlraumcavity
- 2828
- Außenseiteoutside
- 2929
- Aktorgehäuseactuator housing
- 30a30a
- erste Gegenanlageflächefirst mating surface
- 30b30b
- zweite Gegenanlageflächesecond mating surface
- 3131
- Deckellid
- 3232
- Außenmantelflächeouter surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102016118710 A1 [0002]DE 102016118710 A1 [0002]
- EP 1596040 B1 [0002]EP 1596040 B1 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020124847.4A DE102020124847A1 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Timing adjustment system for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020124847.4A DE102020124847A1 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Timing adjustment system for an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020124847A1 true DE102020124847A1 (en) | 2022-03-24 |
Family
ID=80473820
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102020124847.4A Pending DE102020124847A1 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Timing adjustment system for an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020124847A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1596040B1 (en) | 2004-05-14 | 2010-10-13 | Schaeffler KG | Camshaft phaser |
DE102016118710A1 (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Hilite Germany Gmbh | Camshaft adjusting system for an internal combustion engine |
-
2020
- 2020-09-24 DE DE102020124847.4A patent/DE102020124847A1/en active Pending
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---|---|---|---|---|
EP1596040B1 (en) | 2004-05-14 | 2010-10-13 | Schaeffler KG | Camshaft phaser |
DE102016118710A1 (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Hilite Germany Gmbh | Camshaft adjusting system for an internal combustion engine |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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