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Die Erfindung betrifft eine Antriebshohlradanordnung für einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Antriebshohlradanordnung. Zudem betrifft die Erfindung einen elektrischen Nockenwellenversteller mit einer solchen Antriebshohlradanordnung.
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Beispielsweise ist aus
DE 10 2017 116 730 B3 ein elektromechanischer Nockenwellenversteller mit einem Elektromotor und einem Stellgetriebe bekannt. Der Nockenwellenversteller wird durch einen Zahnriemen angetrieben. Ein Gehäuse umschließt einen Gehäuseinnenraum, der sämtliche Komponenten des Stellgetriebes aufnimmt und im Gegensatz zum Bauraum außerhalb des Gehäuses, in dem sich der Zahnriemen befindet, mit Öl geschmiert ist. Weitere Nockenwellenversteller gehen aus
DE 10 2017 127 676 A1 oder
US 2015 / 0 369 088 A1 hervor. Ein gattungsgemäßer Nockenwellenversteller ist in
DE 10 2017 110 599 A1 offenbart.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebshohlradanordnung und ein Verfahren sowie einen elektrischen Nockenwellenversteller der vorgenannten Art vorzuschlagen, welche eine konstruktiv einfache und kostengünstige antriebsseitige schmiermitteldichte Abdichtung des Getriebes eines elektrischen Nockenwellenverstellers ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 7 bzw. 8 gelöst. Weitere vorteilhafte und beanspruchte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Somit wird eine Antriebshohlradanordnung für einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Antriebshohlrad vorgeschlagen, wobei das Antriebshohlrad zur drehfesten Verbindung mit einem Antriebsrad des Nockenwellenverstellers und zur Übertragung eines Drehmoments auf ein Getriebe desselben dient. Da das Antriebshohlrad zur antriebsseitigen schmiermitteldichten Abdichtung des Getriebes nach außen an der Außenseite einen Dichtungsbereich zum Angriff einer externen Dichtung bildet, ist auf konstruktiv einfache Weise durch das Antriebshohlrad das Getriebe antriebsseitig schmiermitteldicht nach außen abdichtbar. Ein zusätzlicher Dichtdeckel oder ein zusätzliches Gehäuse zur antriebsseitigen Abdichtung des Getriebes wird so vermieden und die Anzahl der Dichtstellen minimiert.
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Der Dichtungsbereich ist als Dichtkragen an der Außenseite des Antriebshohlrads ausgeführt, wobei der Dichtkragen eine Dichtlauffläche am Außendurchmesser zum Kontakt einer externen Dichtung bildet. Die Dichtlauffläche ist eine dynamische, d.h. im Betrieb mit dem Antriebshohlrad bewegte, Dichtfläche zum Kontakt mit einer externen Dichtung, vorzugsweise einem Radialwellendichtring.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das Antriebshohlrad an der von der Außenseite abgewandten Innenseite am Innendurchmesser eine koaxial zum Dichtungsbereich angeordnete Innenverzahnung zur Übertragung eines Drehmoments auf das Getriebe bildet. Durch die integrale Anordnung sowohl des Dichtungsbereichs als auch der Innenverzahnung am Antriebshohlrad sind der Dichtungsbereich insbesondere mit der Dichtlauffläche und die Innenverzahnung an einem bzw. dem gleichen Bauteil auf einfache Weise durch ein Werkzeug mit hoher Genauigkeit koaxial herstellbar. Damit sind Radialschläge an der am Dichtungsbereich angreifenden externen Dichtung bzw. an dem am Dichtungsbereich angreifenden Radialwellendichtring, vermeid- oder zumindest reduzierbar und ist die Lebensdauer der Dichtung erhöhbar.
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Zudem ist durch die integrale Ausgestaltung des Dichtungsbereichs an der Außenseite und der Innenverzahnung an der Innenseite des Antriebshohlrads ein abgedichteter innerer Bereich des Nockenwellenverstellers zur Anordnung des Getriebes von einem äußeren Bereich durch das Antriebshohlrad schmiermitteldicht trennbar. Beispielsweise ist so ein trocken laufender, d.h. ohne Schmierung betreibbarer Antrieb des Nockenwellenverstellers, insbesondere ein trocken laufender Riementrieb, in einer im äußeren Bereich gebildeten trockenen Zone realisierbar. Denkbar ist aber auch, in den durch das Antriebshohlrad schmiermitteldicht getrennten Bereichen Schmiermittel mit unterschiedlichen Schmiereigenschaften zu verwenden. Beispielsweise können unterschiedliche Schmieröle für einen den Nockenwellenversteller antreibenden im äußeren Bereich angeordneten Kettentrieb und für das im inneren Bereich angeordnete Getriebe verwendet werden
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Eine besonders einfache Integration des Dichtungsbereichs an der Außenseite und der Innenverzahnung an der Innenseite des Antriebshohlrads ist möglich, wenn das Antriebshohlrad gestuft ausgeführt ist. Vorzugsweise bildet dabei eine erste Stufe an der Außenseite des Antriebshohlrads den Dichtkragen mit der Dichtlauffläche am Außendurchmesser und am Innendurchmesser die Innenverzahnung an der Innenseite des Antriebshohlrads.
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Bevorzugt ist an einer zweiten Stufe des Antriebshohlrads ein Flanschbereich zur Anlage und drehfesten Verbindung am Antriebsrad ausgeführt.
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In weiterhin vorteilhafter Weise kann das Antriebshohlrad an einem axial ausgerichteten Abschnitt der ersten Stufe eine Anlauffläche zur antriebsseitigen axialen Sicherung des Getriebes bilden.
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Es ist auch von Vorteil, wenn das Antriebshohlrad an einem zylindrischen Abschnitt der zweiten Stufe am Innendurchmesser eine radiale Lagerfläche zur Gleitlagerung auf dem Außendurchmesser eines Abtriebshohlrads des Getriebes bildet. Dadurch kann das Antriebsrad über die Verbindung mit dem Flanschbereich des Antriebshohlrads über letzteres auf dem Abtriebshohlrad abgestützt werden. Die Lagerfläche kann dabei auf einfache Weise mit der Innenverzahnung und der Dichtlauffläche am Antriebshohlrad an einem Bauteil mit großer Genauigkeit in koaxialer Ausrichtung hergestellt werden.
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Als bevorzugter Werkstoff für das Antriebshohlrad ist Blech vorgesehen. Vorzugsweise ist dabei das Antriebshohlrad mit der Innenverzahnung aus Blech durch Blechumformen hergestellt, ohne dass es einer Nachbearbeitung der Innenverzahnung bedarf.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Antriebshohlrad einen mit vergrößerter Wandstärke ausgeführten Flanschbereich zur Anlage und drehfesten Verbindung am Antriebsrad aufweist, der zugleich am Innendurchmesser die Innenverzahnung bildet. Vorzugsweise bildet dabei der Flanschbereich am Innendurchmesser an der Innenseite des Antriebshohlrads die Innenverzahnung und an der Außenseite des Antriebshohlrads den Dichtkragen mit der Dichtlauffläche.
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Als bevorzugter Werkstoff für das Antriebshohlrad ist Sintermaterial vorgesehen. Hierbei ist das Antriebshohlrad durch Sintern hergestellt, wobei besonders die Innenverzahnung im Sinterprozess mit hoher Präzision, ohne dass es einer Nachbearbeitung bedarf, hergestellt werden kann.
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Am Flanschbereich können mehrere Gewindebohrungen für eine Schraubenverbindung zur drehfesten Verbindung am Antriebsrad vorgesehen sein. Auf diese Weise sind die Schraubenköpfe der Schraubenverbindung am Antriebsrad anordenbar, wodurch eine Kollision der Schraubenköpfe mit der antriebsseitigen Dichtstelle am Antriebshohlrad, insbesondere einem dort angreifenden Radialwellendichtring, vermieden wird.
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In weiterhin vorteilhafter Weise kann am Flanschbereich eine Dichtfläche zur Anlage am Antriebsrad vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend ist zumindest eine Dichtringnut zur Anordnung zumindest eines Dichtrings zur Abdichtung einer Fuge zwischen Flanschbereich und Antriebsrad im Bereich der drehfesten Verbindung, insbesondere der Schraubenverbindung, ausgebildet. Dadurch kann eine aufwendige Herstellung einer Dichtringnut am Antriebsrad vermieden werden.
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Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebshohlrad am Außendurchmesser einen scheibenförmig abgesetzten Anlagebereich, insbesondere eine sogenannte Bordscheibe, zur Führung eines zum Antrieb am Antriebsrad angreifenden Zahnriemens eines Riementriebs bildet. Dadurch kann am Antriebsrad eine kostenintensive Ausbildung einer Bordscheibe, die zudem eine präzise Herstellung der Verzahnung erschwert, vermieden werden.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer vorbeschriebenen Antriebshohlradanordnung gelöst, wobei das Antriebshohlrad mit der Innenverzahnung durch Blechumformen oder durch Sintern hergestellt wird. Das Antriebshohlrad kann so kostengünstig ohne eine Nachbearbeitung der Innenverzahnung mit großer Präzision hergestellt werden. Bevorzugt wird dabei zur Herstellung in Blech hochfester Stahl und zur Herstellung durch Sintern eine Metallpulvermischung mit großer Härte verwendet, so dass ein anschließendes, insbesondere lokales Härten des Antriebshohlrads, insbesondere am Dichtungsbereich bzw. am Dichtkragen, vermieden wird.
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Alternativ kann das Antriebshohlrad auch durch Schmieden oder Zerspanen hergestellt werden. Denkbar ist auch eine Herstellung aus Aluminium oder aus Kunststoff insbesondere mit Metalleinlagen durch Spritzgießen.
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Zudem kann durch das vorgenannte Verfahren zur Herstellung einer vorbeschriebenen Antriebshohlradanordnung das Antriebshohlrads nach dem Sintern in einem Arbeitsschritt durch Vakuumimprägnieren zum leckagedichten Versiegeln der Sinterporen, vorzugsweise mit Kunststoff, abgedichtet werden.
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Im Rahmen eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein elektrischer Nockenwellenversteller mit einer vorbeschriebenen Antriebshohlradanordnung beansprucht. Dabei ergeben sich die bereits oben beschriebenen Vorteile.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
- 1 einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 3 einen Querschnitt eines Antriebshohlrads der Antriebshohlradanordnung aus 2,
- 4 eine geschnittene perspektivische Einzelansicht an der Außenseite des Antriebshohlrads aus 2,
- 5 eine perspektivische Einzelansicht an der Außenseite des Antriebshohlrads aus 2,
- 6 eine perspektivische Einzelansicht an der Innenseite des Antriebshohlrads aus 2,
- 7 einen elektrischen Nockenwellenversteller zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung in einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 8 eine perspektivische Einzelansicht an der Innenseite des Antriebshohlrads der Antriebshohlradanordnung aus 7.
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In den Figuren sind verschiedene Ansichten und Ausführungen eines elektrischen Nockenwellenverstellers zur variablen Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung in verschieden Ausführungsbeispielen dargestellt. Anhand der Darstellungen wird auch das erfindungsgemäße Verfahren verdeutlicht.
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Die in 1 in einem elektrischen Nockenwellenversteller angeordnete Antriebshohlradanordnung weist ein Antriebshohlrad 1 auf, das radial außen über eine drehfeste Verbindung 3, hier über Nietverbindungen, mit einem Antriebsrad 4 des Nockenwellenverstellers zur Übertragung eines Drehmoments verbunden ist. Am Innendurchmesser steht das Antriebshohlrad 1 mit einer Innenverzahnung 2 zur Übertragung eines Drehmoments in Verbindung mit einem Getriebe 5 des Nockenwellenverstellers. Letzterer ist abtriebsseitig mit einer Zentralschraube 6 an einer zu verstellenden Nockenwelle 7 der Brennkraftmaschine zur Übertragung eines Drehmoments drehfest befestigt. Das Antriebsrad 4 ist als Riemenrad mit einer Verzahnung 8 am Außendurchmesser zum Antrieb eines nicht dargestellten trocken laufenden, d.h. ohne Schmierung betreibbaren Riemenantriebs ausgeführt.
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Das an der Antriebsseite 50 des Nockenwellenverstellers angeordnete Antriebshohlrad 1 dichtet das schmiermittelführende Getriebe 5 antriebsseitig nach außen zur Umgebung hin ab. Somit trennt es schmiermitteldicht einen schmiermittelführenden inneren Bereich 9, in dem das Getriebe 5 angeordnet ist, von einem trockenen äußeren Bereich 10, in dem der nicht dargestellte trocken laufende das Antriebsrad 4 antreibende Riementrieb des Nockenwellenverstellers positioniert ist. Als Schmiermittel kommen vorzugsweise Öl oder Fett in Betracht.
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In der in 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Antriebshohlradanordnung ist das Antriebshohlrad 1 stufig ausgeführt. Im Rahmen eines beanspruchten Verfahrens ist Antriebshohlrad 1 inklusive mit der Innenverzahnung 2 am Innendurchmesser vorzugsweise aus Blech durch Blechumformen hergestellt. An einer radial innen gelegenen ersten Stufe 11 bildet es an einem zylindrischen Abschnitt an der dem äußeren Bereich 10 zugewandten Außenseite 12 des Antriebshohlrads 1 einen dynamischen Dichtungsbereich 13, 14, der mit einem Dichtkragen 13 mit einer Dichtlauffläche 14 am Außendurchmesser für eine externe Dichtung 15, vorzugsweise einen Radialwellendichtring wie dargestellt, ausgeführt ist. Der externe Radialwellendichtring 15 dient zur Abdichtung an einem orts- bzw. maschinenfesten Bauteil 16, hier an einem Motorgehäuse, und liegt mit mehreren Dichtlippen an der sich im Betrieb mit den Antriebshohlrad 1 drehenden dynamischen Dichtlauffläche 14 an. Dabei ist am Innendurchmesser der ersten Stufe 11 die Innenverzahnung 2 an der Innenseite 17 des Antriebshohlrads 1 im abgedichteten inneren Bereich 9 dem Getriebe 5 zugewandt angeordnet.
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Durch die integrale Ausgestaltung sowohl der Dichtlauffläche 14 am Außendurchmesser des Dichtkragens 13 als auch der Innenverzahnung 2 am Antriebshohlrads 1 können die Dichtlauffläche 14 und die Innenverzahnung 2 an einem bzw. am gleichen Bauteil auf einfache Weise im Rahmen eines beanspruchten Verfahrens mit hoher Genauigkeit mit einem Werkzeug koaxial zueinander hergestellt werden, wodurch Radialschläge an der externen Dichtung 15 vermeidbar oder zumindest reduzierbar und die Lebensdauer derselben erhöhbar ist.
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An einer sich an die radial innen gelegene erste Stufe 11 anschließenden radial außen gelegenen zweite Stufe 18 bildet das Antriebshohlrad 1 einen ringförmigen axialen Flanschbereich 19, mit dem es am Antriebsrad 4 angelegt und durch die Nietverbindungen 3 drehfest verbunden ist. Zur Abdichtung der Fuge zwischen dem Flanschbereich 19 und dem Antriebsrad 4 ist ersterer mit einer axialen Dichtfläche 20 am Antriebsrad 4 angelegt. Zur weiteren Abdichtung kann wie dargestellt im Bereich der Nietverbindungen 3 ein in einer Dichtringnut am Antriebsrad 4 angeordneter Dichtring 22 vorgesehen sein.
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Die gestufte Ausbildung des Antriebshohlrads 1 erlaubt die bauraumsparende Anordnung desselben im topfförmig ausgebildeten Antriebsrad 4, das ebenfalls vorzugsweise aus Blech durch Blechumformen hergestellt ist. Das Antriebshohlrad 1 bildet dabei einen zur Antriebseite hin axial offenen Topf, in den radial außen das Antriebshohlrad 1 koaxial eingesetzt und radial innen das Getriebe 5 koaxial aufgenommen ist. Das Antriebshohlrad 1 ist mit dem Flanschbereich 19 über die Nietverbindungen 3 am Antriebsrad 4 abtriebsseitig gebildeten Bodenbereich 23 drehfest befestigt, der das Getriebe 5 abtriebsseitig nach außen abschließt. Radial außen ist das Antriebshohlrad 1 von einem radialen Randbereich 24 des Antriebsrads 4 umfasst, der am Außendurchmesser die Verzahnung 8 des Antriebsrads 4 bildet.
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Das Antriebshohlrad 1 ragt antriebsseitig mit dem axialen Ende des Dichtkragens 13 aus dem Antriebsrad 4 heraus. Dabei ist der am Außendurchmesser an der Dichtlauffläche 14 angreifende Wellendichtring 15 teilweise in dem vom Antriebsrad 4 topfförmig umfassten Bauraum angeordnet. Dadurch können antriebsseitig die externe Dichtung bzw. der Radialwellendichtring 15 am Dichtkragen 13 und abtriebsseitig die Nietverbindung 3 am Flanschbereich 19 räumlich getrennt angeordnet und eine Kollision des jeweiligen Nietkopfes mit dem Radialwellendichtring 15 vermieden werden.
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Das Antriebsrad 4 dichtet das Getriebe 5 bzw. den schmiermittelführenden inneren Bereich 9 an der Abtriebsseite 51 des Nockenwellenverstellers über eine Dichtstelle für einen externen Radialwellendichtring schmiermitteldicht nach außen an einem ortsfesten Bauteil, insbesondere dem Zylinderkopf, der Brennkraftmaschine ab.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung mit einem im Rahmen eines beanspruchten Verfahrens vorzugsweise durch Sintern hergestellten Antriebshohlrad 25, das in 4 bis 6 in Einzelansichten dargestellt ist.
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Im Unterschied zur Ausführung in Blech gemäß 1 ist das Antriebshohlrad 25 in Sintermaterial mit einem mit vergrößerter Wandstärke 21 ausgeführten ringförmigen Flanschbereich 26 hergestellt. Mit dem Flanschbereich 26 ist das Antriebsholrad 25 über eine drehfeste Verbindung 31, hier über Schraubenverbindungen (2), mit dem ebenfalls durch Sintern hergestellten Antriebsrad 27 zur Übertragung eines Drehmoments verbunden. Zudem kann am Innendurchmesser des Flanschbereichs 26 die Innenverzahnung 28 auf einfache Weise im Sinterprozess mit großer Präzision hergestellt werden, ohne dass es einer Nachbearbeitung bedarf. Dabei ist die Innenverzahnung 28 an der Innenseite 29 des Antriebshohlrads 25 im abgedichteten inneren Bereich 9 dem Getriebe 5 zugewandt angeordnet.
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Zur Ausbildung eines dynamischen Dichtungsbereichs am Antriebshohlrad 25 ist ein zylindrischer Dichtkragen 32 vorgesehen, der an der dem äußeren Bereich 10 zugewandten axialen Außenseite 33 des Flanschbereichs 26 einteilig mit diesem ausgebildet vorsteht. Der Dichtkragen 32 bildet am Außendurchmesser die Dichtlauffläche 14 für eine nicht dargestellte externe Dichtung vorzugsweise für einen radialen Wellendichtring.
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Zudem können am Flanschbereich 26 mehrere Gewindebohrungen 30 für die Schraubenverbindungen 31 vorgesehen werden, so dass die Schrauben der Schraubenverbindung 31 an der Abtriebsseite 51 des Nockenwellenverstellers am Antriebsrad 27 eingeschraubt werden können, wodurch eine Kollision des jeweiligen Schraubenkopfs mit dem antriebsseitigen Radialwellendichtring 15 am Dichtkragen 32 des Antriebshohlrads 25 vermieden wird.
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Das Antriebshohlrad 25 ist mit dem Flanschbereich 26 in eine antriebsseitig am Antriebsrad 27 gebildete korrespondierende Aussparung 34 koaxial aufgenommen, die radial innen zur Aufnahme des Getriebes 5 koaxial aufgeweitet ist. Antriebsseitig ragt der Dichtkragen 32 mit der Dichtlauffläche 14 und teilweise der Flanschbereich 26 aus dem Antriebsrad 27 heraus.
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Der Flanschbereich 26 ist mit einer ringförmigen Dichtfläche 35 am Antriebsrad 27 angelegt (2). Zur Abdichtung der Fuge zwischen dem Flanschbereich 26 und dem Antriebsrad 4 ist im Bereich der Gewindebohrungen 30 am Flanschbereich 26 bzw. im Bereich der Schraubenverbindung 31 ein in einer Dichtringnut am Antriebsrad 27 angeordneter Dichtring 36 vorgesehen.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebshohlradanordnung ist in 7 und 8 dargestellt. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2 bis 6 ist am Außendurchmesser des Antriebshohlrads 25 ein gegenüber dem Flanschbereich 26 mit reduzierter Wandstärke 47 scheibenförmig abgesetzter ringförmiger Anlagebereich 38 vorgesehen. Der Anlagebereich 38 dient als Anschlag zur Führung für den an der Verzahnung 8 des Antriebsrads 27 angreifenden Zahnriemen des antreibenden Riementriebs und vermeidet auf diese Weise als sogenannte Bordscheibe ein antriebsseitiges Auswandern des Riemens an der Verzahnung 8.
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Zur Abdichtung der Fuge zwischen dem Flanschbereich 26 und dem Antriebsrad 27 im Bereich der Gewindebohrungen 30 bzw. der Schraubenverbindung 31 kann im Rahmen eines beanspruchten Verfahrens am Flanschbereich 26 eine Dichtringnut 37 kostenneutral im Sinterprozess hergestellt werden. In der Dichtringnut 37 kann der Dichtring 36 angeordnet werden, so dass eine Dichtringnut am Antriebsrad 27 zur Aufnahme des Dichtrings 36 vermieden wird.
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Das Getriebe 5 dient als Verstellgetriebe und umfasst gemäß 1, 2 und 7 ein Wellgetriebe mit einem elastisch verformbaren Zahnring 39 als sogenanntem Flexring und einem zur elastischen Verformung desselben angeordneten Wellgenerator 40. Der Zahnring 39 weist eine Außenverzahnung 41 auf, die mit einem antriebsseitigen Verzahnungsabschnitt mit der am Innendurchmesser das Antriebshohlrad 1, 25 gebildeten Innenverzahnung 2, 28 und mit einem abtriebsseitigen Verzahnungsabschnitt mit einer am Innendurchmesser eines Abtriebshohlrads 42 gebildeten Innenverzahnung 43 zur Übertragung eines Drehmoments in Eingriff steht. Antriebshohlrad 1, 25 und Abtriebshohlrad 42 sind koaxial hintereinander angeordnet, wobei letzteres über die Zentralschraube 6 drehfest mit der Nockenwelle 7 zur Übertragung eines Drehmoments und zur Einstellung der Steuerzeiten eines oder mehrerer Gaswechselventile der Brennkraftmaschine verbunden ist.
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Das Abtriebshohlrad 42 ist antriebsseitig am Antriebshohlrad 1, 25 axial gesichert. Hierzu bildet letzteres in der gestuften Ausführung gemäß 1 an einem axial ausgerichteten Abschnitt der ersten Stufe 11 bzw. in der Ausführung gemäß 2 an der Innenseite des Flanschabschnitts 26 jeweils eine Anlauffläche 53. In der gestuften Ausführung gemäß 1 bildet Antriebshohlrad 1 zudem an einem zylindrischen Abschnitt der zweiten Stufe 18 am Innendurchmesser eine radiale Lagerfläche 54 zur Gleitlagerung auf dem Außendurchmesser des Abtriebshohlrads 42. Dadurch kann das Antriebsrad 4 über die Verbindung 3 mit dem Flanschbereich 19 des Antriebshohlrads 1 über letzteres auf dem Abtriebshohlrad 42 abgestützt werden.
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Der Wellgenerator 40 ist über eine Kupplung 44 drehfest mit einer Motorwelle 45 eines Elektromotors 46 zur Übertragung eines Verstellmoments verbunden. Die Motorwelle 45 ist dabei an der durch den Dichtkragen 13, 32 gebildeten zentralen Öffnung hindurchgeführt (1). Ein stellantriebsseitig durch den Elektromotor 46 eingeleitetes Verstellmoment ist über den Wellgenerator 40 und den flexiblen Zahnring 39 auf das Abtriebshohlrad 42 und die drehfest verbundene Nockenwelle 7 übertragbar. Letztere ist dadurch zur variablen Ventilsteuerung verstellbar. Das Antriebshohlrad 2, 25 mit der Innenverzahnung 2, 28 dient dabei zur Drehmomentenabstützung des Zahnrings 39.
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Das Getriebe 5 ist antriebsseitig mit der jeweiligen Stirnseite des Zahnrings 39 und dem Wellgenerator 40 am Antriebshohlrad 1, 25 axial gesichert. Im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel gemäß 2 bis 8 ist hierzu das Antriebsholrad 25 am Innendurchmesser des Flanschbereichs 26 mit einem Ringabsatz 48 ausgeführt, der die Innenverzahnung 28 antriebsseitig begrenzt und eine axiale Anlauffläche 49 für den Zahnring 39 und den Wellgenerator 40 bildet. Alternativ ist es auch möglich, am Innendurchmesser des Antriebshohlrads 1, 25, insbesondere wie im ersten Ausführungsbeispiel nach 1 gezeigt, am Innendurchmesser des Dichtkragens 13 ein Sicherungselement 55, insbesondere einen Sicherungsring, zur antriebsseitigen axialen Sicherung des Getriebes 5, anzuordnen. Dabei sind der Elektromotor 46 mit der Motorwelle 45, die Kupplung 44, das Antriebshohlrad 1, 25, das Antriebsrad 4, 27, das Getriebe 5 und die Nockenwelle 7 koaxial zu einer Mittelachse 52 des Nockenwellenverstellers angeordnet, die zugleich eine Drehachse bildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebshohlrad
- 2
- Innenverzahnung
- 3
- drehfeste Verbindung, Nietverbindung
- 4
- Antriebsrad
- 5
- Getriebe, Wellgetriebe
- 6
- Zentralschraube
- 7
- Nockenwelle
- 8
- Verzahnung
- 9
- innerer Bereich
- 10
- äußerer Bereich
- 11
- erste Stufe
- 12
- Außenseite
- 13
- Dichtungsbereich, Dichtkragen
- 14
- Dichtungsbereich, Dichtlauffläche
- 15
- Dichtung, Radialwellendichtring
- 16
- Bauteil
- 17
- Innenseite
- 18
- zweite Stufe
- 19
- Flanschbereich
- 20
- Dichtfläche
- 21
- Wandstärke
- 22
- Dichtring
- 23
- Bodenbereich
- 24
- Randbereich
- 25
- Antriebshohlrad
- 26
- Flanschbereich
- 27
- Antriebsrad
- 28
- Innenverzahnung
- 29
- Innenseite
- 30
- Gewindebohrung
- 31
- drehfeste Verbindung, Schraubenverbindung
- 32
- Dichtungsbereich, Dichtkragen
- 33
- Außenseite
- 34
- Aussparung
- 35
- Dichtfläche
- 36
- Dichtring
- 37
- Dichtringnut
- 38
- Anlagebereich
- 39
- flexibler Zahnring
- 40
- Wellgenerator
- 41
- Außenverzahnung
- 42
- Abtriebshohlrad
- 43
- Innenverzahnung
- 44
- Kupplung
- 45
- Motorwelle
- 46
- Elektromotor
- 47
- Wandstärke
- 48
- Ringabsatz
- 49
- Anlauffläche
- 50
- Antriebsseite
- 51
- Abtriebsseite
- 52
- Mittelachse, Drehachse
- 53
- Anlauffläche
- 54
- Lagerfläche
- 55
- Sicherungselement
