EP1471215A2 - Nockenwellenversteller für Fahrzeuge - Google Patents

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EP1471215A2
EP1471215A2 EP04009353A EP04009353A EP1471215A2 EP 1471215 A2 EP1471215 A2 EP 1471215A2 EP 04009353 A EP04009353 A EP 04009353A EP 04009353 A EP04009353 A EP 04009353A EP 1471215 A2 EP1471215 A2 EP 1471215A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camshaft
adjuster according
camshaft adjuster
rotor
securing element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04009353A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1471215A3 (de
Inventor
Edwin Palesch
Axel-Willi Jochim
Andres Nicklass
Andreas Knecht
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Hilite Germany GmbH
Original Assignee
Hydraulik Ring GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydraulik Ring GmbH filed Critical Hydraulik Ring GmbH
Publication of EP1471215A2 publication Critical patent/EP1471215A2/de
Publication of EP1471215A3 publication Critical patent/EP1471215A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/02—Valve drive
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    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
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    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34436—Features or method for avoiding malfunction due to foreign matters in oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjuster for vehicles, preferably for motor vehicles, according to the preamble of the claim 1.
  • Camshaft adjusters have a swivel motor that ends up a camshaft is connected to a central screw. By hydraulic loading of the rotor of the swivel motor comes there is a rotational relative movement to the stator and thus to Adjustment of the camshaft in relation to the crankshaft.
  • the feeder of the hydraulic medium is carried out either directly via the camshaft or via a rotating union in the swivel motor. It is also known to have the rotating union behind the swivel motor the central screw on the camshaft.
  • the camshaft adjuster has a complex structure and requires one correspondingly complex assembly.
  • the invention has for its object the generic camshaft adjuster to be trained so that it has a simple structure an inexpensive assembly guaranteed without the functionality of the camshaft adjuster.
  • the rotor is over the form-fitting or frictional connection with the camshaft rotatably connected.
  • the camshaft adjuster has only a small number of components that make a simple and inexpensive assembly leads.
  • the inner diameter of the base body of the rotor is advantageous larger than the diameter of the camshaft circumscribing the cam Circle. Then the swivel motor can move axially over the Sliding cam on the form and / or frictional part become.
  • the camshaft therefore only needs two bearings.
  • the camshaft adjuster according to FIGS. 1 and 2 has one Swing motor 1, which has a stator 2 and a rotor 3.
  • the Stator 2 has a cylindrical outer wall 4, of which in uniform Stand off radially inward spacers 5.
  • the rotor 3 is seated rotatably on a camshaft 6 and has an annular base body 7, which sits non-rotatably on the camshaft 6. From the basic body 7 are web-shaped at regular intervals radially outwards Wing 8, the end faces 9 of which are flat on the inside 10 of the outer wall 4 of the stator 2.
  • the stator webs 5 are located with their end faces 11 flat on the cylindrical outside 12 of the base body 7 of the rotor 3.
  • each limit pressure chambers 13 through the rotor blades 8 can be divided into two pressure rooms 14 and 15.
  • the Pressure chambers 14, 15 can introduce pressure medium in a known manner through which the rotor blades 8 either from one or pressure from the other side. Accordingly the rotor 3 is rotated relative to the stator 2. The maximum rotation of the rotor 3 relative to the stator 2 is reached when the rotor blades 8 rest on the stator bars 5.
  • a groove 18, 19 designed as a depression is provided, which extends over the axial width of the stator webs 5 and in which, for example, dirt particles can be collected are in the print media. It is also in the grooves 18, 19 located pressure medium reaches a damping when the rotor blades 8 for contacting the side walls 16, 17 of the stator webs 5 come.
  • the stator webs 5 can be very different To have shape.
  • the side walls 16, 17 of the stator webs 5 can thus to be level.
  • the side walls 16, 17 can also have a different course to have.
  • the cross-sectional width of the stator webs 5 Remove irregularly radially inwards.
  • the stator 2 itself is in a known manner with a chain or belt wheel 25 provided, over which a chain or a belt is guided, which over a chain or belt pulley is guided on the crankshaft.
  • the camshaft 6 has a form-fitting part 20, the non-circular cross section Has.
  • the form-fitting part 20 has pentagonal Outline, the peripheral surfaces 21 of the form-fitting part 20 rounded into one another.
  • the rotor body 7 has an inner jacket 22, the outline shape of which corresponds to the outline shape of the Form-fitting part 20 is adapted.
  • the rotor 3 is on the Form-fitting part 20 inserted, due to the non-circular cross-section a perfectly rotatable connection between the rotor 3 and the camshaft 6 is reached.
  • the cams sitting on the camshaft 6 are in a known manner arranged at an angle to each other.
  • the described radius of the Cam profiles are smaller than the smallest diameter of the form-fitting part 20. This makes it possible to rotate the rotor 3 over the cams to push the camshaft 6 onto the form-fitting part 20.
  • To this A center drive is possible in a simple manner.
  • the pressure medium can be supplied, introduced into the pressure chambers 14, 15 of the swivel motor 1 becomes.
  • the corresponding holes in the form-fitting part 20 for feeding of the print medium are not shown in FIGS. 1 and 2. Instead of such bores, there can also be ring grooves on the form-fitting part 20 may be provided.
  • the rotor 3 is in a suitable manner with its base body 7 attached to the form-fitting part 20, preferably by an interference fit.
  • On the form-fitting part 20 connects to a cylindrical collar 23 which is radial protrudes over the form-fitting part 20 and as an attachment for the base body 7 of the rotor 3 is used.
  • the base body 7 of the rotor has an axial annular extension 24, with which the base body 7 on the collar 23 Camshaft 6 is present.
  • a sprocket 25 is mounted on this shoulder 24, which is rotatably connected to the stator 2.
  • the chain / belt wheel 25 can also be formed in one piece with the stator 2.
  • the chain / belt wheel 25 closes the pressure spaces 14, 15 in the axial direction Direction down.
  • the camshaft 6 axially extended over the form-fitting part 20.
  • On the overhang cylindrical part 26 of the camshaft 6 is an axial securing element 27 with a press fit, the outer diameter of which is larger than the largest outer diameter of the form-fitting part 20.
  • the axial securing element 27 is ring-shaped and has on its circumference four grooves 28 which are at an angular distance of Have 90 ° to each other and as form-fitting openings for a tool serve with which the axial securing element 27 on the camshaft part 26 can be put on.
  • the rotor 3 becomes corresponding the previous embodiment via the cams of the camshaft 6 pushed onto the form-fitting part 20 and there with a press fit held.
  • Part 26 projects axially beyond rotor 3. On it will the axial securing element 27 attached. For example, it can be on this protruding part 26 are pressed. It is also possible, to provide the protruding part 26 with thread so that the axial securing element 27 are screwed onto the part 26 can. In the installed position, the axial securing element lies on the Cover plate (not shown) through the axial securing element 27 is pressed against the stator 2.
  • the swivel motor 1 is otherwise the same as in the previous one Embodiment.
  • the axial securing element 27 formed by an explosive ring or circlip, the in an annular groove 29 near the free end of the projecting part 26 of the camshaft 6 is inserted.
  • the form-fitting part 20 is different from the previous exemplary embodiments essentially cylindrical.
  • the lateral surface 30 of the form-fitting part 20 has at least one form-fitting element 31, which is formed as an elevation on the lateral surface 30 is.
  • This form-locking element 21 has an approximately rectangular outline and extends from the collar 23 in the direction of the annular groove 29. 8 shows, the axially extending form-locking element 31 sufficient distance from the annular groove 29 so that during assembly of the swing motor 1 of the detonating / locking ring 27 simply in the annular groove 29 can be used.
  • the inner jacket 22 of the base body 7 of the rotor 3 points to the receptacle the form-locking element 31 a correspondingly shaped groove-shaped recess 32 into which the form-locking element 31 is form-fitting intervenes.
  • 32 is the Rotor 3 rotatably connected to the camshaft 6. Since the rotor 3 does not sit with a press fit on the form-fitting part 20 is a problem Assembly of the rotor 3 guaranteed. It is easy to put on Slide on the form-fitting part 20. The axial securing is done by the Explosive / circlip 27, which effortlessly into the annular groove 29 of the Can use camshaft part 26.
  • Form-locking elements 31 On the outer surface 30 of the form-fitting part 20 can more Form-locking elements 31 may be provided if necessary should.
  • FIGS. 9 and 10 show a swing motor in which the ring-shaped Approach 24 of the base body 7 of the rotor 3 an inner jacket 33 with a non-circular cross-section.
  • the rotor sits with this Approach 24 on the positive locking element 20 of the camshaft 6.
  • the form-fitting part 20 formed as a collar that has only a small axial thickness.
  • the Form-fitting part 20 has the same outline shape as the form-fitting part 20 of the previous exemplary embodiments.
  • the form-fitting part 20 closes directly on the collar 23, the radial over the form-fitting part 20th survives.
  • the lying on the other side of the form-fitting part 20 Part 26 is cylindrical and has at its free end the annular groove 29 on the snap / circlip 27 as an axial securing element receives.
  • the rotor 3 can be via the cams the camshaft 6 are pushed as far away that he with his approach 24 overlaps the form-fitting part 20.
  • This is the Rotor 3 is connected in a simple manner in a rotationally fixed manner to camshaft 6.
  • the camshaft is so far axially with its part 26 above the Rotor 3 or the (not shown) cover plate that the Detonator / circlip 27 can be inserted into the annular groove 29.
  • the rotor 3 is then properly secured axially on the camshaft 6. Otherwise, the swivel motor 1 is of the same design as in the previous embodiments.
  • the rotor 3 is non-rotatably seated on the camshaft 6.
  • the axial securing element 27 is in this Embodiment a locking washer on the front of the Cover plate (not shown) and through the locknut 34 is held. It is on a tapered thread end of the camshaft 6 screwed.
  • the rotor 3 is axially secured between the collar 23 and the washer 27.
  • camshaft adjuster is designed the same as in the embodiment of FIGS. 1 and 2.
  • the camshaft adjuster according to FIGS. 13 and 14 has the form-fitting part 20 with the form-locking element 31 according to the embodiment 7 and 8.
  • the camshaft 6 is corresponding the previous embodiment with a threaded end provided, on which the lock nut 34 is screwed.
  • Axial securing element 27 secured in the form of the washer the (not shown) cover plate or on the rotor 3 of the Swing motor 1 abuts and thereby him between the collar 23rd and axially secures the axial securing element 27 in the installed position. Otherwise, the swivel motor is of the same design as the embodiment 11 and 12.
  • the camshaft adjuster according to FIGS. 15 and 16 is designed similarly as the embodiment of FIGS. 3 and 4.
  • the axial securing element 27 sits according to this embodiment on the protruding part 26 of the camshaft 6.
  • the camshaft 6 has the cylinder part 35 which the rotor 3 is mounted with a press fit.
  • the non-rotatable connection in this case, between the rotor 3 and the camshaft 6 about a frictional connection.
  • the axial securing element 27 is placed as on the basis 3 and 4 has been described. The rotor 3 is thus between the collar 23 of the camshaft 6 and the axial securing element 27 axially secured on the camshaft 6.
  • the camshaft 6 the positive locking part 20 with the positive locking element 31 accordingly the embodiment of FIGS. 7 and 8.
  • the axially over the form-locking part 20 projecting part 26 is different from the embodiment 7 and 8 are not provided with an annular groove 29, but consistently cylindrical.
  • the axial securing element 27 is attached, the is of the same design as in the exemplary embodiment according to FIG. 3 and 4.
  • the axial securing element 27 can in the embodiment 17 and 18 are attached in the same manner as with reference of the embodiment of FIGS. 3 and 4 has been explained is.
  • the rotor 3 of the swivel motor 1 is axially secured between the collar 23 of the camshaft 6 and the axial securing element 27th
  • 19 and 20 is the camshaft 6 with a non-positive part projecting axially beyond the collar 23 36 provided which is frustoconical. He sits on it Rotor 3 of the swivel motor 1 with its base body 7 with a press fit.
  • the inner jacket 22 of the rotor base body 7 lies on a conical surface.
  • the camshaft is required 6 only two bearings.
  • the swivel motor is no longer attached to the camshaft required.
  • the camshaft adjuster according to the described Embodiments can be very simple and inexpensive to be assembled.
  • the supply of the pressure medium in the pressure rooms 14, 15 takes place via the camshaft 6.
  • the insert 37 lies on the inner wall 38 of the hollow camshaft 6 and has two axially extending Bores 39 and 40 through which the pressure medium in the Pressure chambers 14, 15 of the swivel motor 1 can be introduced.
  • the two bores 39, 40 open into one end face 41 of the Insert 37 and are connected in a known manner to a valve unit, with which the inflow of the pressure medium to the pressure rooms 14, 15 is controlled.
  • the swivel motor 1 is axially secured in the described Exemplary embodiments via the axial securing element 27 or via the press assembly.

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Abstract

Der Nockenwellenversteller hat einen Schwenkmotor (1), der einen drehfest mit einer Nockenwelle (6) verbundenen Rotor (3) aufweist. Dieser ist relativ zu einem ihn umgebenden Stator (2) drehbar. Um den Nockenwellenversteller so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine kostengünstige Montage gewährleistet ist, ohne die Funktionsfähigkeit des Nockenwellenverstellers zu beeinträchtigen, weist die Nockenwelle (6) einen Form- und/oder Kraftschlußteil auf, auf dem der Rotor (3) mit einem Grundkörper (7) drehfest sitzt. Sein Innendurchmesser ist größer als der Durchmesser eines die Nocken der Nockenwelle (6) umschreibenden Kreises. Der Schwenkmotor (1) kann axial über die Nocken hinweg auf den Form- und/oder Kraftschlußteil aufgeschoben werden. Die Nockenwelle (6) benötigt daher nur noch zwei Lagerstellen. Der Nockenwellenversteller läßt sich einfach und kostengünstig montieren und eignet sich für Kraftfahrzeuge. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Nockenwellenversteller haben einen Schwenkmotor, der am Ende einer Nockenwelle mit einer Zentralschraube verbunden ist. Durch hydraulische Beaufschlagung des Rotors des Schwenkmotors kommt es zu einer rotatorischen Relativbewegung zum Stator und damit zur Verstellung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle. Die Zuführung des Hydraulikmediums erfolgt entweder direkt über die Nockenwelle oder über eine Drehdurchführung im Schwenkmotor. Es ist auch bekannt, die Drehdurchführung hinter dem Schwenkmotor mit der Zentralschraube an der Nockenwelle zu befestigen. Der Nockenwellenversteller hat einen aufwendigen Aufbau und erfordert eine entsprechend aufwendige Montage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Nockenwellenversteller so auszubilden, daß er bei einfachem Aufbau eine kostengünstige Montage gewährleistet, ohne die Funktionsfähigkeit des Nockenwellenverstellers zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Nockenwellenversteller erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller ist der Rotor über den Form- bzw. Kraftschlußteil mit der Nockenwelle drehfest verbunden. Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung hat der Nockenwellenversteller nur eine geringe Zahl von Bauteilen, die zu einer einfachen und kostengünstigen Montage führt.
Vorteilhaft ist der Innendurchmesser des Grundkörpers des Rotors größer als der Durchmesser des die Nocken der Nockenwelle umschreibenden Kreises. Dann kann der Schwenkmotor axial über die Nocken hinweg auf den Form- und/oder Kraftschlußteil aufgeschoben werden. Die Nockenwelle benötigt darum nur noch zwei Lagerstellen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller,
Fig. 2
in perspektivischer Darstellung eine Nockenwelle des Nockenwellenverstellers gemäß Fig. 1 mit einem Formschlußteil zur Aufnahme eines Rotors des Nockenwellenverstellers,
Fig. 3 bis 20
jeweils in Darstellungen entsprechend den Fig. 1 und 2 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellern,
Fig. 21
im Axialschnitt eine als Hohlwelle ausgebildete Nockenwelle mit einem Einsatz.
Der Nockenwellenversteller gemäß den Fig. 1 und 2 hat einen Schwenkmotor 1, der einen Stator 2 und einen Rotor 3 aufweist. Der Stator 2 hat eine zylindrische Außenwand 4, von der in gleichmäßigen Abständen radial nach innen Stege 5 abstehen. Der Rotor 3 sitzt drehfest auf einer Nockenwelle 6 und hat einen ringförmigen Grundkörper 7, der drehfest auf der Nockenwelle 6 sitzt. Vom Grundkörper 7 stehen radial nach außen in gleichmäßigen Abständen stegförmige Flügel 8 ab, die mit ihren Stirnseiten 9 flächig an der Innenseite 10 der Außenwand 4 des Stators 2 anliegen. Die Statorstege 5 liegen mit ihren Stirnseiten 11 flächig an der zylindrischen Außenseite 12 des Grundkörpers 7 des Rotors 3 an. Der Abstand benachbarter Statorstege 5 voneinander ist größer als die Breite der Rotorflügel 8. Die Statorstege 5 begrenzen jeweils Druckkammern 13, die durch die Rotorflügel 8 in zwei Druckräume 14 und 15 unterteilt werden. In die Druckräume 14, 15 kann in bekannter Weise Druckmedium eingeführt werden, durch das die Rotorflügel 8 wahlweise von der einen oder anderen Seite aus mit Druck beaufschlagt werden. Dementsprechend wird der Rotor 3 relativ zum Stator 2 gedreht. Der maximale Drehweg des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 ist dann erreicht, wenn die Rotorflügel 8 an den Statorstegen 5 anliegen.
An den radial äußeren Enden der Seitenwände 16, 17 jedes Statorsteges 5 ist eine als Vertiefung ausgebildete Nut 18, 19 vorgesehen, die sich über die axiale Breite der Statorstege 5 erstreckt und in der beispielsweise Schmutzteilchen gesammelt werden können, die sich im Druckmedium befinden. Außerdem wird durch das in den Nuten 18, 19 befindliche Druckmedium eine Dämpfung erreicht, wenn die Rotorflügel 8 zur Anlage an den Seitenwänden 16, 17 der Statorstege 5 kommen. Die Statorstege 5 können unterschiedlichste Form haben. So können die Seitenwände 16, 17 der Statorstege 5 eben sein. Die Seitenwände 16, 17 können auch einen anderen Verlauf haben. So kann beispielsweise die Querschnittsbreite der Statorstege 5 unregelmäßig radial nach innen abnehmen. Der Stator 2 selbst ist in bekannter Weise mit einem Ketten- oder Riemenrad 25 versehen, über das eine Kette oder ein Riemen geführt ist, der über ein auf der Kurbelwelle sitzendes Ketten- bzw. Riemenrad geführt ist.
Die Nockenwelle 6 hat einen Formschlußteil 20, der unrunden Querschnitt hat. Im Ausführungsbeispiel hat der Formschlußteil 20 fünfeckigen Umriß, wobei die Umfangsflächen 21 des Formschlußteiles 20 abgerundet ineinander übergehen. Der Rotorgrundkörper 7 hat einen Innenmantel 22, dessen Umrißform an die Umrißform des Formschlußteiles 20 angepaßt ist. Der Rotor 3 wird auf den Formschlußteil 20 gesteckt, wobei infolge des unrunden Querschnittes eine einwandfrei drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor 3 und der Nockenwelle 6 erreicht wird.
Die auf der Nockenwelle 6 sitzenden Nocken sind in bekannter Weise winkelversetzt zueinander angeordnet. Der beschriebene Umkreis der Nockenprofile ist kleiner als der kleinste Durchmesser des Formschlußteiles 20. Dadurch ist es möglich, den Rotor 3 über die Nocken der Nockenwelle 6 auf den Formschlußteil 20 zu schieben. Auf diese Weise ist ein Mittenantrieb in einfacher Weise möglich. Über den Formschlußteil 20 kann die Zuführung des Druckmediums erfolgen, das in die Druckräume 14, 15 des Schwenkmotors 1 eingebracht wird. Die entsprechenden Bohrungen im Formschlußteil 20 zur Zuführung des Druckmediums sind in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt. Anstelle solcher Bohrungen können auch Ringnuten am Formschlußteil 20 vorgesehen sein.
Der Rotor 3 wird mit seinem Grundkörper 7 in geeigneter Weise auf dem Formschlußteil 20 befestigt, vorzugsweise durch Preßsitz. An den Formschlußteil 20 schließt ein zylindrischer Bund 23 an, der radial über den Formschlußteil 20 ragt und als Anlage für den Grundkörper 7 des Rotors 3 dient. Mittels dieses Bundes 23 läßt sich der Rotor 3 bei der Montage sehr einfach in seine Einbaulage bringen.
Wie Fig. 1 zeigt, hat der Grundkörper 7 des Rotors einen axialen ringförmigen Ansatz 24, mit dem der Grundkörper 7 am Bund 23 der Nockenwelle 6 anliegt. Auf diesem Ansatz 24 ist ein Kettenrad 25 gelagert, das mit dem Stator 2 drehfest verbunden ist. Das Ketten/Riemenrad 25 kann auch einstückig mit dem Stator 2 ausgebildet sein. Das Ketten/Riemenrad 25 schließt die Druckräume 14, 15 in axialer Richtung ab. An der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine (nicht dargestellte) Abdeckscheibe, die am Stator 2 befestigt ist und die Druckräume axial an der anderen Seite abschließt.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist die Nockenwelle 6 über den Formschlußteil 20 axial verlängert. Auf dem überstehenden zylindrischen Teil 26 der Nockenwelle 6 sitzt ein Axialsicherungselement 27 mit Preßsitz, dessen Außendurchmesser größer ist als der größte Außendurchmesser des Formschlußteiles 20. Das Axialsicherungselement 27 ist ringscheibenförmig ausgebildet und weist an seinem Umfang vier Nuten 28 auf, die einen Winkelabstand von 90° zueinander haben und als Formschlußöffnungen für ein Werkzeug dienen, mit dem das Axialsicherungselement 27 auf den Nockenwellenteil 26 aufgesetzt werden kann. Der Rotor 3 wird entsprechend der vorherigen Ausführungsform über die Nocken der Nockenwelle 6 auf den Formschlußteil 20 geschoben und dort mit Preßsitz gehalten. Der Teil 26 steht über den Rotor 3 axial über. Auf ihm wird das Axialsicherungselement 27 befestigt. Es kann beispielsweise auf diesen überstehenden Teil 26 aufgepreßt werden. Es ist auch möglich, den überstehenden Teil 26 mit Gewinde zu versehen, so daß das Axialsicherungselement 27 auf den Teil 26 geschraubt werden kann. In der Einbaulage liegt das Axialsicherungselement an der (nicht dargestellten) Abdeckscheibe an, die durch das Axialsicherungselement 27 gegen den Stator 2 gedrückt wird.
Der Schwenkmotor 1 ist im übrigen gleich ausgebildet wie bei der vorigen Ausführungsform.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 wird das Axialsicherungselement 27 durch einen Spreng- bzw. Sicherungsring gebildet, der in eine Ringnut 29 nahe dem freien Ende des überstehenden Teiles 26 der Nockenwelle 6 eingesetzt ist.
In der Einbaulage ragt der Teil 26 der Nockenwelle 6 über die (nicht dargestellte) Abdeckscheibe des Schwenkmotors. In die Ringnut 29 wird dann der Spreng/Sicherungsring 27 eingesetzt, wodurch der Schwenkmotor 1 auf dem Formschlußteil 20 der Nockenwelle 6 einwandfrei axial gesichert wird.
Beim Schwenkmotor gemäß den Fig. 7 und 8 wird als Axialsicherungselement 27 wiederum ein Spreng- bzw. Sicherungsring verwendet, der in die Ringnut 29 nahe dem freien Ende des axial überstehenden Teils 26 der Nockenwelle 6 vorgesehen ist.
Der Formschlußteil 20 ist im Unterschied zu den vorigen Ausführungsbeispielen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Auf seiner Mantelfläche 30 hat der Formschlußteil 20 wenigstens ein Formschlußelement 31, das als Erhöhung auf der Mantelfläche 30 ausgebildet ist. Dieses Formschlußelement 21 hat etwa rechteckigen Umriß und erstreckt sich vom Bund 23 aus in Richtung auf die Ringnut 29. Wie Fig. 8 zeigt, hat das axial sich erstreckende Formschlußelement 31 ausreichenden Abstand von der Ringnut 29, so daß bei der Montage des Schwenkmotors 1 der Spreng/Sicherungsring 27 einfach in die Ringnut 29 eingesetzt werden kann.
Der Innenmantel 22 des Grundkörpers 7 des Rotors 3 weist zur Aufnahme des Formschlußelementes 31 eine entsprechend geformte nutförmige Vertiefung 32 auf, in die das Formschlußelement 31 formschlüssig eingreift. Über diese Formschlußverbindung 31, 32 ist der Rotor 3 drehfest mit der Nockenwelle 6 verbunden. Da der Rotor 3 nicht mit Preßsitz auf dem Formschlußteil 20 sitzt, ist eine problemlose Montage des Rotors 3 gewährleistet. Er läßt sich leicht auf den Formschlußteil 20 aufschieben. Die Axialsicherung erfolgt durch den Spreng/Sicherungsring 27, der sich mühelos in die Ringnut 29 des Nockenwellenteiles 26 einsetzen läßt.
Auf der Mantelfläche 30 des Formschlußteiles 20 können weitere Formschlußelemente 31 vorgesehen sein, falls dies notwendig sein sollte.
Die Fig. 9 und 10 zeigen einen Schwenkmotor, bei dem der ringförmige Ansatz 24 des Grundkörpers 7 des Rotors 3 einen Innenmantel 33 mit unrundem Querschnitt aufweist. Der Rotor sitzt mit diesem Ansatz 24 auf dem Formschlußelement 20 der Nockenwelle 6. Im Unterschied zu den vorigen Ausführungsbeispielen ist der Formschlußteil 20 als Bund ausgebildet, der nur geringe axiale Dicke hat. Der Formschlußteil 20 hat die gleiche Umrißform wie der Formschlußteil 20 der vorigen Ausführungsbeispiele. Der Formschlußteil 20 schließt unmittelbar an den Bund 23 an, der radial über den Formschlußteil 20 übersteht. Der an der anderen Seite des Formschlußteiles 20 liegende Teil 26 ist zylindrisch ausgebildet und weist an seinem freien Ende die Ringnut 29 auf, die den Spreng/Sicherungsring 27 als Axialsicherungselement aufnimmt.
Auch bei dieser Ausführungsform kann der Rotor 3 über die Nocken der Nockenwelle 6 hinweg so weit aufgeschoben werden, daß er mit seinem Ansatz 24 den Formschlußteil 20 übergreift. Dadurch ist der Rotor 3 in einfacher Weise drehfest mit der Nockenwelle 6 verbunden. Die Nockenwelle steht mit ihrem Teil 26 so weit axial über den Rotor 3 bzw. die (nicht dargestellte) Abdeckscheibe vor, daß der Spreng/Sicherungsring 27 in die Ringnut 29 eingesetzt werden kann. Der Rotor 3 ist dann einwandfrei axial auf der Nockenwelle 6 gesichert. Im übrigen ist der Schwenkmotor 1 gleich ausgebildet wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Schwenkmotor 1, dessen Rotor 3 auf den Formschlußteil 20 der Nockenwelle 6 aufgeschoben wird. Der Formschlußteil 20 ist gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2. Aufgrund des unrunden Querschnittes dieses Formschlußteiles 20 sitzt der Rotor 3 drehfest auf der Nockenwelle 6. Zur Axialsicherung des Rotors 3 bzw. des Schwenkmotors 1 auf der Nockenwelle 6 sind das Axialsicherungselement 27 sowie eine Nutmutter 34 vorgesehen. Das Axialsicherungselement 27 ist bei dieser Ausführungsform eine Sicherungsscheibe, die an der Stirnseite der (nicht dargestellten) Abdeckscheibe anliegt und durch die Nutmutter 34 gehalten wird. Sie wird auf ein verjüngtes Gewindeende der Nockenwelle 6 geschraubt. Der Rotor 3 liegt dadurch axial gesichert zwischen dem Bund 23 und der Ringscheibe 27.
Im übrigen ist der Nockenwellenversteller gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2.
Der Nockenwellenversteller gemäß den Fig. 13 und 14 hat den Formschlußteil 20 mit dem Formschlußelement 31 entsprechend der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8. Die Nockenwelle 6 ist entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform mit einem Gewindeende versehen, auf das die Nutmutter 34 geschraubt wird. Mit ihr wird das Axialsicherungselement 27 in Form der Ringscheibe gesichert, die an der (nicht dargestellten) Abdeckscheibe bzw. am Rotor 3 des Schwenkmotors 1 anliegt und ihn dadurch zwischen dem Bund 23 und dem Axialsicherungselement 27 in der Einbaulage axial sichert. Im übrigen ist der Schwenkmotor gleich ausgebildet wie die Ausführungsform nach den Fig. 11 und 12.
Der Nockenwellenversteller nach den Fig. 15 und 16 ist ähnlich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4. Das Axialsicherungselement 27 sitzt entsprechend diesem Ausführungsbeispiel auf dem überstehenden Teil 26 der Nockenwelle 6. Anstelle des Formschlußteiles 20 hat die Nockenwelle 6 den Zylinderteil 35, auf dem der Rotor 3 mit Preßsitz gelagert ist. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor 3 und der Nockenwelle 6 erfolgt in diesem Fall über einen Kraftschluß. Auf das freie Ende des Teils 26 der Nockenwelle 6 ist das Axialsicherungselement 27 so aufgesetzt, wie anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben worden ist. Der Rotor 3 ist somit zwischen dem Bund 23 der Nockenwelle 6 und dem Axialsicherungselement 27 axial gesichert auf der Nockenwelle 6 gelagert.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 17 und 18 hat die Nockenwelle 6 den Formschlußteil 20 mit dem Formschlußelement 31 entsprechend der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8. Der axial über den Formschlußteil 20 ragende Teil 26 ist im Unterschied zur Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 nicht mit einer Ringnut 29 versehen, sondern durchgehend zylindrisch ausgebildet. Auf diesem überstehenden Teil 26 wird das Axialsicherungselement 27 befestigt, das gleich ausgebildet ist wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4. Das Axialsicherungselement 27 kann bei der Ausführungsform nach den Fig. 17 und 18 in gleicher Weise befestigt werden, wie anhand des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 3 und 4 erläutert worden ist. Der Rotor 3 des Schwenkmotors 1 liegt axial gesichert zwischen dem Bund 23 der Nockenwelle 6 und dem Axialsicherungselement 27.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 19 und 20 ist die Nockenwelle 6 mit einem axial über den Bund 23 überstehenden Kraftschlußteil 36 versehen, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Auf ihm sitzt der Rotor 3 des Schwenkmotors 1 mit seinem Grundkörper 7 mit Preßsitz. Der Innenmantel 22 des Rotorgrundkörpers 7 liegt auf einer Kegelfläche.
Aufgrund des Kraftschlusses zwischen dem Rotorgrundkörper 7 und dem Kraftschlußteil 36 der Nockenwelle 6 wird eine einwandfreie drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor 3 und der Nockenwelle 6 erreicht. Es ist ohne weiteres möglich, den Rotor 3 durch ein Axialsicherungselement auf der Nockenwelle 6 axial zu sichern. Die hierfür vorgesehenen Axialsicherungselemente 27 können entsprechend den vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet sein.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen benötigt die Nockenwelle 6 nur noch zwei Lagerstellen. Insbesondere ist nur noch eine geringe Zahl von Bauteilen notwendig, da eine Drehdurchführung für das Druckmedium im Schwenkmotor 1 entfallen kann. Auch die bei den bekannten Nockenwellenverstellern notwendige Zentralschraube zur Befestigung des Schwenkmotors an der Nockenwelle ist nicht mehr erforderlich. Der Nockenwellenversteller gemäß den beschriebenen Ausführungsformen kann dadurch sehr einfach und kostengünstig montiert werden. Die Zufuhr des Druckmediums in die Druckräume 14, 15 erfolgt über die Nockenwelle 6. Dadurch sind radiale Bohrungen zur Zufuhr des Druckmediums nicht notwendig. Ist die Nockenwelle 6 allerdings hohl ausgebildet, muß ein Einsatz 37 mit Ölkanälen eingesetzt werden, wie Fig. 21 zeigt. Der Einsatz 37 liegt an der Innenwand 38 der hohlen Nockenwelle 6 an und weist zwei axial verlaufende Bohrungen 39 und 40 auf, über die das Druckmedium in die Druckräume 14, 15 des Schwenkmotors 1 eingebracht werden kann. Die beiden Bohrungen 39, 40 münden in die eine Stirnseite 41 des Einsatzes 37 und sind in bekannter Weise mit einer Ventileinheit verbunden, mit der der Zufluß des Druckmediums zu den Druckräumen 14, 15 gesteuert wird.
In die Bohrung 39 münden mit Abstand voneinander Radialbohrungen 42, 43, die im Boden von jeweils einer Ringnut 44, 45 in der Mantelfläche 46 des Einsatzes 37 vorgesehen sind.
In die Ringnut 44, 45 münden Radialbohrungen 47, 48 in der Nockenwelle 6.
In die axiale Bohrung 40 des Einsatzes 37 münden mit axialem Abstand Radialbohrungen 49, 50, die im Boden von jeweils zwei Ringnuten 51, 52 in der Mantelfläche 46 des Einsatzes 37 angeordnet sind. In die Ringnuten 51, 52 münden Radialbohrungen 53, 54 der Nockenwelle 6.
Bei Verwendung einer hohlen Nockenwelle 6 mit dem Einsatz 37 kann die Baulänge geringer gestaltet werden.
Die axiale Sicherung des Schwenkmotors 1 erfolgt bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen über das Axialsicherungselement 27 oder über den Preßverbund.
Bei den Ausführungsformen, bei denen der Formschlußteil 20 eckigen bzw. unrunden Querschnitt hat (Fig. 1 bis 6, 9 bis 12), ist es vorteilhaft, wenn die Zahl der Ecken der Zahl der Rotorflügel 8 entspricht. Dann ist eine gleichmäßige Spannungsverteilung im Rotor 3 gewährleistet.

Claims (29)

  1. Nockenwellenversteller für Fahrzeuge, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, mit einem Schwenkmotor, der einen drehfest mit einer Nockenwelle verbundenen Rotor aufweist, der relativ zu einem ihn umgebenden Stator drehbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (6) mindestens einen Form- und/oder Kraftschlußteil (20, 36) aufweist, auf dem der Rotor ( 3) mit einem Grundkörper (7) drehfest sitzt, der einen anderen Durchmesser aufweist als ein die Nocken der Nockenwelle (6) umschreibender Kreis.
  2. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Formschlußteil (20) unrunden Querschnitt hat.
  3. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Formschlußteil (20) eckigen Querschnitt hat.
  4. Nockenwellenversteller nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Ecken des Querschnitts des Formschlußteiles (20) der Zahl von Flügeln (8) entspricht, die von einem Grundkörper (7) des Rotors (3) radial abstehen.
  5. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Grundkörpers (7) größer ist als der Durchmesser des die Nocken der Nockenwelle (8) umschreibenden Kreises.
  6. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Formschlußteil (20) mindestens ein Formschlußelement (31) aufweist.
  7. Nockenwellenversteller nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußelement (31) auf einer zylindrischen Mantelfläche (30) des Formschlußteiles (20) vorgesehen ist.
  8. Nockenwellenversteller nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich das Formschlußelement (31) axial erstreckt.
  9. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußelement (31) als Rippe ausgebildet ist.
  10. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (7) des Rotors (3) mit mindestens einer Nut (32) zur Aufnahme des Formschlußelementes (31) versehen ist.
  11. Nockenwellenversteller nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftschlußteil (36) als Konus ausgebildet ist.
  12. Nockenwellenversteller nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (7) des Rotors (3) eine auf einem Kegelmantel liegende Mantelfläche (22) aufweist.
  13. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Form- und/oder der Kraftschlußteil (20, 36) einstückig mit der Nockenwelle (6) ausgebildet ist.
  14. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (6) mit mindestens einem Axialanschlag (23) für den Schwenkmotor (1) versehen ist.
  15. Nockenwellenversteller nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Axialanschlag (23) ein radialer Bund der Nockenwelle (6) ist.
  16. Nockenwellenversteller nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Axialanschlag (23) einstückig mit der Nockenwelle (6) ausgebildet ist.
  17. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich der Form- oder Kraftschlußteil (20, 36) vom Axialanschlag (23) aus erstreckt.
  18. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Nockenwelle (6) wenigstens ein Axialsicherungselement (27) befestigbar ist.
  19. Nockenwellenversteller nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) kraftschlüssig mit der Nockenwelle (6) verbindbar ist.
  20. Nockenwellenversteller nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) formschlüssig mit der Nockenwelle (6) verbindbar ist.
  21. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) mit Preßsitz auf dem freien Ende (26) der Nockenwelle (6) sitzt.
  22. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) ringförmig ausgebildet ist.
  23. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 18 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) ein Sprengring ist.
  24. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 18 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Axialsicherungselement (27) eine Ringscheibe ist, die durch eine Nutmutter (34) gehalten ist.
  25. Nockenwellenversteller nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nutmutter (34) auf ein Gewindeende der Nockenwelle (6) schraubbar ist.
  26. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (6) eine Hohlwelle ist.
  27. Nockenwellenversteller nach Anspruch 26,
    dadurch gekennzeichnet, daß in die Nockenwelle (6) ein Einsatz (37) eingesetzt ist.
  28. Nockenwellenversteller nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (37) Zuleitungen (39, 40) für ein Druckmedium aufweist.
  29. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 25 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (6) Radialbohrungen (47, 48, 53, 54) aufweist, die mit den Zuleitungen (39, 40) des Einsatzes (37) in Strömungsverbindung stehen.
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