EP1477636A2 - Nockenwellenversteller für Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

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EP1477636A2
EP1477636A2 EP04010748A EP04010748A EP1477636A2 EP 1477636 A2 EP1477636 A2 EP 1477636A2 EP 04010748 A EP04010748 A EP 04010748A EP 04010748 A EP04010748 A EP 04010748A EP 1477636 A2 EP1477636 A2 EP 1477636A2
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EP
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valve
camshaft adjuster
camshaft
adjuster according
rotor
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EP1477636A3 (de
EP1477636B1 (de
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Gerold Sluka
Edwin Palesch
Andreas Knecht
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Hilite Germany GmbH
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Hydraulik Ring GmbH
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Publication of EP1477636A3 publication Critical patent/EP1477636A3/de
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    • F01L2001/3444—Oil filters

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjuster for internal combustion engines of motor vehicles according to the preamble of Claim 1.
  • the invention has for its object the generic camshaft adjuster to be trained so that it can be used in tight spaces Space in the motor vehicle can be used.
  • the valve is on the side facing away from the camshaft connection. Therefore the valve can be arranged axially outside the motor become.
  • the camshaft adjuster according to the invention therefore requires little installation space.
  • the invention Install camshaft adjuster later.
  • valve is at least partially inside of the camshaft adjuster. This will make for the valve in the internal combustion engine has no additional installation space needed.
  • the camshaft adjuster according to FIGS. 1 to 4 serves the Opening time of intake and exhaust valves of an internal combustion engine of a motor vehicle to the power requirement to adapt to the machine.
  • Such camshaft adjusters are known and are therefore only briefly explained.
  • the camshaft adjuster has a rotor 1 that rotates with one Camshaft 2 is connected.
  • the rotor 1 is driven by a stator 3 surround. It has a cylindrical jacket 4, from the inner wall Project webs 5 radially inwards at regular intervals. They have the same design and are flat with their end faces 6 on an outer cylindrical surface 7 of a base body 8 of the rotor 1. From it are radial at equal intervals to the outside webs 9, with their end faces 10 flat on one inner cylindrical jacket surface 11 of the jacket 4 of the stator 3 fit tightly.
  • the webs 5, 9 of the stator 3 and the rotor 1 are formed in one piece with the jacket 4 or the base body 8.
  • Adjacent stator-side webs 5 limit pressure spaces 12, through the rotor-side webs 9 in two pressure chambers 13 and 14 are divided, which are sealed against each other by the rotor webs 9 are.
  • the rotor 1 can counter the Clockwise by introducing a pressure medium into the pressure chambers 14 are rotated relative to the stator 3 until the rotor webs 9 with their opposite side walls 17 on the adjoin adjacent side walls 18 of the stator webs 5.
  • the rotor 1 by appropriate Pressurizing the side walls 15, 17 of the rotor webs 9 in each intermediate layer can be rotated relative to the stator 3.
  • the dirt collecting grooves 19 can also be longitudinal, for example the inner circumferential surface 11 of the stator sheath 4 arranged distributed his. It is also possible to in the dirt collecting grooves 19 the side walls 16, 18 of the stator webs 5 and / or in the side walls 15, 17 to provide the rotor webs 9. The bottom of the Dirt collecting grooves 19 is in radial section according to FIGS. 3 and 4 partially curved.
  • the stator 3 is closed on one side by a drive wheel 20, that can be a chain or belt pulley. It is screwed to the stator 3.
  • a Cover plate 21 On the opposite side is the stator 3 by a Cover plate 21 closed. It has the same outside diameter like the stator 3 and rests with its radially inner end an annular shoulder surface 22 of the rotor 1.
  • the drive wheel 20 and the cover plate 21 through the stator webs 5 penetrating screws 23 (Fig. 3 and 4) screwed together. With these screws 23, the drive wheel 20 and the cover plate 21 axially fixed against the end faces of the stator 3 pressed.
  • the drive wheel 20 also lies on an annular shoulder surface 24 of the rotor 1.
  • the drive wheel 20 has a larger outer diameter than the stator 3.
  • the camshaft adjuster is replaced by a hood-shaped cover cap 25 covered, the radial bottom 26 centrally of a valve housing 27 is enforced. It has a radially outward facing Flange 28 with which the valve housing 27 on the underside the bottom 26 of the cap 25 abuts and for example is fastened with screws.
  • the cylindrical jacket 29 of the cap 25 projects axially over the drive wheel 20 and surrounds it radial distance.
  • the rotor 1 is facing away from the bottom 26 of the cap 25 End provided with a central recess 30 into which the Camshaft 2 projects with an axial extension 31.
  • the recess 30 is in the rotor 1 of a receiving space receiving the valve housing 27 32 through a radially inward flange 33 separated, which axially delimits the recess 30.
  • Through a central Opening 34 in flange 33 protrudes a central screw 35 which in a axial and centrally arranged threaded bore 36 of the camshaft 2 is screwed to the camshaft adjuster with the camshaft 2 to connect.
  • the head 37 of the screw 35 is supported on Flange 33 of the base body 8 of the rotor 1 axially.
  • the rotor 1 is rotatably connected to the camshaft 2 connected.
  • the valve housing 27 is part of a hydraulic valve 38, via the hydraulic medium to the pressure chambers 13 and 14 of the camshaft adjuster supplied in a manner to be described becomes.
  • the valve housing 27 is on the outside with annular grooves 39 for receiving provided by ring seals 40 with which the valve housing 27 sits sealed in the receiving space 32 of the rotor 1. As the 1 and 2 show, the valve housing 27 extends to close the screw head 37.
  • a hollow piston 41 is axially displaceable at its end facing away from the screw 35 through a floor 42 is closed. At the other end, the hollow piston 41 is open. At this end, the hollow piston 41 is expanded in the inner diameter.
  • At least one compression spring 43 with which the hollow piston 41 is loaded in the direction of a cover 44 which the valve housing 27 rests on the flange 28 and is fastened to it is.
  • the lid 44 has a central recess 45 into which the Hollow piston 41 protrudes with its bottom 42.
  • the compression spring 43 supports one end on a radial inner shoulder surface 46 in Hollow piston 41 from.
  • the compression spring 43 rests with the other end the end of a socket 47 in a cup-shaped housing 48 is added, the end facing away from the cover 44 of the valve housing 27 is screwed.
  • the socket 47 is based on Bottom 49 of the housing 48. It has at least one opening 50 through which the hydraulic medium can be supplied. It is through the camshaft 2 and through an axial through hole 51 in the screw 35 fed centrally to the camshaft adjuster.
  • the socket 47 receives a support body 57, which on its Bottom 49 of the housing 48 facing end face a central Has recess 52 for receiving a compression spring 53. With her becomes a valve plate 54 of a check valve 59 against a radial Shoulder surface 55 of the socket 47 pressed.
  • the valve plate 54 is located inside the socket 47 and closes a central opening 56 of the Socket 47.
  • the support body 57 has a smaller outer diameter than the bush 47.
  • the socket 47 On the side facing away from the compression spring 53 is the socket 47 provided with a filter 58 through which the hydraulic medium in front the inlet flows into the hollow piston 41. Impurities are in the filter 58 retained in the hydraulic medium.
  • the hydraulic valve 38 has two working connections A and B, one Tank connection T and a pressure connection P on.
  • About the work connections A, B the hydraulic medium depending on the position of the Hollow piston 41 of the pressure chamber 13 or 14 of the camshaft adjuster fed.
  • the hydraulic medium is via the tank connection T. from the respective unpressurized pressure chamber 13 or 14 in the Tank returned.
  • the check valve 59 is connected upstream of the hydraulic valve 38, with which ensures that the hydraulic medium is not from the Hollow piston 41 gets back into the camshaft 2.
  • the one from the Compression spring 53 of the check valve 59 exerted on the valve plate 54 Force is less than the force of the compression spring 43, with which the hollow piston 41 is loaded.
  • the valve housing 27 of the hydraulic valve 38 can be from one end of the camshaft adjuster simply into the receiving space 32 of the base body 8 of the rotor 1 are used.
  • the installation position of the hydraulic valve 38 can be easily determined that the flange 28 of the valve housing 27 at the bottom 26 of the cap 25 comes to the plant.
  • the hollow piston 41 is shown in the figure Embodiment slidably guided in a valve bushing 60, which is arranged sealed in the valve housing 27.
  • the valve bushing 60 has a radially after at its end facing the cover 44 externally directed flange 61 with which it is at the bottom of an end Recess 62 of the valve housing 27 abuts. This allows simply determine the axial installation position of the valve bushing 60. With the Cover 44, the valve sleeve 60 is secured in position by the cover 44 abuts flange 61 of valve bushing 60.
  • 3 and 4 show, as from the hydraulic valve 38 from the base body 8 of the rotor 1 radially penetrating holes 63, 64 in the respective pressure chamber 13, 14 of the camshaft adjuster open. 3 and 4, the pressure chambers 13 with the hydraulic medium put under pressure. Accordingly, the hydraulic medium via the camshaft 2, the through hole 51 of the screw 35, the check valve 59, the working connection A and the holes 63 fed to the pressure chambers 13. Each through the rotor webs 5 pressure chambers 14 separated from the pressure chambers 13 are relieved of pressure. The hydraulic medium in it is over the bores 64, the working connection B of the hydraulic valve 38 and displaced the tank connection T to the tank.
  • the hollow piston 41 of the Hydraulic valve 38 is accordingly set so that the Hydraulic medium under pressure via the working connection A Pressure chambers 13 supplied and the hydraulic medium from the Pressure chambers 14 via the working connection B and the tank connection T can be returned to the tank. If the rotor 1 from the position shown in FIGS. 3 and 4 counterclockwise are rotated relative to the stator 3, the hydraulic valve 38 switched so that the pressure port P with the working port B and the working connection A is connected to the tank connection T. The hydraulic medium under pressure is therefore via the camshaft 2, the screw 35, the check valve 59, the working connection B and the holes 64 are supplied to the pressure chambers 14. The hydraulic medium located in the pressure chambers 13 becomes accordingly via the holes 63 and the working connection A displaced to the tank connection T.
  • the filter 58 in front of the hydraulic valve 38 contributes to the robustness of the camshaft adjuster and to the overall system. Through that before the check valve 59 located in the hydraulic valve 38 becomes the entire System performance optimized.
  • Fig. 5 shows an enlarged view of the hydraulic valve of the camshaft adjuster.
  • the case is shown that the over supplied the axial pressure port P from the camshaft 2 Hydraulic medium via the check valve 59 in the hollow piston 41 flows. It occupies such a position that the work connection A of the hydraulic valve 38 is connected to the tank port T while the working connection B in connection with the axial pressure connection P stands.
  • the hydraulic medium under pressure reaches via radial openings 65 from the hollow piston 41 into the working connection B.
  • the hydraulic medium flows axially running, lying in the valve housing 27 bores 66, which as Blind holes formed and on the camshaft 2 facing End are closed by a closure member 67.
  • bores 68 which are in the bottom of an annular groove 69 provided in the outer lateral surface 70 of the valve housing 27 are.
  • the bores 63 in the basic rotor body open into the annular groove 69 8th.
  • annular groove 71 In the outer surface 70 of the valve housing 27 there is another annular groove 71 provided in the bottom of the holes distributed over the circumference 72 open out, the annular groove 71 with axial bores 73 in the valve housing 27 connect. 5 shows, the bores 73 are shorter than the bores 66. The bores 73 open into those of the camshaft 2 facing end of the valve housing 27 and closed by a closure member 74. In the annular groove 71, the axial Has distance from the annular groove 69, the radial bores open 64 in the rotor base body 8.
  • axial blind holes 73 open radial bores 75 arranged distributed around the circumference, provided near the inner end of the blind holes 73 are and these with the hollow piston 41 radially penetrating holes 76 connect. It can be used to connect the hydraulic medium to the tank connection T are supplied.
  • Fig. 6 shows that in the valve housing 27 of the hydraulic valve 38 at least an axially extending tank bore 77 is provided, which is also into the end face of the valve housing facing the camshaft 2 27 opens and closed there with a closure part 78 is.
  • the Tank bore 77 connected to an annular groove 79 in the valve housing 27 is provided and open into the radial bores 80, which the Push through valve bushing 60 and distribute it evenly over the circumference are arranged.
  • the annular groove is via these radial bores 80 79 connected to a further annular groove 81, which is in the inside of the Valve bushing 60 is provided and open into the radial bores 82, the hollow piston 41 in the immediate vicinity of its bottom 42 push through.
  • Ring band 83 At the bottom of the annular groove 81 there is an elastically deformable axially secured Ring band 83 under elastic bias. It closes the radial bores 80 of the valve bushing 60 against the hollow piston 41.
  • the ring band 83 thus forms a check valve which prevents that pressurized hydraulic medium through the interior of the hollow piston 41 and its radial bores 82 in the Can reach tank hole 77.
  • the hydraulic medium can therefore via the annular groove 81 and the radial bores 82 flow into the hollow piston 41.
  • This displaced Medium mixes with that via the pressure connection P supplied, pressurized hydraulic medium that over the Working port B the respective pressure chambers of the camshaft adjuster is fed.
  • the ring band serving as a check valve 83 prevents the hydraulic medium under pressure gets into the tank bore 77.

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Abstract

Der Nockenwellenversteller hat einen Stator (3) und einen relativ zu ihm drehbaren Rotor (1), zwischen denen Druckkammern (13) vorgesehen sind. Über ein Ventil wird gesteuert Druckmedium der jeweiligen Kammer (13) zugeführt, um den Rotor (1) relativ zum Stator (3) zu drehen. Damit der Nockenwellenversteller auch bei beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann, ist das Ventil an der vom Nockenwellenanschluß abgewandten Seite angeordnet. Das Ventil kann darum axial außerhalb des Motors des Kraftfahrzeuges ortsfest angeordnet werden. Der Nockenwellenversteller benötigt darum nur wenig Einbauraum. Der Nockenwellenversteller ist für Kraftfahrzeuge vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mit Nockenwellenverstellern wird der Öffnungszeitpunkt von Ein- und Auslaßventilen der Verbrennungskraftmaschine in Abhängigkeit von der jeweils benötigten Leistung gesteuert. Es bereitet mitunter Probleme, das Ventil in die Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges einzubauen, da der Platz hierfür nicht ausreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Nockenwellenversteller so auszubilden, daß er auch bei beengten Platzverhältnissen im Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Nockenwellenversteller erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller ist das Ventil an der vom Nockenwellenanschluß abgewandten Seite angeordnet. Darum kann das Ventil axial außerhalb des Motors ortsfest angeordnet werden. Der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller benötigt darum nur wenig Einbauraum. Außerdem läßt sich der erfindungsgemäße Nockenwellenversteller auch nachträglich anbauen.
Bei einer anderen Ausbildung ist das Ventil wenigstens teilweise innerhalb des Nockenwellenverstellers untergebracht. Dadurch wird für das Ventil in der Verbrennungskraftmaschine kein zusätzlicher Einbauraum benötigt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand einer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
im Axialschnitt einen erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller,
Fig. 2
in einem anderen Axialschnitt den erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller gemäß Fig. 1,
Fig. 3
einen Schnitt längs der Linie Y-Y in Fig. 2,
Fig. 4
einen Schnitt längs der Linie Z-Z in Fig. 2,
Fig. 5
in vergrößerter Darstellung sowie im Axialschnitt ein Ventil des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers,
Fig. 6
in einer Darstellung entsprechend Fig. 5 einen weiteren Axialabschnitt des Ventils des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers..
Der Nockenwellenversteller gemäß den Fig. 1 bis 4 dient dazu, den Öffnungszeitpunkt von Einlaß- und Auslaßventilen einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges an den Leistungsbedarf der Maschine anzupassen. Solche Nockenwellenversteller sind bekannt und werden darum nur kurz erläutert.
Der Nockenwellenversteller hat einen Rotor 1, der drehfest mit einer Nockenwelle 2 verbunden ist. Der Rotor 1 wird von einem Stator 3 umgeben. Er hat einen zylindrischen Mantel 4, von dessen Innenwand in gleichmäßigen Abständen radial nach innen Stege 5 abstehen. Sie sind gleich ausgebildet und liegen mit ihrer Stirnseite 6 flächig an einer äußeren zylindrischen Mantelfläche 7 eines Grundkörpers 8 des Rotors 1 an. Von ihm stehen in gleichen Abständen radial nach außen Stege 9 ab, die mit ihren Stirnseiten 10 flächig an einer inneren zylindrischen Mantelfläche 11 des Mantels 4 des Stators 3 dichtend anliegen. Die Stege 5, 9 des Stators 3 und des Rotors 1 sind einstückig mit dem Mantel 4 bzw. dem Grundkörper 8 ausgebildet.
Einander benachbarte statorseitige Stege 5 begrenzen Druckräume 12, die durch die rotorseitigen Stege 9 in zwei Druckkammern 13 und 14 unterteilt werden, die gegeneinander durch die Rotorstege 9 abgedichtet sind. In der in den Fig. 3 und 4 dargestellten einen Endstellung liegen die radial verlaufenden Seitenflächen 15 der Rotorstege 9 flächig an den radial verlaufenden Seitenwänden 16 der Statorstege 5 an. Aus dieser einen Endstellung kann der Rotor 1 entgegen dem Uhrzeigersinn durch Einführen eines Druckmediums in die Druckkammern 14 relativ zum Stator 3 so weit gedreht werden, bis die Rotorstege 9 mit ihren gegenüberliegenden Seitenwänden 17 an den benachbarten Seitenwänden 18 der Statorstege 5 anliegen. Zwischen diesen beiden Endstellungen kann der Rotor 1 durch entsprechende Druckbeaufschlagung der Seitenwände 15, 17 der Rotorstege 9 in jede Zwischenlage relativ zum Stator 3 gedreht werden.
In der inneren Mantelfläche 11 des Statormantels 4 sind am Übergang zu den Seitenflächen 16, 18 der Statorstege 5 Schmutzsammelnuten 19 vorgesehen, in denen im Betrieb des Nockenwellenverstellers Schmutz gesammelt wird, der sich im Druckmedium befindet und der aufgrund der Fliehkräfte radial nach außen in die Schmutzsammelnuten 19 verdrängt wird. Dadurch ist sichergestellt, daß die Rotorstege 9 in der jeweiligen Endlage einwandfrei an den Seitenwänden 16, 18 der Statorstege 9 anliegen und sich zwischen ihnen nicht Schmutzteilchen befinden. Dadurch ist jederzeit eine genaue Relativlage zwischen Stator 3 und Rotor 1 in der Endlage sichergestellt. Die Schmutzsammelnuten 19 erstrecken sich über die axiale Breite des Stators 3. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können die Schmutzsammelnuten 19 beispielsweise auch längs der inneren Mantelfläche 11 des Statormantels 4 verteilt angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, die Schmutzsammelnuten 19 auch in den Seitenwänden 16, 18 der Statorstege 5 und/oder in den Seitenwänden 15, 17 der Rotorstege 9 vorzusehen. Der Boden der Schmutzsammelnuten 19 ist im Radialschnitt gemäß den Fig. 3 und 4 teilkreisförmig gekrümmt ausgebildet.
Der Stator 3 ist an einer Seite durch ein Antriebsrad 20 geschlossen, das ein Ketten- oder Riemenrad sein kann. Es ist am Stator 3 verschraubt. An der gegenüberliegenden Seite ist der Stator 3 durch eine Abdeckscheibe 21 geschlossen. Sie hat gleichen Außendurchmesser wie der Stator 3 und liegt mit ihrem radial inneren Ende an einer ringförmigen Schulterfläche 22 des Rotors 1 an. Vorteilhaft sind das Antriebsrad 20 und die Abdeckscheibe 21 durch die Statorstege 5 durchsetzende Schrauben 23 (Fig. 3 und 4) gegeneinander verschraubt. Mit diesen Schrauben 23 werden das Antriebsrad 20 und die Abdeckscheibe 21 axial fest gegen die Stirnseiten des Stators 3 gedrückt. Auch das Antriebsrad 20 liegt an einer ringförmigen Schulterfläche 24 des Rotors 1 an. Das Antriebsrad 20 hat größeren Außendurchmesser als der Stator 3.
Der Nockenwellenversteller wird durch eine haubenförmige Abdeckkappe 25 abgedeckt, deren radialer Boden 26 zentral von einem Ventilgehäuse 27 durchsetzt wird. Es hat einen radial nach außen gerichteten Flansch 28, mit dem das Ventilgehäuse 27 an der Unterseite des Bodens 26 der Abdeckkappe 25 anliegt und an ihm beispielsweise mit Schrauben befestigt ist. Der zylindrische Mantel 29 der Abdeckkappe 25 ragt axial über das Antriebsrad 20 und umgibt es mit radialem Abstand.
Der Rotor 1 ist an seinem vom Boden 26 der Abdeckkappe 25 abgewandten Ende mit einer zentralen Vertiefung 30 versehen, in die die Nockenwelle 2 mit einem axialen Ansatz 31 ragt. Die Vertiefung 30 im Rotor 1 ist von einem das Ventilgehäuse 27 aufnehmenden Aufnahmeraum 32 durch einen radial nach innen gerichteten Flansch 33 getrennt, der die Vertiefung 30 axial begrenzt. Durch eine zentrale Öffnung 34 im Flansch 33 ragt eine zentrale Schraube 35, die in eine axiale und zentral angeordnete Gewindebohrung 36 der Nockenwelle 2 geschraubt wird, um den Nockenwellenversteller mit der Nockenwelle 2 zu verbinden. Der Kopf 37 der Schraube 35 stützt sich am Flansch 33 des Grundkörpers 8 des Rotors 1 axial ab. Über die zentrale Schraube 35 wird der Rotor 1 drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden.
Das Ventilgehäuse 27 ist Bestandteil eines Hydraulikventils 38, über das das Hydraulikmedium den Druckkammern 13 und 14 des Nockenwellenverstellers in noch zu beschreibender Weise zugeführt wird. Das Ventilgehäuse 27 ist außenseitig mit Ringnuten 39 zur Aufnahme von Ringdichtungen 40 versehen, mit denen das Ventilgehäuse 27 abgedichtet im Aufnahmeraum 32 des Rotors 1 sitzt. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, erstreckt sich das Ventilgehäuse 27 bis nahe an den Schraubenkopf 37.
Im Ventilgehäuse 27 sitzt axial verschiebbar ein Hohlkolben 41, der an seinem von der Schraube 35 abgewandten Ende durch einen Boden 42 geschlossen ist. Am anderen Ende ist der Hohlkolben 41 offen. An diesem Ende ist der Hohlkolben 41 im Innendurchmesser erweitert. In dieses Ende ragt wenigstens eine Druckfeder 43, mit der der Hohlkolben 41 in Richtung auf einen Deckel 44 belastet ist, der auf dem Flansch 28 das Ventilgehäuses 27 aufliegt und an ihm befestigt ist. Der Deckel 44 hat eine zentrale Vertiefung 45, in die der Hohlkolben 41 mit seinem Boden 42 ragt. Die Druckfeder 43 stützt sich mit einem Ende an einer radialen inneren Schulterfläche 46 im Hohlkolben 41 ab. Mit dem anderen Ende liegt die Druckfeder 43 an der Stirnseite einer Buchse 47 an, die in einem napfförmigen Gehäuse 48 aufgenommen ist, das in das vom Deckel 44 abgewandte Ende des Ventilgehäuses 27 geschraubt ist. Die Buchse 47 stützt sich am Boden 49 des Gehäuses 48 ab. Er hat wenigstens eine Öffnung 50, über die das Hydraulikmedium zugeführt werden kann. Es wird durch die Nockenwelle 2 und durch eine axiale Durchgangsbohrung 51 in der Schraube 35 zentral dem Nockenwellenversteller zugeführt.
Die Buchse 47 nimmt einen Stützkörper 57 auf, der an seiner dem Boden 49 des Gehäuses 48 zugewandten Stirnseite eine zentrale Vertiefung 52 zur Aufnahme einer Druckfeder 53 aufweist. Mit ihr wird ein Ventilteller 54 eines Rückschlagventils 59 gegen eine radiale Schulterfläche 55 der Buchse 47 gedrückt. Der Ventilteller 54 liegt innerhalb der Buchse 47 und verschließt eine zentrale Öffnung 56 der Buchse 47.
Der Stützkörper 57 hat kleineren Außendurchmesser als die Buchse 47. An der von der Druckfeder 53 abgewandten Seite ist die Buchse 47 mit einem Filter 58 versehen, durch den das Hydraulikmedium vor den Eintritt in den Hohlkolben 41 strömt. Im Filter 58 werden Verunreinigungen im Hydraulikmedium zurückgehalten.
Das Hydraulikventil 38 weist zwei Arbeitsanschlüsse A und B, einen Tankanschluß T sowie einen Druckanschluß P auf. Über die Arbeitsanschlüsse A, B wird das Hydraulikmedium je nach Stellung des Hohlkolbens 41 der Druckkammer 13 oder 14 des Nockenwellenverstellers zugeführt. Über den Tankanschluß T wird das Hydraulikmedium aus der jeweiligen drucklosen Druckkammer 13 bzw. 14 in den Tank zurückgeführt.
Dem Hydraulikventil 38 ist das Rückschlagventil 59 vorgeschaltet, mit dem sichergestellt wird, daß das Hydraulikmedium nicht aus dem Hohlkolben 41 zurück in die Nockenwelle 2 gelangt. Die von der Druckfeder 53 des Rückschlagventils 59 auf den Ventilteller 54 ausgeübte Kraft ist kleiner als die Kraft der Druckfeder 43, mit welcher der Hohlkolben 41 belastet ist.
Da das Hydraulikventil 38 zentral am Nockenwellenversteller vorgesehen und fluchtend zur Nockenwelle 2 angeordnet ist, benötigt der Nockenwellenversteller nur wenig Einbauraum. Darum kann der Nockenwellenversteller nachträglich im Kraftfahrzeug eingebaut werden. Das Ventilgehäuse 27 des Hydraulikventils 38 kann von einer Stirnseite des Nockenwellenverstellers aus einfach in den Aufnahmeraum 32 des Grundkörpers 8 des Rotors 1 eingesetzt werden. Die Einbaulage des Hydraulikventils 38 läßt sich dadurch einfach festlegen, daß der Flansch 28 des Ventilgehäuses 27 am Boden 26 der Abdeckkappe 25 zur Anlage kommt. Der Hohlkolben 41 ist im darge-stellten Ausführungsbeispiel in einer Ventilbuchse 60 verschiebbar geführt, die abgedichtet im Ventilgehäuse 27 angeordnet ist. Die Ventilbuchse 60 hat an ihrem dem Deckel 44 zugewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Flansch 61, mit dem sie am Boden einer stirnseitigen Vertiefung 62 des Ventilgehäuses 27 anliegt. Dadurch läßt sich die axiale Einbaulage der Ventilbuchse 60 einfach festlegen. Mit dem Deckel 44 wird die Ventilbuchse 60 lagegesichert, indem der Deckel 44 am Flansch 61 der Ventilbuchse 60 anliegt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie vom Hydraulikventil 38 aus den Grundkörper 8 des Rotors 1 radial durchsetzende Bohrungen 63, 64 in die jeweilige Druckkammer 13, 14 des Nockenwellenverstellers münden. In den Fig. 3 und 4 sind die Druckkammern 13 mit dem Hydraulikmedium unter Druck gesetzt. Dementsprechend wird das Hydraulikmedium über die Nockenwelle 2, die Durchgangsbohrung 51 der Schraube 35, das Rückschlagventil 59, den Arbeitsanschluß A und die Bohrungen 63 den Druckkammern 13 zugeführt. Die jeweils durch die Rotorstege 5 von den Druckkammern 13 getrennten Druckkammern 14 sind druckentlastet. Das darin befindliche Hydraulikmedium wird über die Bohrungen 64, den Arbeitsanschluß B des Hydraulikventils 38 und den Tankanschluß T zum Tank verdrängt. Der Hohlkolben 41 des Hydraulikventils 38 ist dementsprechend so eingestellt, daß das unter Druck stehende Hydraulikmedium über den Arbeitsanschluß A den Druckkammern 13 zugeführt und das Hydraulikmedium aus den Druckkammern 14 über den Arbeitsanschluß B und den Tankanschluß T zum Tank zurückgeführt werden kann. Soll der Rotor 1 aus der Stellung gemäß den Fig. 3 und 4 entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zum Stator 3 gedreht werden, wird das Hydraulikventil 38 so umgeschaltet, daß der Druckanschluß P mit dem Arbeitsanschluß B und der Arbeitsanschluß A mit dem Tankanschluß T verbunden ist. Das unter Druck stehende Hydraulikmedium wird darum über die Nockenwelle 2, die Schraube 35, das Rückschlagventil 59, den Arbeitsanschluß B und die Bohrungen 64 den Druckkammern 14 zugeführt. Das in den Druckkammern 13 befindliche Hydraulikmedium wird dementsprechend über die Bohrungen 63 und den Arbeitsanschluß A zum Tankanschluß T verdrängt.
Das Filter 58 vor dem Hydraulikventil 38 trägt zur Robustheit des Nockenwellenverstellers und zum Gesamtsystem bei. Durch das vor dem Hydraulikventil 38 befindliche Rückschlagventil 59 wird die gesamte Performance des Systems optimiert.
Fig. 5 zeigt in vergrößerter Darstellung das Hydraulikventil des Nockenwellenverstellers. In Fig. 5 ist der Fall dargestellt, daß das über den axialen Druckanschluß P von der Nockenwelle 2 aus zugeführte Hydraulikmedium über das Rückschlagventil 59 in den Hohlkolben 41 strömt. Er nimmt eine solche Stellung ein, daß der Arbeitsanschluß A des Hydraulikventils 38 mit dem Tankanschluß T verbunden ist, während der Arbeitsanschluß B in Verbindung mit dem axialen Druckanschluß P steht. Das unter Druck stehende Hydraulikmedium gelangt über radiale Öffnungen 65 aus dem Hohlkolben 41 in den Arbeitsanschluß B. Von hier aus strömt das Hydraulikmedium in axial verlaufende, im Ventilgehäuse 27 liegende Bohrungen 66, die als Sacklochbohrungen ausgebildet und an ihrem der Nockenwelle 2 zugewandten Ende durch ein Verschlußteil 67 geschlossen sind. In die Bohrungen 66 münden Bohrungen 68, die im Boden einer Ringnut 69 in der äußeren Mantelfläche 70 des Ventilgehäuses 27 vorgesehen sind. In die Ringnut 69 münden die Bohrungen 63 im Rotorgrundkörper 8.
In der Mantelfläche 70 des Ventilgehäuses 27 ist eine weitere Ringnut 71 vorgesehen, in deren Boden über den Umfang verteilt Bohrungen 72 münden, die die Ringnut 71 mit axialen Bohrungen 73 im Ventilgehäuse 27 verbinden. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Bohrungen 73 kürzer als die Bohrungen 66. Die Bohrungen 73 münden in die der Nockenwelle 2 zugewandte Stirnseite des Ventilgehäuses 27 und sind durch ein Verschlußteil 74 geschlossen. In die Ringnut 71, die axialen Abstand von der Ringnut 69 hat, münden die radialen Bohrungen 64 im Rotorgrundkörper 8. In die axialen Sacklochbohrungen 73 münden über den Umfang verteilt angeordnete radiale Bohrungen 75, die nahe dem inneren Ende der Sacklochbohrungen 73 vorgesehen sind und diese mit den Hohlkolben 41 radial durchsetzende Bohrungen 76 verbinden. Über sie kann das Hydraulikmedium dem Tankanschluß T zugeführt werden.
Fig. 6 zeigt, daß im Ventilgehäuse 27 des Hydraulikventils 38 wenigstens eine axial verlaufende Tankbohrung 77 vorgesehen ist, die ebenfalls in die der Nockenwelle 2 zugewandte Stirnseite des Ventilgehäuses 27 mündet und dort mit einem Verschlußteil 78 geschlossen ist. An dem vom Verschlußteil 78 abgewandten Ende ist die Tankbohrung 77 mit einer Ringnut 79 verbunden, die im Ventilgehäuse 27 vorgesehen ist und in die Radialbohrungen 80 münden, die die Ventilbuchse 60 durchsetzen und über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Über diese Radialbohrungen 80 ist die Ringnut 79 mit einer weiteren Ringnut 81 verbunden, die in der Innenseite der Ventilbuchse 60 vorgesehen ist und in die Radialbohrungen 82 münden, die den Hohlkolben 41 in unmittelbarer Nähe seines Bodens 42 durchsetzen.
Am Boden der Ringnut 81 liegt axialgesichert ein elastisch verformbares Ringband 83 unter elastischer Vorspannung an. Es verschließt die Radialbohrungen 80 der Ventilbuchse 60 gegen den Hohlkolben 41. Das Ringband 83 bildet somit ein Rückschlagventil, das verhindert, daß unter Druck stehendes Hydraulikmedium über den Innenraum des Hohlkolbens 41 und dessen Radialbohrungen 82 in die Tankbohrung 77 gelangen kann.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Stellung des Hohlkolbens 41 gelangt das von der Nockenwelle 2 dem Hydraulikventil 38 axial zugeführte Hydraulikmedium über den Druckanschluß P in den Hohlkolben 41. Von hier aus strömt das Hydraulikmedium über die ihn durchsetzenden Radialbohrungen 65 (Fig. 5) und die Axialbohrungen 66 zum Arbeitsanschluß B. Von hier aus strömt das Druckmedium in die zugehörigen Druckkammern des Nockenwellenverstellers. Das aus der jeweils anderen Druckkammer verdrängte Hydraulikmedium gelangt gemäß Fig. 6 über den Arbeitsanschluß A und die Bohrungen 75, 76 in die Tankbohrung 77. Von hier aus strömt das Hydraulikmedium über die Ringnut 79 und die Radialbohrungen 80 zum Ringband 83. Es wird unter dem Druck des Mediums elastisch nach innen gebogen, so daß die Radialbohrungen 80 in der Ventilbuchse 60 freigegeben werden. Das Hydraulikmedium kann darum über die Ringnut 81 und die Radialbohrungen 82 in den Hohlkolben 41 strömen. Dieses verdrängte Medium vermischt sich mit dem über den Druckanschluß P zugeführten, unter Druck stehenden Hydraulikmedium, das über den Arbeitsanschluß B den jeweiligen Druckkammern des Nockenwellenverstellers zugeführt wird. Das als Rückschlagventil dienende Ringband 83 verhindert, daß das unter Druck stehende Hydraulikmedium in die Tankbohrung 77 gelangt.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Hydraulikmedium außerhalb der Nockenwelle 2 radial dem Hydraulikventil 38 zuzuführen.

Claims (25)

  1. Nockenwellenversteller für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, mit einem Stator und einem relativ zu ihm drehbaren Rotor, zwischen denen Druckkammern vorgesehen sind, die über Leitungen mit wenigstens einem Ventil verbunden sind, über das Druckmedium den jeweiligen Druckkammern zuführbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) an der vom Nokkenwellenanschluß abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers angeordnet ist.
  2. Nockenwellenversteller, insbesondere nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) wenigstens teilweise im Nockenwellenversteller untergebracht ist.
  3. Nockenwellenversteller, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) drehbar auf einem Gehäuse (27) des Ventils (38) sitzt.
  4. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) eine zentrale Aufnahme (32) für das Ventil (38) aufweist.
  5. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) gleichachsig zum Nockenwellenanschluß liegt.
  6. Nockenwellenversteller nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) aus der Aufnahme (32) des Rotors (1) ragt und vorteilhaft mit seinem aus der Aufnahme (32) des Rotors (1) ragenden Teil (28) ortsfest gehalten ist.
  7. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (27) einen radial nach außen gerichteten Flansch (28) aufweist.
  8. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) durch einen Deckel (44) abgedeckt ist, der vorteilhaft auf dem Flansch (28) des Ventilgehäuses (27) befestigt ist.
  9. Nockenwellenversteller nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (28) des Ventilgehäuses (27) an einer Abdeckkappe (25) befestigt ist, die den Nockenwellenversteller wenigstens teilweise übergreift.
  10. Nockenwellenversteller, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) als Lager des Nokkenwellenverstellers vorgesehen ist.
  11. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventil (38) ein Filter (58) vorgeschaltet ist.
  12. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventil (38) ein gegen den Druckanschluß (P) sperrendes Rückschlagventil (59) vorgeschaltet ist.
  13. Nockenwellenversteller nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (59) dem Filter (58) vorgeschaltet ist.
  14. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (58) und das Rückschlagventil (59) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die vorteilhaft ein Gehäuse (48) aufweist, das vorzugsweise in das Ventilgehäuse (27) geschraubt ist.
  15. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in eine, vorteilhaft eine axiale Bohrung (51) für die Zuleitung des Druckmediums aufweisende Schraube (35) ragt, mit der der Rotor (1) an der Nockenwelle (2) befestigt ist.
  16. Nockenwellenversteller nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (35) in die Nockenwelle (2) geschraubt ist.
  17. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium über die Nockenwelle (2) zuführbar ist.
  18. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium außerhalb der Nockenwelle (2) radial dem Ventil (38) zuführbar ist.
  19. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) eine Ventilbuchse (60) aufweist, die in das Ventilgehäuse (27) eingesetzt ist und vorteilhaft einen radial nach außen gerichteten Flansch (61) aufweist, mit dem die Ventilbuchse (60) in einer stirnseitigen Vertiefung (62) des Ventilgehäuses (27) liegt.
  20. Nockenwellenversteller nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (61) der Ventilbuchse (60) durch den Deckel (44) gesichert ist, der am Ventilgehäuse (27) befestigt ist.
  21. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (27) mindestens eine axiale Bohrung (66, 73) aufweist, die mit dem Arbeitsanschluß (A, B) des Ventils (38) verbindbar ist.
  22. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (27) mindestens eine axiale Tankbohrung (77) aufweist, die mit dem Tankanschluß (T) des Ventils (38) verbindbar ist.
  23. Nockenwellenversteller nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Tankbohrung (77) mit dem Innenraum eines Hohlkolbens (41) des Ventils (38) in Verbindung steht, und daß vorteilhaft zwischen der Tankbohrung (77) und dem Innenraum des Hohlkolbens (41) mindestens ein gegen die Tankbohrung (77) schließendes Rückschlagventil (83) angeordnet ist.
  24. Nockenwellenversteller nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (83) innerhalb der Ventilbuchse (60) angeordnet ist, das vorteilhaft ein Ringband aufweist, das unter elastischer Vorspannung an der Innenwand der Ventilbuchse (60) im Bereich wenigstens einer radialen Durchtrittsöffnung (80) anliegt.
  25. Nockenwellenversteller nach Anspruch 23 oder 24,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Hohlkolbens (41) mit dem Druckanschluß (P) in Verbindung steht.
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