EP1753941A1 - Flügelzellen-nockenwellenversteller - Google Patents

Flügelzellen-nockenwellenversteller

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EP1753941A1
EP1753941A1 EP05739591A EP05739591A EP1753941A1 EP 1753941 A1 EP1753941 A1 EP 1753941A1 EP 05739591 A EP05739591 A EP 05739591A EP 05739591 A EP05739591 A EP 05739591A EP 1753941 A1 EP1753941 A1 EP 1753941A1
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EP
European Patent Office
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section
groove
vane
cross
camshaft adjuster
Prior art date
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EP05739591A
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English (en)
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Mike Kohrs
Hermann Golbach
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IHO Holding GmbH and Co KG
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Schaeffler KG
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    • Y10T74/2102Adjustable

Definitions

  • the invention relates to a vane-type camshaft adjuster with a stator and a rotor which can be rotated hydraulically relative to the stator and can be connected to a camshaft and has radially projecting vanes inserted into vane grooves.
  • Camshaft adjusters are used to change the timing for opening or closing the valves. This removes the fixed angular relationship between the camshaft and the crankshaft driving it, and the control times can be optimally set depending on the engine speed and other parameters. Camshaft adjusters allow the camshaft to rotate relative to the crankshaft.
  • Known vane-cell camshaft adjusters have a rotor with a plurality of radially projecting vanes which are pressed radially outward against a stator housing by the force of a spring.
  • a plurality of radially inwardly projecting stops are formed on the stator, which limit the adjustment movement of the rotor in both directions of rotation when the blades run against the stops.
  • the wings rest with their end edges on the stator, so that between each wing side and the adjacent side of a stop of the stator, a chamber is formed, into which a fluid, usually the engine oil, is conveyed via a valve assigned to the camshaft adjuster.
  • the stator serves on the one hand to separate and seal the fluid chambers, on the other hand to determine the adjustment angle between the camshaft and the crankshaft.
  • the rotor of the camshaft adjuster is non-positively connected to the camshaft by means of a screw.
  • the rotor (rotary piston) of the adjuster is pressed by the pretensioning force of the central screw with its lateral flange surface against the corresponding side surface of the camshaft.
  • the frictional connection must transmit the drive torque and any axial or radial forces from the drive. Therefore, a relatively high preload must be applied.
  • it has been found that relatively high tensile stresses are generated in the rotor on the side facing the camshaft in the groove base of the wing grooves.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying a vane-type camshaft adjuster in which the voltage concentration on the camshaft side is reduced. To solve this problem, it is provided according to the invention in a vane-cell camshaft adjuster of the type mentioned at the outset that the camshaft-side end section of the wing groove has an enlarged cross section.
  • the invention is based on the knowledge that the stresses in the area of the groove base of the wing groove, which arise from the pretensioning force of the central screw, are locally limited in the axial direction of the rotor to the area of the flange surface which, when installed, adjoins the camshaft. According to the invention, only this limited area is equipped with a tension-optimized contour, while the remaining area of the wing groove retains the conventional functional contour for optimal guidance of the wing and the wing spring.
  • the notch effect is reduced by the enlarged cross section in the area of the cam section on the end section of the wing groove, and there is a more uniform stress distribution over the width with considerably reduced stress peaks.
  • a particularly effective reduction of the stress peaks can be achieved if the wing groove is undercut in the area of the groove base with respect to the groove side surfaces and has an enlarged cross section at this point.
  • the most vulnerable area, which is located on the undercut is thus relieved by the choice of an enlarged cross section.
  • the rest of the area, which is spaced from the contact surface of the rotor soapy with the camshaft, remains unchanged.
  • the enlarged area can be located on the one hand in the area of the groove base, but it can also be provided in the area of the undercut, furthermore the area with an enlarged cross section can be provided both in the area of the groove base and in the area of the undercut or in both areas.
  • a particularly favorable stress curve results if the transition between the non-enlarged and the enlarged groove cross section is curved. is shaped.
  • the transition between the two cross sections with different diameters, which is designed as an arc, causes a gradual increase in stress, so that local stress peaks are avoided.
  • the wing groove in the area of the undercut and the groove base has a radially outwardly extending section with an enlarged cross section.
  • the area that extends radially outward from the base of the groove is optimized.
  • the original groove base and the groove base in the end section can have a common base line.
  • the cross section of the enlarged area can be approximately oval and have a straight section in the area of the groove base. It is also possible for the enlarged section to have a constant diameter, at least approximately. Such a structure is particularly inexpensive to manufacture.
  • the section of the wing groove merges into a section with a continuously increasing cross section.
  • the wing groove can be left unchanged, while from there it widens outward in a radial direction in the manner of a goblet.
  • an oval cross section of the enlarged area is preferred.
  • the continuous transition between the wing groove with the normal cross-section and the section with the enlarged cross-section avoids increased stress concentrations on the side surface against which the camshaft rests. Accordingly, it is not necessary to use a material with a higher strength and the subject matter of the invention can be manufactured inexpensively.
  • the wing groove in the area of the groove basically has a radially inward section with an enlarged cross section.
  • This area with the enlarged cross section is preferably present in addition to the section with the enlarged cross section, which is located in the area of the undercut and in the groove base and extends radially outward.
  • the entire area surrounding the undercut, the groove base and the beginning of the groove side surfaces can have the enlarged diameter. Since there are no sharp-edged transitions at any point, there are no local voltage peaks.
  • the area with the enlarged cross section has an oval basic shape and is conical.
  • FIG. 1 shows a cross section through a vane-camshaft adjuster.
  • FIG. 2a shows a perspective view of the rotor of a vane-cell camshaft adjuster according to the invention
  • Fig. 2b is a side view of the rotor shown in Fig. 1;
  • FIG. 1 shows a cross section through a vane-cell camshaft adjuster
  • FIG. 2a shows a perspective view of a rotor 1 of a vane-cell camshaft adjuster 0.
  • the rotor 1 has a disk-shaped basic shape and has five evenly distributed vane grooves 2, into which vanes 2a can be inserted, which seal oil-fillable chambers 2b between the rotor 1 and a stator 2c. On the left and right side of each wing groove 2 there are bores 3, 4 through which the oil can flow into and out of the mentioned chambers 2b.
  • the wing groove 2 extends in the axial direction and has an enlarged cross section at its end section 5.
  • FIG. 2 b shows a sectional side view of the rotor 1 shown in FIG. 1. It can be seen particularly well in this illustration that the wing groove 2 has a constant cross section in the axial direction almost over the entire thickness of the rotor 1 and only in the region of the end section 5 has an enlarged cross section. This increase in cross section leads to a reduction in the notch effect and thus to lower stress peaks in the region of the end section 5.
  • FIGS. 3a-c are enlarged representations of the end section of the wing groove 9 of a rotor according to the prior art.
  • 3a is a perspective view
  • FIG. 3b is a side view analogous to FIG. 2
  • FIG. 3c is a front view of the wing groove 9.
  • the groove side surfaces 6 point in the vicinity of the groove base 8 an undercut 7, which consists of curved sections and straight pieces.
  • the wing groove 9 instructs the free end 10 has the same constant diameter as in the rest of the area, so that there is a relatively large cross-sectional jump at this point, which causes the increased stresses.
  • Figures 4a-c show a first embodiment of the invention.
  • the transition 11 between the non-enlarged and the enlarged groove cross section is designed in an arc shape.
  • the transition 11 extends both from the groove base 12 and from the undercuts 13 to the outside.
  • the arcuate transition 11 causes a comparatively gentle deflection of force which, in addition to the enlarged cross section on the outside, leads to lower stress concentrations.
  • Figures 5a-c show a second embodiment of the invention.
  • the wing groove has a section 14 which extends radially outwards, that is to say to the opening of the wing groove, and has an enlarged diameter.
  • the diameter of section 14 is constant.
  • the area with the enlarged cross section does not extend radially inward from the groove base 12. The desired reduction in tension is achieved in this variant primarily by the enlarged diameter.
  • Figures 6a-c show a third embodiment of the invention.
  • the opening formed on the side face of the rotor 1, which consists of the Limits of sections 17, 18 is approximately oval, apart from the flat groove bottom.
  • the edge lines of section 18 are arc sections of a circle, the center of which is approximately in the area of the lower end 19 of the groove side surfaces.
  • Vane-camshaft adjuster Rotor wellgelnuta
  • Kammerc Stator Bore Bore End section Groove side surface Undercut Groove bottom Groove groove0 End1 Transition2 Groove base3 Undercut4 Section5 Section6 Section7 Section8 Section

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Abstract

Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) mit einem Stator (2c) und einem relativ zum Stator (2c) hydraulisch verdrehbaren, mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor (1) mit radial abstehenden, in Flügelnuten (2) eingesetzten Flügeln (2a), dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Endabschnitt (5) der Flügelnut (2) einen vergrößerten Querschnitt aufweist.

Description

Bezeichnung der Erfindung Flügelzellen-Nockenwellenversteller
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Flügelzellen-Nockenwellenversteller mit einem Stator und einem relativ zum Stator hydraulisch verdrehbaren, mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor mit radial abstehenden, in Flügelnuten eingesetzten Flügeln. Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenversteller werden eingesetzt, um die Steuerzeiten für das Öffnen oder Schließen der Ventile zu verändern. Die feste Winkelbeziehung zwischen der Nockenwelle und der sie antreibenden Kurbelwelle wird dadurch aufgeho- ben und die Steuerzeiten können in Abhängigkeit der Drehzahl und weiterer Parameter optimal eingestellt werden. Nockenwellenversteller ermöglichen eine relative Verdrehung der Nockenwelle zur Kurbelwelle.
Bekannte Flügelzellen-Nockenwellenversteller weisen einen Rotor mit mehre- ren radial abstehenden Flügeln auf, die durch die Kraft einer Feder radial nach außen gegen ein Statorgehäuse gedrückt werden. An dem Stator sind mehrere radial nach innen vorspringende Anschläge ausgebildet, die die Verstellbewegung des Rotors in beide Drehrichtungen begrenzen, wenn die Flügel gegen die Anschläge laufen. Die Flügel liegen mit ihren Stirnkanten am Stator an, so dass zwischen jeweils einer Flügelseite und der benachbarten Seite eines Anschlags des Stators eine Kammer gebildet wird, in die ein Fluid, in der Regel das Motoröl, über ein dem Nockenwellenversteller zugeordnetes Ventil gefördert wird. Der Stator dient einerseits zum Trennen und Abdichten der Fluid- kammern, andererseits zur Festlegung des Verstellwinkels zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle.
Der Rotor des Nockenwellenverstellers wird beim Zusammenbau kraftschlüssig über eine Schraube mit der Nockenwelle verbunden. Zur Erzeugung des Kraft-' Schlusses wird der Rotor (Drehkolben) des Verstellers durch die Vorspannkraft der Zentralschraube mit seiner seitlichen Flanschfläche an die entsprechende Seitenfläche der Nockenwelle gedrückt. Der Kraftschluss muss das Antriebsdrehmoment und eventuelle axiale oder radiale Kräfte aus dem Antrieb über- tragen. Daher muss eine relativ hohe Vorspannkraft eingeleitet werden. Allerdings hat es sich herausgestellt, dass im Rotor an der der Nockenwelle zugewandten Seite im Nutgrund der Flügelnuten relativ hohe Zugspannungen erzeugt werden. Zusätzlich werden durch die Übertragung des Nockenwellenantriebsmomentes vom Antrieb zum Abtrieb des Verstellers durch die Abstützung der Flügel in der Flügelnut hohe Zugspannungen in die Flügelnut eingeleitet. Es kommt daher zur Überlagerung der Kräfte und Spannungen und in der Folge zu einer hohen Beanspruchung des Werkstoffs.
Die Verwendung von Materialien mit einer höheren Festigkeit soll jedoch ver- mieden werden, da höherfeste Materialien in den meisten Fällen teure und aufwendige Fertigungstechnologien erfordern. Auch die Vergrößerung der Breite und/oder des Durchmessers des Rotors ist keine praktikable Lösung, da diese Maßnahmen zu einem erhöhten Gewicht und zu erhöhter Massenträgheit führen. Die bloße Vergrößerung des Radius im Nutgrund über die Breite des Rotors ist nicht möglich, da die sichere Führung des Flügels dann möglicherweise nicht mehr gewährleistet ist. Außerdem besteht die Gefahr, dass die am Nutgrund der Flügelnut angeordnete Flügelfeder ihre Lage ändert.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Flügelzellen- Nockenwellenversteller anzugeben, bei dem die nockenwellenseitige Spannungskonzentration verringert ist. Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Flügelzellen-Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der nockenwellenseitige Endabschnitt der Flügelnut einen vergrößerten Querschnitt auf- weist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Spannungen im Bereich des Nutgrunds der Flügelnut, die durch die Vorspannkraft der Zentralschraube entstehen, in Axialrichtung des Rotors lokal auf den Bereich der Flanschfläche begrenzt sind, die im eingebauten Zustand an die Nockenwelle angrenzt. Gemäß der Erfindung wird nur dieser begrenzte Bereich mit einer spannungsop- timierten Kontur ausgestattet, während der übrige Bereich der Flügelnut die herkömmliche funktionsgerechte Kontur zur optimalen Führung des Flügels und der Flügelfeder beibehält. Durch den vergrößerten Querschnitt im Bereich des nockenwellenseitigen Endabschnitts der Flügelnut wird die Kerbwirkung reduziert und es entsteht eine über die Breite gleichmäßigere Spannungsverteilung mit beträchtlich verringerten Spannungsspitzen.
Eine besonders wirksame Verringerung der Spannungsspitzen lässt sich erzie- len, wenn die Flügelnut im Bereich des Nutgrunds bezüglich der Nutseitenflächen hinterschnitten ist und an dieser Stelle einen vergrößerten Querschnitt aufweist. Erfindungsgemäß wird somit speziell der am meisten gefährdete Bereich, der sich an der Hinterschneidung befindet, durch die Wahl eines vergrößerten Querschnitts entlastet. Der übrige Bereich, der von der nockenwellen- seifigen Anlagefläche des Rotors beabstandet ist, bleibt unverändert. Der vergrößerte Bereich kann sich einerseits im Bereich des Nutgrunds befinden, er kann jedoch auch im Bereich der Hinterschneidung vorgesehen sein, ferner kann der Bereich mit vergrößertem Querschnitt sowohl im Bereich des Nutgrunds als auch im Bereich der Hinterschneidung oder in beiden Bereichen vorgesehen sein.
Ein besonders günstiger Spannungsverlauf ergibt sich, wenn der Übergang zwischen dem nicht vergrößerten und dem vergrößerten Nutquerschnitt bogen- förmig ausgebildet ist. Der als Bogen ausgebildete Übergang zwischen den beiden Querschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser bewirkt einen allmählichen Spannungsanstieg, so dass lokale Spannungsspitzen vermieden werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Flügelnut im Bereich der Hinterschneidung und des Nutgrunds einen radial nach außen verlaufenden Abschnitt mit einem vergrößerten Querschnitt aufweist. Bei dieser Variante wird derjenige Bereich optimiert, der sich vom Nutgrund radial nach außen erstreckt. Der ursprüngliche Nutgrund und der Nutgrund in dem Endabschnitt können dabei eine gemeinsame Grundlinie besitzen. Der Querschnitt des vergrößerten Bereichs kann näherungsweise oval ausgebildet sein und im Bereich des Nutgrunds einen geraden Abschnitt aufweisen. Es ist auch möglich, dass der vergrößerte Abschnitt zumindest nä- herungsweise einen konstanten Durchmesser aufweist. Ein derartiger Aufbau ist besonders fertigungsgünstig.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Abschnitt der Flügelnut, dessen Querschnitt nicht ver- größert ist, in einen Abschnitt mit sich kontinuierlich vergrößerndem Querschnitt übergeht. In dem Bereich des Nutgrunds kann die Flügelnut dabei unverändert belassen sein, während sie sich von dort in Radialrichtung nach außen kelchartig erweitert. Auch bei dieser Ausführung wird ein ovaler Querschnitt des vergrößerten Bereichs bevorzugt. Durch den kontinuierlichen Über- gang zwischen der Flügelnut mit dem normalen Querschnitt und dem Abschnitt mit dem vergrößerten Querschnitt werden erhöhte Spannungskonzentrationen an der Seitenfläche, an der die Nockenwelle anliegt, vermieden. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, auf einen Werkstoff mit einer höheren Festigkeit zurückzugreifen und der Erfindungsgegenstand kann kostengünstig hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren, ebenfalls besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Flügelnut im Bereich des Nut- grunds einen radial nach innen verlaufenden Abschnitt mit einem vergrößerten Querschnitt aufweist. Dieser Bereich mit dem vergrößerten Querschnitt ist vorzugsweise zusätzlich zu dem Abschnitt mit dem vergrößerten Querschnitt vorhanden, der sich im Bereich der Hinterschneidung und in dem Nutgrund befin- det und sich radial nach außen erstreckt. Insgesamt kann der gesamte Bereich, der die Hinterschneidung, den Nutgrund und den Anfang der Nutseitenflächen umgibt, den vergrößerten Durchmesser aufweisen. Da an keiner Stelle scharfkantige Übergänge entstehen, treten keine lokalen Spannungsspitzen auf. Der Bereich mit dem vergrößerten Querschnitt besitzt eine ovale Grundform und ist konusartig ausgebildet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von bevorzug- ten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Flügelzellen- Nockenwellenversteller;
Fig. 2a eine perspektivische Ansicht des Rotors eines erfindungsgemäßen Flügelzellen-Nockenwellenverstellers;
Fig. 2b eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Rotors;
Fig. 3a - c Darstellungen des Endabschnitts der Flügelnut eines Rotors gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 4a - c ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5a - c ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6a - c ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 7a - c ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt Querschnitt durch einen Flügelzellen-Nockenwellenversteller 0, Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines Rotors 1 eines Flügelzellen- Nockenwellenverstellers 0.
Der Rotor 1 weist eine scheibenförmige Grundform auf und besitzt fünf gleichmäßig über den Umfang verteilte Flügelnuten 2, in die Flügel 2a einsetzbar sind, die mit Öl befüllbare Kammern 2b zwischen dem Rotor 1 und einem Stator 2c abdichten. Auf der linken und rechten Seite jeder Flügelnut 2 sind Bohrungen 3, 4 angeordnet, durch die das Öl in die erwähnten Kammern 2b ein- und wieder ausfließen kann.
Die Flügelnut 2 verläuft in Axialrichtung und weist an ihrem Endabschnitt 5 einen vergrößerten Querschnitt auf.
Fig. 2b zeigt eine geschnittene Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Rotors 1. In dieser Darstellung ist besonders gut zu sehen, dass die Flügelnut 2 in Axialrichtung nahezu über die gesamte Dicke des Rotors 1 einen konstanten Querschnitt aufweist und lediglich im Bereich des Endabschnitts 5 einen vergrößerten Querschnitt besitzt. Diese Querschnittsvergrößerung führt zu einer Verrin- gerung der Kerbwirkung und damit zu niedrigeren Spannungsspitzen im Bereich des Endabschnitts 5.
Die Figuren 3a - c sind vergrößerte Darstellungen des Endabschnitts der Flügelnut 9 eines Rotors gemäß dem Stand der Technik. Fig. 3a ist eine perspek- tivische Ansicht, Fig. 3b ist eine Seitenansicht analog zu Fig. 2, Fig. 3c ist eine Vorderansicht der Flügelnut 9. Wie in Fig. 3c zu erkennen ist, weisen die Nutseitenflächen 6 in der Nähe des Nutgrunds 8 eine Hinterschneidung 7 auf, die aus Bogenabschnitten und geraden Stücken besteht. Die Flügelnut 9 weist an dem freien Ende 10 denselben konstanten Durchmesser wie in dem übrigen Bereich auf, so dass an dieser Stelle ein relativ starker Querschnittssprung vorliegt, der die erhöhten Spannungen hervorruft.
Die Figuren 4a - c zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Anders als bei der in den Figuren 3a - c gezeigten Flügelnut ist der Übergang 11 zwischen dem nicht vergrößerten und dem vergrößerten Nutquerschnitt bogenförmig ausgebildet. Der Übergang 11 erstreckt sich dabei sowohl vom Nutgrund 12 als auch von den Hinterschneidungen 13 nach außen. Der bogenförmige Übergang 11 bewirkt eine vergleichsweise sanfte Kraftumlenkung, die neben dem vergrößerten Querschnitt an der Außenseite zu geringeren Spannungskonzentrationen führt.
Die Figuren 5a - c zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Flügelnut weist im Bereich der Hinterschneidung 13 einen radial nach außen, das heißt zur Öffnung der Flügelnut, verlaufenden Abschnitt 14 mit einem vergrößerten Durchmesser auf. Wie am besten in Fig. 5b zu erkennen ist, ist der Durchmesser des Abschnitts 14 konstant. Andererseits erstreckt sich der Be- reich mit dem vergrößerten Querschnitt nicht vom Nutgrund 12 radial nach innen. Die erwünschte Spannungsreduzierung wird bei dieser Variante vor allem durch den vergrößerten Durchmesser erzielt.
Die Figuren 6a - c zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Fig. 6b ist erkennbar, dass der nicht vergrößerte Querschnitt des Abschnitts 15 der Flügelnut in einen Abschnitt 16 mit sich kontinuierlich vergrößerndem Querschnitt übergeht. Diese Variante zeichnet sich ebenfalls durch ein besonders niedriges Niveau der lokalen Spitzenspannungen aus. In Übereinstim- mung mit der Variante gemäß den Figuren 5a - c weist der Bereich, der sich von dem Nutgrund 12 radial nach innen erstreckt, keinen vergrößerten Querschnitt auf. Die Fig. 7a - c zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Grundaufbau dieses Endabschnitts des Rotors 1 gleicht dem in den Figuren 6a - c dargestellten, zusätzlich weist die Flügelnut im Bereich des Nutgrunds 12 einen radial nach innen verlaufenden Abschnitt 17 mit einem vergrößerten Querschnitt auf. Der vergrößerte Abschnitt 18, der sich beiderseits der Hinter- schneidungen 13 erstreckt, ist wie in den Figuren 6a - c dargestellt aufgebaut, er entspricht somit dem Abschnitt 16 von Fig. 6. Die an der Seitenfläche des Rotors 1 gebildete Öffnung, die aus den Begrenzungen der Abschnitte 17, 18 besteht, ist näherungsweise oval ausgebildet, abgesehen von dem ebenen Nutgrund. Die Randlinien des Abschnitts 18 sind Bogenabschnitte eines Kreises, dessen Mittelpunkt sich näherungsweise im Bereich des unteren Endes 19 der Nutseitenflächen befindet.
Bezugszahlen
Flügelzellen-Nockenwellenversteller Rotor Flügelnuta Flügelb Kammerc Stator Bohrung Bohrung Endabschnitt Nutseitenfläche Hinterschneidung Nutgrund Flügelnut0 Ende1 Übergang2 Nutgrund3 Hinterschneidung4 Abschnitt5 Abschnitt6 Abschnitt7 Abschnitt8 Abschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) mit einem Stator (2c) und einem relativ zum Stator (2c) hydraulisch verdrehbaren, mit einer Nockenwelle verbindbaren Rotor mit radial abstehenden, in Flügelnuten eingesetzten Flügeln (2a), dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Endabschnitt (5) der Flügelnut (2) einen vergrößerten Querschnitt aufweist.
2. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelnut (2) im Bereich des Nutgrunds (12) bezüglich der Nutseitenflächen eine Hinterschneidung (13) aufweist.
3. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Flügelnut im Bereich des Nutgrunds (12) einen vergrößerten Querschnitt aufweist.
4. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelnut im Bereich der Hinter- schneidung (13) einen vergrößerten Querschnitt aufweist.
5. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang (11) zwischen dem nicht vergrößertem und dem vergrößerten Nutquerschnitt bogenförmig ausgebildet ist.
6. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelnut im Bereich der Hinterschneidung (13) und des Nutgrunds (12) einen radial nach außen ver- laufenden Abschnitt (14, 16, 18) mit einem vergrößerten Querschnitt aufweist.
7. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (14) mit dem vergrößerten Querschnitt zumindest näherungsweise einen konstanten Querschnitt aufweist.
8. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (15) der Flügelnut, dessen Querschnitt nicht vergrößert ist, in einen Abschnitt (16) mit sich kontinuierlich vergrößerndem Querschnitt übergeht.
9. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelnut im Bereich des Nutgrunds (12) einen radial nach innen verlaufenden Abschnitt (17) mit einem vergrößerten Querschnitt aufweist.
10. Flügelzellen-Nockenwellenversteller (0) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Flügelnut, dessen Querschnitt nicht vergrößert ist, in einen Abschnitt mit sich kontinuierlich vergrößerndem Querschnitt übergeht.
EP05739591A 2004-06-08 2005-05-10 Flügelzellen-nockenwellenversteller Expired - Fee Related EP1753941B1 (de)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004027950A1 (de) * 2004-06-08 2006-02-16 Ina-Schaeffler Kg Flügelzellen-Nockenwellenversteller
DE102007039852A1 (de) 2007-08-23 2009-02-26 Schaeffler Kg Steuerzeitenstellvorrichtung
US8449271B2 (en) * 2010-05-17 2013-05-28 GM Global Technology Operations LLC Engine assembly including camshaft with integrated pump
CN102284963A (zh) * 2011-07-15 2011-12-21 海宁市新艺机电有限公司 一种旋转式剃须刀刀片及设有该刀片的剃须刀刀头
DE102011084944A1 (de) * 2011-10-21 2013-04-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Integration einer Axiallagerung in einen Rotor
US9341089B2 (en) 2014-04-04 2016-05-17 RB Distribution, Inc. Camshaft phaser
CN103953408B (zh) * 2014-04-30 2016-08-17 桂林电子科技大学 无极可变配气定时机构
CN105736083A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 舍弗勒技术股份两合公司 凸轮轴相位调节器
CN104863656B (zh) * 2015-06-09 2017-10-17 吕元之 可变气门高密度粉末冶金vvt转子及其制作方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3627340B2 (ja) * 1996-01-30 2005-03-09 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JPH10184322A (ja) 1996-12-24 1998-07-14 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
FR2769042B1 (fr) * 1997-09-29 2001-11-16 Aisin Seiki Dispositif de reglage des soupapes
DE19860418B4 (de) * 1998-12-28 2008-09-11 Schaeffler Kg Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad
DE19962981A1 (de) * 1999-12-24 2001-07-05 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine insbesondere hydraulische Nockenwellen-Verstelleinrichtung in Rotationskolbenbauart
US6247434B1 (en) * 1999-12-28 2001-06-19 Borgwarner Inc. Multi-position variable camshaft timing system actuated by engine oil
JP2002097911A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP4487449B2 (ja) * 2001-06-28 2010-06-23 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP4595263B2 (ja) * 2001-07-31 2010-12-08 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2003328709A (ja) * 2002-03-08 2003-11-19 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP3906763B2 (ja) 2002-08-28 2007-04-18 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP2004346788A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Aisin Seiki Co Ltd ベーン、弁開閉時期制御装置、摺動材料

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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