EP1869296A1 - Device for variably adjusting control times of gas exchange valves of an internal combustion engine - Google Patents

Device for variably adjusting control times of gas exchange valves of an internal combustion engine

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Publication number
EP1869296A1
EP1869296A1 EP06723539A EP06723539A EP1869296A1 EP 1869296 A1 EP1869296 A1 EP 1869296A1 EP 06723539 A EP06723539 A EP 06723539A EP 06723539 A EP06723539 A EP 06723539A EP 1869296 A1 EP1869296 A1 EP 1869296A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring element
groove
sealing strip
rotor
sealing
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Withdrawn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
EP06723539A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1869296A1 publication Critical patent/EP1869296A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/3442Valve-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-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
    • F01L1/344Valve-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
    • F01L1/3442Valve-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
    • F01L2001/3445Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34479Sealing of phaser devices

Definitions

  • the invention relates to a device for variably setting the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine having an inner rotor and an outer rotor, wherein one of the components rotatably connected to the camshaft and the other component is in driving connection with a crankshaft, wherein the outer rotor rotatably mounted on the inner rotor is mounted on the outer rotor and at least one side walls and the inner rotor limited hydraulic chamber is formed, wherein the inner rotor has a hub portion and at least one wing, wherein in the hydraulic chamber, a wing of the inner rotor extends and divides these into two oppositely acting pressure chambers, wherein a groove facing the other component surface of the inner rotor or the outer rotor is formed, in which a sealing strip is arranged and wherein between a groove bottom of the groove and the sealing strip, a spring element is arranged, which the sealing strip in the direction e iner opposite surface of the other component urges.
  • US Pat. No. 6,484,678 B2 describes a solution in which an inner rotor is screwed to the camshaft of the internal combustion engine via a central screw.
  • the outer rotor is connected via a chain or via a toothed belt with the crankshaft in operative connection and is on the inner rotor rotatably mounted to this.
  • the outer rotor is provided with circumferentially spaced jaws extending radially inwardly from a radially inner peripheral surface of the outer rotor. The radially inner boundary surfaces of the jaws rest on the inner rotor and thus serve as bearing surfaces.
  • recesses are defined by the jaws on the outer rotor, which are sealed pressure-tight by the inner rotor and two side walls and thus serve as hydraulic chambers.
  • the inner rotor is formed as an impeller, which consists of a hub part and integrally formed therewith wings.
  • the wings close to the outer peripheral surface of the hub part and extend in the radial direction to the outside.
  • each wing engage in a hydraulic chamber and divides it into two oppositely acting pressure chambers.
  • wing and the hub part of the inner rotor are manufactured separately here.
  • the wings are arranged in vane grooves which are formed on the outer circumferential surface of the hub part.
  • One wing each divides a hydraulic chamber into two counteracting pressure chambers.
  • an adjustment of the inner rotor relative to the outer rotor can take place between an "early stop” and a "late stop”.
  • a problem with these devices is the fact that relatively high leakage flows flow between the pressure chamber of one hydraulic chamber or opposing pressure chambers of adjacent hydraulic chambers.
  • the oil passes from the pressure chamber in which the higher pressure prevails over the gap between the wing and the outer rotor or over the gap between the inner rotor and outer rotor in the region of the bearing points to the respective pressure chamber in which the lower pressure prevails.
  • the leakage behavior is an important quality criterion of such a device, as this determines the size, ie the installation space and the weight, of the adjuster and thus also influences the design of the valves, oil pumps, etc.
  • Hydraulic chamber This creates an alternating tilting of the sealing strip in the groove, which can lead to increased leakage.
  • the leakage losses add up to a considerable magnitude.
  • the present invention is therefore based on the object, a device of the type mentioned in such a way that in particular the internal leakage losses are reduced.
  • the manufacturing costs of the adjuster are not or not significantly increased.
  • the adjuster should not be harder by the measures provided.
  • the proposed measures did not negatively impact.
  • the proposed solution is maintenance-free, so that the maintenance costs of the adjuster should not be adversely affected. Overall, a higher efficiency of the adjuster should result without other factors, such as weight or production costs, being adversely affected.
  • the solu ng of this object by the invention is characterized in that the spring element is simultaneously designed as a sealing element and at least largely prevents a flow of hydraulic fluid from one side surface of the sealing strip on the groove bottom to the other side surface of the sealing strip.
  • the groove is formed on a bearing surface of the outer rotor, via which the outer rotor is mounted on the inner rotor, and the sealing strip and the spring element are arranged in this groove.
  • the use of the sealing strips and the spring element designed as a sealing element is conceivable both in embodiments of the device in which the inner rotor consists of a hub part and wings made separately from the hub part, as well as in devices in which the one or more wings integral with the Hub part are formed.
  • the wing is formed integrally with the hub part, that the groove is formed on a radially outer region of the wing. is formed and that the sealing strip and the spring element are arranged in this groove. As a result, mutually acting pressure chamber of a hydraulic chamber are sealed against each other.
  • the spring element has at least two sealing edges or surfaces sealingly abut against the radially inner end face of the sealing strip and the groove bottom.
  • the spring element in a section perpendicular to the axis of rotation of the inner rotor along the axial direction has a constant cross-section.
  • the spring element can continue to extend in the axial direction substantially over the entire width of the sealing strip or the groove bottom.
  • the spring element rests with at least one sealing edge or surface, preferably with two sealing edges or surfaces, flat on the radially inner end face of the sealing strip and / or on the groove base.
  • the spring element may be arranged fixed to the radially inner end face of the sealing strip, d. H. Spring element and sealing strip then form a structural unit.
  • the spring element can be glued to the radially inner end face of the sealing strip. It is also possible that the spring element is vulcanized on the radially inner end face of the sealing strip.
  • a further embodiment provides that the groove has a greater width in its groove base than corresponds to the width of the groove in the region in which the sealing strip is guided.
  • the spring element preferably has with its A section arranged in the groove base has a width adapted to the width of the groove base.
  • the spring element can, for example, have a T-shaped, a double-T-shaped or a Z-shaped configuration in a section perpendicular to the axis of rotation of the inner rotor.
  • a circular, elliptical or rectangular shape in the section perpendicular to the axis of rotation of the rotor is conceivable.
  • the spring element may be made of metal, in particular of spring steel.
  • plastic such as a silicone elastomer, is possible as a material.
  • the metal may be at least partially coated or encased by a coating material.
  • the coating material used is preferably a thermoplastic or duroplastic plastic or an elastomer.
  • the spring element may be integrally formed or composed of several parts.
  • the weight of the adjuster is practically not increased compared to previously known solutions. It can even be reduced if the invention dispenses with more complex and heavier solutions, such as providing sealing elements in addition to the spring elements.
  • 1a very schematically an internal combustion engine
  • 1a shows a cross section of a device according to the invention along the line CD of FIG. 1b, shown without ancillaries,
  • FIG. 1b shows a longitudinal section of the device from FIG. 1a along the line A-B, FIG.
  • FIG. 2a shows a cross section of another device according to the invention along the line E-F of FIG. 2b, shown without ancillary units,
  • FIG. 3 is an enlarged view of a detail of Fig. 1a and 2a namely a sealing strip in the receiving groove
  • FIG. 4 shows an alternative to FIG. 3 embodiment
  • FIG. 5 shows another embodiment alternative to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows another alternative embodiment to FIG. 3, FIG.
  • Fig. 7 shows a further alternative to Fig. 3 embodiment
  • Fig. 8 is a further alternative to Fig. 3 embodiment.
  • an internal combustion engine 100 is outlined, wherein a seated on a crankshaft 101 piston 102 is indicated in a cylinder 103.
  • the crankshaft 101 is in the illustrated embodiment via a Switzerlandmit- teltrieb 104 and 105 with an intake camshaft 106 and exhaust camshaft 107 in conjunction, wherein a first and a second device 1 for a relative rotation between the crankshaft 101 and camshafts 106, 107 can provide.
  • Cams 108, 109 of the camshafts 106, 107 actuate an intake gas diverter valve 110 and the exhaust gas exchange valve 111, respectively.
  • FIG. 1a and 1b partially only a device 1 for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine is shown.
  • the device 1 has an inner rotor 3 and an outer rotor 4, which can be adjusted relative to one another by means of a hydraulic adjustment mechanism, not shown, between two end positions.
  • a hydraulic adjustment mechanism not shown
  • an operative connection between a crankshaft of the internal combustion engine and designed as a sprocket drive wheel 20 is produced, which is rotatably connected to the outer rotor 4 and whose body simultaneously forms a first side wall 5.
  • the adjustment mechanism not shown, establishes a relative rotational position between outer rotor 4 and inner rotor 3.
  • the inner rotor 3 is rotatably screwed by a central screw 21 with a camshaft 2 of the internal combustion engine.
  • the adjuster 1 rotates about the axis of rotation 19.
  • the outer rotor 4 has four incorporated recesses 7a, which are separated from one another by jaws 7b and form hydraulic chambers 7. These will be - s. Fig. 1 b - limited on the one hand by the already mentioned side wall 5 and on the other hand by a second side wall 6.
  • a wing 3a is inserted in each wing groove 8a.
  • the wing 3a extends in its assembled state radially to the outer radial Limiting the hydraulic chamber 7.
  • the hydraulic chamber 7 is divided into two pressure chambers 10 and 11, each of which - not shown in detail - are connected to hydraulic lines, can be introduced via the hydraulic fluid into the pressure chambers 10, 11.
  • the wing 3a extends over a width b which corresponds to the width of the outer rotor 4 (see Fig. 1b).
  • a leaf spring element 13a is arranged in the area of the vane groove bottom 12a, as is known in the prior art.
  • the outer rotor 4 is rotatably supported to the inner rotor 3 by means of bearing surfaces 24 formed on the jaws 7b.
  • bearing surfaces 24 formed on the jaws 7b.
  • a groove 8 is formed on the outer rotor 4 in the region of the bearing surfaces 24 in which a sealing strip 9 is arranged.
  • the sealing strip 9 is urged by means of a spring element 13 in the direction of the inner rotor 3.
  • the spring element 13 is disposed within the groove 8 and is supported on the one hand on a groove bottom 12 of the groove 8 and the other on the sealing strip 9 from.
  • the spring element 13 is designed as a sealing spring element.
  • the spring element 13 is provided with two sealing edges or sealing surfaces 14 and 15.
  • the sealing edges or surfaces 14, 15 are on the one hand to the radially inner end face 16 of the sealing strip 9 and the other on the groove base 12 sealingly and thus prevent a flow of hydraulic fluid from the one side surface 17, 18 of the sealing strip 9 on the groove bottom 12 to the other side surface 17, 18 of the sealing strip.
  • the spring element 13 In a section perpendicular to the axis of rotation 19, the spring element 13 has a constant cross section along the axial direction a.
  • the axial extent of the Spring element 13 and the sealing strip corresponds to the width b of the outer rotor. 4
  • FIGS. 2 a and 2 b show a second embodiment of a device 1 according to the invention.
  • recesses 7 a are formed on the radially inner boundary surface of the outer rotor 7 b, which jaws 7 b project radially inwardly are separated from each other.
  • the recesses 7a are pressure-tightly sealed by side walls 5, 6 and the inner rotor 3 and thus form hydraulic chambers 7.
  • each of the Hydraulikkammem 7 projects in each case a wing 3a of the inner rotor 3, whereby the hydraulic chamber 7 is divided into two oppositely acting pressure chambers 10, 11.
  • the phase angle of the inner rotor 3 to the outer rotor 4 can be changed or maintained.
  • the hub part 3b and the wings 3a are made in one piece.
  • a radially and substantially axially extending groove 8 is formed in each wing 3a at the radially outer, abutting the outer rotor surface 4, in which a sealing strip 9 is arranged.
  • the sealing strips 9 are urged in the direction of the outer rotor 4 by means of a respective spring element 13, which is arranged in the groove base 12 of the groove 8.
  • the spring element 13 is in this case also designed as a sealing spring element, whereby leakage currents from one side surface 17, 18 of the sealing strip 9 to the other side surface 17, 18 are effectively prevented via the groove bottom 12.
  • These spring elements 13 are advantageously also as Density spring elements running, whereby the leakage flow between adjacent pressure chambers 10, 11 adjacent Hydraulikkammem 7 via the groove bottom 12 of the grooves 8 is prevented. It would also be conceivable to arrange the sealing strip 9 in grooves, which are introduced into the inner rotor 3.
  • sealing strip 9 is in the circumferential direction in the area of the bearing surface 24 in any position of the inner rotor 3 relative to the outer rotor 4. Also in this embodiment, the use of a sealing spring element is advantageous, which urges the sealing strip 9 in the direction of the outer rotor 4.
  • the spring elements 13 in the embodiment illustrated in FIGS. 2a and 2b can be identical to those of the first embodiment (FIGS. 1a and 1b).
  • Figures 2a and 2b show, in addition to the drive wheel 20 designed as a sprocket, a spur gear toothing, via which a second camshaft can be driven.
  • This embodiment is used, for example, in dohc engines in which separate, adjacent camshafts are provided for the intake and exhaust valves.
  • the device 1 is provided with a locking mechanism 25.
  • This consists of a locking piston 26 and a spring 27, which are arranged in an axially extending receptacle 28 of the inner rotor.
  • the spring 27 urges the locking piston 26 in the direction of the first side wall 5.
  • In insufficient supply of the device 1 with hydraulic means engages the locking piston 26 at a certain relative position of the inner rotor 3 to the outer rotor 4 in a formed on the first side cover 5 recess 29, whereby the phase angle of the inner rotor 3 is set to the outer rotor 4.
  • FIGS. 3 to 8 Details of the spring element 13 result from FIGS. 3 to 8.
  • various embodiments of the spring element 13 and, in particular, its sealing edges or sealing surfaces 14 and 15 are outlined.
  • the illustrations show a sealing strip 9 and the associated spring element 13, which are arranged in a wing 3a of the second embodiment of the device 1.
  • the components can also be provided on the bearing surface 24 between the inner rotor 3 and the outer rotor 4 of both embodiments of the device 1.
  • the size of the gap between the upper wing side and the outer rotor 4 is greatly exaggerated.
  • the spring element 13 may have different shapes in section, of which various possibilities are shown in the figures.
  • the element 13 may have an L-shape or a double-T-shape in cross-section (FIGS. 3 and 4). Likewise, a Z-shape is possible ( Figure 5).
  • the sealing edges or sealing surfaces 14 and 15 lie flat once on the radially inner end face 16 of the sealing strip 9 and once on the groove base 12, so that reliable oil flow is prevented at these locations.
  • the embodiment variants according to FIGS. 6 to 8 provide that the groove 8 is widened in the region of the groove bottom 12.
  • the groove 8 in the region of the groove bottom 12 has a groove base width b ⁇ which is larger than the groove width b F in the region in which the sealing strip 9 is held.
  • FIGS. 6 to 8 again different cross-sectional shapes of the spring element 13 are sketched, namely an I-shaped or double-T-shaped (FIGS. 6 and 7) and a Z-shaped (FIG. 8).
  • the shape of the spring element 13 and, in particular, its sealing edge or sealing surface 15 is adapted to the shape of the enlarged groove base 12.
  • the groove 8 extends in the embodiment in the axial direction a; but it can also be provided that the groove 8 extends obliquely to the axial direction.
  • the spring element 13 can - as in the embodiment - be used as a separate element, which is paired with the sealing strip 9 during assembly. But it can also be provided that the spring element 13 is connected to the sealing strip 9, for example by gluing or by scorching.
  • the spring element 13 may consist of several individual parts which are connected to each other in a suitable manner, for. As by vulcanization, by bonding, by welding or soldering, etc. It may consist of metallic or non-metallic material or a combination of such materials. As a metallic material, for example, spring steel or sintered material in question.
  • the spring element 13 may have a coating or casing with sealing material. Also conceivable is a spring element 13 made of an elastic plastic, such as a silicone elastomer.
  • the spring element 13 can be manufactured as a continuous profile, are cut off from the pieces with the width b of the sealing strip 9 and the groove bottom.
  • the spring element 13 can be produced using known manufacturing methods and brought into its desired shape, for example by primary molding (casting), by chipless forming, by machining and by other methods such as bonding, coating, fusing, etc. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to device for variably adjusting control times of gas exchange valves of an internal combustion engine, comprising an internal rotor (3) and an external rotor (4), whereby one of the components is rigidly connected to the camshaft (2) and the other component is drivingly connected to the crank shaft.The external rotor (4) is rotationally mounted on the internal rotor (3). Also, at least one hydraulic chamber, which is defined by lateral walls (5, 6) and the internal rotor (3), is formed on the external rotor (4). The internal rotor (3) comprises a hub part (3b) and at least one wing (3a), whereby said wing (3a) of the internal rotor (3) extends into each hydraulic chamber (7) and separates said hydraulic chambers into two counter-working pressure chambers (10, 11). A groove (8), wherein a sealing strip is arranged, is formed on one of the surfaces of the internal rotor (3) or the external rotor (4), which is oriented towards the other component. A spring element (13) is arranged between a groove base (12) of the groove (8) and the sealing strip (9), the spring element pushes the sealing strip (9) in the direction of an opposite surface of the other component. According to the invention, the spring element (13) is introduced at the same time as the sealing element.

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer BrennkraftmaschineDevice for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit, einem Innenrotor und einem Außenrotor, wobei eines der Bauteile drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist und das andere Bauteil in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht, wobei der Außenrotor drehbar auf dem Innenrotor gelagert ist und an dem Außenrotor mindestens eine durch Seitenwände und den Innenrotor begrenzte Hydraulikkammer ausgebildet ist, wobei der Innenrotor ein Nabenteil und mindestens einen Flügel aufweist, wobei sich in die Hydraulikkammer ein Flügel des Innenrotors erstreckt und diese in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern unterteilt, wobei an einer dem anderen Bauteil zugewandten Fläche des Innenrotors oder des Außenrotors eine Nut ausgebildet ist, in der eine Dichtleiste angeordnet ist und wobei zwischen einem Nutgrund der Nut und der Dichtleiste ein Federelement angeordnet ist, das die Dichtleiste in Rich- tung einer gegenüberliegenden Fläche des anderen Bauteils drängt.The invention relates to a device for variably setting the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine having an inner rotor and an outer rotor, wherein one of the components rotatably connected to the camshaft and the other component is in driving connection with a crankshaft, wherein the outer rotor rotatably mounted on the inner rotor is mounted on the outer rotor and at least one side walls and the inner rotor limited hydraulic chamber is formed, wherein the inner rotor has a hub portion and at least one wing, wherein in the hydraulic chamber, a wing of the inner rotor extends and divides these into two oppositely acting pressure chambers, wherein a groove facing the other component surface of the inner rotor or the outer rotor is formed, in which a sealing strip is arranged and wherein between a groove bottom of the groove and the sealing strip, a spring element is arranged, which the sealing strip in the direction e iner opposite surface of the other component urges.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Vorrichtungen dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Bei- spielsweise ist in der US 6,484,678 B2 eine Lösung beschrieben, bei der ein Innenrotor über eine Zentralschraube mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verschraubt ist. Der Außenrotor steht über eine Kette oder über einen Zahnriemen mit der Kurbelwelle in Wirkverbindung und ist auf dem Innenrotor zu diesem drehbar gelagert. Weiterhin ist der Außenrotor mit in Umfangsrich- tung beabstandeten Backen versehen, die sich von einer radial innenliegenden Umfangsfläche des Außenrotor radial nach innen erstrecken. Die radial innenliegenden Begrenzungsflächen der Backen liegen auf dem Innenrotor auf und dienen somit als Lagerflächen. Weiterhin werden durch die Backen Ausnehmungen am Außenrotor definiert, die durch den Innenrotor und zwei Seitenwände druckdicht verschlossen werden und somit als Hydraulikkammern dienen. Zwischen Innenrotor und Außenrotor kann - gesteuert über eine äußere hydraulische Beaufschlagung - eine Relativdrehbewegung eingeleitet werden. Hierzu ist der Innenrotor als Flügelrad ausgebildet, das aus einem Nabenteil und einstückig mit diesem ausgebildeten Flügeln besteht. Die Flügel schließen sich an die äußere Umfangsfläche des Nabenteils an und erstrecken sich in radialer Richtung nach außen. Ferner greifen jeder Flügel in eine Hydraulikkammer ein und teilt diese in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern. Durch entsprechende Beaufschlagung der jeweiligen Druckkammer kann eine Verstellung des Innenrotors relativ zum Außenrotor zwischen einem „Frühanschlag" bis zu einem „Spätanschlag" erfolgen.Devices of this type are well known in the art. For example, US Pat. No. 6,484,678 B2 describes a solution in which an inner rotor is screwed to the camshaft of the internal combustion engine via a central screw. The outer rotor is connected via a chain or via a toothed belt with the crankshaft in operative connection and is on the inner rotor rotatably mounted to this. Furthermore, the outer rotor is provided with circumferentially spaced jaws extending radially inwardly from a radially inner peripheral surface of the outer rotor. The radially inner boundary surfaces of the jaws rest on the inner rotor and thus serve as bearing surfaces. Furthermore, recesses are defined by the jaws on the outer rotor, which are sealed pressure-tight by the inner rotor and two side walls and thus serve as hydraulic chambers. Between the inner rotor and the outer rotor can - be initiated via an external hydraulic actuation - a relative rotational movement. For this purpose, the inner rotor is formed as an impeller, which consists of a hub part and integrally formed therewith wings. The wings close to the outer peripheral surface of the hub part and extend in the radial direction to the outside. Furthermore, each wing engage in a hydraulic chamber and divides it into two oppositely acting pressure chambers. By appropriate action on the respective pressure chamber, an adjustment of the inner rotor relative to the outer rotor between an "early stop" up to a "late stop" done.
Eine weitere Ausführungsform derartiger Vorrichtungen ist beispielsweise in der DE 198 08 618 A1 , in der DE 199 51 391 A1 und in der DE 102 53 496 A1 beschrieben. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind hier der bzw. die Flügel und das Nabenteil des Innenrotor separat gefertigt. Die Flügel sind in Flügelnuten angeordnet, die an der Außenmantelfläche des Nabenteils ausgebildet sind. Jeweils ein Flügel teilt eine Hydraulikkammer in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern. Durch entsprechende Beaufschlagung des jeweiligen Abschnitts der Hydraulikkammer kann eine Verstellung des Innenrotors relativ zum Außenrotor zwischen einem „Frühanschlag" bis zu einem „Spätanschlag" erfolgen. Alternativ zu dieser Ausführungsform ist es ebenso möglich die Flügelnuten in eine Innenmantelfläche des Außenrotors einzubringen und die Flü- gel dort anzuordnen.A further embodiment of such devices is described, for example, in DE 198 08 618 A1, in DE 199 51 391 A1 and in DE 102 53 496 A1. In contrast to the first embodiment, the wing and the hub part of the inner rotor are manufactured separately here. The wings are arranged in vane grooves which are formed on the outer circumferential surface of the hub part. One wing each divides a hydraulic chamber into two counteracting pressure chambers. By appropriate action on the respective section of the hydraulic chamber, an adjustment of the inner rotor relative to the outer rotor can take place between an "early stop" and a "late stop". As an alternative to this embodiment, it is also possible to introduce the vane grooves into an inner circumferential surface of the outer rotor and to arrange the wings there.
Um sicherzustellen, dass die Flügel radial nach außen an das radial außenliegende Ende der Hydraulikkammer gedrückt werden, um so die beiden Ab- schnitte der Hydraulikkammer mittels des Flügels dicht abzugrenzen, ist es aus der DE 199 63 094 A1 , aus der DE 198 08 619 A1 und aus der DE 199 14 047 A1 bekannt, im Flügelnutgrund der die Flügel tragenden Flügelnuten ein Blattfederelement anzuordnen, das eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Flügel ausübt.To ensure that the wings are pressed radially outward against the radially outer end of the hydraulic chamber, so It is known from DE 199 63 094 A1, from DE 198 08 619 A1 and from DE 199 14 047 A1, to arrange a leaf spring element in the vane groove of the vane grooves carrying the vane, which radially adjusts the hydraulic chamber by means of the vane exerts outward force on the wing.
Ein Problem dieser Vorrichtungen ist der Umstand, dass relativ hohe Leckageströme zwischen den Druckkammer einer Hydraulikkammer oder sich gegenüberstehenden Druckkammern benachbarter Hydraulikkammern fließen. Dabei gelangt das Öl von der Druckkammer in der der höherer Druck herrscht über den Spalt zwischen dem Flügel und dem Außenrotor bzw. über den Spalt zwischen Innenrotor und Außenrotor im Bereich der Lagerstellen zu der jeweiligen Druckkammer in der der geringere Druck herrscht.A problem with these devices is the fact that relatively high leakage flows flow between the pressure chamber of one hydraulic chamber or opposing pressure chambers of adjacent hydraulic chambers. In this case, the oil passes from the pressure chamber in which the higher pressure prevails over the gap between the wing and the outer rotor or over the gap between the inner rotor and outer rotor in the region of the bearing points to the respective pressure chamber in which the lower pressure prevails.
Eine Verkleinerung der Spalten führt zwar zu geringerer Leckage, bringt aber erhöhte Reibung und erhöhte Fertigungskosten auf Grund von geringeren Toleranzen und damit höheren Fertigungsaufwand mit sich.Although a reduction of the gaps leads to less leakage, but brings increased friction and increased manufacturing costs due to lower tolerances and thus higher manufacturing costs with it.
Eine Lösung dieses Problem ist in der US 6,484,678 beschrieben. An der radial außen liegenden Fläche der Flügel und im Bereich der Lagerflächen des Außenrotors sind im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende, radiale Nuten ausgebildet. In den Nuten sind Dichtleisten angeordnet, welche mittels Federelementen auf die gegenüberliegende Fläche des jeweils anderen Bauteils ge- presst werden. Die Federelemente stützen sich einerseits am Nutgrund der Nuten und andererseits an der Dichtleiste ab. Somit werden die Spalten zwischen Innenrotor und Außenrotor geschlossen und die Leckage reduziert.One solution to this problem is described in US 6,484,678. On the radially outer surface of the wings and in the area of the bearing surfaces of the outer rotor, radial grooves extending essentially in the axial direction are formed. In the grooves sealing strips are arranged, which are pressed by means of spring elements on the opposite surface of the respective other component. The spring elements are based on the one hand on the groove bottom of the grooves and on the other hand on the sealing strip. Thus, the gaps between the inner rotor and outer rotor are closed and reduces the leakage.
Wenngleich es mit einer solchen Lösung bereits möglich ist, einen guten Wirkungsgrad der Anordnung zu erreichen, stellen Leckageverluste nach wie vor ein Problem derartiger Vorrichtungen dar. Diese Leckage ist unter anderem dadurch bedingt, dass Hydraulikfluid von der einen Druckkammer in die Nut eindringt, die die Dichtleiste trägt, und über den Nutgrund zur anderen Druckkammer gelangt. Speziell bei Anwendungen in denen hohe Reaktionsmomente auf die Nockenwelle wirken führen diese Leckagepfade zu instabilen Phasenlagen zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle.Although it is already possible with such a solution to achieve a good efficiency of the arrangement, leakage losses are still a problem of such devices. This leakage is inter alia due to the fact that hydraulic fluid from the one pressure chamber penetrates into the groove, the Carries sealing strip, and passes over the groove bottom to the other pressure chamber. Especially in applications where high reaction moments acting on the camshaft lead these leakage paths to unstable phase positions between the camshaft and the crankshaft.
Das Leckageverhalten ist ein wichtiges Qualitätskriterium einer derartigen Vor- richtung, da hierdurch die Größe, also der Einbauraum und das Gewicht, des Verstellers mit bestimmt wird und dadurch auch auf die Auslegung der Ventile, Ölpumpen etc. Einfluss genommen wird.The leakage behavior is an important quality criterion of such a device, as this determines the size, ie the installation space and the weight, of the adjuster and thus also influences the design of the valves, oil pumps, etc.
Nachteilig ist bei den vorbekannten Lösungen, dass in der Mittenposition der Phasenlage in der Nut eine erhöhte Leckage auftritt; dort steht die Dichtleiste unter einer wechselnden Druckbelastung zwischen den beiden Bereichen derA disadvantage of the previously known solutions that in the middle position of the phase position in the groove increased leakage occurs; there is the sealing strip under a changing pressure load between the two areas of
Hydraulikkammer. Dabei entsteht eine wechselnde Verkippung der Dichtleiste in der Nut, was zu einer erhöhten Leckage führen kann. Insbesondere im Falle einer Vielzahl von Hydraulikkammern und Flügeln summieren sich dabei die Leckageverluste zu einer beträchtlichen Größenordnung.Hydraulic chamber. This creates an alternating tilting of the sealing strip in the groove, which can lead to increased leakage. In particular, in the case of a plurality of hydraulic chambers and wings, the leakage losses add up to a considerable magnitude.
Zwar kann die Senkung der internen Leckage durch eine engere Tolerierung der Nuten und Dichtieisten bzw. durch höhere Reibbeiwerte im Leckagespalt erreicht werden. Die dabei benötigte Fertigungsgenauigkeit hat jedoch erheb- lieh höhere Herstellkosten zur Folge, weshalb das kein gangbarer Weg ist, um das Leckageverhalten, insbesondere das interne Leckageverhalten, des Verstellers wesentlich zu verbessern. Kostentreibend sind auch zusätzliche Dichtelemente, die darüber hinaus das Gewicht des Verstellers in nachteiliger Weise erhöhen.Although the reduction in internal leakage can be achieved by tighter tolerance of the grooves and Dichtieisten or by higher coefficients of friction in the leakage gap. However, the manufacturing accuracy required in this case entails considerably higher production costs, which is why this is not a viable option for substantially improving the leakage behavior, in particular the internal leakage behavior, of the phaser. Cost-driving are also additional sealing elements, which also increase the weight of the adjuster in a disadvantageous manner.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die A ufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass insbesondere die inter- nen Leckageverluste reduziert werden. Dabei sollen die Herstellkosten des Verstellers jedoch nicht bzw. nicht nennenswert erhöht werden. Weiterhin soll der Versteller durch die vorgesehenen Maßnahmen nicht schwerer werden. Hinsichtlich der Montage des Verstellers sollen sich die vorgeschlagenen Maß- nahmen nicht negativ auswirken. Wichtig ist ferner, dass die vorzuschlagende Lösung wartungsfrei ist, wodurch die Instandhaitungskosten des Verstellers nicht nachteilig beeinflusst werden sollen. Insgesamt soll sich ein höherer Wirkungsgrad des Verstellers ergeben, ohne dass andere Faktoren, wie Gewicht oder Herstellkosten, negativ beeinflusst werden.The present invention is therefore based on the object, a device of the type mentioned in such a way that in particular the internal leakage losses are reduced. However, the manufacturing costs of the adjuster are not or not significantly increased. Furthermore, the adjuster should not be harder by the measures provided. With regard to the installation of the adjuster, the proposed measures did not negatively impact. It is also important that the proposed solution is maintenance-free, so that the maintenance costs of the adjuster should not be adversely affected. Overall, a higher efficiency of the adjuster should result without other factors, such as weight or production costs, being adversely affected.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Lösu ng dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement gleichzeitig als Dichtelement ausgeführt ist und einen Fluss von Hydraulikfluid von der einen Seitenfläche der Dichtleiste über den Nutgrund zur anderen Seitenfläche der Dichtleiste zumindest weitgehend verhindert.The solu ng of this object by the invention is characterized in that the spring element is simultaneously designed as a sealing element and at least largely prevents a flow of hydraulic fluid from one side surface of the sealing strip on the groove bottom to the other side surface of the sealing strip.
Dadurch wird eine dichte Barriere für Hydraulikfluid geschaffen, die sich über die gesamte radiale Erstreckung des Spalts zwischen Nutgrund und radial innenliegender Stirnseite der Dichtleiste erstreckt, wobei die Anzahl der Einzelteile und damit der Montageaufwand nicht erhöht wird.As a result, a dense barrier for hydraulic fluid is created, which extends over the entire radial extent of the gap between the groove base and radially inner end face of the sealing strip, wherein the number of items and thus the assembly cost is not increased.
In einer Konkretisierungen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Nut an einer Lagerfläche des Außenrotors, über die der Außenrotor auf dem Innenrotor gelagert ist, ausgebildet ist und die Dichtleiste und das Federelement in dieser Nut angeordnet sind. Dadurch wird der Leckagestrom zwischen benachbarten Druckkammern benachbarter Hydraulikkammern wirkungsvoll unterbun- den.In a concretization of the invention it is proposed that the groove is formed on a bearing surface of the outer rotor, via which the outer rotor is mounted on the inner rotor, and the sealing strip and the spring element are arranged in this groove. As a result, the leakage flow between adjacent pressure chambers of adjacent hydraulic chambers is effectively prevented.
Dabei ist der Einsatz der Dichteleisten und der als Dichtelement ausgeführten Federelemente sowohl in Ausführungsformen der Vorrichtung denkbar, in denen der Innenrotor aus einem Nabenteil und separat zum Nabenteil gefertigten Flügeln besteht, als auch in Vorrichtungen, in denen der oder die Flügel eintei- lig mit dem Nabenteil ausgebildet sind.In this case, the use of the sealing strips and the spring element designed as a sealing element is conceivable both in embodiments of the device in which the inner rotor consists of a hub part and wings made separately from the hub part, as well as in devices in which the one or more wings integral with the Hub part are formed.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Flügel einteilig mit dem Nabenteil ausgebildet ist, dass die Nut an einem radial äußeren Bereich des Flügels aus- gebildet ist und dass die Dichtleiste und das Federelement in dieser Nut angeordnet sind. Dadurch werden gegeneinander wirkende Druckkammer einer Hydraulikkammer gegeneinander abgedichtet.Furthermore, it can be provided that the wing is formed integrally with the hub part, that the groove is formed on a radially outer region of the wing. is formed and that the sealing strip and the spring element are arranged in this groove. As a result, mutually acting pressure chamber of a hydraulic chamber are sealed against each other.
Denkbar sind, natürlich auch Ausfϋhrungsformen in denen sowohl Dichtleisten zwischen den Flügeln und dem Außenrotor als auch zwischen dem Nabenteil des Innenrotors und dem Außenrotor vorgesehen sind, wobei die Dichtleisten mittels Federelementen, die als Dichtelemente ausgebildet sind, an das jeweils gegenüberliegende Bauteil gedrängt werden.Conceivable, of course, embodiments in which both sealing strips between the wings and the outer rotor and between the hub portion of the inner rotor and the outer rotor are provided, wherein the sealing strips are urged by spring elements, which are designed as sealing elements to the respective opposite component.
In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Federelement mindestens zwei Dichtkanten oder -flächen aufweist, die an der radial innenliegenden Stirnseite der Dichtleiste und am Nutgrund dichtend anliegen.In a concretization of the invention it is provided that the spring element has at least two sealing edges or surfaces sealingly abut against the radially inner end face of the sealing strip and the groove bottom.
Bevorzugt weist das Federelement in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse des Innenrotors entlang der Achsrichtung einen konstanten Querschnitt auf. Das Federelement kann sich weiterhin in axiale Richtung im wesentlichen über die gesamte Breite der Dichtleiste bzw. des Nutgrunds erstrecken.Preferably, the spring element in a section perpendicular to the axis of rotation of the inner rotor along the axial direction has a constant cross-section. The spring element can continue to extend in the axial direction substantially over the entire width of the sealing strip or the groove bottom.
Das Federelement liegt mit mindestens einer Dichtkante oder -fläche, vorzugsweise mit beiden Dichtkanten oder -flächen, flächig an der radial innenliegenden Stirnseite der Dichtleiste und/oder am Nutgrund an.The spring element rests with at least one sealing edge or surface, preferably with two sealing edges or surfaces, flat on the radially inner end face of the sealing strip and / or on the groove base.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann das Federelement fest an der radial innenliegenden Stirnseite der Dichtleiste angeordnet sein, d. h. Federelement und Dichtleiste bilden dann eine Baueinheit. Das Federelement kann dabei an der radial innenliegenden Stirnseite der Dichtleiste angeklebt sein. Möglich ist es auch, dass das Federelement an der radial innenliegenden Stirnseite der Dichtleiste anvulkanisiert ist.According to one embodiment of the invention, the spring element may be arranged fixed to the radially inner end face of the sealing strip, d. H. Spring element and sealing strip then form a structural unit. The spring element can be glued to the radially inner end face of the sealing strip. It is also possible that the spring element is vulcanized on the radially inner end face of the sealing strip.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Nut in ihrem Nutgrund eine größere Breite aufweist als es der Breite der Nut in dem Bereich entspricht, in dem die Dichtleiste geführt wird. Das Federelement weist dabei bevorzugt mit sei- nem im Nutgrund angeordneten Abschnitt eine der Breite des Nutgrunds ange- passte Breite auf.A further embodiment provides that the groove has a greater width in its groove base than corresponds to the width of the groove in the region in which the sealing strip is guided. The spring element preferably has with its A section arranged in the groove base has a width adapted to the width of the groove base.
Das Federelement kann in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse des Innen- rotors beispielsweise eine T-förmige, eine Doppel-T-förmige oder eine Z- förmige Gestalt aufweisen. Ebenso denkbar ist eine im Schnitt senkrecht zur Drehachse des Rotors kreis-, ellipsen- oder rechteckförmige Gestalt.The spring element can, for example, have a T-shaped, a double-T-shaped or a Z-shaped configuration in a section perpendicular to the axis of rotation of the inner rotor. Likewise conceivable is a circular, elliptical or rectangular shape in the section perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
Das Federelement kann aus Metall, insbesondere aus Federstahl, bestehen. Alternativ ist als Material auch Kunststoff, beispielsweise ein Silikon-Elastomer, möglich. Das Metall kann mit einem Beschichtungsmaterial zumindest teilweise beschichtet bzw. von diesem ummantelt sein. Dabei kommt als Beschichtungsmaterial vorzugsweise ein thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff oder ein Elastomer zum Einsatz.The spring element may be made of metal, in particular of spring steel. Alternatively, plastic, such as a silicone elastomer, is possible as a material. The metal may be at least partially coated or encased by a coating material. The coating material used is preferably a thermoplastic or duroplastic plastic or an elastomer.
Das Federelement kann einteilig ausgebildet oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.The spring element may be integrally formed or composed of several parts.
Durch die vorgeschlagene Lösung ergeben sich verschiedene Vorteile:The proposed solution has several advantages:
Interne Leckageverluste im Versteller werden erheblich herabgesetzt. Der Le- ckage-Ölfluss von der einen Flügeiseite über den Nutgrund zur anderen Flügelseite und zwischen angrenzenden Druckkammer benachbarter Hydraulikkammern wird weitgehend eliminiert. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Verstel- lers erhöht. Insbesondere wird ein Leckageverlust in der Mittenposition der Dichtleisten in seiner Nut signifikant vermindert; dieser Verlust kann bis zu 90% herabgesetzt werden.Internal leakage losses in the phaser are considerably reduced. The leaking oil flow from one side of the flight over the bottom of the groove to the other side of the wing and between adjacent pressure chambers of adjacent hydraulic chambers is largely eliminated. This increases the efficiency of the transmitter. In particular, a leakage loss in the center position of the sealing strips in its groove is significantly reduced; this loss can be reduced by up to 90%.
Durch den Erfindungsvorschlag erfolgt dies in fertigungstechnisch sehr einfa- eher Weise, so dass keine nennenswerten Zusatzkosten durch die Umsetzung der Erfindung entstehen. Im Gegenteil kann es zu Kostensenkungen kommen, wenn auf andere Maßnahmen zur Verminderung der Leckage verzichtet wird. Namentlich ist es möglich, auf eine sehr enge Tolerierungen des Innenrotors und des Außenrotors bzw. der Dichtleiste und der diese aufnehmenden Nuten zu verzichten, da durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auch bei größerer Toleranz Dichtigkeit sichergestellt ist.As a result of the proposed invention, this is very simple in terms of manufacturing technology, so that no appreciable additional costs arise from the implementation of the invention. On the contrary, cost reductions can occur if other measures to reduce leakage are avoided. In particular, it is possible to have a very narrow tolerances of the inner rotor and to dispense with the outer rotor or the sealing strip and the grooves receiving them, since tightness is ensured by the proposed measures even with greater tolerance.
Die Montage des Verstellers und namentlich die Einbringung des erfindungsgemäßen mit Dichtkanten oder -flächen ausgestatteten Federelements ist in sehr einfacher und damit kostengünstiger Weise möglich. Dabei kann es zu Vereinfachungen bei der Montage des Verstellers kommen; die Zuführung des vorgeschlagenen Federelements in die Nut kann einfacher erfolgen, als es bei vorbekannten Lösungen der Fall ist.The assembly of the adjuster and especially the introduction of the invention provided with sealing edges or surfaces spring element is possible in a very simple and therefore cost-effective manner. This can lead to simplifications in the assembly of the adjuster; the supply of the proposed spring element in the groove can be made easier than is the case with previously known solutions.
Eine Wartung der erfindungsgemäßen Elemente ist nicht erforderlich, so dass auch insofern keine höheren Kosten fällig. sind. Die vorgeschlagene Lösung arbeitet auch ohne jegliche Wartungsmaßnahmen absolut zuverlässig.Maintenance of the elements according to the invention is not required, so that in this respect no higher costs. are. The proposed solution works absolutely reliably even without any maintenance.
Das Gewicht des Verstellers wird - im Vergleich mit vorbekannten Lösungen - praktisch nicht erhöht. Es kann sogar vermindert werden, wenn durch die Erfindung auf aufwändigere und schwerere Lösungen, wie beispielsweise zusätzlich zu den Federelementen Dichtelemente vorzusehen, verzichtet wird.The weight of the adjuster is practically not increased compared to previously known solutions. It can even be reduced if the invention dispenses with more complex and heavier solutions, such as providing sealing elements in addition to the spring elements.
Die gesamten Abmessungen des Verstellers werden durch den Erfindungsvorschlag nicht verändert, so dass der Bauraum des Verstellers unverändert bleibt. Eine Umsetzung der vorgeschlagenen Lösung in Serienprodukte ist problemlos möglich.The entire dimensions of the adjuster are not changed by the proposed invention, so that the space of the adjuster remains unchanged. An implementation of the proposed solution in series products is easily possible.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown. Show it:
Fig. 1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine, Fig. 1a einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie C-D gemäß Fig. 1b, dargestellt ohne Nebenaggregate,1 very schematically an internal combustion engine, 1a shows a cross section of a device according to the invention along the line CD of FIG. 1b, shown without ancillaries,
Fig. 1b einen Längsschnitt der Vorrichtung aus Figur 1a entlang der Linie A-B,FIG. 1b shows a longitudinal section of the device from FIG. 1a along the line A-B, FIG.
Fig. 2a einen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der Linie E-F gemäß Fig. 2b, dargestellt ohne Nebenaggregate,2a shows a cross section of another device according to the invention along the line E-F of FIG. 2b, shown without ancillary units,
Fig. 2b einen Längsschnitt der Vorrichtung aus Figur 2a entlang der Linie G-H,2b shows a longitudinal section of the device of Figure 2a along the line G-H,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus Fig. 1a bzw. 2a nämlich einer Dichtleiste in der diese aufnehmenden Nut,3 is an enlarged view of a detail of Fig. 1a and 2a namely a sealing strip in the receiving groove,
Fig. 4 eine zu Fig. 3 alternative Ausführungsform,4 shows an alternative to FIG. 3 embodiment,
Fig. 5 eine weitere zu Fig. 3 alternative Ausführungsform,5 shows another embodiment alternative to FIG. 3,
Fig. 6 eine weitere zu Fig. 3 alternative Ausführungsform,FIG. 6 shows another alternative embodiment to FIG. 3, FIG.
Fig. 7 eine weitere zu Fig. 3 alternative Ausführungsform undFig. 7 shows a further alternative to Fig. 3 embodiment and
Fig. 8 eine weitere zu Fig. 3 alternative Ausführungsform.Fig. 8 is a further alternative to Fig. 3 embodiment.
Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 100 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 101 sitzender Kolben 102 in einem Zylinder 103 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 101 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmit- teltrieb 104 bzw. 105 mit einer Einlassnockenwelle 106 bzw. Auslassnockenwelle 107 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 1 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 101 und Nockenwellen 106, 107 sorgen können. Nocken 108, 109 der Nockenwellen 106, 107 betätigen ein Einlassgaswechseiventil 110 bzw. das Auslassgaswechselventil 111.In Fig. 1, an internal combustion engine 100 is outlined, wherein a seated on a crankshaft 101 piston 102 is indicated in a cylinder 103. The crankshaft 101 is in the illustrated embodiment via a Zugmit- teltrieb 104 and 105 with an intake camshaft 106 and exhaust camshaft 107 in conjunction, wherein a first and a second device 1 for a relative rotation between the crankshaft 101 and camshafts 106, 107 can provide. Cams 108, 109 of the camshafts 106, 107 actuate an intake gas diverter valve 110 and the exhaust gas exchange valve 111, respectively.
In den Figuren 1a und 1b ist teilweise nur schematisch eine Vorrichtung 1 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist einen Innenrotor 3 und einen Außenrotor 4 auf, die relativ zueinander mittels einer nicht dargestellten hydraulischen Verstellmechanik zwischen zwei Endposition eingestellt werden können. Exemplarisch wird auf die DE 101 35 146 A1 hingewiesen, wo die übliche Wirkungsweise einer derartigen Vorrichtung erläutert ist.In the figures 1a and 1b partially only a device 1 for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine is shown. The device 1 has an inner rotor 3 and an outer rotor 4, which can be adjusted relative to one another by means of a hydraulic adjustment mechanism, not shown, between two end positions. As an example, reference is made to DE 101 35 146 A1, where the usual mode of operation of such a device is explained.
Über eine nicht dargestellte Kette wird eine Wirkverbindung zwischen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einem als Kettenrad ausgeführtes Antriebsrad 20 hergestellt, das drehfest mit dem Außenrotor 4 verbunden ist und dessen Körper gleichzeitig eine erste Seitenwand 5 bildet. Die nicht dargestellte Verstellmechanik stellt eine relative Drehstellung zwischen Außenrotor 4 und Innenrotor 3 her. Der Innenrotor 3 ist über eine Zentralschraube 21 drehfest mit einer Nockenwelle 2 der Brennkraftmaschine verschraubt. Der Versteller 1 rotiert um die Drehachse 19.Via a chain, not shown, an operative connection between a crankshaft of the internal combustion engine and designed as a sprocket drive wheel 20 is produced, which is rotatably connected to the outer rotor 4 and whose body simultaneously forms a first side wall 5. The adjustment mechanism, not shown, establishes a relative rotational position between outer rotor 4 and inner rotor 3. The inner rotor 3 is rotatably screwed by a central screw 21 with a camshaft 2 of the internal combustion engine. The adjuster 1 rotates about the axis of rotation 19.
Der Außenrotor 4 weist im Ausführungsbeispiel vier eingearbeitete Ausneh- mungen 7a auf, die durch Backen 7b voneinander getrennt werden und Hydraulikkammern 7 bilden. Diese werden - s. Fig. 1 b - einerseits durch die bereits genannte Seitenwand 5 und andererseits durch eine zweite Seitenwand 6 begrenzt.In the exemplary embodiment, the outer rotor 4 has four incorporated recesses 7a, which are separated from one another by jaws 7b and form hydraulic chambers 7. These will be - s. Fig. 1 b - limited on the one hand by the already mentioned side wall 5 and on the other hand by a second side wall 6.
In ein Nabenteil 3b des Innenrotors 3 sind im Ausführungsbeispiel vier Flügelnuten 8a eingearbeitet, die sich vorliegend radial und entlang der axialen Richtung a erstrecken. In jede Flügelnut 8a ist ein Flügel 3a eingesteckt. Der Flügel 3a erstreckt sich in seinem montierten Zustand radial bis an die äußere radiale Begrenzung der Hydraulikkammer 7. Dadurch wird die Hydraulikkammer 7 in zwei Druckkammern 10 und 11 unterteilt, die jeweils - was nicht näher dargestellt ist - mit Hydraulikleitungen in Verbindung stehen, über die Hydraulikfluid in die Druckkammern 10, 11 eingeleitet werden kann. In axiale Richtung a be- trachtet, erstreckt sich der Flügel 3a über eine Breite b, die der Breite des Außenrotor 4 entspricht (s. Fig. 1b).In a hub part 3b of the inner rotor 3, four vane grooves 8a are incorporated in the exemplary embodiment, which in the present case extend radially and along the axial direction a. In each wing groove 8a, a wing 3a is inserted. The wing 3a extends in its assembled state radially to the outer radial Limiting the hydraulic chamber 7. As a result, the hydraulic chamber 7 is divided into two pressure chambers 10 and 11, each of which - not shown in detail - are connected to hydraulic lines, can be introduced via the hydraulic fluid into the pressure chambers 10, 11. Viewed in the axial direction a, the wing 3a extends over a width b which corresponds to the width of the outer rotor 4 (see Fig. 1b).
Damit der Flügel 3a dicht an der äußeren radialen Begrenzungsfläche der Hydraulikkammer 7 anliegt, ist im Bereich des Flügelnutgrundes 12a ein Blattfeder- element 13a angeordnet, wie es im Stand der Technik bekannt ist.So that the wing 3a bears tightly against the outer radial boundary surface of the hydraulic chamber 7, a leaf spring element 13a is arranged in the area of the vane groove bottom 12a, as is known in the prior art.
Der Außenrotor 4 ist mittels an den Backen 7b ausgebildeten Lagerflächen 24 drehbar zum Innenrotor 3 auf diesem gelagert. Um Leckageverluste zwischen benachbarten Druckkammern 10, 11 angrenzender Hydraulikkammern 7 durch Ölfluss entlang eines Spalts im Bereich der Lagerflächen 24 zu verhindern, ist an dem Außenrotor 4 im Bereich der Lagerflächen 24 jeweils eine Nut 8 ausgebildet in der eine Dichtleiste 9 angeordnet ist. Die Dichtleiste 9 wird mittels eines Federelements 13 in Richtung des Innenrotor 3 gedrängt. Dabei ist das Federelement 13 innerhalb der Nut 8 angeordnet und stützt sich zum einen an einem Nutgrund 12 der Nut 8 und zum anderen an der Dichtleiste 9 ab. Um Leckageströme über den Nutgrund 12 von der einen Druckkammer 10, 11 zu der anderen Druckkammer 10, 11 zu verhindern, ist das Federelement 13 als Dicht-Federelement ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist das Federelement 13 mit zwei Dichtkanten oder Dichtflächen 14 und 15 ausgestattet. Die Dicht- kanten oder -flächen 14, 15 liegen zum einen an der radial innenliegenden Stirnseite 16 der Dichtleiste 9 und zum anderen am Nutgrund 12 dichtend an und verhindern so einen Fluss von Hydraulikfluid von der einen Seitenfläche 17, 18 der Dichtleiste 9 über den Nutgrund 12 zur anderen Seitenfläche 17, 18 der Dichtleiste 9.The outer rotor 4 is rotatably supported to the inner rotor 3 by means of bearing surfaces 24 formed on the jaws 7b. In order to prevent leakage losses between adjacent pressure chambers 10, 11 of adjacent hydraulic chambers 7 by oil flow along a gap in the region of the bearing surfaces 24, a groove 8 is formed on the outer rotor 4 in the region of the bearing surfaces 24 in which a sealing strip 9 is arranged. The sealing strip 9 is urged by means of a spring element 13 in the direction of the inner rotor 3. In this case, the spring element 13 is disposed within the groove 8 and is supported on the one hand on a groove bottom 12 of the groove 8 and the other on the sealing strip 9 from. In order to prevent leakage flows via the groove base 12 from one pressure chamber 10, 11 to the other pressure chamber 10, 11, the spring element 13 is designed as a sealing spring element. In the exemplary embodiment, the spring element 13 is provided with two sealing edges or sealing surfaces 14 and 15. The sealing edges or surfaces 14, 15 are on the one hand to the radially inner end face 16 of the sealing strip 9 and the other on the groove base 12 sealingly and thus prevent a flow of hydraulic fluid from the one side surface 17, 18 of the sealing strip 9 on the groove bottom 12 to the other side surface 17, 18 of the sealing strip. 9
In einem Schnitt senkrecht zur Drehachse 19 hat das Federelement 13 entlang der Achsrichtung a einen konstanten Querschnitt. Die axiale Erstreckung des Federelements 13 und der Dichtleiste entspricht der Breite b des Außenrotors 4.In a section perpendicular to the axis of rotation 19, the spring element 13 has a constant cross section along the axial direction a. The axial extent of the Spring element 13 and the sealing strip corresponds to the width b of the outer rotor. 4
Die Figuren 2a und 2b zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Vorrichtung 1. Wie in der ersten Ausführungsform aus den Figuren 1 a und 1 b sind an der radial innenliegenden Begrenzungsfläche des Außenrotors 4 Ausnehmungen 7a ausgebildet, welche durch radial nach innen ragende Backen 7b voneinander getrennt sind. Die Ausnehmungen 7a werden von Seitenwänden 5, 6 und dem Innenrotor 3 druckdicht verschlossen und bilden somit Hydraulikkammern 7. In jede der Hydraulikkammem 7 ragt jeweils ein Flügel 3a des Innenrotors 3, wodurch die Hydraulikkammer 7 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 10, 11 geteilt wird. Durch selektive Beaufschlagung einer Gruppe der Druckkammern 10, 11 oder, beider Gruppen kann die Phasenlage des Innenrotors 3 zum Außenrotor 4 verändert oder gehalten werden. Im Un- terschied zur ersten Ausführungsform, welche in den Figuren 1a und 1b dargestellt ist, sind hier das Nabenteil 3b und die Flügel 3a einteilig ausgeführt.FIGS. 2 a and 2 b show a second embodiment of a device 1 according to the invention. As in the first embodiment of FIGS. 1 a and 1 b, recesses 7 a are formed on the radially inner boundary surface of the outer rotor 7 b, which jaws 7 b project radially inwardly are separated from each other. The recesses 7a are pressure-tightly sealed by side walls 5, 6 and the inner rotor 3 and thus form hydraulic chambers 7. In each of the Hydraulikkammem 7 projects in each case a wing 3a of the inner rotor 3, whereby the hydraulic chamber 7 is divided into two oppositely acting pressure chambers 10, 11. By selectively applying a group of the pressure chambers 10, 11 or, both groups, the phase angle of the inner rotor 3 to the outer rotor 4 can be changed or maintained. In contrast to the first embodiment, which is shown in FIGS. 1a and 1b, here the hub part 3b and the wings 3a are made in one piece.
Um Leckageströme zwischen den Druckkammern 10, 11 einer Hydraulikkammer 7 gering zu halten, ist in jeden Flügel 3a an deren radial außenliegenden, am Außenrotor 4 anliegenden Fläche eine radial und im Wesentlichen axial verlaufende Nut 8 ausgebildet, in der eine Dichtleiste 9 angeordnet ist. Die Dichtleisten 9 werden mittels jeweils eines Federelements 13, welches im Nutgrund 12 der Nut 8 angeordnet ist, in Richtung des Außenrotors 4 gedrängt. Das Federelement 13 ist in diesem Fall ebenfalls als Dicht-Federelement aus- geführt, wodurch Leckageströme von einer Seitenfläche 17, 18 der Dichtleiste 9 zu deren anderen Seitenfläche 17, 18 über den Nutgrund 12 wirkungsvoll unterbunden werden.In order to keep leakage flows between the pressure chambers 10, 11 of a hydraulic chamber 7 low, a radially and substantially axially extending groove 8 is formed in each wing 3a at the radially outer, abutting the outer rotor surface 4, in which a sealing strip 9 is arranged. The sealing strips 9 are urged in the direction of the outer rotor 4 by means of a respective spring element 13, which is arranged in the groove base 12 of the groove 8. The spring element 13 is in this case also designed as a sealing spring element, whereby leakage currents from one side surface 17, 18 of the sealing strip 9 to the other side surface 17, 18 are effectively prevented via the groove bottom 12.
Ebenso kann vorgesehen sein, wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt, im Bereich der Lagerfläche 24 der Backen 7b des Außenrotors 4 jeweils eine oder gegebenenfalls mehrere Nuten 8 vorzusehen, in denen Dichtleisten 9 angeordnet sind, die von einem Federelement 13 in Richtung des Innenrotors 3 gedrängt werden. Diese Federelemente 13 sind vorteilhafterweise ebenfalls als Dicht-Federelemente ausgeführt, wodurch der Leckagestrom zwischen benachbarten Druckkammern 10, 11 benachbarter Hydraulikkammem 7 über den Nutgrund 12 der Nuten 8 unterbunden wird. Ebenso denkbar wäre es die Dichtleiste 9 in Nuten anzuordnen, welche in den Innenrotor 3 eingebracht sind. Da- bei ist darauf zu achten, dass sich die Dichtleiste 9 in jeder Stellung des Innenrotors 3 zum Außenrotor 4 in Umfangsrichtung im Bereich der Lagerfläche 24 befindet. Auch in dieser Ausführungsform ist die Verwendung eines Dicht- Federelements vorteilhaft, die die Dichtleiste 9 in Richtung des Außenrotors 4 drängt.It can also be provided, as shown in Figures 2a and 2b, in the region of the bearing surface 24 of the jaws 7b of the outer rotor 4 each provide one or optionally a plurality of grooves 8, in which sealing strips 9 are arranged by a spring element 13 in the direction of the inner rotor 3 are urged. These spring elements 13 are advantageously also as Density spring elements running, whereby the leakage flow between adjacent pressure chambers 10, 11 adjacent Hydraulikkammem 7 via the groove bottom 12 of the grooves 8 is prevented. It would also be conceivable to arrange the sealing strip 9 in grooves, which are introduced into the inner rotor 3. It is important to ensure that the sealing strip 9 is in the circumferential direction in the area of the bearing surface 24 in any position of the inner rotor 3 relative to the outer rotor 4. Also in this embodiment, the use of a sealing spring element is advantageous, which urges the sealing strip 9 in the direction of the outer rotor 4.
Die Federelemente 13 in der in den Figuren 2a und 2b dargestellten Ausführungsform können identisch zu denen der ersten Ausführungsform (Figuren 1a und 1b) ausgeführt sein.The spring elements 13 in the embodiment illustrated in FIGS. 2a and 2b can be identical to those of the first embodiment (FIGS. 1a and 1b).
Die Figuren 2a und 2b zeigen zusätzlich zu dem als Kettenrad ausgeführten Antriebsrad 20 eine Stirnradverzahnung, über die eine zweite Nockenwelle angetrieben werden kann. Diese Ausführung findet beispielsweise in dohc- Motoren Anwendung, in denen für die Einlass- und die Auslassventile separate, benachbart angeordnete Nockenwellen vorgesehen sind.Figures 2a and 2b show, in addition to the drive wheel 20 designed as a sprocket, a spur gear toothing, via which a second camshaft can be driven. This embodiment is used, for example, in dohc engines in which separate, adjacent camshafts are provided for the intake and exhaust valves.
Weiterhin ist die Vorrichtung 1 mit einem Verriegelungsmechanismus 25 versehen. Dieser besteht aus einem Verriegelungskolben 26 und einer Feder 27, welche in einer axial verlaufenden Aufnahme 28 des Innenrotors angeordnet sind. Die Feder 27 drängt den Verriegelungskolben 26 in Richtung der ersten Seitenwand 5. Bei ungenügender Versorgung der Vorrichtung 1 mit Hydraulikmittel greift der Verriegelungskolben 26 bei einer bestimmtem relativen Stellung des Innenrotors 3 zum Außenrotor 4 in eine an dem ersten Seitendeckel 5 ausgebildete Aussparung 29 ein, wodurch die Phasenlage des Innenrotors 3 zum Außenrotor 4 festgelegt wird. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird der dem ersten Seitendeckel 5 zugewandten Stirnseite des Verriegelungskolbens 26 Hydraulikmittel zugeführt, wodurch dieser komplett gegen die Kraft der Feder 27 in die die Aufnahme 28 gedrängt wird und damit die Verriegelung des Innenrotors 3 zum Außenrotor 4 aufgehoben ist. Details des Federelements 13 ergeben sich aus den Figuren 3 bis 8. Hier sind verschiedene Ausgestaltungen des Federelements 13 und namentlich seiner Dichtkanten bzw. Dichtflächen 14 und 15 skizziert. Die Darstellungen zeigen eine Dichtleiste 9 und das zugehörige Federelement 13, welche in einem Flügel 3a der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 1 angeordnet sind. Analog können die Bauteile aber auch an der Lagerfläche 24 zwischen dem Innenrotor 3 und dem Außenrotor 4 beider Ausführungsformen der Vorrichtung 1 vorgesehen sein. Die Größe des Spalts zwischen der Flügeloberseite und dem Außen- rotor 4 ist stark übertrieben dargestellt.Furthermore, the device 1 is provided with a locking mechanism 25. This consists of a locking piston 26 and a spring 27, which are arranged in an axially extending receptacle 28 of the inner rotor. The spring 27 urges the locking piston 26 in the direction of the first side wall 5. In insufficient supply of the device 1 with hydraulic means engages the locking piston 26 at a certain relative position of the inner rotor 3 to the outer rotor 4 in a formed on the first side cover 5 recess 29, whereby the phase angle of the inner rotor 3 is set to the outer rotor 4. During operation of the internal combustion engine of the first side cover 5 facing end side of the locking piston 26 hydraulic fluid is supplied, whereby this completely against the force of the spring 27 in which the receptacle 28 is urged and thus the locking of the inner rotor 3 is lifted to the outer rotor 4. Details of the spring element 13 result from FIGS. 3 to 8. Here, various embodiments of the spring element 13 and, in particular, its sealing edges or sealing surfaces 14 and 15 are outlined. The illustrations show a sealing strip 9 and the associated spring element 13, which are arranged in a wing 3a of the second embodiment of the device 1. Analogously, however, the components can also be provided on the bearing surface 24 between the inner rotor 3 and the outer rotor 4 of both embodiments of the device 1. The size of the gap between the upper wing side and the outer rotor 4 is greatly exaggerated.
Das Federelement 13 kann im Schnitt verschiedene Formen aufweisen, von denen in den Figuren verschiedene Möglichkeiten dargestellt sind. Das Element 13 kann im Querschnitt eine l-Form oder Doppel-T-Form aufweisen (Fig. 3 und Fig. 4). Genauso ist eine Z-Form möglich (Fig. 5). In allen Fällen liegen die Dichtkanten bzw. Dichtflächen 14 und 15 flächig einmal an der radial innenliegenden Stirnseite 16 der Dichtleiste 9 und einmal am Nutgrund 12 an, so dass zuverlässig ein Ölfluss an diesen Stellen verhindert ist.The spring element 13 may have different shapes in section, of which various possibilities are shown in the figures. The element 13 may have an L-shape or a double-T-shape in cross-section (FIGS. 3 and 4). Likewise, a Z-shape is possible (Figure 5). In all cases, the sealing edges or sealing surfaces 14 and 15 lie flat once on the radially inner end face 16 of the sealing strip 9 and once on the groove base 12, so that reliable oil flow is prevented at these locations.
Um das Federelement 13 sicher in der Nut zu verankern, sehen die Ausführungsvarianten gemäß Fig. 6 bis 8 vor, dass die Nut 8 im Bereich des Nutgrundes 12 verbreitert ist. Wie am besten aus Fig. 9 zu sehen ist, weist die Nut 8 im Bereich des Nutgrundes 12 eine Nutgrundbreite bβ auf, die größer ist als die Nutbreite bF in dem Bereich, in dem die Dichtleiste 9 gehalten wird.In order to anchor the spring element 13 securely in the groove, the embodiment variants according to FIGS. 6 to 8 provide that the groove 8 is widened in the region of the groove bottom 12. As best seen in Fig. 9, the groove 8 in the region of the groove bottom 12 has a groove base width bβ which is larger than the groove width b F in the region in which the sealing strip 9 is held.
In den Figuren 6 bis 8 sind wieder verschiedene Querschnittsformen des Federelements 13 skizziert, nämlich eine I-Form bzw. Doppel-T-Form (Fig. 6 und 7) und eine Z-Form (Fig. 8). Wie zu sehen ist, ist die Form des Federelements 13 und namentlich seiner Dichtkante bzw. Dichtfläche 15 der Form des verbrei- terten Nutgrundes 12 angepasst. Die Nut 8 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel in axiale Richtung a; es kann aber auch vorgesehen werden, dass die Nut 8 schräg zur axialen Richtung verläuft.In FIGS. 6 to 8 again different cross-sectional shapes of the spring element 13 are sketched, namely an I-shaped or double-T-shaped (FIGS. 6 and 7) and a Z-shaped (FIG. 8). As can be seen, the shape of the spring element 13 and, in particular, its sealing edge or sealing surface 15 is adapted to the shape of the enlarged groove base 12. The groove 8 extends in the embodiment in the axial direction a; but it can also be provided that the groove 8 extends obliquely to the axial direction.
Das Federelement 13 kann - wie im Ausführungsbeispiel - als separates Element verwendet werden, das bei der Montage mit der Dichtleiste 9 gepaart wird. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass das Federelement 13 mit der Dichtleiste 9 verbunden wird, beispielsweise durch Verkleben oder durch Anvulkanisieren.The spring element 13 can - as in the embodiment - be used as a separate element, which is paired with the sealing strip 9 during assembly. But it can also be provided that the spring element 13 is connected to the sealing strip 9, for example by gluing or by scorching.
Das Federelement 13 kann aus mehreren einzelnen Teilen bestehen, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, z. B. durch Vulkanisation, durch Verklebung, durch Schweißung oder Lötung usw. Es kann aus metallischem oder nichtmetallischem Werkstoff bestehen oder aus einer Kombination solcher Materialien. Als metallischer Werkstoff kommt beispielsweise Federstahl oder auch Sinterwerkstoff in Frage. Das Federelement 13 kann eine Beschichtung bzw. Ummantelung mit Dichtmaterial aufweisen. Ebenso denkbar ist ein Federelement 13 aus einem elastischen Kunststoff, wie beispielsweise einem Silikon- Elastomer.The spring element 13 may consist of several individual parts which are connected to each other in a suitable manner, for. As by vulcanization, by bonding, by welding or soldering, etc. It may consist of metallic or non-metallic material or a combination of such materials. As a metallic material, for example, spring steel or sintered material in question. The spring element 13 may have a coating or casing with sealing material. Also conceivable is a spring element 13 made of an elastic plastic, such as a silicone elastomer.
Das Federelement 13 kann als kontinuierliches Profil gefertigt werden, von dem Stücke mit der Breite b der Dichtleiste 9 bzw. des Nutgrundes abgeschnitten werden.The spring element 13 can be manufactured as a continuous profile, are cut off from the pieces with the width b of the sealing strip 9 and the groove bottom.
Das Federelement 13 kann unter Nutzung bekannter Fertigungsverfahren hergestellt und in seine gewünschte Form gebracht werden, beispielsweise durch Urformen (Gießen), durch spanloses Umformen, durch spanende Herstellung sowie durch sonstige Verfahren wie Verkleben, Beschichten, Verschmelzen, etc. BezugszeichenlisteThe spring element 13 can be produced using known manufacturing methods and brought into its desired shape, for example by primary molding (casting), by chipless forming, by machining and by other methods such as bonding, coating, fusing, etc. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung1 device
2 Nockenwelle2 camshaft
3 Innenrotor3 inner rotor
3a Flügel3a wing
3b Nabenteil3b hub part
4 Außenrotor4 outer rotor
5 erste Seitenwand5 first side wall
6 zweite Seitenwand6 second side wall
7 Hydraulikkammer7 hydraulic chamber
7a Ausnehmung7a recess
7b Backe7b cheek
8 Nut8 groove
8a Flügelnut8a wing groove
9 Dichtleiste9 sealing strip
10 erste Druckkammer10 first pressure chamber
11 zweite Druckkammer11 second pressure chamber
12 Nutgrund12 groove base
12a Flügelnutgrund12a wing groove ground
13 Federelement13 spring element
13a Blattfederelement13a leaf spring element
14 Dichtkante oder -fläche14 sealing edge or surface
15 Dichtkante oder -fläche15 sealing edge or surface
16 radial innenliegende Stirnseite16 radially inner end face
17 erste Seitenfläche17 first side surface
18 zweite Seitenfläche18 second side surface
19 Drehachse19 axis of rotation
20 Antriebsrad20 drive wheel
21 Zentralschraube21 central screw
24 Lagerfläche24 storage area
25 Verriegiungsmechanismus25 locking mechanism
26 Verriegelungskolben 7 Feder 8 Aufnahme26 locking piston 7 spring 8 recording
29 Aussparung29 recess
100 Brennkraftmaschine100 internal combustion engine
101 Kurbelwelle101 crankshaft
102 Kolben102 pistons
103 Zylinder103 cylinders
104 Zugmitteltrieb104 traction drive
105 Zugmitteltrieb105 traction drive
106 Einlassnockenwelle106 intake camshaft
107 Auslassnockenwelle107 exhaust camshaft
108 Nocken108 cams
109 Nocken109 cams
110 Einlassgaswechselventil110 inlet gas exchange valve
111 Auslassgaswechselventil111 outlet gas exchange valve
a axiale Richtung b Breite des Flügels bzw. des Nutgrunds bG Nutgrundbreite bF Nutbreite a axial direction b width of the sash or groove base b G groove base width b F groove width

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselven- tilen einer Brennkraftmaschine mit,1. Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine with,
- einem Innenrotor (3) und einem Außenrotor (4), wobei eines der Bauteile drehfest mit der Nockenwelle (2) verbunden ist und das andere Bauteil in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle steht,- An inner rotor (3) and an outer rotor (4), wherein one of the components rotatably connected to the camshaft (2) and the other component is in driving connection with a crankshaft,
- wobei der Außenrotor (4) drehbar auf dem Innenrotor (3) gelagert ist und - an dem Außenrotor (4) mindestens eine durch Seitenwände (5, 6) und den Innenrotor (3) begrenzte Hydraulikkammer (7) ausgebildet ist,- wherein the outer rotor (4) is rotatably mounted on the inner rotor (3) and - on the outer rotor (4) at least one by side walls (5, 6) and the inner rotor (3) limited hydraulic chamber (7) is formed,
- wobei der Innenrotor (3) ein Nabenteil (3b) und mindestens einen Flügel . (3a) aufweist,- wherein the inner rotor (3) has a hub part (3b) and at least one wing. (3a),
- wobei sich in jede Hydraulikkammer (7) ein Flügel (3a) des Innenrotors (3) erstreckt und diese in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern (10, 11) teilt,wherein a wing (3a) of the inner rotor (3) extends into each hydraulic chamber (7) and divides these into two pressure chambers (10, 11) acting against each other,
- wobei an einer dem anderen Bauteil zugewandten Fläche des Innenrotors (3) oder des Außenrotors (4) eine Nut (8) ausgebildet ist,- Wherein on one of the other component facing surface of the inner rotor (3) or the outer rotor (4) is formed a groove (8),
- in der eine Dichtleiste (9) angeordnet ist und wobei zwischen einem Nut- grund (12) der Nut (8) und der Dichtleiste (9) ein Federelement (13) angeordnet ist, das die Dichtleiste (9) in Richtung einer gegenüberliegenden Fläche des anderen Bauteils drängt, dadurch gekennzeichnet, dass- In which a sealing strip (9) is arranged and between a groove bottom (12) of the groove (8) and the sealing strip (9) a spring element (13) is arranged, which the sealing strip (9) in the direction of an opposite surface of the other component, characterized in that
- das Federelement (13) gleichzeitig als Dichtelement ausgeführt ist und einen Fluss von Hydraulikfluid von der einen Seitenfläche (17) der Dichtleiste (9) über den Nutgrund (12) zur anderen Seitenfläche (18) der Dichtleiste (9) zumindest weitgehend verhindert.- The spring element (13) is simultaneously designed as a sealing element and a flow of hydraulic fluid from one side surface (17) of the sealing strip (9) on the groove base (12) to the other side surface (18) of the sealing strip (9) at least largely prevented.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (3a) einteilig mit dem Nabenteil (3b) ausgebildet ist, dass die Nut (8) an ei- nem radial äußeren Bereich des Flügels (9a) ausgebildet ist und dass die Dichtleiste (9) und das Federelement (13) in dieser Nut (8) angeordnet sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the wing (3a) is formed integrally with the hub part (3b), that the groove (8) on a radially outer region of the wing (9a) is formed and that the sealing strip (9) and the spring element (13) in this groove (8) are arranged.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (8) an einer Lagerfläche (24) des Außenrotors (4), über die der Außenrotor (4) auf dem Innenrotor (3) gelagert ist, ausgebildet ist und die Dichtleiste (9) und das Federelement (13) in dieser Nut (8) angeordnet sind.3. Device according to claim 1, characterized in that the groove (8) on a bearing surface (24) of the outer rotor (4), via which the outer rotor (4) is mounted on the inner rotor (3) is formed, and the sealing strip ( 9) and the spring element (13) in this groove (8) are arranged.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) mindestens zwei Dichtkanten oder -flächen (14, 15) aufweist, die an der radial innenliegenden Stirnseite (16) der Dichtleiste (9) und am Nutgrund (12) dichtend anliegen.4. The device according to claim 1, characterized in that the spring element (13) has at least two sealing edges or surfaces (14, 15) sealingly on the radially inner end face (16) of the sealing strip (9) and on the groove base (12) issue.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) mit mindestens einer Dichtkante oder -fläche (14, 15), vorzugsweise mit beiden Dichtkanten oder -flächen (14, 15), flächig an einer radial innenliegenden Stirnseite (16) der Dichtleiste (9) und/oder am Nut- grund (12) anliegt.5. The device according to claim 1, characterized in that the spring element (13) with at least one sealing edge or surface (14, 15), preferably with two sealing edges or surfaces (14, 15), flat on a radially inner end face (16 ) of the sealing strip (9) and / or on the groove base (12).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) fest an der radial innenliegenden Stirnseite (16) der Dichtleiste (9) angeordnet ist.6. The device according to claim 1, characterized in that the spring element (13) fixed to the radially inner end face (16) of the sealing strip (9) is arranged.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) aus Metall besteht.7. The device according to claim 1, characterized in that the spring element (13) consists of metal.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- element (13) aus Kunststoff besteht.8. The device according to claim 1, characterized in that the spring element (13) consists of plastic.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Silikon-Elastomer ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the plastic is a silicone elastomer.
10.Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall mit einem Beschichtungsmaterial zumindest teilweise beschichtet bzw. von diesem ummantelt ist. 10.Vorrichtung according to claim 7, characterized in that the metal is at least partially coated with a coating material or coated by this.
11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- schichtungsmaterial ein Elastomer ist. 11.Vorrichtung according to claim 10, characterized in that the coating material is an elastomer.
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