EP2193259A1 - Timing adjustment device for an internal combustion engine. - Google Patents

Timing adjustment device for an internal combustion engine.

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Publication number
EP2193259A1
EP2193259A1 EP08786626A EP08786626A EP2193259A1 EP 2193259 A1 EP2193259 A1 EP 2193259A1 EP 08786626 A EP08786626 A EP 08786626A EP 08786626 A EP08786626 A EP 08786626A EP 2193259 A1 EP2193259 A1 EP 2193259A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hub
designed
timing
insert portion
adjusting device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08786626A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Weiss
Rainer Ottersbach
Jochen Auchter
Rudolf Eydam
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP2193259A1 publication Critical patent/EP2193259A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34483—Phaser return springs

Definitions

  • the invention relates to a control timing for an internal combustion engine as such serves to adjust the phase position of the valve actuating portion of a valve train, in particular a camshaft, with respect to a power train upstream in the power train section.
  • the invention relates here to a seated on a camshaft timing control device by which the phase position of the camshaft with respect to a designed as a timing chain or toothed belt traction drive can be changed.
  • This timing control device comprises a hub element for mounting on a journal section of a camshaft and a surrounding outer housing.
  • This outer housing is pivotable with the interposition of an adjusting mechanism relative to the hub member about an axis concentric with the camshaft axis.
  • the adjusting mechanism is in this case designed as a vane cell mechanism with a plurality of control cells, so that a required pivoting of the outer housing relative to the hub member is achieved by appropriate oil pressure loading of the control cells of the vane cell mechanism.
  • a sprocket is mounted with a timing chain is engaged.
  • a hub element which has a seating area provided for attachment to a camshaft end section
  • This Steuer concernsstellvorraum is characterized in that on the plate member, an insert portion is formed, which is insertable into a recess formed in the hub member, and that in the region of the insert portion at least one anchoring structure is formed by which the insert portion provided on a by the hub member counter structure is anchored.
  • the anchoring structure is designed such that by this axial securing of the plate member is achieved on the hub member.
  • the anchoring structure is further designed such that an anti-rotation is accomplished by this.
  • the recess formed for receiving the insert portion of the plate member in the hub member is preferably designed as a substantially cylindrical, or slightly conical countersink or bore.
  • the Ab- mood of the outer dimension of the insert portion and the dimensioning of the inner diameter of this sinking is preferably accomplished so that the insert portion sits under a slight interference fit in the sinker.
  • the anchoring structure can be made by local, plastic deformation of the insert section. This local, plastic deformation can be achieved, in particular, by means of suitable stamping elements which dive into the interior region of the insert section during the assembly of the control timing adjusting device. It is also possible to design the anchoring structure in such a way that the anchoring structures which act as pull-out or anti-rotation locks are formed by elastically deflectable sections of the plate element or of the insert section thereof. In this respect, these elastically deflectable sections form with at least one edge region behind-grip structures which latch onto a corresponding, for example provided by a groove, counter wall of the hub element.
  • the structures formed to achieve the anti-rotation lock on the insert section of the plate element can be embodied in particular as web or nose sections which bulge radially in a section plane radial to the camshaft axis.
  • the rear grip structure which acts to achieve the axial pull-out protection and possibly also additionally acts as an anti-rotation device can also be designed as a radially extending pawl, nose or claw.
  • the insert section arranged on the plate element is preferably designed as a pot structure.
  • the rear grip structures integrally formed on this pot structure can, in particular, engage with counter-structures formed as a groove or pocket formed on the hub element. These engagement structures can be made in particular by punching horseshoe-shaped recesses in the peripheral wall of the insert section.
  • the tongues thus formed can be bent outward by a certain angle. When inserting the insert portion of the plate member in the corresponding receiving bore these tongues or claws are initially deflected radially inwardly and then lock due to their inherent elasticity when reaching the required mounting position in the corresponding complementary geometries of the hub member. The tongues are pressed inwards by the edge of the Rotorzentrierbohrung. Once the trigger plate / spring plate has reached its end position, the tongues snap into the groove provided by means of their spring preload and spread. Pulling out the plate is now no longer possible.
  • FIG. 1 is an axial sectional view for illustrating the construction of a control timing adjusting device according to the invention with a spring plate secured thereto in a form-fitting manner;
  • FIG. 2 likewise an axial sectional view for illustrating the installation situation of a control timing adjusting device according to the invention on a camshaft
  • FIG. 3 shows a simplified sectional illustration for illustrating the engagement state of a disk element according to the invention on the hub element of a timing adjustment device
  • FIG. 4 a sketch to further illustrate the construction of a preferred variant of the insert section of the plate element
  • FIG. 6 shows a schematic representation for illustrating a further variant according to the invention for at least axial securing of a nes plate element on a hub member of a timing control
  • Figure 7 is a sketch to illustrate the design of the insert portion of the plate member before insertion thereof into the associated receiving bore portion of the hub member.
  • the timing adjustment device serves to adjust the phase position of a camshaft of a valve train relative to the camshaft drive train according to need.
  • the timing control device comprises a hub member 1, which has a provided for attachment to a Nockenwellenstirnabmale seating area 1 a.
  • an actuating mechanism 3 which is not further illustrated with regard to its constructive details and which serves to effect the pivoting of the outer housing element 2 relative to the hub element 1.
  • the timing control device shown here is characterized in that on the plate member 4, an insert portion 4a is formed, which is inserted into a, formed in the hub member 1, 1 b recess, wherein in the region of the insert portion 4a at least one anchoring structure 6 is formed by which the insert section 4a at one by the Na Benelement 1 provided counter structure - here Inner functioningsnut 7 - is anchored.
  • the anchoring structure 6 is designed such that at least one axial securing of the plate element 4 on the hub element 1 is achieved by the latter.
  • This anchoring structure can, as will be explained in more detail below, also be designed so that it is accomplished by this rotation of the plate member 4 in the circumferential direction.
  • the sinking 1 b is executed in this embodiment as a substantially cylindrical bore, in which the insert portion 4 a of the plate member 4 is received with a slight interference fit.
  • the anchoring structure realized here, it forms a plurality of projections protruding radially outward and thus undercut in the direction of extension in cooperation with the circumferential groove 7.
  • the anchoring structure can - as done here - be designed as elastically deflectable rear handle structure, in particular with radially outwardly bulging pawl, claw or nose sections. Alternatively, or in combination with this measure, it is possible to realize the anchoring structure 6 by local, plastic deformation of corresponding areas of the insert section 4a.
  • the rear grip structure 6 is formed by a plurality of pawls 8 extending radially outwards. The cooperating with this pawl 8 counter-structure is, as already mentioned, designed as a circumferential groove 7.
  • the plate element 4 is formed by in the region of the insert portion 4a formed on this, radially outwardly extending pawls 8 in a this trained, outwardly radially extending pawls 8 anchored in a corresponding circumferential groove 7, or Eingrifsstaschen the hub member 1.
  • driving grooves 12, 13 in the region of the circumferential wall U2 receiving into the insert section 4a.
  • driving lugs 14, 15 engage.
  • driving lugs 14, 15 and in particular also the complementary geometries designed to prevent rotation in the hub element 1 can also have other cross-sectional geometries.
  • the securing structures provided for realizing an anti-twist protection of the plate element 4 are provided in combination with axial securing structures, as they are in their Structure may correspond, for example, the embodiments described above.
  • FIG. 6 shows a further variant of a securing concept according to the invention for securing a disk element 4 on a hub element 1 of a timing adjustment device.
  • the anchoring structures 6 provided for realizing an axial securing are created by radial bending out of tongue sections 8b.
  • This radial bending out of the tongue sections 8b can take place, for example, by means of a stamping tool 16, which is merely shown by way of example here in its basic construction.
  • this stamping tool 16 comprises a stamp jacket 17 and a stamp core 18, wherein disengagement slides 19, 20 can be actuated via the stamp core 18.
  • FIG. 7 shows a preferred embodiment of the insertion section 4a, which as such is provided with cut-free tongue sections 8b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

For a timing adjustment device with axially joined components, clamped by a camshaft central screw on a hub element (1), it is an object of the invention to maintain the required peripheral position of these components relative to one another within a narrow tolerance range. According to the invention, this objective is accomplished by a timing adjustment device, which is characterized in that, on the disk element (4), an insert section (4a) is formed, which can be inserted into a recess (1b) formed in the hub element (1) and that, in the region of the insert section (4a), at least one anchoring structure (6) is formed, through which the insert section (4a) is anchored on a counter-structure (7), which is provided by the hub element (1).

Description

Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Timing control device for an internal combustion engine
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine die als solche dazu dient die Phasenlage des Ventilbetätigungsabschnitts eines Ventiltriebs, insbesondere einer Nockenwelle, gegenüber einem im Leistungsfluss vorgelagerten Antriebsstrangabschnitt zu verstellen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung hierbei auf eine auf einer Nockenwelle sitzende Steuerzeitenstellvorrichtung durch welche die Phasenposition der Nockenwelle gegenüber einem als Steuerkette oder Zahnriemen ausgeführten Zugmitteltrieb verändert werden kann.The invention relates to a control timing for an internal combustion engine as such serves to adjust the phase position of the valve actuating portion of a valve train, in particular a camshaft, with respect to a power train upstream in the power train section. In particular, the invention relates here to a seated on a camshaft timing control device by which the phase position of the camshaft with respect to a designed as a timing chain or toothed belt traction drive can be changed.
Aus DE 10 2004 026 865 A1 ist eine Steuerzeitenstellvorrichtung der vorgenannten Art bekannt. Diese Steuerzeitenstellvorrichtung umfasst ein zur Montage auf einem Stirnzapfenabschnitt einer Nockenwelle vorgesehenes Nabenelement und ein dieses umgreifendes Aussengehäuse. Dieses Aussengehäuse ist unter Zwischenschaltung eines Stellmechanismus gegenüber dem Nabenelement um eine zur Nockenwellenachse konzentrische Stellachse verschwenkbar. Der Stellmechanismus ist hierbei als Flügelzellenmechanismus mit mehreren Stellzellen ausgeführt, so dass eine geforderte Verschwenkung des Aussengehäuses gegenüber dem Nabenelement durch entsprechende Öldruckbeaufschlagung der Stellzellen des Flügelzellenmechanismus erreicht wird. An dem Aussengehäuse ist ein Kettenrad angebracht das mit einer Steuerkette in eingriff steht. Die Montage des Nabenelementes auf dem Stirnzapfenabschnitt der Nockenwelle erfolgt über eine Zentralschraube die einen in einer Versenkung des Nabenelementes abgestützten Kopfabschnitt und einen in der Nockenwelle verankerten Gewindeabschnitt aufweist. Insbesondere bei Steuerzeitenstellvorrichtungen der vorgenannten Art ist es möglich, über den Kopfabschnitt der Zentralschraube an dem Nabenelement weitere Bauteile, insbesondere als Triggerräder, oder Rückstellfederträger fun- gierende Teller- oder Topfstrukturen auf das Nabenelement aufzuspannen und mit diesem drehfest zu koppeln. Aufgrund des für die Fixierung der Zentralschraube typischerweise erforderlichen relativ großen Anzugsmomentes kann es vorkommen, dass beim Anzug der Zentralschraube das auf das Nabenelement aufgesetzte Triggerrad geringfügig verdreht wird. Um diese Verdrehung zu verhindern ist es bekannt, das Triggerrad durch Fixierbolzen an dem Nabenelement zu sichern.From DE 10 2004 026 865 A1 a control timing of the aforementioned type is known. This timing control device comprises a hub element for mounting on a journal section of a camshaft and a surrounding outer housing. This outer housing is pivotable with the interposition of an adjusting mechanism relative to the hub member about an axis concentric with the camshaft axis. The adjusting mechanism is in this case designed as a vane cell mechanism with a plurality of control cells, so that a required pivoting of the outer housing relative to the hub member is achieved by appropriate oil pressure loading of the control cells of the vane cell mechanism. On the outer housing, a sprocket is mounted with a timing chain is engaged. The assembly of the hub member on the journal portion of the camshaft via a central screw having a supported in a sinking of the hub member head portion and an anchored in the camshaft threaded portion. In particular in the case of timing control devices of the aforementioned type, it is possible to clamp on the hub element further components, in particular as trigger wheels or return spring carrier, into the hub element via the head section of the central screw and couple them to the hub element in a rotationally fixed manner. Due to the typically required for fixing the central screw relatively large tightening torque, it may happen that when tightening the central screw patched on the hub member trigger wheel is slightly rotated. To prevent this rotation, it is known to secure the trigger wheel by fixing bolts on the hub member.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen aufzuzeigen durch welche es möglich wird, bei einer Steuerzeitenstellvorrichtung mit axial gefügten und durch eine Nockenwellen-Zentralschraube auf ein Nabenelement aufgespannten Bauteilen die geforderten Umfangspositionen dieser Bauteile zueinander in einem engen Toleranzbereich in einer unter fertigungstechnischen Gesichts- punkten vorteilhaften Weise zuverlässig einzuhalten.The invention has for its object to show solutions by which it is possible in a control timing with axially joined and clamped by a camshaft central screw on a hub member components required circumferential positions of these components to each other in a narrow tolerance range in a manufacturing point of view advantages advantageous Way to comply reliably.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit:This object is achieved by a control timing for an internal combustion engine, with:
- einem Nabenelement das einen zum Aufsatz auf einen Nockenwellenstirnab- schnitt vorgesehenen Sitzbereich aufweist,a hub element which has a seating area provided for attachment to a camshaft end section,
- einem Aussengehäuseelement das als solches das Nabenelement umgreift und gegenüber dem Nabenelement um eine zur Nockenwellenumlaufachse konzentrische Schwenkachse verschwenkbar ist,an outer housing element which, as such, surrounds the hub element and can be pivoted relative to the hub element about a pivot axis concentric with the camshaft rotational axis,
- einem Stellmechanismus zur Bewerkstelligung der Verschwenkung des Aus- sengehäuseelementes gegenüber dem Nabenelement, undan adjusting mechanism for effecting the pivoting of the outer housing element with respect to the hub element, and
- einem Tellerelement das über die Nockenwellenzentralschraube auf das Nabenelement aufgespannt ist, - wobei sich diese Steuerzeitenstellvorrichtung dadurch auszeichnet, dass an dem Tellerelement ein Einsatzabschnitt ausgebildet ist, der in eine in dem Nabenelement ausgebildete Versenkung einsetzbar ist, und dass im Bereich des Einsatzabschnitts wenigstens eine Verankerungsstruktur ausgebildet ist durch welche der Einsatzabschnitt an einer durch das Nabenelement bereitgestellten Gegenstruktur verankert ist.a plate element which is clamped on the hub element via the camshaft central screw, - This Steuerzeitenstellvorrichtung is characterized in that on the plate member, an insert portion is formed, which is insertable into a recess formed in the hub member, and that in the region of the insert portion at least one anchoring structure is formed by which the insert portion provided on a by the hub member counter structure is anchored.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, im Rahmen der Fertigung einer Steuerzeitenstellvorrichtung, das typischerweise als Federträger fungierende Tellerelement derart hochfest in die Steuerzeitenstellvorrichtung einzu- binden, dass das Tellerelement sicher in die entsprechende Baugruppe eingebunden ist und zudem im Rahmen der Anbindung der Steuerzeitenstellvorrichtung an eine zugeordnete Nockenwelle nicht mehr unzulässig verdreht werden kann.This makes it possible in an advantageous manner, within the production of a control timing, the typically acting as a spring carrier plate element bind such high strength in the Steuerzeitenstellvorrichtung that the plate member is securely integrated into the corresponding assembly and also in connection with the connection of the timing control to a assigned camshaft can not be rotated inadmissible.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verankerungsstruktur derart ausgeführt, dass durch diese eine Axialsicherung des Tellerelementes an dem Nabenelement erreicht wird. Vorzugsweise in Kombination mit dieser Maßnahme ist die Verankerungsstruktur weiterhin derart ausgeführt, dass durch diese auch eine Verdrehsicherung bewerkstelligt wird.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the anchoring structure is designed such that by this axial securing of the plate member is achieved on the hub member. Preferably, in combination with this measure, the anchoring structure is further designed such that an anti-rotation is accomplished by this.
Die zur Aufnahme des Einsatzabschnittes des Tellerelementes in dem Nabenelement ausgebildete Ausnehmung ist vorzugsweise als im wesentlichen zylindrische, oder schwach konische Senkung oder Bohrung ausgeführt. Die Ab- Stimmung der Außenabmessung des Einsatzabschnittes sowie die Dimensionierung des Innendurchmessers dieser Versenkung ist vorzugsweise so bewerkstelligt, dass der Einsatzabschnitt unter einem leichten Presssitz in der Versenkung sitzt.The recess formed for receiving the insert portion of the plate member in the hub member is preferably designed as a substantially cylindrical, or slightly conical countersink or bore. The Ab- mood of the outer dimension of the insert portion and the dimensioning of the inner diameter of this sinking is preferably accomplished so that the insert portion sits under a slight interference fit in the sinker.
Die Verankerungsstruktur ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise so ausgestaltet, dass diese einen radial ausgreifenden und im Zusammenspiel mit der entsprechenden, seitens des Naben- elementes bereitgestellten Eingriffsstruktur, in Auszugsrichtung hinterschnitte- nen Überstand bereitstellt.The anchoring structure according to a particular aspect of the present invention is preferably configured such that it has a radially extending and, in conjunction with the corresponding, hub-side element provided intervention structure, in the extract direction undercut supernatant provides.
Die Verankerungsstruktur kann durch lokale, plastische Umformung des Einsatzabschnittes gefertigt sein. Diese lokale, plastische Umformung kann insbesondere durch geeignete, im Rahmen des Zusammenbaus der Steuerzeitenstellvorrichtung, in den Innenbereich des Einsatzabschnittes eintauchende Stempelelemente erreicht werden. Es ist auch möglich, die Verankerungsstruktur so auszuführen, dass die als Auszugs- oder Verdrehsicherungen fungieren- den Verankerungsstrukturen durch elastisch auslenkbare Abschnitte des Tellerelementes, bzw. des Einsatzabschnittes desselben gebildet sind. Diese elastisch auslenkbaren Abschnitte bilden insoweit mit wenigstens einem Kantenbereich Hintergriffsstrukturen, die an einer entsprechenden, beispielsweise durch eine Nut bereitgestellten Gegenwandung des Nabenelementes verrasten. Die zur Erreichung der Verdrehsicherung an dem Einsatzabschnitt des Tellerelementes ausgebildeten Strukturen können insbesondere als in einer zur Nockenwellenachse radialen Schnittebene radial ausbauchende Steg- oder Nasenabschnitte ausgeführt sein.The anchoring structure can be made by local, plastic deformation of the insert section. This local, plastic deformation can be achieved, in particular, by means of suitable stamping elements which dive into the interior region of the insert section during the assembly of the control timing adjusting device. It is also possible to design the anchoring structure in such a way that the anchoring structures which act as pull-out or anti-rotation locks are formed by elastically deflectable sections of the plate element or of the insert section thereof. In this respect, these elastically deflectable sections form with at least one edge region behind-grip structures which latch onto a corresponding, for example provided by a groove, counter wall of the hub element. The structures formed to achieve the anti-rotation lock on the insert section of the plate element can be embodied in particular as web or nose sections which bulge radially in a section plane radial to the camshaft axis.
Die zur Erreichung der axialen Auszugssicherung und gegebenenfalls auch zusätzlich als Verdrehsicherung wirkende Hintergriffsstruktur kann auch als radial ausgreifende Klinke, Nase oder Klaue ausgeführt sein.The rear grip structure which acts to achieve the axial pull-out protection and possibly also additionally acts as an anti-rotation device can also be designed as a radially extending pawl, nose or claw.
Der an dem Tellerelement angeordnete Einsatzabschnitt ist, wie bereits ange- geben, vorzugsweise als Topfstruktur ausgeführt. Die mit den an dieser Topfstruktur integral ausgebildeten Hintergriffsstrukturen können insbesondere mit an dem Nabenelement ausgebildeten als Nut- oder Tasche ausgebildeten Gegenstrukturen in Eingriff treten. Diese Eingriffsstrukturen können insbesondere durch Stanzen hufeisenförmiger Aussparungen in die Umfangswandung des Einsatzabschnittes gefertigt werden. Die so gebildeten Zungen können um einen bestimmten Winkel nach außen abgekröpft werden. Beim Einfügen des Einsatzabschnittes des Tellerelementes in die entsprechende Aufnahmebohrung werden diese Zungen oder Klauen zunächst radial nach innen ausgelenkt und verrasten dann aufgrund ihrer Eigenelastizität bei Erreichen der geforderten Montageposition in den entsprechenden Komplementärgeometrien des Nabenelementes. Die Zungen werden dabei durch den Rand der Rotorzentrierbohrung nach innen gedrückt. Hat das Triggerblech/Federblech seine End- läge erreicht, schnappen die Zungen durch ihre Federvorspannung in die vorgesehene Nut und spreizen sich. Ein Herausziehen des Tellers ist jetzt nicht mehr möglich.As already stated, the insert section arranged on the plate element is preferably designed as a pot structure. The rear grip structures integrally formed on this pot structure can, in particular, engage with counter-structures formed as a groove or pocket formed on the hub element. These engagement structures can be made in particular by punching horseshoe-shaped recesses in the peripheral wall of the insert section. The tongues thus formed can be bent outward by a certain angle. When inserting the insert portion of the plate member in the corresponding receiving bore these tongues or claws are initially deflected radially inwardly and then lock due to their inherent elasticity when reaching the required mounting position in the corresponding complementary geometries of the hub member. The tongues are pressed inwards by the edge of the Rotorzentrierbohrung. Once the trigger plate / spring plate has reached its end position, the tongues snap into the groove provided by means of their spring preload and spread. Pulling out the plate is now no longer possible.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawings. It shows:
Figur 1 eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Steuerzeitenstellvorrichtung mit daran formschlüssig gesichertem Federteller,FIG. 1 is an axial sectional view for illustrating the construction of a control timing adjusting device according to the invention with a spring plate secured thereto in a form-fitting manner;
Figur 2 ebenfalls eine Axialschnittdarstellung zur Veranschaulichung der Einbausituation einer erfindungsgemäßen Steuerzeitenstellvorrichtung an einer Nockenwelle,FIG. 2 likewise an axial sectional view for illustrating the installation situation of a control timing adjusting device according to the invention on a camshaft,
Figur 3 eine vereinfachte Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Eingriffszustandes eines erfindungsgemäßen Tellerelementes an dem Nabenelement einer Steuerzeitenstellvorrichtung,FIG. 3 shows a simplified sectional illustration for illustrating the engagement state of a disk element according to the invention on the hub element of a timing adjustment device,
Figur 4 eine Skizze zur weiteren Veranschaulichung des Aufbaus einer bevorzugten Variante des Einsatzabschnittes des Tellerelementes,FIG. 4 a sketch to further illustrate the construction of a preferred variant of the insert section of the plate element,
Figur 5 eine Draufsicht zur weiteren Veranschaulichung einer erfindungsgemäß bewerkstelligten Verdrehsicherung,FIG. 5 shows a plan view for further illustration of an anti-rotation device according to the invention,
Figur 6 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung einer weiteren erfindungsgemäßen Variante zur zumindest axialen Sicherung ei- nes Tellerelementes an einem Nabenelement einer Steuerzeitenstellvorrichtung,FIG. 6 shows a schematic representation for illustrating a further variant according to the invention for at least axial securing of a nes plate element on a hub member of a timing control,
Figur 7 eine Skizze zur Veranschaulichung der Gestaltung des Einsatz- abschnittes des Tellerelementes vor Einfügung desselben in den zugeordneten Aufnahmebohrungsbereich des Nabenelementes.Figure 7 is a sketch to illustrate the design of the insert portion of the plate member before insertion thereof into the associated receiving bore portion of the hub member.
Die in Figur 1 dargestellte Steuerzeitenstellvorrichtung dient als solche der bedarfsgerechten Einstellung der Phasenposition einer Nockenwelle eines Ventiltriebs gegenüber dem Nockenwellenantriebsstrang. Die Steuerzeitenstellvorrichtung umfasst ein Nabenelement 1 , das einen zum Aufsatz auf einen Nockenwellenstirnabschnitt vorgesehenen Sitzbereich 1 a aufweist. Auf diesem Nabenelement 1 sitzt ein Außengehäuseelement 2, das als solches das Nabenelement 1 umgreift und gegenüber dem Nabenelement 1 um eine zur No- ckenwellenumlaufachse X konzentrische Schwenkachse verschwenkbar ist.As shown in FIG. 1, the timing adjustment device serves to adjust the phase position of a camshaft of a valve train relative to the camshaft drive train according to need. The timing control device comprises a hub member 1, which has a provided for attachment to a Nockenwellenstirnabschnitt seating area 1 a. An outer housing element 2, which as such embraces the hub element 1 and is pivotable relative to the hub element 1 about a pivot axis concentric with the camshaft rotational axis X, sits on this hub element 1.
Zwischen diesem Außengehäuseelement 2 und dem Nabenelement 1 ist ein hier, hinsichtlich seiner konstruktiven Einzelheiten nicht weiter veranschaulichter Stellmechanismus 3 vorgesehen, welcher der Bewerkstelligung der Ver- Schwenkung des Außengehäuseelementes 2 gegenüber dem Nabenelement 1 dient.Between this outer housing element 2 and the hub element 1 there is provided an actuating mechanism 3 which is not further illustrated with regard to its constructive details and which serves to effect the pivoting of the outer housing element 2 relative to the hub element 1.
Die Steuerzeitenstellvorrichtung umfasst weiterhin ein Tellerelement 4, das über eine Nockenwellenzentralschraube 5 (vgl. Figur 2) auf das Nabenelement 1 aufgespannt ist. Dieses Tellerelement 4 fungiert bei diesem Ausführungsbeispiel als Triggerrad sowie als Träger für eine hier als Spiralfeder ausgeführte Rückstellfeder 11.The timing control device further comprises a plate element 4, which is clamped on the hub element 1 via a camshaft central screw 5 (see FIG. This plate element 4 functions in this embodiment as a trigger wheel and as a carrier for a here designed as a spiral spring return spring 11th
Die hier gezeigte Steuerzeitenstellvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass an dem Tellerelement 4 ein Einsatzabschnitt 4a ausgebildet ist, der in eine, in dem Nabenelement 1 , ausgebildete Versenkung 1 b einsetzbar ist, wobei im Bereich des Einsatzabschnittes 4a wenigstens eine Verankerungsstruktur 6 ausgebildet ist, durch welche der Einsatzabschnitt 4a an einer durch das Na- benelement 1 bereitgestellten Gegenstruktur - hier lnnenumfangsnut 7 - verankerbar ist.The timing control device shown here is characterized in that on the plate member 4, an insert portion 4a is formed, which is inserted into a, formed in the hub member 1, 1 b recess, wherein in the region of the insert portion 4a at least one anchoring structure 6 is formed by which the insert section 4a at one by the Na Benelement 1 provided counter structure - here Innerumfangsnut 7 - is anchored.
Wie aus dieser Ansicht erkennbar, ist die Verankerungsstruktur 6 derart ausge- führt, dass durch diese zumindest eine Axialsicherung des Tellerelementes 4 an dem Nabenelement 1 erreicht wird. Diese Verankerungsstruktur kann, wie nachfolgend noch näher ausgeführt werden wird, auch so gestaltet sein, dass durch diese eine Verdrehsicherung des Tellerelementes 4 in Umfangsrichtung bewerkstelligt wird.As can be seen from this view, the anchoring structure 6 is designed such that at least one axial securing of the plate element 4 on the hub element 1 is achieved by the latter. This anchoring structure can, as will be explained in more detail below, also be designed so that it is accomplished by this rotation of the plate member 4 in the circumferential direction.
Die Versenkung 1 b ist bei diesem Ausführungsbeispiel als im wesentlichen zylindrische Bohrung ausgeführt, in welcher der Einsatzabschnitt 4a des Tellerelementes 4 mit einem leichten Presssitz aufgenommen ist. Bei der hier realisierten Ausführungsform der Verankerungsstruktur bildet diese mehrere, radial nach außen ausgreifende und damit im Zusammenspiel mit der Umfangsnut 7 in Auszugsrichtung hinterschnittene Überstände.The sinking 1 b is executed in this embodiment as a substantially cylindrical bore, in which the insert portion 4 a of the plate member 4 is received with a slight interference fit. In the embodiment of the anchoring structure realized here, it forms a plurality of projections protruding radially outward and thus undercut in the direction of extension in cooperation with the circumferential groove 7.
Die Verankerungsstruktur kann - wie hier geschehen - als elastisch auslenkbare Hintergriffsstruktur, insbesondere mit radial nach außen ausbauchenden Klinken-, Klauen- oder Nasenabschnitten ausgeführt sein. Alternativ hierzu, oder auch in Kombination mit dieser Maßnahme ist es möglich, die Verankerungsstruktur 6 auch durch lokale, plastische Umformung entsprechender Bereiche des Einsatzabschnittes 4a zu realisieren. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Hintergriffsstruktur 6 durch mehrere radial nach außen ausgreifende Klinken 8 gebildet. Die mit dieser Klinke 8 zusammenwirkende Gegenstruktur ist, wie bereits angesprochen, als Umfangsnut 7 ausgeführt.The anchoring structure can - as done here - be designed as elastically deflectable rear handle structure, in particular with radially outwardly bulging pawl, claw or nose sections. Alternatively, or in combination with this measure, it is possible to realize the anchoring structure 6 by local, plastic deformation of corresponding areas of the insert section 4a. In the embodiment shown here, the rear grip structure 6 is formed by a plurality of pawls 8 extending radially outwards. The cooperating with this pawl 8 counter-structure is, as already mentioned, designed as a circumferential groove 7.
In der Darstellung nach Figur 2 ist lediglich das auf eine Nockenwelle 9 aufgesetzte Nabenelement 1 , das über die Nockenwellenzentralschraube 10 zusätz- lieh gesicherte Tellerelement 4, sowie die auf dem Tellerelement 4 sitzende Rückstellfeder 11 dargestellt. Die auf diesem Tellerelement 4 sitzende als Rückstellfeder 11 ist als Spiralfeder ausgeführt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Tellerelement 4 durch im Bereich des Einsatzabschnittes 4a an diesen ausgebildete, nach außen radial ausgreifende Klinken 8 in einer diesen ausgebildete, nach außen radial ausgreifende Klinken 8 in einer entsprechenden Umfangsnut 7, oder Eingrifsstaschen des Nabenelementes 1 verankert.In the illustration according to FIG. 2, only the hub element 1 mounted on a camshaft 9, the plate element 4 additionally secured by means of the camshaft central screw 10, and the return spring 11 seated on the plate element 4 are shown. The seated on this plate member 4 as the return spring 11 is designed as a spiral spring. Also in this embodiment, the plate member 4 is formed by in the region of the insert portion 4a formed on this, radially outwardly extending pawls 8 in a this trained, outwardly radially extending pawls 8 anchored in a corresponding circumferential groove 7, or Eingrifsstaschen the hub member 1.
Wie insbesondere aus der Darstellung nach Figur 3 ersichtlich, ist es möglich, im Bereich des Einsatzabschnittes 4a mehrere, in Umfangsrichtung abfolgende Rastklinken 8 vorzusehen. Diese Rastklinken 8 können so gestaltet sein, dass diese infolge ihrer Eigenelastizität in den hier gezeigten, eine Axialsicherung bewirkenden Rastzustand gelangen können. Es ist auch möglich, diesen hier gezeigten Rastzustand durch plastische Verformung, insbesondere durch plastisches Auskröpfen der Klinkenabschnitte 8 herbeizuführen.As can be seen in particular from the illustration according to FIG. 3, it is possible to provide a plurality of detent pawls 8 which follow each other in the region of the insert section 4a. These latches 8 can be designed so that they can pass as a result of their inherent elasticity in the here shown, causing an axial locking state. It is also possible to cause this latching state shown here by plastic deformation, in particular by plastic Auskröpfen the pawl portions 8.
In Figur 4 ist der Aufbau des Einsatzabschnittes 4a eines Tellerelementes 4 dargestellt, bei welchem der durch die Klinken 8 bereitgestellte, radial nach außen auskragende Klinkenkantenabschnitt 8a in radialer Richtung über die Außenumfangswandung U des Einsatzabschnittes 4a um ein Maß übersteht, das wenigstens der Wanddicke t des Materials des Einsatzabschnittes 4a entspricht.In Figure 4, the structure of the insert portion 4a of a plate member 4 is shown, in which the provided by the pawls 8, radially outwardly projecting Klinkenkantenabschnitt 8a protrudes in the radial direction over the outer peripheral wall U of the insert portion 4a by a dimension that at least the wall thickness t of Material of the insert section 4a corresponds.
Wie aus der Darstellung nach Figur 5 ersichtlich, ist es möglich, auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes auch eine Verdrehsicherung des Tellerelementes 4 gegenüber dem Nabenelement 1 zu erreichen. Hierzu ist es insbesondere möglich, im Bereich der in den Einsatzabschnitt 4a aufnehmenden Umfangswandung U2 Mitnehmernuten 12, 13 auszubilden. In diese Mitneh- mernuten 12, 13 können entsprechend an dem Einsatzabschnitt 4a ausgebildete Mitnehmernasen 14, 15 eingreifen. Diese Mitnehmernasen 14, 15 und insbesondere auch die zur Verdrehsicherung in dem Nabenelement 1 ausgebildeten Komplementärgeometrien können auch andere Querschnittsgeometrienen aufweisen.As can be seen from the illustration according to FIG. 5, it is possible, on the basis of the concept according to the invention, to also achieve an anti-rotation lock of the plate element 4 with respect to the hub element 1. For this purpose, it is particularly possible to form driving grooves 12, 13 in the region of the circumferential wall U2 receiving into the insert section 4a. In this Mitern grooves 12, 13 can correspondingly formed on the insert portion 4a driving lugs 14, 15 engage. These driving lugs 14, 15 and in particular also the complementary geometries designed to prevent rotation in the hub element 1 can also have other cross-sectional geometries.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zur Realisierung einer Verdrehsicherung des Tellerelementes 4 vorgesehenen Sicherungsstrukturen in Kombination mit Axialsicherungsstrukturen vorgesehen, wie sie in ihrem Aufbau beispielsweise den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechen können. Insbesondere ist es möglich, in dem Nabenelement 1 ebenfalls eine Umfangsnut 7 auszubilden, mit welcher die im Basisbereich des Einsatzabschnittes 4a ausgebildeten, radial auskragenden Klinken 8 in Eingriff treten können.In the embodiment illustrated here, the securing structures provided for realizing an anti-twist protection of the plate element 4 are provided in combination with axial securing structures, as they are in their Structure may correspond, for example, the embodiments described above. In particular, it is possible to also form in the hub element 1 a circumferential groove 7, with which the radially projecting pawls 8 formed in the base region of the insert section 4a can engage.
In Figur 6 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Sicherungskonzeptes zur Sicherung eines Tellerelementes 4 an einem Nabenelement 1 einer Steuerzeitenstellvorrichtung dargestellt. Bei dem hier gezeigten Ausführungs- beispiel werden die zur Realisierung einer Axialsicherung vorgesehenen Verankerungsstrukturen 6 durch radiales Ausbiegen von Zungenabschnitten 8b geschaffen. Dieses radiale Ausbiegen der Zungenabschnitte 8b kann beispielsweise durch ein hier in seinem Grundaufbau lediglich beispielhaft angedeutetes Stempelwerkzeug 16 erfolgen. Dieses Stempelwerkzeug 16 umfasst bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Stempelmantel 17 und einen Stempelkern 18, wobei über den Stempelkern 18 Ausrückschieber 19, 20 betätigbar sind. Über diese Ausrückschieber 19, 20 wird es möglich, die vorab in dem Einsatzabschnitt 4a freigeschnittenen Zungenabschnitte 8b, wie in dieser Darstellung erkennbar, radial nach außen auszuklappen, sodass diese in die Umfangsnut 7 einklappen und damit das Tellerelement 4 formschlüssig in axialer Richtung sichern.FIG. 6 shows a further variant of a securing concept according to the invention for securing a disk element 4 on a hub element 1 of a timing adjustment device. In the exemplary embodiment shown here, the anchoring structures 6 provided for realizing an axial securing are created by radial bending out of tongue sections 8b. This radial bending out of the tongue sections 8b can take place, for example, by means of a stamping tool 16, which is merely shown by way of example here in its basic construction. In the exemplary embodiment shown here, this stamping tool 16 comprises a stamp jacket 17 and a stamp core 18, wherein disengagement slides 19, 20 can be actuated via the stamp core 18. About this disengaging slide 19, 20 it is possible, the previously in the insert portion 4a cut free tongue portions 8b, as seen in this illustration, unfold radially outwards, so that they fold into the circumferential groove 7 and thus secure the plate member 4 positively in the axial direction.
In Figur 7 ist eine bevorzugte Gestaltung des Einsatzabschnittes 4a, der als solcher mit freigeschnittenen Zungenabschnitten 8b ausgestattet ist, darge- stellt.FIG. 7 shows a preferred embodiment of the insertion section 4a, which as such is provided with cut-free tongue sections 8b.
Alternativ zu der hier gezeigten Ausführungsform zur radialen Ausklinkung der Zungenabschnitte 8b mittels der hier beschriebenen Ausrückschieber ist es auch möglich, an dem Stempelelement eine Elastomerstruktur vorzusehen, durch welche im Wege einer Innendruckumformung eine entsprechende lokale, radiale Ausweitung der Zungenabschnitte oder auch anderweitige Generierung radial nach außen ausbauchender und damit eine formschlüssige Sicherung bewirkender Strukturen an dem Einsatzabschnitt 4a realisiert wird. Es ist auch möglich, an dem Einsatz anderweitige Eingriffsstrukturen vorzusehen die beispielsweise durch den Kopf- oder eine Unterlegscheibe der Zentralschraube deformiert oder ausgelenkt werden und hierbei sowohl eine Verdreh- Sicherung sowie eine Auszugssicherung bewirken oder unterstützen. As an alternative to the embodiment shown here for the radial notching of the tongue sections 8b by means of the disengagement slides described here, it is also possible to provide an elastomer structure on the stamp element, by means of which a corresponding local, radial expansion of the tongue sections or else generation radially outwards by means of internal pressure deformation bulging and thus a positive securing effecting structures on the insert portion 4a is realized. It is also possible to provide other intervention structures on the insert which are deformed or deflected, for example, by the head or a washer of the central screw and in this case cause or support both a twist-lock and a pull-out protection.

Claims

Patentansprüche claims
1. Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit:1. Timing control device for an internal combustion engine, comprising:
- einem Nabenelement das einen zum Aufsatz auf einen Nockenwellen- stirnabschnitt vorgesehenen Sitzbereich aufweist,a hub element which has a seating element provided on a camshaft end section,
- einem Aussengehäuseelement das als solches das Nabenelement umgreift und gegenüber dem Nabenelement um eine zur Nockenwellen- umlaufachse konzentrische Schwenkachse verschwenkbar ist,an outer housing element which as such surrounds the hub element and can be pivoted relative to the hub element about a pivot axis concentric with the camshaft axis,
- einem Stellmechanismus zur Bewerkstelligung der Verschwenkung des Aussengehäuseelementes gegenüber dem Nabenelement, und- An adjusting mechanism for accomplishing the pivoting of the outer housing member relative to the hub member, and
- einem Tellerelement das über die Nockenwellenzentralschraube auf das Nabenelement aufgespannt ist,a plate element which is clamped on the hub element via the camshaft central screw,
- dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tellerelement ein Einsatzabschnitt ausgebildet ist, der in eine in dem Nabenelement ausgebildete Versenkung einsetzbar ist, und dass im Bereich des Einsatzabschnitts wenigstens eine Verankerungsstruktur ausgebildet ist durch welche der Einsatzabschnitt an einer durch das Nabenelement bereitgestellten Gegenstruktur verankert ist.- characterized in that on the plate member, an insert portion is formed, which is insertable into a countersink formed in the hub member, and that in the region of the insert portion at least one anchoring structure is formed by which the insert portion is anchored to a provided by the hub member counter-structure.
2. Steuerzeitenstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstruktur derart ausgeführt ist, dass durch diese eine Axialsicherung bewerkstelligt wird.2. control timing device according to claim 1, characterized in that the anchoring structure is designed such that it is accomplished by this axial securing.
3. Steuerzeitenstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstruktur derart ausgeführt ist, dass durch diese eine Verdrehsicherung bewerkstelligt wird.3. timing adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the anchoring structure is designed such that it is accomplished by this rotation.
4. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versenkung als im wesentlichen zylindrische Bohrung ausgeführt ist.4. timing adjusting device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the sinking is designed as a substantially cylindrical bore.
5. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstruktur einen radial ausgreifenden und in Auszugsrichtung hinterschnittenen Überstand bereitstellt.5. timing adjusting device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the anchoring structure a provides radially extending and undercut in the extension direction supernatant.
6. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstruktur durch lokale plastische Umformung des Einsatzabschnitts gefertigt ist.6. Steuerzeitenstellvorrichtung according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the anchoring structure is made by local plastic deformation of the insert portion.
7. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsstruktur als elastisch auslenkbare Hintergriffstruktur ausgeführt ist.7. timing adjusting device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the anchoring structure is designed as an elastically deflectable rear handle structure.
8. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergriffsstruktur als radial ausbauchender Nasenabschnitt ausgeführt ist.8. timing adjusting device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the rear handle structure is designed as a radially bulging nose portion.
9. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hintergriffsstruktur als radial ausgreifende Klinke ausgeführt ist.9. timing adjusting device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the rear handle structure is designed as a radially extending pawl.
10. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzabschnitt als Topfstruktur ausgeführt ist.10. Steuerzeitenstellvorrichtung according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the insert portion is designed as a pot structure.
11. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstruktur als Umfangs- nut ausgeführt ist.11. control timing device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the counter-structure is designed as a circumferential groove.
12. Steuerzeitenstellvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstruktur als in der Um- fangswandung gebildete Tasche oder Nut ausgebildet ist.12. control timing device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the counter-structure is formed as a pocket or groove formed in the circumferential wall.
13. Verfahren zur Fertigung einer Steuerzeitenstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei welchem im Rahmen eines Fügeschrittes ein Nabenelement und ein Tellerelement gekoppelt werden indem ein Einsatzabschnitt des Tellerelementes in eine Aufnahmebohrung des Nabenelementes eingesetzt wird, wobei das Tellerelement in der Aufnahmebohrung verankert wird, indem ein Abschnitt der Wandung des Tellerelementes in radialer Richtung nach außen in eine in dem Nabenelement ausgebildete Verankerungsausnehmung hineingedrängt wird. 13. A method for producing a control timing for an internal combustion engine, in which in the context of a joining step a Hub element and a plate member are coupled by an insert portion of the plate member is inserted into a receiving bore of the hub member, wherein the plate member is anchored in the receiving bore by a portion of the wall of the plate member is urged in the radial direction outwardly into an anchoring recess formed in the hub member.
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