EP2322769A1 - Nockenwelleneinsatz - Google Patents

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EP2322769A1
EP2322769A1 EP10189470A EP10189470A EP2322769A1 EP 2322769 A1 EP2322769 A1 EP 2322769A1 EP 10189470 A EP10189470 A EP 10189470A EP 10189470 A EP10189470 A EP 10189470A EP 2322769 A1 EP2322769 A1 EP 2322769A1
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EP
European Patent Office
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camshaft
pressure accumulator
insert according
rotor
camshaft insert
Prior art date
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Granted
Application number
EP10189470A
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English (en)
French (fr)
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EP2322769B1 (de
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Marc Hohmann
Dietmar Schulze
Andreas Knecht
André Selke
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Hilite Germany GmbH
Original Assignee
Hydraulik Ring GmbH
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Publication date
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Publication of EP2322769B1 publication Critical patent/EP2322769B1/de
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    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit

Definitions

  • the invention relates according to the one-part claim 1 and the independent claim 2 a camshaft insert for a camshaft which is rotatably connected to a rotor of a Schwenkmotorverstellers.
  • An electro-hydraulic valve for a Schwenkmotorversteller a camshaft is already known. This valve is inserted into a valve housing in which channels are provided with working ports A, B, which lead to the pressure chambers of the Schwenkmotorversteller. A plunger of the electro-hydraulic valve abuts a piston rod which is integrally connected to a piston. This piston is displaceable against a spring force within a pressure chamber in the valve housing.
  • the DE 10 2004 038 252 A1 shows a Schwenkmotorversteller with a so-called central valve.
  • the valve for actuating the Schwenkmotorverstellers is arranged radially inside the rotor on the rotor hub.
  • the object of the invention is to provide a Schwenkmotorversteller, in which space-saving a pressure accumulator is provided.
  • a pressure accumulator is integrated in a camshaft insert, which carries the rotor according to claim 1.
  • the accumulator may also be arranged according to claim 2 in the camshaft.
  • the camshaft insert and a threaded pin for rotationally fixed attachment of the rotor to the camshaft are made in one piece.
  • the camshaft insert can be made very thick-walled, whereby a longitudinal bore can be introduced into this.
  • This longitudinal bore can, in particular, guide the hydraulic fluid coming from the accumulator-in particular engine oil-to the central valve.
  • the central valve can be designed such that is supplied from the longitudinal bore via a small transverse bore Hyraulikfluid an annular groove in the valve piston, which is limited by annular webs. At these ring webs are the edges. If these annular webs have the same outer diameter, then the central valve is pressure-balanced.
  • a check valve may be provided that reduces leakage losses at the rotary feedthrough for the fluid, in particular engine oil.
  • Fig. 1 shows a camshaft drive with a Schwenkmotorversteller 1, such as one already in the DE 100 50 225 A1 is shown.
  • DE 100 50 225 A1 is a hydraulic part 2 of a valve 3, however, as a central valve - ie central valve - executed.
  • the Schwenkmotorversteller 1 comprises a via a toothing 48 driven by a crankshaft or other camshaft stator 4. For this purpose engages in this toothing 48, a chain, a toothed belt or another gear.
  • the Schwenkmotorversteller 1 comprises a rotor 6 which is arranged pivotably relative to the stator 4. For this purpose, subdivide wings 49 of the rotor 6 not shown chambers of the stator 4 in opposite pressure chambers.
  • the camshaft drive comprises a camshaft 5, which is mounted on both sides in non-illustrated camshaft bearings.
  • This camshaft 5 has cam, not shown, with which gas exchange valves of an internal combustion engine can be actuated.
  • the camshaft 5 is designed as a built-up camshaft.
  • the main body of the camshaft 5 is a hollow tube, are shrunk or pressed onto the cam.
  • a fit 7 is rotated in the interior of the hollow shaft, which receives an inner pin 8 of a camshaft insert 9.
  • the camshaft insert 9 is formed as a rotor carrier 10, which has a larger diameter than the inner pin 8.
  • the camshaft insert 9 has a threaded pin 11 whose thread diameter is smaller than the diameter of the rotor carrier 10.
  • a nut 12 is screwed, which rotatably clamped the rotor 6 against a shoulder 13 of the rotor carrier 10.
  • a radially projecting from a rotor hub 14 radially inwardly annular shoulder 15 is clamped axially between the nut 12 and the shoulder 13 of the camshaft insert 9.
  • This paragraph 13 delimits the rotor carrier 10 from the threaded pin 11.
  • the rotor hub 14 is placed on the rear portion of the rotor carrier 10.
  • the front region of the rotor carrier 10 protrudes through a bearing eye 16 of a cylinder head part 17, which receives this rotor carrier 10 in stock.
  • an annular groove 18 is incorporated in the cylinder head part 17, which is supplied by an oil pump, not shown engine oil, so that this annular groove 18 forms a pressure port P.
  • a band-shaped check valve 50 is used, which prevents the engine oil can flow back into the oil pump as a result of camshaft alternating torques.
  • the pressurized engine oil is fed into a transverse bore 19 of the rotor carrier 10. From this continuous transverse bore 19, the flow of engine oil is divided on a pressure accumulator 20 and a longitudinal bore 21 leading to the valve in the rotor arm 10. This longitudinal bore 21 is closed at its end facing the engine compartment with a pressed ball 22.
  • the pressure accumulator 20 is aligned in a front region of the camshaft insert 9 coaxially with its central axis 23.
  • a pressure chamber 24 of the pressure accumulator 20 is formed by a blind hole 25, which is worked from the front into the camshaft insert 9.
  • a hydraulic piston 26 is guided axially displaceable, which is connected immovably with a direction away from the pressure chamber 24 direction piston rod 27.
  • This piston rod 27 protrudes with radial clearance through a ring 28 which is pressed firmly into the inner pin 8 in the entry region of the blind hole 25.
  • one end of a helical compression spring 29 is supported, the other end is supported on the hydraulic piston 26.
  • a hydraulic part 2 is arranged in the camshaft insert 9. Between the pressure accumulator 20 and the hydraulic part 2 is a partition wall 30. At this partition wall 30, one end of another helical compression spring 31 is supported, the other end to a bottom 32 of a Valve piston 33 is supported. For this purpose, this other end projects into a guide recess 34 of the valve piston 33 up to the recess bottom, in which the bottom 32 lies.
  • the valve piston 33 is axially guided in a central blind hole 35.
  • the blind hole 35 is opened in the region of the threaded pin 11. In this case, the inlet region of this blind hole 35 forms the first tank outlet T1.
  • the valve piston 33 has a wide annular groove 36, so that on both sides of the annular groove 36 annular webs 37, 38 remain, each of which forms on both sides of the discharge edges 39, 40, 41, 42.
  • the mutually facing outlet edges 40, 41 serve the inlet to a working port A and B.
  • the mutually remote flow edges 39, 42 form the outlet to a tank drain T1 or T2.
  • the annular groove 36 can be supplied via a transverse bore 43 engine oil.
  • This transverse bore 43 is provided in the wall 44 of the rotor carrier 10 and thereby forms the storage port S.
  • the transverse bore 43 intersects the longitudinal bore 21.
  • the storage port S is connected via the foremost transverse bore 19 both to the pressure chamber 24 and to the pressure port P.
  • valve piston 33 On the valve piston 33 is outside - ie coming from the inlet area - a dashed plunger 47 of an electromagnetic linear actuator, which is otherwise not shown in detail.
  • the engine oil coming from the annular groove 36, is conducted via the working port A into the pressure chambers of the swivel motor adjuster 1 associated with one direction of rotation.
  • the engine oil is conducted from the pressure chambers assigned to the opposite direction of rotation via the working connection B to the first tank outlet T1.
  • the rotor 6 pivots together with the camshaft 5 relative to the stator 4 in the one direction of rotation.
  • the plunger 47 is retracted to the maximum, the engine oil, coming from the annular groove 36, is conducted via the working port B into the pressure chambers of the swivel motor adjuster 1 assigned to the other rotational direction.
  • the engine oil from the opposite direction of rotation to this opposite direction of rotation pressure chambers is passed through the working port A to the second tank outlet T2.
  • the rotor 6 pivots together with the camshaft 5 relative to the stator 4 in the other direction of rotation.
  • valve piston 33 and the blind hole 35 are dimensioned in relation to the axial distances between the working ports A, B and the trailing edges 39 to 42 that given in a central position of the valve piston 33 pressure on the two rotational directions associated pressure chambers becomes. In the central position, therefore, the hydraulic pressure is controlled with a slight overlap.
  • the hydraulic piston 26 in the pressure accumulator 20 does not necessarily have a piston rod 27. If the guide length of the hydraulic piston 26 is sufficient, the entire diameter in the ring 28 can also be used for a large volume flow.
  • the longitudinal bore and the transverse bores in the camshaft insert may be distributed circumferentially such that the imbalance is only slight.
  • the blind hole 35 can also be closed, so that in both directions the discharge takes place against the tank only via the one tank outlet T2, which thus forms the single tank outlet.
  • the plunger protrudes through a sealed opening in the camshaft insert 9.
  • the hydraulic piston 26 can also be performed directly in the camshaft 5, if this is carried out according to the drawing with a hollow tube as the main body.
  • the ring 28 may also be axially supported directly in the camshaft 5.
  • the band-shaped check valve 50 may also be inserted into an annular groove in the camshaft insert 9. This can prevent leakage losses at the transfer point from bearing lug 16 to camshaft insert 9.
  • a possible embodiment of a band-shaped check valve is in the US 7,600,531 B2 shown.
  • Fig. 2 shows in an alternative embodiment, the hydraulic diagram of a camshaft insert 57 with integrated check valve 63rd
  • the Schwenkmotornockenwellenversteller 51 is constructed analogously to the first embodiment.
  • the transfer point of the engine oil from a cylinder head portion 52 to an annular groove 53 is disposed axially between an electromagnetic actuator 54 and the Schwenkmotornockenwellenversteller 51.
  • the camshaft insert 57 thus protrudes beyond the Schwenkmotornockenwellenversteller 51 as a pin 59.
  • the pin 59 is received in the cylinder head part 52.
  • a channel 61 coming from an oil pump 60 leads into a bore 62 which guides the engine oil into the annular groove 53 of the camshaft insert 57. From the annular groove 53, the engine oil on the Check valve 63 on the one hand to a pressure accumulator 58 and on the other hand to a valve piston 55 passed.
  • this valve piston 55 is supported axially on the camshaft insert 57 by means of a helical compression spring 56.
  • the valve piston 55 is also aligned with the pressure accumulator 58, which - as shown in the drawing - can be arranged directly in the camshaft insert 57.
  • the pressure accumulator 58 may also be arranged in the camshaft.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwelleneinsatz (9) für eine Nockenwelle (5), die insbesondere eine gebaute Nockenwelle sein kann. Der Nockenwelleneinsatz (9) trägt dabei einen Schwenkmotorverstellers (1). Innerhalb des Nockenwelleneinsatzes (9) ist ein mittels einer Federkraft belastbarer Druckspeicher (20) angeordnet. Alternativ kann der Druckspeicher auch in der Nockenwelle angeordnet sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1 und dem nebengeordneten Patentanspruch 2 einen Nockenwelleneinsatz für eine Nockenwelle, der drehfest mit einem Rotor eines Schwenkmotorverstellers verbunden ist.
  • Aus der DE 100 50 225 A1 ist bereits ein elektrohydraulisches Ventil für einen Schwenkmotorversteller einer Nockenwelle bekannt. Dieses Ventil ist in ein Ventilgehäuse eingesetzt, in dem Kanäle mit Arbeitsanschlüssen A, B vorgesehen sind, die zu den Druckräumen vom Schwenkmotorversteller führen. Ein Stößel des elektrohydraulischen Ventils liegt an einer Kolbenstange an, die einteilig mit einem Kolben verbunden ist. Dieser Kolben ist dabei gegen eine Federkraft innerhalb eines Druckraumes im Ventilgehäuse verschieblich.
  • Die DE 10 2004 038 252 A1 zeigt ein Schwenkmotorversteller mit einem sogenannten Zentralventil. Bei einem Zentralventil ist das Ventil zur Betätigung des Schwenkmotorverstellers radial innerhalb des Rotors auf dessen Rotornabe angeordnet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwenkmotorversteller zu schaffen, in dem platzsparend ein Druckspeicher vorgesehen ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und dem nebengeordneten Patentanspruch 2 gelöst.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist gemäß Patentanspruch 1 ein Druckspeicher in einem Nockenwelleneinsatz integriert, welcher den Rotor trägt.
  • Alternativ kann der Druckspeicher auch gemäß Patentanspruch 2 in der Nockenwelle angeordnet sein.
  • Dabei sind in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Nockenwelleneinsatz und ein Gewindezapfen zur drehfesten Befestigung des Rotors an der Nockenwelle einteilig ausgeführt. Damit kann der Nockenwelleneinsatz sehr dickwandig ausgeführt sein, wodurch eine Längsbohrung in diesen eingebracht werden kann. Diese Längsbohrung kann insbesondere das vom Druckspeicher kommende Hydraulikfluid - insbesondere Motoröl - zum zentralen Ventil leiten. Das zentrale Ventil kann dabei derart ausgeführt sein, dass von der Längsbohrung über ein kleine Querbohrung Hyraulikfluid einer Ringnut im Ventilkolben zugeleitet wird, welche durch Ringstege begrenzt ist. An diesen Ringstegen liegen die Ablaufkanten. Haben diese Ringstege gleichen Außendurchmesser, so ist das zentrale Ventil druckausgeglichen.
  • In besonders vorteilhafter Weise brauchen im Kraftfluss der Verschraubung keine Querbohrungen zu liegen, so dass hohe Axialkräfte übertragbar sind.
  • Die erfindungsgemäße folgend dargestellte Konstruktion ermöglicht es, dass die Bereiche des Nockenwelleneinsatzes mit Querbohrungen für die Arbeitsanschlüsse A, B frei von Zugkräften gehalten werden, wobei diese Bereiche beim Anziehen der Mutter lediglich mit Torsionskräften belastet sind.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein, dass Leckageverluste an der Drehdurchführung für das Fluid - insbesondere Motoröl - vermindert.
  • Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei Ausgestaltungsformen näher erläutert.
  • Dabei zeigen
    • Fig. 1 konstruktiv einen Nockenwellentrieb in einer ersten Ausgestaltungsform und
    • Fig. 2 schematisch einen Nockenwellentrieb in einer zweiten Ausgestaltungsform
  • Fig. 1 zeigt einen Nockenwellentrieb mit einem Schwenkmotorversteller 1, wie ein solcher auch bereits in der DE 100 50 225 A1 dargestellt ist. Im Gegensatz zur DE 100 50 225 A1 ist ein Hydraulikteil 2 eines Ventils 3 jedoch als zentrales Ventil - d.h. Zentralventil - ausgeführt. Der Schwenkmotorversteller 1 umfasst einen über eine Verzahnung 48 von einer Kurbelwelle bzw. einer anderen Nockenwelle angetriebenen Stator 4. Dazu greift in diese Verzahnung 48 eine Kette, ein Zahnriemen oder ein weiteres Zahnrad ein. Ferner umfasst der Schwenkmotorversteller 1 einen Rotor 6, der gegenüber dem Stator 4 verschwenkbar angeordnet ist. Dazu unterteilen Flügel 49 des Rotors 6 nicht näher dargestellte Kammern des Stators 4 in gegenläufige Druckkammern.
  • Der Nockenwellentrieb umfasst eine Nockenwelle 5, die beidseitig in nicht näher dargestellten Nockenwellenlagern gelagert ist. Diese Nockenwelle 5 weist nicht näher dargestellte Nocken auf, mit denen Gaswechselventile eines Verbrennungsmotors betätigbar sind. Die Nockenwelle 5 ist als gebaute Nockenwelle ausgeführt. Dabei ist der Grundkörper der Nockenwelle 5 ein Hohlrohr, auf das Nocken aufgeschrumpft bzw. aufgepresst sind. In das schwenkmotorseitige Ende ist eine Passung 7 in den Innenraum der Hohlwelle gedreht, der einen Innenzapfen 8 eines Nockenwelleneinsatz 9 aufnimmt.
  • Außerhalb der Nockenwelle 5 ist der Nockenwelleneinsatz 9 als Rotorträger 10 ausgeformt, der einen größeren Durchmesser aufweist, als der Innenzapfen 8. Am hinteren Ende weist der Nockenwelleneinsatz 9 einen Gewindezapfen 11 auf, dessen Gewindedurchmesser kleiner ist, als der Durchmesser des Rotorträgers 10. Auf diesen Gewindezapfen 11 ist eine Mutter 12 aufgeschraubt, welche den Rotor 6 drehfest gegen einen Absatz 13 des Rotorträgers 10 verspannt. Dazu ist ein radial von einer Rotornabe 14 radial nach innen ragender ringförmiger Ansatz 15 axial zwischen der Mutter 12 und dem Absatz 13 des Nockenwelleneinsatzes 9 verspannt. Dieser Absatz 13 grenzt den Rotorträger 10 vom Gewindezapfen 11 ab. Die Rotornabe 14 ist auf den hinteren Bereich des Rotorträgers 10 aufgesetzt.
  • Hingegen ragt der vordere Bereich des Rotorträgers 10 durch ein Lagerauge 16 eines Zylinderkopfteils 17, welches diesen Rotorträger 10 lagernd aufnimmt. Dabei ist in das Zylinderkopfteil 17 eine Ringnut 18 eingearbeitet, welcher von einer nicht näher dargestellten Ölpumpe Motoröl zugeführt wird, so dass dieser Ringnut 18 einen Druckanschluss P bildet. In diese Ringnut 18 ist ein bandförmiges Rückschlagventil 50 eingesetzt, welches verhindert, das infolge von Nockenwellenwechselmomenten Motoröl in die Ölpumpe zurückströmen kann. Von diesem Druckanschluss P wird das unter Druck stehende Motoröl in eine Querbohrung 19 des Rotorträgers 10 einspeist. Von dieser durchgehenden Querbohrung 19 teilt sich der Fluss des Motoröls auf einen Druckspeicher 20 und eine zum Ventil 3 führende Längsbohrung 21 in dem Rotorträger 10 auf. Diese Längsbohrung 21 ist an deren zum Motorinnenraum weisenden Ende mit einer eingepressten Kugel 22 verschlossen.
  • Der Druckspeicher 20 ist in einem vorderen Bereich des Nockenwelleneinsatzes 9 koaxial zu dessen Zentralachse 23 ausgerichtet. Ein Druckraum 24 des Druckspeichers 20 wird von einem Sackloch 25 gebildet, das von vorne in den Nockenwelleneinsatz 9 gearbeitet ist. In diesem Sackloch 25 ist ein Hydraulikkolben 26 axialverschiebbar geführt, der mit einer vom Druckraum 24 hinfort weisenden Richtung Kolbenstange 27 bewegungsfest verbunden ist. Diese Kolbenstange 27 ragt mit radialem Spiel durch einen Ring 28, der im Eintrittsbereich des Sackloches 25 fest in den Innenzapfen 8 eingepresst ist. An diesem Ring 28 stützt sich ein Ende einer Schraubendruckfeder 29 ab, deren anderes Ende an dem Hydraulikkolben 26 abgestützt ist. Das radiale Spiel zwischen der Kolbenstange 27 und dem Ring 28 ermöglicht den Durchtritt von Luft bzw. Motoröl, so dass der Hydraulikkolben 26 frei verschieblich ist, ohne dass das aus einem Federraum zu verdrängende Volumen zu hohen Strömungswiderständen führt. Damit bildet sich der mittels einer Federkraft belastbare Druckspeicher 20.
  • Fluchtend zu diesem Druckspeicher 20 ist ein Hydraulikteil 2 im Nockenwelleneinsatz 9 angeordnet. Zwischen dem Druckspeicher 20 und dem Hydraulikteil 2 liegt dabei eine Trennwand 30. An dieser Trennwand 30 stützt sich ein Ende einer weiteren Schraubendruckfeder 31 ab, deren anderes Ende an einem Boden 32 eines Ventilkolbens 33 abgestützt ist. Dazu ragt dieses andere Ende in eine Führungsausnehmung 34 des Ventilkolbens 33 bis zum Ausnehmungsgrund, in dem der Boden 32 liegt.
  • Der Ventilkolben 33 ist in einem zentralen Sackloch 35 axial geführt. Das Sackloch 35 ist im Bereich des Gewindezapfens 11 geöffnet. Dabei bildet der Eintrittsbereich dieses Sackloches 35 den ersten Tankabfluss T1.
  • Der Ventilkolben 33 weist eine breite Ringnut 36 auf, so dass beiderseits der Ringnut 36 Ringstege 37, 38 verbleiben, die jeweils beiderseits Ablaufkanten 39, 40, 41, 42 bilden. Die einander zugewandten Ablaufkanten 40, 41 dienen dabei dem Zulauf zu einem Arbeitsanschluss A bzw. B. Die voneinander abgewandten Ablaufkanten 39, 42 bilden den Ablauf zu einem Tankabfluss T1 bzw. T2.
  • Der Ringnut 36 kann Motoröl über eine Querbohrung 43 zugeführt werden. Diese Querbohrung 43 ist in der Wand 44 des Rotorträgers 10 vorgesehen und bildet dabei den Speicheranschluss S. Die Querbohrung 43 kreuzt die Längsbohrung 21. Damit ist der Speicheranschluss S über die vorderste Querbohrung 19 sowohl mit dem Druckraum 24 als auch mit dem Druckanschluss P verbunden.
  • Axial zwischen dem Ventilkolben 33 und der Trennwand 30 ist ein Raum 45 eingeschlossen, der über eine Querbohrung 46 zu dem zweiten Tankabfluss T2 führt. Dieser zweite Tankabfluss T2 liegt axial zwischen dem Zylinderkopfteil 17 und dem Schwenkmotorversteller 1. Ferner liegt dieser zweite Tankabfluss T2 axial
    • zwischen dem Speicheranschluss S einerseits und
    • den beiden Arbeitsanschlüssen A, B und dem Druckanschluss P andererseits.
  • An dem Ventilkolben 33 liegt außen - d.h. vom dem Eintrittsbereich kommend - ein gestrichelt dargestellter Stößel 47 eines elektromagnetischen Linearstellgliedes an, welches ansonsten nicht näher dargestellt ist.
  • Ist der Stößel 47 maximal ausgerückt, so wird das Motoröl von der Ringnut 36 kommend über der Arbeitsanschluss A in die der einen Drehrichtung zugeordneten Druckkammern des Schwenkmotorverstellers 1 geleitet. Hingegen wird das Motoröl aus den der entgegen gesetzten Drehrichtung zugeordneten Druckkammern über den Arbeitsanschluss B zum ersten Tankabfluss T1 geleitet. Dabei schwenkt der Rotor 6 mitsamt der Nockenwelle 5 gegenüber dem Stator 4 in die eine Drehrichtung.
  • Ist der Stößel 47 hingegen maximal eingefahren, so wird das Motoröl von der Ringnut 36 kommend über der Arbeitsanschluss B in die der anderen Drehrichtung zugeordneten Druckkammern des Schwenkmotorverstellers 1 geleitet. Zugleich wird das Motoröl aus den dieser anderen Drehrichtung entgegen gesetzten Drehrichtung zugeordneten Druckkammern über den Arbeitsanschluss A zum zweiten Tankabfluss T2 geleitet. Dabei schwenkt der Rotor 6 mitsamt der Nockenwelle 5 gegenüber dem Stator 4 in die andere Drehrichtung.
  • Dabei ist das Spiel zwischen dem Ventilkolben 33 und dem Sackloch 35 so im Verhältnis zu den axialen Abständen zwischen den Arbeitsanschlüssen A,B und den Ablaufkanten 39 bis 42 dimensioniert, dass in einer mittigen Stellung des Ventilkolbens 33 Druck auf die den beiden Drehrichtungen zugeordneten Druckkammern gegeben wird. In der mittigen Stellung wird demzufolge der Hydraulikdruck mit einer leichten Überschneidung gesteuert.
  • Der Hydraulikkolben 26 im Druckspeicher 20 muss nicht unbedingt eine Kolbenstange 27 aufweisen. Ist die Führungslänge des Hydraulikkolbens 26 ausreichend, kann auch der gesamte Durchmesser in dem Ring 28 für einen großen Volumenstrom genutzt werden.
  • Da die Nockenwelle eine relativ geringe Drehzahl aufweist, spielen Unwuchten eine untergeordnete Rolle. Jedoch können zur Reduktion der Unwucht die der Längsbohrung und die Querbohrungen im Nockenwelleneinsatz umfangsmäßig so verteilt sein, dass die Unwucht nur gering ist.
  • Ist im Boden 32 des Ventilkolbens 33 eine Öffnung vorgesehen, so kann das Sackloch 35 auch geschlossen sein, so dass in beiden Drehrichtung die Entlastung gegen Tank nur über den einen Tankablauf T2 erfolgt, der damit den einzigen Tankablauf bildet. In dem Fall ragt der Stößel durch eine abgedichtete Öffnung im Nockenwelleneinsatz 9.
  • Der Hydraulikkolben 26 kann auch direkt in der Nockenwelle 5 geführt werden, wenn diese entsprechend der Zeichnung mit einem Hohlrohr als Grundkörper ausgeführt ist.
  • Der Ring 28 kann auch direkt in der Nockenwelle 5 axial abgestützt sein.
  • Das bandförmige Rückschlagventil 50 kann auch in eine Ringnut im Nockenwelleneinsatz 9 eingesetzt sein. Damit kann verhindert werden, dass Leckageverluste an der Übergabestelle vom Lagerauge 16 zum Nockenwelleneinsatz 9 entstehen.
  • Eine mögliche Ausführungsform eines bandförmigen Rückschlagventils ist in der US 7,600,531 B2 dargestellt.
  • Fig. 2 zeigt in einer alternativen Ausgestaltungsform das hydraulische Schema eines Nockenwelleneinsatzes 57 mit integriertem Rückschlagventil 63.
  • Dabei ist der Schwenkmotornockenwellenversteller 51 analog der ersten Ausgestaltungsform aufgebaut. Jedoch ist die Übergabestelle des Motoröls von einem Zylinderkopfteil 52 an eine Ringnut 53 axial zwischen einem elektromagnetischen Stellglied 54 und dem Schwenkmotornockenwellenversteller 51 angeordnet. Der Nockenwelleneinsatz 57 ragt somit als Zapfen 59 über den Schwenkmotornockenwellenversteller 51 hinaus. Dabei ist der Zapfen 59 in Zylinderkopfteil 52 aufgenommen. Ein von einer Ölpumpe 60 kommender Kanal 61 führt in eine Bohrung 62, welche das Motoröl in die Ringnut 53 des Nockenwelleneinsatzes 57 leitet. Von der Ringnut 53 wird das Motoröl über das Rückschlagventil 63 einerseits zu einem Druckspeicher 58 und anderseits zu einem Ventilkolben 55 geleitet.
  • Analog der ersten Ausgestaltungsform ist dieser Ventilkolben 55 mittels einer Schraubendruckfeder 56 axial am Nockenwelleneinsatz 57 abgestützt. Der Ventilkolben 55 ist ebenfalls fluchtend zu dem Druckspeicher 58 ausgerichtet, der - wie zeichnerisch dargestellt - unmittelbar im Nockenwelleneinsatz 57 angeordnet sein kann. Alternativ kann der Druckspeicher 58 auch in der Nockenwelle angeordnet sein.
  • Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schwenkmotornockenwellenversteller
    2
    Hydraulikteil
    3
    Ventil
    4
    Stator
    5
    Nockenwelle
    6
    Rotor
    7
    Passung
    8
    Innenzapfen
    9
    Nockenwelleneinsatz
    10
    Rotorträger
    11
    Gewindezapfen
    12
    Mutter
    13
    Absatz
    14
    Rotornabe
    15
    Ansatz
    16
    Lagerauge
    17
    Zylinderkopfteil
    18
    Ringnut
    19
    Querbohrung
    20
    Druckspeicher
    21
    Längsbohrung
    22
    Kugel
    23
    Zentralachse
    24
    Druckraum
    25
    Sackloch
    26
    Hydraulikkolben
    27
    Kolbenstange
    28
    Ring
    29
    Schraubendruckfeder
    30
    Trennwand
    31
    Schraubendruckfeder
    32
    Boden
    33
    Ventilkolben
    34
    Führungsausnehmung
    35
    Sackloch
    36
    Ringnut
    37
    Ringsteg
    38
    Ringsteg
    39
    Ablaufkante
    40
    Ablaufkante
    41
    Ablaufkante
    42
    Ablaufkante
    43
    Querbohrung
    44
    Wand
    45
    Raum
    46
    Querbohrung
    47
    Stößel
    48
    Verzahnung
    49
    Flügel
    50
    Rückschlagventil
    51
    Schwenkmotornockenwellenversteller
    52
    Zylinderkopfteil
    53
    Ringnut
    54
    Elektromagnetisches Stellglied
    55
    Ventilkolben
    56
    Schraubendruckfeder
    57
    Nockenwelleneinsatz
    58
    Druckspeicher
    59
    Zapfen
    60
    Ölpumpe
    61
    Kanal
    62
    Bohrung
    63
    Rückschlagventil

Claims (15)

  1. Nockenwelleneinsatz (9) für eine Nockenwelle (5), der drehfest mit einem Rotor (6) eines Schwenkmotorverstellers (1) verbunden ist, wobei innerhalb des Nockenwelleneinsatzes (9) ein mittels einer Federkraft belastbarer Druckspeicher (20) angeordnet ist.
  2. Nockenwelleneinsatz (57) für eine Nockenwelle (5), der drehfest mit einem Rotor (6) eines Schwenkmotorverstellers (51) verbunden ist, wobei ein mittels einer Federkraft belastbarer Druckspeicher (58) in der Nockenwelle (5) angeordnet ist.
  3. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikteil (2) eines Ventils (3 bzw. 55) radial innerhalb des Rotors (6) angeordnet ist.
  4. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikteil (2) fluchtend zum Druckspeicher (20 bzw. 58) angeordnet ist.
  5. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (20) vom Hydraulikteil (2) mittels einer Wand (30) getrennt ist, an welcher ein erstes Ende einer Schraubendruckfeder (31) zumindest mittelbar abgestützt ist, deren zweites Ende an einem Ventilkolben (33) abgestützt ist.
  6. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektromagnetisches Stellglied auf einer Seite des Ventilkolbens (33) abgestützt ist, auf dessen anderer Seite das zweite Ende der Schraubendruckfeder (31) abgestützt ist, wobei dem Ventilkolben (33) über einen vom Druckspeicher (20) kommenden Speicheranschluss (S) Fluid zugeführt wird, welches über zwei Ablaufkanten (40, 41) wechselweise mit einer Überschneidungssteuerung auf zwei Arbeitsanschlüsse (A, B) aufteilbar ist, die in gegenläufige Druckkammern beiderseits von zumindest einem Flügel (49) des Rotors (6) führen.
  7. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (20) einen Druckraum (24) aufweist, dem das Fluid vom einem Druckanschluss (P) zugeführt wird.
  8. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (20) von einem axial verschiebbaren Hydraulikkolben (26) begrenzt wird, welcher auf dessen von dem Druckraum (24) hinfort weisenden Seite mittels einer Schraubendruckfeder (29) an einem axial nockenwellenfesten Teil (Ring 28) abgestützt ist.
  9. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckspeicher (20) das Fluid von einem Kanal (19) zugeführt wird, dem das Fluid aus einer Ringnut (18) zugeführt wird, welche in einem Zylinderkopfteil (17) vorgesehen ist.
  10. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen einem in einen Druckraum (24) des Druckspeichers (20) führenden Druckanschluss (P) und den Arbeitsanschlüssen (A, B) ein Tankanschluss (T2) liegt.
  11. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwelleneinsatz (9) einen Innenzapfen (8) aufweist, der in die hohle Nockenwelle (5) eingepresst ist.
  12. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (5) gebaute ist.
  13. Nockenwelleneinsatz nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwelleneinsatz (9) und ein Gewindezapfen (11) zur drehfesten Befestigung des Rotors (6) an der Nockenwelle (5) einteilig ausgeführt sind.
  14. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwelleneinsatz (9) einen Gewindezapfen (11) aufweist, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist, welche den Rotor (6) drehfest gegen einen Absatz (13) des Nockenwelleneinsatzes (9) verspannt.
  15. Nockenwelleneinsatz nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlagventil (63) im hydraulischen Fluss zwischen einer Ölpumpe (60) und dem Druckspeicher (20) vorgesehen ist.
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