EP2392788A1 - Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine sowie Schraube für eine solche Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine sowie Schraube für eine solche Vorrichtung Download PDF

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EP2392788A1
EP2392788A1 EP11167577A EP11167577A EP2392788A1 EP 2392788 A1 EP2392788 A1 EP 2392788A1 EP 11167577 A EP11167577 A EP 11167577A EP 11167577 A EP11167577 A EP 11167577A EP 2392788 A1 EP2392788 A1 EP 2392788A1
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EP
European Patent Office
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screw
front side
combustion engine
side cover
threaded portion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11167577A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Arnold
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 Technologies AG and Co 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 Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2392788A1 publication Critical patent/EP2392788A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34469—Lock movement parallel to camshaft axis
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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

  • camshaft adjuster In modern internal combustion engines devices for variable adjustment of the timing of gas exchange valves, also known as camshaft adjuster, is used to the phase position of a camshaft relative to a crankshaft in a defined angular range, between a maximum Early and a maximum late position to make variable.
  • the cams of the camshafts are usually on cam followers, such as bucket tappets, finger levers or rocker arms. If a camshaft is rotated, the cams roll on the cam followers, which in turn actuate the gas exchange valves. Due to the position and the shape of the cams thus both the opening duration and the opening amplitude, but also the opening and closing times of the gas exchange valves are fixed.
  • camshaft timing The angular displacement of the camshaft with respect to the crankshaft to achieve optimized timing for different speed and load conditions is referred to as camshaft timing.
  • a constructive variant of a camshaft adjuster operates, for example, according to the so-called swivel motor principle.
  • a stator and a rotor are provided, which are coaxial and are movable relative to each other.
  • the stator and the rotor together form pairs of hydraulic chambers.
  • a pair of chambers is here each bounded by webs of the stator and divided by a respective wing of the rotor into two mutually opposite pressure chambers whose volumes are changed in opposite directions by a relative rotational movement of the rotor to the stator.
  • the relative rotational movement of the rotor is effected by an adjustment of the wing by a hydraulic medium or pressure medium, such as oil, is introduced via pressure medium channels in one of the pressure chambers of the chamber pair and pushes the wing.
  • the pressure medium channels open on both sides of the respective wing, so that the hydraulic medium is guided into the respective pressure chamber.
  • a spring-loaded bolt locks the phaser when the engine is stopped, and during operation, this interlock is hydraulically unlocked.
  • a return spring on the camshaft adjuster is provided, which supports the achievement of the locked end position.
  • the invention has for its object to simplify the assembly of a device for variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine.
  • the object is achieved by a device for variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine according to claim 1. Accordingly, the mounting portion of the screw for fixing a front side cover is disposed on the side remote from the threaded portion of the engaging portion.
  • the invention is based on the consideration that a particularly simple installation of the device for variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, further referred to as camshaft adjuster, is ensured by the screws, in which the spring element, also referred to as a return spring, is mounted from the side to be screwed, on which also the return spring is located.
  • the spring element also referred to as a return spring
  • the use of the return spring on the screw head side is given without further suspension points or elements.
  • Such simplified assembly of the camshaft adjuster is made possible by the special design of the screws for the suspension of the return spring.
  • a screw has three sections: an end-side threaded section for screwing into the drive element or the output element, a central engagement section, which forms an external drive for an assembly tool, and an end-side attachment section, which engages one end of the return spring.
  • the attachment portion is in particular cylindrical.
  • An external drive of the screws has the advantage that the tool for screwing the screws wears less.
  • the screw can be screwed in the front, in particular until the stop of the attacking section against the front side cover.
  • the fastening section protrudes axially out of the plane of the front side cover and, unlike a conventional camshaft adjuster in which the return spring is suspended after an additional turning operation, is freely accessible for hooking in the return spring without turning the camshaft adjuster.
  • At least one second screw is provided for fastening the front side cover, the only one threaded portion and a Attack section has.
  • At least the engaging portion and in particular also the threaded portion are identical to the engaging portion of the first screw.
  • the second screw thus differs from the first screw only in that no attachment portion is provided.
  • the screw is only used to screw at least the front side cover and is not suitable for hanging the return spring. Due to the identical construction of the screw drive of the first and second screws no tool change is required when mounting the screws.
  • the attachment portion is formed integrally with the engagement portion.
  • This embodiment is characterized by its high strength, since the attachment portion, the engagement portion and the threaded portion form a one-piece screw, which is manufactured in only one manufacturing step.
  • the attachment portion is formed separately from the engagement portion and secured thereto. It is possible for the attachment of at least the front side cover to apply similar screws having only a threaded portion and an engaging portion. Two of these screws are then supplemented by a mounting portion to mount the return spring.
  • the same bolts can be used both in an intake camshaft adjuster and in an exhaust camshaft adjuster, wherein two screws of the exhaust camshaft adjuster for mounting the return spring are modified by attaching a mounting portion to the engaging portion.
  • the engagement portion projects beyond the attachment portion in the radial direction of the screw.
  • a suitable wrench or socket with an internal drive can thus easily embrace the attack section, even if this is arranged axially behind a mounting portion. So that the attachment section does not make access to the engagement section more difficult, a depth of the internal drive of the assembly tool is selected such that both the attachment section and the engagement section can be received in the internal drive.
  • the mounting tool on a particular cylindrical recess on the bottom of the inner drive, which is provided for receiving the mounting portion.
  • the attack portion is star-shaped.
  • Particularly suitable as an attack section are external square drives, external hexagonal drives or external hexagon drives, which are now widely used.
  • a rear side cover which is arranged on the rear side of the camshaft adjuster, is formed integrally with the drive element.
  • the drive element in this case the stator, is thus cup-shaped. In this case eliminates the need to attach the rear side cover by the screws on the camshaft adjuster.
  • the threaded portion is about 18mm long.
  • the length of the threaded portion is matched with the minimum width of a commercial rotor.
  • screws having a length smaller than the width of the rotor can be easily inserted since the screws are provided only for fixing the front side cover and need not necessarily extend to the rear side cover.
  • the use of screws with a length of the threaded portion of 18mm is thus independent of the axial width of the camshaft adjuster.
  • Fig. 1 is a phaser 2 for variable adjustment of the timing of gas valves of a brake engine not shown is shown.
  • the camshaft adjuster 2 comprises a drive element 4, which is a stator in this embodiment, and an output element arranged inside the stator 4 and designed as a rotor 6.
  • the rotor 6 is pivotally supported with respect to the stator 4. Between the stator 4 and the rotor 6, a plurality of chamber pairs are formed, wherein each chamber pair comprises two mutually opposite pressure chambers 8a, 8b.
  • the chamber pairs are separated by webs 10 of the stator 4 from each other.
  • a radially extending wing 12 of the rotor 6 separates the two mutually opposite chambers 8a, 8b of a pair of chambers.
  • a pressure medium is alternately fed, in this case, an oil.
  • the volume of the respective chamber 8 a, 8 b is increased by the wing 12 is pushed away hydraulically.
  • the volume of the opposing chamber 8a, 8b is reduced accordingly.
  • the oil is introduced via radial channels 14 alternately into one of the chambers 8a, 8b.
  • the camshaft adjuster 2 also has a front side cover 16 and a rear side cover 18.
  • the rear side cover 18 is formed integrally with the stator 4.
  • the front side cover 16 is formed by four screws 20a, 20b, of which in Fig. 2 only two are visible, connected to the stator 4.
  • the camshaft adjuster 2 has a return spring 22.
  • the return spring 22 is a coil spring in the embodiment shown.
  • the return spring 22 balances the force needed to advance the rotor 6 with respect to the stator 4 as compared to the force needed to retain the position of the rotor 6 with respect to the stator 4.
  • the return spring 22 is disposed between the rotor 6 and a cover 24.
  • the return spring 22 is mounted on two of the four screws 20a, 20b.
  • the first screw 20a is formed in three parts and has a threaded portion 26, an engaging portion 28 and a mounting portion 30.
  • the length of the threaded portion 26 corresponds substantially to the width of the rotor 6 and the free end of the threaded portion 26 is aligned on the rear side of the camshaft adjuster 2 with the rear side cover 18.
  • the threaded portion 26 is about 18mm long in the illustrated embodiment.
  • camshaft adjuster 2 in which the width of the rotor 6 is greater than the threaded portion of the screws 20a, 20b, since the rear side cover 18 is an integral part of the stator 4 and screwing on the stator is not required.
  • the engaging portion 28 of the screw 20a is formed as an external drive.
  • the external drive has the shape of a hexagonal star in the illustrated embodiment.
  • the engaging portion 28 is disposed between the threaded portion 26 and the fixing portion 30.
  • the attachment portion 30 is formed in the manner of a pin which projects axially beyond the engagement portion 28.
  • the cross section of the attachment portion 30 is smaller than that of the engagement portion 28, so that a good access to the engagement portion 28 is ensured with a wrench axially from the front.
  • the attachment portion 30 is formed integrally with the engagement portion 28 and the threaded portion 26.
  • the second screw 20b is used in the illustrated embodiment, only for fixing the front side cover 16 on the stator 4 and therefore has no mounting portion 30, but consists only of the threaded portion 26 and the engaging portion 28.
  • the threaded portion 26 and the engaging portion 28 are identical to those of first screw 20a. This makes it possible that both types of screws 20a, 20b are screwed in with only one assembly tool. Since the engaging portion 28 of the screws 20a, 20b and the mounting portion 30 are located in front of the front side cover 16, the screws 20a, 20b are first screwed and in the subsequent manufacturing step, the return spring 22 mounted without the camshaft adjuster 2 must be turned.
  • the screw 20a represents with respect to the shape of its drive in combination with the protruding mounting portion a new suspension variation of the return spring 22 on the camshaft adjuster 2.
  • the screws 20a, 20b are used universally in connection with the cup-shaped stator 4, regardless of the width of the camshaft adjuster 2. This screw connection reduced stocks, since the universal use of the screws 20a, 20b reduces the variety of screws and thus the bearing. A likelihood of confusion with similar screws is minimal.
  • the assembly costs are reduced because the turning of the camshaft adjuster 2 is omitted in its construction.

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Abstract

Der Zusammenbau einer Vorrichtung (2) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine wird vereinfacht, indem mindestens eine erste Schraube (20a) eingesetzt wird, die einen Gewindeabschnitt (26), einen Angriffsabschnitt (28) für ein Montagewerkzeug und einen Befestigungsabschnitt (30) aufweist, an dem ein Bereich des Federelements (22) angreift, wobei der Befestigungsabschnitt (30) an der dem Gewindeabschnitt (26) abgewandten Seite des Angriffsabschnitts (28) angeordnet ist. Dank der Schraube (20a) entfällt ein Wendevorgang bei der Montage der Vorrichtung (2) und der Einsatz des Federelements (22) auf der Schraubenkopfseite ist ohne weitere Einhängepunkte oder -elemente gegeben.

Description

  • Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine sowie Schraube für eine solche Vorrichtung
    • Beschreibung Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit
    • einem Antriebselement, das in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine bringbar ist,
    • einem Abtriebselement das in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bringbar und schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist,
    • und mindestens einem vorderen Seitendeckel, der an einer axialen Vorderseite des Antriebselements oder des Abtriebselements angeordnet und mittels zumindest einer ersten Schraube drehfest mit dem Antriebselement oder dem Abtriebselement verbunden ist,
    • wobei dem Seitendeckel vorgelagert ein Federelement angeordnet ist, und
    • wobei die Schraube einen Gewindeabschnitt, einen Angriffsabschnitt für ein Montagewerkzeug und einen Befestigungsabschnitt aufweist, an dem ein Bereich des Federelements angreift. Eine solche Vorrichtung ist z.B. in der DE 10 2009 041 768 beschrieben.
    Hintergrund der Erfindung
  • In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen, auch als Nockenwellenversteller bekannt, eingesetzt, um die Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Nocken der Nockenwellen liegen für gewöhnlich an Nockenfolgern an, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepphebeln oder Schwinghebeln. Wird eine Nockenwelle in Drehung versetzt, so wälzen die Nocken auf den Nockenfolgern ab, die wiederum die Gaswechselventile betätigen. Durch die Lage und die Form der Nocken sind somit sowohl die Öffnungsdauer als auch die Öffnungsamplitude, aber auch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile festgelegt.
  • Die Winkelverschiebung der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle zur Erzielung optimierter Steuerzeiten für verschiedene Drehzahl- und Lastzustände wird als Nockenwellenverstellung bezeichnet. Eine konstruktive Variante eines Nockenwellenverstellers arbeitet beispielsweise nach dem so genannten Schwenkmotorprinzip. Hierbei sind ein Stator und ein Rotor vorgesehen, die koaxial liegen und relativ zueinander beweglich sind. Der Stator und der Rotor bilden zusammen Hydraulikkammerpaare. Ein Kammerpaar ist hierbei jeweils von Stegen des Stators begrenzt und durch einen jeweiligen Flügel des Rotors in zwei zueinander gegenläufige Druckkammern unterteilt, deren Volumina durch eine Relativ-Drehbewegung des Rotors zum Stator gegenläufig verändert werden. In der maximalen Verstellposition liegt der jeweilige Flügel an einem der randseitigen Stege des Stators an. Die Relativ-Drehbewegung des Rotors erfolgt durch eine Verstellung des Flügels, indem ein Hydraulikmedium oder Druckmittel, wie z.B. Öl, über Druckmittelkanäle in eine der Druckkammern des Kammerpaars eingeleitet wird und den Flügel wegdrückt. Die Druckmittelkanäle münden auf beiden Seiten des jeweiligen Flügels, so dass das Hydraulikmedium in die jeweilige Druckkammer geführt wird. Mit der Verstellung des Rotors wird die an den Rotor befestigte Nockenwelle beispielsweise Richtung Früh, d.h. einem früheren Öffnungszeitpunkt der Gaswechselventile, verstellt. Mit Verstellung des Rotors in entgegengesetzter Richtung wird die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle Richtung Spät, d.h. einem späteren Öffnungszeitpunkt der Gaswechselventile, verstellt.
  • In der Grundposition - typischerweise "späte" Steuerzeit bei Einlassverstellung und "frühe" Steuerzeit bei Auslassverstellung - verriegelt ein federbelasteter Bolzen den Versteller beim Abstellen des Motors, im Betrieb wird diese Verriegelung hydraulisch entsperrt. Beim Einsatz als Auslassnockenwellenversteller mit Endlage in "früher" Steuerzeit ist außerdem eine Rückstellfeder am Nockenwellenversteller vorgesehen, welche die Erreichung der verriegelten Endlage unterstützt.
  • Üblicherweise werden in Nockenwellenverstellern mehrere unterschiedliche Schrauben eingesetzt. Mittels der Schrauben werden stirnseitig zwei Deckel an dem Nockenwellenversteller befestigt, welche die Druckkammern axial begrenzen. Zwei dieser Schrauben sind zudem für die Einhängung der Rückstellfeder vorgesehen. Die Einhängung der Feder erfolgt in der Regel an der dem Schraubenkopf abgewandten Seite des Nockenwellenverstellers, so dass ein Wendevorgang erforderlich ist.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zusammenbau einer Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu vereinfachen.
    • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1. Demnach ist der Befestigungsabschnitt der Schraube zur Befestigung eines vorderen Seitendeckels an der dem Gewindeabschnitt abgewandten Seite des Angriffsabschnitts angeordnet.
  • Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Schraube nach Anspruch 9.
  • Die Erfindung basiert auf der Überlegung, dass eine besonders einfache Montage der Vorrichtung zur variable Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, weiterhin als Nockenwellenversteller bezeichnet, gewährleistet ist, indem die Schrauben, an denen das Federelement, auch als Rückstellfeder bezeichnet, eingehängt wird, von der Seite angeschraubt werden, an der sich auch die Rückstellfeder befindet. Dadurch ist es beim Aufbau des Nockenwellenverstellers nicht mehr erforderlich einen Zugang von beiden axialen Seiten zu gewährleisten und insbesondere entfällt der Wendevorgang. Zudem ist der Einsatz der Rückstellfeder auf der Schraubenkopfseite ohne weitere Einhängepunkte oder -elemente gegeben.
  • Eine solche vereinfachte Montage des Nockenwellenverstellers wird ermöglicht durch die besondere Gestaltung der Schrauben für die Einhängung der Rückstellfeder. Eine derartige Schraube weist drei Abschnitte auf: einen endseitigen Gewindeabschnitt zum Einschrauben in das Antriebselement oder das Abtriebselement, einen mittleren Angriffsabschnitt, der einen Außenantrieb für ein Montagewerkzeug bildet, sowie einen endseitigen Befestigungsabschnitt, an dem ein Ende der Rückstellfeder angreift. Der Befestigungsabschnitt ist insbesondere zylinderförmig ausgebildet. Ein Außenantrieb der Schrauben hat hierbei den Vorteil, dass das Werkzeug zum Einschrauben der Schrauben weniger verschleißt.
  • Aufgrund der besonderen Anordnung der drei Abschnitte kann die Schraube vorderseitig eingeschraubt werden, insbesondere bis zum Anschlag des Angriffabschnitts gegen den vorderen Seitendeckel. Nach dem Herstellen der Schraubenverbindung ragt der Befestigungsabschnitt axial aus der Ebene des vorderen Seitendeckels heraus und ist somit, im Gegensatz zu einem üblichen Nockenwellenversteller bei dem die Rückstellfeder nach einem zusätzlichen Wendevorgang eingehängt wird, für das Einhängen der Rückstellfeder ohne Wenden des Nockenwellenverstellers frei zugänglich.
  • Bevorzugt ist zur Befestigung des vorderen Seitendeckels mindestens eine zweite Schraube vorgesehen, die lediglich einen Gewindeabschnitt und einen Angriffsabschnitt aufweist. Zumindest der Angriffsabschnitt und insbesondere auch der Gewindeabschnitt sind identisch mit dem Angriffsabschnitt der ersten Schraube. Die zweite Schraube unterscheidet sich somit von der ersten Schraube lediglich dadurch, dass kein Befestigungsabschnitt vorgesehen ist. Die Schraube wird nur zum Anschrauben zumindest des vorderen Seitendeckels eingesetzt und eignet sich nicht zum Einhängen der Rückstellfeder. Aufgrund des identischen Aufbaus des Schraubenantriebs der ersten und der zweiten Schrauben ist bei der Montage der Schrauben kein Werkzeugwechsel erforderlich.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Befestigungsabschnitt einteilig mit dem Angriffsabschnitt ausgebildet. Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch ihre hohe Festigkeit aus, da der Befestigungsabschnitt, der Angriffsabschnitt und der Gewindeabschnitt eine einteilige Schraube bilden, die in nur einem Herstellungsschritt gefertigt ist.
  • Nach einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung ist der Befestigungsabschnitt separat zu dem Angriffsabschnitt ausgebildet und an diesem befestigt. Dabei ist es möglich für die Befestigung zumindest des vorderen Seitendeckels gleichartige Schrauben anzuwenden, die nur einen Gewindeabschnitt und einen Angriffsabschnitt aufweisen. Zwei dieser Schrauben werden anschließend durch einen Befestigungsabschnitt ergänzt, um die Rückstellfeder einzuhängen. Somit können die gleichen Schrauben sowohl bei einem Einlassnockenwellenversteller als auch bei einem Auslassnockenwellenversteller verwendet werden, wobei zwei Schrauben des Auslassnockenwellenverstellers zum Einhängen der Rückstellfeder modifiziert werden, indem ein Befestigungsabschnitt am Angriffsabschnitt befestigt wird.
  • Ein leichter Zugang zum Schraubenantrieb, auch wenn ein vorstehender Befestigungsabschnitt vorhanden ist, ist gewährleistet, indem vorzugsweise der Angriffsabschnitt den Befestigungsabschnitt in radialer Richtung der Schraube überragt. Ein geeigneter Schraubenschlüssel bzw. Steckschlüsseleinsatz mit einem Innenantrieb kann somit problemlos den Angriffsabschnitt umgreifen, auch wenn dieser axial hinter einem Befestigungsabschnitt angeordnet ist. Damit der Befestigungsabschnitt den Zugang zum Angriffsabschnitt nicht erschwert, ist eine Tiefe des Innenantriebs des Montagewerkzeugs derart gewählt, dass im Innenantrieb sowohl der Befestigungsabschnitt als auch der Angriffsabschnitt aufgenommen werden können. Alternativ weist das Montagewerkzeug eine insbesondere zylinderförmige Vertiefung am Grund des Innenantriebs auf, die zur Aufnahme des Befestigungsabschnitts vorgesehen ist.
  • Zweckdienlicherweise ist der Angriffsabschnitt sternförmig ausgebildet. Als Angriffsabschnitt eignen sich insbesondere Außenvierkantantriebe, Außensechsrundantriebe oder Außensechskantantriebe, die heutzutage eine breite Anwendung finden.
  • Gemäß einer bevorzugten Variante ist ein hinterer Seitendeckel, der an der Rückseite des Nockenwellenverstellers angeordnet ist, einteilig mit dem Antriebselement ausgebildet. Das Antriebselement, in diesem Fall der Stator, ist somit topfförmig ausgebildet. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit, den hinteren Seitendeckel durch die Schrauben am Nockenwellenversteller zu befestigen.
  • Vorteilhafterweise ist der Gewindeabschnitt ca. 18mm lang. Hierbei ist die Länge des Gewindeabschnitts mit der Mindestbreite eines handelsüblichen Rotors abgestimmt. Wenn der hintere Seitendeckel einteilig mit dem Stator ausgebildet ist, können problemlos Schrauben mit einer Länge eingesetzt werden, die kleiner sind als die Breite des Rotors, da die Schrauben lediglich zur Befestigung des vorderen Seitendeckels vorgesehen sind und sich nicht zwingend zum hinteren Seitendeckel erstrecken müssen. Die Verwendung von Schrauben mit einer Länge des Gewindeabschnitts von 18mm ist somit unabhängig von der axialen Baubreite des Nockenwellenverstellers.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt in radialer Richtung durch einen Nockenwellenversteller, und
    Fig. 2
    einen Schnitt in axialer Richtung durch einen Nockenwellenversteller.
  • Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleichen Bedeutung.
    • Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • In Fig. 1 ist ein Nockenwellenversteller 2 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gasventilen einer nicht mehr gezeigten Bremskraftmaschine dargestellt. Der Nockenwellenversteller 2 umfasst ein Antriebselement 4, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Stator ist, und ein innerhalb des Stators 4 angeordnetes, als einen Rotor 6 ausgebildetes Abtriebselement. Der Rotor 6 ist schwenkbar in Bezug auf den Stator 4 gelagert. Zwischen dem Stator 4 und dem Rotor 6 sind mehrere Kammerpaare gebildet, wobei jedes Kammerpaar zwei zueinander gegenläufige Druckkammern 8a, 8b umfasst. Die Kammerpaare sind durch Stege 10 des Stators 4 voneinander getrennt. Ein sich radial erstreckender Flügel 12 des Rotors 6 trennt die zwei zueinander gegenläufigen Kammern 8a, 8b eines Kammerpaares. In die Kammern 8a, 8b eines Kammerpaares wird abwechselnd ein Druckmittel eingespeist, in diesem Fall ein Öl. Durch das Öl wird das Volumen der jeweiligen Kammer 8a, 8b vergrößert, indem der Flügel 12 hydraulisch weggedrückt wird. Das Volumen der gegenläufigen Kammer 8a, 8b wird entsprechend verkleinert. Das Öl wird über radiale Kanäle 14 alternierend in eine der Kammern 8a, 8b eingeleitet.
  • Der Nockenwellenversteller 2 weist außerdem einen vorderen Seitendeckel 16 sowie einen hinteren Seitendeckel 18 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der hintere Seitendeckel 18 einteilig mit dem Stator 4 ausgebildet. Der vordere Seitendeckel 16 ist durch vier Schrauben 20a, 20b, von denen in Fig. 2 lediglich zwei sichtbar sind, mit dem Stator 4 verbunden.
  • Der Nockenwellenversteller 2 gemäß Fig. 2 weist eine Rückstellfeder 22 auf. Die Rückstellfeder 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Schraubenfeder. Die Rückstellfeder 22 gleicht die Kraft aus, die benötigt wird, um den Rotor 6 in Bezug auf den Stator 4 vorzurücken, im Vergleich zur Kraft, die benötigt wird um die Position des Rotors 6 in Bezug auf den Stator 4 zurückzuhalten. Die Rückstellfeder 22 ist zwischen dem Rotor 6 und einer Abdeckung 24 angeordnet. Die Rückstellfeder 22 ist an zwei der vier Schrauben 20a, 20b eingehängt.
  • Zum Einhängen der Rückstellfeder 22 sind zwei erste Schrauben 20a vorgesehen, von denen eine im oberen Bereich der Fig. 2 gezeigt ist. Die erste Schraube 20a ist dreiteilig ausgebildet und weist einen Gewindeabschnitt 26, einen Angriffsabschnitt 28 und einen Befestigungsabschnitt 30 auf. Die Länge des Gewindeabschnitts 26 entspricht im Wesentlichen der Breite des Rotors 6 und das freie Ende des Gewindeabschnitts 26 fluchtet an der hinteren Seite des Nockenwellenverstellers 2 mit dem hinteren Seitendeckel 18. Der Gewindeabschnitt 26 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ca. 18mm lang. Möglich sind auch Ausführungen des Nockenwellenverstellers 2, bei denen die Breite des Rotors 6 größer ist als der Gewindeabschnitt der Schrauben 20a, 20b, da der hintere Seitendeckel 18 integraler Bestandteil des Stators 4 ist und ein Anschrauben am Stator nicht erforderlich ist.
  • Der Angriffsabschnitt 28 der Schraube 20a ist als einen Außenantrieb ausgebildet. Der Außenantrieb weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Form eines sechseckigen Sterns auf. Der Angriffsabschnitt 28 ist zwischen dem Gewindeabschnitt 26 und dem Befestigungsabschnitt 30 angeordnet.
  • Der Befestigungsabschnitt 30 ist nach Art eines Zapfens ausgebildet, der axial über den Angriffsabschnitt 28 hinausragt. Der Querschnitt des Befestigungsabschnitts 30 ist kleiner als der des Angriffsabschnitts 28, so dass ein guter Zugriff zum Angriffsabschnitt 28 mit einem Schraubenschlüssel axial von vorne gewährleistet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsabschnitt 30 einteilig mit dem Angriffsabschnitt 28 und dem Gewindeabschnitt 26 ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch, die Schraube 20a ohne den Befestigungsabschnitt 30 auszubilden, so dass sie der zweiten Schraube 20b im unteren Bereich der Fig. 2 entspricht, wobei der Befestigungsabschnitt 30 in einem separaten Herstellungsschritt mit dem Angriffsabschnitt 28 verbunden ist.
  • Die zweite Schraube 20b dient im gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich zum fixieren des vorderen Seitendeckels 16 am Stator 4 und weist deshalb keinen Befestigungsabschnitt 30 auf, sondern besteht lediglich aus dem Gewindeabschnitt 26 und dem Angriffsabschnitt 28. Der Gewindeabschnitt 26 und der Angriffsabschnitt 28 sind identisch mit denen der ersten Schraube 20a. Dadurch wird ermöglicht, dass beide Arten von Schrauben 20a, 20b mit nur einem Montagewerkzeug eingeschraubt werden. Da der Angriffsabschnitt 28 der Schrauben 20a, 20b und der Befestigungsabschnitt 30 sich vor dem vorderen Seitendeckels 16 befinden, werden zuerst die Schrauben 20a, 20b eingeschraubt und im nachfolgenden Herstellungsschritt die Rückstellfeder 22 eingehängt, ohne dass der Nockenwellenversteller 2 gewendet werden muss.
  • Die Schraube 20a stellt hinsichtlich der Form ihres Antriebes in Kombination mit dem vorstehenden Befestigungsabschnitt eine neue Einhängevariation der Rückstellfeder 22 am Nockenwellenversteller 2 dar. Die Schrauben 20a, 20b werden in Verbindung mit dem topfförmigen Stator 4 unabhängig von der Breite des Nockenwellenverstellers 2 universell eingesetzt. Diese Schraubenverbindung reduzierte die Lagerbestände, da durch den universellen Einsatz der Schrauben 20a, 20b werden die Vielfältigkeit an Schrauben und somit die Lagerposten reduziert. Eine Verwechslungsgefahr mit ähnlichen Schrauben ist minimal. Zudem werden die Montagekosten reduziert, da das Wenden des Nockenwellenverstellers 2 bei seinem Aufbau entfällt.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Nockenwellenversteller
    4
    Stator
    6
    Rotor
    8a, 8b
    Kammern
    10
    Steg
    12
    Flügel
    14
    Kanal
    16
    vorderer Seitendeckel
    18
    hinterer Seitendeckel
    20a
    erste Schraube
    20b
    zweite Schraube
    22
    Federelement
    24
    Abdeckung
    26
    Gewindeabschnitt
    28
    Angriffsabschnitt
    30
    Befestigungsabschnitt

Claims (9)

  1. Vorrichtung (2) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit
    - einem Antriebselement (4), das in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist,
    - einem Abtriebselement (6), das in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bringbar und schwenkbar zu dem Antriebselement (4) angeordnet ist,
    - und mindestens einem vorderen Seitendeckel (16), der an einer axialen Vorderseite des Antriebselements (4) oder des Abtriebselements (6) angeordnet und mittels zumindest einer ersten Schraube (20a) drehfest mit dem Antriebselement (13) oder dem Abtriebselement (6) verbunden ist,
    - wobei dem vorderen Seitendeckel (16) vorgelagert ein Federelement (22) angeordnet ist, und
    - wobei die Schraube (20a) einen Gewindeabschnitt (26), einen Angriffsabschnitt (28) für ein Montagewerkzeug und einen Befestigungsabschnitt (30) aufweist, an dem ein Bereich des Federelements (22) angreift,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (30) an der dem Gewindeabschnitt (26) abgewandten Seite des Angriffsabschnitts (28) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Schraube (20b) vorgesehen ist, die lediglich den Gewindeabschnitt (26) und den Angriffsabschnitt (28) aufweist.
  3. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (30) einteilig mit dem Angriffsabschnitt (28) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (30) separat zu dem Angriffsabschnitt (28) ausgebildet und an diesem befestigt ist.
  5. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffsabschnitt (28) den Befestigungsabschnitt (30) in radialer Richtung der Schraube (20a) überragt.
  6. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriffsabschnitt (28) sternförmig ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Seitendeckel (18) einteilig mit dem Antriebselement (4) ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (26) ca. 18mm lang ist.
  9. Schraube (20a) zur Befestigung eines vorderen Seitendeckels (16) an einer axialen Vorderseite eines Antriebselements (2) oder eines Abtriebselements (6) einer Vorrichtung (2) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Gewindeabschnitt (26), einen Angriffsabschnitt (28) für ein Montagewerkzeug und einen Befestigungsabschnitt (30) für ein Federelement (22), dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (30) an der dem Gewindeabschnitt (26) abgewandten Seite des Angriffsabschnitts (28) angeordnet ist.
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