EP2494157A1 - Nockenwellenverstellanordnung - Google Patents

Nockenwellenverstellanordnung

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EP2494157A1
EP2494157A1 EP10771733A EP10771733A EP2494157A1 EP 2494157 A1 EP2494157 A1 EP 2494157A1 EP 10771733 A EP10771733 A EP 10771733A EP 10771733 A EP10771733 A EP 10771733A EP 2494157 A1 EP2494157 A1 EP 2494157A1
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EP
European Patent Office
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camshaft
adjusting arrangement
arrangement according
housing element
control valve
Prior art date
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EP10771733A
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English (en)
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EP2494157B1 (de
Inventor
Ali Bayrakdar
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
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Publication date
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Publication of EP2494157B1 publication Critical patent/EP2494157B1/de
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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
    • 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
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjusting arrangement for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine, wherein the camshaft adjusting arrangement comprises a drive element driven by the crankshaft, which is mounted rotatably relative to the camshaft, wherein at least two hydraulic chambers are formed between the drive element and the camshaft, which are acted upon by a pressurized fluid to adjust a defined relative rotational position between the drive element and the camshaft, wherein for controlling the flow of the pressurized fluid into the hydraulic chambers, a control valve is provided, wherein the control valve supplied from the region of a camshaft bearing via a fluid passage with pressurized fluid becomes.
  • Camshaft adjusting devices of this type are well known in the prior art, reference being made by way of example to DE 10 2005 052 481 A1 and to DE 10 2005 041 393 A1.
  • the camshaft adjuster there is an impeller in which vanes are molded or arranged.
  • the wings are located in hydraulic chambers, which are incorporated in an outer rotor.
  • By appropriately loading the respective side of the hydraulic chambers with hydraulic fluid an adjustment of the inner rotor relative to the outer rotor can take place between an "early stop” and a "late stop”.
  • the flow of hydraulic oil is controlled by an electrically controlled directional control valve.
  • the valve has a housing into which a valve bore is introduced.
  • a control piston can move in a direction of displacement relative to the housing, for which purpose an electromagnetically actuated linear displacement element is used.
  • the linear displacement element of the valve is acted upon by the vehicle electrics or electronics with such a control current that - depending on the engine parameters - a desired camshaft adjustment or adjustment of the gas exchange valves is accomplished.
  • the pressurized hydraulic oil is guided by a hydraulic pump via the cylinder head and over the area of the camshaft bearing via said fluid channel into the hydraulic chambers.
  • the present invention is based on the A u fg abe, a camshaft adjusting arrangement of the type mentioned in such a way that it is possible to make the fluid channel in the region of the camshaft bearing and its connection to the further fluid path so that the production of the arrangement easier and thus cheaper. Furthermore, it should be avoided to edit the camshaft in the region of their connection to the camshaft adjuster, so that their mechanical strength is weakened. Finally, it should also be possible to be able to use a hollow shaft as the camshaft.
  • the fluid channel comprises an annular space which is installed between the axial end of the at least partially rohrformig trained camshaft, a flange-like portion of a non-rotatably connected to the camshaft housing member in which the control valve is installed, a radially inner boundary surface of the housing member and a portion of the wall of the camshaft bearing is formed.
  • the annular space is preferably formed rectangular in radial section.
  • the control valve may comprise a central screw with which it is fixed in the housing element coaxial with the camshaft.
  • the camshaft is preferably fastened directly to the housing element.
  • the attachment of the camshaft to the housing element is preferably carried out by an interference fit between an inner cylindrical portion of the camshaft and a cylindrical portion of the housing member.
  • the attachment can also be done by a cohesive connection; this can be formed as a soldering, in particular as Hartverlötung, or as a weld, in particular as a laser beam or electron beam welding.
  • the housing member may further include an axial abutment surface for the axial end of the camshaft to define a defined axial end position relative to the housing member for the camshaft.
  • the flange-like portion of the housing member preferably forms an axial bearing surface for the camshaft bearing, whereby an axial bearing function is also provided for the camshaft.
  • the fluid channel for the pressure fluid preferably comprises a plurality of bores which pass through the housing element, wherein the bores are preferably arranged at an angle between 30 ° and 60 ° to the axis of the camshaft.
  • camshaft adjuster can be achieved when using a central valve for controlling the pressurized fluid that at least partially a tube can be used as the base body for the camshaft, which offers corresponding weight advantages.
  • Fig. 1 shows the radial section through a Nockenwellenverstellaniser a
  • FIG. 2 shows an illustration of an alternative embodiment of the camshaft adjusting arrangement according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 2 is an illustration of an alternative embodiment of the camshaft adjusting arrangement according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 in the representation according to FIG. 1 shows a further alternative embodiment of the camshaft adjusting arrangement according to a third embodiment
  • FIG. 4 in the illustration of FIG. 1, a further alternative embodiment of the camshaft adjusting arrangement according to a fourth embodiment of the invention and
  • Fig. 5 shows the area of the control valve including camshaft approach and camshaft bearing in an enlarged view.
  • FIGS. 1 to 4 Four embodiments of the camshaft adjusting arrangement 1 of an internal combustion engine according to the invention are shown in FIGS. 1 to 4, which ultimately differ only in the manner in which a control valve 4 is actuated in order to selectively direct pressurized fluid into hydraulic chambers (not shown) to make a camshaft adjustment in a known manner.
  • the basic structure and functioning correspond to DE 10 2005 052 481 A1 of the Applicant, to which reference is made in this respect in its entirety.
  • the camshaft adjusting arrangement 1 via a (not shown) drive element - usually a chain or a toothed belt - a drive element 3, which is designed to perform a targeted rotation by a defined relative angle of rotation between the crankshaft of the internal combustion engine and a camshaft 2, to influence the operating behavior of the internal combustion engine in a known manner.
  • the flow of pressurized hydraulic fluid into the hydraulic chambers is accomplished by a control valve 4 actuated by an actuator 20 by being displaced in the axial direction (corresponding to the axial direction of the camshaft 2) against the action of a spring.
  • the control valve 4 consists of a pressure fluid feed insert 21 (see the detailed view according to FIG. 5), which is seated axially displaceably in a control valve 22.
  • the control valve 22 in turn is fixedly arranged in a housing element 12, which acts as an adapter.
  • the control valve 22 has a central screw 15 which is screwed into a thread in the housing element 12.
  • the pressurized fluid for actuating the camshaft adjusting arrangement 1 must be led by a pump (not shown) over the area of a camshaft bearing 5 to the pressurized medium insert 21.
  • the camshaft bearing 5 supports the camshaft 2, so that it is rotatable relative to the camshaft bearing 5 and thus also to the drive element 3.
  • a fluid channel is provided which has the sections 6, 7, 8 and 9.
  • the section 7 consists of several, z. B. three or four, holes are introduced at an angle to the axis of the camshaft 2 in the housing member 12. Then an annular space 9 between formed the housing member 12 and the control valve 22, via which the fluid is continued.
  • transverse bores 9 are introduced, via which the pressure fluid passes to the Druckstoffleitdon 21.
  • the design of the first fluid channel 6 is decisive, which establishes the connection between a pressure line (not shown), which is connected to the fluid pump, and the fluid channel 7.
  • the annular space 6 is formed so that the camshaft 2 is not mechanically processed and thus weakened to its formation.
  • the camshaft 2 is in the present case designed as a tube having an axial end 10.
  • the housing member 12 has in its (right) axial end portion of a cylindrical portion 17 which forms an axial abutment surface 18 for the end 10 of the camshaft 2 at a gradation.
  • the camshaft 2 in turn has an inner cylindrical portion 16 which is pushed onto the cylindrical portion 17 until the end 10 of the camshaft 2 abuts the axial abutment surface 18.
  • housing element 12 and the camshaft 2 are permanently connected, for example by welding or soldering. Furthermore, it can be alternatively or additionally provided that between the cylindrical portion 17 of the housing member 2 and the inner cylindrical portion 16 of the camshaft 2 is press-fitted, so that in this way the solid bond between the camshaft 2 and housing member 12 is produced. A positive connection (eg by means of a thread) between housing element 12 and camshaft 2 would also be possible.
  • the housing element 12 further has a flange-like portion 11 having a radially extending side surface which simultaneously forms an axial bearing surface or contact surface 19 for the camshaft bearing 5.
  • the two radially extending surfaces which are formed by the axial end 10 of the camshaft 2 and by the axial bearing surface 19 on the housing element 12 den, form the lateral boundary surfaces of the annular space-shaped Fluidka- channel. 6
  • radial boundary surfaces are formed by a radially inner cylindrical boundary surface 13, which is formed in the outer periphery of the housing member 12, and by a cylindrical part of the wall 14 of the camshaft bearing fifth
  • annular space 6 is formed as a fluid channel, which has a rectangular shape in the radial section.
  • the advantage of this embodiment is, on the one hand, that a tube can be used without problems as a camshaft 2, since the connection to the housing element 12, as explained, can be space-saving and advantageous. Furthermore, the camshaft 2 itself does not have to be machined to create the fluid channel 6. In the prior art, it has hitherto been necessary for recesses to be incorporated into the camshaft, which not only requires a corresponding production outlay, but also entails a mechanical weakening of the camshaft 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellanordnung (1), wobei zur Steuerung des Flusses des Druckfluids in die Hydraulikkammern ein Steuerventil (4) vorgesehen ist, wobei das Steuerventil (4) von dem Bereich eines Nockenwellenlagers (5) aus über einen Fluidkanal (6, 7, 8, 9) mit Druckfluid versorgt wird. Um eine verbesserte Fluidleitung bei geringer Bauteilschwächung zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, dass der Fluidkanal (6, 7, 8, 9) einen Ringraum (6) umfasst, der zwischen dem axialen Ende (10) der zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgebildeten Nockenwelle (2), einem flanschartigen Abschnitt (11) eines mit der Nockenwelle (2) drehfest verbundenen Gehäuseelements (12), in das das Steuerventil (4) eingebaut ist, einer radial innenliegenden Begrenzungsfläche (13) des Gehäuseelements (12) und einem Abschnitt (14) der Wandung des Nockenwellenlagers (5) gebildet wird.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Nockenwellenverstellanordnung Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellanordnung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellanordnung ein von der Kurbelwelle angetriebenes Antriebselement umfasst, das gegenüber der Nockenwelle drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle mindestens zwei Hydraulikkammern ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, um eine definierte relative Drehstellung zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle einzustellen, wobei zur Steuerung des Flusses des Druckfluids in die Hydraulikkammern ein Steuerventil vorgesehen ist, wobei das Steuerventil von dem Bereich eines Nockenwellenlagers aus über einen Fluidkanal mit Druckfluid versorgt wird. Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenverstellvorrichtungen dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, wobei exemplarisch auf die DE 10 2005 052 481 A1 und auf die DE 10 2005 041 393 A1 hingewiesen wird. In dem Nockenwellenversteller ist ein Flügelrad vorhanden, in dem Flügel eingeformt oder angeordnet sind. Die Flügel befinden sich in Hydraulikkammern, die in einem Außenrotor eingearbeitet sind. Durch entsprechende Beaufschlagung der jeweiligen Seite der Hydraulikkammern mit Hydraulikfluid kann eine Verstellung des Innenrotors relativ zum Außenrotor zwischen einem„Frühanschlag" und einem„Spätanschlag" erfolgen. Dabei wird der Fluss von Hydrauliköl durch ein elektrisch angesteuertes Wegeventil gesteuert. Das Ventil weist ein Gehäuse auf, in das eine Ventilbohrung eingebracht ist. Ein Steuerkolben kann sich in eine Verschieberichtung relativ zum Gehäuse bewegen, wofür ein elektromagnetisch betätigtes Linearverschiebeelement eingesetzt wird. Im Betrieb der Brennkraftmaschine wird das Linearverschiebelement des Ventils von der Fahrzeugelektrik bzw. -elektronik mit einem solchen Steuerstrom beaufschlagt, dass - in Abhängigkeit der Motorparameter - eine gewünschte Nockenwellenverstellung bzw. Verstellung der Gaswechselventile bewerkstelligt wird.
Zur Steuerung der Bewegung wird also mittels des Steuerventils Hydraulikfluid gemäß den Bedürfnissen in die Hydraulikkammern geleitet. Das unter Druck stehende Hydrauliköl wird dabei von einer Hydraulikpumpe über den Zylinderkopf und über den Bereich des Nockenwellenlagers über den genannten Fluid- kanal in die Hydraulikkammern geleitet.
Als nachteilig hat sich folgender Umstand herausgestellt: Um die fluidische Verbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Steuerventil herzustellen, werden gemäß dem Stand der Technik in die Nockenwelle im Bereich des No- ckenwellenlagers eine Eindrehung sowie Durchgangsbohrungen eingebracht, über die das Druckfluid geleitet wird. Sowohl die Eindrehung als auch die Bohrungen schwächen die Nockenwelle. Weiterhin ist das Einbringen von Eindrehung und Durchgangsbohrungen aufwändig und führt zu entsprechenden Be- arbeitungskosten. Ferner muss bei der bisher bekannten Konzeption die Nockenwelle als Vollwelle ausgebildet sein, was entsprechend nachteilige Folgen hinsichtlich des Gewichts der Nockenwelle hat. Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die A u fg a b e zugrunde, eine Nockenwellen- verstellanordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, den Fluidkanal im Bereich des Nockenwellenlagers und dessen Anbindung an den weiteren Fluidweg so zu gestalten, dass die Fertigung der Anordnung einfacher und damit kostengünstiger wird. Weiterhin soll es vermieden werden, die Nockenwelle im Bereich ihrer Anbindung an den Nockenwellenversteller bearbeiten zu müssen, so dass deren mechanische Festigkeit geschwächt wird. Schließlich soll es auch möglich werden, auf eine Hohlwelle als Nocken- welle zurückgreifen zu können.
Zusammenfassung der Erfindung
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal einen Ringraum umfasst, der zwischen dem axialen Ende der zumindest abschnittsweise rohrformig ausgebildeten Nockenwelle, einem flanschartigen Abschnitt eines mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Gehäuseelements, in das das Steuerventil eingebaut ist, einer radial innenliegenden Begrenzungsfläche des Gehäuseelements und einem Abschnitt der Wan- dung des Nockenwellenlagers gebildet wird.
Der Ringraum ist dabei bevorzugt im Radialschnitt rechteckförmig ausgebildet.
Das Steuerventil kann eine Zentralschraube umfassen, mit der es in dem Ge- häuseelement koaxial zur Nockenwelle festgelegt ist.
Die Nockenwelle ist bevorzugt direkt an dem Gehäuseelement befestigt. Die Befestigung der Nockenwelle an dem Gehäuseelement erfolgt dabei bevorzugt durch eine Presspassung zwischen einem innenzylindrischen Abschnitt der Nockenwelle und einem zylindrischen Abschnitt des Gehäuseelements. Die Befestigung kann auch durch eine stoffschlüssige Verbindung erfolgen; diese kann als Verlötung, insbesondere als Hartverlötung, oder als Verschweißung, insbesondere als Laserstrahl- oder Elektronenstrahlverschweißung, ausgebildet sein.
Das Gehäuseelement kann weiterhin eine axiale Anlagefläche für das axiale Ende der Nockenwelle aufweisen, um für die Nockenwelle eine definierte axiale Endposition relativ zum Gehäuseelement zu definieren.
Der flanschartige Abschnitt des Gehäuseelements bildet indes vorzugsweise eine axiale Lagerfläche für das Nockenwellenlager, wodurch auch für die Nockenwelle eine axiale Lagerfunktion geschaffen wird.
Der Fluidkanal für das Druckfluid umfasst bevorzugt mehrere Bohrungen, die das Gehäuseelement durchsetzen, wobei die Bohrungen vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 30° und 60° zur Achse der Nockenwelle angeordnet sind.
Mit der vorgeschlagenen Ausbildung des Nockenwellenverstellers kann bei Einsatz eines Zentralventils zur Steuerung des Druckfluids erreicht werden, dass als Grundkörper für die Nockenwelle zumindest abschnittsweise ein Rohr eingesetzt werden kann, was entsprechende Gewichtsvorteile bietet.
Weiterhin kann auf eine mechanische Bearbeitung im Endbereich der Nockenwelle im Bereich des Nockenwellenlagers verzichtet werden, so dass nicht nur diesbezügliche Bearbeitungskosten nicht anfallen, sondern auch die mechanische Festigkeit der Nockenwelle erhalten bleibt. Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den Radialschnitt durch eine Nockenwellenverstellanordnung eines
Verbrennungsmotors mit einer ansatzweise dargestellten Nockenwelle gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 in der Darstellung gemäß Fig. 1 eine alternative Ausführungsform der Nockenwellenverstellanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 in der Darstellung gemäß Fig. 1 eine weitere alternative Ausfüh- rungsform der Nockenwellenverstellanordnung gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 in der Darstellung gemäß Fig. 1 eine weitere alternative Ausführungsform der Nockenwellenverstellanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 5 den Bereich des Steuerventils samt Nockenwellenansatz und Nockenwellenlager in vergrößerter Darstellung. Ausführliche Beschreibung der Figuren
In den Figuren 1 bis 4 sind vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellanordnung 1 einer Brennkraftmaschine dargestellt, die sich letztlich nur in der Art und Weise unterscheiden, wie ein Steuerventil 4 betätigt wird, das benötigt wird, um gezielt Druckfluid in (nicht dargestellte) Hydraulikkammern zu leiten, um eine Nockenwellenverstellung in bekannter Weise vorzunehmen. Der prinzipielle Aufbau und die Funktionsweise entspre- chen der DE 10 2005 052 481 A1 der Anmelderin, auf die insoweit vollumfäng- lich Bezug genommen wird.
Hiernach weist die Nockenwellenverstellanordnung 1 über ein (nicht dargestell- tes) Triebelement - zumeist eine Kette oder ein Zahnriemen - ein Antriebselement 3 auf, das ausgebildet ist, eine gezielte Verdrehung um einen definierten relativen Verdrehwinkel zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einer Nockenwelle 2 auszuführen, um in bekannter Weise das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu beeinflussen. Der Strom von unter Druck ste- hendem Hydraulikfluid in die Hydraulikkammern wird durch ein Steuerventil 4 bewerkstelligt, das von einer Stelleinheit 20 betätigt wird, indem es in axiale Richtung (entsprechend der Achsrichtung der Nockenwelle 2) gegen die Wirkung einer Feder verschoben wird. Das Steuerventil 4 besteht aus einem Druckmittelleiteinsatz 21 (s. hierzu die Detailansicht gemäß Fig. 5), das in einem Steuerventil 22 axial verschieblich sitzt. Das Steuerventil 22 wiederum ist fest in einem Gehäuseelement 12 angeordnet, das als Adapter fungiert. Hierzu weist das Steuerventil 22 eine Zentralschraube 15 auf, die in ein Gewinde im Gehäuseelement 12 eingeschraubt ist.
Zur Arbeitsweise der Nockenwellenverstellanordnung 1 wird wiederum auf die DE 10 2005 052 481 A1 Bezug genommen.
Wesentlich ist, dass das Druckfluid zur Betätigung der Nockenwellenverstell- anordnung 1 von einer - nicht dargestellten - Pumpe über den Bereich eines Nockenwellenlagers 5 zum Druckmittelleiteinsatz 21 geleitet werden muss. Das Nockenwellenlager 5 lagert die Nockenwelle 2, so dass diese relativ zum Nockenwellenlager 5 und somit auch zum Antriebselement 3 verdrehbar ist. Für die Leitung des Druckfluids ist ein Fluidkanal vorgesehen, der die Abschnitte 6, 7, 8 und 9 aufweist. Der Abschnitt 7 besteht aus mehreren, z. B. drei oder vier, Bohrungen die unter einem Winkel zur Achse der Nockenwelle 2 in das Gehäuseelement 12 eingebracht sind. Dann wird ein Ringraum 9 zwischen dem Gehäuseelement 12 und dem Steuerventil 22 ausgebildet, über den das Fluid weitergeführt wird. In das Steuerventil 22 sind dann Querbohrungen 9 eingebracht, über die das Druckfluid zum Druckmittelleiteinsatz 21 gelangt. Vorliegend ist die Ausbildung des ersten Fluidkanals 6 entscheidend, der die Verbindung zwischen einer (nicht dargestellten) Druckleitung, die mit der Flu- idpumpe verbunden ist, und dem Fluidkanal 7 herstellt.
Der Ringraum 6 ist so ausgebildet, dass zu seiner Ausbildung die Nockenwelle 2 nicht mechanisch bearbeitet und hierdurch geschwächt werden muss. Die Nockenwelle 2 ist vorliegend als Rohr ausgeführt, das ein axiales Ende 10 aufweist. Das Gehäuseelement 12 hat in seinem (rechten) axialen Endbereich einen zylindrischen Abschnitt 17, der an einer Stufung eine axiale Anlagefläche 18 für das Ende 10 der Nockenwelle 2 bildet. Die Nockenwelle 2 wiederum hat einen innenzylindrischen Abschnitt 16, der auf den zylindrischen Abschnitt 17 aufgeschoben ist, bis das Ende 10 der Nockenwelle 2 an der axialen Anlagefläche 18 anliegt.
Dabei sind das Gehäuseelement 12 und die Nockenwelle 2 bleibend verbun- den, beispielsweise durch eine Verschweißung oder Verlötung. Weiterhin kann alternativ oder additiv vorgesehen sein, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt 17 des Gehäuseelements 2 und dem innenzylindrischen Abschnitt 16 der Nockenwelle 2 Presspassung vorliegt, so dass hierdurch der feste Verbund zwischen Nockenwelle 2 und Gehäuseelement 12 hergestellt wird. Möglich wäre auch eine formschlüssige Verbindung (z. B. mittels Gewinde) zwischen Gehäuseelement 12 und Nockenwelle 2.
Das Gehäuseelement 12 hat weiterhin einen flanschartigen Abschnitt 1 1 mit einer sich radial erstreckenden Seitenfläche, die gleichzeitig eine axiale Lager- fläche bzw. Anlauffläche 19 für das Nockenwellenlager 5 bildet. Die beiden radial verlaufenden Flächen, die durch das axiale Ende 10 der Nockenwelle 2 sowie durch die axiale Lagerfläche 19 am Gehäuseelement 12 gebildet wer- den, bilden die seitlichen Begrenzungsflächen des ringraumförmigen Fluidka- nals 6.
Dessen radiale Begrenzungsflächen werden durch eine radial innenliegende zylindrische Begrenzungsfläche 13 gebildet, die im Außenumfang des Gehäuseelements 12 ausgebildet ist, sowie durch einen zylindrischen Teil der Wandung 14 des Nockenwellenlagers 5.
Demgemäß ist vorliegend ein Ringraum 6 als Fluidkanal ausgebildet, der im Radialschnitt eine rechteckige Form aufweist.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist zum einen, dass problemlos ein Rohr als Nockenwelle 2 eingesetzt werden kann, da der Anschluss an das Gehäuseelement 12 wie erläutert platzsparend und vorteilhaft erfolgen kann. Weiterhin muss die Nockenwelle 2 selber nicht mechanisch bearbeitet werden, um den Fluidkanal 6 zu schaffen. Im Stand der Technik war es bislang erforderlich, dass in die Nockenwelle hierzu Ausnehmungen eingearbeitet werden mussten, was nicht nur einen entsprechenden Fertigungsaufwand erfordert, sondern auch eine mechanische Schwächung der Nockenwelle 2 nach sich zieht.
Bezugszeichenliste
Nockenwellenverstellanordnung
2 Nockenwelle
3 Antriebselement
4 Steuerventil
5 Nockenwellenlager
6 Fluidkanal
7 Fluidkanal
8 Fluidkanal
9 Fluidkanal
10 axiales Ende der Nockenwelle
1 1 flanschartiger Abschnitt
12 Gehäuseelement
13 radial innenliegende Begrenzungsfläche
14 Abschnitt der Wandung des Nockenwellenlagers
15 Zentralschraube
16 innenzylindrischer Abschnitt der Nockenwelle
17 zylindrischer Abschnitt des Gehäuseelements 18 axiale Anlagefläche
19 axiale Lagerfläche für das Nockenwellenlager
20 Stelleinheit
21 Druckmittelleiteinsatz
22 Steuerventil

Claims

Patentansprüche
Nockenwellenverstellanordnung (1 ) zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle (2) gegenüber einer Kurbelwelle einer Brenn- kraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellanordnung (1 ) ein von der Kurbelwelle angetriebenes Anthebselement (3) umfasst, das gegenüber der Nockenwelle (2) drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebselement (3) und der Nockenwelle (2) mindestens zwei Hydraulikkammern ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, um eine definierte relative Drehstellung zwischen dem Antriebselement (3) und der Nockenwelle (2) einzustellen, wobei zur Steuerung des Flusses des Druckfluids in die Hydraulikkammern ein Steuerventil (4) vorgesehen ist, wobei das Steuerventil (4) von dem Bereich eines Nockenwellenlagers (5) aus über einen Fluidkanal (6, 7, 8, 9) mit Druckfluid versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (6, 7, 8, 9) einen Ringraum (6) umfasst, der zwischen dem axialen Ende (10) der zumindest abschnittsweise rohrförmig ausgebildeten Nockenwelle (2), einem flanschartigen Abschnitt (1 1 ) eines mit der Nockenwelle (2) drehfest verbundenen Gehäuseelements (12), in das das Steuerventil (4) eingebaut ist, einer radial innenliegenden Begrenzungsfläche (13) des Gehäuseelements (12) und einem Abschnitt (14) der Wandung des Nockenwellenlagers (5) gebildet wird. Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (6) im Radialschnitt rechteckförmig ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (4) eine Zentralschraube (15) umfasst, mit der es in dem Gehäuseelement (12) koaxial zur Nockenwelle (2) festgelegt ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (2) an dem Gehäuseelement (12) befestigt ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Nockenwelle (2) an dem Gehäuseelement (12) durch eine Presspassung zwischen einem innenzylindrischen Abschnitt (16) der Nockenwelle (2) und einem zylindrischen Abschnitt (17) des Gehäuseelements (12) ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Nockenwelle (2) an dem Gehäuseelement (12) durch eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung als Verlötung, insbesondere als Hartverlötung, oder als Verschweißung, insbesondere als Laserstrahl- oder Elektronenstrahlverschweißung, ausgebildet ist.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (12) eine axiale Anlagefläche (18) für das axiale Ende (10) der Nockenwelle (2) aufweist. Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der flanschartige Abschnitt (1 1 ) des Gehauseelements (12) eine axiale Lagerfläche (19) für das Nockenwellenlager (5) bildet.
Nockenwellenverstellanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkanal (6, 7, 8, 9) für das Druckfluid mehrere Bohrungen (7) umfasst, die das Gehäuseelement (12) durchsetzen, wobei die Bohrungen (7) vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 30° und 60° zur Achse der Nockenwelle (2) angeordnet sind.
EP10771733.2A 2009-10-31 2010-10-28 Nockenwellenverstellanordnung Active EP2494157B1 (de)

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DE102009051519A DE102009051519A1 (de) 2009-10-31 2009-10-31 Nockenwellenverstellanordnung
PCT/EP2010/066329 WO2011051377A1 (de) 2009-10-31 2010-10-28 Nockenwellenverstellanordnung

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EP2494157A1 true EP2494157A1 (de) 2012-09-05
EP2494157B1 EP2494157B1 (de) 2013-12-25

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ID=43446655

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