WO2008135420A1 - Nockenwellenversteller für eine brennkraftmaschine mit verbesserter ausführung der druckräume - Google Patents

Nockenwellenversteller für eine brennkraftmaschine mit verbesserter ausführung der druckräume Download PDF

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WO2008135420A1
WO2008135420A1 PCT/EP2008/055128 EP2008055128W WO2008135420A1 WO 2008135420 A1 WO2008135420 A1 WO 2008135420A1 EP 2008055128 W EP2008055128 W EP 2008055128W WO 2008135420 A1 WO2008135420 A1 WO 2008135420A1
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inner wheel
wheel
pressure
pressure chamber
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PCT/EP2008/055128
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Ali Bayrakdar
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Schaeffler Kg
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    • 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
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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
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit

Definitions

  • a control valve which comprises a valve slide which is introduced concentrically to the camshaft axis within the camshaft adjuster.
  • the valve spool is axially displaced by means of a central magnet arranged on the outside in order to control the pressurization and the pressure relief in the pressure chambers.
  • the radial bores extend from the centrally arranged inside the inner wheel control valve in the radial direction in the pressure chambers, the radial bores open adjacent to the réelleraderieln from the main body of the inner wheel out.
  • one group of pressure chambers is completely filled with pressure medium, while the other groups of pressure chambers is completely emptied. If the pressurization of the emptied pressure chambers via the radial bores is set via the control valve, then an opening of the pressure chamber for rotating the inner wheel relative to the outer wheel can be omitted if the adjacent lateral Pressure chamber surfaces adhere to each other. The pressure medium can only be difficult between the surfaces lying on top of each other, so that the rotation of the inner wheel relative to the outer wheel is delayed or even omitted.
  • the invention includes the technical teaching that at least one réellerad- wing within the pressure chamber surface has a recess into which opens the respective radial bore.
  • the inner wheel has a central opening which is formed concentrically to the camshaft axis in the inner wheel, wherein the radial bore extends between the opening and the recess.
  • the inner wheel on a valve spool space for receiving a valve spool, which is formed concentrically around the camshaft axis centrally in the inner wheel.
  • the radial bores extend in such a way that they open out of the main body of the inner wheel into the pressure chambers in the region in which the recesses in the inner wheel blade begin.
  • the pressure medium flows directly through the radial bores into the recesses.
  • the inner wheel is formed from the base body, from which extend radially outwardly the inner wheel.
  • the outer wheel blades extend radially inward into the intermediate spaces, and form with the respective lateral boundaries the intermediate pressure chambers.
  • the recesses start in the region of the main body in the pressure chamber surface and extend radially outwards and can even continue into the main body, so that they are configured as a protruding into the main body bore that merge into the radial bores.
  • the recess extends in the radial direction along the entire length of the inner wheel blade. In this way, the torque is increased to the inner wheel, as the lever increases with increasing distance from the axis of rotation.
  • a pressure chamber surface bears against a side surface of the respective outer wheel blade, and the respective recess forms a residual pressure space in the pressure chamber surface.
  • the surface of the side surface of the outer wheel, at the in a peripheral end position of the inner wheel to the outer wheel Pressure chamber surface comes into concern, at least 20%, preferably at least 30% of the surface of the side surface comprises.
  • the pressure chamber surfaces adjacent to the respective side surfaces of the outer wings, and form the respective recesses in the pressure chamber surfaces a residual pressure space preferably have a circular cross-section in the direction of the radial extension in the inner-wheel blade, and are arranged on the respective edge of the pressure-chamber surface relative to the side surface of the inner-wheel vanes.
  • the recess is arranged on an edge of the pressure chamber surface to the side surface of the interior wings.
  • At least one interior wing should have a recess.
  • each interior wing (7) is formed with at least one recess. Only one or both pressure chamber surfaces of the interior wing can have a recess.
  • the camshaft comprises a radially arranged pressure medium supply bore, which opens into an axial counterbore inserted into the camshaft.
  • a plurality, preferably four Druckstoffzu Georgianahronne are evenly distributed on the circumference of the camshaft, each of which opens into the central counterbore.
  • the counterbore has a larger diameter than the Druckstoffzu Georgianahronne, wherein the counterbore is advantageously designed such that it can serve for the use of centering, which are required in a machining production of the camshaft.
  • the pressure medium first passes into the valve spool space, the pressure medium supply path extending into the pressure chambers as a function of the axial position of the valve spool via the valve spool space and via the radial bores.
  • the valve spool is received axially movable within the valve spool space, so that depending on the switching position of the valve spool, the radial bores are either fluidly connected to the pressure medium supply or connected via relief chambers for pressure relief of the pressure chambers.
  • a further development of the camshaft adjuster according to the invention comprises two thrust washers, between which the inner wheel vanes and the outer wheel vanes are arranged.
  • the camshaft has an end-side flange section, via which the camshaft adjuster is fastened to the camshaft.
  • the through holes are cursed th in the axial direction with pressure medium channels, through which the pressure medium reaches the control chambers of the control valve. Starting from the control chambers, the pressure medium can enter into the radial bores depending on the switching position of the valve slide.
  • Figure 2 is a view of the camshaft adjuster according to the invention from the direction of the camshaft axis, in which the recesses are shown within the inner wheel vanes;
  • FIG. 1 shows a camshaft adjuster 1, which is arranged on the end side on a camshaft 2.
  • the camshaft adjuster 1 extends concentrically to the camshaft axis 3 and acts as a transmission member between a drive wheel 4 and the camshaft 2, wherein the drive wheel 4 is driven by a traction means such as a chain, a toothed belt or the like by the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the camshaft adjuster 1 comprises an internal gear 5, which is rotationally connected to the camshaft 2.
  • the inner wheel 5 has a plurality of circumferentially equally distributed inner wheel, are introduced into the recesses 12. Pressure spaces extend between the inner wheel wings and outer wheel wings arranged between them, which chambers are provided with a pressure medium. can be charged.
  • a control valve or a pressure medium distributor can be provided within a central opening 13a within the inner wheel 5.
  • the central opening is formed as a valve spool space 13, in which a valve spool 14 is received.
  • the recesses 12 extend respective radial bores (not visible in section), through which the pressure medium passes into the pressure chambers.
  • the camshaft adjuster 1 is fastened by means of a screw connection to a camshaft flange, which is integrally formed on the camshaft 2 as a flange section 21.
  • a thrust washer 20 Adjacent to the camshaft flange 21, a thrust washer 20 is arranged, which forms the lateral boundary of the inner wheel 5 and the outer wheel and thus the pressure chambers.
  • the thrust washer 20 has a plurality of through holes 19, which are fluidically in contact with the counterbore 17.
  • pressure medium channels 22 extend within the inner wheel 5, so that the pressure medium from the counterbores 17 passes through the through holes 19 within the thrust washer 20 in the pressure fluid channels 22 to get into the control chamber of the control valve by the valve spool 14th to the radial bores can either be opened or closed.
  • the control chambers within the valve spool space 13 with the radial bores fluidly connected so that the pressure medium can flow into the respective recesses 12 in the inner wheel vanes.
  • the pressure chambers 9, 9a are delimited in the circumferential direction by pressure chamber surfaces 10, which are formed on the inner wheel blades, and side surfaces 10a, which delimit the outer wheel blades 8 in the circumferential direction.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the inner wheel blade 5. This is divided according to the illustration into a base body 15, from which the inner wheel vanes 7 extend radially outwards.
  • the recesses 12 are formed, which are continued inwardly into the main body 15 in that the recesses 12 merge into the radial bores 11 to a fluidic connection of the pressure chambers with the To create valve spool space.
  • the recesses in the edges between the pressure chamber surfaces 10 and the side surface of the inner wheel 5 are formed, for example milled, are.
  • the recesses have a partially formed circular cross section, which merges into the radial bores.

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Abstract

Um einen Nockenwellenversteller zu schaffen, welcher eine verbesserte Ausgestaltung der Druckräume und der angrenzenden Druckraumflächen aufweist, wird ein Nockenwellenversteller (1) für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, der endseitig an einer Nockenwelle (2) koaxial um eine Nockenwellenachse (3) angebracht ist und als Übertragungsglied zu einem Antriebsrad (4) zum rotatorischen Antrieb der Nockenwelle (2) wirkt, mit einem verdrehfest zur Nockenwelle (2) angeordneten Innenrad (5) und einem gegen dieses verdrehbaren und koaxial angeordneten Außenrad (6), wobei am Innenrad (5) wenigstens ein Innenradflügel (7) und am Außenrad (6) wenigstens ein Außenradflügel (8) angeordnet ist, zwischen denen Druckräume (9, 9a) gebildet sind und die Innenradflügel (7) die Druckräume (9, 9a) mit einer seitlichen Druckraumfläche (10) begrenzen, wobei im Innenradflügel (7) eingebrachte Radialbohrungen (11) zur Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen (9, 9a) eingebracht sind, wobei ferner die Innenradflügel (7) innerhalb der Druckraumfläche (10) zumindest eine Aussparung (12) aufweisen, in die die jeweiligen Radialbohrungen (11) münden.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine mit verbesserter Ausführung der Druckräume
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine, der an einer Nockenwelle koaxial um eine Nockenwellenachse angebracht ist und als Übertragungsglied zu einem Antriebsrad zum rotatorischen Antrieb der Nockenwelle wirkt, mit einem verdrehfest zur Nockenwelle angeordneten Innenrad und einem gegen dieses verdrehbaren und koaxial angeordneten Außenrad (6), wobei am Innenrad wenigstens ein Innenradflügel und am Außenrad wenigstens ein Außenradflügel angeordnet ist, zwischen denen Druckräume gebildet sind und die Innenradflügel die Druckräume mit umfangsseitigen Druckraumflächen begrenzen, wobei im Innenrad Radialboh- rungen zur Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen eingebracht sind,
Stand der Technik
Ein gattungsgemäßer Nockenwellenversteller ist aus der DE 198 17 319 C2 bereits bekannt. Nockenwellenversteller dieser Art umfassen mehrere auf dem Umfang angeordnete Druckräume, welche bei Druckbeaufschlagung eine Verdrehung des Innenrades relativ zum Außenrad ermöglichen. So kann mittels einer Druckbeaufschlagung die Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Phasenlage des Antriebsrades verändert werden. Das Antriebsrad wird mittels ei- nes Zugmittels über die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben. Durch die Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle können die Steuerzeiten der Einlass- und Auslassventile verändert werden, um in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine die Ventilsteuerung zu optimieren. Das Innenrad eines derartigen Nockenwellenverstellers weist mehrere Innenradflü- gel auf, die sich radial nach außen erstrecken. In die Zwischenräume der In- nenradflügel erstrecken sich vom Außenrad radial nach innen weisende Au- ßenradflügel, so dass zwischen den Flügeln die Druckräume gebildet sind. Die Druckmittelzu- und abfuhr zu den Druckmittelräumen erfolgt mittels Radialbohrungen, welche im Grundkörper des Innenrades verlaufen. Zur Steuerung des Druckmittels ist ein Steuerventil vorgesehen, welches einen Ventilschieber umfasst, der konzentrisch zur Nockenwellenachse innerhalb des Nockenwellenverstellers eingebracht ist. Der Ventilschieber wird mittels eines außenseitig angeordneten Zentralmagneten axial verschoben, um die Druckbeaufschlagung sowie die Druckentlastung in den Druckräumen zu steuern. Die Radialbohrungen verlaufen vom zentrisch innerhalb des Innenrades angeordneten Steuerventil in radialer Richtung in die Druckräume, wobei die Radialbohrungen benachbart zu den Innenradflügeln aus dem Grundkörper des Innenrades heraus münden.
Alternativ zu der Verwendung eines Zentralventils kann innerhalb des Nockenwellenverstellers, konzentrisch zur Nockenwellenachse, ein Druckmittelverteiler angeordnet sein. Dieser Druckmittelverteiler dient dazu, die über ein externes Steuerventil, dass beispielsweise in einer Zylinderkopfbohrung untergebracht ist. gesteuerten Druckmittelströme in den Nockenwellenversteller zu leiten. Bei einer derartigen Ausbildung der Druckräume zwischen dem Innenrad und dem Außenrad eines Nockenwellenverstellers entsteht das Problem, dass die Druckmittelbefüllung des Druckraums nicht oder nur erschwert erfolgen kann, wenn die seitlichen Druckraumflächen der Innenradflügel an den angrenzenden Flächen der Außenradflügel anliegen. Dies ist in einem Zustand der Fall, in dem sich der Nockenwellenversteller in einer maximalen Früh- oder einer maximalen Spätposition befindet. In diesem Fall ist eine Gruppe von Druckkammern vollständig mit Druckmittel befüllt, während die andere Gruppen von Druckkammern komplett entleert ist. Wird über das Steuerventil die Druckbeaufschlagung der entleerten Druckräume über die Radialbohrungen eingestellt, so kann eine Öffnung des Druckraumes zur Verdrehung des Innenrades gegenüber dem Außenrad unterbleiben, wenn die angrenzenden seitlichen Druckraumflächen aneinander haften. Das Druckmittel kann nur erschwert zwischen die aufeinander liegenden Flächen gelangen, sodass die Verdrehung des Innenrades relativ zum Außenrad verzögert erfolgt oder sogar unterbleibt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nockenwellenvers- teller zu schaffen, welcher eine verbesserte Ausgestaltung der Druckräume und der angrenzenden Druckraumflächen aufweist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zumindest ein Innenrad- flügel innerhalb der Druckraumfläche eine Aussparung aufweist, in die die je- weilige Radialbohrung mündet.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Aussparungen in den Innenradflügeln derart vorzusehen, dass bei einem Aufeinanderliegen der seitlichen Druckraumflächen zwischen den Innenradflügeln und den Außenradflü- geln ein Restdruckraum verbleibt, um eine hinreichend große mit Druck beaufschlagbare Fläche zwischen den Flügeln zu erhalten. Mittels der Druckbeaufschlagung der Flächen, die an den Restdruckraum angrenzen, kann eine Verdreh beweg u ng des Innenrades relativ zum Außenrad eingeleitet werden. Sobald sich die seitlichen Druckraumflächen voneinander abheben, kann das Druckmittel zwischen die Flächen gelangen, um den erforderlichen Betriebsdruck der Druckräume aufzubauen und die sichere Verdrehung des Innenrades relativ zum Außenrad zu gewährleisten. In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Innenrad eine zentrale Öffnung auf, die konzentrisch zu der Nockenwellenachse im Innenrad ausgebildet ist, wobei sich die Radialbohrung zwischen der Öffnung und der Aussparung erstreckt. Vorteilhafterweise weist das Innenrad einen Ventilschieberraum zur Aufnahme eines Ventilschiebers auf, der konzentrisch um die Nockenwellenachse mittig im Innenrad ausgebildet ist. Zwischen dem Ventilschieberraum und den Aussparungen innerhalb der Innenradflügel erstrecken sich die Radialbohrungen derart, dass diese aus dem Grundkörper des Innenrades in dem Bereich in die Druckräume münden, in denen die Aussparungen im Innenradflügel beginnen. Damit strömt das Druckmittel unmittelbar durch die Radialbohrungen in die Aussparungen hinein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Innenrades ist dieses aus dem Grundkörper gebildet, aus dem sich radial nach außen die Innenradflügel erstrecken. Die Außenradflügel erstrecken sich in die Zwischenräume radial nach innen, und bilden mit den jeweils seitlichen Begrenzungen die zwischengelagerten Druckräume. Die Aussparungen beginnen im Bereich des Grundkörpers in der Druckraumfläche und verlaufen radial nach außen und können sich sogar in den Grundkörper hinein fortsetzen, so dass diese als eine in den Grundkörper hineinragende Bohrung ausgestaltet sind, die in die Radialbohrungen übergehen.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Aussparung in radialer Richtung entlang der gesamten Länge des Innenradflügels. Auf diese Weise wird das Drehmo- ment auf das Innenrad erhöht, da sich der Hebel mit zunehmendem Abstand von der Drehachse erhöht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer umfangssei- tigen Endstellung des Innenrades zum Außenrad eine Druckraumfläche an einer Seitenfläche des jeweiligen Außenradflügels anliegt, und die jeweilige Aussparung in der Druckraumfläche einen Restdruckraum bildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Fläche der Seitenfläche des Außenradflügels, an der in einer umfangsseitigen Endstellung des Innenrades zum Außenrad die Druckraumfläche zum Anliegen kommt, mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30% der Fläche der Seitenfläche umfasst. Durch diese Untergrenze der Anlagefläche der Druckraumfläche des Innenrad Flügels an der Seitenfläche des Außenradflügels wird Verschleiß an diesen Bauteilen während des Anschlages beziehungsweise Anliegens sicher vermieden, während ein schnelles Ansprechverhalten aus dieser Position heraus ermöglicht wird.
Es ist von Vorteil, dass bei einer Druckentlastung der Druckräume die Druckraumflächen an die jeweiligen Seitenflächen der Außenflügel angrenzen, und die jeweiligen Aussparungen in den Druckraumflächen einen Restdruckraum bilden. Vorzugsweise weisen die Aussparungen dabei in Richtung der radialen Erstreckung im Innenradflügel einen kreisförmigen Querschnitt auf, und sind an der jeweiligen Kante der Druckraumfläche zur Seitenfläche der Innenradflügel angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aussparung an einer Kante der Druckraumfläche zur Seitenfläche der Innenraumflügel angeordnet. Durch die Anordnung der Aussparung an einer Kante des Innenraums Flügels wird die Herstellung, beispielsweise durch Sintertechnologie, erheblich vereinfacht.
Zumindest ein Innenraumflügel soll eine Aussparung aufweisen. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass jeder Innenraumflügel (7) mit zumindest einer Aussparung ausgebildet ist. Dabei kann nur eine oder beide Druckraumflächen des Innenraumflügels eine Aussparung aufweisen.
Durch die Ausbildung von Aussparungen an den Druckraumflächen der Innenradflügel wird gewährleistet, dass ein Restdruckraum selbst dann vorhanden ist, wenn die Druckraumfläche an einer Gegenfläche des Außenrades zum Anliegen kommt. Durch die Ausbildung der Aussparungen in radialer Richtung wird die Übersetzung des Drucks in Drehmoment aufgrund der Zunahme des Hebels erhöht, wobei gleichzeitig eine ausreichende Anschlagfläche realisiert werden kann, um Verschleiß an der Druckraumfläche und der Gegenfläche zu minimieren. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers umfasst die Nockenwelle eine radial angeordnete Druckmittelzuführbohrung, welche in eine axiale in die Nockenwelle einge- brachte Senkbohrung mündet. Um eine noch weiter verbesserte Druckmittelzuführung zu schaffen, sind auf dem Umfang der Nockenwelle mehrere, vorzugsweise vier Druckmittelzuführbohrungen gleich verteilt angeordnet, welche jeweils in die zentrale Senkbohrung münden. Die Senkbohrung weist einen größeren Durchmesser auf, als die Druckmittelzuführbohrungen, wobei die Senk- bohrung vorteilhafterweise derart ausgebildet ist, dass diese zum Einsatz von Zentrierspitzen dienen kann, welche bei einer spanenden Fertigung der Nockenwelle erforderlich sind.
Der Druckmittelzuführweg bis in die Druckräume erfolgt zunächst durch die Druckmittelzuführbohrung und geht in die Senkbohrung über, welche an den angrenzenden Ventilschieberraum, in dem der Ventilschieber aufgenommen ist, übergeht. Somit gelangt das Druckmittel zunächst in den Ventilschieberraum, wobei der Druckmittelzuführweg in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Ventilschiebers über den Ventilschieberraum und über die Radialbohrun- gen bis in die Druckräume hinein verläuft. Der Ventilschieber ist axial beweglich innerhalb des Ventilschieberraums aufgenommen, so dass in Abhängigkeit der Schaltstellung des Ventilschiebers die Radialbohrungen entweder mit der Druckmittelzufuhr fluidisch verbindbar sind oder über Entlastungsräume zur Druckentlastung der Druckräume verbunden werden.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers umfasst zwei Anlaufscheiben, zwischen denen der Innenradflügel sowie der Außenrad- flügel angeordnet sind. Die Nockenwelle weist einen endseitigen Flanschabschnitt auf, über welchen der Nockenwellenversteller an der Nockenwelle be- festigt wird. Zur Durchführung des Druckmittels durch die Anlaufscheibe, welche angrenzend an den Flanschabschnitt der Nockenwelle angeordnet ist, weist diese mehrere Durchgangsbohrungen auf, die gleich verteilt auf dem Umfang der Anlaufscheibe angeordnet sind. Die Durchgangsbohrungen fluch- ten in axialer Richtung mit Druckmittelkanälen, durch welche das Druckmittel zu den Steuerräumen des Steuerventils gelangt. Ausgehend von den Steuerräumen kann das Druckmittel in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Ventilschiebers in die Radialbohrungen gelangen.
Ausführungsbeispiel
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfin- düng anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Nockenwel- lenversteller, wobei der Druckmittelzuführweg bis in die Druckkammern gekennzeichnet ist;
Figur 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers aus Blickrichtung der Nockenwellenachse, in der die Aussparungen innerhalb der Innenradflügel dargestellt sind; und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Innenrades.
In Figur 1 ist ein Nockenwellenversteller 1 gezeigt, welcher endseitig an einer Nockenwelle 2 angeordnet ist. Der Nockenwellenversteller 1 erstreckt sich konzentrisch zur Nockenwellenachse 3 und wirkt als Übertragungsglied zwischen einem Antriebsrad 4 und der Nockenwelle 2, wobei das Antriebsrad 4 über ein Zugmittel wie einer Kette, einem Zahnriemen oder ähnlichem durch die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Der Nockenwellenversteller 1 umfasst ein Innenrad 5, welches verdrehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. Das Innenrad 5 weist mehrere auf dem Umfang gleich verteilte Innenradflügel auf, in die Aussparungen 12 eingebracht sind. Zwischen den Innenradflügeln sowie zwischen diesen angeordneten Au- ßenradflügeln erstrecken sich Druckräume, welche mit einem Druckmittel be- aufschlagt werden können. Hierfür ist innerhalb einer zentralen Öffnung 13a innerhalb des Innenrades 5 ein Steuerventil oder ein Druckmittelverteiler vorgesehen sein. Im Falle eines Steuerventils ist die zentrale Öffnung als Ventil- schieberraum 13 ausgebildet, in welchem ein Ventilschieber 14 aufgenommen ist. Zwischen dem Ventilschieberraum 13, in dem der Ventilschieber 14 axial beweglich aufgenommen ist, und den Aussparungen 12 erstrecken sich jeweilige Radialbohrungen (im Schnitt nicht sichtbar), durch die das Druckmittel in die Druckräume gelangt.
Der Weg der Druckmittelzuführung ist durch den Druckmittelzuführweg 18 angedeutet, welcher den gesamten Zuführweg von der Außenseite des Nocken- wellenverstellers 1 bis in den Druckraum hinein zeigt. Das Druckmittel gelangt zunächst durch mehrere Druckmittelzuführbohrungen 16, die radial in der Nockenwelle 2 eingebracht sind, in eine Senkbohrung 17, die konzentrisch zur Nockenwellenachse 3 aus Richtung der Endseite der Nockenwelle 2 in diese eingebracht ist. Dabei ist die Senkbohrung 17 in Gestalt einer Zentrierbohrung ausgebildet, und weist eine zur Endseite der Nockenwelle 2 weisende Aufweitung auf.
Der Nockenwellenversteller 1 ist mittels einer Verschraubung an einem Nockenwellenflansch befestigt, welcher als Flanschabschnitt 21 endseitig an der Nockenwelle 2 angeformt ist. Angrenzend an den Nockenwellenflansch 21 ist eine Anlaufscheibe 20 angeordnet, die die seitliche Begrenzung des Innenrades 5 bzw. des Außenrades und damit der Druckräume bildet. Die Anlaufschei- be 20 weist mehrere Durchgangsbohrungen 19 auf, die fluidisch mit der Senkbohrung 17 in Kontakt stehen. Fluchtend mit den Durchgangsbohrungen 19 erstrecken sich Druckmittelkanäle 22 innerhalb des Innenrades 5, so dass das Druckmittel von der Senkbohrungen 17 über die Durchgangsbohrungen 19 innerhalb der Anlaufscheibe 20 in die Druckmittelkanäle 22 gelangt, um in den Steuerraum des Steuerventils zu gelangen, der durch den Ventilschieber 14 zu den Radialbohrungen entweder geöffnet oder geschlossen werden kann. In Abhängigkeit von der axialen Schaltstellung des Ventilschiebers 14 werden die Steuerräume innerhalb des Ventilschieberraums 13 mit den Radialbohrungen fluidisch verbunden, so dass das Druckmittel in die jeweiligen Aussparungen 12 in den Innenradflügeln strömen kann. Damit ist eine einfache Ausgestaltung der Druckmittelzuführung geschaffen, welche keine zusätzlichen Bauteile erfordert, und das Druckmittel durch eine einfache Anordnung des Steuerventils in die Druckräume gelangen kann und die Druckräume ebenso über das Steuerventil auf ebenso einfache Weise druckentlastet werden können.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Nockenwellenversteller 1 aus der Blickrichtung der Nockenwellenachse 3. Dargestellt ist das außenseitige Antriebs- rad 4, innerhalb dessen sich sowohl das Innenrad 5 als auch das Außenrad 6 befinden. Das Innenrad 5 ist innerhalb des Außenrades 6 eingebracht, wobei sich vom Innenrad 5 in radialer Richtung nach Außen vier Innenradflügel 7 erstrecken. In radialer Richtung nach innen erstrecken sich vom Außenrad 6 vier Außenradflügel 8, so dass diese in die Zwischenräume zwischen den In- nenradflügeln 7 hineinragen. Zwischen den Innenradflügeln 7 und den Außen- radflügeln 8 erstrecken sich vier erste Druckräume 9 und vier zweite Druckräume, 9a, die gegen die ersten Druckräume 9 wirken. Die Druckräume 9, 9a werden in Umfangsrichtung von Druckraumflächen 10, die an den Innenradflügeln ausgebildet sind, und Seitenflächen 10a, die die Außenradflügel 8 in Um- fangsrichtung begrenzen, begrenzt. Durch eine Druckbeaufschlagung der einen Gruppe von Druckräumen 9, 9a und eine gleichzeitige Druckentlastung der anderen Gruppe von Druckräumen 9, 9a kann eine Verdrehung des Innenrades 5 relativ zum Außenrad 6 ermöglicht werden. Da das Innenrad 5 verdrehfest mit der Nockenwelle verbunden ist, kann eine Verdrehung der Nockenwel- Ie relativ zum Antriebsrad 4 ermöglicht werden. Zentrisch um die Nockenwellenachse 3 erstreckt sich der Ventilschieberraum 13, in den der Ventilschieber eingesetzt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jeder Innenradflügel 7 Aussparungen 12 auf, welche in beide Druckraumflächen eingebracht sind und in radialer Richtung beginnend an einem Grundkörper 15 des Innenrades 5 bis zur Außenseite der Innenradflügel 7 verlaufen. In der dargestellten Anordnung sind die ersten Druckräume 9 druckbeaufschlagt, so dass diese geöffnet sind. Die Aussparungen 12 befinden sich auf der Seite der Druckräume 9, 9a, so dass dann, wenn die Druckraumflächen der Innenradflügel 7 und der Außenradflügel 8 aufeinander liegen, ein Restdruckraum gebildet wird. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Aussparungen 12 sich in den Grundkörper des Innenrades 5 fortsetzen, und auf der - in der Bildebene - vorderen Kante der Innenradflügel mittels eines spanenden oder eines erosiven Verfahrens eingebracht sind.
In Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht des Innenradflügels 5 gezeigt. Dieser ist gemäß der Darstellung in einen Grundkörper 15 aufgeteilt, von dem sich die Innenradflügel 7 radial nach außen erstrecken. Auf der Kante der jeweiligen Innenradflügel 7 zwischen der Druckraumfläche 10 und den Seitenflächen sind die Aussparungen 12 ausgebildet, welche derart nach innen in den Grundkörper 15 hinein fortgesetzt sind, dass die Aussparungen 12 in die Radialbohrungen 11 übergehen, um eine fluidische Verbindung der Druckräume mit dem Ventilschieberraum zu schaffen. In der perspektivischen Ansicht wird deutlich, dass die Aussparungen in die Kanten zwischen den Druckraumflächen 10 und der Seitenfläche des Innenrades 5 ausgebildet, beispielsweise eingefräst, sind. Die Aussparungen weisen einen teilweise ausgebildeten Kreisquerschnitt auf, welcher in die Radialbohrungen übergeht.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
Bezugszeichenliste
1 Nockenwellenversteller
2 Nockenwelle
3 Nockenwellenachse
4 Antriebsrad
5 Innenrad
6 Außenrad
7 Innenradflügel
8 Außenradflügel
9 Druckraum
9a Druckraum
10 Druckraumfläche
10a Seitenfläche
11 Radialbohrung
12 Aussparung
13 Ventilschieberraum
13a Öffnung
14 Ventilschieber
15 Grundkörper
16 Druckmittelzuführbohrung
17 Senkbohrung
18 Druckmittelzuführweg
19 Durchgangsbohrung
20 Anlaufscheibe
21 Flanschabschnitt
22 Druckmittelkanal

Claims

Patentansprüche
1. Nockenwellenversteller (1 ) für eine Brennkraftmaschine, der an einer Nockenwelle (2) koaxial um eine Nockenwellenachse (3) angebracht ist und als Übertragungsglied zu einem Antriebsrad (4) zum rotatorischen
Antrieb der Nockenwelle (2) wirkt, mit einem verdrehfest zur Nockenwelle (2) angeordneten Innenrad (5) und einem gegen dieses verdrehbaren und koaxial angeordneten Außenrad (6), wobei am Innenrad (5) wenigstens ein Innenradflügel (7) und am Außenrad (6) wenigstens ein Außen- radflügel (8) angeordnet ist, zwischen denen Druckräume (9, 9a) gebildet sind und die Innenradflügel (7) die Druckräume (9, 9a) mit umfangs- seitigen Druckraumflächen (10) begrenzen, wobei im Innenrad (5) Radialbohrungen (11 ) zur Druckmittelzufuhr zu den Druckräumen (9, 9a) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Innenrad- flügel (7) innerhalb der Druckraumfläche (10) eine Aussparung (12) aufweist, in die die jeweilige Radialbohrung (11 ) mündet.
2. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrad (5) eine zentrale Öffnung (13a) aufweist, die konzen- trisch zu der Nockenwellenachse (3) im Innenrad (5) ausgebildet ist, wobei sich die Radialbohrung (11 ) zwischen der Öffnung (13a) und der Aussparung (12) erstreckt.
3. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrad (5) aus einem Grundkörper (15) gebildet ist, aus dem sich radial nach außen die Innenradflügel (7) erstrecken.
4. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (12) beginnend im Bereich des Grundkörpers (15) in der Druckraumfläche (10) radial nach außen verläuft.
5. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (12) in radialer Richtung entlang der gesamten Länge des Innenradflügels (7) erstreckt.
6. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer umfangsseitigen Endstellung des Innenrades (5) zum Außenrad (6) eine Druckraumfläche (10) an einer Seitenfläche (10a) des jeweiligen Außenradflügels (8) anliegt, und die jeweilige Aussparung (12) in der Druckraumfläche (10) einen Rest- druckraum bildet.
7. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Seitenfläche (10a) des Außenradflügels (8), an der in einer umfangsseitigen Endstellung des Innenrades (5) zum Außenrad (6) die Druckraumfläche (10) zum Anliegen kommt, mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30% der Fläche der Seitenfläche (10a) um- fasst.
8. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (12) an einer Kante der
Druckraumfläche (10) zur Seitenfläche der Innenraumflügel (7) angeordnet ist.
9. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Innenraumflügel (7) mit zumindest einer Aussparung ausgebildet ist.
10. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beide Druckraumflächen (10) des Innenraumflügels (7) eine Aus- sparung aufweisen.
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