WO2013167311A1 - Nockenwellenversteller und trennhülse für einen nockenwellenversteller - Google Patents

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WO2013167311A1
WO2013167311A1 PCT/EP2013/056331 EP2013056331W WO2013167311A1 WO 2013167311 A1 WO2013167311 A1 WO 2013167311A1 EP 2013056331 W EP2013056331 W EP 2013056331W WO 2013167311 A1 WO2013167311 A1 WO 2013167311A1
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WO
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axial
camshaft
separating sleeve
hub
supply
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PCT/EP2013/056331
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English (en)
French (fr)
Inventor
Holger BRENNER
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2102—Adjustable

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjuster comprising a stator, a rotor rotatable relative to the stator about an axis of rotation with a hub for receiving a Nockenweile, wherein first supply channels and separate second supply channels pass through the hub each substantially radially, and one in the hub at least one Inserted end section separating sleeve which forms an outer axial supply space and a separate inner axial supply space in the hub, wherein the outer axial supply space with the first supply channels and the inner axial supply space with the second supply channels is fluidly connected.
  • the invention relates to a Trennhüi- se for use in the hub of such a camshaft adjuster with a substantially hollow-cylindrical basic body.
  • Camshaft adjusters are technical subassemblies for adjusting the phase position between a crankshaft and a camshaft in an internal combustion engine
  • a camshaft adjuster of the type mentioned is known.
  • the separating sleeve inserted into the hub holds there by the formation of at least a first and a second axial supply space, the supply paths for hydraulic fluid for the first and for the second supply channels through the camshaft through.
  • the supply rooms are supplied with hydraulic fluid.
  • a rotary transformer is provided, which switches the hydraulic fluid switched by means of annular spaces in the radial bores of the rotating camshaft on or out of these.
  • the separate axial supply spaces of the separating sleeve cover the supply passages of the rotor through the camshaft to the external supply of hydraulic fluid.
  • the first and second supply channels of the rotor are connected to the respective pressure chambers of the camshaft adjuster.
  • pressure to the first supply channels for example, a late adjustment and by pressurization of the second supply channels an advance of the rotor relative to the stator and thus the camshaft relative to the crankshaft.
  • the separating sleeve according to DE 10 2008 01 1 16 A1 is double-walled to form the separate axial supply spaces.
  • the receiving bores in the camshaft and in the hub of the rotor are designed in each case as a complex and costly to manufacture multi-stage stepped bore.
  • Each formed as annular spaces axial supply spaces and necessary for coupling in the rotor corresponding recesses lead to a relatively large dead volume, which must be flooded when driving the pressure chambers.
  • the object of the invention is to provide a camshaft adjusting device of the type mentioned in the introduction, which is further improved with regard to the separating sleeve, in particular with regard to the production costs and the dead volume of hydraulic fluid to be switched.
  • the invention has the further object of specifying a correspondingly suitable separating sleeve.
  • the former object is achieved by a camshaft adjuster of the
  • the separating sleeve inserted in the hub comprises a number of axial grooves which at least partially form the outer axial supply space and which in each case are fluidically connected to the first supply channels, and in that the separating sleeve has a number of radial openings includes. the fluidically connect the inner supply chamber each with a second supply line.
  • the invention is based on the consideration that the dead volume of the hydraulic fluid to be switched in the outer supply space can be reduced by the provision of axial grooves which form at least partially the first axial supply space relative to the hub and with respect to the receiving bore of the camshaft.
  • the inner supply space is coupled directly to the second supply channels of the hub.
  • neither the first nor the second supply space protrudes into the hub as an annular space in order to fluidically couple there to the supply ducts.
  • An axial minimum distance at the inserted end portion between the annular spaces to be separated can be omitted.
  • the separation of the axial supply spaces can be carried out in particular over a distance in the circumferential direction.
  • the invention makes it possible to shorten the axial length of the rotor, so that more space for further mechanical elements such. is available for a return spring.
  • the volume of the hydraulic fluid to be switched is reduced overall.
  • the costly and expensive production of a complex internal geometry of the hub and of the camshaft is eliminated.
  • a multistage inner bore for receiving the separating sleeve can be dispensed with.
  • the radial openings are arranged in the circumferential direction in each case between the axial grooves.
  • This allows a variable arrangement of the mouth points of the first and second supply channels in the hub.
  • the fluidic separation wipe the inner and the outer axial supply space takes place here exclusively by the Spacing of the apertures from the axial grooves in personallysertchtung.
  • the wall width between an opening and an axial groove in the circumferential direction is greater than half of the groove width selected.
  • the axial grooves each extend up to a groove end, wherein the groove ends and the radial openings are arranged substantially in an axial plane at the end portion of the separating sleeve inserted in the hub.
  • This embodiment also makes it possible to arrange the points of discharge of the radial supply channels in the interior of the hub essentially in an axial plane.
  • the first supply channels open into the groove ends, the second supply channels open into the radial openings.
  • a peripheral axial edge is preferably provided at the end section of the separating sleeve, which rests against the bottom of the receiving space in the hub.
  • a sealing element in particular a sealing washer or the like arranged.
  • the axial grooves open at the end portion facing away from the end of the separating sleeve in a common annular groove. This allows a simple coupling of the hydraulic fluid outside the rotor, for example via a radial groove in the camshaft. In addition, a uniform supply of the axial grooves with the hydraulic fluid is ensured via the annular groove.
  • the separating sleeve is inserted into the hub by means of complementary positive locking elements angle-oriented.
  • the separating sleeve can only be inserted into the hub in the correct angular orientation. In this orientation, the grooves communicate with the first and the apertures communicate with the second supply channels in the hub. or lie the mouths of this Supply channels on the axial grooves or on the openings.
  • the separating sleeve at its end portion for example, a nose which engages in a corresponding groove in the hub of the rotor.
  • the separating sleeve is further designed such that when a camshaft is received in the hub of the outer axial supply chamber with a first radial bore of the camshaft and the inner axial supply chamber is fluidly connected to a second radial bore of the camshaft.
  • the separating sleeve in particular a suitable axial length, so that the axial grooves at the end used in the hub end portion with a local radial bore of the cam shaft couple, in particular, the inner supply space of the separating sleeve on the receiving bore of the camshaft on the end of the separating sleeve continued and coupled there to the second radial bore.
  • the inner supply chamber is formed in particular against a central screw, which passes through the receiving bore of the camshaft in the assembled state axially and is bolted to the end of the receiving bore with the camshaft.
  • the separating sleeve is designed such that when the camshaft is received, the axial grooves of the outer axial supply space via the common annular groove with the first radial bore of the camshaft are fluidly connected, and that the inner axial supply chamber fluidly connected via a receiving bore in the camshaft with the second radial bore is.
  • the base body on the outer shell comprises a number of axial grooves and further a number of radial fürbrfich Chen.
  • the Axiainuten each extend to a groove end, wherein the groove ends and the radial openings substantially in an axial
  • the axial grooves open at one end of the main body into a common annular groove.
  • camshaft adjuster can hereby be taken over mutatis mutandis for the developments of the separating sleeve.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine with camshafts
  • FIG. 2 shows a radial sectional view of a camshaft adjuster from FIG. 1,
  • Fig. 3 is an axial sectional view of a camshaft adjuster of Fig. 1
  • Fig. 4 is a perspective view of a separating sleeve of Figs. 2 and 3
  • Fig. 5 is a side view of the separating sleeve of Fig. 4 and
  • FIG. 8 is an axial sectional view of the separating sleeve of FIG. 5th
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 2 with camshaft adjusters 4.
  • the internal combustion engine 2 comprises, in a manner known per se, a combustion chamber 6 which can be opened and closed by valves 8. The valves are actuated by cams 10 on corresponding camshafts 12.
  • a reciprocating piston 14 is further accommodated, which drives a crankshaft 16. The rotation of the crankshaft 16 is transmitted at its axial end via drive means 18 to the camshaft adjuster 4.
  • the driving means may be a chain or a belt.
  • the camshaft adjuster 4 are each mounted axially on one of the camshafts 12, are driven by the drive means 18 and in turn drive the camshafts 12. In this case, the camshaft adjuster 4 can change the phase position of the camshafts 12 relative to the crankshaft 16.
  • FIGS. 2 and 3 show, by way of example, one of the camshaft adjusters 4 of FIG. 1 in a radial and axial sectional view.
  • the camshaft adjuster 4 is placed on the camshaft 12, which has a first radial bore 20 and a second radial bore 22 in the present embodiment.
  • the two radial bores 20, 22 can be connected, for example by means of a 4/3-way valve and a rotary transformer via a respective annular groove with a pressure port, not shown, and a tank port, not shown, an oil supply.
  • a receiving bore 24 is formed, in which a separating sleeve 26 is inserted,
  • a step 28 of the receiving bore 24 is formed between the first radial bore 20 and the second radial bore 22, wherein the separating sleeve 26 abuts with one end of this stage 28.
  • hydraulic fluid is supplied to and discharged from an outer axial supply space 27 formed essentially by axial grooves 70 (see, for example, FIG. 5) of the separating sleeve 26, while hydraulic fluid is supplied via the receiving bore via the second radial bore 22.
  • tion 24 is guided within an inner axial supply chamber 29 within or drained from this.
  • the separating sleeve 26 protrudes axially out of the receiving bore 24 of the camshaft 12 with an end portion 31. Axial on the separating sleeve 26 and the camshaft 12 of the camshaft adjuster 4 is placed.
  • the camshaft adjuster 4 has a stator 30 and a rotor 32 rotatably received in the stator 30. The axis of rotation 33 of the rotor 32 is located.
  • the stator 30 has an outer ring 34, on which teeth 36 are formed, in which the drive means 18 can engage in order to connect the stator 30 in a rotationally fixed manner to the crankshaft 16. From the outer ring 34 protrude radially inward separating elements 38, in which through holes 40 are formed, the fixing screws 42 lead.
  • the fastening screws 42 attach axially before and behind the stator 30 each have a cover 44, whereby de interior is closed in the outer ring 34 of the stator 30.
  • the lids 44 each have a central passage opening, through which the camshaft is guided on the camshaft-side cover 44 and can be guided through the camshaft-facing cover 44, a central screw 46 to be described.
  • the passage opening of the camshaft-stepped cover 44 is closed by a cover 48.
  • the rotor 32 is rotatably connected to the camshaft 12 via the central screw 46.
  • the central screw 46 penetrates the receiving bore 24 of the camshaft 12.
  • the inner axial supply chamber 29 is thus between the separating sleeve 26 and the central screw 46 formed as an annular space.
  • the Roto 32 has a hub 50 in which the camshaft 12 and the end portion 31 of the separating sleeve 26 are received.
  • Radial vanes 52 protrude from the hub 50 and terminate in each case between the separating elements 38 on the stator 30.
  • pressure chambers 54, 56 are formed, which are arranged radially through the hub 50 of the rotor 32 and the outer ring 34 of the stator 30 and in the circumferential direction of the stator Camshaft adjuster 4 are limited by a respective separator 38 on the stator 32 and a vane 52 on the rotor 32.
  • the wings 52 of the rotor 32 have at their radial end sealing elements 58 which seal the pressure chambers 54, 56 against each other.
  • a retaining hole 60 is formed, in which a locking pin, not shown, can be restorably supported.
  • the locking pin can lock a fixed position of the rotor 32 relative to the stator 30 in order, for example, first to build up a specific operating pressure with the hydraulic fluid when starting the internal combustion engine 2 in the camshaft adjuster 4.
  • a central bore 62 is formed, through which the central screw 46 is guided.
  • the wing 52 with retaining hole 60 is formed enlarged.
  • opposite wing 52 is also formed enlarged.
  • the hub 50 is penetrated by flow-separated radial supply channels 64, 66.
  • the first supply channels 66 lead into pressure chambers 56, while the second supply channels 64 lead into the pressure chambers 54,
  • the first supply channels 66 each open into axial grooves 70 (see Fig. 5) of the separating sleeve 26 and thus into the outer axial supply space 27.
  • the second supply channels 64 open into radial openings 68 of the separating sleeve 26, which in the inner axial supply space 29 lead.
  • the first and second supply bores 6-1 66 open in the same axial plane of the camshaft adjuster 4.
  • the axial grooves 70 thus extend in each case as far as a groove end 73 at the end section 31 of the separating sleeve 26.
  • the radial openings 68 of the separating sleeve 70 are each inserted between the axial grooves 70. Openings 63 and groove ends 73 are arranged substantially in an axial plane.
  • the rotor can be designed with a small axial width.
  • the separation of the inner supply space 29 and the outer supply space 27 is done via the spacing of the groove ends 73 to the radial openings 68.
  • the wall width 72 in between is approximately half of the groove width.
  • the groove ends 73 and the openings 68 are spaced by a circumferential axial wall at the end portion 31 of the separating sleeve 26.
  • a unspecified sealing element is further used, which is penetrated by the central screw 46.
  • Figs. 4 to 6 show the separating sleeve 26 in a perspective view, in a side view and in an axial sectional view.
  • the separating sleeve 26 essentially comprises a hollow-cylindrical basic body 69.
  • a number of axial grooves 70 are introduced into the lateral surface of the main body 69. These end in each case on to be introduced into the hub 50 end portion 31 of the separating sleeve 26 in a groove end 73. There are each introduced between the groove ends 73 in a common axial plane, the radial openings 68.
  • the axial grooves 70 open into a common annular groove 74.
  • This annular groove 74 is in the assembled state fluidly coupled to the first radial bore 20 of the camshaft 12 (s Fig. 2). However, this is only an example.
  • the axial grooves 70 may also be formed as a single groove in the circumferential direction of the separating sleeve 70. It merely has to be ensured that hydraulic fluid flowing on the surface of the separating sleeve does not enter the apertures 68.
  • the wall width 72 between the passage openings 68 and the groove ends 73 is given in accordance with approximately half a groove width.
  • the separating sleeve 26 will be inserted in a certain angular orientation in the central bore 62 of the rotor 32.
  • a nose 76 is formed on the partition sleeve 28 "the xiale in a not shown a- groove is introduced on the rotor 32nd

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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Es wird Nockenwellenversteller (4) umfassend einen Stator (30), einen relativ zum Stator (30) um eine Drehachse (33) drehbaren Rotor (32) mit einer Nabe (50) zur Aufnahme einer Nockenwelle (12), wobei erste Versorgungskanäle (86) und hierzu getrennte zweite Versorgungskanäle (64) die Nabe (50) jeweils im Wesentlichen radial durchsetzen, und eine in die Nabe (50) zumindest mit einem Endabschnitt (31 ) eingesetzte Trennhülse (26), die in der Nabe (50) einen äußeren axialen Versorgungsraum (27) und einen hierzu getrennten inneren axialen Versorgungsraum (29) ausbildet, angegeben, wobei der äußere axiale Versorgungsraum (27) mit den ersten Versorgungskanälen (66) und der innere axiale Versorgungsraum (29) mit den zweiten Versorgungskanälen (64) strömungstechnisch verbunden ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Trennhülse (26) am Außenmantel eine Anzahl von Axialnuten (70) umfasst, die wenigstens teilweise den äußeren axialen Versorgungsraum (27) bilden und die jeweils mit den ersten Versorgungskanälen (66) strömungstechnisch verbunden sind, und dass die Trennhülse (26) eine Anzahl von radialen Durchbrüchen (68) umfasst, die strömungstechnisch den inneren Versorgungsraum (29) jeweils mit einer zweiten Versorgungsleitung (64) verbinden. Weiter wird eine entsprechende Trennhülse (26) angegeben.

Description

i
Bezeichnung der Erfindung
Nockenwellenversteller und Trennhülse für einen Nockenwellenversteller Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller umfassend einen Stator, einen relativ zum Stator um eine Drehachse drehbaren Rotor mit einer Nabe zur Aufnahme einer Nockenweile, wobei erste Versorgungskanäle und hierzu getrennte zweite Versorgungskanäle die Nabe jeweils im Wesentlichen radial durchsetzen, und eine in die Nabe zumindest mit einem Endabschnitt eingesetzte Trennhülse, die in der Nabe einen äußeren axialen Versorgungsraum und einen hierzu getrennten inneren axialen Versorgungsraum ausbildet, wobei der äußere axiale Versorgungsraum mit den ersten Versorgungskanälen und der innere axiale Versorgungsraum mit den zweiten Versorgungskanälen strömungstechnisch verbunden ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Trennhüi- se zum Einsatz in die Nabe eines derartigen Nockenwellenverstellers mit ei- nem im Wesentlichen hohlzyiindrischen Grundkörper.
Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenversteller sind technische Baugruppen zum Verstellen der Pha- senlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor
Aus der DE 10 2008 01 1 1 16 AI ist ein Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art bekannt. Die in die Nabe eingesetzte Trennhülse hält dort durch die Ausbildung wenigstens eines ersten und eines zweiten axialen Versorgungsraumes die Versorgungswege für Hydraulikflüssigkeit für die ersten und für die zweiten Versorgungskanäle durch die Nockenwelle hindurch getrennt. Über außerhalb des Rotors in der Nockenwelle angeordnete Radialbohrungen werden die Versorgungsräume mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Dazu ist üblicherweise ein Drehübertrager vorgesehen, der die Hydraulikflüssigkeit schaltbar mittels Ringräumen in die Radialbohrungen der sich drehenden Nockenwelle ein- oder aus diesen ausläset. Die getrennten axialen Versorgungsräume der Trennhülse koppein die Versorgungskanäle des Rotors durch die Nockenwelle an die externe Versorgung mit Hydraulikflüssigkeit an. Die ersten und zweiten Versorgungskanäle des Rotors sind mit den jeweiligen Druckkammern des Nockenwellenverstellers verbunden. Durch Druckbeaufschlagung der ersten Versorgungskanäle erfolgt beispielsweise eine Spätversteilung und durch Druckbeaufschlagung der zweiten Versorgungskanäle eine Frühverstellung des Rotors gegenüber dem Stator und damit der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle.
Die Trennhülse gemäß der DE DE 10 2008 01 1 1 16 A1 ist zur Ausbildung der getrennten axialen Versorgungsräume doppelwandig ausgebildet. Die Aufnahmebohrungen in der Nockenwelle und in der Nabe des Rotors sind jeweils als komplexe und in der Herstellung aufwändige mehrstufige Stufenbohrung ausgestaltet. Die jeweils als Ringräume ausgebildeten axialen Versorgungsräume und die zur Ankopplung im Rotor notwendigen entsprechenden Aussparungen führen zu einem relativ großen Totvolumen, welches beim Ansteuern der Druckkammern durchflutet werden muss.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenverstelier der eingangs genannten Art anzugeben, der hinsichtlich der Trennhülse insbesondere im Hinblick auf die Herstellungskosten und auf das zu schaltende Totvolumen an Hydraulikflüssigkeit weiter verbessert ist. Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine entsprechend geeignete Trennhülse anzugeben.
Lösung der Aufgabe
Die erstgenannte Aufgabe wird durch einen Nockenwellenverstelier der ein- gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die in der Nabe eingesetzte Trennhülse am Außenmantel eine Anzahl von Axialnuten umfasst, die wenigstens teilweise den äußeren axialen Versorgungsraum bilden und die jeweils mit den ersten Versorgungskanälen strömungstechnisch verbunden sind, und dass die Trennhülse eine Anzahl von radialen Durchbrüchen umfasst. die strömungstechnisch den inneren Versorgungsraum jeweils mit einer zweiten Versorgungsleitung verbinden.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass durch das Vorsehen von Axialnuten, die gegenüber der Nabe und gegenüber der Aufnahmebohrung der Nockenwelle wenigstens teilweise den ersten axialen Versorgungsraum bilden, das Totvolumen der zu schaltenden Hydraulikflüssigkeit in dem äußeren Versorgungsraum verringert werden kann. Durch das Vorsehen von radialen Durchbrüchen wird der innere Versorgungsraum unmittelbar mit den zwei- ten Versorgungskanälen der Nabe gekoppelt. Mit anderen Worten ragt weder der erste noch der zweite Versorgungsraum als ein Ringraum in die Nabe, um dort strömungstechnisch an die Versorgungskanäle zu koppeln. Ein axialer Mindestabstand am eingesetzten Endabschnitt zwischen den zu trennenden Ringräumen kann insofern entfallen. Die Trennung der axialen Versorgungs- räume kann insbesondere über einen Abstand in Umfangsrichtung erfolgen. Die Erfindung ermöglicht es damit, die axiale Baulänge des Rotors zu verkürzen, so dass im Nockenwellenversteller mehr Bauraum für weitere mechanische Elemente wie z.B. für eine Rückstellfeder zur Verfügung steht. Zudem wird das zu schaltende Volumen der Hydraulikflüssigkeit insgesamt verringert, Weiter entfällt die aufwändige und kostenintensive Herstellung einer komplexen Innengeometrie der Nabe und der Nockenwelle. Insbesondere kann eine mehrstufige Innenbohrung zur Aufnahme der Trennhülse entfallen.
Vorteilhafterweise sind die radialen Durchbrüche in Umfangsrichtung jeweils zwischen den Axialnuten angeordnet. Diese ermöglicht eine variable Anordnung der Mündungsstellen der ersten und zweiten Versorgungskanäle in der Nabe. Die strömungstechnische Trennung wischen dem inneren und dem äußeren axialen Versorgungsraum erfolgt hierbei ausschließlich durch die Beabstandung der Durchbrüche von den Axialnuten in Umfangsrtchtung. Bevorzugt ist die Wandbreite zwischen einem Durchbruch und einer Axialnut in Umfangsrichtung größer als die Hälfte der Nutbreite gewählt. In einer Weiterbildung der Erfindung erstrecken sich die Axialnuten jeweils bis zu einem Nutende, wobei die Nutenden und die radialen Durchbrüche im Wesentlichen in einer axialen Ebene an dem in der Nabe eingesetzten Endabschnitt der Trennhülse angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, die Mündungsstellen der radialen Versorgungskanäle im Inneren der Nabe ebenfalls im Wesentlichen in einer axialen Ebene anzuordnen, Die ersten Versorgungskanäle münden dabei in die Nutenden, Die zweiten Versorgungskanäle münden in die radialen Durchbrüche, Mit anderen Worten kann auf diese Weise der axiale Bauraum des Rotors bzw. der Nabe reduziert werden, ohne dass es einer komplexen Ausgestaltung der Innengeometrie bedarf. f~ür die ausreichende Trennung des inneren Versorgungsraums vom äußeren Versorgungsraum ist am Endabschnitt der Trennhülse bevorzugt ein umlaufender axialer Rand vorgesehen, der gegen den Boden des Aufnahmeraums in der Nabe anliegt. Vorteilhaft ist dort ein Dichtelement, insbesondere eine Dichtscheibe oder dergleichen, angeordnet.
Weiter bevorzugt münden die Axialnuten am dem Endabschnitt abgewandten Ende der Trennhülse in eine gemeinsame Ringnut. Dies ermöglicht eine einfache Einkopplung der Hydraulikflüssigkeit außerhalb des Rotors beispielsweise über eine Radialnut in der Nockenwelle. Über die Ringnut wird zudem eine gleichmäßige Versorgung der Axialnuten mit der Hydraulikflüssigkeit gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Trennhülse in die Nabe mittels komplementärer Formschlusselemente winkelorientiert eingesetzt ist. Hierdurch wird eine fehlerfreie Montage möglich. Die Trennhülse kann nur in korrekter Winkelorientierung in die Nabe eingesetzt werden. In dieser Orientierung kommunizieren die Nuten mit den ersten und die Durchbrüche mit den zweiten Versorgungskanälen in der Nabe. bzw. liegen die Mündungen dieser Versorgungskanäle auf den Axialnuten bzw. auf den Durchbrüchen. Zweckmäßigerweise weist die Trennhülse an ihrem Endabschnitt beispielsweise eine Nase auf, die in eine entsprechende Nut in der Nabe des Rotors eingreift. Vorteilhafterweise ist die Trennhülse weiter derart ausgebildet ist, dass bei einer in der Nabe aufgenommenen Nockenwelle der äußere axiale Versorgungsraum mit einer ersten Radialbohrung der Nockenwelle und der innere axiale Versorgungsraum mit einer zweiten Radialbohrung der Nockenwelle strömungstechnisch verbunden ist. Dazu weist die Trennhülse insbesondere eine geeignete axiale Länge auf, so dass die Axialnuten an dem zur in die Nabe eingesetzten Endabschnitt anderen Ende mit einer dortigen Radialbohrung der Nockenwelle koppeln, insbesondere ist der innere Versorgungsraum der Trennhülse über die Aufnahmebohrung der Nockenwelle über das Ende der Trennhülse hinaus fortgesetzt und dort an die zweite Radialbohrung gekoppelt. Der innere Versorgungsraum ist insbesondere gegen eine Zentralschraube gebildet, die die Aufnahmebohrung der Nockenwelle im montierten Zustand axial durchsetzt und am Ende der Aufnahmebohrung mit der Nockenwelle verschraubt ist. Bevorzugt ist daher die Trennhülse derart ausgebildet, dass bei aufgenommener Nockenwelle die Axialnuten des äußeren axialen Versorgungsraums über die gemeinsamen Ringnut mit der ersten Radialbohrung der Nockenwelle strömungstechnisch verbunden sind, und dass der innere axiale Versorgungsraum über eine Aufnahmebohrung in der Nockenwelle mit der zweiten Radialbohrung strömungstechnisch verbunden ist.
Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Trennhülse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Grundkörper am Außenmantel eine Anzahl von Axialnuten und weiter eine Anzahl von radialen Durchbrfi- chen umfasst. Bevorzugt erstrecken sich die Axiainuten jeweils bis zu einem Nutende, wobei die Nutenden und die radialen Durchbrüche im Wesentlichen in einer axialen
Ebene an einem Endabschnitt des Grundkörpers angeordnet sind. In einer Weiterbildung münden die Axialnuten an einem Ende des Grundkörpers in eine gemeinsame Ringnut münden.
Die für den Nockenwellenversteller genannten Vorteile können hierbei sinngemäß für die Weiterbildungen der Trennhülse übernommen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert.. Dabei zeigt
Fig, 1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Nockenwellen verstellern,
Fig. 2 eine radiale Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers aus Fig.. 1 ,
Fig. 3 eine axiale Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers aus Fig. 1 , Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Trennhülse aus Fig. 2 und 3, Fig. 5 eine Seitenansicht der Trennhülse aus Fig. 4 und
Fig. 8 eine axiale Schnittansicht der Trennhülse aus Fig. 5.
Ausführliche Beschreibung der Zeichoyng
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors 2 mit Nockenwellenverstellern 4 zeigt. Der Verbrennungsmotor 2 umfasst in einer an sich bekannten Weise einen Brennraum 6, der durch Ventile 8 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Ventile werden durch Nocken 10 auf entsprechenden Nockenwellen 12 angesteuert. Im Brennraum 6 ist ferner ein Hubkolben 14 aufgenommen, der eine Kurbelwelle 16 antreibt. Die Rotation der Kurbelwelle 16 wird an ihrem axialen Ende über Triebmittel 18 auf die Nockenwelienversteller 4 übertragen. Im vorliegenden Beispiel kann das Triebmittel eine Kette oder ein Riemen sein.
Die Nockenwelienversteller 4 sind jeweils auf eine der Nockenwellen 12 axial aufgesetzt, werden vom Triebmittel 18 angetrieben und treiben ihrerseits die Nockenwellen 12 an. Dabei können die Nockenwelienversteller 4 die Phasenlage der Nockenwellen 12 gegenüber der Kurbelwelle 16 verändern.
Es wird auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen, die beispielhaft einen der Nocken- wellenverstelier 4 aus Fig. 1 in einer radialen und axialen Schnittansicht zeigen.
Der Nockenwelienversteller 4 ist auf die Nockenwelle 12 aufgesetzt, die in der vorliegenden Ausführung eine erste Radialbohrung 20 und eine zweite Radial- bohrung 22 aufweist. Die beiden Radialbohrungen 20, 22 können beispielsweise mittels eines 4/3-Wegeventil und eines Drehübertragers über eine jeweilige Ringnut mit einem nicht gezeigten Druckanschluss und einem nicht gezeigten Tankanschluss einer Ölversorgung verbunden werden. Axial in der Nockenwelle 12 ist eine Aufnahmebohrung 24 ausgebildet, in der eine Trennhülse 26 eingesetzt ist, Eine Stufe 28 der Aufnahmebohrung 24 ist zwischen der ersten Radialbohrung 20 und der zweiten Radialbohrung 22 ausgebildet, wobei die Trennhülse 26 mit einem Ende dieser Stufe 28 anliegt. Über die erste Radialbohrung 20 wird Hydraulikflüssigkeit einem im Wesentlichen durch Axialnuten 70 (siehe z.B. Fig. 5) der Trennhülse 26 gebildeten äußeren axialen Versorgungsraum 27 zugeführt bzw. aus diesem ausgelassen, während über die zweite Radialbohrung 22 Hydraulikflüssigkeit über die Aufnahmeboh- rung 24 in einen inneren axialen Versorgungsraum 29 innerhalb geführt bzw. aus diesem abgelassen wird.
Die Trennhülse 26 ragt mit einem Endabschnttt 31 axial aus der Äufnahmeboh- rung 24 der Nockenwelle 12 heraus. Axial auf die Trennhülse 26 und die Nockenwelle 12 ist der Nockenwellenversteller 4 aufgesetzt. Der Nockenwellen- versteller 4 weist einen Stator 30 und einen drehbar im Stator 30 aufgenommenen Rotor 32 auf. Die Drehachse 33 des Rotors 32 ist eingezeichnet. Der Stator 30 weist einen Außenring 34 auf, an dem Zähne 36 ausgebildet sind, in die das Triebmittel 18 eingreifen kann, um den Stator 30 drehfest mit der Kurbelwelle 16 zu verbinden. Vom Außenring 34 ragen radial nach innen Trennelemente 38 ab, in denen Durchgangsbohrungen 40 ausgebildet sind, die Befestigungsschrauben 42 führen. Die Befestigungsschrauben 42 befestigen axial vor und hinter dem Stator 30 jeweils einen Deckel 44, wodurch de Innenraum im Außenring 34 des Stators 30 verschlossen ist. Die Deckel 44 weisen jeweils zentral eine Durchlassöffnung auf, durch die beim nockenwellenseitigen Deckel 44 die Nockenwelle geführt ist und durch die beim nockenwellenabge- wandten Deckel 44 eine noch zu beschreibende Zentralschraube 46 geführt werden kann. Die Durchlassöffnung des nockenwellenabge andten De- ckels 44 ist mit einer Abdeckscheibe 48 verschlossen.
Der Rotor 32 ist über die Zentralschraube 46 drehfest mit der Nockenwelle 12 verbunden. Dabei durchdringt die Zentralschraube 46 die Aufnahmebohrung 24 der Nockenwelle 12. Der innere axiale Versorgungsraum 29 ist somit zwi- sehen der Trennhülse 26 und der Zentralschraube 46 als ein Ringraum gebildet. Der Roto 32 weist eine Nabe 50 auf, in der die Nockenwelle 12 und der Endabschnitt 31 der Trennhülse 26 aufgenommen sind. Von der Nabe 50 ragen radiale Flügel 52 ab und enden jeweils zwischen den Trennelementen 38 am Stator 30. Auf diese Weise werden Druckkammern 54, 56 ausgebildet, die radial durch die Nabe 50 des Rotors 32 und den Außenring 34 des Stators 30 und in Umfangshchtung des Nockenwellenverstellers 4 durch jeweils ein Trennelement 38 am Stator 32 und einen Flügel 52 am Rotor 32 begrenzt werden. In einer nicht gezeigten Drehrichtung des Nockenwellenverstellers 4 wer- den die Druckkammern 54, 58 vor einem Flügel 5.2 des Rotors 32 als Frühverstellkammern und nach einem Flügel 52 des Rotors 32 als Spätverstellkammern bezeichnet. Die Flügel 52 des Rotors 32 weisen an ihrem radialen Ende Dichtelemente 58 auf, die die Druckkammern 54, 56 gegeneinander abdichten. In einem ersten der Flügel 52 des Rotors 32 ist eine Haltebohrung 60 ausgebildet, in der ein nicht gezeigter Verriegelungspin rückstellbar abgestützt werden kann. Der Verriegelungspin kann eine festgelegte Position des Rotors 32 gegenüber dem Stator 30 verriegeln, um beispielsweise beim Anfahren des Verbrennungsmotors 2 im Nockenwellenversteller 4 zunächst einen bestimmten Betriebsdruck mit der Hydraulikflüssigkeit aufzubauen. Mittig im Rotor 32 ist eine Zentralbohrung 62 ausgebildet, durch die die Zentralschraube 46 geführt ist. Der Flügel 52 mit Haltebohrung 60 ist vergrößert ausgebildet. Um eine Unwucht des No- ckenwellenverstellers 4 zu vermeiden, ist gegenüberliegende Flügel 52 ebenfalls vergrößert ausgebildet. Ausgehend von der Zentralbohrung 62 in die jeweiligen Verstellkammern 54. 56 wird die Nabe 50 von strömungstechnisch getrennten radialen Versorgungskanälen 64 , 66 durchsetzt. Die ersten Versorgungskanäle 66 führen in Druckkammern 56, während die zweiten Versor- gungskanäle 64 in die Druckkammern 54 führen,
Die ersten Versorgungskanäle 66 münden jeweils in Axialnuten 70 (s. Fig. 5) der Trennhülse 26 und damit in den äußeren axialen Versorgungsraum 27. Demgegenüber münden die zweiten Versorgungskanäle 64 in radiale Durch- brüche 68 der Trennhülse 26, die in den inneren axialen Versorgungsraum 29 führen.
In der vorliegenden Ausführung münden die ersten und zweiten Versorgungsbohrungen 6-1 66 in derselben axialen Ebene des Nockenwellenverstellers 4. In Fig. 3 ist der Übersichtlichkeit halber nur einer der Abstände 72 zwischen den Versorgungsbohrungen 64, 66 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Axialnuten 70 erstrecken sich insofern jeweils bis zu einem Nutende 73 am Endabschnitt 31 der Trennhülse 26. Die radialen Durchbrüche 68 der Trenn- hülse 70 sind jeweils zwischen die Axialnuten 70 eingebracht. Durchbrüche 63 und Nutenden 73 sind im Wesentlichen in einer axialen Ebene angeordnet.
Da die Versorgungskanäle 84, 66 im Wesentlichen in einer axialen Ebene münden, kann der Rotor mit einer geringen axialen Breite ausgeführt werden. Die Trennung des inneren Versorgungsraums 29 und des äußeren Versorgungsraums 27 geschieht über die Beabstandung der Nutenden 73 zu den radialen Durchbrüchen 68. Die Wandbreite 72 dazwischen beträgt in etwa die Hälfte der Nutbreite. Zum Aufnahmegrund der Nabe 50 sind die Nutenden 73 und die Durchbrüche 68 durch eine umlaufende axiale Wandung am Endabschnitt 31 der Trennhülse 26 beabstandet. Dort ist weiter ein nicht näher bezeichnetes Dichtelement eingesetzt, welches von der Zentralschraube 46 durchdrungen wird. Es wird auf die Fig. 4 bis 6 Bezug genommen, die die Trennhülse 26 in einer perspektivischen Ansicht, in einer Seitenansicht und in einer axialen Schnittansicht zeigen.
Die Trennhülse 26 umfasst im Wesentlichen einen hohlzylindrischen Grund- körper 69. In die Mantelfläche des Grundkörpers 69 ist eine Anzahl von Axialnuten 70 eingebracht. Diese enden jeweils am in die Nabe 50 einzubringenden Endabschnitt 31 der Trennhülse 26 in einem Nutende 73. Dort sind jeweils zwischen den Nutenden 73 in einer gemeinsamen axialen Ebene die radialen Durchbrüche 68 eingebracht. Am anderen Ende des Grundkörpers 69 münden die Axialnuten 70 in eine gemeinsame Ringnut 74. Diese Ringnut 74 ist in montiertem Zustand strömungstechnisch mit der ersten Radialbohrung 20 der Nockenwelle 12 gekoppelt (s Fig. 2). Dies ist jedoch nur beispielhaft dargestellt. Die axialen Nuten 70 können auch als eine einzige Nut in Umfangsrichtung der Trennhülse 70 ausgebildet sein. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass an der Oberfläche der Trennhülse 28 fließende Hydraulikflüssigkeit nicht in die Durchbrüche 68 eintritt. Der Wandbreite 72 zwischen den Durchlassöffnungen 68 und den Nutenden 73 ist entsprechend in etwa durch eine halbe Nutbreite gegeben.
Wie aus Fig. 3 unmittelbar ersichtlich, wird die Trennhülse 26 in einer bestimm- ten Winkelorientierung in der Zentralbohrung 62 des Rotors 32 eingesetzt sein. Um diese Winkellage beim Einbau ohne Justieraufwand zu gewährleisten, ist an der Trennhülse 28 eine Nase 76 ausgebildet» die in eine nicht gezeigte a- xiale Nut am Rotor 32 einführbar ist.
Liste der Bezugszahlen
2 Verbrennungsmotor
4 Nockenwellenversteller
6 Brennraum
8 Ventil
10 Nocken
12 Nockenwelle
14 Hubkolben
16 Kurbelwelle
18 Triebmittel
20 erste Radialbohrung
22 zweite Radialbohrung
24 Aufnahmebohrung
26 Trennhüise
27 äußerer axialer Versorgungsraum
28 Stufe
29 innerer axialer Versorgungsraum
30 Stator
31 Endabschnitt
32 Rotor
33 Drehachse
34 Außenring
36 Zahn
38 Trennelement
40 Durchgangsbohrung
42 Befestigungsschraube
44 Deckel
46 Zentralschraube
48 Abdeckscheibe
50 Nabe
52 Flügel
54 Druckkammer 56 Druckkammer
58 Dichtelement
60 Haltebohrung
62 Zentralbohrung
64 zweiter Versorgungskanal
66 erster Versorgungskanal
68 Durchbruch
69 Grundkörper
70 Axialnut
72 Wandbreite
74 Ringnut
76 Nase

Claims

Patentansprüche
Nockenwellenversteller (4) umfassend einen Stator (30), einen relativ zum Stator (30) um eine Drehachse (33) drehbaren Rotor (32) mit einer Nabe (50) zur Aufnahme einer Nockenwelle (12), wobei erste Versorgungskanäle (66) und hierzu getrennte zweite Versorgungskanäle (64) die Nabe (50) jeweils im Wesentlichen radial durchsetzen, und eine in die Nabe (50) zumindest mit einem Endabschnitt (31 ) eingesetzte Trennhülse (28), die in der Nabe (50) einen äußeren axialen Versorgungsraum (27) und einen hierzu getrennten inneren axialen Versorgungsraum (.29) ausbildet, wobei der äußere axiale Versorgungsraum (27) mit den ersten Versorgungskanälen (66) und der innere axiale Versorgungsraum (29) mit den zweiten Versorgungskanälen (64) strömungstechnisch verbunden ist, dadurch gekenraeiehnet, dass die Trennhülse (26) am Außenmantel eine Anzahl von Axiafnuten (70) umfasst, die wenigstens teilweise den äußeren axialen Versorgungsraum (27) bilden und die jeweils mit den ersten Versorgungskanälen (66) strömungstechnisch verbunden sind, und dass die Trennhülse (26) eine Anzahl von radialen Durchbrüchen (68) umfasst, die strömungstechnisch den inneren Versorgungsraum (29) jeweils mit einer zweiten Versorgungsleitung (64) verbinden.
Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Durchbrüche (68) in Um- fangsrichtung jeweils zwischen den Äxialnuten (70) angeordnet sind.
Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Axialnuten (70) jeweils bis zu einem Nutende (73) erstrecken, und dass die Nutenden (73) und die radialen Durchbrücfie (68) im Wesentlichen in einer axialen Ebene an dem in der Nabe (50) eingesetzten Endabschnitt (31 ) der Trennhülse (26) angeordnet sind. Nockenwellenversteller (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiainuten 70} am dem Endabschnitt (31 ) abgewandten Ende der Trennhülse (26) in eine gemeinsame Ringnut (74) münden.
Nockenwellenversteller (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennhülse (26) in die Nabe (50) mittels komplementärer Formschlusselemente (76) winkelorientiert eingesetzt ist,
Nockenwellenversteller (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennhülse (26) derart ausgebildet ist, dass bei einer in der Nabe (50) aufgenommenen Nockenwelle (12) der äußere axiale Versorgungsraum (27) mit einer ersten Radialbohrung (20) der Nockenwelle (12) und der innere axiale Versorgungsraum (29) mit einer zweiten Radialbohrung (22) der Nockenwelle (12) strömungstechnisch verbunden ist.
Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trennhülse (26) derart ausgebildet ist, dass bei aufgenommener Nockenwelle (12) die Axialnuten (70) des äußeren axialen Versorgungsraums (27) über die gemeinsame Ringnut (74) mit der ersten Radialbohrung (20) der Nockenweile (12) strömungstechnisch verbunden sind, und dass der innere axiale Versorgungsraum (29) über eine Aufnahmebohrung (24) in der Nockenwelle (12) mit der zweiten Radialbohrung (22) strömungstechnisch verbunden ist.
T rennhülse (26) zum Einsatz in eine Nabe (50) eines Nockenwellenvers- tellers (4) mit einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Grundkörper (69), dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (69) am Außenmantel eine Anzahl von Axialnuten (70) und weiter eine Anzahl von radialen Durchbrüchen (68) umfasst. Trennhülse (26) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Axialnuten (70) jeweils bis zu einem Nutende (73) erstrecken, und dass die Nutenden (73) und die radialen Durchbrüche (68) im Wesentlichen entlang einer axialen Ebene an einem Endabschnitt (31 ) des Grundkörpers (69) angeordnet sind.
Trennhülse (26) nach Anspruch 8 oder 9.
dadurch gekennzeichnet, dass die Axialnuten (70) an einem Ende des
Grundkörpers (69) in eine gemeinsame Ringnut (74) münden.
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