WO2015051789A1 - Nockenwellenverstellvorrichtung - Google Patents

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WO2015051789A1
WO2015051789A1 PCT/DE2014/200458 DE2014200458W WO2015051789A1 WO 2015051789 A1 WO2015051789 A1 WO 2015051789A1 DE 2014200458 W DE2014200458 W DE 2014200458W WO 2015051789 A1 WO2015051789 A1 WO 2015051789A1
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lubricant
camshaft
adjusting
sump
outlet
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PCT/DE2014/200458
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Mike Kohrs
Jens Schäfer
Marco HILDEBRAND
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F01M9/105—Lubrication of valve gear or auxiliaries using distribution conduits

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjusting device with the erkma- len of the preamble of claim 1.
  • Camshaft adjusting devices serve for relative adjustment of the angular position between the crankshaft and the camshaft of an internal combustion engine.
  • Such camshaft adjusters usually have a drive part, which is coupled to the crankshaft, for example via a chain or a belt, an output part, which is usually rotationally fixedly coupled to the camshaft and an adjusting shaft, which makes it possible to adjust an angular position of the driven part relative to the driving part.
  • the drive shaft Adjusting shaft and output shaft in a transmission in operative connection with each other, resulting in the transmission due to bearings and mutual interference mechanical friction. To reduce the mechanical friction, it is customary to lubricate the gears of the camshaft adjusters with oil.
  • document DE 10 2005 059 860 A1 which is probably the closest prior art, discloses a lubricant circuit of a camshaft adjuster.
  • a lubricant is supplied to the camshaft adjuster via the camshaft and discharged again via radially outward openings.
  • it is assumed that 2 to form a flow element in a flow channel which acts as a restrictor or orifice to adjust the lubricant flow area of the invention
  • the invention has for its object to provide a Nockenwellenverstelrvorrich- device, which has an improved lubricant management
  • a Nockenweltenverstellvorraum is proposed, which is designed in particular for an engine, in particular for an internal combustion engine, a vehicle.
  • the camshaft adjusting device comprises a camshaft, wherein the camshaft is designed to control valves of the engine
  • the camshaft adjusting device has a Verstellgetnebe, wherein the adjusting gear particularly preferably designed as a three-shaft gearbox
  • the adjusting gear comprises an input shaft, an output shaft and an adjusting shaft.
  • the input shaft can be coupled to the crankshaft of the engine via a chain or a belt, for example.
  • the output shaft is preferably rotatably coupled to the camshaft or coupled.
  • the input shaft forms a drive part and the output shaft forms a driven part.
  • the adjustment world can be coupled or coupled to an actuator.
  • the actuator can be fixed to the housing or co-rotating in relation to the motor.
  • the actuator may, for example, be realized as a motor, in particular an electric motor, or as a brake.
  • the cam-world adjusting device comprises the actuator. 3
  • the adjusting gear is designed to adjust an angular position of the camshaft.
  • the adjusting gear is designed to change the angular position of the camshaft relative to the angular position of a crankshaft of the engine.
  • the adjusting mechanism is designed to adjust the angular position between the input shaft and the output shaft.
  • the adjusting gear in particular the input shaft and / or the output shaft and / or the Vereteltwelle define a common axis of rotation of the variable.
  • the adjusting mechanism forms a transmission interior, wherein in the transmission interior the input shaft, the output shaft and the adjusting shaft are in mesh with one another.
  • the adjusting mechanism is designed as a summation gear, wherein particularly preferably a rotational movement of the adjusting shaft is added to the rotational movement of the input shaft and in this way the angular position is stiffened
  • the camshaft adjusting device in particular the adjusting gear has a Schmiermrttetments for supplying the transmission interior with a lubricant.
  • the lubricant is formed as an oil, in particular as a transmission oil.
  • the lubricant supply is designed as a continuous supply, so that the transmission interior steadily supplied lubricant and discharged therefrom.
  • the lubricant supply is designed to form a lubricant sump, in particular a lubricant jacket, in the interior of the transmission, arranged radially on the outside of the axis of rotation.
  • the lubricant supply is dimensioned such that in an annular space around the 4
  • the lubricant sump is designed to be constant during operation of the camshaft adjusting device, in particular with respect to the radial extent.
  • the lubricant sump is of the radial extent in the normal operation of the camshaft positioner device - eg. with the engine running idle or at higher operating speeds of the engine - independent of speed.
  • the lubricant sump assumes a structurally specified desired state during operation.
  • the adjusting mechanism is designed such that the input world, the output shaft and / or the adjusting shaft draws lubricant from the lubricant sump and distributes it in the interior of the transmission
  • the lubricant sump is formed due to centrifugal forces, in particular centrifugal forces acting on the lubricant.
  • the centrifugal forces are caused by rotation of the variable speed or parts thereof.
  • the adjusting mechanism particularly preferably rotates on average at an angular speed which corresponds to the angular speed of the input shaft and / or the output shaft. The rotation of the adjusting belt at this average angular speed generates the centrifugal force which leads to the formation of the lubricant sump.
  • the lubricant 5 swamp dimensioned in the radial extent so that at least one Glertla- gerstelle and / or at least one rolling bearing point and / or at least one point of engagement between two of the three waves is covered with lubricant.
  • the three corrugations are formed by the input shaft, the output shaft and the Verstelrwelle. This embodiment emphasizes the aspect that it is not absolutely necessary to arrange all friction relevant points in the adjustment in the lubricant Umpf, since by the relative movement of the three shafts to each other lubricant from the Schmiermrtteteumpf skimmed off and in the adjusting, in particular in the transmission interior of the variable, distributed.
  • the lubricant level and thus the radial position of the inner surface of the fuel sump must be selected such that, on the one hand, the gear members and bearings are sufficiently immersed in the lubricant sump, but on the other hand, unnecessary churning losses due to an excessive lubricant level are avoided
  • the lubrication supply comprises a lubricant supply and a lubricant removal, the lubricant removal comprising a lubricant overflow.
  • the lubricant overflow thus stiffens sure that the transmission interior is not flooded by the lubricant.
  • the lubricant overflow may optionally be designed in particular as one or more outlet openings from the interior of the transmission, in particular as an outlet gap from the interior of the transmission.
  • the lubricant overflow is formed as at least one axially directed outlet opening from the transmission interior.
  • the lubricant overflow for example, in open systems, such as those used in chain drives application, lead into the chain case, so that the lubricant flow and can be returned there in the oil circuit
  • closed systems such as belt drives, for example,
  • the lubricant outlet is formed radially outwardly to the lubricant sump.
  • the lubricant outlet ensures that, for example, interfering particles or other impurities in the lubricant are not permanently deposited in the interior of the transmission but are removed from the interior of the transmission from the radially outer bottom of the lubricant sump via the lubricant outlet, in particular flushed out via the lubricant outlet be realized as one or more outlet openings in the radial direction and / or one or more outlet openings extending in axial directions.
  • the adjusting mechanism has a plurality of outlet openings as a lubricant outlet, which are preferably regularly distributed in the circumferential direction about the axis of rotation.
  • an intermediate angle between the outlet openings of the lubricant outlet is selected to be less than 60 degrees, in particular less than 50 degrees. Due to the distribution in the direction of rotation is achieved that at a standstill of Verstelkjetriebea the lubricant can run off automatically through the lubricant flow.
  • the volume flow QZ of the lubricant of the lubricant supply is preferably formed on average greater than the volume flow QA of the lubricant outlet, so that QZ> QA applies. In this way it is ensured that during operation of the camshaft adjusting device, the lubricant accumulates in the transmission interior and the lubricant sump is formed.
  • the lubricant supply is set such that QA
  • the verification of the volumetric flows may, for example, be carried out 7 dardierter examination method, whereby eg a pressure difference of 5 bar and a ⁇ rviskoetician of 30cSt is gesteift.
  • the sum of the mass flows of the lubricant outlet QA and of the lubricant mixture QU is preferably on the average greater than or equal to the volume flow of the lubricant supply QZ, so that QA + QU ü QZ applies In this way, both the emergence of Lubricant sump and its limitation in the radial direction to radially inward in the direction of the axis of rotation ensured.
  • the lubricant supply can be assigned a radius RZ, a radius RA can be assigned to the lubricant outlet, and a radius RU relative to the axis of rotation to form the lubricant sump in the described range.
  • a milled radius is used, which can be calculated, for example, according to the following formula
  • the total area AZ of the openings 8 of the lubricant feeds into the transmission interior and the total area AA of the openings of the lubricant outlet from the transmission interior meet the following relation:
  • the total area AZ of the openings of the lubricant supplies into the transmission internal space and the total area AU of the openings of the lubricant oil overflow 3 from the transmission internal space satisfy the following relation
  • the total surfaces in each case form the volume flow-determining size of the lubricant supply or of the lubricant lubricant outlet
  • the adjusting can be designed as a swash plate gear, an eccentric gear, a planetary gear, a cam gear, a Mehrgelenke- or coupling gear, a friction wheel gear, a helical gear with threaded spindle as a translation stage or as a combination of individual designs in multi-stage design.
  • the adjusting mechanism is designed as a wave gear, wherein the wave gear has a rolling bearing and a deformable steel bushing with external teeth, which is arranged on the rolling bearing. It is particularly preferably provided that the lubricant sump is adjusted so that the rolling bearing with the outer ring, but not with the inner ring, and / or the steel bushing at least partially immersed in the lubricant sump.
  • the fast-rotating component namely the inner ring of the Rolling bearing out of the lubricant sump, so that the lubricant sump is not disturbed by splashing losses
  • the radius of the inner ring Ri with respect to the radius RU of the openings of the lubricating belt overflow should be:
  • the lubricant supply takes place via axial passage openings in the camshaft, which end in the radius RZ in the transmission interior
  • the lubricant outlet is formed as a plurality of Auelaseö réelleen, which in axial Ricn
  • the Schmtermrttelschreibonne is formed as a plurality of AusJass ⁇ réelleen or a circulating, preferably continuous lubricant lubricant, which (r) based is arranged on the radius RU between the devisnng and the outer ring of the rolling bearing
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a cam-shifting device as an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a sectional illustration of the variable-speed gearbox of the camshaft adjusting device in FIG. 1;
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of the variable-speed transmission in FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a plan view of the adjusting mechanism in FIG. 4
  • FIG. 1 shows in a schematic representation a camshaft actuator 1 for an engine, in particular an internal combustion engine of a vehicle, as a first exemplary embodiment of the invention.
  • the camshaft adjuster 1 includes a camshaft 2 having a plurality of cams 3 configured to actuate valves of the engine
  • a Verstellgetrieoe 5 is interposed, which makes it possible to implement a Winkerver ein the camshaft 2 relative to the drive wheel 4 and thus relative to the crankshaft, not shown to control the Verstellgetriebes 5 this with an electric motor 6 via a motor shaft 13 is coupled, which is stationary, that is non-co-rotating with the adjusting gear 5 is arranged.
  • the camshaft adjusting device 1 has a Schmierstofvefsorgung 7, which introduces from an oil pan or an oil tank ⁇ via an engine oil pump 9 and optionally an engine oil filter 10 via an oil rotary transformer (not shown) transmission oil as a lubricant in the camshaft 2.
  • the lubricant is guided via a lubricant supply 1 1 of the camshaft 2 in the adjusting 5, to lubricate the adjusting gear 5 and is subsequently discharged via a Schmierstoffabpar- tion 12 from the adjusting 5, so that the lubricant supply 7 is formed as a lubricant circuit is
  • FIG. 2 shows the adjusting mechanism 5 in a sectional illustration along an axis of rotation D, which is defined, for example, by the camshaft 2 or the motor shaft 13 (FIG. 1)
  • the adjusting mechanism 5 is a so-called wave gear - also harmonic never - Drive gearbox mentioned - designed
  • the wave gearbox 5 is also called sliding wedge gearbox. Spannwellengetnebe or English strain wave gear (SWG) called.
  • the adjusting 5 has an input shaft 14 which is rotatably coupled to the drive wheel 4 or is formed by this. Furthermore, the adjusting 5 has an output shaft 15 which is rotatably connected to the camshaft 2.
  • An adjusting world 16, however, is rotatably connected to the motor shaft 13.
  • the Verstellwelte 16 has a non-round, in particular elliptical in cross-section perpendicular to the rotation axis D generator section 17 on which a Wälz- Leger 18 is arranged, wherein the inner ring 19 of the roller bearing 18 rests on a lateral surface of the generator section 17 and the outer ring 20 a deformable, cylindrical steel sleeve 21 carries external teeth.
  • the steel bushing 21 is also referred to as ftex spline.
  • the steel bushing 21 is also elliptical in cross-section perpendicular to the axis of rotation D.
  • the input shaft 14 carries an internal toothing 22 which meshes with the external toothing of the steel bush 21.
  • the output world 15 carries an internal toothing 23, which also meshes with the external toothing of the steel bushing 21.
  • the input shaft 14, the output shaft 15 and the adjusting shaft 16 interact in an interaction region 28 in a radius RG.
  • the adjusting mechanism 5 has, between a carrier of the internal toothing 23 of the starting world 15 and the input shaft 14, a toothed portion 24 in a radius RL.
  • the adjusting 5 forms a Gereteinnenraum 25, which is formed by the input shaft 14 on one side by a support member 2 ⁇ and on the other side by a cover 27. wherein in the gear inner space 25 of the Glertiagerabsacrificing 24, the rolling bearing 18 and the exchange set Titane Scheme 26 of the external toothing of the steel sleeve 21 and the internal teeth 22 and 23 are arranged.
  • the lubricant supply 1 1 comprises one or more axially aligned outlet openings 29, which are arranged on an end face S of the output shaft 15 at a distance RZ to the rotation axis D.
  • the exhaust ports 29 are supplied with lubricant through passages in the camshaft 2. In operation, lubricant exits the exhaust ports 29 and is distributed in the transmission interior due to the rotation of the output shaft 15, with the end face S acting as a lubricant carrying surface. About the Auslasso réelleen 29, the lubricant is supplied into the transmission interior 25
  • the lubricant outlet 12 is divided into a lubricant outlet 30 and a lubricant outlet 31.
  • the lubricant outlet 30 is arranged at a distance RA from the axis of rotation D.
  • the Schmüermrttelschreib- run 31 is disposed at a distance RU to the rotation axis D.
  • the outlet openings 29, the Schmterstoffabletz 30 and the Schmiermit- telionatiank 31 and the distances RA, RZ and RU are dimensioned so that a Schmiermrttelsumpf 32 is formed in the gear housing 25. This is shown in a highly schematized manner in FIG. 3 superimposed on the sectional representation of the adjusting mechanism 5. It can be seen that the lubricant loop 32 extends from the radially outer side of the transmission internal space 25 to a radially outer edge of the lubricant overflow 31.
  • the volumetric flow QZ of the lubricant supply 11 is set by the design of the outlet openings 29 and other fluidically relevant components such that it is always less than or equal to the volume flow of the lubricant discharge 12 resulting from the volumetric flow - Constant flow QA of the lubricant outlet 30 and the flow rate of the lubricating converter overflow 31 is composed.
  • the volume flow QA of the scarfing agent outlet 30 is smaller than the volume flow QZ of the lubricant supply 1 1. In this way, it is ensured during operation that the lubricant sump 32 is initially filled until it reaches the radially outer edge of the lubricant Achieved lubricant overrun 30 and then flows safely, so that Ü bertaufen the Getriebeinnenraums 25 prevents »st. This ensures that the radial extent of the Schrnierstoffsumpfes 32 in the operation of the variable-speed transmission 5 regardless of the angular velocity of the input shaft 14 is always the same
  • variable speed transmission 5 shows a further embodiment of the variable speed transmission 5, wherein, in contrast to the embodiment in the preceding figures, the lubricant outlet 30 divided into two different axial discharge openings, wherein one of the drain openings in the support member 26 and the other Ablautö réelle in the cover 27 is arranged ,
  • the arrows schematically indicate the lubricant flow.
  • FIG. 5 shows a top view of the adjusting mechanism 5, in order to illustrate the external openings of the lubricant outlet 12.
  • the lubricant processes 30 are to be recognized as the Through openings of the Gereteinnenraum 25 serve eg in a chain case of the engine between the through holes of the lubricant sequences each an intermediate angle beta is provided so that the Gereteinnenraum 25 can run empty at a standstill of the 5 Verstellgetriebes.
  • the lubricant overflow 31 is designed as an annular gap between the cover 27 and a circular collar of the generator section 17.
  • the sizes of the variable-speed transmission 5 preferably fulfill at least one arbitrary selection or all of the following conditions;
  • the total area AA of the openings of the lubricant outlet 30 is smaller than the total area of the AZ of the outlet openings 29 of the lubricant supply 11.
  • the total area AU of the openings of the Schmierertertanks 31 is greater than the total area of the AZ of the outlet openings 29 of the lubricant supply 1 1, in particular applies

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorzuschlagen, welche ein verbessertes Schmiermittelmanagement aufweist. Hierzu wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit einem Verstellgetriebe (5) zur Verstellung einer Winkelstellung einer Nockenwelle (2), wobei das Verstellgetriebe (5) eine Eingangswelle (14), die mit einer Kurbelwelle koppelbar ist, eine Ausgangswelle (15), die mit der Nockenwelle koppelbar ist, und eine Verstellwelle (16), die mit einem Aktuator (13) koppelbar ist, aufweist, wobei das Verstellgetriebe (5) eine Drehachse (D) definiert, wobei das Verstellgetriebe (5) einen Getriebeinneraum (25) ausbildet, wobei in dem Getriebeinnenraum (25) die Eingangswelle (14), die Ausgangswelle (15) und die Verstellwelle (16) miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung (1) eine Schmiermittelversorgung (7) zur Versorgung des Getriebeinnenraums (25) mit einem Schmiermittel aufweist, vorgeschlagen, wobei die Schmiermittelversorgung (7) ausgebildet ist, einen radial aussenseitig zu der Drehachse angeordneten Schmiermittelsumpf (32) in dem Getriebeinnemraum (25) auszubilden.

Description

Bezeichnung der Erfindung Nockenwellenveretelrvorric htung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellen verstell Vorrichtung mit den erkma- len des Oberbegriffe des Anspruchs 1.
Nockenweltenversteltvorrichtungen dienen zur relativen Verstellung der Win- kelstellung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors Derartige Nockenwellenversteller weisen üblicherweise ein Antriebsteil, welches mit der Kurbelwelle zum Beispiel über eine Kette oder einen Riemen gekoppelt ist, ein Abtriebsteil, welches üblicherweise drehfest mit der Nockenwelle gekoppelt ist und eine Verstellwelle auf, welche es ermöglicht, eine Winkelstellung des Abtriebsteils relativ zu dem Antriebsteil einzustellen.
Die Antriebswelle. Verstellwelle und Abtriebswelle treten in einem Getriebe miteinander in Wirkverbindung, wobei sich in dem Getriebe aufgrund von Lagerungen und gegenseitigen Eingriffen mechanische Reibung ergibt. Zur Reduzierung der mechanischen Reibung ist es üblich, die Getriebe der No- ckenwellenversteller mit Ol zu schmieren.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2005 059 860 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, einen Schmlermrttelkreis- lauf eines Nockenwellen versteller Bei dem Schmiermittelkreislauf wird ein Schmiermittel über die Nockenwelle dem Nockenwellenversteller zugeführt und über radial außenliegende Auetrrttsoffnungen wieder abgeleitet. Um die Schmiermittelmenge in dem Nockenwellenversteller zu steuern und eine Überschwemmung des Nockenwellenversteller zu vermeiden wird vorge- 2 schlagen, ein Strömungselement in einem Strömungskanal auszubilden, welcher als eine Drossel oder Blende wirkt, um den Schmiermittelstrom einzustellen Gebiet der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenverstelrvorrich- tung vorzuschlagen, welche ein verbessertes Schmiermittelmanagement aufweist
Diese Aufgabe wird durch eine Nockenwellenverstelrvornchtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Nockenweltenverstellvorrichtung vorgeschlagen, welche insbesondere für einen Motor, im Speziellen für einen Verbrennungsmotor, eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Optional umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Nockenwelle, wobei die Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen des Motors ausgebildet ist
Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist ein Verstellgetnebe auf, wobei das Verstellgetriebe besonders bevorzugt als ein Dreiwellengetriebe ausgebildet Das Verstellgetriebe umfasst eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und eine Verstellwelle. Die Eingangswelle ist zum Beispiel über eine Kette oder einen Riemen mit der Kurbeiwelle des Motors koppelbar. Die Ausgangswelle ist bevorzugt drehfest mit der Nockenwelle gekoppelt oder koppelbar. Insbesondere bildet die Eingangswelle ein Antriebsteil und die Ausgangswelle ein Abtriebsteil. Die Verstellwelte ist dagegen mit einem Aktuator koppelbar oder gekoppelt Der Aktuator kann in Bezug auf den Motor gehäusefest oder mitdrehend angeordnet sein. Der Aktuator kann beispielsweise als ein Motor, insbesondere Elektromotor, oder als eine Bremse realisiert sei Optional umfasst die Nockenweltenverstellvorrichtung den Aktuator. 3
Das Verstellgetriebe Ist zur Verstellung einer Winkelstellung der Nockenwelle ausgebildet Insbesondere ist das Verstellgetriebe ausgebildet, die Winkelstellung der Nockenwelle gegenüber der Winkelstellung einer Kurbelwelle des Motors zu verändern. Alternativ oder ergänzend ist das Verstellgetriebe ausgebildet, die Winkelstellung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle zu verstellen Durch die Verstellung der Winkelstellung wird es vorzugsweise ermöglicht, die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte der Ventile des Motors in Richtung -früh- oder„spät" zu verschieben.
Das Verstellgetriebe, insbesondere die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle und/oder die Vereteltwelle, definieren eine gemeinsame Drehachse des Verstellgetriebes. Das Verstellgetriebe bildet einen Getriebeinnenraum aus, wobei in dem Getriebeinnenraum die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Verstellwelle miteinande In Wirkverbindung stehen. Insbesondere ist das Verstellgetriebe als ein Summationsgetriebe ausgebildet, wobei besonders bevorzugt eine Drehbewegung der Verstellwelle auf die Drehbewegung der Eingangswelle aufsummiert wird und auf diese Weise die Winkelstellung versteift wird
Die Nockenwellenversteltvorrichtung, insbesondere das Verstellgetriebe weist eine Schmiermrttetversorgung zur Versorgung des Getriebeinnenraums mit einem Schmiermittel auf. Insbesondere ist das Schmiermittel als ein Öl, im Speziellen als ein Getriebeöl, ausgebildet. Die Schmiermittelversorgung ist als eine Durchlaufversorgung ausgebildet, so dass dem Getriebeinnenraum stetig Schmiermittel zugeführt und aus diesem abgeführt wird.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schmiermittelver- sorgung ausgebildet ist, einen radial außenseitig zu der Drehachse angeordneten Schmiermittelsumpf, insbesondere einen Schmiermittelmantel, im Getriebeinnenraum auszubilden. Anders ausgedrückt wird die Schmiermittelversorgung derart dimensioniert, dass sich in einem Ringraum um die 4
Drehachse der Schmiermittelsumpf aus dem Schmiermittel zur Schmierung des Verstellgetriebes ausbildet Besonders bevorzugt ist der Schmiermittel - sumpf im Betrieb der Nockenwellenstellvorrichtung insbesondere in Bezug auf die radiale Ausdehnung konstant ausgebildet Insbesondere ist der Schmiermittelsumpf von der radialen Ausdehnung im Normalbetrieb der No- ckenwellenstelrvorrichtung - also z.B. bei laufendem Motor im Standgas oder bei höheren Betriebsdrehzahlen des Motors - drehzahlunabhängig ausgebildet. Insbesondere nimmt der Schmiermittelsumpf im Betrieb einen konstruktiv vorgegebenen Sollzustand ein. der drehzahlunabhängig ist Beson- ders bevorzugt ist das Verstellgetriebe ausgebildet, dass die Eingangswelte, die Ausgangswelle und/oder die Verstelrwelle aus dem Schmiermittelsumpf Schmiermittel schöpft und in dem Getriebeinnenraum verteilt
Im Rahmen der Erfindung wird somit em anderer Ansatz zur Schmiermittel- Versorgung des Verstellgetriebes verfolgt, wobei durch die Schmiermittelversorgung im Betrieb sichergestellt ist, dass stete ein radial außenliegender Schmiermittelsumpf vorhanden ist, der eine Unterversorgung und zugleich eine Übefversorgung des Verstellgetriebes mit dem Schmiermittel sicherstellt Besonders bevorzugt ist der Schmiermittelsumpf Im Betrieb der No- ckenwellenverstellvorrichtung, insbesondere des Verstellgetriebes, gleichbleibend ausgebildet,
Um den erfinderischen Gedanken zu unterstreichen, wird beansprucht, dass der Schmiermittelsumpf aufgrund von Fliehkräften, insbesondere Zentrifu- galkräften, die auf das Schmiermittel wirken, gebildet ist. Die Fliehkräfte entstehen durch Rotation des Verstellgetriebes oder Teilen davon. Besonders bevorzugt dreht das Verstellgetriebe im Betrieb durchschnittlich mit einer Winkelgeschwindigkeit, die der Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle entspricht Durch die Rotation des Verstellge- tnebes mit dieser durchschnittlichen Winkelgeschwindigkeit wird die Fliehkraft erzeugt, die zur Entstehung des Schmiermittelsumpfes führt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schmiermittel- 5 sumpf in radialer Erstreckung so bemessen, dass mindestens eine Glertla- gerstelle und/oder mindestens eine Wälzlagerstelle und/oder mindestens eine Eingriffsstelle zwischen zwei der drei Wellen mit Schmiermittel bedeckt ist. wobei die drei Wellen durch die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Verstelrwelle gebildet sind Diese Ausgestaltung unterstreicht den Aspekt, dass es nicht unbedingt notwendig ist, alle reibungsrelevanten Stellen in dem Verstellgetriebe in dem Schmiermitteleumpf anzuordnen, da durch die Relativbewegung der drei Wellen zueinander Schmiermittel aus dem Schmiermrtteteumpf abgeschöpft und in dem Verstellgetriebe, insbesondere in dem Getriebeinnenraum des Verstellgetriebes, verteilt wird. Der Schmier- mittelstand und damit die radiale Lage der inneren Oberfläche des Schm>er- mittelsumpfes ist insbesondere so zu wählen, dass einerseits die Getriebeglieder und Lagerungen ausreichend in den Schmiermittelsumpf eintauchen, andererseits aber unnötige Planschverluste durch einen zu hohen Schmier- mittelstand vermieden werden
Bet einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Schmiermitterversorgung eine Schmiermittelzuführung und eine Schmiermit- telabführung, wobei die Schmiermrttelabfühnjng einen Schmiermittelüberlauf umfasst. der die radiale Ausdehnung des Schmiermittelsumpfs in Richtung der Drehachse bestimmt Der Schmiermittelüberlauf steift somit sicher, dass der Getriebeinnenraum durch das Schmiermittel nicht überschwemmt wird. Der Schmiermittelüberlauf kann wahlweise insbesondere als eine oder mehrere Austrittsöffnungen aus dem Getriebeinnenraum, Insbesondere als ein Auslassspalt aus dem Getriebeinnenraum ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Schmiermittelüberlauf als mindestens eine in axiale Richtung gerichtete Auslassöffnung aus dem Getriebeinnenraum ausgebildet. Der Schmiermittelüberlauf kann beispielsweise bei offenen Systemen, wie sie beispielsweise in Kettentrieben Anwendung finden, in den Kettenkasten führen, so dass das Schmiermittel abfließen und dort in den ölkreislauf zurückgeführt werden kann Bei geschlossenen Systemen, beispielsweise bei Riementrieben, können z.B. Rücklaufteitungen m dem ZylinderKopf des Motors vorgesehen sein. 6
Es ist besondere bevorzugt, dass die SchmiermrttelabfOhrung einen Schmtermrttelablauf aufweist, wobei der Schmiermittelablauf radial außenseitig zu dem Schmiermittelsumpf ausgebildet ist. Der Schmiermittelablauf stellt sicher, dass sich zum Beispiel Störpartikel oder andere Verunrelnigun- gen in dem Schmiermittel nicht dauerhaft in dem Getriebeinnenraum ablagern, sondern vom radial außenliegenden Boden des Schmiermittelsumpfs über den Schmiermittelablauf aus dem Getriebeinnenraum abgeführt, insbesondere über den Schmiermittelablauf ausgeschwemmt werden Beispielsweise kann der Schmiermittelablauf als eine oder mehrere in radiale Rich- tung verlautende Auslassöffnungen und/oder eine oder mehrere in axiale Richtungen verlaufenden Auslassöffnungen realisiert sein. Es ist besonders bevorzugt, dass das Verstellgetriebe eine Mehrzahl von Auslassöffnungen als Schmiermittelablauf aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Drehachse vorzugsweise regelmäßig verteilt sind Bevorzugt ist ein Zwischenwin- kel zwischen den Auslassöffnungen des Schmiermittelablaufs kleiner als 60 Grad, insbesondere kleiner als 50 Grad, gewählt. Durch die Verteilung in Umlaufrichtung wird erreicht, dass bei einem Stillstand des Verstelkjetriebea das Schmiermittel durch den Schmiermittelablauf selbsttätig ablaufen kann. Dies hat zum einen den Vorteil, dass nach einem längeren Stillstand des Verstellgetriebes kein ungekühttes und damit zähes oder klebendes Schmiermittel in dem Verstellgetriebe verbleibt undVoder dass sich das Schmiermittel nicht in einem Winkelsegment des Verstellgetriebes sammelt und auf diese Weise eine Unwucht bei einer Wiederinbetriebnahme des Verstellgetriebes erzeugt
In der Auslegung der Schmtermittefversorgung ist es bevorzugt, dass der Volumenstrom QZ des Schmiermittels der Schmiermittelzuführung vorzugsweise im Mittel größer als der Volumenstrom QA des Schmiermittelablaufs ausgebildet ist, sodass QZ > QA gilt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich im Betrieb der Nockenwellenver9tellvorrichtung das Schmiermittel im Getriebeinnenraum staut und der Schmiermittelsumpf ausgebildet wird Besonders bevorzugt ist die Schmiermittelversorgung so eingestellt, dass QA
Figure imgf000008_0001
gilt Die Überprüfung der Volumenströme kann z B über rein stan- 7 dardisiertes Prüfungsverfahren, wobei z.B. eine Druckdifferenz von 5 bar und eine Örviskoeität von 30cSt eingesteift wird.
Ergänzend ist es jedoch bevorzugt, dass die Summe der Massenströme des Schmiermittelablaufs QA und des Schmiermittetüberiaufs QU vorzugsweise im Mittel größer oder gleich zu dem Volumenstrom der Schrniermittelzufüh- rung QZ ausgebildet ist, sodass QA + QU ü QZ gilt Auf diese Weise ist sowohl die Entstehung des Schmiermittelsumpfes als auch dessen Begrenzung in radialer Richtung nach radial innen in Richtung der Drehachse si- chergestellt.
Konstruktiv betrachtet kann der Schmiermittelzuführung ein Radius RZ, dem Schmiermittelablauf ein Radius RA und dem Schmiermitteluberlauf ein Radius RU in Bezug auf die Drehachse zugeordnet werden Um den Schmiermit- telsumpf in der beschriebenen Werse auszubilden ist es bevorzugt, dass gilt:
RZ < RU < RA
Bei einer Mehrzahl von Öffnungen in dem Schmierrntttelablauf, Schmiermit- telüberlauf und der Schmielmittelzuführung wird ein gemrttelter Radius verwendet, der z B nach der folgenden Formel berechnet werden kann
= -L \r . A{r) är
A J
mit:
R gemittelter Radius, also RZ, RU oder RA
A Gesamtfläche der jeweiligen Offnungen, also AZ, AU, AA
r Radius als Abstand von der Drehachse
Air) radiusabhangige Fläche der jeweiligen Offnungen
Unter Berücksichtigung der eingeführten Bezeichnungen, jedoch unabhängig von der Formel ist es bevorzugt, dass die Gesamtfläche AZ der Öffnungen 8 der Schmiermittelzuführungen in den Getriebeinnenraum und die Gesamtfläche AA der Öffnungen de« Schmiermittelablaufs aus dem Getriebeinnenraum die folgende Relation erfüllen:
AA s 0,9"AZ
Femer ist es bevorzugt, dass die Gesamtflache AZ der Öffnungen der Schmtermittelzuführungen in den Getriebeinnenraum und die Gesamtfläche AU der Öffnungen des Schmiermlttelüberlauf3 aus dem Getriebeinnenraum die folgende Relation erfüllen
AU i 2.0*AZ.
Hierbei wird vorzugsweise angenommen, dass die Gesamtflächen jeweils die volumenstrombestimmende Größe der Schmiermittelzuführung bzw. des Schmiermrttelablaufs bilden
Prinzipiell kann das Verstellgetriebe als ein Taumelscheibengetriebe, ein Exzentergetriebe, ein Planetengetriebe, ein Kurvenscheibengetriebe, ein Mehrgelenke- beziehungsweise Koppelgetriebe, ein Reibrädergetriebe, ein Schrägverzahner mit Gewindespindel als Ubersetzungsstufe oder als eine Kombination einzelner Bauformen bei mehrstufiger Ausführung ausgebildet sein.
Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist das Verstellgetriebe als ein Wellgetriebe ausgebildet, wobei das Wellgetriebe ein Wälzlager und eine verformbare Stahlbüchse mit Außenverzahnung aufweist, welche auf dem Wälzlager angeordnet ist. Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Schmiermittelsumpf so eingestellt ist, dass das Wälzlager mit dem Außenring, nicht jedoch mit dem Innenring, und/oder die Stahlbuchse zumindest abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf eintaucht In dieser bevorzugten Ausgestaltung wird die schnelldrehende Komponente, nämlich der Innenring des Wälzlagers, aus dem Schmiermittel- sumpf herausgeharten, sodass der Schmiermittelsumpf nicht durch Planschverluste gestört wird Dagegen wird durch das Eintauchen des Außenrings oder der Stahlbuchse sichergestellt, dass ausreichend Schmiermittel zu dem Wälzlager und damit auch zu dem Innenring geführt wird. 9
Insbesondere soll für den Radius des Innennngs Ri in Bezug auf den Radius RU der Öffnungen des Schmiermrttelüberlaufs gelten:
Ri s 0.9'RU.
In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schmiermittelzuführung über axial vertaufende Durchgangsöffnungen in der Nockenwelle erfolgt, die in dem Radius RZ in dem Getriebeinnenraum enden Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schmiermittelablauf als eine Mehrzahl von Auelaseöffnungen ausgebildet ist, welche in axialer Ricn- tung verlaufen und welche in Höhe des äußersten Bereichs einer Lagerung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle in dem Getriebeinnenraum angeordnet ist Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schmtermrttelüberlauf als eine Mehrzahl von AusJassÖffnungen oder ein umlaufender vorzugsweise ununterbrochener Schmiermittelspart ausgebildet ist, welche(r) bezogen auf dem Radius RU zwischen dem Innennng und dem Außenring des Walzlagers angeordnet ist
Weitere Merkmale. Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfin- dung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen
Figur 1 eine schematische Übersichtsdarslellung einer Nockenversteltvor- richtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 2 eine Schnittdarstellung des Verstellgetriebes der Nockenwellenver- stellvorrichtung in der Figur 1 ;
Figur 3 m gleicher Darstellung wie in der Figur 2 das Verstellgetriebe mit Schmiermittelsumpf;
Figur 4 eine alternative Ausgestaltung des Verstellgetriebes in der Figur 2,
Figur 5 eine Draufsicht auf das Verstellgetriebe in der Figur 4 Die Figur 1 zeigt in einer schematichen Darstellung eine Nockenwellenver- stelrvomchtung 1 für einen Motor, insbesondere einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die No- ckenwellenverstellvorrichtung 1 umfasst eine Nockenwelle 2, welche eine Vielzahl von Nocken 3 aufweist, die zur Betätigung von Ventilen des Motors ausgebildet sind
Der Antrieb der Nockenwelle 2 erfolgt über ein Antriebsrad 4, welches über eine Kette, einen Riemen oder ein Getriebe mit einer Kurbefwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt ist. Zwischen dem Antriebsrad 4 und der Nockenwelle 2 ist ein Verstellgetrieoe 5 zwischengeschaltet, welches es ermöglicht, gesteuert eine Winkerverstellung der Nockenwelle 2 relativ zu dem Antriebsrad 4 und somit relativ zu der nicht gezeigten Kurbelwelle umzusetzen Zur Steuerung des Verstellgetriebes 5 ist dieses mit einem Elektromotor 6 über eine Motorwelle 13 gekoppelt, der stationär, also nicht-mitdrehend zu dem Verstellgetriebe 5 angeordnet ist .
Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 weist eine Schmiermittelvefsorgung 7 auf, welche ausgehend von einer Ölwanne beziehungsweise einem Öltank Θ über eine Motorölpumpe 9 und optional einem Motorölfilter 10 über einen Öl- Drehübertrager (nicht gezeigt) Getriebeöl als Schmiermittel in die Nockenwelle 2 einbringt. Der Schmiermittel wird über eine Schmiermittelzuführung 1 1 von der Nockenwelle 2 in das Verstellgetriebe 5 geführt, um das Verstell- getriebe 5 zu schmieren und wird nachfolgend über eine Schmiermittelabfüh- rung 12 aus dem Verstellgetriebe 5 wieder abgeführt, sodass die Schmiermittelversorgung 7 als ein Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist
Die Figur 2 zeigt das Verstellgetriebe 5 in einer Schnittdarstellung entlang einer Drehachse D, welche zum Beispiel durch die Nockenwelle 2 oder die Motorwelle 13 (Figur 1 ) definiert ist
Das Verstellgetriebe 5 ist als ein sogenanntes Wellgetriebe - auch Harmo- nie - Drive Getriebe genannt - auegebildet Das Wellgetriebe 5 wird auch als Gleitkeilgetriebe. Spannungswellengetnebe oder englisch strain wave gear (SWG) bezeichnet. Das Verstellgetriebe 5 weist eine Eingangswelle 14 auf, welche mit dem Antriebsrad 4 drehfest gekoppelt ist oder durch dieses gebildet wird. Ferner weist das Verstellgetriebe 5 eine Ausgangswelle 15 auf, die drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist Eine Verstellwelte 16 ist dagegen drehfest mit der Motorwelle 13 verbunden. Die Verstellwelte 16 weist einen im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D unrund, insbesondere elliptisch ausgebildeten Generatorabschnitt 17 auf, auf dem ein Wälz- leger 18 angeordnet ist, wobei der Innenring 19 des Wälzlagers 18 auf einer Mantelfläche des Generatorabschnitts 17 aufliegt und der Außenring 20 eine verformbare, zylindrische Stahlbüchse 21 mit Außenverzahnung tragt. Die Stahlbüchse 21 wird auch als ftex spline bezeichnet Die Stahlbüchse 21 ist im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D ebenfalls elliptisch ausge- formt.
Die Eingangswelle 14 trägt eine Innenverzahnung 22. welche mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Auch die Ausgangswelte 15 trägt eine Innenverzahnung 23, welche ebenfalls mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Durch eine Rotation der Verstelrwelle 18 mit einer Winkelgeschwindigkeit, die unterschiedlich zu der Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle 14 ist. können Eingangswelle 14 und Ausgangswelle 15 hinsichtlich der Winkelstellung zueinander verstellt werden. Ein derartiges Wellgetriebe ist beispielsweise auch in der Druckschrift DE 10 2005 018 956 A1 beschrieben.
Über die Innenverzahnung 22, 23 und die Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 treten Eingangswelle 14, Ausgangswelte 15 und Verstelrwelle 16 in einem Wechserwirkungsbereich 28 in einem Radius RG in Wirkverbindung. Zudem weist das Verstellgetriebe 5 zwischen einem Träger der Innenverzahnung 23 der Ausgangswelte 15 und der Eingangswelle 14 einen Gteitta- gerabschnrtt 24 in einem Radius RL auf. Das Verstellgetriebe 5 bildet einen Getriebeinnenraum 25 aus, welcher durch die Eingangswelle 14. auf der einen Seite durch ein Tragteil 2Θ und auf der anderen Seite durch eine Abdeckung 27 gebildet ist. wobei in dem Getriebeinnenraum 25 der Glertiagerabschnitt 24, das Wälzlager 18 und der Wech- setwirkungebereich 26 der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 und der Innenverzahnung 22 und 23 angeordnet sind.
Die Schmiermittelzuführung 1 1 umfasst eine oder mehrere axial ausgerichtete Auslassöffnungen 29, welche auf einer Stirnseite S der Ausgangswelle 15 in einem Abstand RZ zu der Drehachse D angeordnet sind. Die Auslassöffnungen 29 werden über Kanäle in der Nockenwelle 2 mit Schmiermittel versorgt Im Betrieb tritt au« den Au9lassdffnungen 29 Schmiermittel aus und wird aufgrund der Rotation der Ausgangswelle 15 in dem Getriebeinnenraum verteilt, wobei die Stirnseite S als eine Schmiermittelfühnjngsfläche wirkt. Über die Auslassoffnungen 29 wird das Schmiermittel in den Getriebeinnenraum 25 zugeführt
Die Schmiermittelabführung 12 teilt sich auf in einen Schmierr ttelablauf 30 und in einen Schmienmittelübertauf 31 Der Schmiermrttelablauf 30 ist in ei- nem Abstand RA von der Drehachse D angeordnet. Der Schmlermrttelüber- lauf 31 ist in einem Abstand RU zu der Drehachse D angeordnet
Die Auslassöffnungen 29, der Schmtermittelablauf 30 und der Schmiermit- telüberiauf 31 sowie die Abstände RA, RZ und RU sind so dimensioniert, dass sich ein Schmiermrttelsumpf 32 in dem Getrieberaum 25 ausbildet. w»e dieser stark schematisiert in der Figur 3 überlagernd auf der Schnittdarstellung des Verstellgetriebes 5 gezeigt ist. Es Ist zu erkennen, dass sich der Schmiermittelsumpt 32 von der radialen Außenseite des Getriebeinnen - raums 25 bis zu einer radial äußeren Kante des Schmiermittelüberlaufs 31 erstreckt In diesem Bereich des Schmiermittelsumpfes 32 ist der Gleitlagerabschnitt 24 sowie der Wechserwirkungsbereich 28 der Innenverzahnung 22. 23 und der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 und der Außenring 20 des Wälzlagers 18 angeordnet Durch die Erzeugung des Schmiermittelsumpfes 32 wird somit sichergestellt, dass sowohl der Gleitlagerabschnitt 24 als auch der Wechsetwirkungsbereich 28 ausreichend mit Schmiermittel versorgt ist Dagegen ist der Innenring 18 außerhalb von dem Schmiermittelsumpf 32 eingerichtet, um ein unnötiges Planschen des Schmiermittels zu vermeiden,
Betrachtet man die Volumenströme der Schmiermittelversorgung 7. so ist der Volumenstrom QZ der Schmiermittelzuführung 1 1 durch die Ausgestaltung der Auslassöffnungen 29 und anderer strömungstechnisch relevanten Komponenten so eingestellt, dass dieser stets kleiner oder gleich zu dem Volumenstrom der Schmiermittelabführung 12 ist, die sich aus dem Volu- menstrom QA des Schmiermittelablaufs 30 und dem Volumenstrom QU des Schmiermrttelüberiaufs 31 zusammensetzt.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Volumenstrom QA des Scnmiermit- telablaufs 30 kleiner ist als der Volumenstrom QZ der Schmiermrttelzuf h- rung 1 1. Auf diese Weise ist im Betrieb sichergestellt, dass zunächst der Schmiermittelsumpf 32 aufgefüllt wird, bis dieser die radial äußere Kante des Schmiermittelübellaufs 30 erreicht und dann sicher abfließt, sodass ein Ü- bertaufen des Getriebeinnenraums 25 verhindert »st. damit wird erreicht, dass die radiale Ausdehnung des Schrniermittelsumpfes 32 im Betrieb des Verstellgetriebes 5 unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle 14 stets gleich ist
Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verstellgetriebes 5, wobei im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in den vorhergehenden Figuren sich der Schmiermittelablauf 30 in zwei unterschiedliche axiale Ablauföffnungen unterteilt, wobei eine der Ablauföffnungen in dem Tragteil 26 und die andere Ablautöffnung in der Abdeckung 27 angeordnet ist. Mit den Pfeilen ist der Schmiermittelfluss schematisch angedeutet.
In der Figur 5 ist eine Draufsicht auf das Verstellgetriebe 5 gezeigt, um die außensertigen Offnungen der Schmierstoffabführung 12 zu illustrieren. In Umfangsrichtung sind die Schmierstoffabläufe 30 zu erkennenden, die als Durchgangsöffnungen von dem Getriebeinnenraum 25 z.B. in einen Kettenkasten des Motors dienen Zwischen den Durchgangsöffnungen der Schmierstoff abläufe ist jeweils ein Zwischenwinkel beta vorgesehen, so dass der Getriebeinnenraum 25 bei einem Stillstand des Verstellgetriebes 5 leer laufen kann. Der Schmierstoffüberlauf 31 ist dagegen als ein Ringspalt zwischen der Abdeckung 27 und einem kreisrunden Kragen des Generatorabschnitts 17 ausgebildet.
Die Größen des Verstellgetriebes 5 erfüllen vorzugsweise mindestens eine beliebige Auswahl oder alle der nachfolgenden Bedingungen;
RZ < RU < RA
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0002
Die Gesamtfläche AA der Offnungen des Schmiermittelablaufs 30 ist kleiner als die Gesamtflache der AZ der Auslassöffnungen 29 der Schmiermittelzuführung 11. insbesondere gilt
Figure imgf000016_0005
Die Gesamtfläche AU der Öffnungen des Schmiertibertaufs 31 ist größer als die Gesamtfläche der AZ der Auslassöffnungen 29 der Schmiermittelzuführung 1 1 , insbesondere gilt
Figure imgf000016_0004
Figure imgf000016_0003
Bezugszeichenliste
1 Nockenwellenverstellvorrichtung 2 Nockenwelle
3 Nocken
4 Antrieberad
5 Verstellgetriebe
6 Elektromotor
7 Schmiermilterversorgung
8 Öltank
9 Motorölpumpe
10 Motorölfilter
11 SchmiermitteLzuführung
12 Schmiermittelabführung
13 Motorwelle
14 Eingangswelle
15 Ausgangswelle
16 Verstellwelle
17 Generatorabschnitt
18 Walzlager
19 Innenring
20 Außenring
21 Stahlbüchse
22 Innenverzahnung
23 Innenverzahnung
24 Gleitlagerabschnitt
25 Getrtebemnenraum
26 Tragteil
27 Abdeckung
28 Wechsehvirkungsbereich
29 axial ausgerichtete Auslassöffnungen
30 Schmiermittelablauf 31 Schmiermittelüberlauf 32 Schmiermittelsumpf
D Drehachse
QA, QU. QZ Volumenströme
RA. RZ. RO. RG. RL Radien
AA AZ, AU Gesamtflachen

Claims

Patentansprüche
1. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) mit einem Verstellgetriebe (5), wobei das Verstellgetriebe (5) eine
Eingangswelle (14), die mit einer Kurbelwelle koppelbar ist, eine
Ausgangswelle (15), die mit der Nockenwelle koppelbar ist, und eine Verstellwelle (16), die mit einem Aktuator (13) koppelbar ist, aufweist, wobei das Verstellgetriebe (5) einen Getriebeinnenraum (25) ausbildet, wobei in dem Getriebeinnenraum (25) die Eingangswelle (14), die Ausgangswelle (15) und die Verstellwelle (16) miteinander in Wirkverbindung stehen , wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) eine Schmiermittel Versorgung (7) zur Versorgung des Getriebeinnenraums (25) mit einem Schmiermittel aufweist, dadurch gekennzeichnet dass die Schmiermittelversorgung (7) ausgebildet ist, einen radial außenseitig zu der Drehachse angeordneten Schmiermittelsumpf (32) in dem Getriebeinnenraum (25) auszubilden, dass der Schmiermittelsumpf (32) mindestens eine Wälzlagerstelle (18) bedeckt, dass die Schmiermittelversorgung (7) eine Schmiermittelzuführung (11 ) und eine Schmiermittelabführung (12) aufweist, wobei die Schmiermittelabführung (12) einen Schmiermittelübertauf (31 ) umfasst, wobei die radiale Ausdehnung des Schmiermittelsumpfs (32) radial nach innen durch den Schmiermittelübertauf (31 ) so bestimmt ist, dass der Außenring (20) des Wälzlagers (18) im Bereich des Schmiermittelsumpfes (32) angeordnet ist und der Innenring (19) außerhalb des Schmiermittelsumpfes (32) angeordnet ist.
2. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelübertauf (31 ) als eine Austrittsöffnung aus dem Getriebeinnenraum (25) ausgebildet ist.
3. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Schmiermittelabführung (12) einen Schmiermittelablauf (30) aufweist, wobei der Schmiermittelablauf (30) radial außenseitig zu dem Schmiermittelsumpf (32) ausgebildet ist.
4. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass der Volumenstrom (QZ) der Schmiermittelzuführung (11 ) größer als der Volumenstrom (QA) des Schmiermittelablaufs (30) ist (QZ>QA), so dass der Schmiermittelsumpf (32) ausgebildet ist.
5. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass die Summe der Massenströme (QA+QU) des Schmiermittelablaufs (30) und des Schmiermittelübertaufs (31 ) größer gleich zu dem Volumenstrom (QZ) der Schmiermittelzuführung (11 ) ausgebildet ist (QA+QU>=QZ), so dass der Schmiermittelsumpf (32) in radialer Richtung nach innen durch den Schmiemnittelüberiauf (31 ) begrenzt ist.
6. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Schmiermittelzuführung (11 , 29) ein Radius RZ, dem Schmiermittelablauf (30) ein Radius RA und dem Schmiermittelübertauf (31 ) ein Radius RU in Bezug auf die Drehachse zugeordnet ist, wobei gilt:
RZ < RÜ < RA.
7. Nockenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Verstellgetriebe (5) als ein Wellgetriebe ausgebildet ist, wobei das Wellgetriebe das Wälzlager (18) und eine verformbare Stahlbüchse (21 ) mit Außenverzahnung aufweist, welche auf dem Wälzlager (18) angeordnet ist, wobei das Wälzlager (18) und/oder die Stahlbüchse (21 ) zumindest abschnittsweise in den Schmiermittelsumpf (32) eintaucht.
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