WO2015169294A1 - Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem einlegeteil - Google Patents

Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem einlegeteil Download PDF

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    • F01L2001/34476—Restrict range locking means

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic camshaft adjuster of the vane type with a stator and a rotor, wherein the rotor is rotatably mounted relative to the stator, and wherein at least one locking bolt is provided to the InANDgro with a backdrop of an insert the rotor to the stator in at least one direction of rotation limit, wherein the insert is fixed in a statorfesten component, such as the stator, a sprocket or a lid, wherein the insert has attachment areas, between which and the statorfesten component traction prevails or is present.
  • a statorfesten component such as the stator, a sprocket or a lid
  • a camshaft adjuster of the aforementioned type is known for example from DE 10 2012 203 1 14 A1.
  • This publication describes a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a drive part, such as an outer rotor, and a driven part, such as an inner rotor, wherein the driven part is rotatably mounted relative to the drive part between a first angular position and a second angular position Further, in a Drehwinkelbegrenzungskulisse, which is formed in the drive part or the driven part, one of the drive part and the driven part originally separate insert is arranged, wherein the insert is arranged with two axially movable blocking elements, such as pins or pins, in blocking contact , This publication also describes a timing drive with such a camshaft adjusting device and an internal combustion engine with such a timing drive.
  • Gas exchange valves of internal combustion engines can be actuated by cams of a camshaft.
  • the camshaft is usually actuated, driven and / or driven by the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the opening and closing times of the gas exchange valves of the internal combustion engine are usually specified by a relative rotational position or phase position or angular position between the cam and crankshaft. By a relative change of this relative rotational position between the camshaft and the crankshaft, a variable adjustment of the opening and closing times of the gas exchange valves can be achieved.
  • the exhaust gas behavior is positively influenced by the current operating state of the internal combustion engine, the fuel consumption can be reduced, the efficiency can be increased, and / or the maximum torque and / or the maximum power of the internal combustion engine can be increased.
  • This variable adjustment of the opening and closing times of the gas exchange valves can be made or made possible by a camshaft adjusting device or camshaft adjuster provided between the crankshaft and the camshaft.
  • a camshaft adjuster is conventionally provided in the kinematic chain between the crankshaft and the camshaft.
  • a part of the camshaft adjuster hereinafter referred to as stator, is preferably connected in a rotationally fixed manner to the crankshaft.
  • a rotor is preferably connected in a rotationally fixed manner to the camshaft.
  • a gear is conventionally provided between the stator and the rotor.
  • This transmission is usually provided in a vane type hydraulic phaser as a hydraulically actuated vane cell or as a plurality thereof.
  • a vane type hydraulic phaser By pressurizing the vane cell with hydraulic pressure, the variable adjustment of the opening and closing times of the gas exchange valves can be achieved, for example by means of a controller and / or valves.
  • This embodiment can also be referred to as Rotationskolbenversteller.
  • a hydraulic camshaft adjuster operating conditions may occur during which this hydraulic actuation or hydraulic control is not possible or not ensured or not economical or undesirable.
  • the rotational position is usually not specified hydraulically.
  • an uncontrolled rotational position or an uncontrolled change of the rotational position for example, increased wear of the camshaft adjuster, the camshaft, the gas exchange valves or generally the internal combustion engine can be caused.
  • a releasable or releasable locking of the rotor to the stator is desired.
  • an "early" lock, a "middle” lock or a "late” lock may be desired as early position, center position, late position, early locking, center locking, late locking or the like.
  • a blocking element such as a bolt, a pin or a pin.
  • the blocking element may for example be received or mounted or fastened in the rotor.
  • the blocking element can be actuated for example by a spring bias.
  • the blocking element can be hydraulically released or ventilated, for example.
  • the blocking element can, for example, come into contact with a locking link of the stator.
  • the locking link may for example be provided integrally in the stator or may be designed, for example, as an insert. In the presence of different requirements on the scenery and the backdrop receiving part, for example, in terms of hardness, it is advantageous if the locking link is formed by an insert.
  • Such inserts can be inserted during assembly, for example in the presence of a clearance fit or can for example be pressed in the presence of a press fit.
  • An insert in a clearance fit has the advantage that the installation is easy to accomplish.
  • a clearance fit in operation has the disadvantage that noise and / or play-related wear can occur.
  • An interference fit during assembly has the disadvantage that, for example due to complex component geometries, mechanical over-determination can not be economically prevented.
  • an interference fit during operation has the advantage that noise and / or play-related wear can be prevented.
  • the insert part may have a deformation region between the attachment regions with at least two links, the links respectively connecting the attachment regions, and wherein the sections of the insert are matched so that at least elastic deformation of the links towards or away from each other changes length of the insert causes or conditional.
  • the members may be integral portions of the insert or a main component of the insert or be materially separate but non-positively and / or positively connected with this components.
  • the insert and the statorfeste component such or so cooperatively designed or dimensioned or dimensioned that the insert is inserted by the change in length with play in the statorfeste component.
  • a fastening effecting direction of the Fastening areas acts approximately in the direction of the change in length of the insert.
  • this can be achieved by approximately protruding the attachment areas from the direction of the change in length or by being offset laterally offset from a straight longitudinal axis.
  • the attachment areas protrude out of the direction of the change in length causing the attachment together.
  • two locking bolts may be provided to limit a rotational movement of the rotor to the stator when InANDrich each with a backdrop of the insert.
  • a rotation of the rotor to the stator in the central locking or to achieve a center locking can be limited.
  • the advantages of a center locking such as a relatively likely occurring Einspuren the locking bolt can be realized in the locking link.
  • the insert part is grasped / grasped / grasped for mounting with a gripping movement, which applies a force to the insert part, it is advantageous if this gripping movement causes / causes the elastic deformation of the insert part. As a result, the number of necessary assembly steps can be reduced.
  • the insert is designed and dimensioned such that the at least elastic deformation of the insert concerns the insert before insertion and is at least partially canceled after insertion.
  • an at least elastic deformation is present at the insert before insertion and is at least partially canceled after insertion.
  • the insert part is materially and / or geometrically so created that the deformation is exerted on the inserted insert or that the deformation relates to the inserted insert.
  • a plastic deformation of the insert part can be provided or made possible, whereby particularly large tolerances are made possible in an economical manner. In other words, it can be provided that the deformation during insertion Part is present after insertion.
  • the insert and the stator-fixed component are geometrically and / or materially designed such that the deformation can be applied to the insert after insertion of the insert.
  • a deformation part deforming the inserted insert part can be provided.
  • plastic deformation of the insert part can be caused.
  • a plastic deformation means (with otherwise the same parameters) deformation by a larger amount than in a purely elastic deformation, which is why with coarser tolerances and thus can be manufactured more cost-effectively.
  • the deformation part has a cam-like and / or eccentric outer contour such that the deformation part can be introduced with play, and that the deformation is caused by a rotation of the deformation part.
  • the camshaft adjuster can be designed so that locking forces, which act, for example, between the locking bolt and the link, strengthen the power fit. This can advantageously be ensured that the frictional connection is maintained even during operation.
  • this invention relates to a timing drive with a phaser as described above. Moreover, this invention relates to an internal combustion engine with a timing drive as described above.
  • the insert is designed so that an (at least) elastic deformation is possible.
  • a component receiving the insert such as the stator, a statorfestes component, a lid or a sprocket.
  • receiving can only be understood as a non-positive contact and not necessarily as a complete geometric recording of a body in another body.
  • the component receiving the insert can also be referred to as Gegenpartkulisse.
  • the insert is attached during subsequent handling of the insert member receiving component or can fall out of the component from the insert receiving component can be prevented.
  • a mounting direction of the insert receiving component can thus be provided independently of the insert.
  • a further variant can provide that, by introducing an additional component part, the insert part is elastically or elastically plastically deformed in order to clamp the insert part in the component receiving the insert part.
  • This additional component may remain together with the insert in the component receiving the insert.
  • a deformable insert is provided. As a result of this deformation, the insert part can be clamped in the part receiving the insert part.
  • the deformation can be carried out in particular until the insert braces when relaxing or spring-back in the component receiving the insert.
  • an additional component may produce the deformation.
  • the additional component may be, for example, a pin or a wedge. The additional component can remain together with the insert in the component receiving the insert.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sprocket with inserted insert according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 1 is an enlarged view of the designated II area of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a perspective view of a sprocket according to the first embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged view of the designated IV area of Fig. 3,
  • FIG. 6 is a perspective view of an insert according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a perspective view of a sprocket with inlaid insert and with two locking bolts according to the first embodiment
  • FIG. 8 is an enlarged view of the designated VIII area of Fig. 7,
  • FIG. 9 is a perspective view of a sprocket with inserted insert and with deformation part according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the designated X area of FIG. 9th
  • FIGS. 1 to 8 A hydraulic camshaft adjuster 1 with a stator 2 is shown.
  • a rotor is provided, but not shown.
  • the stator 2 is formed by a sprocket.
  • an insert 4 is provided in a recess 3 of the stator 2.
  • the insert 4 according to the first embodiment is shown in Figs. 1 to 2 and 5 to 8.
  • the recess 3 is provided, for example, as an annularly closed groove having hydraulic groove portions 5 and 6, lock pin insertion portions 7 and 8, and an insert portion 9.
  • the first embodiment is a camshaft adjuster for center locking. Accordingly, two locking bolts 10 engage in the Lock bolt Einspurabête 7 and 8 a. Further, accordingly, two sliding sections 1 1 are provided on the insert 4. In the gate areas 1 1 each a backdrop 12 is formed as a surface portion of the insert 4.
  • the locking bolts 10 can be seen in the locking position, wherein the locking bolts 10 come into contact via their respective outer surface or outer contour with the slotted links 12 of the insert 4.
  • the recess 3 is shown with the sections 5 to 9 open. In the fully assembled camshaft adjuster, however, the recess 3 is sealingly closed and can be acted upon by a hydraulic medium, not shown, with a hydraulic pressure. Due to the hydraulic pressure, the bolts 10 can be pushed out of the locking position approximately along the bolt center line.
  • attachment portions 14 are formed as surface portions of the insert 4.
  • 9 mounting portions 15 are provided on the sprocket 2 in the transition of the Verriegelungsbolzeneinspurabroughe 7 and 8 to the insertion section.
  • the attachment portions 15 are formed complementary to the attachment portions 14.
  • the bolts 10 press via the slotted links 12 and the slotted regions 11, the fastening regions 13 and the fastening sections 14 onto the fastening sections 15 of the stator 2 Attachment sections 14 and 15 on.
  • Locking forces increase the fastening forces.
  • a deformation region 16 with two deformation members 17 or with two members 17 of the insert 4 is provided between the fastening portions 14 of the fastening regions 13, a deformation region 16 with two deformation members 17 or with two members 17 of the insert 4 is provided.
  • the members 17 extend in a direction of change in length 18, wherein the members 17 to the direction of change in length 18 have a convex shape.
  • the direction of change in length 18 is shown only in FIG. 5. If the links 17 are now compressed by a force, which is shown in FIG. 5 by the force arrows 19, the attachment areas 13 are moved in the direction of change in length 18. In this respect, an elastic deformation of the insert 4 causes a change in length of the insert 4.
  • the force is released in the direction of the force arrows 19, and if the insert 4 is inserted into the insertion section 9, then the attachment sections 14 and 15 reach into frictional contact with each other.
  • the force is released in the direction of the force arrows 19, and if the insert 4 is inserted into the insertion section 9, then the attachment sections 14 and 15 reach into frictional contact with each other.
  • FIGS. 9 and 10 show a camshaft adjuster 20.
  • an insert 21 is inserted in the stator 2.
  • the insert 21 comprises the two gate areas 1 1, each with a link 12, the two attachment portions 13, each with a mounting portion 14 and the deformation region 16 with two deformation members 22.
  • the insert 21 is force-free when mounted in the recess 3 of the stator 2 and / or with game inserted.
  • a deformation part 23 is pressed between the two members 22.
  • the deformation part 23 here has the shape of a chamfered bolt. By pressing the deformation part 23 between the two members 22, the two members 22 are pressed apart and elastically-plastically deformed.
  • the elastic-plastic deformation of the insert 21 produced by the deforming part 21 has a higher amount of deformation as compared with the insert 4 of the first embodiment.
  • the clearance between the insert 21 and recess 3 can be designed with a lot of play, and the insert 21 can be inserted into the stator 2 quickly and with only little precision. Therefore, the insert 21 of the second embodiment can be manufactured with lower tolerance requirements than the insert 4 of the first embodiment.
  • the steps "insert" and “deformation” are temporally separated. For example, it is possible to dispense with an insertion tool. By the deformation of the members 22, a change in length 18 of the insert 21 is effected / caused.
  • the insert 21 with play in the stator 2 of the camshaft adjuster 20 can be introduced, and a frictional interference fit between insert 21 and stator 2 is ensured by means of the deformation part 23.
  • an insert part with a single-part deformation region can be provided.
  • the deformation part is pressed in between a surface of the insertion section 9 and the deformation area, causing the deformation and thus a change in length of the insert and pulling a frictional connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller (1, 20) des Flügelzellentyps, mit einem Stator (2) und einem Rotor, wobei der Rotor relativ zum Stator (2) drehbar gelagert ist, und wobei zumindest ein Verriegelungsbolzen (10) vorgesehen ist, um beim Inkontaktgelangen mit einer Kulisse (12) eines Einlegeteils (4, 21) den Rotor zum Stator (2) wenigstens in einer Drehrichtung zu begrenzen, wobei das Einlegeteil (4, 21) in einem statorfesten Bauteil (2) befestigt ist, wobei das Einlegeteil Befestigungsbereiche aufweist, zwischen denen und dem statorfesten Bauteil (2) Kraftschluss herrscht, wobei das Einlegeteil (4, 21) stofflich und geometrisch so beschaffen ist, dass eine Verformung (19) eine Längenänderung (18) des Einlegeteils (4, 21) hervorruft, die den Kraftschluss nach sich zieht.

Description

Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem Einlegeteil
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor relativ zum Stator drehbar gelagert ist, und wobei zumindest ein Verriegelungsbolzen vorgesehen ist, um beim Inkontaktgelangen mit einer Kulisse eines Einlegeteils den Rotor zum Stator wenigstens in einer Drehrichtung zu begrenzen, wobei das Einlegeteil in einem statorfesten Bauteil, wie dem Stator, einem Kettenrad oder einem Deckel, befestigt ist, wobei das Einlegeteil Befestigungsbereiche aufweist, zwischen denen und dem statorfesten Bau- teil Kraftschluss herrscht bzw. vorhanden ist.
Ein Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2012 203 1 14 A1 bekannt. Diese Offenlegungsschrift beschreibt eine Nocken- wellenverstellvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsteil, wie einem Außenrotor, und einem Abtriebsteil, wie einem In- nenrotor, wobei das Abtriebsteil relativ zum Antriebsteil zwischen einer ersten Winkellage und einer zweiten Winkellage rotierbar gelagert ist, wobei ferner in einer Dreh- winkelbegrenzungskulisse, die in dem Antriebsteil oder dem Abtriebsteil ausgebildet ist, ein von dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil ursprünglich separates Einlegeteil angeordnet ist, wobei das Einlegeteil mit zwei axial beweglichen Blockierelementen, wie Pins oder Zapfen, in blockierenden Kontakt gelangbar angeordnet ist. Diese Offenlegungsschrift beschreibt ferner auch einen Steuertrieb mit einer solchen No- ckenwellenverstellvorrichtung sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Steuertrieb.
Gaswechselventile von Verbrennungskraftmaschinen können durch Nocken einer No- ckenwelle betätigt werden. Über die Anordnung und Form der Nocken sind die Öff- nungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile gezielt festlegbar. Die Nockenwelle wird üblicherweise durch die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine betätigt, angetrieben und/oder angesteuert. Die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile der Verbrennungskraftmaschine sind hierbei üblicherweise durch eine relative Drehlage bzw. Phasenlage bzw. Winkellage zwischen Nocken und Kurbelwelle vorgegeben. Durch eine relative Änderung dieser relativen Drehlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle kann eine variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile erreicht werden. Durch die variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile kann in Abhängig- keit des aktuellen Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise das Abgasverhalten positiv beeinflusst werden, kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, kann der Wirkungsgrad erhöht werden, und/oder können das Maximaldreh- moment und/oder die Maximalleistung der Verbrennungskraftmaschine erhöht wer- den.
Diese variable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile kann durch eine zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgesehenen No- ckenwellenverstellvorrichtung bzw. einen solchen Nockenwellenversteller vorgenommen bzw. ermöglicht werden. Hierzu wird herkömmlicherweise ein Nockenwellenversteller in der kinematischen Kette zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgesehen. Ein Teil des Nocken- wellenverstellers, im Folgenden als Stator bezeichnet, wird mit der Kurbelwelle vorzugsweise drehfest verbunden. Ein anderer Teil des Nockenwellenverstellers, im Folgenden als Rotor bezeichnet, wird mit der Nockenwelle vorzugsweise drehfest ver- bunden. Zwischen dem Stator und dem Rotor wird dabei herkömmlicherweise ein Getriebe vorgesehen. Dieses Getriebe ist bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps üblicherweise als eine hydraulisch betätigte Flügelzelle, oder als eine Vielzahl davon, vorgesehen. Durch Beaufschlagen der Flügelzelle mit hydraulischem Druck kann, beispielsweise mittels einer Steuerung und/oder Ventilen, die va- riable Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile erreicht werden. Diese Ausgestaltung kann auch als Rotationskolbenversteller bezeichnet werden.
Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller können Betriebszustände auftreten, während welcher diese hydraulische Betätigung bzw. hydraulische Steuerung nicht möglich oder nicht sichergestellt oder nicht wirtschaftlich oder nicht gewünscht ist. Beispielsweise während eines Startens der Verbrennungskraftmaschine wird die Drehlage üblicherweise nicht hydraulisch vorgegeben. Durch eine unkontrollierte Drehlage oder ein unkontrolliertes Wechseln der Drehlage kann beispielsweise ein erhöhter Verschleiß des Nockenwellenverstellers, der Nockenwelle, der Gaswechsel- ventile oder allgemein der Verbrennungskraftmaschine verursacht werden. Um die unkontrollierte Drehlage oder das unkontrolliertes Wechseln der Drehlage zu vermeiden, ist eine lösbare bzw. lüftbare Verriegelung des Rotors zum Stator gewünscht. Bezogen auf die Drehlage der Gaswechselventile kann eine„frühe" Verriegelung, eine „mittlere" Verriegelung oder eine„späte" Verriegelung gewünscht sein. Diese werden als Frühstellung, Mittenstellung, Spätstellung, Frühverriegelung, Mittenverriegelung, Spätverriegelung oder dergleichen bezeichnet.
Hierzu ist beispielsweise aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt, ein Blockierelement, wie einen Bolzen, einen Stift oder eine Pin vorzusehen. Das Blockierelement kann beispielsweise in dem Rotor aufgenommen bzw. gelagert bzw. befestigt sein. Das Blockierelement kann beispielsweise durch eine Federvorspannung betätigt werden. Das Blockierelement kann beispielsweise hydraulisch gelöst bzw. gelüftet werden. Das Blockierelement kann beispielsweise mit einer Verriegelungskulisse des Stators in Kontakt gelangen. Die Verriegelungskulisse kann bei- spielsweise einstückig in dem Stator vorgesehen sein oder kann beispielsweise als Einlegeteil entworfen sein. Bei Vorliegen unterschiedlicher Anforderungen an die Kulisse und das die Kulisse aufnehmende Teil, beispielsweise hinsichtlich der Härte, ist es von Vorteil, wenn die Verriegelungskulisse durch ein Einlegeteil gebildet ist.
Solche Einlegeteile können bei der Montage, beispielsweise bei Vorliegen einer Spiel- passung eingelegt werden oder können beispielsweise bei Vorliegen einer Presspassung eingepresst werden. Ein Einlegen bei einer Spielpassung bietet den Vorteil, dass die Montage einfach zu bewerkstelligen ist. Jedoch hat eine Spielpassung im Betrieb den Nachteil, dass eine Geräuschentwicklung und/oder ein spielbedingter Verschleiß auftreten können. Eine Presspassung hat bei der Montage den Nachteil, dass bei- spielsweise aufgrund komplexer Bauteilgeometrien mechanischen Überbestimmungen nicht wirtschaftlich verhindert werden können. Eine Presspassung hat im Betrieb jedoch den Vorteil, dass eine Geräuschentwicklung und/oder ein spielbedingter Verschleiß verhindert werden kann.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Nockenwel- lenversteller des Flügelzellentyps vorzusehen, bei welchem die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten, bzw. bei welchem die vorstehend genannten Vorteile realisierbar sind. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps mit einem Einlegeteil vorzusehen, bei welchem eine Spielpassung während der Montage mit Kraftschluss wäh- rend des Betriebs kombinierbar ist. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen solchen Nockenwellenversteller mit Einlegeteil und mit einer besonderen Eignung für eine Mittenverriegelung vorzusehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Nockenwellenversteller das Einlegeteil stofflich und geometrisch so beschaffen ist, dass eine (zumindest) elastische und/oder plastische Verformung eine Längenänderung des Einlegeteils hervorruft bzw. bedingt, die den Kraftschluss nach sich zieht, bzw. erzwingt / bedingt. Eine (zumindest) elastische Verformung hat den Vorteil, dass hierdurch die für eine Presspassung nötige Vorspannung erreicht werden kann. Eine Längenänderung des Einlegeteils hat den Vorteil, dass hierdurch eine Spielpassung während der Montage und eine Presspassung während des Betriebs realisierbar sind. Das Vorliegen eines Kraftschlusses hat den Vorteil, dass hierdurch eine Presspassung realisierbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer- den nachstehend näher erläutert.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es für die Funktion dieser Erfindung nachrangig ist, ob der Verriegelungsbolzen an dem Rotor und die Kulisse an dem Stator vorgesehen ist, oder ob der Verriegelungsbolzen an dem Stator und die Kulisse an dem Rotor vorgesehen ist. Insofern können, beispielsweise aus bauraumlichen Erwägungen her- aus, die Begriffe„Stator" und„Rotor" in den Ansprüchen vertauscht werden, also eine kinematische Umkehr mitumfasst sein.
Das Einlegeteil kann zwischen den Befestigungsbereichen einen Verformungsbereich mit zumindest zwei Gliedern aufweisen, wobei die Glieder jeweils die Befestigungsbereiche miteinander verbinden, und wobei die Abschnitte des Einlegeteils so aufeinan- der abgestimmt sind, dass eine zumindest elastische Verformung der Glieder aufeinander zu oder voneinander weg die Längenänderung des Einlegeteils hervorruft bzw. bedingt. Die Glieder können integrale Abschnitte des Einlegeteils bzw. eines Hauptbauteils des Einlegeteils sein oder stoffliche separate aber kraft- und/oder formschlüssig mit diesem verbundenen Bauteile sein. Durch Vorsehen des Einlegeteils als sepa- rates Bauteil mit Befestigungsbereichen und einem Verformungsbereich ist es möglich, einen Kulissenbereich des Einlegeteils gehärtet vorzusehen und den Verformungsbereich elastisch vorzusehen. Hierdurch ist es durch Beeinflussen der Materialeigenschaften möglich, in einem (einzigen) Bauteil Materialeigenschaften für eine einfache Verformbarkeit wie auch Materialeigenschaften für einen verminderten Ver- schleiß auszuwählen / vorzubestimmen.
Es ist von Vorteil, wenn das Einlegeteil und das statorfeste Bauteil derart bzw. so zusammenwirkend gestaltet bzw. bemessen bzw. dimensioniert sind, dass das Einlegeteil durch die Längenänderung mit Spiel in das statorfeste Bauteil einlegbar ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine die Befestigung bewirkende Wirkrichtung der Befestigungsbereiche näherungsweise in Richtung der Längenänderung des Einlegeteils wirkt. Anders ausgedrückt, kann dies dadurch erreicht werden, dass die Befestigungsbereiche aus der Richtung der Längenänderung näherungsweise auskragen bzw. von einer gerade verlaufenden Längsachse seitlich versetzt dazu angeordnet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsbereiche aus der Richtung der Längenänderung die Befestigung zusammen bewirkend auskragen.
Ferner können zwei Verriegelungsbolzen vorgesehen sein, um beim Inkontaktgelangen mit jeweils einer Kulisse des Einlegeteils eine Drehbewegung des Rotors zum Stator zu begrenzen. Durch Vorsehen zweier Verriegelungsbolzen ist es in konstruktiv einfacher Weise möglich, eine jeweils entgegengerichtete Drehbewegung zu begrenzen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Drehung des Rotors zum Stator in Mittenverriegelung bzw. zum Erreichen einer Mitten Verriegelung begrenzbar ist. Hierdurch können die Vorteile einer Mittenverriegelung, wie beispielsweise ein relativ wahrscheinlich auftretendes Einspuren der Verriegelungsbolzen in die Verriegelungskulisse realisiert werden.
Wird das Einlegeteil zur Montage mit einer Greifbewegung gefasst / erfasst / gegriffen, welche auf das Einlegeteil eine Kraft aufbringt, so ist es von Vorteil, wenn diese Greifbewegung die elastische Verformung des Einlegeteils bewirkt / hervorruft. Hierdurch kann die Zahl der nötigen Montageschritte reduziert werden. Insofern kann vorgesehen sein, dass das Einlegeteil so gestaltet und bemessen ist, dass die zumindest elastische Verformung des Einlegeteils das Einlegeteil vor dem Einlegen betrifft und nach dem Einlegen wenigstens teilweise aufgehoben wird. Anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass eine zumindest elastische Verformung beim Einlegeteil vor dem Einlegen vorliegt und nach dem Einlegen wenigstens teilweise aufgehoben ist.
Je nach Gestaltung des Einlegeteils bzw. je nach Komplexität des Einlegeprozesses kann es beispielsweise aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll sein, die Verformung und das Greifen des Einlegeteils zeitlich und/oder funktional zu trennen. Insofern kann es vorgesehen sein, dass das Einlegeteil stofflich und/oder geometrisch so be- schaffen ist, dass die Verformung auf das eingelegte Einlegeteil ausgeübt wird bzw. dass die Verformung das eingelegte Einlegeteil betrifft. Gemäß einer Weiterbildung dessen kann eine plastischen Verformung des Einlegeteils vorgesehen oder ermöglicht sein, wodurch in wirtschaftlicher Weise besonders große Toleranzen ermöglicht werden. Anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass die Verformung beim Einle- geteil nach dem Einlegen vorliegt. Noch anders formuliert kann es vorgesehen sein, dass das Einlegeteil und das statorfeste Bauteil geometrisch und/oder stofflich so beschaffen sind, dass die Verformung nach dem Einlegen des Einlegeteils auf das Einlegeteil aufbringbar ist. Um die Verformung in konstruktiv einfacher Weise bei der Montage zeitlich und/oder in der Abfolge der Montageschritte zu trennen, kann ein das eingelegte Einlegeteil verformendes Verformungsteil vorgesehen sein. Mit anderen Worten ausgedrückt kann es vorgesehen sein, dass erst das Einlegeteil eingelegt wird, ehe ein Verformungsteil eingebracht wird. Durch Vorsehen des Verformungsteils kann ferner eine plastische Verformung des Einlegeteils hervorgerufen werden. Eine plastische Verformung bedeutet (bei ansonsten gleichen Parametern) eine Verformung um einen größeren Betrag als bei einer rein elastischen Verformung, weswegen mit gröberen Toleranzen und somit kostengünstiger gefertigt werden kann.
Beispielsweise unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten können verschiedene Verfor- mungsteile sinnvoll sein. Beispielshaft werden hier ein Stift, ein Bolzen, eine Schraube, ein Kegel, ein Keil, eine Schraube mit Kegelkopf oder ein zylindrisches, angefastes Bauteil vorgesehen. Es kann wirtschaftlich und/oder aus Gewichtsgründen und/oder aus Verformungsgründen sinnvoll sein, wenn das Verformungsteil aus Vollmaterial aufgebaut ist oder von einem Hohlbauteil gebildet ist. Hierbei kann insbe- sondere vorgesehen sein, dass das Einlegeteil und/oder das Verformungsteil stofflich und/oder geometrisch zueinander und zu dem gewünschten Maß an Verformung passend gewählt sind.
Zum Zwecke einer Einstellbarkeit der Verformung kann vorgesehen sein, dass das Verformungsteil eine nockenartige und/oder exzentrische Außenkontur dergestalt aufweist, dass das Verformungsteil mit Spiel einbringbar ist, und dass die Verformung durch ein Verdrehen des Verformungsteils verursachbar ist.
Der Nockenwellenversteller kann so gestaltet sein, dass Verriegelungskräfte, welche beispielsweise zwischen dem Verriegelungsbolzen und der Kulisse wirken, den Kraft- schluss verstärken. Dadurch kann vorteilhaft sichergestellt sein, dass der Kraftschluss auch beim Betrieb aufrecht erhalten bleibt.
Ferner betrifft diese Erfindung einen Steuertrieb mit einem Nockenwellenversteller wie oben beschrieben. Darüber hinaus betrifft diese Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Steuertrieb wie oben beschrieben.
Mit anderen Worten kann die erfinderische Lösung der Aufgabe wie folgt beschrieben werden. Das Einlegeteil ist so ausgelegt, dass eine (zumindest) elastische Verfor- mung möglich ist. Durch eine Krafteinwirkung bei der Montage wird das Einlegeteil so verformt, dass dieses in ein das Einlegeteil aufnehmendes Bauteil, wie den Stator, ein statorfestes Bauteil, einen Deckel oder ein Kettenrad eingelegt werden kann. (Unter „aufnehmend" kann in diesem Zusammenhang lediglich ein kraftschlüssiger Kontakt und nicht zwingend eine vollständige geometrische Aufnahme eines Körpers in einem anderen Körper verstanden werden.)
Anschließend federt das Bauteil zurück bzw. entspannt sich die elastische Verformung und verspannt sich das Einlegeteil somit in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil. Das das Einlegeteil aufnehmende Bauteil kann auch als Gegenpartkulisse bezeichnet werden. Somit ist das Einlegeteil beim nachfolgenden Handling an dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil befestigt bzw. kann ein Herausfallen des Bauteils aus dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verhindert werden. Eine Montagerichtung des das Einlegeteil aufnehmenden Bauteils kann somit unabhängig vom Einlegeteil vorgesehen sein.
Eine weitere Variante kann vorsehen, dass durch Einbringen eines zusätzlichen Bau- teiles das Einlegeteil elastisch oder elastisch-plastisch verformt wird, um das Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil zu verspannen. Dieses Zusatzbauteil kann zusammen mit dem Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmende Bauteil verbleiben. Somit ist ein verformbares Einlegeteil vorgesehen. Durch diese Verformung kann das Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Teil verspannt wer- den.
Die Verformung kann insbesondere so weit erfolgen, bis sich das Einlegeteil beim Entspannen bzw. Zurückfedern in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verspannt. Alternativ oder kumulativ kann ein zusätzliches Bauteil die Verformung erzeugen. Das zusätzliche Bauteil kann beispielsweise ein Stift oder ein Keil sein. Das zu- sätzliche Bauteil kann zusammen mit dem Einlegeteil in dem das Einlegeteil aufnehmenden Bauteil verbleiben.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe zweier Ausführungsbeispiele näher beschreibt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des mit II bezeichneten Bereichs der Fig. 1 ,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads gemäß der ersten Ausführungs- form,
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des mit IV bezeichneten Bereichs der Fig. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Einlegeteil gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Einlegeteils gemäß der ersten Ausführungsform, Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil und mit zwei Verriegelungsbolzen gemäß der ersten Ausführungsform,
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht des mit VIII bezeichneten Bereichs der Fig. 7,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Kettenrads mit eingelegtem Einlegeteil und mit Verformungsteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin- dung, und
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht des mit X bezeichneten Bereichs der Fig. 9.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Elemente der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht wer- den.
Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis Fig. 8 beschrieben werden. Es ist ein hydraulischer No- ckenwellenversteller 1 mit einem Stator 2 dargestellt. Ein Rotor ist vorgesehen, aber nicht dargestellt. Der Stator 2 wird durch ein Kettenrad gebildet. In einer Ausnehmung 3 des Stators 2 ist ein Einlegeteil 4 vorgesehen. Das Einlegeteil 4 gemäß der ersten Ausführungsform ist in den Fig. 1 bis 2 und 5 bis 8 dargestellt.
Die Ausnehmung 3 ist beispielsweise als eine ringförmig geschlossene Nut mit Hydrauliknutabschnitten 5 und 6, Verriegelungsbolzeneinspurabschnitten 7 und 8 und einem Einlegeabschnitt 9 versehen. Die erste Ausführungsform stellt einen Nockenwellenversteller zur Mittenverriegelung dar. Dementsprechend greifen zwei Verriegelungsbolzen 10 in die Verriegelungsbolzeneinspurabschnitte 7 bzw. 8 ein. Ferner sind dementsprechend an dem Einlegeteil 4 zwei Kulissenbereiche 1 1 vorgesehen. In den Kulissenbereichen 1 1 ist jeweils eine Kulisse 12 als Oberflächenabschnitt des Einlegeteils 4 gebildet.
In den Fig. 7 und Fig. 8 sind die Verriegelungsbolzen 10 in Verriegelungsstellung zu sehen, wobei die Verriegelungsbolzen 10 über ihre jeweilige Mantelfläche bzw. Außenkontur mit den Kulissen 12 des Einlegeteils 4 in Kontakt gelangt anliegen.
In den Figuren ist die Ausnehmung 3 mit den Abschnitten 5 bis 9 geöffnet dargestellt. Im fertig montierten Nockenwellenversteller jedoch ist die Ausnehmung 3 dichtend abgeschlossen und kann über eine nicht dargestellte Hydraulikmittelzuleitung mit ei- nem Hydraulikdruck beaufschlagt werden. Durch den Hydraulikdruck können die Bolzen 10 aus der Verriegelungsposition näherungsweise entlang der Bolzenmittenlinie ausgeschoben werden.
An dem Einlegeteil 4 sind ferner zwei Befestigungsbereiche 13 vorgesehen. An den Befestigungsbereichen 13 sind Befestigungsabschnitte 14 als Oberflächenabschnitte des Einlegeteils 4 gebildet. Ferner sind an dem Kettenrad 2 im Übergang der Verriegelungsbolzeneinspurabschnitte 7 und 8 zu dem Einlegeabschnitt 9 Befestigungsabschnitte 15 vorgesehen. Die Befestigungsabschnitte 15 sind komplementär zu den Befestigungsabschnitten 14 ausgebildet. Wie aus der Darstellung der Fig. 7 und 8 zu ersehen ist, drücken die Bolzen 10 über die Kulissen 12 und die Kulissenbe- reiche 1 1 , die Befestigungsbereiche 13 und die Befestigungsabschnitte 14 auf die Befestigungsabschnitte 15 des Stators 2. Es treten Befestigungskräfte zwischen den Befestigungsabschnitten 14 und 15 auf. Somit wird ein Kraftschluss derart erzeugt, dass das Einlegeteil 4 in der Ausnehmung 3 befestigt ist. Dabei verstärken Verriegelungskräfte die Befestigungskräfte. Zwischen den Befestigungsabschnitten 14 der Befestigungsbereiche 13 ist ein Verformungsbereich 16 mit zwei Verformungsgliedern 17 bzw. mit zwei Glieder 17 des Einlegeteils 4 vorgesehen. Die Glieder 17 erstrecken sich in einer Längenänderungsrichtung 18, wobei die Glieder 17 zur Längenänderungsrichtung 18 eine konvexe Form aufweisen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Längenänderungsrichtung 18 nur in Fig. 5 dargestellt. Werden die Glieder 17 nun durch eine Kraft, welche in Fig. 5 durch die Kraftpfeile 19 dargestellt ist, zusammengedrückt, so werden die Befestigungsbereiche 13 in Längenänderungsrichtung 18 bewegt. Insofern ruft eine elastische Verformung des Einlegeteils 4 eine Längenänderung des Einlegeteils 4 hervor. Wird bei der in der ersten Ausführungsform dargestellten Geometrie des Einlegeteils 4 die Kraft in Richtung der Kraftpfeile 19 aufgehoben, und ist das Einlegeteil 4 in den Einlegeabschnitt 9 eingelegt, so gelangen die Befestigungsabschnitte 14 und 15 kraftschlüssig miteinander in Kontakt. Somit kann durch Verursachen einer elastischen Verformung in Richtung der Kraftpfeile 19 eine Längenänderung des Einlegeteils 4 hervorgerufen werden, welche einen Kraftschluss nach sich zieht.
Im Folgenden wird anhand der Figuren 9 und 10 auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung eingegangen. Um Redundanzen zu vermeiden, werden nach Möglichkeit nur Unterschiede der zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform beschrieben. In den Figuren 9 und 10 ist ein Nockenwellenversteller 20 dargestellt. Bei dem No- ckenwellenversteller 20 ist in den Stator 2 ein Einlegeteil 21 eingelegt. Das Einlegeteil 21 umfasst die zwei Kulissenbereiche 1 1 mit je einer Kulisse 12, die zwei Befestigungsbereiche 13 mit je einem Befestigungsabschnitt 14 sowie den Verformungsbereich 16 mit zwei Verformungsgliedern 22. Das Einlegeteil 21 wird bei der Montage in die Ausnehmung 3 des Stators 2 kraftfrei und/oder mit Spiel eingelegt. Dann wird ein Verformungsteil 23 zwischen die beiden Glieder 22 eingepresst. Das Verformungsteil 23 weist hier die Form eines angefasten Bolzens auf. Durch das Einpressen des Verformungsteils 23 zwischen die beiden Glieder 22 werden die beiden Glieder 22 auseinander gedrückt und elastisch-plastisch verformt.
Die mit dem Verformungsteil 21 erzeugte, elastisch-plastische Verformung des Einlegeteils 21 hat einen höheren Betrag an Verformung verglichen mit dem Einlegeteil 4 der ersten Ausführungsform. Hierdurch kann die Spielpassung zwischen Einlegeteil 21 und Ausnehmung 3 mit viel Spiel entworfen sein, und kann das Einlegeteil 21 rasch und mit nur geringer Präzision in den Stator 2 eingelegt werden. Daher ist das Einlegeteil 21 der zweiten Ausführungsform mit geringeren Toleranzanforderungen herstellbar als das Einlegeteil 4 der ersten Ausführungsform. Ferner sind die Arbeitsschritte„Einlegen" und„Verformen" zeitlich voneinander getrennt. So kann beispielsweise auf ein Einlegewerkzeug verzichtet werden. Durch die Verformung der Glieder 22 wird eine Längenänderung 18 des Einlegeteils 21 bewirkt / hervorgerufen. Die Befestigungsbereiche 13 werden hierdurch zueinander gezogen, so dass die Befestigungsabschnitte 14 des Einlegeteils 21 und die Befestigungsabschnitte 15 des Stators 2 miteinander kraftschlüssig in Kontakt gelangen. Das Einlegeteil 21 ist somit kraftschlüssig an dem Stator 2 befestigt. Das Einlegeteil 21 kann während der folgenden Montageschritte nicht mehr aus dem Stator 2 herausfallen.
Insofern ist bei der zweiten Ausführungsform das Einlegeteil 21 mit Spiel in den Stator 2 des Nockenwellenverstellers 20 einbringbar, und ist eine kraftschlüssige Presspassung zwischen Einlegeteil 21 und Stator 2 mittels des Verformungsteils 23 gewährleistet.
Gemäß einer nicht figürlich dargestellten Weiterbildung der zweiten Ausführungsform kann ein Einlegeteil mit einem eingliedrigen Verformungsbereich vorgesehen sein. In diesem Falle wird das Verformungsteil zwischen eine Oberfläche des Einlegeabschnittes 9 und den Verformungsbereich, die Verformung und damit eine Längenänderung des Einlegeteils hervorrufend sowie einen Kraftschluss nach sich ziehend, einge- presst.
Bezuqszeichenliste Nockenwellenversteller
Stator
Ausnehmung
Einlegeteil
, 6 Hydrauliknutabschnitte
, 8 Verriegelungsbolzeneinspurabschnitt
Einlegeabschnitt
0 Verriegelungsbolzen
1 Kulissenbereich
2 Kulisse
3 Befestigungsbereich
4,15 Befestigungsabschnitt
6 Verformungsbereich
7 Glied
8 Längenänderungsrichtung
9 Kraftpfeil
0 Nockenwellenversteller
1 Einlegeteil
2 Glied
3 Verformungsteil

Claims

Patentansprüche
1 . Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 , 20) des Flügelzellentyps, mit einem Stator (2) und einem Rotor, wobei der Rotor relativ zum Stator (2) drehbar gelagert ist, und wobei zumindest ein Verriegelungsbolzen (10) vorgesehen ist, um beim
Inkontaktgelangen mit einer Kulisse (1 1 ) eines Einlegeteils (4, 21 ) den Rotor zum Stator (2) wenigstens in einer Drehrichtung zu begrenzen, wobei das Einlegeteil (4,
21 ) in einem statorfesten Bauteil (2) befestigt ist, wobei das Einlegeteil (4, 21 ) Befesti- gungsbereiche (13) aufweist, zwischen denen und dem statorfesten Bauteil (2) Kraft- schluss herrscht, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (4, 21 ) stofflich und geometrisch so beschaffen ist, dass eine Verformung (19) eine Längenänderung (18) des Einlegeteils (4, 21 ) hervorruft, die den Kraftschluss nach sich zieht.
2. Nockenwellenversteller (1 , 20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (4, 21 ) zwischen den Befestigungsbereichen (13) einen Verformungsbereich (16, 23) mit zumindest zwei Gliedern (17, 22) aufweist, wobei die Glieder (17,
22) jeweils die Befestigungsbereiche (13) miteinander verbinden, und wobei die Abschnitte des Einlegeteils (4, 21 ) so aufeinander abgestimmt sind, dass eine zumindest elastische Verformung (19) der Glieder (17, 22) aufeinander zu oder voneinander weg die Längenänderung (18) hervorruft.
3. Nockenwellenversteller (1 , 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbereiche (13) aus der Richtung der Längenänderung (18) auskragen.
4. Nockenwellenversteller (1 , 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass zwei Verriegelungsbolzen (10) vorgesehen sind, um beim
Inkontaktgelangen mit jeweils einer Kulisse (12) des Einlegeteils eine Drehbewegung des Rotors zum Stator (2) zu begrenzen.
5. Nockenwellenversteller (1 , 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehung des Rotors zum Stator (2) in Mittenverriegelung begrenzbar ist.
6. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest elastische Verformung (19) beim Einlegeteil (4) vor dem Einlegen vorliegt und nach dem Einlegen wenigstens teilweise aufgehoben ist.
7. Nockenwellenversteller (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Verformung (19) beim Einlegeteil (21 ) nach dem Einlegen vorliegt.
8. Nockenwellenversteller (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Einlegeteil separates Verformungsteil (23) in das Einlegeteil (21 ) eingesetzt ist, das im eingelegten Zustand eine Verformung des Einlegeteils (21 ) bewirkt.
9. Nockenwellenversteller (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verformungsteil (23) ein Stift, eine Schraube oder ein Kegel ist, wobei das Verfor- mungsteil (23) aus Vollmaterial aufgebaut ist oder von einem Hohlbauteil gebildet ist.
10. Nockenwellenversteller (20) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungsteil (23) eine nockenartige und/oder exzentrische Außenkontur aufweist, dergestalt, dass das Verformungsteil (23) mit Spiel einbringbar ist, und dass die Verformung durch ein Verdrehen des Verformungsteils (23) verursachbar ist.
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