WO2015185043A1 - Nockenwellenverstellvorrichtung - Google Patents
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- F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
- F01L2810/02—Lubrication
Definitions
- the invention relates to a camshaft adjusting device for a vehicle with an adjusting mechanism for adjusting an angular position of a camshaft, wherein the adjusting gear an input shaft which is coupled to a crankshaft, an output shaft which is coupled to the camshaft, and an adjusting shaft which can be coupled to an actuator in the transmission interior, the input shaft, the output shaft and the adjusting shaft are in operative connection, wherein the camshaft adjusting device has a lubricant supply for supplying the transmission interior with a lubricant, wherein the lubricant supply comprises a filter device for filtering the lubricant, wherein the filter device has at least one lubricant inlet, at least one lubricant outlet and at least one filter nozzle ke, wherein the lubricant inlet and the lubricant outlet are fluidly connected to each other via the filter section.
- Camshaft adjusters are used 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 rotatably coupled to the camshaft and a Verstellwelle, which allows an angular position of the output member relative to the drive member adjust.
- the drive shaft, the adjusting shaft and the output shaft interact with each other in a gear, resulting in mechanical friction in the gear due to bearings and mutual interference.
- 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 outlet openings.
- a filter screen is integrated to filter out dirt particles in the lubricant.
- the invention has for its object to provide an improved lubricant supply for a camshaft adjustment. This object is achieved by a camshaft adjusting device with the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.
- a camshaft adjusting device which is designed in particular for an engine, in particular for an internal combustion engine, of 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 an adjusting gear, wherein the adjusting gear is particularly preferably designed as a three-shaft gear.
- 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, for example via a chain or a belt.
- the output shaft is preferably rotatably coupled to the camshaft or coupled.
- the input shaft form a drive part and the output shaft an output part.
- the adjusting shaft can be coupled or coupled to an actuator.
- the actuator may be fixed to the housing or co-rotating relative to the motor.
- the actuator can be realized, for example, as a motor, in particular an electric motor, or as a brake.
- the camshaft adjusting device comprises the actuator.
- the adjusting mechanism is designed to adjust an angular position of the camshaft.
- the adjusting mechanism 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 adjusting shaft, define a common axis of rotation of the variable speed gear.
- the adjusting gear can be designed as a swash plate gear, an eccentric gear, a planetary gear, a cam gear, a multi-joint or coupling gear, a friction gear, a helical gear with threaded spindle as a gear ratio or as a combination of individual designs in multi-stage design be.
- 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.
- the adjusting shaft is designed in particular as a wave generator and the output shaft as a driven internal gear with internal teeth.
- the input shaft is realized as a drive ring gear with internal teeth.
- a planetary gear is preferably provided that the input shaft is formed as a ring gear, the adjusting shaft as a sun gear and the output shaft as a planet carrier, wherein planets of the planet carrier mesh with the ring gear and the sun gear.
- the adjusting mechanism forms a transmission interior, wherein the input shaft, the output shaft and the adjusting shaft are in operative connection with each other in the transmission internal space.
- 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 adjusted.
- the camshaft adjusting device in particular the adjusting gear, has a lubricant supply for supplying the gearbox 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 from this.
- the lubricant supply has at least or exactly one filter device for filtering the lubricant.
- the serves Filter device to secrete dirt particles in the lubricant at least temporarily or permanently from the lubricant.
- the filter device has at least one lubricant inlet, via which the lubricant is guided into the filter device, and at least one lubricant outlet, via which the lubricant is discharged from the filter device. It can be provided that the filter device has exactly one lubricant inlet and / or exactly one lubricant outlet or a plurality of lubricant inlets and / or a plurality of lubricant outlets.
- the filter section may also be formed as a filter path network, with individual filter sections share and reunite at other points.
- the filter section is formed as an unbranched filter section.
- the output shaft has two wall sections, wherein a filter volume is arranged between the two wall sections.
- the at least one filter section or the filter path network runs.
- the wall sections particularly preferably extend in each case in a radial plane to the axis of rotation.
- the two wall sections facing each other and / or aligned parallel to each other. The fact that the wall sections are arranged in the output shaft, they rotate with the angular speed of the output shaft.
- the lubricant inlet is arranged on an equal or smaller pitch diameter with respect to the axis of rotation than the lubricant outlet.
- the at least one Schmümmnitteleinlass and the at least one lubricant outlet in an axial plan view with respect to the axis of rotation without overlapping and / or offset from each other.
- the lubricant inlet and the lubricant outlet are arranged with respect to the radial distance from the axis of rotation equal or even offset from each other and the filter device is formed by wall sections of the output shaft, it is achieved that in operation of the camshaft adjusting the output shaft and thus the filter device with the Angular velocity of the camshaft rotates so that the lubricant is transported from the at least one lubricant inlet to the at least one lubricant outlet via a centrifugal force.
- the filter section extends at least in sections in the radial direction and optionally in addition in the tangential direction or circumferential direction to the axis of rotation. Due to the radial running of the filter section is achieved that this reaches a sufficient length without increasing the space of the camshaft adjusting.
- the filter section may also be formed as an arcuate channel extending on the common pitch circle diameter.
- the new approach to the formation of the lubricant supply is achieved in comparison to the use of a conventional filter element that on the one hand, the additional filter element can be saved, no corresponding receiving spaces for the filter element must be created, no assembly errors of the filter element can occur more and also considered functionally the filter device can also be larger-scale, without causing negative consequences for the camshaft adjusting device.
- the filter track guide and / or the filter track configuration implemented by structural elements which are arranged in the filter volume.
- the structural elements are integrally arranged on one or both wall sections and / or in one piece, in particular molded or formed.
- at least or exactly one of the wall sections are structured with the structuring.
- the structural elements may be formed by a non-cutting process, such as Forging, extrusion, rolling, embossing, PM or by a cutting process, such as Turning, milling, or chemical, e.g. be introduced by etching, or by laser technology.
- the camshaft adjusting device comprises one or more inserts, wherein the structural elements are arranged on the insert.
- the insert may e.g. as an etched, stamped or laser-cut disk or in the same manufacturing manner as a sleeve, e.g. made of sheet metal, be formed.
- the wall sections may be simpler, e.g. be designed plan and the filter track guide and / or the filter track design are implemented by the one or more inserts.
- the structural elements can implement a mechanical sieve for dirt particles, a centrifugal structure for sorting out dirt particles and / or a throttling of the volume flow.
- the structural elements have, in a preferred embodiment, a height in the axial direction to the axis of rotation D, which is between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.1 mm and 2 mm and in particular between 0.1 mm and 1 mm.
- the structural elements may contact the adjoining wall section or may even be dimensioned such that the structural elements penetrate into the wall section during assembly, so that a microforming connection is present.
- the structural elements form one or more flow obstacles in the filter section.
- the flow obstacles can be designed as full obstacles, so that the at least one filter section extends around the flow obstacles.
- the flow obstacles may also be formed as partial obstacles, the flow obstacles not completely connect the wall sections, but are formed as depressions or elevations. In this way, the possible flow cross-section is reduced in the axial direction to the axis of rotation between the wall sections.
- a plurality of the flow obstacles together form a filter screen, wherein a mesh width of the filter screen can be adjusted depending on the distance of the flow obstacles to each other. In a filter screen formed in this way, dirt particles can be filtered out of the lubricant.
- the available flow cross-section between the wall sections can be reduced such that dirt particles are mechanically caught and filtered out in this way.
- the structural elements form one or more dirt pockets, wherein at least one, some or all of the dirt pockets are opened radially inwards to the axis of rotation.
- the function of the dirt pockets is that dirt particles are pressed against the bottom of the bag due to the centrifugal force and no longer leave the dirt pockets laterally due to the radial opening of the dirty bag inside can and are permanently trapped.
- the dirt pockets can also extend in the axial direction to increase the catch volume.
- the dirt pockets on the bottom of a dirt pocket extension which extends in the opposite direction to the direction of rotation in the direction of rotation.
- the structural elements in particular the flow obstacles and / or the dirt pockets, are at least partially island-like.
- the lubricant is forced to flow along the filter path around said elements.
- the at least one filter section is formed at least in sections or completely as a flat channel, the flat channel extending in its planar extension in a radial plane to the axis of rotation.
- the flat channel may be spirally and / or labyrinth-like between the at least one lubricant inlet and the at least one Lubricant outlet run.
- the multiple deflection and / or meandering of the filter section is artificially extended, so that the filter effect is improved.
- the filter section extends from the lubricant inlet to an outer region, which has a greater distance from the axis of rotation than the lubricant outlet.
- the lubricant is guided along the filter section in a spiral and / or labyrinth-like manner to the lubricant outlet.
- one or more dirt pockets are formed along the filter section, so that the dirt particles are trapped in the dirt pockets and only the lighter and flowable lubricant is guided to the lubricant outlet.
- the at least one filter section is formed at least in sections as an annular disc and / or as an annular disc segment.
- the filter section can thus extend in this embodiment over an angular range of less than 360 degrees or circumferentially over the entire angular range of 360 degrees.
- the surface of the filter device is particularly large.
- the filter device has a central passage opening.
- the camshaft adjusting device comprises an outlet pocket, wherein the outlet pocket is open radially outwards and also surrounds the at least one lubricant outlet.
- the camshaft adjusting device has a camshaft adapter, on which the camshaft can be fastened, for example via a screw connection.
- the camshaft adapter has a cover, which particularly preferably carries a gear part, in particular a circumferential ring gear for the transmission technology coupling. It is preferably provided that the camshaft adapter carries one of the wall sections and the end cover the other of the wall sections.
- the camshaft adapter and end cover are provided in known constructions anyway, so that the introduction of the structural elements to form the filter device on the wall sections or the insertion of the insert can be easily implemented.
- Figure 1 is a schematic overview of a cam adjustment as an embodiment of the invention
- Figure 2 is a sectional view of the adjusting of the camshaft adjusting device in Figure 1;
- Figure 3a, b is a schematic three-dimensional representation of Camshaft adapter with or without the end cover, as shown in Figure 2;
- Figure 4, 5 are each a schematic plan view of the camshaft adapter as a further embodiment of the invention.
- the camshaft adjusting device 1 shows a schematic representation of a camshaft adjusting device 1 for an engine, in particular an internal combustion engine of a vehicle, as a first embodiment of the invention.
- the camshaft adjusting device 1 comprises a camshaft 2 having a plurality of cams 3 adapted to actuate valves of the engine.
- a adjusting gear 5 is interposed, which makes it possible, controlled to implement an angular displacement of the camshaft 2 relative to the drive wheel 4 and thus relative to the crankshaft, not shown.
- To control the adjusting 5 this is coupled to an electric motor 6 via a motor shaft 13 which is stationary, so non-rotatably arranged to the adjusting 5.
- the camshaft adjusting device 1 has a lubricant supply 7, which, starting from an oil sump or an oil tank 8 via an engine oil pump 9 via an oil rotary transformer (not shown) introduces gear 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 5 and is subsequently removed via a lubricant discharge 12 from the adjusting 5, so that the lubricant supply 7 is formed as a lubricant circuit.
- 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 5 is called a so-called wave gear - also harmony - Drive - called - trained.
- the wave gear 5 is also called Gleitkeilgetriebe, stress wave gear or English strain wave gear (SWG).
- 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 gear 5, an output shaft 15 which is rotatably connected to the camshaft 2. An adjusting shaft 16, however, is rotatably connected to the motor shaft 13.
- the adjusting shaft 16 has a non-circular, in particular elliptical in cross-section perpendicular to the rotation axis D generator section 17 on which a roller bearing 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 is a deformable, cylindrical steel bushing 21 carries external teeth.
- the steel sleeve 21 is also referred to as flex spline.
- the steel bush 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 shaft 15 carries an internal toothing 23, which also meshes with the external toothing of the steel bush 21.
- the adjusting 5 forms a Gereteinnenraum 25, which is formed by the input shaft 14, on one side by a support member 26 and on the other side by a cover 27, wherein in the Gereteinnenraum 25 of the sliding bearing portion 24, the rolling bearing 18 and the interaction region 28 of the external toothing of the steel sleeve 21 and the internal teeth 22 and 23 are arranged.
- the output shaft 15 is divided into a camshaft adapter 29, which is rotatably connected to the camshaft 2 and a cover 30, which is designed as a circular ring component and is also rotatably connected to the camshaft adapter 29.
- a ring gear portion 31 is optionally - as shown in the figure - rotatably connected or integrally formed.
- the ring gear portion 31 carries the internal teeth 23rd
- a filter device 32 is integrated, which is supplied from the side of the camshaft 2 via the lubricant supply 1 1 and exactly or at least one in the output shaft 15, in particular in the camshaft adapter 29, arranged lubricant inlet 33 with the lubricant.
- the lubricant inlet 33 is formed, for example, as an axially extending lubricant channel, which has a first distance from the axis of rotation D.
- the lubricant inlet 33 may also be arranged radially further inward in a receiving area for the camshaft 2, wherein the alternative position of the lubricant inlet 33 is indicated by dashed lines.
- the filter device 32 has a lubricant outlet 34, which is also formed in this example as an axially extending lubricant passage, wherein the lubricant passage from the rotation axis D is spaced at a second distance, wherein the second distance is greater than the first distance.
- the lubricant outlet 34 is integrated in the end cap 30 and is opened in the direction of the transmission interior 25.
- the filter device 32 comprises a filter volume 35, which, viewed fluidically, is arranged between the lubricant inlet 33 and the lubricant outlet 34.
- the filter volume 35 is formed by two wall sections 36a and 36b, wherein the wall section 36a is formed by an axially aligned end face of the end cover 30 and the second wall section 36b by an axially oriented end face of the camshaft adapter 29.
- the wall sections 36a, b each extend in a radial plane, which are arranged perpendicular to the axis of rotation D.
- the filter volume 35 is thus located in a boundary region between the camshaft adapter 29 and the end cap 30.
- the lubricant inlet 33, the filter volume 35 and the lubricant outlet 34 jointly define exactly or at least one filter section 37, which runs at least in sections in the radial direction to the axis of rotation D.
- the filter volume 35 is completed by the fact that the camshaft adapter 29 and the end cover 30 sealingly lie on each other.
- the filter volume 35 is formed by a recessed area in the camshaft adapter 29 and in the end cap 30, respectively.
- a depression is optionally only on the side of the Camshaft adapter 29 or only on the side of the end cover 30 is arranged so that the filter volume 35 with respect to the parting plane between the camshaft adapter 29 and end cover 30 asymmetric, in particular one-sided, is arranged.
- the output shaft 15 is shown in a schematic three-dimensional sectional view
- the camshaft adapter 29 is shown in a single view.
- the camshaft adapter 29 is formed as an annular member which is arranged coaxially with the rotation axis D. It has a central receiving opening 38 for an end section of the camshaft 2 and can, for example, be connected in a rotationally fixed manner to the end cover 30 via a bolt 39.
- the end cover 30 is formed as a circular ring member having radially on the inner circumference a collar 40 which is arranged coaxially with the receiving opening 38. By inserting the collar 40 in the receiving opening 38 end cap 30 and camshaft adapter 29 are centered to each other. The connection between the two components can be done for example by a screw, not shown. Radially outside the ring gear portion 31 is placed with the internal teeth 23 on the end cover 30.
- the lubricant can flow via the receiving opening 38 between the collar 40 and the camshaft adapter 29 to the filter device 32, so that the overlap region between the collar 40 and the receiving opening 38 forms the lubricant inlet 33.
- the lubricant along the unbranched filter section 37 is first in an outer region 41, which is located radially outward to the lubricant inlet 33 and also to the lubricant outlet 34, out.
- the lubricant is then initially in a first concentric Path and subsequently guided in a labyrinth-like manner to a second concentric path, wherein the second concentric path has a smaller pitch circle diameter than the first concentric path.
- the direction of flow of the lubricant with respect to the direction of rotation changes to the axis of rotation D.
- the filter section 37 has at least one direction of rotation reversal of the lubricant with respect to the axis of rotation D and / or folding.
- the lubricant outlet 34 is arranged. By folding the filter section 37, the filter section 37 is artificially prolonged.
- the filter section 37 is formed as a depression in the camshaft adapter 29, whereas the structural elements 42 are non-recessed regions in the region of the filter device 32.
- the walls between the first and second concentric tracks are also formed by continuous structural elements 42.
- the camshaft adapter 29 realizes the second wall portion 36b.
- the wall portion 36a is formed as a planar portion on the side of the end cover 30 and seals the walls of the second wall portion 36b so that the lubricant can run exclusively along the filter path 37.
- the path along the filter section 37 is formed as a flat channel, which has a substantially constant depth in the axial direction in this example.
- the path between the lubricant inlet 33 and the lubricant outlet 34 is lengthened by at least a factor of 5, preferably at least by a factor of 10.
- the concept of the filter device 32 provides that the lubricant from the lubricant inlet 33 coming initially radially outward or by grinding is passed to the outside.
- the lubricant supply via the lubricant outlet 34 in the transmission interior 25 takes place on an inner radius.
- one or more concentrically arranged annular grooves may be provided as webs, the innermost of the annular grooves being fluidically connected to the lubricant outlet 34 and the outermost of the annular grooves being connected to the lubricant inlet 33.
- the filter section 37 can be guided spirally, wherein the inlet is guided at the smallest radius over the path of a spiral to the largest radius.
- the lubricant inlet 33 may first be connected to an outer section of the spiral and the lubricant outlet 34 to a radially inner section of the spiral.
- a further alternative is a plurality of radial channels emanating from one or more lubricant inlets 33, which open into the dirt pockets 43.
- the dirt pockets 43 are outside the lubricant flow.
- the flow velocity is reduced, so that dirt particles can be separated even at low speeds of the camshaft 2 by the centrifugal force.
- radial extensions of the flow cross section along the filter section 37 through the dirt pockets 43 they can also be extended in the axial direction, that is, in the depth.
- Additional microstructures on the walls of the channels can create turbulence to reduce the flow rate and improve the process of separating dirt particles and suspended particles.
- FIG. 4 shows an alternative embodiment of the camshaft adapter 29 is shown, wherein in the filter device 32, the structural elements 42 are arranged and formed so that they form freestanding dirt pockets 44.
- the freestanding dirt pockets 44 are open to the axis of rotation D.
- the lubricant which is supplied via a radially inner lubricant inlet 33, at the freestanding dirt pockets 44 along one or more filter sections 37, which together form a filter path network, bypassed, it being provided that the dirt particles again in the freestanding dirt pockets 44th be caught.
- the filter device 32 extends in the form of an annular disc by 360 degrees about the axis of rotation D.
- the structural elements 42 can also form flow obstacles 45, as shown in FIG. Due to the distribution, in particular an opening width O between the flow obstacles 45, the filter device 32 may be formed as a classic sieve, wherein the mesh size of the sieve is defined by the opening width O. By such reduced cross sections along the filter section 37 large dirt particles are sieved out of the lubricant.
- the freestanding dirt pockets 44 which may be distributed in the screen surfaces, can absorb the dirt particles and thus deflect away from the lubricant flow. They also prevent the free opening cross-sections from clogging over the runtime and throttling the volume flow of the lubricant.
- Additional microstructures on the walls of the channels are said to create turbulence to enhance the process of separating dirt particles and suspended particles.
- FIG. 5 also shows an outlet pocket 46, which, in contrast to the dirt pockets 43, 44, is opened radially outward, so that only lubricant, which comes from radially outside and therefore is already freed from dirt particles, enters the outlet pocket 46.
- the outlet pocket 46 one of the lubricant outlet 34 is arranged.
- the peripheral boundary of the filter volume 35 forms an annular channel as a collector and as a drain for the lubricant and is fluidly connected to the lubricant outlet 34.
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- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schmiermittelversorgung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung (1) gelöst, wobei diese eine Schmiermittelversorgung (7) aufweist, wobei die Schmiermittelversorgung (7) eine Filtereinrichtung (32) zum Filtern des Schmiermittels aufweist, wobei die Filtereinrichtung (32) mindestens einen Schmiermitteleinlass (33), mindestens einen Schmiermittelauslass (34) und mindestens eine Filterstrecke (37) aufweist, wobei der Schmiermitteleinlass (33) und der Schmiermittelauslass (34) über die Filterstrecke (37) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, und wobei eine Ausgangswelle (15) der Nockenwellenverstellvorrichtung (1) zwei Wandabschnitte (36a,b) aufweist, wobei die mindestens eine Filterstrecke (37) in einem Filtervolumen (35) zwischen den zwei Wandabschnitten (36a,b) ausgebildet ist und wobei der Schmiermitteleinlass (33) einen kleineren Abstand zu der Drehachse D als der Schmiermittelauslass (34) aufweist und die Filterstrecke (37) zumindest abschnittsweise in radialer Richtung zu der Drehachse (37) verläuft.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Nockenwellenverstellvorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Verstellgetriebe zur Verstellung einer Winkelstellung einer Nockenwelle, wobei das Verstellgetriebe eine Eingangswelle, die mit einer Kurbelwelle koppelbar ist, eine Ausgangswelle, die mit der Nockenwelle koppelbar ist, und eine Verstellwelle, die mit einem Aktuator koppelbar ist, aufweist, wobei das Verstellgetriebe eine Drehachse definiert, wobei das Verstellgetriebe einen Getriebeinnenraum ausbildet, wobei in dem Getriebeinnenraum die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Verstellwelle miteinander in Wirkverbindung stehen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Schmiermittelversorgung zur Versorgung des Getriebeinnenraums mit einem Schmiermittel aufweist, wobei die Schmiermittelversorgung eine Filtereinrichtung zum Filtern des Schmiermittels aufweist, wobei die Filtereinrichtung mindestens einen Schmiermitteleinlass, mindestens einen Schmiermittelauslass und mindestens eine Filterstrecke aufweist, wobei der Schmiermitteleinlass und der Schmiermittelauslass über die Filterstrecke strömungstechnisch miteinander verbunden sind.
Nockenwellenversteller dienen zur relativen Verstellung der Winkelstellung 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 Nockenwellenversteller mit Öl zu schmieren.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2005 059 860 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, einen Schmiermittelkreislauf eines Nockenwellenverstellers. Bei dem Schmiermittelkreislauf wird ein Schmiermittel über die Nockenwelle dem Nockenwellenversteller zugeführt und über Austrittsöffnungen wieder abgeleitet. In dem Schmiermittelkreislauf ist unter anderem ein Filtersieb integriert, um Schmutzpartikel in dem Schmiermittel auszufiltern.
Gebiet der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schmiermittelversorgung für eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung 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.
Erfindungsgemäß wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung 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 Verstellgetriebe auf, wobei
das Verstellgetriebe besonders bevorzugt als ein Drei-Wellen-Getriebe ausgebildet ist. Das Verstellgetriebe umfasst eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und eine Verstellwelle. Die Eingangswelle ist zum Beispiel über eine Kette oder einen Riemen mit der Kurbelwelle des Motors koppelbar. Die Ausgangswelle ist bevorzugt drehfest mit der Nockenwelle gekoppelt oder koppelbar. Insbesondere bilden die Eingangswelle ein Antriebsteil und die Ausgangswelle ein Abtriebsteil. Die Verstellwelle ist dagegen mit einem Aktuator koppelbar oder gekoppelt. Der Aktuator kann im Bezug auf den Motor gehäusefest oder mitdrehend angeordnet sein. Der Aktuator kann beispielsweise als ein Motor, insbesondere Elektromotor, oder als eine Bremse realisiert sein. Optional umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung den Aktuator.
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 möglich, 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 Verstellwelle, definieren eine gemeinsame Drehachse des Verstellgetriebes.
Prinzipiell kann das Verstellgetriebe als ein Taumelscheibengetriebe, ein Exzentergetriebe, ein Planetengetriebe, ein Kurvenscheibengetriebe, ein Mehrgelenke- beziehungsweise Koppelgetriebe, ein Reibrädergetriebe, ein Schrägverzahner mit Gewindespindel als Übersetzungsstufe 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. Die Verstellwelle ist insbesondere als Wellgenerator und die Ausgangswelle als ein Abtriebshohlrad mit Innenverzahnung ausgebildet. Die Eingangswelle ist dagegen als ein Antriebshohlrad mit Innenverzahnung realisiert. Im Fall eines Planetengetriebes ist bevorzugt vorgesehen, dass die Eingangswelle als ein Hohlrad, die Verstellwelle als ein Sonnenrad und die Abtriebswelle als ein Planetenträger ausgebildet ist, wobei Planeten des Planetenträgers mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmen. Das Verstellgetriebe bildet einen Getriebeinnenraum aus, wobei in dem Getriebeinnenraum die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Verstellwelle miteinander 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 verstellt wird.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung, insbesondere das Verstellgetriebe, weist eine Schmiermittelversorgung 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, sodass dem Getriebeinnenraum stetig Schmiermittel zugeführt und aus diesem abgeführt wird.
Die Schmiermittelversorgung weist mindestens oder genau eine Filtereinrichtung zum Filtern des Schmiermittels auf. Insbesondere dient die
Filtereinrichtung dazu, Schmutzpartikel in dem Schmiermittel zumindest temporär oder dauerhaft aus dem Schmiermittel abzusondern. Die Filtereinrichtung weist mindestens einen Schmiermitteleinlass auf, über den das Schmiermittel in die Filtereinrichtung geführt wird, sowie mindestens einen Schmiermittelauslass, über den das Schmiermittel aus der Filtereinrichtung abgeleitet wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Filtereinrichtung genau einen Schmiermitteleinlass und/oder genau einen Schmiermittelauslass oder mehrere Schmiermitteleinlässe und/oder mehrere Schmiermittelauslässe aufweist. Zwischen dem mindestens einen Schmiermitteleinlass und dem mindestens einen Schmiermittelauslass erstreckt sich eine Filterstrecke, über die das Schmiermittel von dem mindestens einen Schmiermitteleinlass zu dem mindestens einen Schmiermittelauslass geführt ist und fließen kann. Die Filterstrecke kann auch als ein Filterstreckennetz ausgebildet sein, wobei sich einzelne Filterstreckenabschnitte teilen und an anderen Stellen wieder vereinigen. Alternativ hierzu ist die Filterstrecke als eine unverzweigte Filterstrecke ausgebildet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ausgangswelle zwei Wandabschnitte aufweist, wobei zwischen den zwei Wandabschnitten ein Filtervolumen angeordnet ist. In dem Filtervolumen verläuft die mindestens eine Filterstrecke oder das Filterstreckennetz. Die Wandabschnitte erstrecken sich besonders bevorzugt jeweils in einer Radialebene zu der Drehachse. Insbesondere sind die zwei Wandabschnitte zueinander gewandt und/oder parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch, dass die Wandabschnitte in der Ausgangswelle angeordnet sind, drehen diese mit der Winkelgeschwindigkeit der Ausgangswelle.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schmiermitteleinlass auf einem gleichen oder kleineren Teilkreisdurchmesser in Bezug auf die Drehachse als der Schmiermittelauslass angeordnet. Insbesondere sind der mindestens eine
Schmiernnitteleinlass und der mindestens eine Schmiermittelauslass in einer axialen Draufsicht in Bezug auf die Drehachse überlappungsfrei und/oder versetzt zueinander angeordnet. Dadurch, dass der Schmiermitteleinlass und der Schmiermittelauslass in Bezug auf den radialen Abstand zu der Drehachse gleich oder sogar versetzt zueinander angeordnet sind und die Filtereinrichtung durch Wandabschnitte der Ausgangswelle gebildet wird, wird erreicht, dass im Betrieb der Nockenwellenverstellvorrichtung die Ausgangswelle und damit die Filtereinrichtung mit der Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle rotiert, sodass das Schmiermittel von dem mindestens einen Schmiermitteleinlass zu dem mindestens einen Schmiermittelauslass über eine Zentrifugalkraft transportiert wird.
Es ist zudem bevorzugt vorgesehen, dass die Filterstrecke zumindest abschnittsweise in radialer Richtung und optional ergänzend in tangentialer Richtung oder Umlaufrichtung zu der Drehachse verläuft. Durch das radiale Verlaufen der Filterstrecke wird erreicht, dass diese eine ausreichende Länge erreicht, ohne den Bauraum der Nockenwellenverstellvorrichtung zu vergrößern. Für den Fall, dass der Schmiermitteleinlass und der Schmiermittelauslass den gleichen Teilkreisdurchmesser aufweisen, kann die Filterstrecke auch als ein bogenförmiger Kanal ausgebildet sein, der auf dem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser verläuft. Durch den neuen Ansatz der Ausbildung der Schmiermittelversorgung wird im Vergleich zu der Verwendung eines üblichen Filterelements erreicht, dass zum einen das zusätzliche Filterelement eingespart werden kann, keine entsprechenden Aufnahmeräume für das Filterelement geschaffen werden müssen, keine Montagefehler des Filterelements mehr auftreten können und zudem funktional betrachtet die Filtereinrichtung auch großflächiger ausfallen kann, ohne negative Folgen für die Nockenwellenverstellvorrichtung hervorzurufen.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung insbesondere die Filterstreckenführung und/oder die Filterstreckenausgestaltung durch Strukturelemente umgesetzt, welche in dem Filtervolumen angeordnet sind.
Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Strukturelemente an einer oder an beiden Wandabschnitten einteilig und/oder einstückig angeordnet, insbesondere angeformt oder ausgeformt. Insbesondere sind mindestens oder genau einer der Wandabschnitte mit den Strukturierungen strukturiert. Die Strukturelemente können durch ein spanloses Verfahren, wie z.B. Schmieden, Fließpressen, Rollieren, Prägen, PM oder durch ein spangebendes Verfahren, wie z.B. Drehen, Fräsen, oder chemisch, wie z.B. durch Ätzen, oder mittels Lasertechnik eingebracht sein. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass nur die Wandabschnitte entsprechend strukturiert werden können und diese bei einem Zusammenbau der Ausgangswelle einfach zueinander befestigt werden, sodass die Filtereinrichtung ohne zwingend notwendige, zusätzliche Komponenten gebildet werden kann. Bei einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung ein oder mehrere Einlegeteile, wobei an dem Einlegeteil die Strukturelemente angeordnet sind. Das Einlegeteil kann z.B. als eine geätzte, gestanzte oder lasergeschnittene Scheibe oder in der gleichen Herstellungsart als Hülse, z.B. aus Blech gewickelt, ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung können die Wandabschnitte einfacher, z.B. plan ausgestaltet sein und die Filterstreckenführung und/oder die Filterstreckenausgestaltung durch das oder die Einlegeteile umgesetzt werden.
Die Strukturelemente können als Teil der Filtereinrichtung ein mechanisches Sieb für Schmutzpartikel, eine Zentrifugenstruktur zur Aussortierung von Schmutzpartikeln und/oder eine Drosselung des Volumenstroms umsetzen. Die Strukturelemente weisen bei einer bevorzugten Ausgestaltung eine Höhe in axialer Richtung zu der Drehachse D auf, die zwischen 0,1 mm und
5 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 2 mm und insbesondere zwischen 0,1 mm und 1 mm liegen. Die Strukturelemente können den angrenzenden Wandabschnitt kontaktieren oder sogar so dimensioniert sein, dass die Strukturelemente in den Wandabschnitt bei der Montage eindringen, so dass ein Mikroformschluss vorliegt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung bilden die Strukturelemente eine oder mehrere Strömungshindernisse in der Filterstrecke aus. Die Strömungshindernisse können als Vollhindernisse ausgebildet sein, sodass die mindestens eine Filterstrecke um die Strömungshindernisse herum verläuft. Alternativ hierzu können die Strömungshindernisse auch als Teilhindernisse ausgebildet sein, wobei die Strömungshindernisse die Wandabschnitte nicht vollständig verbinden, sondern als Vertiefungen oder Erhöhungen ausgebildet sind. Auf diese Weise wird der mögliche Strömungsquerschnitt in axialer Richtung zu der Drehachse zwischen den Wandabschnitten verringert. Beispielsweise kann eine Mehrzahl der Strömungshindernisse gemeinsam ein Filtersieb bilden, wobei in Abhängigkeit des Abstands der Strömungshindernisse zueinander eine Maschenweite des Filtersiebs eingestellt werden kann. In einem derart gebildeten Filtersieb können Schmutzpartikel aus dem Schmiermittel ausgefiltert werden. Alternativ hierzu können durch Teilhindernisse der verfügbare Strömungsquerschnitt zwischen den Wandabschnitten derart verringert werden, dass Schmutzpartikel mechanisch gefangen werden und auf diese Weise ausgefiltert werden.
Bei einer Alternative oder Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strukturelementen eine oder mehrere Schmutztaschen ausbilden, wobei mindestens eine, einige oder alle Schmutztaschen radial nach innen zu der Drehachse geöffnet sind. Die Funktion der Schmutztaschen besteht darin, dass Schmutzpartikel aufgrund der Zentrifugalkraft gegen den Taschenboden gedrückt werden und seitlich aufgrund der radialen Öffnung der Schmutztasche nach innen die Schmutztaschen nicht mehr verlassen
können und dadurch dauerhaft gefangen sind. Die Schmutztaschen können sich auch in axialer Richtung erstrecken, um das Fangvolumen zu vergrößern. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Schmutztaschen an dem Boden einen Schmutztaschenfortsatz auf, welcher sich in Gegenrichtung zu der Drehrichtung in Umlaufrichtung erstreckt. Durch die Schmutztaschenfortsätze wird ein Fangvolumen gebildet, aus dem Verunreinigungen auch bei einem Stillstand der Nockenwellenverstellvorrichtung formschlüssig gefangen sind und somit nicht mehr in den Schmiermittelkreislauf zurück gelangen können.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Strukturelemente, insbesondere die Strömungshindernisse und/oder die Schmutztaschen, zumindest zum Teil inselartig ausgebildet sind. Somit ist das Schmiermittel gezwungen, entlang der Filterstrecke um die genannten Elemente herum zu fließen.
Es ist dabei besonders bevorzugt, dass der Flächenanteil der Strukturelemente, insbesondere der inselartigen Strukturelemente, welche die beiden Wandabschnitte berühren, sodass die beiden Wandabschnitte sich gegenseitig abstützen können, mindestens 50 Prozent der Gesamtfläche der Filtereinrichtung in axialer Draufsicht ausmacht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass trotz der großflächigen Filtereinrichtung die Wandabschnitte ausreichend steif in axialer Richtung aneinander abgestützt sind.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Filterstrecke zumindest abschnittsweise oder vollständig als ein Flachkanal ausgebildet ist, wobei sich der Flachkanal in seiner flächigen Erstreckung in einer Radialebene zu der Drehachse erstreckt. Der Flachkanal kann spiralförmig und/oder labyrinthartig zwischen dem mindestens einen Schmiermitteleinlass und dem mindestens einen
Schmiermittelauslass verlaufen. Durch das mehrfache Umlenken und/oder Mäandern der Filterstrecke wird diese künstlich verlängert, sodass die Filterwirkung verbessert wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Filterstrecke ausgehend von dem Schmiermitteleinlass zu einem Außenbereich, welcher einen größeren Abstand zu der Drehachse als der Schmiermittelauslass aufweist. Nachfolgend wird in einem Rückführbereich das Schmiermittel entlang der Filterstrecke spiralförmig und/oder labyrinthartig zu dem Schmiermittelauslass geführt. In dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, dass das Schmiermittel mittels Zentrifugalkraft transportiert wird. Allerdings wird durch die Führung der Filterstrecke erreicht, dass in dem Rückführbereich das Schmiermittel gegen die Zentrifugalkraft zu dem Schmiermittelauslass geführt wird. Es ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass entlang der Filterstrecke eine oder mehrere Schmutztaschen ausgebildet sind, sodass in den Schmutztaschen die Schmutzpartikel gefangen werden und nur das leichtere und fließfähige Schmiermittel zu dem Schmiermittelauslass geführt ist. Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Filterstrecke zumindest abschnittsweise als eine Ringscheibe und/oder als ein Ringscheibensegment ausgebildet. Die Filterstrecke kann sich in dieser Ausgestaltung somit über einen Winkelbereich kleiner als 360 Grad oder umlaufend über den gesamten Winkelbereich von 360 Grad erstrecken. Gerade in der Ausbildung als Ringscheibe ist die Fläche der Filtereinrichtung besonders groß. Besonders bevorzugt weist die Filtereinrichtung eine zentrale Durchgangsöffnung auf.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Auslasstasche, wobei die Auslasstasche radial nach außen geöffnet ist und zudem den mindestens einen Schmiermittelauslass umgreift. Durch diese Ausgestaltung wird
erreicht, dass Schmiermittel zu dem Schmiermittelauslass geführt wird, welcher zunächst an dem Schmiermittelauslass vorbeiströmt und erst nachfolgend durch die radial nach außen geöffnete Auslasstasche zu dem Schmiermittelauslass geführt wird. Diesen strömungstechnischen Widerstand kann ebenfalls nur das Schmiermittel, nicht jedoch die Schmutzpartikel, überwinden.
Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung weist die Nockenwellenverstellvorrichtung einen Nockenwellenadapter auf, an dem die Nockenwelle beispielsweise über eine Schraubverbindung befestigt werden kann. Der Nockenwellenadapter weist einen Abschlussdeckel auf, welcher besonders bevorzugt ein Getriebeteil, insbesondere eine umlaufende Hohlradverzahnung zur getriebetechnischen Ankopplung trägt. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Nockenwellenadapter einen der Wandabschnitte und der Abschlussdeckel den anderen der Wandabschnitte trägt. Konstruktiv betrachtet sind Nockenwellenadapter und Abschlussdeckel ohnehin in bekannten Konstruktionen vorgesehen, sodass das Einbringen der Strukturelemente zur Bildung der Filtereinrichtung auf dem oder den Wandabschnitten oder das Einlegen des Einlegeteiles einfach umgesetzt werden kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer Nockenverstellvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Schnittdarstellung des Verstellgetriebes der Nockenwellenverstellvorrichtung in der Figur 1 ;
Figur 3a, b eine schematische dreidimensionale Darstellung des
Nockenwellenadapters mit beziehungsweise ohne dem Abschlussdeckel, wie diese in der Figur 2 gezeigt sind;
Figur 4, 5 jeweils eine schematische Draufsicht auf den Nockenwellenadapter als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Nockenwellenverstellvorrichtung 1 für einen Motor, insbesondere einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 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 Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt ist. Zwischen dem Antriebsrad 4 und der Nockenwelle 2 ist ein Verstellgetriebe 5 zwischengeschaltet, welches es ermöglicht, gesteuert eine Winkelverstellung 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 Schmiermittelversorgung 7 auf, welche ausgehend von einer Ölwanne beziehungsweise einem Öltank 8 über eine Motorölpumpe 9 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 Verstellgetriebe 5 zu schmieren und wird nachfolgend über eine Schmiermittelabführung 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 Harmonie - Drive - Getriebe genannt - ausgebildet. Das Wellgetriebe 5 wird auch als Gleitkeilgetriebe, Spannungswellengetriebe 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 Verstellwelle 16 ist dagegen drehfest mit der Motorwelle 13 verbunden. Die Verstellwelle 16 weist einen im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D unrund, insbesondere elliptisch ausgebildeten Generatorabschnitt 17 auf, auf dem ein Wälzlager 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 trägt. Die Stahlbüchse 21 wird auch als flex spline bezeichnet. Die Stahlbüchse 21 ist im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D ebenfalls elliptisch ausgeformt.
Die Eingangswelle 14 trägt eine Innenverzahnung 22, welche mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Auch die Ausgangswelle 15 trägt eine Innenverzahnung 23, welche ebenfalls mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Durch eine Rotation der Verstellwelle 16 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, Ausgangswelle 15 und Verstellwelle 16 in einem Wechselwirkungsbereich 28 in Wirkverbindung. Zudem weist das Verstellgetriebe 5 zwischen einem Träger der Innenverzahnung 23 der Ausgangswelle 15 und der Eingangswelle 14 einen Gleitlagerabschnitt 24 auf.
Das Verstellgetriebe 5 bildet einen Getriebeinnenraum 25 aus, welcher durch die Eingangswelle 14, auf der einen Seite durch ein Tragteil 26 und auf der anderen Seite durch eine Abdeckung 27 gebildet ist, wobei in dem Getriebeinnenraum 25 der Gleitlagerabschnitt 24, das Wälzlager 18 und der Wechselwirkungsbereich 28 der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 und der Innenverzahnung 22 und 23 angeordnet sind. Die Ausgangswelle 15 teilt sich auf in einen Nockenwellenadapter 29, welcher mit der Nockenwelle 2 drehfest verbunden ist sowie einem Abschlussdeckel 30, welcher als ein Kreisringbauteil ausgebildet ist und mit dem Nockenwellenadapter 29 ebenfalls drehfest verbunden ist. Mit dem Abschlussdeckel 30 ist ein Hohlradabschnitt 31 wahlweise - wie in der Figur gezeigt - drehfest verbunden oder einteilig ausgebildet. Der Hohlradabschnitt 31 trägt die Innenverzahnung 23.
In der Ausgangswelle 15 ist eine Filtereinrichtung 32 integriert, welche von Seiten der Nockenwelle 2 über die Schmiermittelzuführung 1 1 und genau oder mindestens einem in der Ausgangswelle 15, insbesondere in dem Nockenwellenadapter 29, angeordneten Schmiermitteleinlass 33 mit dem Schmiermittel versorgt wird. Der Schmiermitteleinlass 33 ist beispielsweise als ein axial verlaufender Schmiermittelkanal ausgebildet, welcher einen ersten Abstand zur Drehachse D aufweist. Alternativ zu der Positionierung des Schmiermitteleinlasses 33 in dem Nockenwellenadapter 29 kann der Schmiermitteleinlass 33 auch radial weiter innenseitig in einem Aufnahmebereich für die Nockenwelle 2 angeordnet sein, wobei die
alternative Position des Schmiermitteleinlass 33 durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
Die Filtereinrichtung 32 weist einen Schmiermittelauslass 34 auf, welcher in diesem Beispiel ebenfalls als ein axial verlaufender Schmiermittelkanal ausgebildet ist, wobei der Schmiermittelkanal von der Drehachse D in einem zweiten Abstand beabstandet ist, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ausgebildet ist. Der Schmiermittelauslass 34 ist in dem Abschlussdeckel 30 integriert und ist in Richtung des Getriebeinnenraums 25 geöffnet. Die Filtereinrichtung 32 umfasst ein Filtervolumen 35, welches strömungstechnisch betrachtet zwischen dem Schmiermitteleinlass 33 und dem Schmiermittelauslass 34 angeordnet ist. Das Filtervolumen 35 wird durch zwei Wandabschnitte 36a und 36b gebildet, wobei der Wandabschnitt 36a durch eine axial ausgerichtete Stirnseite des Abschlussdeckels 30 und der zweite Wandabschnitt 36b durch eine axial ausgerichtete Stirnseite des Nockenwellenadapters 29 gebildet ist. Die Wandabschnitte 36a, b verlaufen jeweils in einer Radialebene, welche senkrecht zu der Drehachse D angeordnet sind. Das Filtervolumen 35 befindet sich somit in einem Grenzbereich zwischen dem Nockenwellenadapter 29 und dem Abschlussdeckel 30. Der Schmiermitteleinlass 33, das Filtervolumen 35 und der Schmiermittelauslass 34 definieren gemeinsam genau oder mindestens eine Filterstrecke 37, welche zumindest abschnittsweise in radialer Richtung zu der Drehachse D verläuft. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Länge der Filterstrecke 37 künstlich verlängert wird, sodass die Filterwirkung der Filtereinrichtung 32 verbessert ist. Radial endseitig, also radial innen und radial außen, ist das Filtervolumen 35 dadurch abgeschlossen, dass der Nockenwellenadapter 29 und der Abschlussdeckel 30 dichtend aufeinander liegen. Insbesondere wird das Filtervolumen 35 jeweils durch einen vertieften Bereich in dem Nockenwellenadapter 29 und in dem Abschlussdeckel 30 gebildet. Statt in jedem der genannten Komponenten jeweils einen vertieften Bereich vorzusehen, ist es auch möglich, dass eine Vertiefung wahlweise nur auf der Seite des
Nockenwellenadapters 29 oder nur auf der Seite des Abschlussdeckels 30 angeordnet ist, sodass das Filtervolumen 35 in Bezug auf die Trennebene zwischen Nockenwellenadapter 29 und Abschlussdeckel 30 asymmetrisch, insbesondere einseitig, angeordnet ist.
In den Figuren 3a, b ist die Ausgangswelle 15 in einer schematischen dreidimensionalen Schnittdarstellung gezeigt, in der Figur 3b ist der Nockenwellenadapter 29 in Einzeldarstellung dargestellt. Der Nockenwellenadapter 29 ist als ein ringförmiges Bauteil ausgebildet, welches koaxial zu der Drehachse D angeordnet ist. Er weist eine zentrale Aufnahmeöffnung 38 für einen Endabschnitt der Nockenwelle 2 auf und kann zum Beispiel über einen Bolzen 39 drehfest mit dem Abschlussdeckel 30 verbunden werden. Der Abschlussdeckel 30 ist als ein Kreisringbauteil ausgebildet, welcher radial am inneren Umfang einen Kragen 40 aufweist, welcher koaxial zu der Aufnahmeöffnung 38 angeordnet ist. Durch Einsetzen des Kragens 40 in die Aufnahmeöffnung 38 sind Abschlussdeckel 30 und Nockenwellenadapter 29 zueinander zentriert. Die Verbindung zwischen den zwei Komponenten kann zum Beispiel durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung erfolgen. Radial außenseitig ist auf dem Abschlussdeckel 30 der Hohlradabschnitt 31 mit der Innenverzahnung 23 aufgesetzt.
Wie sich insbesondere in Zusammenschau mit der Figur 3b ergibt, kann das Schmiermittel über die Aufnahmeöffnung 38 zwischen dem Kragen 40 und den Nockenwellenadapter 29 zu der Filtereinrichtung 32 fließen, sodass der Überlappbereich zwischen Kragen 40 und Aufnahmeöffnung 38 den Schmiermitteleinlass 33 bildet. Ausgehend von dem radial innenliegenden Schmiermitteleinlass 33 wird das Schmiermittel entlang der unverzweigt verlaufenden Filterstrecke 37 zunächst in einen Außenbereich 41 , welcher radial außerhalb zu dem Schmiermitteleinlass 33 und zudem zu dem Schmiermittelauslass 34 liegt, geführt. Ausgehend von dem Außenbereich 41 wird das Schmiermittel dann zunächst in einer ersten konzentrischen
Bahn und nachfolgend labyrinthartig zu einer zweiten konzentrischen Bahn geführt, wobei die zweite konzentrische Bahn einen kleineren Teilkreisdurchmesser als die erste konzentrische Bahn aufweist. Ferner ändert sich die Fließrichtung des Schmiermittels in Bezug auf die Umlaufrichtung zu der Drehachse D. Insbesondere weist die Filterstrecke 37 mindestens eine Drehrichtungsumkehr des Schmiermittels in Bezug auf die Drehachse D und/oder Faltung auf. Am Ende der zweiten konzentrischen Bahn ist der Schmiermittelauslass 34 angeordnet. Durch die Faltung der Filterstrecke 37 wird die Filterstrecke 37 künstlich verlängert.
Entlang der Filterstrecke 37 sind Strukturelemente 42 angeordnet, welche Schmutztaschen 43 bilden, die randseitig entlang der Filterstrecke 37 angeordnet sind und welche in radialer Richtung nach innen zu der Drehachse D geöffnet sind. Die Schmutztaschen 43 werden im Betrieb der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 mit Schmieröl gefüllt. Dadurch, dass die Ausgangswelle 15 gemeinsam mit der Nockenwelle 2 dreht, wird das Schmiermittel von dem radial innenliegenden Schmiermitteleinlass 33 über Zentrifugalkraft in Richtung der Filterstrecke 37 gefördert. Dabei werden Schmutzpartikel aufgrund der Zentrifugalkraft in die Schmutztaschen 43 gedrückt und können diese ebenfalls aufgrund der Zentrifugalkraft nicht mehr verlassen, sodass die Schmutzpartikel gefangen sind. Durch den Wechsel von der ersten konzentrischen Bahn zu der zweiten konzentrischen Bahn wird zudem sichergestellt, dass nur das leicht flüssige Schmiermittel, nicht jedoch die Schmutzpartikel auf die zweite konzentrische Bahn gebracht werden können, sodass von einer sehr guten Filterwirkung auszugehen ist.
Die Filterstrecke 37 ist als eine Vertiefung in dem Nockenwellenadapter 29 ausgebildet, die Strukturelemente 42 sind dagegen unvertiefte Bereiche im Bereich der Filtereinrichtung 32. Auch die Wandungen zwischen der ersten und der zweiten konzentrischen Bahn sind durch durchgehende Strukturelemente 42 gebildet. Mit diesem Aufbau realisiert der Nockenwellenadapter 29 den zweiten Wandabschnitt 36b. Der erste
Wandabschnitt 36a ist dagegen als ein planer Bereich auf der Seite des Abschlussdeckels 30 ausgebildet und dichtet die Wandungen des zweiten Wandabschnitts 36b ab, sodass das Schmiermittel ausschließlich entlang der Filterstrecke 37 laufen kann. Der Weg entlang der Filterstrecke 37 ist als ein Flachkanal ausgebildet, welcher bei diesem Beispiel im Wesentlichen eine konstante Tiefe in axialer Richtung aufweist.
Durch die labyrinthartige Führung der Filterstrecke 37 durch die Strukturelemente 42 wird der Weg zwischen Schmiernnitteleinlass 33 und Schmiermittelauslass 34 mindestens um den Faktor 5, vorzugsweise mindestens um den Faktor 10 verlängert. Somit sieht das Konzept der Filtereinrichtung 32 vor, dass das Schmiermittel aus dem Schmiermitteleinlass 33 kommend radial direkt oder über Schleifen zunächst nach außen geleitet wird. Die Schmiermittelzuführung über den Schmiermittelauslass 34 in den Getriebeinnenraum 25 erfolgt auf einem inneren Radius.
Allgemein beschrieben können ein oder mehrere konzentrisch angeordnete Ringnuten als Bahnen vorgesehen sein, wobei die innerste der Ringnuten mit dem Schmiermittelauslass 34 und die äußerste der Ringnuten mit dem Schmiermitteleinlass 33 strömungstechnisch verbunden ist.
Alternativ hierzu kann die Filterstrecke 37 spiralförmig geführt sein, wobei der Zulauf auf dem kleinsten Radius über den Weg einer Spirale zu dem größten Radius geführt wird. Alternativ hierzu kann auch beim spiralförmigen Verlauf zunächst der Schmiermitteleinlass 33 mit einem äußeren Abschnitt der Spirale und der Schmiermittelauslass 34 mit einem radial inneren Abschnitt der Spirale verbunden sein. Eine weitere Alternative stellen mehrere von einer oder mehreren Schmiermitteleinlässen 33 ausgehende strahlenförmige Kanäle dar, welche in den Schmutztaschen 43 münden.
Die Schmutztaschen 43 liegen außerhalb des Schmiermittelstroms. Durch
den aufgrund der Schmutztaschen 43 vergrößerten Kanalquerschnitt der Filterstrecke 37 wird die Strömungsgeschwindigkeit reduziert, sodass Schmutzpartikel auch bei geringen Drehzahlen der Nockenwelle 2 durch die Zentrifugalkraft getrennt werden können. Durch die Taschenform der Schmutztaschen 43 bilden sich sogenannte Seichtgebiete, die verhindern, dass die Schmutzpartikel vom Schmiermittelstrom wieder mitgerissen werden.
Neben den dargestellten, radialen Erweiterungen des Strömungsquerschnitts entlang der Filterstrecke 37 durch die Schmutztaschen 43 können diese auch in axialer Richtung, also in die Tiefe, ausgedehnt werden.
Zusätzliche Mikrostrukturen an den Wänden der Kanäle, vorzugsweise in Entformungsrichtung bei der Herstellung, können Turbulenzen erzeugen, um die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren und den Prozess zur Abscheidung von Schmutzpartikeln und Schwebeteilchen zu verbessern.
In der Figur 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Nockenwellenadapters 29 dargestellt, wobei in der Filtereinrichtung 32 die Strukturelemente 42 so angeordnet und ausgebildet sind, dass diese freistehende Schmutztaschen 44 bilden. Die freistehenden Schmutztaschen 44 sind zur Drehachse D hin geöffnet. Bei dieser Ausgestaltung wird das Schmiermittel, welches über einen radial innenliegenden Schmiermitteleinlass 33 zugeführt wird, an den freistehenden Schmutztaschen 44 entlang einer oder mehrerer Filterstrecken 37, welche gemeinsam ein Filterstreckennetz bilden, vorbeigeleitet, wobei vorgesehen ist, dass die Schmutzpartikel wieder in den freistehenden Schmutztaschen 44 gefangen werden. Die Filtereinrichtung 32 erstreckt sich in Form einer Ringscheibe um 360 Grad um die Drehachse D.
Alternativ oder ergänzend können die Strukturelemente 42 auch Strömungshindernisse 45 bilden, wie diese in der Figur 5 dargestellt sind.
Durch die Verteilung, insbesondere einer Öffnungsbreite O zwischen den Strömungshindernissen 45, kann die Filtereinrichtung 32 als ein klassisches Sieb ausgebildet sein, wobei die Maschenweite des Siebs durch die Öffnungsbreite O definiert ist. Durch derartig reduzierte Querschnitte entlang der Filterstrecke 37 werden große Schmutzpartikel aus dem Schmiermittel heraus gesiebt. Die freistehenden Schmutztaschen 44, welche in den Siebflächen verteilt sein können, können die Schmutzpartikel aufnehmen und so aus dem Schmiermittelfluss weglenken. Sie verhindern zudem, dass die freien Öffnungsquerschnitte über die Laufzeit verstopfen und der Volumenstrom des Schmiermittels gedrosselt wird.
Mehrere parallel verlaufende Kanalabschnitte stellen sicher, dass der Volumenstrom in Summe vorzugsweise nicht wesentlich gedrosselt ist. Parallel kann jedoch die Funktion einer Drosselung über die Breite und die Tiefe der Kanäle entlang der Filterstrecke 37mit integriert werden.
Zusätzliche Mikrostrukturen an den Wänden der Kanäle, vorzugsweise in der Entformungsrichtung bei der Herstellung, sollen Turbulenzen erzeugen, um den Prozess zur Abscheidung von Schmutzpartikeln und Schwebeteilchen zu verbessern.
Es ist möglich, dass über eine Staffelung der Öffnungsquerschnitte O der Kanäle der Filterstrecken 37 verschiedene Siebebenen erzeugt werden. Die Öffnungsbreiten O werden dabei in radialer Richtung nach außen schrittweise verjüngt oder verkleinert, sodass zunächst größere und später auch kleinere Schmutzpartikel heraus gesiebt werden können.
In der Figur 5 ist zudem eine Auslasstasche 46 gezeigt, welche im Gegensatz zu den Schmutztaschen 43, 44 radial nach außen geöffnet ist, sodass in die Auslasstasche 46 nur Schmiermittel gelangt, welches von radial außen kommt und daher bereits von Schmutzpartikeln befreit ist. In der Auslasstasche 46 ist einer der Schmiermittelauslasse 34 angeordnet.
Die umlaufende Begrenzung des Filtervolumens 35 bildet einen Ringkanal als Sammler und als Ablauf für das Schmiermittel und ist strömungstechnisch mit dem Schmiermittelauslass 34 verbunden.
Bezugszeichenliste
1 Nockenwellenverstellvornchtung
2 Nockenwelle
3 Nocken
4 Antriebsrad
5 Verstellgetriebe
6 Elektromotor
7 Schmiernn ittelversorgung
8 Öltank
9 Motorölpumpe
10 leer
1 1 Schmiermittelzuführung
12 Schmiermittelabführung
13 Motorwelle
14 Eingangswelle
15 Ausgangswelle
16 Verstellwelle
17 Generatorabschnitt
18 Wälzlager
19 Innenring
20 Außenring
21 Stahlbüchse
22 Innenverzahnung
23 Innenverzahnung
24 Gleitlagerabschnitt
25 Getriebeinnenraum
26 Tragteil
27 Abdeckung
28 Wechselwirkungsbereich
29 Nockenwellenadapter
30 Abschlussdeckel
31 Hohlradabschnitt
32 Filtereinrichtung
33 Schmiermitteleinlass
34 Schmiernnittelauslass
35 Filtervolumen
36a, b Wandabschnitte
37 Filterstrecke
38 Aufnahmeöffnung
39 Bolzen
40 Kragen
41 Außenbereich
42 Strukturelemente
43 Schmutztaschen
44 freistehende Schmutztaschen
45 Strömungshindernisse
46 Auslasstasche
D Drehachse
O Öffnungsbreite
Claims
1 . 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 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 Schmiermittelversorgung (7) zur Versorgung des Getriebeinnenraums (25) mit einem Schmiermittel aufweist, wobei die Schmiermittelversorgung (7) eine Filtereinrichtung (32) zum Filtern des Schmiermittels aufweist, wobei die Filtereinrichtung (32) mindestens einen Schmiermitteleinlass (33), mindestens einen Schmiermittelauslass (34) und mindestens eine Filterstrecke (37) aufweist, wobei der Schmiermitteleinlass (33) und der Schmiermittelauslass (34) über die Filterstrecke (37) strömungstechnisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (15) zwei Wandabschnitte (36a, b) aufweist, wobei die mindestens eine Filterstrecke (37) in einem Filtervolumen (35) zwischen den zwei Wandabschnitten (36a, b) ausgebildet ist.
2. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermitteleinlass (33) einen gleichen oder kleineren Abstand zu der Drehachse (D) als der Schmiermittelauslass (34) aufweist und die Filterstrecke (37) zumindest abschnittsweise in radialer Richtung zu der Drehachse (37) verläuft.
3. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Strukturelemente (42), welche in dem Filtervolumen (35) angeordnet sind, wobei die Strukturelemente (42) einstückig mit den Wandabschnitten (36a, b) verbunden sind und/oder durch ein Einlegteil gebildet sind.
4. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (42) eine oder mehrere
Strömungshindernisse (45) ausbilden, so dass die mindestens eine Filterstrecke (37) um die Strömungshindernisse (45) herum verläuft.
5. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das die Strukturelemente
(42) eine oder mehrere Schmutztaschen (43,44) ausbilden, wobei die Schmutztaschen (43,44) radial nach innen zu der Drehachse (D) geöffnet sind.
6. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (42) zumindest zum Teil inselartig ausgebildet sind.
7. Nockenwellenverstelleinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Strukturelemente (42), welche die beiden Wandabschnitte (36a, b) kontaktieren, mindestens 50% der Gesamtfläche der Filtereinrichtung (32) bilden.
8. Nockenwellenverstelleinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterstrecke (37) zumindest abschnittsweise als ein Flachkanal ausgebildet ist und spiralförmig und/oder labyrinthartig zwischen dem mindestens einen Schmiermitteleinlass (33) und dem mindestens einem Schmiermittelauslass (34) verläuft.
9. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterstrecke (37) ausgehend von dem Schmiermitteleinlass (33) zu einem Außenbereich (41 ) geführt ist, der einen größeren radialen Abstand zu der Drehachse (D) als der Schmiermittelauslass (34) aufweist, und nachfolgend in einem Rückführbereich spiralförmig und/oder labyrinthartig zu dem Schmiermittelauslass (34) geführt ist.
10. Nockenwellenverstellvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterstrecke (37) zumindest abschnittsweise als eine Ringscheibe und/oder als ein Ringscheibensegment ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Auslasstasche (46) vorgesehen ist, wobei die Auslasstasche (46) radial nach außen geöffnet ist.
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CN114046191B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-09-30 | 吉林大学 | 一种发动机可变气门正时装置 |
DE102023112567A1 (de) * | 2022-05-16 | 2023-11-16 | Borgwarner Inc. | Hydraulische variable nockenwellensteuerung mit einem temperaturabhängigen hydraulikschalter |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018956A1 (de) | 2005-04-23 | 2006-11-23 | Schaeffler Kg | Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine |
DE102005059860A1 (de) | 2005-12-15 | 2007-07-05 | Schaeffler Kg | Nockenwellenversteller |
DE102008043987A1 (de) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Denso Corp., Kariya-shi | Ventilzeitsteuergerät |
DE102008010644A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Schaeffler Kg | Nockenwellenversteller und Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
US20100180845A1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-22 | Denso Corporation | Valve timing controller |
US20120312258A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Delphi Technologies, Inc. | Harmonic drive camshaft phaser using oil for lubrication |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11303615A (ja) * | 1998-04-24 | 1999-11-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 可変バルブタイミング装置付きエンジン |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018956A1 (de) | 2005-04-23 | 2006-11-23 | Schaeffler Kg | Vorrichtung zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine |
DE102005059860A1 (de) | 2005-12-15 | 2007-07-05 | Schaeffler Kg | Nockenwellenversteller |
DE102008043987A1 (de) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Denso Corp., Kariya-shi | Ventilzeitsteuergerät |
DE102008010644A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Schaeffler Kg | Nockenwellenversteller und Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
US20100180845A1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-22 | Denso Corporation | Valve timing controller |
US20120312258A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Delphi Technologies, Inc. | Harmonic drive camshaft phaser using oil for lubrication |
Also Published As
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