WO2018210371A1 - Gehäuse für eine nockenwellenverstellvorrichtung - Google Patents

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WO2018210371A1
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camshaft
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oil
camshaft adjuster
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Jürgen Weber
Daniel Heise
Marco HILDEBRAND
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F01L2001/34426—Oil control valves
    • F01L2001/34433—Location oil control valves

Definitions

  • the invention relates to a housing for a camshaft adjusting device.
  • Camshaft adjusters are used in internal combustion engines for varying the timing of the combustion chamber valves in order to make the phase relation between a crankshaft and a camshaft in a defined angular range, between a maximum early and a maximum late position, variable. Adjusting the timing to the current load and speed reduces fuel consumption and emissions.
  • camshaft adjuster are integrated into a drive train, via which a torque is transmitted from the crankshaft to the camshaft. This drive train may be formed for example as a belt, chain or gear drive.
  • the output element and the drive element form one or more pairs of mutually acting pressure chambers, which can be acted upon by hydraulic fluid.
  • the drive element and the output element are arranged coaxially. By filling and emptying individual pressure chambers, a relative movement is generated between the drive element and the output element.
  • the spring acting in a rotational manner between the drive element and the output element urges the drive element with respect to the exhaust element. Tnebselement in a mecanicsnchtung. This advantage direction can be the same or opposite to the direction of rotation.
  • the vane cell adjuster comprises a stator, a rotor and a drive wheel with an external toothing.
  • the rotor is designed as a driven element usually rotatably connected to the camshaft.
  • the drive element includes the stator and the drive wheel.
  • the stator and the drive wheel are rotatably connected to each other or alternatively formed integrally with each other.
  • the rotor is coaxial with the stator and located inside the stator.
  • the rotor and the stator are characterized by their, radially extending wings, oppositely acting oil chambers, which are acted upon by oil pressure and allow relative rotation between the stator and the rotor.
  • the vanes are either formed integrally with the rotor or the stator or arranged as "inserted vanes" in grooves of the rotor or the stator provided for this purpose Furthermore, the vane cell adjusters have various sealing lids The stator and the sealing lids are secured together by a plurality of screw connections ,
  • a displacement element is axially displaced via oil pressure, which generates a helical gear teeth relative rotation between a drive element and an output element.
  • camshaft adjuster Another design of a camshaft adjuster is the electromechanical camshaft adjuster, which has a three-shaft gearbox (for example, a planetary gearbox or corrugated gearbox). One of the shafts forms the drive element and a second shaft forms the output element. About the third wave, the system by means of an adjusting device, such as an electric motor or a brake, rotational energy supplied or discharged from the system to initiate an adjustment.
  • a spring may additionally be arranged, which supports or returns the relative rotation between the drive element and output element.
  • DE 10 2008 051 145 A1 shows a camshaft adjuster with a belt drive for an internal combustion engine comprising a stator driven by a crankshaft of the internal combustion engine via a belt, a rotor rotatably connected to the camshaft, arranged between the stator and the rotor with an oil pressure acted upon working chambers, the associated by the rotor vanes are divided into opposing pressure chambers, and provided for controlling the oil pressure in the pressure chambers of the working chambers, a central valve with a longitudinally displaceable guided in the central valve piston, the beank of a control side of the camshaft adjuster of an actuator with a force - Is beatable, and the camshaft adjuster has on its drive side a seal which prevents the escape of the oil flow in the belt drive receiving space.
  • DE 10 2016 106 241 A1 shows a valve timing adjusting device comprising a housing, a vane rotor, a bushing and a control piston.
  • the housing includes a timing pulley connected to a crankshaft via a dry belt and rotates together with the crankshaft.
  • the bushing comprises a supply port, a discharge port, a first control port, a second control port and a first drainage oil passage in this order to a camshaft.
  • the spool includes an oil passage that is disposed at an axial center portion of the spool and controls the spill port to be connected to the first control port or the second control port depending on an axial direction position of the spool.
  • the drain port is connected to a first drain passage via a second drain oil passage disposed in the camshaft or provided so as to bypass the vane rotor and the camshaft.
  • a second drainage space is connected to the first drainage space via a third drainage oil passage provided so as to bridge the vane rotor and the camshaft.
  • DE 10 2009 016 186 A1 shows a device for variably setting the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine with a hydraulic phase adjusting device and a fastening element, wherein the Phasenstelleinrich device can be brought into drive connection with a crankshaft and can be connected in a rotationally fixed manner to a camshaft by means of the fastening element, wherein the cam-shaft-remote end of the fastening element can be positioned in a receptacle of a cylinder-head-fixed component, wherein the fastening element has at least one pressure medium channel with a first opening, which communicates with the phase adjusting means, wherein the first opening is formed on a surface of the fastener which is disposed in the receptacle and directly adjacent to a surface of the cylinder head fixed member and wherein the first opening communicates with a pressure medium line in the cylinder head fixed component is formed and opens into the receptacle.
  • US 201 1 0 073 055 A1 discloses a valve opening / closing timing control apparatus including: a driving-side rotating member that is rotatable in synchronism with a crankshaft of an internal combustion engine; a driven rotary member coaxially disposed with the drive-side rotary member and rotatable in synchronism with a camshaft which opens and closes any intake valve and / or exhaust valve of the internal combustion engine; an angle-of-latex chamber and an angle-of-first chamber formed by the drive-side rotation member and the driven rotation component, the later-angle chamber shifting a relative phase of the driven rotation member to the drive-side rotation member in a late-angle direction as their volume is increased, and the early-angle chamber adjusting the relative phase in one Early-angle direction shifts when its volume is increased; a sustaining mechanism that maintains the relative phase at a predetermined phase between a largest early-angle phase and a largest late-angle phase, the maintaining mechanism including a first biasing member and a second biasing member,
  • DE 10 2015 214 725 A1 shows an internal combustion engine having a motor housing, a valve drive, which comprises a camshaft, a phase splitter operatively connected to the camshaft and an actuator for actuating the phaser, wherein the phase splitter and the actuator define an interior, and with a Phase divider surrounding cover, and an enclosed by the cover actuator holder for attaching the actuator to the motor housing, wherein the interior is sealed by a disposed between the phase divider and the actuator holder sealing member against leakage of liquid.
  • the object of the invention is to provide a camshaft adjuster in a dry belt drive, which has a particularly simple oil return to a reservoir.
  • a housing for a camshaft adjusting device releases a dry belt drive, wherein the housing can be fastened to a cylinder head and the housing can close off the camshaft adjusting device or parts of the camshaft adjusting device in such a manner that there is no exchange of foreign matter between the dry space in which the dry vehicle Belt drive is arranged, and the environment can take place, according to the invention, the task in that the housing has a flow channel, which can conduct the accumulating in a wet room oil to an oil reservoir.
  • a housing for a camshaft adjusting device of a dry belt drive wherein the housing can be fastened to a cylinder head and the housing can seal the camshaft adjusting device or parts of the camshaft adjusting device, also achieves the object according to the invention in that the sealing housing does not exchange oil between a dry space), in which the dry belt drive is arranged, and allows a wet space and the housing has a drainage channel, which can conduct the accumulating in the wet room oil to an oil reservoir.
  • a seal is provided between the housing and one of the parts of the camshaft adjusting device.
  • the camshaft adjusting device may have a hydraulically operating camshaft adjuster, a central valve arranged in a central screw and a central magnet for actuating the central valve.
  • the hydraulic camshaft adjuster is fastened to the camshaft with this central screw or can be fastened to the camshaft.
  • the camshaft adjusting device may have an electromechanical camshaft adjuster, which includes a gearbox that is driven by a coaxially arranged electric motor via a clutch, wherein the electromechanical camshaft adjuster is fastened to the camshaft with a valveless central screw.
  • the components of the camshaft adjusting device are arranged in alignment with one another, with their axis of rotation or axis of symmetry largely coinciding with the axis of rotation of the camshaft.
  • Both variants of the camshaft adjusting device have a pulley which is driven by a belt, the belt running dry inside a belt box, the belt box being closed by a belt cover so that the belt cover, cylinder head and crankcase form a drying space.
  • the wet space between the housing and a camshaft adjuster fixed component is formed.
  • a seal for sealing the wet space is arranged between the housing and the camshaft adjuster-fixed component.
  • the wet space is formed between the housing and a component actuating the camshaft adjuster.
  • a seal for sealing the wet space is arranged between the housing and a component actuating the camshaft adjuster.
  • the housing has a receptacle for a camshaft adjuster actuated component or a component of the camshaft adjuster itself.
  • the housing according to the invention can carry, fix and / or align components of the camshaft adjusting device.
  • this can be done by a bracket, which is spaced with a boom of a receptacle for a component of the camshaft adjusting device.
  • the flow channel of the housing can open into a channel of the cylinder head or the crankshaft housing.
  • a seal is particularly advantageous.
  • this has a console, which by means of a trained as a fork recording with the cylinder head or with the crankshaft housing or with the belt cover is connectable and has a boom, which spaced a receptacle of the housing for a component of the camshaft adjusting device of the console.
  • the outlet channel of the housing can open into an oil reservoir of the camshaft adjusting device.
  • Such an oil reservoir within the camshaft adjusting device can be filled with the oil exiting from the hydraulic working chamber, for example, which can then be made available to a working chamber with a shortage supply.
  • the inventive construction of a housing for a dry belt drive a simple and trouble-free drainage of a wet space is achieved, which is arranged sealed in a dry belt drive.
  • FIG. 1 shows a device with the housing according to the invention and a hydraulically operating camshaft adjuster
  • FIG. 2 shows a device with the housing according to the invention and an electro-mechanically operating camshaft adjuster
  • Fig. 3 is a console-like device with the housing according to the invention for a hydraulically or electromechanically working camshaft adjuster.
  • the camshaft adjusting device 2 shown consists of a hydraulic camshaft adjuster 9, one in one Central screw integrated central valve 19 (hereinafter referred to only central valve 19) and a central magnet 18.
  • the camshaft adjuster 9 is rotatably connected by the central valve 19 with the camshaft 23, which rotates in the cylinder head 13.
  • the central magnet 18 is fixedly connected to the belt cover 20.
  • a camshaft adjuster cover 24 forms a wet space 6 with the housing 1 and the central magnet 18 and the central valve 19.
  • the central solenoid 18 actuates the central valve 19 which can control the flow of oil to and from the phaser 9 and actuates the phaser 9 for the desired operating condition.
  • Housing 1 and camshaft adjuster cover 24 rotate relative to each other during operation. So that from the wet space 6 no leaking from the camshaft adjuster 9 or the central valve 19 oil enters the drying chamber 4, various seals 8, 10 and 1 1 are provided.
  • the seal 10 is disposed between the housing 1 and the central magnet 18 and seals the wet room 6 with respect to the drying room 4 and the wet room 6 from the environment.
  • the oil present in the wet space 6 is removed via a channel 5 present in the housing 1 to an oil reservoir 7 through the crankshaft housing 17. This can build up no oil pressure in the wet room 6, which could damage the surrounding components, in particular the seals 8 and 10.
  • the seal 8 is received by a receptacle 27 of the housing 1.
  • the seal 8 is also in sealing contact with the camshaft adjuster cover 24, therefore, the seal 8 is a seal that can withstand dynamic movements, such as wobble, during operation, with the sliding contact between the seal 8 and one of its contacted components in any operating situation the internal combustion engine prevents a diffusion of foreign substances.
  • the access from the wet room 6 to the channel 5 is preferably arranged in the immediate vicinity of the seal 8, so that after stopping the engine, the remaining oil can flow freely and no dead oil volume in the wet space 6 remains.
  • this access should be arranged geodetically below the seal 8.
  • the seal 1 1 seals the mouths 14 of the channel 5 and the opposite mouth 15 of the channel 12, so that no oil can get into the drying chamber 4.
  • 2 shows a device with the housing 1 according to the invention and an electromechanically operating camshaft adjuster 9.
  • FIG. 2 basically shows the same structure as FIG. 1, but with a different camshaft adjusting device 2 consisting of an electromechanical camshaft adjuster 9, a central screw 22 (without valve function) and an electric motor 21 actuating the camshaft adjuster 9.
  • the housing 1, analogous to FIG. 1 has a bracket 16 and the arm 28, which will be discussed further in FIG. It is particularly advantageous that the housing 1 is suitable both for the electromechanical and for the hydraulic camshaft adjuster 9 and requires no modifications. Only the seal 8 can be adapted in their dimensions to the camshaft adjuster cover 24 or the camshaft adjuster cover 24 has the same design at the interface to the seal 8, regardless of the operating mode of the camshaft adjuster 9. Thus, interchangeability is given and it can be the desired Nockenwellenverstell- device installed become.
  • Fig. 3 shows a console-like device 16 with the housing 1 according to the invention for a hydraulically or electromechanically operating camshaft adjuster 9.
  • the housing 1 has, in addition to the channel 5, a boom 28, a bracket 16, a through hole 25, a fork 26 and a receptacle 27 ,
  • the receptacle 27 is, according to the figures 1 and 2, adapted to receive a seal or a component of the camshaft adjusting device.
  • the channel 5 extends from the receptacle 27 through the arm 28 through to the console 16 and ends with the mouth 14 for the mouth 12 of the crankcase 17 or the cylinder head 13 or the belt cover 20.
  • the mouth 14 can with a seal 1 1 sealed.
  • the passage opening 25 is suitable for fastening the bracket 16 and thus of the entire housing 1 with the crankshaft housing 17 or the cylinder head 13 or even with the belt cover 20 and can be replaced by a fastening. be penetrated.
  • the console 16 comes into contact with the crankshaft housing 17 or the cylinder head 13 or even with the belt cover 20.
  • the preferably one-piece housing 1 has at the console-side end a fork 26, with which the housing 1 can be prefixed for mounting.
  • the camshaft adjuster can be fed radially through the radial opening of the fork 26, in order subsequently to be pushed into the receptacle 27 in the axial direction.
  • the housing 1 may be multi-part to simplify assembly.
  • the fork 26 can encompass a complementary contour of the crankshaft housing 17 or the cylinder head 13 or the belt cover 20 or engage in this contour.
  • About the recording 27 of the camshaft adjuster 9 is fixed.
  • the assembly of housing 1 and camshaft adjuster 9 can then be attached via the passage opening 25 to the internal combustion engine.

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Gehäuse (1) für eine Nockenwellenverstellvorrichtung (2) eines trockenen Riementriebs (3), wobei das Gehäuse (1) an einem Zylinderkopf (13) befestigbar ist und das Gehäuse (1) die Nockenwellenverstellvorrichtung (2) oder Teile der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) derart dichtend abschließen kann, dass kein Austausch von Fremdstoffen zwischen dem Trockenraum (4), in dem der trockene Riementrieb (3) angeordnet ist, und der Umwelt stattfinden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Ablaufkanal (5) aufweist, der das sich in einem Nassraum (6) ansammelnde Öl zu einem Ölreservoir (7) leiten kann.

Description

Bezeichnung der Erfindung Gehäuse für eine Nockenwellenverstellvorrichtung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Nockenwellenverstellvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Kettenoder Zahnradtrieb ausgebildet sein.
Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzel- ner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement rotativ wirkende Feder drängt das Antriebselement gegenüber dem Ab- tnebselement in eine Vorteilsnchtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.
Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbunden oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als„gesteckte Flügel" in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.
Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenver- steller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.
Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechanische No- ckenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe oder Wellgetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden, um eine Verstellung einzu- leiten. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt. Die DE 10 2008 051 145 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller mit einem Riemenantrieb für eine Brennkraftmaschine umfassend einen von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über einen Riemen angetriebenen Stator, einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor, zwischen dem Stator und dem Rotor angeordneten mit einem Öldruck beaufschlagbaren Arbeitskammern, die durch dem Rotor zugeordnete Flügel in gegensinnig wirkende Druckräume unterteilt sind, und zur Steuerung des Öldrucks in den Druckräumen der Arbeitskammern ein Zentralventil mit einem längs verschieblich in dem Zentralventil geführten Kolben vorgesehen ist, der von einer Ansteuerseite des Nockenwellenverstellers von einem Aktuator mit einer Kraft beauf- schlagbar ist, und der Nockenwellenversteller an seiner Ansteuerseite eine Dichtung aufweist, die den Austritt des Ölstroms in den den Riemenantrieb aufnehmenden Bauraum verhindert.
Die DE 10 2016 106 241 A1 zeigt eine Ventil-Tim ing-Anpassungsvorrichtung umfasst ein Gehäuse, einen Flügelrotor, eine Buchse und einen Steuerkolben. Das Gehäuse umfasst eine Timing-Riemenscheibe, die über einen trockenen Riemen mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und dreht sich zusammen mit der Kurbelwelle. Die Buchse umfasst einen Zufuhranschluss, einen Ablaufanschluss, einen ersten Steueran- schluss, einen zweiten Steueranschluss und einen ersten Ablaufölkanal in dieser Rei- henfolge zu einer Nockenwelle. Der Steuerkolben umfasst einen Ölverbindungskanal, der an einem axialen mittleren Abschnitt des Steuerkolbens angeordnet ist und den Zufuhranschluss steuert, der in Abhängigkeit einer Axialrichtungsposition des Steuerkolbens mit dem ersten Steueranschluss oder dem zweiten Steueranschluss verbunden werden soll. Der Ablaufanschluss ist über einen zweiten Ablaufölkanal, welcher in der Nockenwelle angeordnet ist, oder derart bereitgestellt ist, dass er den Flügelrotor und die Nockenwelle überbrückt, mit einem ersten Ablaufraum verbunden. Ein zweiter Ablaufraum ist über einen dritten Ablaufölkanal, welcher derart bereitgestellt ist, dass er den Flügelrotor und die Nockenwelle überbrückt, mit dem ersten Ablaufraum verbunden.
Die DE 10 2009 016 186 A1 zeigt eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung und einem Befestigungselement, wobei die Phasenstelleinrich- tung in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle bringbar ist und mittels des Befestigungselements drehfest mit einer Nockenwelle verbindbar ist, wobei das nockenwel- lenabgewandte Ende des Befestigungselements in einer Aufnahme eines zylinder- kopffesten Bauteils positionierbar ist, wobei das Befestigungselement zumindest einen Druckmittelkanal mit einer ersten Öffnung aufweist, der mit der Phasenstelleinrichtung kommuniziert, wobei die erste Öffnung an einer Fläche des Befestigungselements ausgebildet ist, die in der Aufnahme angeordnet ist und einer Fläche des zylinderkopf- festen Bauteils direkt benachbart gegenübersteht und wobei die erste Öffnung mit einer Druckmittelleitung kommuniziert, die in dem zylinderkopffesten Bauteil ausgebildet ist und in die Aufnahme mündet.
Die US 201 1 / 0 073 055 A1 zeigt eine Ventilöffnungs-/Schließzeitsteuervorrichtung, enthaltend: ein antriebsseitiges Drehbauteil, das synchron mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehbar ist; ein angetriebenes Drehbauteil, das koaxial m it dem antriebsseitigen Drehbauteil angeordnet ist und synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, die irgendein Einlassventil und/oder Auslassventil der Brennkraftmaschine öffnet und schließt; eine Spätwinkelkammer und eine Frühwinkelkammer, die von dem antriebsseitigen Drehbauteil und dem angetriebenem Drehbauteil gebildet werden, wobei die Spätwinkelkammer eine relative Phase des angetriebenen Drehbauteils zu dem antriebsseitigen Drehbauteil in einer Spätwinkelrichtung verschiebt, wenn ihr Volumen vergrößert wird, und die Frühwinkelkammer die relative Phase in einer Frühwinkelrichtung verschiebt, wenn ihr Volumen vergrößert wird; einen Aufrechterhal- tungsmechanismus, der die relative Phase bei einer vorbestimmten Phase zwischen einer größten Frühwinkelphase und einer größten Spätwinkelphase aufrecht erhält, wobei der Aufrechterhaltungsmechanismus ein erstes Vorspannbauteil und ein zweites Vorspannbauteil enthält, wobei das erste Vorspannbauteil die relative Phase von der größten Spätwinkelphase zu der vorbestimmten Phase vorspannt und die relative Phase nicht von der vorbestimmten Phase zu der größten Frühwinkelphase vorspannt, und das zweite Vorspannbauteil die relative Phase von der größten Frühwin- kelphase zu der vorbestimmten Phase vorspannt und die relative Phase nicht von der vorbestimmten Phase zu der größten Spätwinkelphase vorspannt. Die DE 10 2015 214 725 A1 zeigt einen Verbrennungsmotor mit einem Motorgehäuse, einem Ventiltrieb, der eine Nockenwelle, einen mit der Nockenwelle wirkverbundenen Phasensteiler und einen Aktuator zur Betätigung des Phasenstellers umfasst, wobei der Phasensteiler und der Aktuator einen Innenraum begrenzen, und mit einer den Phasensteiler umgebenden Abdeckung, und einen von der Abdeckung umgebenen Aktuatorhalter zur Befestigung des Aktuators an dem Motorgehäuse, wobei der Innenraum mittels eines zwischen dem Phasensteiler und dem Aktuatorhalter angeordneten Dichtelements gegen einen Flüssigkeitsaustritt abgedichtet ist. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenwellenversteller in einem trockenen Riementrieb anzugeben, der eine besonders einfache Ölrückführung zu einem Reservoir aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
So löst ein Gehäuse für eine Nockenwellenverstellvorrichtung eines trockenen Rie- mentriebs, wobei das Gehäuse an einem Zylinderkopf befestigbar ist und das Gehäuse die Nockenwellenverstellvorrichtung oder Teile der Nockenwellenverstellvorrich- tung derart dichtend abschließen kann, dass kein Austausch von Fremdstoffen zwischen dem Trockenraum, in dem der trockene Riementrieb angeordnet ist, und der Umwelt stattfinden kann, erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch, dass das Gehäuse einen Ablaufkanal aufweist, der das sich in einem Nassraum ansammelnde Öl zu einem Ölreservoir leiten kann.
Auch löst ein Gehäuse für eine Nockenwellenverstellvorrichtung eines trockenen Riementriebs, wobei das Gehäuse an einem Zylinderkopf befestigbar ist und das Gehäu- se die Nockenwellenverstellvorrichtung oder Teile der Nockenwellenverstellvorrich- tung dichtend abschließen kann, erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch, dass das dichtende Gehäuse keinen Austausch von Öl zwischen einem Trockenraum), in dem der trockene Riementrieb angeordnet ist, und einem Nassraum zulässt und das Ge- häuse einen Ablaufkanal aufweist, der das sich in dem Nassraum ansammelnde Öl zu einem Ölreservoir leiten kann.
Auch findet erfindungsgemäß kein Austausch von Fremdstoffen zwischen dem Nass- räum und der Umwelt statt. Hierfür ist beispielsweise zwischen dem Gehäuse und einem der Teile der Nockenwellenverstellvorrichtung eine Dichtung vorgesehen.
Hierdurch wird erreicht, dass auf eine zusätzliche Ölrückführung innerhalb der No- ckenwellenverstellvorrichtung verzichtet und so die Herstellkosten der Nockenwellen- verstellvorrichtung reduziert werden können.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung kann in einer ersten Variante einen hydraulisch arbeitenden Nockenwellenversteller, ein in einer Zentralschraube angeordnetes Zentralventil und einen Zentralmagneten zum Betätigen des Zentralventils aufweisen. Der hydraulische Nockenwellenversteller wird mit dieser Zentralschraube an der Nockenwelle befestigt bzw. ist mit der Nockenwelle befestigbar ausgebildet.
Die Nockenwellenverstellvorrichtung kann in einer zweiten Variante einen elektrome- chanischen Nockenwellenversteller, welcher ein Getriebe beinhaltet, der über eine Kupplung von einem koaxial angeordneten Elektromotor angetrieben wird, aufweisen, wobei der elektromechanische Nockenwellenversteller mit einer ventillosen Zentralschraube an der Nockenwelle befestigt ist bzw. befestigbar ist.
Die Komponenten der Nockenwellenverstellvorrichtung sind zueinander fluchtend an- geordnet, wobei deren Dreh- bzw. Symmetrieachse mit der Drehachse der Nockenwelle weitestgehend zusammenfällt. Beide Varianten der Nockenwellenverstellvorrich- tung weisen ein Riemenrad auf, welches von einem Riemen angetrieben wird, wobei der Riemen trocken innerhalb eines Riemenkastens läuft, wobei der Riemenkasten von einem Riemendeckel verschlossen ist, so dass Riemendeckel, Zylinderkopf und Kurbelwellengehäuse einen Trockenraum ausbilden.
Um den Trockenraum vor dem Öl, das zum Schmieren des elektromechanischen Nockenwellenverstellers oder zum Betreiben des hydraulischen Nockenwellenverstellers vorhanden ist, zu schützen, ist eine Vielzahl von Dichtungen nötig. Zudem muss der innerhalb der Nockenwellenverstellvorrichtung vorhandene, mit Öl befüllte Nassraum entleert werden. Das abzuführende Öl kann nun vorteilhafterweise gemäß der Erfindung nicht rotierende Bauteile und entsprechende Ölübergabestellen, welche sich nicht relativ zueinander bewegen, passieren. Dadurch wird Ölverschäumung sowie Leckage vermieden und die Anzahl von schleifenden Dichtungen minimiert. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Nassraum zwischen dem Gehäuse und einem nockenwellenverstellerfesten Bauteil ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist zwischen dem Gehäuse und dem nockenwellenverstellerfesten Bauteil eine Dichtung zur Abdichtung des Nassraumes angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung ist der Nassraum zwischen dem Gehäuse und einem den Nockenwellenversteller betätigenden Bauteil ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist zwischen dem Gehäuse und einem den Nockenwellenversteller betätigenden Bauteil eine Dichtung zur Abdichtung des Nassraumes angeordnet. In einer bevorzugten Ausbildung weist das Gehäuse eine Aufnahme für ein den Nockenwellenversteller betätigendes Bauteil oder ein Bauteil des Nockenwellenverstel- lers selbst auf. Damit kann das erfindungsgemäße Gehäuse Bauteile der Nockenwel- lenverstellvorrichtung tragen, fixieren und/oder zueinander ausrichten. Vorteilhafterweise kann dies durch einen Konsole geschehen, die mit einem Ausleger von einer Aufnahme für ein Bauteil der Nockenwellenverstellvorrichtung beabstandet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Ablaufkanal des Gehäuses in einen Kanal des Zylinderkopfes oder des Kurbelwellengehäuses münden. Besonders vorteilhaft ist es, die Mündung des Ablaufkanals des Gehäuses mit einer Dichtung zu versehen.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung des Gehäuses, weist dieses eine Konsole auf, die mittels einer als Gabel ausgebildeten Aufnahme mit dem Zylinderkopf oder mit dem Kurbelwellengehäuse oder mit dem Riemendeckel verbindbar ist und einen Ausleger aufweist, der eine Aufnahme des Gehäuses für ein Bauteil der Nockenwellen- verstellvorrichtung von der Konsole beabstandet. In einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Gehäuses kann der Ablaufkanal des Gehäuses in ein Ölreservoir der Nockenwellenverstellvorrichtung münden. Ein solches Ölreservoir innerhalb der Nockenwellenverstellvorrichtung kann mit dem bspw. aus den hydraulischen Arbeitskammer ausscheidenden Öl befüllt werden, welches dann einer Arbeitskammer mit Mangelversorgung zur Verfügung gestellt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Gehäuses für einen trockenen Riementrieb wird eine möglichst einfache und störungsfreie Drainage eines Nassraumes erreicht, welche abgedichtet in einem trockenen Riementrieb angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse und einem hydraulisch arbeitenden Nockenwellenversteller,
Fig. 2 eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse und einem elektro- mechanisch arbeitenden Nockenwellenversteller und
Fig. 3 eine konsolenartige Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse für einen hydraulisch oder elektromechanisch arbeitenden Nockenwellenversteller.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse 1 und einem hydraulisch arbeitenden Nockenwellenversteller 9. Die gezeigte Nockenwellenverstellvor- richtung 2 besteht aus einem hydraulischen Nockenwellenversteller 9, einem in eine Zentralschraube integrierten Zentralventil 19 (im folgenden nur Zentralventil 19 genannt) und einem Zentralmagneten 18. Der Nockenwellenversteller 9 ist durch das Zentralventil 19 mit der Nockenwelle 23 drehfest verbunden, welche im Zylinderkopf 13 rotiert. Der Zentralmagnet 18 ist mit dem Riemendeckel 20 fest verbunden. Ein Nockenwellenverstellerdeckel 24 bildet mit dem Gehäuse 1 und dem Zentralmagneten 18 und dem Zentralventil 19 einen Nassraum 6 aus. Der Zentralmagnet 18 betätigt das Zentralventil 19, welches den Ölfluss zu und von dem Nockenwellenversteller 9 steuern kann und den Nockenwellenversteller 9 für den gewünschten Betriebszustand betätigt. Gehäuse 1 und Nockenwellenverstellerdeckel 24 drehen sich im Betrieb rela- tiv zueinander. Damit aus dem Nassraum 6 kein aus dem Nockenwellenversteller 9 oder dem Zentralventil 19 austretendes Öl in den Trockenraum 4 gelangt, sind verschiedene Dichtungen 8, 10 und 1 1 vorgesehen. Die Dichtung 10 ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zentralmagneten 18 angeordnet und dichtet den Nassraum 6 gegenüber dem Trockenraum 4 sowie den Nassraum 6 gegenüber der Umwelt ab. Das in dem Nassraum 6 vorhanden Öl wird über einen im Gehäuse 1 vorhandenen Kanal 5 zu einem Ölreservoir 7 durch das Kurbelwellengehäuse 17 hindurch, abgeführt. Damit kann sich im Nassraum 6 kein Öldruck aufbauen, welcher die umliegenden Bauteile, insbesondere die Dichtungen 8 und 10 schädigen könnte. Die Dichtung 8 ist von einer Aufnahme 27 des Gehäuses 1 aufgenommen. Die Dichtung 8 steht auch im dichtenden Kontakt mit dem Nockenwellenverstellerdeckel 24, daher ist die Dichtung 8 eine Dichtung, die im Betrieb dynamische Bewegungen, bspw. Taumelbewegungen, aushalten kann, wobei der schleifende Kontakt zwischen der Dichtung 8 und einer seiner kontaktierten Bauteile in jeder Betriebssituation der Brennkraftmaschine ein Diffundieren von Fremdstoffen verhindert.
Der Zugang vom Nassraum 6 zum Kanal 5 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zur Dichtung 8 angeordnet, damit nach Abstellen der Brennkraftmaschine das verbleibende Öl ungehindert abfließen kann und kein totes Ölvolumen im Nassraum 6 verbleibt. Insbesondere sollte dieser Zugang geodätisch unterhalb der Dichtung 8 angeordnet sein. Die Dichtung 1 1 dichtet die Mündungen 14 des Kanals 5 und die ihr gegenüberstehende Mündung 15 des Kanals 12 ab, so dass kein Öl in den Trockenraum 4 gelangen kann. Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse 1 und einem elektromechanisch arbeitenden Nockenwellenversteller 9.
Die Fig. 2 zeigt grundsätzlich denselben Aufbau wie Fig. 1 , jedoch mit einer anderen Nockenwellenverstellvorrichtung 2 bestehend aus einem elektromechanischen No- ckenwellenversteller 9, einer Zentralschraube 22 (ohne Ventilfunktion) und einen den Nockenwellenversteller 9 betätigenden Elektromotor 21 . Gut erkennbar ist, dass das Gehäuse 1 , analog zur Fig. 1 , eine Konsole 16 und den Ausleger 28 aufweist, auf die in Fig. 3 weiter eingegangen wird. Besonders vorteilhaft ist, dass das Gehäuse 1 sowohl für den elektromechanischen als auch für den hydraulischen Nockenwellenver- steller 9 geeignet ist und keiner Änderungen bedarf. Lediglich die Dichtung 8 kann in Ihren Dimensionen an den Nockenwellenverstellerdeckel 24 angepasst werden oder der Nockenwellenverstellerdeckel 24 hat an der Schnittstelle zur Dichtung 8 dieselbe Ausbildung, unabhängig von der Betriebsart des Nockenwellenverstellers 9. Somit ist eine Austauschbarkeit gegeben und es kann die gewünschte Nockenwellenverstell- Vorrichtung verbaut werden.
Fig. 3 zeigt eine konsolenartige Vorrichtung 16 mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse 1 für einen hydraulisch oder elektromechanisch arbeitenden Nockenwellenversteller 9. Das Gehäuse 1 weist neben dem Kanal 5 einen Ausleger 28, eine Konsole 16, eine Durchgangsöffnung 25, eine Gabel 26 und eine Aufnahme 27 auf. Die Aufnahme 27 ist, gemäß den Figuren 1 und 2, dazu geeignet, eine Dichtung oder ein Bauteil der Nockenwellenverstellvorrichtung aufzunehmen. Der Kanal 5 erstreckt sich von der Aufnahme 27 durch den Ausleger 28 hindurch bis zur Konsole 16 und endet mit der Mündung 14 für die Mündung 12 des Kurbelwellengehäuses 17 oder der Zylinderkop- fes 13 oder des Riemendeckels 20. Die Mündung 14 kann mit einer Dichtung 1 1 abgedichtet werden. Die Durchgangsöffnung 25 ist zu Befestigung der Konsole 16 und damit des gesamten Gehäuses 1 mit dem Kurbelwellengehäuse 17 oder dem Zylinderkopf 13 oder gar mit dem Riemendeckel 20 geeignet und kann von einem Befesti- gungselement durchragt werden. Die Konsole 16 kommt mit dem Kurbelwellengehäuse 17 oder dem Zylinderkopf 13 oder gar mit dem Riemendeckel 20 in Anlage.
Das vorzugsweise einteilige Gehäuse 1 weist an dem konsolenseitigen Ende eine Gabel 26 auf, mit der das Gehäuse 1 zur Montage vorfixiert werden kann. Zunächst kann durch die radiale Öffnung der Gabel 26 der Nockenwellenversteller radial zugeführt werden, um anschließend in axialer Richtung in die Aufnahme 27 eingeschoben zu werden. Alternativ kann das Gehäuse 1 mehrteilig sein, um den Zusammenbau zu vereinfachen. Dazu kann die Gabel 26 eine komplementäre Kontur des Kurbelwellen- gehäuses 17 oder der Zylinderkopfes 13 oder des Riemendeckels 20 umgreifen oder in diese Kontur eingreifen. Über die Aufnahme 27 ist der Nockenwellenversteller 9 fixierbar. Die Baugruppe aus Gehäuse 1 und Nockenwellenversteller 9 kann dann über die Durchgangsöffnung 25 an der Brennkraftmaschine befestigt werden.
Liste der Bezugszahlen) Gehäuse
) Nockenwellenverstellvorrichtung
) Riementrieb
) Trockenraum
) Ablaufkanal
) Nassraum
) Ölreservoir
) Dichtung
) Nockenwellenversteller
0) Dichtung
1 ) Dichtung
2) Kanal
3) Zylinderkopf
4) Mündung
5) Mündung
6) Konsole
7) Kurbelwellengehäuse
8) Zentralmagnet
9) Zentralventil
0) Riemendeckel
1 ) Elektromotor
2) Zentralschraube
3) Nockenwelle
4) Nockenwellenverstellerdeckel
5) Durchgangsöffnung
6) Gabel
7) Aufnahme
8) Ausleger

Claims

Patentansprüche
1 . Gehäuse (1 ) für eine Nockenwellenverstellvorrichtung (2) eines trockenen Riementriebs (3), wobei das Gehäuse (1 ) an einem Zylinderkopf (13) befestigbar ist und das Gehäuse (1 ) die Nockenwellenverstellvorrichtung (2) oder Teile der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) derart dichtend abschließen kann, dass kein Austausch von Fremdstoffen zwischen dem Trockenraum (4), in dem der trockene Riementrieb (3) angeordnet ist, und der Umwelt stattfinden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) einen Ablaufkanal (5) aufweist, der das sich in einem Nassraum (6) ansammelnde Öl zu einem Ölreser- voir (7) leiten kann, wobei ein Nockenwellenverstellerdeckel (24) mit dem Gehäuse (1 ) und dem Zentralmagneten (18) und dem Zentralventil (19) den Nassraum (6) ausbildet, wobei das Gehäuse (1 ) eine Konsole (16) und den Ausleger (28) aufweist.
2. Gehäuse (1 ) für eine Nockenwellenverstellvorrichtung (2) eines trockenen Riementriebs (3), wobei das Gehäuse (1 ) an einem Zylinderkopf (13) befestigbar ist und das Gehäuse (1 ) die Nockenwellenverstellvorrichtung (2) oder Teile der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) dichtend abschließen kann, dadurch gekennzeichnet, dass das dichtende Gehäuse keinen Austausch von Öl zwischen einem Trockenraum (4), in dem der trockene Riementrieb (3) angeordnet ist, und einem Nassraum (6) zulässt und das Gehäuse (1 ) einen Ablaufkanal (5) aufweist, der das sich in dem Nassraum (6) ansammelnde Öl zu einem Öl- reservoir (7) leiten kann, wobei ein Nockenwellenverstellerdeckel (24) mit dem Gehäuse (1 ) und dem Zentralmagneten (18) und dem Zentralventil (19) den Nassraum (6) ausbildet, wobei das Gehäuse (1 ) eine Konsole (16) und den Ausleger (28) aufweist.
3. Gehäuse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Gehäuse (1 ) für den elektromechanischen als auch für den hydraulischen No- ckenwellenversteller (9) geeignet ist.
4. Gehäuse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1 ) und dem nockenwellenverstellerfesten Bauteil eine Dichtung (8) zur Abdichtung des Nassraumes (6) angeordnet ist.
5. Gehäuse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ablaufkanal (5) durch den Ausleger (28) hindurch bis zur Konsole (16) erstreckt und mit der Mündung (14) für die Mündung (15) des Kurbelwellengehäuses (17) oder der Zylinderkopfes (13) oder des Riemendeckels (20) endet.
6. Gehäuse (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (1 ) und einem den Nockenwellenversteller (9) betätigenden Bauteil eine Dichtung (10) zur Abdichtung des Nassraumes (6) angeordnet ist.
7. Gehäuse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) eine Aufnahme für ein den Nockenwellenversteller (9) betätigendes Bauteil aufweist.
8. Gehäuse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Ablaufkanal (5) des Gehäuses (1 ) in einen Kanal (12) des Zylinderkopfes (13) oder des Kurbelwellengehäuses münden kann.
9. Gehäuse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Ablaufkanal (5) des Gehäuses (1 ) in ein Ölreservoir (7) der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) münden kann.
10. Gehäuse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1 ) eine Konsole (16) aufweist, die mittels einer als Gabel (26) ausgebildeten Aufnahme mit dem Zylinderkopf (13) oder mit dem Kurbelwellengehäuse (17) oder mit dem Riemendeckel (20) verbindbar ist und der Ausleger (28) eine Aufnahme (27) des Gehäuses (1 ) für ein Bauteil der Nockenwellenverstellvorrichtung (2) von der Konsole (16) beabstandet.
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