WO2020244705A1 - Nockenwelle mit ölkanal, nockenwellenversteller mit nockenwelle sowie montageverfahren für nockenwellenversteller - Google Patents

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Jürgen Weber
Enno Schmitt
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Definitions

  • Camshaft with oil channel Camshaft adjuster with camshaft as well as assembly process for camshaft adjuster
  • the invention relates to a camshaft for actuating valves of a valve drive for a motor vehicle, with a contact surface for transmitting a torque of a rotor of a camshaft adjuster to the camshaft, the contact surface beingaded det as a knurling on the radial outer circumference of the camshaft.
  • the invention also relates to a camshaft adjuster with a rotor and such a camshaft.
  • the invention also relates to an assembly method for such a camshaft adjuster.
  • Camshafts are already known from the prior art that have a Nockenwel lenend adopted with a toothed, knurled pin for joining into the camshaft tube.
  • the prior art always has the disadvantage that the assembly of the camshaft adjuster is often very time-consuming, as the individual system elements such as roller bearings, sealing rings, valve filters, check valves or a sensor wheel are transported through the entire camshaft or over the entire camshaft to the installation site Need to become.
  • the axial length of the camshaft adjuster, in particular of the central valve is too great for the high demands on compactness.
  • a camshaft, a camshaft adjuster and an assembly method are to be provided which enable assembly of the system to be simplified.
  • the individual system elements should no longer have to be transported through the camshaft and the axial length of the central valve should be able to be further shortened.
  • the functionality, in particular the rotor adjustment by applying pressure should be ensured.
  • this object is achieved according to the invention in that the camshaft is axially spaced from the contact surface and has at least one oil channel for supplying oil to the camshaft adjuster at a free end of the camshaft.
  • the oil channel is aligned in the axial direction. That is, the oil passage guides the oil parallel to the axial direction.
  • the oil channel can be formed between a radial outer circumference of the camshaft and the radial inner circumferential surface of the rotor. As a result, the oil channel can be designed in a particularly simple manner and ensure that the oil is guided.
  • oil channels are formed in the camshaft. This allows the delivery rate of the oil to be increased. It is particularly preferred if the oil channels are evenly distributed over the circumference of the camshaft.
  • the camshaft has a centering area on its radial outer circumference, which is axially at least partially on the same surface as the oil channel or the oil channels.
  • the centering area which is designed, for example, as a centering surface on the outer circumference of the camshaft, a centered alignment of the camshaft to the rotor can be guaranteed when the camshaft is being installed, so that the concentricity accuracy is increased. This means that it is no longer necessary to regrind the cams on the camshaft after assembly.
  • the centering area is arranged at the same height as the oil channel, the axial extent of the rotor collar into which the camshaft is inserted, and thus of the entire camshaft adjuster, can be reduced.
  • a particularly compact camshaft adjuster is thus provided. The oil is thus fed directly into the central valve via the oil ducts of the camshaft and from there is guided into the working chambers of the camshaft adjuster in a controlled manner.
  • the contact surface is provided distal to the centering area.
  • the camshaft when the camshaft is pushed into the rotor, it first comes into contact with the rotor in the area of the centering area, before the contact surface engages the inner peripheral surface of the rotor.
  • the camshaft is guided over the centering area when it is pushed into the rotor.
  • the object of the invention is also achieved by a camshaft adjuster for a motor vehicle for adjusting the phase position of a camshaft relative to a cure belwelle.
  • the camshaft adjuster preferably has a stator and a rotor which is rotatably arranged for this purpose.
  • the camshaft adjuster also has the camshaft, which is arranged in a through opening extending in the axial direction of the rotor.
  • the oil channel of the camshaft is connected to a radial opening of the rotor for supplying the oil. If the rotor has a through opening into which the camshaft is inserted, it is often difficult to integrate the oil supply in a space-saving manner.
  • the inventive design has the advantage that the camshaft is pushed so far into the rotor that the radial opening of the rotor, through which oil is introduced, is connected via the oil channel or the oil channels in the camshaft.
  • the oil can be conducted from radially outside the rotor to a central valve of the Nockenwel lenverstellers, which is also arranged in the through opening of the rotor.
  • the contact surface of the camshaft is arranged at an axial distance from the radial opening. This ensures that the oil that is introduced via the radial opening does not get into the area of the contact surface, since this could have a disadvantageous effect on the strength of the interference fit between the rotor and the knurling.
  • the contact surface of the camshaft (in the assembled state of the camshaft) is arranged distal to the radial opening. This means that the contact surface is connected to the rotor on an axial side facing the camshaft. This means that the camshaft is only pushed so far into the rotor that the knurling is not pushed over the radial opening.
  • the camshaft adjuster has a valve filter, the valve filter being arranged on a radial outer circumference of a rotor collar of the rotor. This allows the central valve to be shortened further.
  • the valve filter can be preassembled on the rotor collar in a simple manner.
  • valve filter is arranged axially at the same height as the Ra dial opening. This will filter the oil before it gets inside the rotor.
  • valve filter is particularly easy to replace. A particularly compact design of the camshaft adjuster is provided.
  • the object of the invention is also achieved by an assembly method for such a camshaft adjuster. Accordingly, in a first step, the Nockenwel lenversteller from its individual parts, such as a stator, a rotor and sealing covers, pre-assembled. In a second step, a roller bearing for La like the camshaft adjuster in a housing, in particular in a cylinder head, is pushed onto a rotor collar of the rotor of the camshaft adjuster from a first axial side. Then, in a third step, a first sealing ring is pushed onto the rotor collar from the first axial side. The first sealing ring is pushed over the radial opening of the rotor.
  • a second sealing ring is pushed onto the rotor collar from the first axial side.
  • the second sealing ring is not pushed over the radial opening.
  • the radial opening is thus axially sealed on both sides by the sealing rings from the housing.
  • the camshaft is pressed into the camshaft adjuster in such a way that the contact surface of the camshaft engages an inner circumferential surface of the rotor collar. The camshaft is only pushed so far into the rotor that the contact surface is not led past the radial opening.
  • valve filter is pushed onto the rotor collar from the first axial side.
  • the valve filter can therefore be preassembled on the rotor collar between the sealing rings.
  • a radial check valve is inserted into the radial opening. This prevents the oil from flowing back. If the check valve is fitted before the camshaft is fitted, the check valve can be fitted particularly easily.
  • a transmitter ring is pushed onto the rotor collar.
  • the transmitter ring can thus be pre-assembled so that it does not have to be pushed over the assembled camshaft.
  • the invention relates to a camshaft, a camshaft adjuster and an assembly method, the connection, in particular the knurled press connection, between the camshaft and the rotor of the camshaft adjuster being designed so that individual system elements such as roller bearings, sealing rings, valve filters, check valves and a transmitter wheel can be easily mounted and in particular no longer have to be transported through the camshaft.
  • the camshaft is then joined in the final assembly line in the preassembled assembly to produce a knurled press connection, so that further assembly of the system elements can be omitted.
  • the ring filter / valve filter for the central valve can be preassembled on the rotor collar between the sealing rings. This advantageously enables non-cutting production of the joining surfaces on the rotor, which is preferably produced by sintering, for the roller bearing and the encoder wheel.
  • connecting elements such as the camshaft end piece and a central valve body can be omitted.
  • the stresses and deformations in the rotor are reduced, since the connection point is moved out of a functional area of the rotor.
  • the axial length of the central valve and thus the axial length of the rotor collar can be reduced.
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a camshaft according to the invention and a camshaft adjuster according to the invention
  • Fig. 1 shows a camshaft 1 for actuating valves of a valve drive for a motor vehicle.
  • the camshaft 1 has a contact surface 2 for transmitting a torque of a rotor 3 of a camshaft adjuster 4 to the camshaft 1.
  • the contact surface 2 is formed as a corrugation / knurling 5 on the radial outer circumference of the camshaft 1.
  • the camshaft 1 axially spaced from the contact surface 2 at least one oil channel 6 for supplying oil to the camshaft adjuster 4 at a free end of the camshaft 1.
  • the camshaft adjuster 4 is designed as a camshaft adjuster of the wellgelzel type.
  • the camshaft adjuster 4 has the rotor 3 and a stator 7.
  • the stator 7 is arranged radially outside of the rotor 3.
  • the stator 7 is non-rotatably connected to a crankshaft, not shown, via its external toothing.
  • the rotor 3 is non-rotatably connected to the contact surface 2 of the camshaft 1 via its inner circumferential surface.
  • the rotor 3 is arranged to be rotatable to a limited extent relative to the stator 7 in order to set the phase position of the camshaft 1 with respect to the crankshaft.
  • the phase position is adjusted by applying pressure to working chambers formed between the stator 7 and the rotor 3.
  • the camshaft adjuster 4 has a central valve 8 which controls the oil supply for pressurizing the work chambers.
  • the central valve 8 is arranged in a through opening 9 of the rotor 3 extending in the axial direction.
  • the central valve 8 is controlled via a central magnet 10.
  • the camshaft 1 is pushed into the rotor 3, in particular pressed. This means that the camshaft 1 or at least a portion of the camshaft 1 is arranged radially in the through opening 9 of the rotor 3.
  • the knurling 5 of the contact surface 2 engages in the inner circumferential surface of the rotor 3, so that a knurled interference fit between the rotor 3 and the camshaft 1 is formed.
  • a radial opening 11 is formed which connects the inner circumferential surface with the radial outer circumference of the rotor 3.
  • the radial opening 11 opens into the at least one oil channel 6 of the camshaft 1.
  • the camshaft 1 has several oil ducts 6.
  • the oil channels 6 are evenly distributed over the circumference of the camshaft 1.
  • the oil passages 6 extend parallel to the axial direction. As a result, the oil is directed to a free end of the camshaft 1.
  • the oil will That is, from radially outside through the radial opening 11 (or through several radial openings 11) to the inner peripheral surface of the rotor 3 and from there through the oil channels 6 along the inner peripheral surface of the rotor 3 in the axial direction to an end face of the camshaft 1. From there the oil can be fed into the central valve 8 for controlling the oil flow into the working chambers.
  • the camshaft 1 is pushed so far in the axial direction into the rotor 3, in particular into a rotor collar 12 of the rotor 3, that the contact surface 2 and the knurling 5 are distal to the radial opening 11 of the rotor 3 when the camshaft 1 is installed.
  • the knurling 5 is arranged on an axial side of the radial opening 11 facing the camshaft 1 and axially spaced apart from the radial opening 11.
  • a portion of the camshaft 1 in which the oil passages 6 are arranged also serves to center the camshaft 1 relative to the rotor 3.
  • a centering surface 13 is formed on the radial outer circumference.
  • the centering surface 13 is used for the centered alignment of the camshaft 1 relative to the rotor 3 when the camshaft 1 is pushed into the rotor 3.
  • the centering surface 13 is at least partially arranged in the same axial area as the oil channels 6.
  • the centering surface 13 has, for example, a transition fit to the inner peripheral surface of the rotor 3.
  • the camshaft adjuster 4 is mounted in a housing 14.
  • the camshaft adjuster 4 is mounted in a cylinder head 15.
  • the Nockenwellenverstel ler 4 is mounted in the housing 14 via a roller bearing 16, which is designed as a Ku gel bearing 17 in the illustrated embodiment.
  • the roller bearing 16 is pushed onto the rotor collar 12 from a first axial side of the rotor 3, ie from an axial side which faces the camshaft 1.
  • a first sealing ring 18 is then pushed onto the rotor collar 12.
  • the first sealing ring 18 is pushed over the radial opening 11. That is, the first sealing ring 18 is arranged in the axial direction between the roller bearing 16 and the radial opening 11.
  • a valve filter or a ring filter which is not shown in the embodiment, can then be pushed onto the rotor collar 12.
  • a radial check valve which is not shown in the embodiment, can also be inserted into the radial opening 11 as an option.
  • a second sealing ring 19 is then pushed onto the rotor collar 12.
  • the second sealing ring 19 is not pushed over the radial opening 11. That is, the second sealing ring 19 is arranged in the axial direction between the radial opening 11 and an axial end, in particular the end facing the camshaft 1, of the rotor 3.
  • the radial opening 11 is therefore sealed off axially on both sides by the sealing rings 18, 19 from the housing 14.
  • an encoder wheel 19 can optionally be pushed onto the rotor collar 12 who the.
  • the camshaft 1 is inserted into the rotor collar 12. This creates the interference fit between the rotor 3 and the camshaft 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle (1) zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kontaktfläche (2) zum Übertragen eines Drehmoments eines Rotors (3) eines Nockenwellenverstellers (4) an die Nockenwelle (1), wobei die Kontaktfläche (2) als eine Rändelung (5) auf dem radialen Außenumfang der Nockenwelle (1) ausgebildet ist, wobei die Nockenwelle (1) axial beabstandet zu der Kontaktfläche (2) zumindest einen Ölkanal (6) zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller (4) an einem freien Ende der Nockenwelle (1) besitzt. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller (4) mit einem Rotor (3) und einer Nockenwelle (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Montageverfahren für einen Nockenwellenversteller (4).

Description

Nockenwelle mit Ölkanal. Nockenwellenversteller mit Nockenwelle sowie Montaqeverfahren für Nockenwellenversteller
Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kontaktfläche zum Übertragen eines Drehmoments eines Rotors eines Nockenwellenverstellers an die Nockenwelle, wobei die Kontakt fläche als eine Rändelung auf dem radialen Außenumfang der Nockenwelle ausgebil det ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller mit einem Rotor und einer derartigen Nockenwelle. Ferner betrifft die Erfindung ein Montageverfahren für einen derartigen Nockenwellenversteller.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Nockenwellen bekannt, die ein Nockenwel lenendstück mit einem verzahnten, gerändelten Zapfen zum Fügen ins Nockenwellen rohr besitzen.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass die Montage des No ckenwellenverstellers oftmals sehr zeitaufwendig ist, da die einzelnen Systemelemen te wie Wälzlager, Dichtringe, Ventilfilter, Rückschlagventile oder ein Geberrad durch die ganze Nockenwelle oder über die ganze Nockenwelle zum Montageort transpor tiert werden müssen. Zudem ist bei bisher bekannten Nockenwellenverstellsystemen die axiale Länge des Nockenwellenverstellers, insbesondere des Zentralventils, für die hohen Anforderungen an die Kompaktheit zu groß.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere sollen eine Nockenwelle, ein Nockenwellenversteller und ein Montageverfahren bereitgestellt werden, die es er möglichen, dass eine Montage des Systems vereinfacht wird. Insbesondere sollen die einzelnen Systemelemente nicht mehr durch die Nockenwelle transportiert werden müssen und das Zentralventil in der axialen Länge weiter verkürzt werden können. Gleichzeitig soll die Funktionalität, insbesondere die Rotorverstellung durch Druckbe aufschlagung, sichergestellt bleiben. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Nockenwelle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Nockenwelle axial beabstandet zu der Kontaktfläche zumin dest einen Ölkanal zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller an einem freien Ende der Nockenwelle besitzt.
Dies hat den Vorteil, dass die Ölversorgung auch dann sichergestellt ist, wenn die Nockenwelle mit dem Rotor über einen Pressverband zwischen der Kontaktfläche und der Innenumfangsfläche des Rotors verbunden ist. Somit kann das Öl durch die Öl kanäle durch einen Abschnitt der Nockenwelle zu einer Stirnseite der Nockenwelle und dann in das Zentralventil hineingeführt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.
Zudem ist es von Vorteil, wenn der Ölkanal in Axialrichtung ausgerichtet ist. Das heißt, dass der Ölkanal parallel zu der Axialrichtung das Öl führt. Beispielsweise kann der Ölkanal zwischen einem radialen Außenumfang der Nockenwelle und der radialen Innenumfangsfläche des Rotors ausgebildet sein. Dadurch kann der Ölkanal in be sonders einfacher Weise ausgebildet werden und eine Führung des Öls sicherstellen.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn mehrere Ölkanäle in der Nockenwelle ausgebildet sind. Dadurch kann die Fördermenge des Öls gesteigert werden. Besonders bevor zugt ist es, wenn die Ölkanäle gleichverteilt über den Umfang der Nockenwelle ange ordnet sind.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Nockenwelle auf ihrem radialen Außenumfang einen Zentrierbereich besitzt, der axial zumindest teilweise auf der gleichen Flöhe wie der Ölkanal oder die Ölkanäle angeordnet ist. Durch das Vorsehen des Zentrierbe reichs, der beispielsweise als eine Zentrierfläche auf dem Außenumfang der Nocken welle ausgebildet ist, kann beim Montieren der Nockenwelle eine zentrierte Ausrich tung der Nockenwelle zu dem Rotor gewährleistet werden, so dass die Rundlaufge- nauigkeit erhöht wird. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Nocken der Nocken welle nach der Montage nachzuschleifen. Dadurch, dass der Zentrierbereich auf der gleichen Höhe wie der Ölkanal angeordnet ist, kann die axiale Erstreckung des Ro torkragens, in den die Nockenwelle eingesteckt ist, und damit des gesamten Nocken- wellenverstellers reduziert werden. Somit wird ein besonders kompakter Nockenwel- lenversteller bereitgestellt. Das Öl wird also direkt über die Ölkanäle der Nockenwelle in das Zentralventil eingeleitet und von dort aus gesteuert in die Arbeitskammern des Nockenwellenverstellers geführt.
Zudem ist es von Vorteil, wenn die Kontaktfläche distal des Zentrierbereichs vorgese hen ist. Mit anderen Worten gelangt die Nockenwelle, wenn sie in den Rotor einge schoben wird, zuerst im Bereich des Zentrierbereichs mit dem Rotor in Kontakt, bevor die Kontaktfläche in die Innenumfangsfläche des Rotors eingreift. Somit wird die No ckenwelle beim Einschieben in den Rotor über den Zentrierbereich geführt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch einen Nockenwellenversteller für ein Kraftfahrzeug zum Verstellen der Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kur belwelle gelöst. Demnach weist der Nockenwellenversteller vorzugsweise einen Stator und einen dazu verdrehbar angeordneten Rotor auf. Auch weist der Nockenwellen versteller die Nockenwelle, die in einer sich in Axialrichtung des Rotors erstreckenden Durchgangsöffnung angeordnet ist, auf. Erfindungsgemäß ist der Ölkanal der No ckenwelle mit einer Radialöffnung des Rotors zur Zuleitung des Öls verbunden. Wenn der Rotor eine Durchgangsöffnung aufweist, in die die Nockenwelle eingesetzt ist, ist es oftmals schwierig die Ölversorgung bauraumsparend zu integrieren. Die erfin dungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, dass die Nockenwelle so weit in den Rotor eingeschoben wird, dass die Radialöffnung des Rotors, durch die Öl eingeleitet wird, über den Ölkanal oder über die Ölkanäle in der Nockenwelle verbunden ist. Dadurch kann das Öl von radial außerhalb des Rotors zu einem Zentralventil des Nockenwel lenverstellers, das ebenfalls in der Durchgangsöffnung des Rotors angeordnet ist, geleitet werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Kontaktfläche der Nockenwelle axial beab- standet zu der Radialöffnung angeordnet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Öl, das über die Radialöffnung eingeleitet wird, nicht in den Bereich der Kontaktfläche gelangt, da dies sich nachteilig auf die Festigkeit des Pressverbands zwischen dem Rotor und der Rändelung auswirken könnte.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Kontaktfläche der Nockenwelle (im montierten Zustand der Nockenwelle) distal der Radialöffnung angeordnet ist. Das heißt, dass die Kontaktfläche auf einer nockenwellenzugewandten Axialseite mit dem Rotor verbun den ist. Das heißt, dass die Nockenwelle nur so weit in den Rotor eingeschoben wird, dass die Rändelung nicht über die Radialöffnung hinübergeschoben wird.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Nockenwellenversteller einen Ventilfilter aufweist, wobei der Ventilfilter auf einem radialen Außenumfang eines Rotorkragens des Ro tors angeordnet ist. Dadurch kann das Zentralventil weiter verkürzt werden. Zudem kann der Ventilfilter so in einfacher Weise auf dem Rotorkragen vormontiert werden.
Zudem ist es von Vorteil, wenn der Ventilfilter axial auf der gleichen Höhe wie die Ra dialöffnung angeordnet ist. Dadurch wird das Öl gefiltert, bevor es in das Innere des Rotors gelangt. Zudem kann der Ventilfilter so besonders einfach ausgetauscht wer den. Es wird eine besonders kompakte Ausgestaltung des Nockenwellenverstellers bereitgestellt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Montageverfahren für einen derartigen Nockenwellenversteller gelöst. Demnach wird in einem ersten Schritt der Nockenwel lenversteller aus seinen Einzelteilen, wie beispielsweise einem Stator, einem Rotor und Dichtdeckeln, vormontiert. In einem zweiten Schritt wird ein Wälzlager zum La gern des Nockenwellenverstellers in einem Gehäuse, insbesondere in einem Zylin derkopf, auf einen Rotorkragen des Rotors des Nockenwellenverstellers von einer ersten Axialseite aufgeschoben. Danach wird in einem dritten Schritt ein erster Dicht ring auf den Rotorkragen von der ersten Axialseite aufgeschoben. Der erste Dichtring wird dabei über die Radialöffnung des Rotors hinübergeschoben. Dann wird in einem vierten Schritt ein zweiter Dichtring auf den Rotorkragen von der ersten Axialseite aufgeschoben wird. Der zweite Dichtring wird dabei nicht über die Radialöffnung hin übergeschoben. Die Radialöffnung ist also axial beidseitig durch die Dichtringe zum Gehäuse hin abgedichtet. Dann wird in einem fünften Schritt die Nockenwelle so in den Nockenwellenversteller eingepresst, dass die Kontaktfläche der Nockenwelle in eine Innenumfangsfläche des Rotorkragens eingreift. Die Nockenwelle wird dabei nur so weit in den Rotor eingeschoben, dass die Kontaktfläche nicht an der Radialöffnung vorbeigeführt wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in einem Zwischenschritt, der dem dritten Schritt nachgelagert und dem vierten Schritt vorgelagert ist, ein Ventilfilter auf den Rotorkra gen von der ersten Axialseite aufgeschoben wird. Der Ventilfilter kann also auf dem Rotorkragen zwischen den Dichtringen vormontiert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in einem Zwischenschritt, der dem fünften Schritt vorgelagert ist, ein radiales Rückschlagventil in die Radialöffnung eingesetzt wird. Dadurch wird ein Rückströmen des Öls verhindert. Wenn das Rückschlagventil vor dem Montieren der Nockenwelle angebracht wird, kann das Rückschlagventil beson ders einfach montiert werden.
Auch ist es bevorzugt, wenn in einem Zwischenschritt, der dem vierten Schritt nach gelagert ist und dem fünften Schritt vorgelagert ist, ein Geberring auf den Rotorkragen aufgeschoben wird. Somit kann der Geberring vormontiert werden, so dass er nicht über die montierte Nockenwelle hinübergeschoben werden muss.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Nockenwelle, einen Nockenwellenver steller und ein Montageverfahren, wobei die Verbindung, insbesondere die gerändelte Pressverbindung, zwischen der Nockenwelle und dem Rotor des Nockenwellenver- stellers so ausgebildet ist, dass einzelne Systemelemente wie Wälzlager, Dichtringe, Ventilfilter, Rückschlagventile und ein Geberrad einfach montiert werden können und insbesondere nicht mehr durch die Nockenwelle hindurch transportiert werden müs sen. Erfindungsgemäß werden das Wälzlager, die Dichtring, der Ventilfilter, das (radi- ale) Rückschlagventil und das Geberrad an dem Rotorkragen, d.h. an einem axialen Fortsatz des Rotors, vormontiert. Anschließend wird die Nockenwelle in der End- Montagelinie in die vormontierte Baugruppe zur Herstellung eines gerändelten Press verbands gefügt, so dass die weitere Montage der Systemelemente entfallen kann. Der Ringfilter/Ventilfilter für das Zentralventil kann auf dem Rotorkragen zwischen den Dichtringen vormontiert werden. Dadurch wird vorteilhafterweise eine spanlose Ferti gung der Fügeflächen am Rotor, der vorzugsweise durch Sintern hergestellt ist, für das Wälzlager und das Geberrad möglich. Zudem können Verbindungselemente wie das Nockenwellenendstück und ein Zentralventilkörper entfallen. Zusätzlich werden die Spannungen und Deformationen im Rotor reduziert, da die Verbindungsstelle aus einem Funktionsbereich des Rotors heraus verlagert wird. Weiterhin kann die axiale Länge des Zentralventils und somit die axiale Länge des Rotorkragens reduziert wer den.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nockenwelle und eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers, und
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Frontansicht der Nockenwelle.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine Nockenwelle 1 zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraftfahrzeug. Die Nockenwelle 1 weist eine Kontaktfläche 2 zum Übertragen eines Drehmoments eines Rotors 3 eines Nockenwellenverstellers 4 an die Nockenwelle 1 auf. Die Kontaktfläche 2 ist als eine Riffelung/Rändelung 5 auf dem radialen Außen umfang der Nockenwelle 1 ausgebildet. Erfindungsgemäß weist die Nockenwelle 1 axial beabstandet zu der Kontaktfläche 2 zumindest einen Ölkanal 6 zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller 4 an einem freien Ende der Nockenwelle 1 auf.
In Fig. 1 ist der Nockenwellenversteller 4 als ein Nockenwellenversteller des Flügelzel lentyps ausgebildet. Der Nockenwellenversteller 4 weist den Rotor 3 und einen Stator 7 auf. Der Stator 7 ist radial außerhalb des Rotors 3 angeordnet. Der Stator 7 ist über seine Außenverzahnung mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle drehfest verbunden. Der Rotor 3 ist über seine Innenumfangsfläche drehfest mit der Kontaktfläche 2 der Nockenwelle 1 verbunden. Der Rotor 3 ist relativ zu dem Stator 7 begrenzt verdrehbar angeordnet, um die Phasenlage der Nockenwelle 1 zu der Kurbelwelle einzustellen. Die Verstellung der Phasenlage erfolgt durch Druckbeaufschlagen von zwischen dem Stator 7 und dem Rotor 3 ausgebildeten Arbeitskammern. Der Nockenwellenversteller 4 weist ein Zentralventil 8 auf, das die Ölzuleitung zur Druckbeaufschlagung der Ar beitskammern steuert. Das Zentralventil 8 ist in einer sich in Axialrichtung erstrecken den Durchgangsöffnung 9 des Rotors 3 angeordnet. Das Zentralventil 8 wird über einen Zentralmagneten 10 gesteuert.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Nockenwelle 1 in den Rotor 3 eingescho ben, insbesondere eingepresst. Das heißt, dass die Nockenwelle 1 oder zumindest ein Abschnitt der Nockenwelle 1 radial in der Durchgangsöffnung 9 des Rotors 3 an geordnet ist. Dabei greift die Rändelung 5 der Kontaktfläche 2 in die Innenumfangs fläche des Rotors 3 ein, so dass ein gerändelter Pressverband zwischen dem Rotor 3 und der Nockenwelle 1 ausgebildet wird.
In dem Rotor 3 ist eine Radialöffnung 1 1 ausgebildet, die die Innenumfangsfläche mit dem radialen Außenumfang des Rotors 3 verbindet. Dadurch kann das Öl von radial außen in den Rotor 3 und von dort aus durch das Zentralventil 8 zu den Arbeitskam mern geleitet werden. Die Radialöffnung 1 1 mündet in den zumindest einen Ölkanal 6 der Nockenwelle 1 . In der dargestellten Ausführungsform weist die Nockenwelle 1 mehrere Ölkanäle 6 auf. Die Ölkanäle 6 sind gleichverteilt über den Umfang der No ckenwelle 1 angeordnet. Die Ölkanäle 6 erstrecken sich parallel zu der Axialrichtung. Dadurch wird das Öl zu einem freien Ende der Nockenwelle 1 geleitet. Das Öl wird also von radial außen durch die Radialöffnung 11 (bzw. durch mehrere Radialöffnun gen 11 ) zu der Innenumfangsfläche des Rotors 3 und von dort durch die Ölkanäle 6 entlang der Innenumfangsfläche des Rotors 3 in Axialrichtung zu einer Stirnseite der Nockenwelle 1 geleitet. Von dort kann das Öl in das Zentralventil 8 zum Steuern des Ölstroms in die Arbeitskammern geführt werden.
Die Nockenwelle 1 ist in Axialrichtung so weit in den Rotor 3, insbesondere in einen Rotorkragen 12 des Rotors 3, eingeschoben, dass die Kontaktfläche 2 und die Rän delung 5 im montierten Zustand der Nockenwelle 1 distal der Radialöffnung 11 des Rotors 3 sind. Das heißt, dass die Rändelung 5 nicht an der Radialöffnung 11 vorbei geführt wird. Mit anderen Worten ist die Rändelung 5 auf einer der Nockenwelle 1 zugewandten Axialseite der Radialöffnung 11 und axial beabstandet zu der Radialöff nung 11 angeordnet.
Ein Abschnitt der Nockenwelle 1 , in dem die Ölkanäle 6 angeordnet sind, dient auch zur Zentrierung der Nockenwelle 1 relativ zu dem Rotor 3. Beabstandet zu der Kon taktfläche 2, in Richtung zu dem Rotor 3, d.h. distal der Kontaktfläche 2, ist auf dem radialen Außenumfang eine Zentrierfläche 13 ausgebildet. Die Zentrierfläche 13 dient zum zentrierten Ausrichten der Nockenwelle 1 relativ zu dem Rotor 3, wenn die No ckenwelle 1 in den Rotor 3 eingeschoben wird. Die Zentrierfläche 13 ist zumindest teilweise in dem gleichen axialen Bereich wie die Ölkanäle 6 angeordnet. Die Zentrier fläche 13 weist beispielsweise eine Übergangspassung zu der Innenumfangsfläche des Rotors 3 auf.
Der Nockenwellenversteller 4 ist in einem Gehäuse 14 gelagert. Insbesondere ist der Nockenwellenversteller 4 in einem Zylinderkopf 15 gelagert. Der Nockenwellenverstel ler 4 ist über ein Wälzlager 16, das in der dargestellten Ausführungsform als ein Ku gellager 17 ausgebildet ist, in dem Gehäuse 14 gelagert. Zur Montage wird das Wälz lager 16 von einer ersten Axialseite des Rotors 3, d.h. von einer Axialseite, die der Nockenwelle 1 zugewandt ist, auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Danach wird ein erster Dichtring 18 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Der erste Dichtring 18 wird über die Radialöffnung 11 geschoben. Das heißt, dass der erste Dichtring 18 in Axialrichtung zwischen dem Wälzlager 16 und der Radialöffnung 11 angeordnet ist.
Optional kann dann ein Ventilfilter oder ein Ringfilter, der in der Ausführungsform nicht dargestellt ist, auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben werden. Auch kann optio nal ein radiales Rückschlagventil, das in der Ausführungsform nicht dargestellt ist, in die Radialöffnung 11 eingesetzt werden.
Danach wird ein zweiter Dichtring 19 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben. Der zweite Dichtring 19 wird nicht über die Radialöffnung 11 geschoben. Das heißt, dass der zweite Dichtring 19 in Axialrichtung zwischen der Radialöffnung 11 und einem axialen Ende, insbesondere dem der Nockenwelle 1 zugewandten Ende, des Rotors 3 angeordnet ist. Die Radialöffnung 1 1 wird also axial beidseitig durch die Dichtringe 18, 19 zu dem Gehäuse 14 abgedichtet.
Danach kann optional ein Geberrad 19 auf den Rotorkragen 12 aufgeschoben wer den. In einem nachgelagerten Schritt wird die Nockenwelle 1 in den Rotorkragen 12 gefügt. Dadurch entsteht der Pressverband zwischen dem Rotor 3 und der Nocken welle 1.
Bezuqszeichenliste
1 Nockenwelle
2 Kontaktfläche
3 Rotor
4 Nockenwellenversteller
5 Rändelung
6 Ölkanal
7 Stator
8 Zentralventil
9 Durchgangsöffnung
10 Zentralmagnet
11 Radialöffnung
12 Rotorkragen
13 Zentrierfläche
14 Gehäuse
15 Zylinderkopf
16 Wälzlager
17 Kugellager
18 erster Dichtring
19 zweiter Dichtring
20 Geberrad

Claims

Patentansprüche
1. Nockenwelle (1 ) zum Betätigen von Ventilen eines Ventiltriebs für ein Kraft fahrzeug, mit einer Kontaktfläche (2) zum Übertragen eines Drehmoments ei nes Rotors (3) eines Nockenwellenverstellers (4) an die Nockenwelle (1 ), wobei die Kontaktfläche (2) als eine Rändelung (5) auf dem radialen Außenumfang der Nockenwelle (1 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die No ckenwelle (1 ) axial beabstandet zu der Kontaktfläche (2) zumindest einen Öl kanal (6) zur Zuleitung von Öl zu dem Nockenwellenversteller (4) an einem freien Ende der Nockenwelle (1 ) besitzt.
2. Nockenwelle (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ölka nal (6) in Axialrichtung ausgerichtet ist.
3. Nockenwelle (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (1 ) auf ihrem radialen Außenumfang einen Zentrierbereich (13) besitzt, der axial zumindest teilweise auf der gleichen Höhe wie der Ölkanal (6) angeordnet ist.
4. Nockenwellenversteller (4) für ein Kraftfahrzeug zum Verstellen der Phasenla ge einer Nockenwelle (1 ) relativ zu einer Kurbelwelle, mit einem Rotor (3) und einer Nockenwelle (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die in einer sich in Axialrichtung des Rotors (3) erstreckenden Durchgangsöffnung (9) an geordnet ist, wobei der Ölkanal (6) der Nockenwelle (1 ) mit einer Radialöffnung (11 ) des Rotors (3) zur Zuleitung des Öls verbunden ist.
5. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (2) der Nockenwelle (1 ) axial beabstandet zu der Radialöff nung (11 ) angeordnet ist.
6. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (2) der Nockenwelle (1 ) distal der Radialöffnung (11 ) mit dem Rotor (3) verbunden ist.
7. Nockenwellenversteller (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1 ) einen Ventilfilter aufweist, wobei der Ventilfilter auf einem radialen Außenumfang eines Rotorkragens (12) des Rotors (3) angeordnet ist.
8. Nockenwellenversteller (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilfilter axial auf der gleichen Höhe wie die Radialöffnung (11 ) angeord net ist.
9. Montageverfahren für einen Nockenwellenversteller (4) nach einem der An sprüche 4 bis 8, wobei in einem ersten Schritt der Nockenwellenversteller (4) aus seinen Einzelteilen vormontiert wird, wobei in einem zweiten Schritt ein Wälzlager (16) zum Lagern des Nockenwellenverstellers in einem Gehäuse (14) auf einen Rotorkragen (12) eines Rotors (3) des Nockenwellenverstellers (4) von einer ersten Axialseite aufgeschoben wird, wobei in einem dritten Schritt ein erster Dichtring (18) auf den Rotorkragen (12) von der ersten Axial seite aufgeschoben wird, wobei in einem vierten Schritt ein zweiter Dichtring (19) auf den Rotorkragen (12) von der ersten Axialseite aufgeschoben wird, wobei in einem fünften Schritt die Nockenwelle (1 ) so in den Nockenwellenver steller (4) eingepresst wird, dass die Kontaktfläche (2) der Nockenwelle (1 ) in eine Innenumfangsfläche des Rotorkragens (12) eingreift.
10. Montageverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenschritt, der dem dritten Schritt nachgelagert und dem vierten Schritt vorgelagert ist, ein Ventilfilter auf den Rotorkragen (12) von der ersten Axialsei te aufgeschoben wird.
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