[go: up one dir, main page]

DE102007019920A1 - Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers - Google Patents

Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers Download PDF

Info

Publication number
DE102007019920A1
DE102007019920A1 DE200710019920 DE102007019920A DE102007019920A1 DE 102007019920 A1 DE102007019920 A1 DE 102007019920A1 DE 200710019920 DE200710019920 DE 200710019920 DE 102007019920 A DE102007019920 A DE 102007019920A DE 102007019920 A1 DE102007019920 A1 DE 102007019920A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
locking
angle limiting
rotation angle
insert element
camshaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200710019920
Other languages
English (en)
Inventor
Sven Weisser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to DE200710019920 priority Critical patent/DE102007019920A1/de
Publication of DE102007019920A1 publication Critical patent/DE102007019920A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453Locking means between driving and driven members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34469Lock movement parallel to camshaft axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur drehfesten Verriegelung und Einstellung einer maximalen Drehverstellbarkeit eines kurbelwellenfesten Antriebsteils und eines zu diesem drehbar verstellbaren, nockenwellenfesten Abtriebsteils eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine, mit einem in An- oder Abtriebsteil aufgenommenen, durch einen Verschiebungsmechanismus verschiebbaren Verriegelungselement und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Verriegelungsaufnahme, durch die das Verriegelungselement in Umfangsrichtung formschlüssig aufnehmbar ist, sowie einem im gleichen Teil wie das Verriegelungselement aufgenommenen Drehwinkelbegrenzungselement und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Drehwinkelbegrenzungskulisse, in welcher das Drehwinkelbegrenzungselement aufgenommen ist, wobei in Umfangsrichtung beabstandete Kulissenabschnitte als Winkelbegrenzungsanschläge für das Drehwinkelbegrenzungselement zur Einstellung einer maximalen relativen Drehverstellbarkeit von An- und Abtriebsteil dienen, welche sich dadurch auszeichnet, dass die Verriegelungsaufnahme und die Drehwinkelbegrenzungskulisse durch ein in einer gemeinsamen Ausnehmung spielfrei eingebrachtes Einlegeelement geformt sind, welches mit einer ersten Randfläche und einer zweiten Randfläche versehen ist, wobei die erste Randfläche als Drehwinkelbegrenzungsanschlag für das Drehwinkelbegrenzungselement in der einen Drehrichtung des Abtriebsteils und die zweite Randfläche als ...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Brennkraftmaschinen und betrifft eine Anordnung zur drehfesten Verriegelung und Begrenzung der relativen Drehverstellung von An- und Abtriebsteil eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Stand der Technik
  • Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen können durch die Nocken einer durch eine Kurbelwelle in Drehung versetzten Nockenwelle betätigt werden, wobei über Anordnung und Form der Nocken die Öffnungs- und Schließzeiten der Gaswechselventile gezielt festlegbar sind.
  • Wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustands auf die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile Einfluss genommen, können insbesondere das Abgasverhalten positiv beeinflusst, der Kraftstoffverbrauch gesenkt, sowie der Wirkungsgrad, das Maximaldrehmoment und die Maximalleistung der Brennkraftmaschine erhöht wer den. Da die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine durch eine relative Drehlage (Phasenlage) zwischen Nocken- und Kurbelwelle vorgegeben sind, kann durch eine relative Änderung der Drehlage zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle eine Verstellung der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile erreicht werden.
  • In modernen Kraftfahrzeugen werden zu diesem Zweck spezielle Vorrichtungen eingesetzt, "Nockenwellenversteller" bezeichnet, die das Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen und eine Verstellung der relativen Drehlage zwischen Nocken- und Kurbelwelle ermöglichen, um so Einfluss auf die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile zu nehmen.
  • Generell umfasst ein herkömmlicher Nockenwellenversteller ein über ein Antriebsrad mit der Kurbelwelle gekoppeltes Antriebsteil und ein nockenwellenfestes Abtriebsteil, sowie einen zwischen An- und Abtriebsteil geschalteten Stellantrieb, welcher das Drehmoment von dem Antriebsteil auf das Abtriebsteil überträgt und eine Fixierung, sowie Verstellung der relativen Drehlage zwischen An- und Abtriebsteil ermöglicht. Der Stellantrieb kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben sein.
  • In deren Ausgestaltung als "Rotationskolbenversteller" umfassen Nockenwellenversteller einen mit der Kurbelwelle antriebstechnisch verbundenen, hohlzylindrischen Außenrotor und einen innerhalb des Außenrotors konzentrisch aufgenommenen Innenrotor, welcher drehfest mit der Nockenwelle verbunden und drehverstellbar zum Außenrotor angeordnet ist. Hierbei sind zwischen Außen- und Innenrotor hydraulische Arbeitskammern geformt, beispielsweise indem im Außenrotor mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Hohlräume ausgebildet sind, in die sich jeweils ein mit dem Innenrotor verbundenes radiales Dichtelement ("Flügel") erstreckt, wodurch jede Arbeitskammer in zwei im Wesentlichen druckdichte Druckräume geteilt wird. Zudem münden in die Druckräume jeweils Druckmittelleitungen, so dass durch gezielte Druckbeaufschlagung der Druckräume die Flügel innerhalb der Arbeitskammern verschwenkt werden können, was zur Folge hat, dass über den mit der Nockenwelle drehfest verbundenen Innenrotor eine Drehung der Nockenwelle und demzufolge eine Änderung der relativen Drehlage zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle bewirkt wird. Andererseits kann eine bestimmte Drehlage durch eine entsprechend gleiche Druckbeaufschlagung der Druckräume beibehalten werden.
  • Eine Steuerung des Nockenwellenverstellers erfolgt durch eine Steuereinheit, welche auf Basis von erfassten Kenndaten der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Drehzahl und Last, den Zu- und Abfluss von Druckmittel zu bzw. von den einzelnen Druckräume steuert. Die Druckmittelströme werden beispielsweise durch ein Steuerventil geregelt.
  • Nun können an der Nockenwelle Wechsel- oder Schleppmomente auftreten, welche bei einer ungenügenden Druckmittelversorgung, wie dies etwa während der Startphase der Brennkraftmaschine oder im Leerlauf gewöhnlicher Weise der Fall ist, auf den Innenrotor übertragen werden. Dies führt dazu, dass der Innenrotor in unkontrollierter Weise relativ zum Außenrotor bewegt wird bis wenigstens eine Arbeitskammer vollständig mit Druckmittel gefüllt ist. Dies hat insbesondere zur Folge, dass die Flügel innerhalb der Arbeitskammern hin und her schlagen, wodurch Verschleiß erhöht wird und eine unerwünschte Geräuschentwicklung stattfindet. Zudem schwankt dabei die Phasenlage zwischen Kurbel- und Nockenwelle relativ stark, so dass die Brennkraftmaschine nicht startet oder unruhig läuft.
  • Um dies zu vermeiden, ist bekannt, eine hydraulisch entriegelbare Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung von Innen- und Außenrotor in einer wählbaren Drehlage vorzusehen. Die Verriegelungsvorrichtung umfasst gewöhnlich einen im Innenrotor aufgenommenen Verriegelungspin, der durch eine Feder in axialer Richtung aus dem Innenrotor gedrängt wird und in Verriegelungsposition in eine Verriegelungsaufnahme greift, welche im Außenrotor, insbesondere in einer Seitenwand geformt ist. Hierdurch wird eine formschlüssige mechanische Verbindung zwischen Innen- und Außenrotor in einer gemeinhin als "Basisposition" bezeichneten, gewünschten Drehlage geschaffen.
  • Je nach Anwendung des Nockenwellenverstellers auf eine Einlass- oder Auslass-Nockenwelle handelt es sich bei der Basisposition gewöhnlich um unterschiedliche Enddrehlagen, die auch als "Frühstellung" bzw. "Spätstellung" des Innenrotors bezeichnet werden. Die Spätstellung entspricht einer Enddrehlage des Innenrotors in einer Verdrehrichtung, die zu seiner durch den Kurbelwellenantrieb vorgegebenen Drehrichtung entgegen gerichtet ist. Die Frühstellung entspricht einer Enddrehlage des Innenrotors in einer Verdrehrichtung, die zu seiner durch den Kurbelwellenantrieb vorgegebenen Drehrichtung gleich gerichtet ist.
  • Während eine Spätstellung des Innenrotors bei ungenügender Druckmittelversorgung durch ein auf den Innenrotor übertragenes, inhärentes Schleppmoment der Nockenwelle selbständig eingenommen wird, sind für die Verstellung des Innenrotors in Frühstellung oder in eine von der Spätstellung verschiedene Stellung spezielle Vorkehrungen zu treffen. Bekanntlich kann hierzu beispielsweise ein am Innenrotor angreifendes Federelement eingesetzt werden, das den Innenrotor gegenüber dem Außenrotor verdreht.
  • Um die Verriegelungsvorrichtung hydraulisch zu entriegeln, sind beispielsweise in einer Seitenfläche des Innenrotors als Druckmittelnuten ausgebildete Druckmittelleitungen vorgesehen, welche wenigstens eine der Druckkammern mit der dem Verriegelungspin zugeordneten Verriegelungsaufnahme fluidleitend verbinden. Durch Zuführen von Druckmittel in die Verriegelungsaufnahme und stirnseitiges Beaufschlagen des Verriegelungspins mit Druckmittel kann der Verriegelungspin entgegen der auf ihn einwirkenden Federkraft in seine Aufnahme im Innenrotor zurückgedrängt werden, so dass die Verriegelungseinrichtung entriegelt und die fixierte Drehlage zwischen Innen- und Außenrotor aufgehoben wird.
  • Der bei einer Drehverstellung von Innen- und Außenrotor maximal mögliche Drehwinkelbereich ist durch den der Frühstellung entsprechenden Frühanschlag bzw. durch den der Spätstellung entsprechenden Spätanschlag der Flügel innerhalb der Arbeitskammern vorgegeben. Bekannt ist auch die Einstellung des maximal möglichen Drehwinkelbereichs durch Einsatz einer separaten Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung, wie dies vorwiegend bei aus Blechteilen gefertigten Nockenwellenverstellern gewöhnlich der Fall ist.
  • Eine solche Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung umfasst beispielsweise einen im Innenrotor aufgenommenen Drehwinkelbegrenzungsbolzen, der aus dem Innenrotor ragt und in eine dem Drehwinkelbegrenzungsbolzen zugeordnete Drehwinkelbegrenzungskulisse greift, die im Außenrotor, beispielsweise in einer Seitenwand, geformt ist. Durch von der Drehwinkelbegrenzungskulisse geformte Drehwinkelbegrenzungsanschläge für den Drehwinkelbegrenzungsbolzen wird eine Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von Innen- und Außenrotor mit wählbaren Endrehlagen geschaffen.
  • In Verbindung mit einer Verriegelungsvorrichtung ist einer der Drehwinkelbegrenzungsanschläge der Drehwinkelbegrenzungskulisse so angeordnet, dass dann, wenn der Drehwinkelbegrenzungsbolzen diesem Drehwinkelbegrenzungsanschlag anliegt, der Verriegelungspin in die zugehörige Verriegelungsaufnahme greifen kann.
  • Ein Nockenwellenversteller mit einer gattungsgemäßen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung mit einer Verriegelungsvorrichtung zur drehfesten Verriegelung von Innen- und Außenrotor, sowie mit einer Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von Innen- und Außenrotor ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 60418 A1 beschrieben.
  • Als Nachteil bei einem Nockenwellenversteller mit Verriegelungsvorrichtung und Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung hat sich gezeigt, dass der Verriegelungspin der Verriegelungsvorrichtung und der Drehwinkelbegrenzungsbolzen der Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung in Basisposition entweder durch ein an der Nockenwelle angreifendes Schlepp- bzw. Wechselmoment oder durch eine spezielle Vorkehrung mit Kraft zur Anlage gegen seinen von der Verriegelungskulisse geformten Verriegelungsanschlag oder seinen von der Drehwinkelbegren zungskulisse geformten Drehwinkelbegrenzungsanschlag gebracht wird. Da die die Drehwinkelbegrenzungskulisse formenden Bauteile des Außenrotors, insbesondere eine Seitenwand, gewöhnlich aus einem Leichtmetallwerkstoff wie Aluminium oder aus einem Sintermaterial gefertigt werden, tritt hierdurch verstärkter Verschleiß am Verriegelungsanschlag der Verriegelungskulisse bzw. am Drehwinkelbegrenzungsanschlag der Drehwinkelbegrenzungskulisse auf, wodurch sich die Basisposition in unerwünschter Weise ändern kann. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, zumindest dasjenige Bauteil des Außenrotors, in dem die Verriegelungskulisse oder die Drehwinkelbegrenzungskulisse ausgebildet ist, aus einem entsprechend verschleißbeständigen, harten Material zu formen, was jedoch mit höheren Fertigungskosten verbunden ist und zudem die Fertigung erschweren kann, da hierdurch beispielsweise Eigenschaften des Grundwerkstoffs herbeigeführt werden, die nachfolgende stoffschlüssige Fügeprozesse beeinträchtigen können. Eine nachträgliche Härtung des Verriegelungsanschlags und des Drehwinkelbegrenzungsanschlags ist, wenn überhaupt möglich, nur mit einem hohen fertigungstechnischen Aufwand möglich, was Zeit und Kosten für die Herstellung des Nockenwellenverstellers in unerwünschter Weise erhöht.
  • Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass zum Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung erst ein ausreichend hoher hydraulischer Druck des Druckmittels in der Verriegelungsaufnahme aufgebaut werden muss, welcher genügt, um die Federkraft der den Verriegelungspin aus seiner Aufnahme drängenden Feder zu überdrücken. Da die Verriegelungsaufnahme während einer Startphase der Brennkraftmaschine über eine zunehmend mit Druckmittel befüllte Druckkammer mit Druckmittel gespeist wird, bedeutet dies, dass bis zur Entriegelung der Verriegelungsvorrichtung ein relativ hoher hydraulischer Druck am Flügel anliegt, was dazu führt, dass der Verriegelungspin in Drehrichtung des Innenrotors mechanisch belastet wird. Da die die Verriegelungsaufnahme formenden Bauteile des Außenrotors wie bereits oben dargelegt, gewöhnlich aus einem wenig verschleißbeständigen Leichtmetallwerkstoff, wie Aluminium, oder einem Sintermaterial gefertigt werden, tritt hierdurch verstärkter Verschleiß in Umfangsrichtung an der entsprechenden radialen Begrenzungswand der Ver riegelungsaufnahme auf, wodurch das Verriegelungsspiel des Verriegelungspins innerhalb der Verriegelungsaufnahme in unerwünschter Weise vergrößert wird, mit der Folge, dass von einer definierten Drehlage zwischen Nocken- und Kurbelwelle in Verriegelungsposition abgewichen werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung
  • Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anordnung zur Verriegelung und Drehwinkelbegrenzung von An- und Abtriebsteil eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, durch welche die oben dargelegten, mit erhöhtem Verschleiß einher gehenden Nachteile vermieden werden können. Zudem soll eine solche Anordnung zur Verriegelung und Drehwinkelbegrenzung von An- und Abtriebsteil bzw. ein Nockenwellenversteller mit einer solchen Anordnung in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sein.
  • Lösung der Aufgabe
  • Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Anordnung zur drehfesten Verriegelung und zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von An- und Abtriebsteil eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist eine Anordnung zur drehfesten Verriegelung und zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit eines kurbelwellenfesten beziehungsweise mit einer Kurbelwelle in Antriebsverbindung bringbaren Antriebsteils und eines zu diesem drehbar verstellbaren, nockenwellenfesten beziehungsweise mit einer Nockenwelle in Abtriebsverbindung bringbaren Abtriebs teils eines insbesondere in Form einer Rotationskolbenverstellers ausgebildeten Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine gezeigt.
  • Wie üblich dient der Nockenwellenversteller als eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments zwischen An- und Abtriebsteil sowie zur Verstellung und Fixierung der relativen Drehlage (Phasenlage) zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle. An- und Abtriebsteil können beispielsweise in Form eines Außenrotors mit einem daran angeformten Antriebsrad, das in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht, und eines zum Außenrotor konzentrisch angeordneten Innenrotors ausgebildet sein.
  • Die erfindungsgemäße Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung umfasst eine Verriegelungsvorrichtung mit einem in dem An- oder Abtriebsteil aufgenommenen Verriegelungselement, das durch einen Verschiebungsmechanismus verschiebbar ist. Zur Verriegelung des Verriegelungselements ist in dem entsprechend anderen Teil eine Verriegelungsaufnahme geformt, durch die das Verriegelungselement in Umfangsrichtung formschlüssig aufnehmbar ist, um so An- und Abtriebsteil drehfest miteinander zu verbinden.
  • Die erfindungsgemäße Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung umfasst weiterhin eine Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung mit einem im gleichen Teil wie das Verriegelungselement aufgenommenen Drehwinkelbegrenzungselement und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Drehwinkelbegrenzungskulisse, in welcher das Drehwinkelbegrenzungselement aufgenommen ist. Hierbei dienen in Umfangsrichtung beabstandete Kulissenabschnitte, beispielsweise in Umfangsrichtung beabstandete, im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufende Begrenzungswandabschnitte der Begrenzungswand der Drehwinkelbegrenzungskulisse, als Drehwinkelbegrenzungsanschläge für das Drehwinkelbegrenzungselement zur Einstellung einer maximalen relativen Drehverstellbarkeit von An- und Abtriebsteil.
  • Die erfindungsgemäße Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung zeichnet sich in wesentlicher Weise dadurch aus, dass die Verriegelungsauf nahme und die Drehwinkelbegrenzungskulisse durch ein in einer diesen beiden gemeinsamen Ausnehmung spielfrei eingebrachtes Einlegeelement geformt sind. Hierbei ist das Einlegeelement mit einer ersten Randfläche und einer zweiten Randfläche versehen, wobei die erste Randfläche als Drehwinkelbegrenzungsanschlag für das Drehwinkelbegrenzungselement in der einen Drehrichtung des Abtriebsteils und die zweite Randfläche als Verriegelungsanschlag für das Verriegelungselement in der anderen Drehrichtung des Abtriebsteils dienen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist das Einlegeelement aus einem härteren Material als das Antriebsteil, beispielsweise aus gehärtetem Stahl, geformt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist eine Kraftübertragungsfläche zur mechanischen Kraftübertragung von dem Einlegeelement auf das An- oder Abtriebsteil größer ist als eine Kontaktfläche zwischen dem Verriegelungselement bzw. dem Drehwinkelbegrenzungselement und dem Einlegeelement.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist das Einlegeelement so ausgebildet, dass eine Kraftübertragung auf das An- oder Abtriebsteil ausschließlich über wählbare Kraftübertragungsflächen erfolgt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung ist wenigstens eine dem Verriegelungselement zugewandte Kante der als Anschlag für das Verriegelungselement dienenden zweiten Randfläche des Einlegeelements gerundet. Besonders vorteilhaft sind die dem Verriegelungselement zugewandte Kante und die dem Verriegelungselement abgewandte Kante der zweiten Randfläche des Einlegeelements gerundet.
  • Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Einlegeelement einer wie oben beschriebenen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung.
  • Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf einen Nockenwellenversteller mit einer wie oben beschriebenen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung.
  • Darüber hinaus erstreckt sich die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit einem Nockenwellenversteller mit einer wie oben beschriebenen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Gleiche bzw. gleich wirkende Elemente sind in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Nockenwellenversteller mit erfindungsgemäßer Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung;
  • 2 eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Seitenwand des Außenrotors des Nockenwellenverstellers von 1, sowie eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts hiervon;
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Einfügeelements des Nockenwellenverstellers der 1 und 2;
  • 4 eine Draufsicht auf einen im Stand der Technik bekannten Nockenwellenversteller bei entfernter Seitenwand;
  • 5 einen Schnitt gemäß Linie A-A durch den Nockenwellenversteller von 4 mit montierten Seitenwänden;
  • 6 eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Seitenwand des Außenrotors des Nockenwellenverstellers der 4 und 5.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 erfolgt zunächst eine Beschreibung eines in Form eines Rotationskolbenverstellers ausgeführten, herkömmlichen Nockenverstellers.
  • Der Nockenwellenversteller 101 umfasst einen Außenrotor 102, der mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung steht. Eine hohlzylindrische Umfangswand 103 des Außenrotors 102 formt fünf in Umfangsrichtung beabstandete Hohlräume 104, die in Umfangsrichtung von radialen Seitenflächen 105, 106 begrenzt sind. In axialer Richtung sind die Hohlräume 104 von zwei Seitenwänden 107, 108 begrenzt, wobei die Seitenwand 108 mit einer Verzahnung 109 zum Antrieb durch die Kurbelwelle versehen ist.
  • In den Hohlraum des Außenrotors 102 ist ein in Form eines Flügelrads ausgebildeter Innenrotor 110 konzentrisch eingesetzt. Der Innenrotor 110 ist drehfest mit einer nicht dargestellten Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbunden und drehbewegbar zum Außenrotor 102 gelagert. Auf der Umfangsfläche 111 des Innenrotors 110 sind in gleichmäßigen Abständen fünf sich in radialer Richtung erstreckende Flügel 112 angeordnet.
  • Durch die Seitenflächen 105, 106 und die Innenmantelfläche 113 der Umfangswand 103, die Umfangsfläche 111 des Innenrotors 110, und durch die beiden Seitenwände 107, 108 werden fünf Arbeitskammern 114 gebildet, die jeweils durch einen in sie hinein ragenden Flügel 112 des Innenrotors 110 in zwei gegeneinander wirkende hydraulische Druckräume 115, 116 unterteilt werden. Durch eine gezielte Beaufschlagung der Druckräume 115, 116 mit einem Druckmittel kann eine Änderung der relativen Drehlage von Innenrotor 110 zu Außenrotor 102 bzw. deren hydraulische Verspannung bewirkt werden.
  • Der Nockenwellenversteller 101 umfasst eine Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung mit einer Verriegelungsvorrichtung zur drehfesten Verriegelung von Innen- und Außenrotor und einer Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung zur Begrenzung der Drehverstellbarkeit von Innen- und Außenrotor.
  • Die Verriegelungsvorrichtung zur drehfesten Verriegelung von Innenrotor 110 und Außenrotor 102 in einer gewünschten Drehlage, hier beispielsweise in einer einer Frühstellung entsprechenden Basisposition, umfasst einen, in einer Axialbohrung 117 des Innenrotors 110 aufgenommenen, axialen Verriegelungspin 118, der durch die Federkraft einer Druckfeder 119 in eine auf der Innenseite 125 der einen Seitenwand 108 geformte Verriegelungsaufnahme 120 gedrückt wird. Die Verriegelungsaufnahme 120 ist fluidleitend mit einem Druckraum 116 verbunden, so dass der Verriegelungspin 118 bei Druckbeaufschlagung des Druckraums 116 entgegen der Federkraft der Druckfeder 119 aus seiner Verriegelungsaufnahme 120 gedrückt werden kann, wodurch die Verriegelung von Innenrotor 110 und Außenrotor 102 aufgehoben wird.
  • Die Drehwinkelbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von Innenrotor 110 und Außenrotor 102 umfasst eine in Form einer Aussparung ausgebildete, kreissegmentförmige Drehwinkelbegrenzungskulisse 121, welche auf der Innenseite 125 der Seitenwand 108 eingearbeitet ist. Der Radius-Ausgangspunkt der Drehwinkelbegrenzungskulisse 121 befindet sich auf der Längsmittelachse des Nockenwellenverstellers 101. Weiterhin umfasst sie einen in einer Axialbohrung 127 des Innenrotors 110 aufgenommenen Anschlagbolzen 122, der in die Drehwinkelbegrenzungskulisse 121 ragt. Die beiden Endabschnitte 123, 124 der Drehwinkelbegrenzungskulisse 121 sind als Drehwinkelbegrenzungsanschläge ausgebildet, an denen der Anschlagbolzen 122 in den maximalen Verschwenkstellungen des Innenrotors 110 gegenüber dem Außenrotor 102 anliegt.
  • Es wird nun Bezug auf die 1 bis 3 genommen, worin ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verriegelung und Drehwinkelbegrenzung eines in Form eines Rotationskolbenverstellers ausgebildeten Nockenwellenverstellers veranschaulicht ist.
  • Die in den 1 bis 3 dargestellte Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung, welche insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist, ist mit Ausnahme der herkömmlichen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung Teil eines Nockenwellenverstellers wie er in den 4 bis 6 dargestellt und erläutert wurde. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird diesbezüglich auf die zu den 4 bis 6 gemachten Ausführungen Bezug genommen.
  • 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine an einem Außenrotor 2 angebrachte Seitenwand 3 eines Nockenwellenverstellers mit erfindungsgemäßer Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung 1, wobei die fünf Hohlräume formende Struktur des Außenrotors 2 durch die Seitenwand 3 hindurch erkennbar ist. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Innenseite 29 der einen vom Außenrotor 2 demontierten Seitenwand 3, sowie eine vergrößerte Darstellung der in der Innenseite 29 der Seitenwand 3 eingebrachten Ausnehmung zur Verriegelung und Drehwinkelbegrenzung. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Einfügeelements 8 der 1 und 2.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung 1 zur Verriegelung und Drehwinkelbegrenzung eines Nockenwellenverstellers ist im Außenrotor 2 und in den in den 1 bis 3 nicht dargestellten Innenrotor des Nockenwellenverstellers integriert. Sie umfasst eine Verriegelungsvorrichtung zur drehfesten Verriegelung von Außenrotor 2 und Innenrotor in einer wählbaren Drehlage und eine Drehwinkelbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von Außenrotor 2 relativ zu Innenrotor.
  • Die Verriegelungsvorrichtung umfasst hierbei einen in einer Axialbohrung des Innenrotors aufgenommenen axialen Verriegelungspin 4, der durch die Federkraft einer Druckfeder in eine in der Seitenwand 3 in Form einer axialen Bohrung ausgebildete Verriegelungsaufnahme 5 gedrückt wird, so dass durch den in die Verriegelungsaufnahme 5 greifenden Verriegelungspin 4 eine relative Drehverstellung zwischen Innen- und Außenrotor verhindert wird. Wie ausführlich im Zusammenhang mit den 4 bis 6 beschrieben, ist die Verriegelungsaufnahme 5 fluidleitend mit wenigstens einem Druckraum einer Arbeitskammer verbunden, so dass der Verriegelungspin 4 bei Druckbeaufschlagung des Druckraums entgegen der Federkraft der Druckfeder aus seiner Verriegelungsaufnahme 5 gedrückt werden kann, wodurch die Verriegelung von Innenrotor und Außenrotor aufgehoben wird. Zu diesem Zweck ist die Verriegelungsaufnahme 5 mit einer innerhalb der die Verriegelungsaufnahme 5 geformten taschenförmigen Vertiefung 16 versehen, die durch eine mit einer Druckkammer fluidleitend verbundene Druckmittelleitung 17 mit Druckmittel gespeist werden kann. Durch die mit Druckmittel gefüllte Vertiefung 16 kann der Verriegelungspin 4 stirnseitig hydraulisch beaufschlagt werden. Der Verriegelungspin 4 ist innerhalb der Verriegelungsaufnahme 5 mit Verriegelungsspiel oder spielfrei aufgenommen.
  • Die Drehwinkelbegrenzungseinrichtung zur Begrenzung der relativen Drehverstellbarkeit von Innenrotor und Außenrotor umfasst eine kreissegmentförmige Drehwinkelbegrenzungskulisse 7, welche auf der im montierten Zustand dem Außenrotor 2 zugewandten Innenseite 29 der einen Seitenwand 3 eingearbeitet ist. Der Radius-Ausgangspunkt der Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 ist auf der Längsmittelachse 11 von Innen- und Außenrotor angeordnet. Weiterhin umfasst sie einen im Innenrotor in einer axialen Bohrung aufgenommenen Anschlagbolzen 6, der in die Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 ragt.
  • Zur Formung der Verriegelungsaufnahme 5 und der Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 ist auf der Innenseite 29 der Seitenwand 3 eine in der Draufsicht in etwa kreissegmentförmige, axiale Ausnehmung 12 eingearbeitet, in der ein Einlegeelement 8 bündig eingebracht ist. Das Einlegeelement 8 unterteilt die Ausneh mung 12 in Umfangsrichtung, wodurch die Verriegelungsaufnahme 5 und die Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 geformt werden. Das Einlegeelement 8 formt hierbei sowohl einen Teil der Verriegelungsaufnahme 5 als auch einen Teil der Drehwinkelbegrenzungskulisse 7.
  • Das Einlegeelement 8 hat entsprechend der kreissegmentförmigen Ausnehmung 12 eine längliche (Wannen-)Form mit zwei Randabschnitten 22, 23, die durch einen in radialer Richtung schmäleren Mittelabschnitt 24 miteinander verbunden sind. Das Einlegeelement 8 ist in der Ausnehmung 12 spielfrei gehalten. Zu diesem Zweck ist das Einlegeelement 8 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Seitenwand 3 verbunden. Beispielsweise kann das Einlegeelement mittels Presspassung, einem umformtechnischen Fügeverfahren, wie einer Verstemmung, oder einer Rändelung befestigt sein. Vorteilhaft ist das Einlegeelement 8 zu diesem Zweck mit radial einwärts sich erstreckenden stufenförmigen Vorsprüngen 25 versehen. Gleichermaßen ist auch möglich, dass das Einlegeelement 8 durch ein Federmittel gegen die Begrenzungswand der Aufnahme 12 mit Federdruck belastet wird, beispielsweise indem zwischen den Vorsprüngen 25 eine sich an der Begrenzungswand der Aufnahme 12 abstützende Feder vorgesehen wird, welche das Einlegeelement mit seinen Kraftübertragungsflächen 18, 19 gegen die gegenüberliegende Begrenzungswand 20, 21 der Aufnahme 12 drückt.
  • An dem einen (ersten) Randabschnitt 22 ist das Einlegeelement 8 mit einer in etwa radial verlaufenden, ebenen, ersten Randfläche 14 versehen, die einen Teil der Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 bildet. Die Drehwinkelbegrenzungskulisse 7 wird somit durch die axiale Begrenzungswand des entsprechenden Teilabschnitts der Ausnehmung 12 und die erste Randfläche 14 des Einlegeelements 8 geformt. Die erste Randfläche 14 dient als erster Drehwinkelbegrenzungsanschlag in Umfangsrichtung für den Anschlagbolzen 6 der Drehwinkelbegrenzungsvorrichtung in der einen (ersten) Drehrichtung des Innenrotors. In der anderen (zweiten) Drehrichtung des Innenrotors dient ein endständiger im Wesentlichen radial verlaufender Wandabschnitt 13 der Ausnehmung 12 als zweiter Drehwinkelbegrenzungsanschlag für den Anschlagbolzen 6. Der An schlagbolzen 6 kann somit zwischen den beiden Drehwinkelbegrenzungsanschlägen 13, 14 bewegt werden, so dass der Innenrotor in Bezug auf den Außenrotor in der einen oder in der anderen Drehrichtung jeweils um einen maximalen Drehwinkel α drehverstellbar ist.
  • An dem anderen (zweiten) Randabschnitt 23 ist das Einlegeelement 8 mit einer in etwa radial verlaufenden, ebenen zweiten Randfläche 15 versehen, die einen Teil der Verriegelungsaufnahme 5 bildet. Die Verriegelungsaufnahme 5 wird somit durch die axiale Begrenzungswand des entsprechenden Teilabschnitts der Ausnehmung 12 und die zweite Randfläche 15 des Einlegeelements 8 geformt. Die zweite Randfläche 15 dient als Verriegelungsanschlag in Umfangsrichtung für den Verriegelungspin 4 in der anderen (zweiten) Drehrichtung des Innenrotors.
  • Der ersten Randfläche 14 in Umfangsrichtung gegenüberliegend ist der erste Randabschnitt 22 mit einer ebenen ersten Kraftübertragungsfläche 18 versehen. Die erste Kraftübertragungsfläche 18 liegt einer in entsprechender Passform ausgebildeten, von der Begrenzungswand der Ausnehmung 12 geformten, ersten Gegenfläche 20 der Seitenwand 3 spielfrei an. Über die erste Kraftübertragungsfläche 18 kann eine von dem Anschlagbolzen 6 auf die erste Randfläche 14 einwirkende mechanische Kraft auf die erste Gegenfläche 20 der Seitenwand 3 übertragen werden.
  • Der zweiten Randfläche 15 in Umfangsrichtung gegenüberliegend ist der zweite Randabschnitt 23 mit einer ebenen zweiten Kraftübertragungsfläche 19 versehen. Die zweite Kraftübertragungsfläche 19 liegt einer in entsprechender Passform ausgebildeten, von der Begrenzungswand der Ausnehmung 12 geformten, zweiten Gegenfläche 21 der Seitenwand 3 spielfrei an. Über die zweite Kraftübertragungsfläche 19 kann eine von dem Verriegelungspin 4 auf die zweite Randfläche 15 einwirkende mechanische Kraft auf die zweite Gegenfläche 21 der Seitenwand 3 übertragen werden.
  • Der von den beiden Kraftübertragungsflächen 18, 19 des Einlegeelements 8 eingeschlossene Winkel ist hierbei größer als der Winkel, den radiale Verbindungslinien von Verriegelungspin 4 und Anschlagbolzen 6 mit der Längsmittelachse 11 einschließen. Anders ausgedrückt: in radialer Auswärtsrichtung divergieren die beiden Kraftübertragungsflächen 18, 19 stärker als die beiden radialen Verbindungslinien von Verriegelungspin 4 und Anschlagbolzen 6 mit der Längsmittelachse 11. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass ausschließlich über die beiden Kraftübertragungsflächen 18, 19 eine mechanische Krafteinleitung in die Seitenwand 3 erfolgt (und damit nicht über die radial innen liegenden stufenförmigen Vorsprünge 25 des Einlegeelements).
  • Vorteilhafter Weise ist die Kontaktfläche zur Kraftübertragung zwischen Anschlagbolzen 6 und der ersten Randfläche 14 des Einlegeelements 8 kleiner als die Kontaktfläche zwischen der ersten Kraftübertragungsfläche 18 des Einlegeelements 8 und der entsprechenden Gegenfläche 20 der Seitenwand 3. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein zylindrischer Anschlagbolzen 6 zur Anlage gegen die ebene erste Randfläche 14 gelangt, so dass eine Kraftübertragung annähernd in einem Linienkontakt stattfindet, während die Kraftübertragung zwischen der ersten Kraftübertragungsfläche 18 des Einlegeelements 8 und der entsprechenden Gegenfläche 20 der Seitenwand 3 demgegenüber in einem wesentlich größeren flächigen Kontakt erfolgt.
  • Gleichermaßen ist es von Vorteil, wenn die Kontaktfläche zur Kraftübertragung zwischen dem Verriegelungspin 4 und der zweiten Randfläche 15 des Einlegeelements 8 kleiner als die Kontaktfläche zwischen der zweiten Kraftübertragungsfläche 19 des Einlegeelements 8 und der entsprechenden Gegenfläche 21 der Seitenwand 3 ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein zylindrischer Verriegelungspin 4 zur Anlage gegen die ebene zweite Randfläche 15 gelangt, so dass eine Kraftübertragung annähernd in einem Linienkontakt stattfindet, während die Kraftübertragung zwischen der zweiten Kraftübertragungsfläche 19 des Einlegeelements 8 und der entsprechenden Gegenfläche 21 der Seitenwand 3 demgegenüber in einem wesentlich größeren flächigen Kontakt erfolgt.
  • Durch obige Maßnahmen kann in vorteilhafter Weise eine mit verminderter Flächenbelastung (Flächenpressung) erfolgende mechanische Kraftübertragung von dem Verriegelungspin 4 bzw. Anschlagbolzen 6 über das Einlegeelement 8 auf die Seitenwand 3 erreicht werden.
  • Zudem ist es von Vorteil, wenn das Einlegeelement 8 aus einem härteren Material als die Seitenwand 3 gefertigt ist. Beispielsweise kann die Seitenwand 3 aus einem preiswerten und gegebenenfalls gut verarbeitbaren Material, wie einem Gussmaterial oder einem Leichtmetallwerkstoff, wie Aluminium, gefertigt sein, während das Einlegeelement 8 aus einem harten, verschleißbeständigen Material, wie gehärteter Stahl, gefertigt ist. Das Material der Seitenwand 3 kann insbesondere in Bezug auf die Schweißeignung in geeigneter Weise gewählt werden.
  • Wie 3 entnommen werden kann, sind die Kanten der zweiten Randfläche 15 in axialer Richtung gerundet, so dass die zweite Randfläche 15 eine dem Außenrotor 2 zugewandte, gerundete Kante 30 und einem vom Außenrotor 2 abgewandte, gerundete Kante 26 hat. Das Vorsehen der dem Außenrotor 2 zugewandten, gerundeten Kante 30 hat den Vorteil, dass durch die Rundung der Kante 30 eine Entriegelung des Verriegelungspins 4, bei welcher der Verriegelungspin 4 noch im verriegelten Zustand gegen die zweite Randfläche 15 gedrückt wird, erleichtert ist. Eine Klemmung des Verriegelungspins 4 kann auf diese Weise vermieden werden. Das Vorsehen der vom Außenrotor 2 abgewandten, gerundeten Kante 26 hat den Vorteil, dass das Einlegeelement 8 auch bei in radialer Richtung um 180° verdrehter Einbaulage montierbar ist und diese damit sowohl bei Einlass- und Auslass-Nockenwellenverstellern als auch in links- bzw. rechtsdrehenden Antrieben eingebaut werden kann. Die beiden axialen Kanten 27, 28 der ersten Randfläche 14 des Einlegeelements 8 sind nichtgerundet, da dies wegen des in axialer Richtung feststehenden Anschlagbolzens 6 nicht erforderlich ist.
  • Die erfindungsgemäße Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung kann in einfacher Weise unter Nutzung einfacher Fertigungstechnologien und zu relativ geringen Herstellungskosten realisiert werden. Ein besonderer fertigungstechnischer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass lediglich eine einzige Ausnehmung geformt werden muss, in welche das Einlegeelement eingefügt wird. Im Gegensatz hierzu muss bei herkömmlichen Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnungen jeweils eine separate Verriegelungsaufnahme und eine separate Drehwinkelbegrenzungskulisse hergestellt werden, was die Einhaltung enger Toleranzbereiche erfordert.
  • Wie dargestellt, ist die eine Seitenwand 3 des Außenrotors 2 mittels in Bohrungen 10 eingebrachter Schrauben angebracht. Falls der Seitendeckel jedoch verschweißt werden soll, müssen an sich gegensätzliche Anforderungen an die Zusammensetzung des Grundwerkstoffs, nämlich gute Schweißbarkeit und Materialhärte bzw. Härtbarkeit des Materials, nicht mehr durch einen gleichen Grundwerkstoff in einem einzigen Bauteil realisiert werden. Das Einlegeelement kann aus preiswerten harten Materialien, wie gehärtetem Stahl, gefertigt werden. Ein aufwändiges Nachbearbeiten der Verriegelungsausnehmung bzw. Drehwinkelbegrenzungskulisse zur Härtung der Verriegelungs- bzw. Winkelbegrenzungsanschläge ist nicht erforderlich.
  • Wie aufgezeigt wurde, kann das Einlegeelement unabhängig von der Rotor-Drehrichtung eingesetzt werden und ist somit bei Einlass- und Auslass-Nockenwellenverstellern, sowie für rechts- und linksdrehende Antriebe einsetzbar.
  • Eine Druckmittelleitung zum Zuführen von Druckmittel in die Verriegelungsaufnahme des Verriegelungspins kann in das Einlegeelement integriert werden, so dass keine zusätzliche Druckmittelleitung in der Seitenwand erforderlich ist.
  • Ein weiterer Vorteil des Einlegeelements ist darin zu sehen, dass in besonders einfacher Weise durch Änderung der Abmessung in Umfangsrichtung des ers ten Randabschnitts, und der damit bewirkten Änderung des Abstands in Umfangsrichtung zwischen den beiden Winkelbegrenzungsanschlägen für den Anschlagsbolzen, der maximale Drehwinkel α zur Drehverstellung von Innenrotor gegenüber Außenrotor veränderbar ist.
  • 1
    Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung
    2
    Außenrotor
    3
    Seitenwand
    4
    Verriegelungspin
    5
    Verriegelungsaufnahme
    6
    Anschlagbolzen
    7
    Drehwinkelbegrenzungskulisse
    8
    Einfügeelement
    9
    Schraube
    10
    Bohrung
    11
    Längsmittelachse
    12
    Ausnehmung
    13
    radialer Wandabschnitt
    14
    erste Randfläche
    15
    zweite Randfläche
    16
    Vertiefung
    17
    Druckmittelleitung
    18
    Kraftübertragungsfläche
    19
    Kraftübertragungsfläche
    20
    Gegenfläche
    21
    Gegenfläche
    22
    Randabschnitt
    23
    Randabschnitt
    24
    Mittelabschnitt
    25
    Vorsprung
    26
    Kante
    27
    Kante
    28
    Kante
    29
    Innenseite
    30
    Kante
    101
    Nockenwellenversteller
    102
    Außenrotor
    103
    Umfangswand
    104
    Hohlraum
    105
    Seitenfläche
    106
    Seitenfläche
    107
    Seitenwand
    108
    Seitenwand
    109
    Verzahnung
    110
    Innenrotor
    111
    Umfangsfläche
    112
    Flügel
    113
    Innenmantelfläche
    114
    Arbeitskammer
    115
    Druckraum
    116
    Druckraum
    117
    Axialbohrung
    118
    Verriegelungspin
    119
    Druckfeder
    120
    Verriegelungsaufnahme
    121
    Drehwinkelbegrenzungskulisse
    122
    Anschlagbolzen
    123
    Endabschnitt
    124
    Endabschnitt
    125
    Innenseite
    126
    Innenseite
    127
    Axialbohrung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19860418 A1 [0016]

Claims (10)

  1. Anordnung (1) zur drehfesten Verriegelung und Einstellung einer maximalen Drehverstellbarkeit eines kurbelwellenfesten Antriebsteils und eines zu diesem drehbar verstellbaren, nockenwellenfesten Abtriebsteils eines Nockenwellenverstellers für eine Brennkraftmaschine, mit – einem in An- oder Abtriebsteil aufgenommenen, durch einen Verschiebungsmechanismus verschiebbaren Verriegelungselement (4) und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Verriegelungsaufnahme (5), durch die das Verriegelungselement (4) in Umfangsrichtung formschlüssig aufnehmbar ist, sowie – einem im gleichen Teil wie das Verriegelungselement (4) aufgenommenen Drehwinkelbegrenzungselement (6) und einer in dem entsprechend anderen Teil geformten Drehwinkelbegrenzungskulisse (7), in welcher das Drehwinkelbegrenzungselement aufgenommen ist, wobei in Umfangsrichtung beabstandete Kulissenabschnitte als Winkelbegrenzungsanschläge für das Drehwinkelbegrenzungselement (6) zur Einstellung einer maximalen relativen Drehverstellbarkeit von An- und Abtriebsteil dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsaufnahme (5) und die Drehwinkelbegrenzungskulisse (7) durch ein in einer diesen beiden gemeinsamen Ausnehmung (12) spielfrei eingebrachtes Einlegeelement (8) geformt sind, welches mit einer ersten Randfläche (14) und einer zweiten Randfläche (15) versehen ist, wobei die erste Randfläche (14) als Drehwinkelbegrenzungsanschlag für das Drehwinkelbegrenzungselement (6) in der einen Drehrichtung des Abtriebsteils und die zweite Randfläche (15) als Verriegelungsanschlag für das Verriegelungselement (4) in der anderen Drehrichtung des Abtriebsteils dienen.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (8) aus einem härteren Material als das Antriebsteil geformt ist.
  3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (8) aus gehärtetem Stahl geformt ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftübertragungsfläche (18, 19) zur mechanischen Kraftübertragung von dem Einlegeelement (8) auf das An- oder Abtriebsteil größer ist als eine Kontaktfläche zwischen dem Verriegelungselement (4) bzw. dem Drehwinkelbegrenzungselement (6) und dem Einlegeelement (8).
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (8) so ausgebildet ist, dass eine Kraftübertragung auf das An- oder Abtriebsteil ausschließlich über wählbare Kraftübertragungsflächen (18, 19) erfolgt.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine dem Verriegelungselement (4) zugewandte Kante (30) der als Anschlag für das Verriegelungselement (4) dienenden zweiten Randfläche (15) des Einlegeelements (8) gerundet ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Verriegelungselement (4) zugewandte Kante (30) und die dem Verriegelungselement (4) abgewandte Kante (26) der zweiten Randfläche (15) des Einlegeelements (8) gerundet sind.
  8. Einlegeelement (8) einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Nockenwellenversteller mit einer Verriegelungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  10. Brennkraftmaschine mit einem Nockenwellenversteller nach Anspruch 9.
DE200710019920 2007-04-27 2007-04-27 Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers Ceased DE102007019920A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710019920 DE102007019920A1 (de) 2007-04-27 2007-04-27 Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710019920 DE102007019920A1 (de) 2007-04-27 2007-04-27 Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007019920A1 true DE102007019920A1 (de) 2008-11-06

Family

ID=39809470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710019920 Ceased DE102007019920A1 (de) 2007-04-27 2007-04-27 Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007019920A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2199548A1 (de) 2008-12-17 2010-06-23 Feintool Intellectual Property AG Einrichtung zum Rückstellen eines Phasenverstellers für eine Nockenwelle
WO2011098340A1 (fr) 2010-02-11 2011-08-18 Delphi Technologies, Inc. Dephaseur d'arbre a cames
DE102012203114A1 (de) 2012-02-29 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Einlegeteil für Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung
WO2015169294A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem einlegeteil
WO2015193298A1 (de) * 2014-06-19 2015-12-23 Hilite Germany Gmbh Schwenkmotorversteller für eine nockenwelle
DE102016220943A1 (de) 2016-10-25 2018-04-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit Verriegelungsmechanismus
US10287973B2 (en) 2015-11-04 2019-05-14 ECO Holding 1 GmbH Hydraulic valve and connection rod with the hydraulic valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860418A1 (de) 1998-12-28 2000-06-29 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860418A1 (de) 1998-12-28 2000-06-29 Schaeffler Waelzlager Ohg Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Nockenwellen-Verstelleinrichtung mit Flügelrad

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2199548A1 (de) 2008-12-17 2010-06-23 Feintool Intellectual Property AG Einrichtung zum Rückstellen eines Phasenverstellers für eine Nockenwelle
WO2011098340A1 (fr) 2010-02-11 2011-08-18 Delphi Technologies, Inc. Dephaseur d'arbre a cames
EP2360357A1 (de) * 2010-02-11 2011-08-24 Delphi Technologies, Inc. Nockenwellenphasenschieber
DE102012203114A1 (de) 2012-02-29 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Einlegeteil für Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung
CN103291398A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 谢夫勒科技股份两合公司 用于机动车的内燃机的凸轮轴调节装置
US8881700B2 (en) 2012-02-29 2014-11-11 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Insert part for camshaft adjuster with center locking
DE102012203114B4 (de) 2012-02-29 2020-06-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Einlegeteil für Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung, sowie Steuertrieb und Verbrennungskraftmaschine damit
CN103291398B (zh) * 2012-02-29 2018-01-19 舍弗勒技术股份两合公司 用于机动车的内燃机的凸轮轴调节装置
US20170152767A1 (en) * 2014-05-08 2017-06-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster having a variable-length insert part
CN106460583A (zh) * 2014-05-08 2017-02-22 舍弗勒技术股份两合公司 具有长度可变的置入件的凸轮轴调节器
US10247057B2 (en) * 2014-05-08 2019-04-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster having a variable-length insert part
CN106460583B (zh) * 2014-05-08 2019-12-17 舍弗勒技术股份两合公司 具有长度可变的置入件的凸轮轴调节器
WO2015169294A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem einlegeteil
DE102014208601B4 (de) 2014-05-08 2022-09-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit längenveränderlichem Einlegeteil
CN106460581A (zh) * 2014-06-19 2017-02-22 海力达德国有限公司 用于凸轮轴的凸轮轴相位调节器
WO2015193298A1 (de) * 2014-06-19 2015-12-23 Hilite Germany Gmbh Schwenkmotorversteller für eine nockenwelle
US10132212B2 (en) 2014-06-19 2018-11-20 Hilite Germany Gmbh Cam phaser
CN106460581B (zh) * 2014-06-19 2019-01-11 海力达德国有限公司 用于凸轮轴的凸轮轴相位调节器
US10287973B2 (en) 2015-11-04 2019-05-14 ECO Holding 1 GmbH Hydraulic valve and connection rod with the hydraulic valve
DE102016220943A1 (de) 2016-10-25 2018-04-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller mit Verriegelungsmechanismus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10084408B4 (de) Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
EP1860286B1 (de) Nockenwelle
EP1302630B1 (de) Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere Rotationskolben-Verstelleinrichtung zur Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle
DE102008007561B4 (de) Nockenwellensteller mit einem Mitnehmerflansch, mit dem zumindest ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine drehend antreibbar ist
DE102007019920A1 (de) Verrieglungs- und Drehwinkelbegrenzungsanordnung eines Nockenwellenverstellers
EP2118455B1 (de) Kombinierte verriegelungs- und drehwinkelbegrenzungseinrichtung eines nockenwellenverstellers
DE102008050134B4 (de) Einrichtung zur Nockenwellenverstellung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE19943833A1 (de) Brennkraftmaschine mit hydraulischem Nockenwellenversteller zur Nockenwellenverstellung
DE10055334C2 (de) Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine zu einem Antriebsrad
DE102012203114B4 (de) Einlegeteil für Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung, sowie Steuertrieb und Verbrennungskraftmaschine damit
DE102004022097A1 (de) Hydraulischer Nockenwellenversteller und Verfahren zur Montage desselben
DE102008051732A1 (de) Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
EP3158173B1 (de) Schwenkmotorversteller für eine nockenwelle
EP1646769B1 (de) Vorrichtung zum verändern der steuerzeiten von gaswechselven tilen einer brennkraftmaschine, insbesondere rotationskolben-verstelleinrichtung zur drehwinkelverstellung einer nockenwelle gegenüber einer kurbelwelle
DE102008023151B4 (de) Stelleinrichtung zur relativen Winkelverstellung
DE102007053688A1 (de) Steuerventilanordnung für Nockenwellenversteller und mit dieser ausgerüsteter Nockenwellenversteller
DE202008018146U1 (de) Einrichtung zur Nockenwellenverstellung für Verbrennungskraftmaschinen
DE102012211108B4 (de) Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102008011116A1 (de) Nockenwellenversteller mit Steuerelement
DE102008057570A1 (de) Phasenversteller sowie Vorrichtung zum Verstellen der Phasenlage einer Welle, mit einem derartigen Phasenversteller
EP1706604A1 (de) Vorrichtung zum verändern der steuerzeiten von gaswechselven tilen einer brennkraftmaschine, insbesondere rotationskolben-verstelleinrichtung zur drehwinkelverstellung einer nockenwelle gegen ber einer kurbelwelle
DE102008032025A1 (de) Riemenrad eines Phasenstellers und damit ausgerüsteter Phasensteller
DE102017113648A1 (de) Nockenwellenversteller
DE102010009392A1 (de) Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
DE102015106230A1 (de) Schwenkmotorversteller für eine Nockenwelle

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120823

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120823

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140116

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140213

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140213

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150127

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final