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DE102018115167B4 - Camshaft adjustment device with a compact structure for a dry belt drive of an internal combustion engine and assembly method of the camshaft adjustment device - Google Patents

Camshaft adjustment device with a compact structure for a dry belt drive of an internal combustion engine and assembly method of the camshaft adjustment device Download PDF

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DE102018115167B4
DE102018115167B4 DE102018115167.5A DE102018115167A DE102018115167B4 DE 102018115167 B4 DE102018115167 B4 DE 102018115167B4 DE 102018115167 A DE102018115167 A DE 102018115167A DE 102018115167 B4 DE102018115167 B4 DE 102018115167B4
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camshaft adjuster
hydraulic
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Ali BAYRAKDAR
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Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Vorgeschlagen ist eine Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit einer Nockenwelle (2) und einem hydraulischen Nockenwellenversteller (3) sowie einem koaxial zu diesem angeordnetes Zentralventil (4), wobei das Zentralventil (4) in den hydraulischen Nockenwellenversteller (3) und in die Nockenwelle (2) hinein ragt und das Zentralventil (4) zwei axial benachbart angeordnete Anschlüsse (5, 6) zu den hydraulischen Arbeitskammern (7, 8) des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) hat, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschlüsse (5, 6) innerhalb der Nockenwelle (2) und der andere Anschluss (5, 6) innerhalb des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle (2) im Bereich zwischen den Anschlüssen (5, 6) einen Steg (9) aufweist, welcher die beiden Anschlüsse (5, 6) hydraulisch voneinander trennt. Es ist auch ein Verfahren zur Montage einer Nockenwellenverstellvorrichtung (1) vorgeschlagen.A camshaft adjusting device (1) is proposed with a camshaft (2) and a hydraulic camshaft adjuster (3) and a central valve (4) arranged coaxially thereto, wherein the central valve (4) projects into the hydraulic camshaft adjuster (3) and into the camshaft (2) and the central valve (4) has two axially adjacent connections (5, 6) to the hydraulic working chambers (7, 8) of the hydraulic camshaft adjuster (3), characterized in that one of the connections (5, 6) is arranged within the camshaft (2) and the other connection (5, 6) is arranged within the hydraulic camshaft adjuster (3), wherein the camshaft (2) has a web (9) in the area between the connections (5, 6), which hydraulically separates the two connections (5, 6) from one another. A method for assembling a camshaft adjusting device (1) is also proposed.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem kompakten Aufbau für einen trockenen Riementrieb einer Brennkraftmaschine und ein Montageverfahren der Nockenwellenverstellvorrichtung.The invention relates to a camshaft adjusting device with a compact design for a dry belt drive of an internal combustion engine and an assembly method of the camshaft adjusting device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb ausgebildet sein.Camshaft adjusters are used in combustion engines to vary the timing of the combustion chamber valves in order to be able to make the phase relationship between a crankshaft and a camshaft variable within a defined angular range, between a maximum advanced and a maximum retarded position. Adapting the timing to the current load and speed reduces consumption and emissions. For this purpose, camshaft adjusters are integrated into a drive train, via which torque is transferred from the crankshaft to the camshaft. This drive train can be designed as a belt, chain or gear drive, for example.

Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzelner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement rotativ wirkende Feder drängt das Antriebselement gegenüber dem Abtriebselement in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.In a hydraulic camshaft adjuster, the output element and the drive element form one or more pairs of pressure chambers that act against each other and can be pressurized with hydraulic fluid. The drive element and the output element are arranged coaxially. By filling and emptying individual pressure chambers, a relative movement is generated between the drive element and the output element. The spring that acts in a rotational manner between the drive element and the output element pushes the drive element in a direction of advantage relative to the output element. This direction of advantage can be parallel to or opposite to the direction of rotation.

Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbunden oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als „gesteckte Flügel“ in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.One type of hydraulic camshaft adjuster is the vane cell adjuster. The vane cell adjuster has a stator, a rotor and a drive wheel with external teeth. The rotor is designed as an output element that can usually be connected to the camshaft in a rotationally fixed manner. The drive element contains the stator and the drive wheel. The stator and the drive wheel are connected to one another in a rotationally fixed manner or, alternatively, are designed as one piece. The rotor is coaxial with the stator and arranged inside the stator. The rotor and the stator form opposing oil chambers with their radially extending vanes, which can be pressurized with oil pressure and enable relative rotation between the stator and the rotor. The vanes are either designed as one piece with the rotor or stator or are arranged as "inserted vanes" in grooves provided for this purpose in the rotor or stator. The vane cell adjusters also have various sealing covers. The stator and the sealing covers are secured to one another using several screw connections.

Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenversteller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.Another type of hydraulic camshaft adjuster is the axial piston adjuster. Here, a sliding element is moved axially using oil pressure, which generates a relative rotation between a drive element and an output element via helical gears.

Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechanische Nockenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe oder ein Wellgetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden, um eine Verstellung einzuleiten. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt.Another type of camshaft adjuster is the electromechanical camshaft adjuster, which has a three-shaft gear (for example a planetary gear or a wave gear). One of the shafts forms the drive element and a second shaft the output element. Rotational energy can be supplied to the system or removed from the system via the third shaft using an adjusting device, for example an electric motor or a brake, in order to initiate an adjustment. A spring can also be arranged which supports or reverses the relative rotation between the drive element and the output element.

Die US 8 991 346 B2 zeigt ein Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät, das eine Öffnungszeiteinstellung und Schließzeiteinstellung eines Ventils von einem Einlassventil und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine, das durch eine abtriebsseitige Welle der Brennkraftmaschine geöffnet und geschlossen wird, durch Ändern einer Drehphase zwischen einer antriebsseitigen Welle der Brennkraftmaschine und der abtriebsseitigen Welle steuert. Das Ventilzeiteinstellungssteuerungsgerät weist ein Gehäuse, das einstückig mit der antriebsseitigen Welle drehbar ist und einen Flügelrotor, der relativ zu dem Gehäuse drehbar und an der abtriebsseitigen Welle fixiert ist. Weiter ist ein Hydraulikdrucksteuerungsventil offenbart, das eine Buchse aufweist, die in einem Mittelloch des Flügelrotors aufgenommen ist und sich in einer Richtung einer Drehachse des Flügelrotors erstreckt und einen Kolben, der in einem Inneren der Buchse aufgenommen ist und sich entlang der Buchse hin- und her bewegen kann, wobei das Hydraulikdrucksteuerungsventil einen Hydraulikdruck, der zu der Voreilkammer oder zu der Nacheilkammer zugeführt oder von dieser abgegeben wird, durch eine Bewegung des Kolbens ändert. Es ist ein Solenoid offenbart, das einen Solenoidhauptkörper, der zu dem Gehäuse gegenüberliegend angeordnet ist, aufweist und einen Druckstift, der von dem Solenoidhauptkörper vorsteht und gestaltet ist, den Kolben des Hydraulikdrucksteuerungsventils zu drücken, wobei das Solenoid das Ändern der Hydraulikdrücke an dem Hydraulikdrucksteuerungsventil steuert. Das Gerät weist ferner einen ersten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Gehäuse zu dem Solenoid hin erstreckt und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt, der sich von dem Solenoidhauptkörper oder von einem Montagebauteil, an das der Solenoidhauptkörper montiert ist, zu dem Gehäuse hin erstreckt, wobei der zweite rohrförmige Abschnitt mit dem ersten rohrförmigen Abschnitt zusammenwirkt, um eine Ölaufnahmekammer auszubilden, die gestaltet ist, um zumindest eines der nachstehenden Öle aufzunehmen: Öl, das von einem Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Flügelrotor ausgegeben wird; und Öl, das von einem Öldurchgang abgegeben wird, der mit der Voreilkammer oder der Nacheilkammer verbunden ist.The US 8 991 346 B2 shows a valve timing control device that controls an opening timing and a closing timing of a valve of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine that is opened and closed by an output side shaft of the internal combustion engine by changing a rotational phase between a drive side shaft of the internal combustion engine and the output side shaft. The valve timing control device includes a housing that is integrally rotatable with the drive side shaft and a vane rotor that is rotatable relative to the housing and fixed to the output side shaft. Further, a hydraulic pressure control valve is disclosed that includes a sleeve that is received in a center hole of the vane rotor and extends in a direction of a rotation axis of the vane rotor and a piston that is received in an interior of the sleeve and can reciprocate along the sleeve, the hydraulic pressure control valve changing a hydraulic pressure supplied to or discharged from the advance chamber or the retard chamber by a movement of the piston. A solenoid is disclosed which has a solenoid main body disposed opposite to the housing and a pressing pin protruding from the solenoid main body and configured to press the piston of the hydraulic pressure control valve, the solenoid Changing the hydraulic pressures at the hydraulic pressure control valve. The apparatus further comprises a first tubular portion extending from the housing toward the solenoid and a second tubular portion extending from the solenoid main body or from a mounting member to which the solenoid main body is mounted toward the housing, the second tubular portion cooperating with the first tubular portion to form an oil receiving chamber configured to receive at least one of the following oils: oil discharged from a gap between the housing and the vane rotor; and oil discharged from an oil passage connected to the advance chamber or the retard chamber.

Die rohrförmigen Abschnitte stehen im Gleitkontakt miteinander. Die Relativdrehung beider rohrförmigen Abschnitte zueinander führt zu Reibung und Erwärmung, die zum Ausfall des Wellendichtringes führt.The tubular sections are in sliding contact with each other. The relative rotation of the two tubular sections to each other leads to friction and heating, which leads to the failure of the shaft seal.

Die EP 2 927 440 A1 zeigt einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die um eine Kurbelwellenachse drehbar ist und einer Nockenwelle, die durch die Kurbelwelle um eine Nockenwellenachse drehbar ist, wobei die Brennkraftmaschine eine Ölversorgung, eine Motorabdeckung, ein Antriebselement, das in der Motorabdeckung angeordnet ist, um eine Drehbewegung von der Kurbelwelle zur Nockenwelle zu übertragen und einen Nockenwellenversteller, der innerhalb der Motorabdeckung angeordnet ist, um die Phasenbeziehung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle steuerbar zu variieren. Der Nockenwellenversteller weist ein Eingabeelement, das von dem Antriebselement angetrieben wird, ein Ausgangselement, das mit der Nockenwelle drehbar ist, wobei das Ausgangselement relativ zu dem Eingangselement durch Öl von der Ölversorgung drehbar ist, wodurch die Phasenbeziehung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle verändert wird, eine Ventilspule innerhalb des Nockenwellenverstellers, ein Stellglied zum Bewegen der Ventilspule und eine Dichtungsanordnung, die eine Trockenzone mit einer der Motorabdeckung und dem Aktuator definiert, um das Antriebselement vom verwendeten Öl zu isolieren.The EP 2 927 440 A1 shows an internal combustion engine with a crankshaft rotatable about a crankshaft axis and a camshaft rotatable by the crankshaft about a camshaft axis, the internal combustion engine having an oil supply, an engine cover, a drive member disposed in the engine cover to transmit rotary motion from the crankshaft to the camshaft, and a camshaft adjuster disposed within the engine cover to controllably vary the phase relationship between the crankshaft and the camshaft. The camshaft adjuster has an input member driven by the drive member, an output member rotatable with the camshaft, the output member rotatable relative to the input member by oil from the oil supply, thereby varying the phase relationship between the crankshaft and the camshaft, a valve spool within the camshaft adjuster, an actuator for moving the valve spool, and a seal arrangement defining a dry zone with one of the engine cover and the actuator to isolate the drive member from the oil used.

Der Zentralmagnet und der Wellendichtring sind bei der Montage mit dem Motordeckel fixiert. Weil der Wellendichtring durch den Zentralmagnet abgedeckt ist, kann keine Montage auf Sicht erfolgen. Der Motordeckel mit dem Zentralmagnet und dem Wellendichtring muss blind auf den Dichtkragen des Verstellers axial aufgeschoben werden. Die Beschädigung des Wellendichtringes während der Montage ist die Folge. Eine Einstellung des Rundlaufs des Wellendichtringes zum Dichtkragen am Versteller ist hier nicht möglich, vielmehr muss der Wellendichtring zwischen dem Zentralmagnet und dem Nockenwellenversteller sämtliche Rundlauffehler aufnehmen, wodurch die Zuverlässigkeit der Dichtheit im Betrieb abnimmt. Zudem trifft der Betätigungsstift des Zentralmagneten das Zentralventil an einer unbestimmten Position, welche sich im Betrieb ständig ändert. Dabei kann es zu Verschleiß und somit auch zum Ausfall der Ansteuerung des Nockenwellenverstellers kommen.The central magnet and the shaft seal are fixed to the engine cover during assembly. Because the shaft seal is covered by the central magnet, assembly cannot be carried out visually. The engine cover with the central magnet and the shaft seal must be pushed blindly onto the sealing collar of the adjuster. This results in damage to the shaft seal during assembly. It is not possible to adjust the concentricity of the shaft seal to the sealing collar on the adjuster here; instead, the shaft seal between the central magnet and the camshaft adjuster must absorb all concentricity errors, which reduces the reliability of the seal during operation. In addition, the actuating pin of the central magnet hits the central valve at an indeterminate position, which changes constantly during operation. This can lead to wear and tear and thus also to failure of the control of the camshaft adjuster.

Die DE 10 2014 222 589 A1 zeigt einen hydraulischer Nockenwellenversteller für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Stator, mit einem in radialer Richtung innerhalb des Stators angeordneten und gegenüber dem Stator verdrehbaren Rotor, wobei zwischen dem Stator und dem Rotor eine Vielzahl von druckmittelbeaufschlagbaren Hydraulikkammern ausgebildet sind, und mit einem hydraulischen Zentralventil zur Steuerung einer Druckmittelbeaufschlagung der Hydraulikkammern, mit einem Druckweitergabebauteil, das zur Weitergabe einer Kraft eines elektromagnetischen Aktors zum Ziel der Verstellung des Zentralventils vorgesehen ist, wobei der Nockenwellenversteller einen am Stator befestigten Verstellerdeckel mit einer Zentralöffnung aufweist, durch die das Zentralventil von außerhalb des Verstellerdeckels betätigbar ist, wobei ein Dichtelement an dem Druckweitergabebauteil und dem Verstellerdeckel die Zentralöffnung abdichtend angeordnet ist.The EN 10 2014 222 589 A1 shows a hydraulic camshaft adjuster for an internal combustion engine, with a stator, with a rotor arranged in the radial direction within the stator and rotatable relative to the stator, wherein a plurality of hydraulic chambers to which pressure medium can be applied are formed between the stator and the rotor, and with a hydraulic central valve for controlling pressure medium application to the hydraulic chambers, with a pressure transmission component which is provided for transmitting a force of an electromagnetic actuator for the purpose of adjusting the central valve, wherein the camshaft adjuster has an adjuster cover attached to the stator with a central opening through which the central valve can be actuated from outside the adjuster cover, wherein a sealing element is arranged on the pressure transmission component and the adjuster cover so as to seal the central opening.

In dieser Anordnung ist ein Anschluss des Zentralventils hinsichtlich seiner axialen Lage in der Trennfuge zwischen Rotor und Nockenwelle angeordnet.In this arrangement, a connection of the central valve is arranged with regard to its axial position in the joint between the rotor and the camshaft.

Weitere Nockenwellenverstellvorrichtungen gehen aus DE 10 2013 209 865 A1 , WO 2015/ 029 476 A1 und US 2010 / 0 175 651 A1 hervor.Further camshaft adjustment devices are being produced EN 10 2013 209 865 A1 , WO 2015/ 029 476 A1 and US 2010 / 0 175 651 A1 out.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenverstellvorrichtung anzugeben, die eine besonders kompakte Bauweise aufweist.The object of the invention is to provide a camshaft adjustment device which has a particularly compact design.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a camshaft adjusting device having the features of claim 1 and by a method according to claim 5.

So löst eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer Nockenwelle und einem hydraulischen Nockenwellenversteller sowie einem koaxial zu diesem angeordneten Zentralventil, wobei das Zentralventil in den hydraulischen Nockenwellenversteller und die Nockenwelle hinein ragt und das Zentralventil zwei axial benachbart angeordnete Anschlüsse zu den hydraulischen Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers hat, dieses Aufgabe dadurch, dass einer der Anschlüsse innerhalb der Nockenwelle und der andere Anschluss innerhalb des hydraulischen Nockenwellenverstellers angeordnet ist, wobei die Nockenwelle im Bereich zwischen den Anschlüssen einen Steg aufweist, welcher die beiden Anschlüsse hydraulisch voneinander trennt.For example, a camshaft adjustment device with a camshaft and a hydraulic camshaft adjuster as well as a central valve arranged coaxially to the latter, whereby the central valve protrudes into the hydraulic camshaft adjuster and the camshaft and the central valve has two axially adjacent connections to the hydraulic working chambers of the hydraulic hydraulic camshaft adjuster, this task is achieved in that one of the connections is arranged within the camshaft and the other connection within the hydraulic camshaft adjuster, the camshaft having a web in the area between the connections which hydraulically separates the two connections from one another.

Hierdurch wird erreicht, dass durch die axiale Verschiebung mindestens eines Anschlusses des Zentralventils in die Nockenwelle, der Zentralmagnet axial maximal in den hydraulischen Nockenwellenversteller hinein verschoben werden kann, wobei eine Zentrierung des hydraulischen Nockenwellenverstellers zur Nockenwelle vorhanden ist, welche eine Abdichtung zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller und einem Zentralmagneten entlastet.This ensures that the central magnet can be axially displaced into the hydraulic camshaft adjuster as far as possible by axially displacing at least one connection of the central valve into the camshaft, whereby the hydraulic camshaft adjuster is centered relative to the camshaft, which relieves a seal between the hydraulic camshaft adjuster and a central magnet.

Optional können mehrere Anschlüsse des Zentralventils in die Nockenwelle verschoben werden. Im Extremfall sind alle Anschlüsse in der Nockenwelle versenkt, so dass der Rotor nur noch den Abschnitt eines Schraubenkopfs einer das Zentralventil tragenden oder einer sich dem Zentralventil axial anschließenden Zentralschraube umragt und zur Nockenwelle axial vorgespannt wird, wobei die Ölversorgung des hydraulischen Nockenwellenverstellers aus den innerhalb der Nockenwelle angeordneten Anschlüssen erfolgt.Optionally, several connections of the central valve can be moved into the camshaft. In extreme cases, all connections are countersunk in the camshaft, so that the rotor only extends around the section of a screw head of a central screw that supports the central valve or is axially connected to the central valve and is axially preloaded towards the camshaft, with the oil supply to the hydraulic camshaft adjuster coming from the connections arranged inside the camshaft.

Bevorzugt wird das Zentralventil von einer Zentralschraube aufgenommen, welches diese Anschlüsse aufweisen kann, um das Hydraulikmittel aus dem Zentralventil durch die Anschlüsse hindurch an den beziehungsweise die Arbeitskanäle gelangen. In diesem Fall spricht der Fachmann von einer Zentralventilschraube.Preferably, the central valve is accommodated by a central screw, which can have these connections so that the hydraulic fluid from the central valve can pass through the connections to the working channel(s). In this case, the expert speaks of a central valve screw.

Dabei ist der Außendurchmesser des Zentralmagnetes radial zum Innendurchmesser des Dichtkragens am hydraulischen Nockenwellenversteller beabstandet ausgeführt, so dass kein direkter Kontakt zwischen dem Dichtkragen und dem Zentralmagnet entsteht. Der Zentralmagnet kann mit dem hydraulischen Nockenwellenversteller verschachtelt ausgeführt werden, wobei an einer Außenmantelfläche des den Zentralmagnet umragendenen Dichtdeckels ein Wellendichtring zwischen dem Dichtdeckel und einer Steuertriebsabdeckung angeordnet werden kann. Damit entfällt der Einfluss der Montage des Zentralmagneten auf den Rundlauffehler und auf den Wellendichtring.The outer diameter of the central magnet is designed to be radially spaced from the inner diameter of the sealing collar on the hydraulic camshaft adjuster, so that there is no direct contact between the sealing collar and the central magnet. The central magnet can be designed to be nested with the hydraulic camshaft adjuster, whereby a shaft seal can be arranged on an outer surface of the sealing cover surrounding the central magnet between the sealing cover and a timing drive cover. This eliminates the influence of the installation of the central magnet on the concentricity error and on the shaft seal.

Der Steg der Nockenwelle liegt an einem Steg des Abtriebselements des hydraulischen Nockenwellenverstellers an, welcher ebenfalls die beiden Anschlüsse hydraulisch voneinander trennt.The web of the camshaft rests on a web of the output element of the hydraulic camshaft adjuster, which also hydraulically separates the two connections from each other.

Der nockenwellenseitige Steg ist von einem Schlitz durchbrochen, der in einen Arbeitskanal des Nockenwellenverstellers mündet.The web on the camshaft side is pierced by a slot that opens into a working channel of the camshaft adjuster.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung zentriert der nockenwellenseitige Steg das Zentralventil zur Nockenwellendrehachse. Gemäß den obenstehenden Ausführungen kann alternativ zum Zentralventil eine Zentralschraube oder eine Zentralventilschraube zur Nockenwellendrehachse über den nockenwellenseitigen Steg zentriert werden. Der nockenwellenseitige Steg steht in direkten Kontakt mit einer zu diesem komplementären Mantelfläche oder mehreren am Umfang verteilten Mantelflächenstücken des Zentralventils, der Zentralschraube oder der Zentralventilschraube. Idealerweise würden drei Mantelflächenstücke, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind, für eine effektive Zentrierung ausreichen. Die Mantelflächenstücke können auch einen axialen Versatz aufweisen, so denn die Funktion einer Zentrierung erfüllt wird.In a particularly preferred embodiment, the camshaft-side web centers the central valve relative to the camshaft axis of rotation. According to the above statements, as an alternative to the central valve, a central screw or a central valve screw can be centered relative to the camshaft axis of rotation via the camshaft-side web. The camshaft-side web is in direct contact with a complementary lateral surface or several lateral surface pieces of the central valve, the central screw or the central valve screw distributed around the circumference. Ideally, three lateral surface pieces distributed around the circumference would be sufficient for effective centering. The lateral surface pieces can also have an axial offset, as long as the centering function is fulfilled.

In einer Ausgestaltung der Erfindung zentriert der abtriebselementseitige Steg das Zentralventil zur Nockenwellenverstellerdrehachse. Somit kann die Zentrierung des hydraulischen Nockenwellenverstellers zu der Nockenwelle über den Außendurchmesser des Zentralventils, alternativ auch über den Außendurchmesser der Zentralschraube oder der Zentralventilschraube erfolgen. Ein Nockenwellenversteller weist üblicherweise ein mit der Nockenwelle verbindbares Abtriebselement auf, welches zu einem Antriebselement, das mit dem Steuertrieb drehfest verbunden ist, eine Relativwinkellage einnehmen kann, damit der Nockenwellenversteller die Phasenlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle variieren kann, um die gewünschten Verbrennungs- und Verbrauchseffekte der Brennkraftmaschine zu erzielen. Der abtriebselementseitige Steg steht in direkten Kontakt mit einer zu diesem komplementären Mantelfläche oder mehreren am Umfang verteilten Mantelflächenstücken des Zentralventils, der Zentralschraube oder der Zentralventilschraube. Idealerweise würden drei Mantelflächenstücke, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind, für eine effektive Zentrierung ausreichen. Die Mantelflächenstücke können auch einen axialen Versatz aufweisen, so denn die Funktion einer Zentrierung erfüllt wird.In one embodiment of the invention, the web on the output element side centers the central valve to the camshaft adjuster rotation axis. The hydraulic camshaft adjuster can thus be centered to the camshaft via the outer diameter of the central valve, or alternatively via the outer diameter of the central screw or the central valve screw. A camshaft adjuster usually has an output element that can be connected to the camshaft and which can assume a relative angular position to a drive element that is connected to the timing drive in a rotationally fixed manner so that the camshaft adjuster can vary the phase position between the camshaft and the crankshaft in order to achieve the desired combustion and consumption effects of the internal combustion engine. The web on the output element side is in direct contact with a complementary lateral surface or several lateral surface pieces of the central valve, the central screw or the central valve screw that are distributed around the circumference. Ideally, three lateral surface pieces that are distributed around the circumference would be sufficient for effective centering. The lateral surface pieces can also have an axial offset so that the centering function is fulfilled.

In einer bevorzugten Ausbildung ist ein das Zentralventil betätigender Zentralmagnet koaxial zum Zentralventil ausrichtbar, in dem der Zentralmagnet von einem Deckelelement des hydraulischen Nockenwellenverstellers aufnehmbar ist. Der Zentralmagnet wird bei seiner Montage durch die Innenmantelfläche des Deckelelementes in seine koaxiale Position gegenüber der Drehachse des Nockenwellenverstellers oder der Nockenwelle mit sehr geringer Positionstoleranz positioniert und zu einer dieser Achsen zentriert. Damit sinkt der Verschleiß zwischen dem Betätigungsstift des Zentralmagneten, welche das Zentralventil kontaktiert und betätigt.In a preferred embodiment, a central magnet that actuates the central valve can be aligned coaxially to the central valve, in which the central magnet can be accommodated by a cover element of the hydraulic camshaft adjuster. During its assembly, the central magnet is guided by the inner surface of the cover element into its coaxial position relative to the axis of rotation of the camshaft adjuster or the camshaft with very little positioned with a small position tolerance and centered on one of these axes. This reduces wear between the actuating pin of the central magnet, which contacts and actuates the central valve.

Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung gelöst, bei dem die erfindungsgemäße Zentrierung der Bauelemente zu einer erhöhten Zuverlässigkeit führt.The object is also achieved by a method according to the invention for assembling the camshaft adjustment device, in which the centering of the components according to the invention leads to increased reliability.

Die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung weist folgende Schritte auf, welche vorteilhafterweise auch in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden:

  • • Fügen des hydraulischen Nockenwellenverstellers mit dem Nockenwellenende der Nockenwelle. Vorteilhafterweise weist der hydraulische Nockenwellenversteller hierfür einen einen Dichtkragen aufweisenden Dichtdeckel auf, welcher auf der nockenwellenzugewandten Seite des hydraulischen Nockenwellenverstellers angeordnet ist und dessen Innenmantelfläche die Nockenwelle umragt. Somit bleibt der hydraulische Nockenwellenversteller nach dem Fügen mit dem Nockenwellenende durch den unzentrierten Kontakt der Innenmantelfläche des Dichtkragens mit der Außenmantelfläche des Nockenwellenendes hängen.
  • • Auflegen des Riemens auf den hydraulischen Nockenwellenversteller, insbesondere einer riemenkomplementären Verzahnung,
  • • Einstecken eines Zentrierdorns durch den hydraulischen Nockenwellenversteller hindurch und in die Nockenwelle, wobei der Zentrierdorn Kontakt mit einer Zentrierfläche am Innendurchmesser des hydraulischen Nockenwellenverstellers und mit einer Zentrierfläche am Innendurchmesser des Nockenwellenendes hat,
  • • Fügen eines Halters, welcher einen Zentralmagnet tragen kann und bereits einen Wellendichtring trägt, wobei der Wellendichtring in Kontakt mit dem Dichtkragen eines auf der nockenwellenabgewandten Seite des hydraulischen Nockenwellenverstellers angeordneten Dichtdeckels kommt. Vorteilhafterweise erfolgt auf diese Weise eine beschädigungsfreie Montage des Wellendichtringes und bereits während der Montage eine Trennung zwischen dem Trockenraum (in dem der Riemen angeordnet ist) und dem (zukünftigen) Nassraum zwischen dem Zentralmagnet und dem hydraulischen Nockenwellenversteller.
  • • Befestigen des Halters mit der Brennkraftmaschine,
  • • Entfernen des Zentrierdorns. Vorteilhafterweise wird bereits jetzt der hydraulische Nockenwellenversteller durch den Wellendichtring der Nockenwelle in der Position gehalten.
  • • Das Zentralventil mit einer das Zentralventil aufnehmenden Zentralschraube durch den hydraulischen Nockenwellenversteller hindurch stecken und in die Nockenwelle einfügen,
  • • Anschrauben der Zentralschraube mit einem Drehmoment kleiner als das zu erreichende Vorspannmoment.
  • • Den Riemen spannen,
  • • Die Zentralschraube mit dem Vorspannmoment anziehen, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem hydraulischen Nockenwellenversteller und der Nockenwelle sicherzustellen,
  • • Den Zentralmagneten in den Halter fügen und mit dem Halter verliersicher verbinden.
The assembly of the camshaft adjustment device comprises the following steps, which are advantageously carried out in the order mentioned:
  • • Joining the hydraulic camshaft adjuster to the camshaft end of the camshaft. The hydraulic camshaft adjuster advantageously has a sealing cover with a sealing collar, which is arranged on the side of the hydraulic camshaft adjuster facing the camshaft and whose inner surface extends around the camshaft. Thus, after joining the camshaft end, the hydraulic camshaft adjuster gets stuck due to the uncentered contact of the inner surface of the sealing collar with the outer surface of the camshaft end.
  • • Placing the belt on the hydraulic camshaft adjuster, in particular a belt-complementary toothing,
  • • Inserting a centering pin through the hydraulic camshaft adjuster and into the camshaft, whereby the centering pin is in contact with a centering surface on the inner diameter of the hydraulic camshaft adjuster and with a centering surface on the inner diameter of the camshaft end,
  • • Joining a holder which can carry a central magnet and already carries a shaft seal, whereby the shaft seal comes into contact with the sealing collar of a sealing cover arranged on the side of the hydraulic camshaft adjuster facing away from the camshaft. This advantageously allows the shaft seal to be installed without causing damage and, during installation, a separation is created between the dry space (in which the belt is arranged) and the (future) wet space between the central magnet and the hydraulic camshaft adjuster.
  • • Attaching the holder to the engine,
  • • Remove the centering mandrel. The hydraulic camshaft adjuster is advantageously already held in position by the camshaft shaft seal.
  • • Insert the central valve with a central screw that holds the central valve through the hydraulic camshaft adjuster and insert it into the camshaft,
  • • Screw the central screw with a torque less than the preload torque to be achieved.
  • • Tighten the belt,
  • • Tighten the central screw to the preload torque to ensure a torque-proof connection between the hydraulic camshaft adjuster and the camshaft,
  • • Insert the central magnet into the holder and securely connect it to the holder.

Es ist möglich, dass die Verfahrensschritte untereinander vertauscht werden können, solange die genannten Bauelemente und deren Zweck im Sinne der beschriebenen Erfindung zum Tragen kommen.It is possible that the method steps can be interchanged as long as the components mentioned and their purpose are taken into account in the sense of the described invention.

Alternativ zum Schritt:

  • • Das Zentralventil mit einer das Zentralventil aufnehmenden Zentralschraube durch den hydraulischen Nockenwellenversteller hindurch stecken und in die Nockenwelle einfügen,
kann das Zentralventil von der Zentralschraube getrennt montiert werden sein. So kann beispielsweise zuerst der Nockenwellenversteller an der Nockenwelle mit einer Zentralschraube befestigt werden und in einem nachgelagerten Schritt das Zentralventil in die Zentralschraube montiert werden.Alternatively to step:
  • • Insert the central valve with a central screw that holds the central valve through the hydraulic camshaft adjuster and insert it into the camshaft,
The central valve can be mounted separately from the central screw. For example, the camshaft adjuster can first be attached to the camshaft with a central screw and the central valve can then be mounted in the central screw in a subsequent step.

In einer Ausgestaltung dieser Variante kann das Zentralventil axial aufeinanderfolgend zur Zentralschraube angeordnet sein, so dass das Zentralventil beispielsweise direkt von dem Nockenwellenversteller aufgenommen ist.In one embodiment of this variant, the central valve can be arranged axially consecutively to the central screw, so that the central valve is, for example, directly received by the camshaft adjuster.

Die Befestigungsfunktion der Zentralschraube kann von einer alternativen Befestigungsmöglichkeit ersetzt oder ergänzt werden. Der Nockenwellenversteller kann mit der Nockenwelle beispielsweise durch Schweißen befestigt werden, wodurch die Schritte zum Anschrauben entfallen. Das Zentralventil kann dennoch in den Nockenwellenversteller und/oder in die Nockenwelle gesteckt und mit dem Nockenwellenversteller und/oder der Nockenwelle verliersicher befestigt werden.The fastening function of the central screw can be replaced or supplemented by an alternative fastening option. The camshaft adjuster can be attached to the camshaft, for example by welding, which eliminates the screwing steps. The central valve can still be inserted into the camshaft adjuster and/or the camshaft and securely fastened to the camshaft adjuster and/or the camshaft.

Dabei werden der hydraulische Nockenwellenversteller, das Zentralventil und auch der Halter mit dem Wellendichtring besonders präzise zur Drehachse der Nockenwelle bei der Montage positioniert und ausgerichtet. Durch diese sich ergebende kurze Toleranzkette ist der Rundlauffehler zwischen den vorgenannten Elementen zur Nockenwelle besonders gering.The hydraulic camshaft adjuster, the central valve and also the holder with the shaft seal are positioned particularly precisely to the axis of rotation of the camshaft during assembly and aligned. Due to this resulting short tolerance chain, the concentricity error between the aforementioned elements and the camshaft is particularly low.

Die erfindungsgemäße Lösung hat somit die folgenden Vorteile:

  • - die Nockenwellenverstellvorrichtung für den trockenen Zahnriementrieb ist axial besonders bauraumsparend ausgebildet
  • - die Nockenwellenverstellvorrichtung hat einen besonders kleinen Rundlauffehler zwischen dem Wellendichtring, dem Nockenwellenversteller und dem Zentralventil durch die erfindungsgemäße Zentrierung über die vorstehend beschriebenen strukturellen Zentrierelemente
  • - eine sichere Montage des Wellendichtrings ohne Beschädigung seiner Dichtlippe und eine erhöhte Lebensdauer desselben
  • - eine einfache Zentralmagnetmontage
  • - eine einfachere Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung durch einen Zentrierdorn.
The solution according to the invention therefore has the following advantages:
  • - the camshaft adjustment device for the dry toothed belt drive is designed to save axial space
  • - the camshaft adjustment device has a particularly small concentricity error between the shaft seal, the camshaft adjuster and the central valve due to the centering according to the invention via the structural centering elements described above
  • - safe installation of the shaft seal without damaging its sealing lip and an increased service life of the same
  • - a simple central magnet mounting
  • - easier installation of the camshaft adjustment device using a centering mandrel.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.Embodiments of the invention are shown in the figures.

Es veranschaulicht:

  • 1 die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung,
  • 2 die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung nach 1 mit einer ersten Variante eine Zentrierdorns und
  • 3 die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung nach 1 mit einer zweiten Variante des Zentrierdorns.
It illustrates:
  • 1 the camshaft adjustment device according to the invention,
  • 2 the assembly of the camshaft adjustment device according to 1 with a first variant of a centering mandrel and
  • 3 the assembly of the camshaft adjustment device according to 1 with a second variant of the centering mandrel.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt die erfindungsgemäße Nockenwellenverstellvorrichtung 1. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 weist einen Nockenwellenversteller 3 auf. Der Nockenwellenversteller 3 ist in Aufbau und Funktion weitestgehend aus dem Stand der Technik bekannt. Jedoch unterscheidet sich der Nockenwellenversteller 3 gegenüber denen aus dem Stand der Technik durch einen abtriebselementseitgen Steg 10 und durch seinen aus der hier dargestellten Erfindung resultierenden geringen axialen Bauraum. So liegt der Steg 10 an einem nockenwellenseitigen Steg 9 an. Der Steg 9 und/oder der Steg 10 steht in Kontakt mit der Außenumfangsfläche einer das Zentralventil 4 tragenden Zentralschraube 25. Das Zentralventil 4 weist mit der Zentralschraube 25 mehrere Anschlüsse 5 und 6 auf, die Hydraulikmittel zu den Arbeitskammern 7, 8 zu oder abführen können. Die Anschlüsse 5 und 6 sind in axialer Richtung beabstandet angeordnet und flankieren die Stege 9 und 10. Durch die Zentrierwirkung der Stege 9 und 10 werden auch die Anschlüsse 5 und 6 gegenseitig abgedichtet. Damit jedoch das Hydraulikmittel aus dem Anschluss 5, welcher innerhalb der Nockenwelle 2 angeordnet ist, um den axialen Bauraum zu verkürzen, in den Nockenwellenversteller 3 gelangen kann, ist der Steg 9 von zumindest einem Schlitz 11 durchbrochen. Der Schlitz 11 ist als Kerbe in das Nockenwellenende eingearbeitet. Dieser kann in einer seiner Mehrzahl als regelmäßiges oder unregelmäßiges Muster über den Umfang des Steges 9, und damit auch um die Drehachse 14 oder 15 herum, angeordnet sein. 1 shows the camshaft adjusting device 1 according to the invention. The camshaft adjusting device 1 has a camshaft adjuster 3. The structure and function of the camshaft adjuster 3 is largely known from the prior art. However, the camshaft adjuster 3 differs from those from the prior art in that it has a web 10 on the output element side and in its small axial installation space resulting from the invention shown here. The web 10 rests against a web 9 on the camshaft side. The web 9 and/or the web 10 is in contact with the outer peripheral surface of a central screw 25 carrying the central valve 4. The central valve 4 has, with the central screw 25, several connections 5 and 6 that can supply or discharge hydraulic fluid to the working chambers 7, 8. The connections 5 and 6 are arranged at a distance in the axial direction and flank the webs 9 and 10. The centering effect of the webs 9 and 10 also seals the connections 5 and 6 against each other. However, so that the hydraulic fluid from the connection 5, which is arranged inside the camshaft 2 in order to shorten the axial installation space, can reach the camshaft adjuster 3, the web 9 is penetrated by at least one slot 11. The slot 11 is machined into the camshaft end as a notch. This can be arranged in one of its plurality as a regular or irregular pattern over the circumference of the web 9, and thus also around the axis of rotation 14 or 15.

Der andere Anschluss 6 ist innerhalb des Nockenwellenverstellers 3 angeordnet und versorgt die Arbeitskammer 8 über den Arbeitskanal 13 mit Hydraulikmittel. Das Hydraulikmittel aus dem Anschluss 5 fließt über den Schlitz 11 in den Arbeitskanal 12 und schlussendlich in die der Arbeitskammer 8 entgegengesetzt wirkenden Arbeitskammer 7.The other connection 6 is arranged inside the camshaft adjuster 3 and supplies the working chamber 8 with hydraulic fluid via the working channel 13. The hydraulic fluid from the connection 5 flows via the slot 11 into the working channel 12 and finally into the working chamber 7, which acts in the opposite direction to the working chamber 8.

2 zeigt die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 nach 1 mit einer ersten Variante eines Zentrierdorns 18. Der Zentrierdorn 18 simuliert die Zentralschraube 25, welche in einem späteren Montageschritt den Zentrierdorn 18 ersetzen wird und greift in das für die Zentralschraube 25 vorgesehene Gewinde der Nockenwelle 2 ein. So richtet der Zentrierdorn 18 über seine mit den Stegen 9 und 10 beziehungsweise mit den Zentrierflächen 19, 20 in Kontakt stehenden Außenmantelfläche die Nockenwellenverstellerdrehachse 15 zur Nockenwellendrehachse 14 der Nockenwelle 2 aus. Zugleich kann der Zentrierdorn 18 auch den Halter 21 zur Nockenwelle 2 und/oder zum Nockenwellenversteller 3 ausrichten, dass ein später am Halter 21 montierter Zentralmagnet 16 koaxial mit seiner Symmetrieachse zu einer der Achsen 14, 15 oder zu beiden ausgerichtet ist, damit ein das Zentralventil 4 betätigender Betätigungsstift möglichst zentral angreift und so ein durch Relativbewegung an der Kontaktstelle auftretender Verschleiß oder eine Kippwirkung auf den Steuerkolben des Zentralventils 4 minimiert wird. 2 shows the assembly of the camshaft adjustment device 1 after 1 with a first variant of a centering mandrel 18. The centering mandrel 18 simulates the central screw 25, which will replace the centering mandrel 18 in a later assembly step, and engages in the thread of the camshaft 2 provided for the central screw 25. The centering mandrel 18 thus aligns the camshaft adjuster rotation axis 15 to the camshaft rotation axis 14 of the camshaft 2 via its outer surface in contact with the webs 9 and 10 or with the centering surfaces 19, 20. At the same time, the centering mandrel 18 can also align the holder 21 to the camshaft 2 and/or to the camshaft adjuster 3 so that a central magnet 16 later mounted on the holder 21 is aligned coaxially with its axis of symmetry to one of the axes 14, 15 or to both, so that an actuating pin actuating the central valve 4 acts as centrally as possible and thus wear occurring due to relative movement at the contact point or a tilting effect on the control piston of the central valve 4 is minimized.

Es wird auch eine als Wellendichtring 22 ausgebildete Dichtung, welche bereits mit dem Halter 21 montiert wurde, zum Nockenwellenversteller 3 und somit auch zum Deckelelement 17 ausgerichtet, so dass der mit dem Wellendichtring 22 in Kontakt stehende Dichtkragen 23 des als Dichtdeckel 24 ausgebildeten Deckelelements 17 einen geringen Fluchtungsfehler aufweist, wenn sich der Dichtkragen 23 später im Betrieb relativ zum Wellendichtring 22 dreht. Damit wird auch an dieser Stelle die Dichtheit zwischen einem Naßraum und einem Trockenraum - in dem der Steuerriemen angeordnet ist - verbessert.A seal designed as a shaft seal 22, which has already been mounted with the holder 21, is also aligned with the camshaft adjuster 3 and thus also with the cover element 17, so that the sealing collar 23 of the cover element 17 designed as a sealing cover 24, which is in contact with the shaft seal 22, has a slight misalignment when the sealing collar 23 later rotates relative to the shaft seal 22 during operation. This also ensures the tightness at this point. between a wet room and a dry room - in which the timing belt is located - is improved.

3 zeigt die Montage der Nockenwellenverstellvorrichtung 1 nach 1 mit einer zweiten Variante des Zentrierdorns 18. Der Zentrierdorn 18 nach 3 unterscheidet sich zu dem nach 2 dadurch, dass dieser hier nicht mehr in das Gewinde der Nockenwelle 2 eingreift, sondern in eine von der Nockenwelle 2 ausgebildete Passfläche. Diese kann jedoch in diesem Ausführungsbeispiel entfallen, sofern auf die Zentrierfläche 20 des Steges 9 Bezug genommen wird. 3 shows the assembly of the camshaft adjustment device 1 after 1 with a second variant of the centering mandrel 18. The centering mandrel 18 according to 3 differs from that according to 2 in that it no longer engages in the thread of the camshaft 2, but in a fitting surface formed by the camshaft 2. However, this can be omitted in this embodiment, provided that reference is made to the centering surface 20 of the web 9.

Liste der BezugszahlenList of reference numbers

1)1)
NockenwellenverstellvorrichtungCamshaft adjustment device
2)2)
Nockenwellecamshaft
3)3)
NockenwellenverstellerCamshaft adjuster
4)4)
ZentralventilCentral valve
5)5)
AnschlussConnection
6)6)
AnschlussConnection
7)7)
ArbeitskammerChamber of Labor
8)8th)
ArbeitskammerChamber of Labor
9)9)
nockenwellenseitiger Stegcamshaft side web
10)10)
Stegweb
11)11)
Schlitzslot
12)12)
ArbeitskanalWorking channel
13)13)
ArbeitskanalWorking channel
14)14)
NockenwellendrehachseCamshaft rotation axis
15)15)
NockenwellenverstellerdrehachseCamshaft adjuster rotation axis
16)16)
ZentralmagnetCentral magnet
17)17)
DeckelelementCover element
18)18)
ZentrierdornCentering mandrel
19)19)
Zentrierfläche (Nockenwellenversteller)Centering surface (camshaft adjuster)
20)20)
Zentrierfläche (Nockenwelle)Centering surface (camshaft)
21)21)
Halterholder
22)22)
WellendichtringShaft seal
23)23)
DichtkragenSealing collar
24)24)
DichtdeckelSealing cover
25)25)
ZentralschraubeCentral screw

Claims (5)

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) mit - einer um eine Nockenwellendrehachse (14) drehbaren Nockenwelle (2), - einem hydraulischen Nockenwellenversteller (3), der zwei hydraulische Arbeitskammern (7, 8) und ein Abtriebselement aufweist, und - einem Zentralventil (4), das koaxial zum Nockenwellenversteller (3) angeordnet ist, in diesen sowie in die Nockenwelle (2) hineinragt und das zwei axial benachbart angeordnete Anschlüsse (5, 6) zu den hydraulischen Arbeitskammern (7, 8) hat, wobei einer der Anschlüsse (5, 6) innerhalb der Nockenwelle (2) und der andere der Anschlüsse (6, 5) innerhalb des Nockenwellenverstellers (3) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle (2) im Bereich zwischen den Anschlüssen (5, 6) einen nockenwellenseitigen Steg (9) aufweist, welcher die beiden Anschlüsse (5, 6) hydraulisch voneinander trennt, wobei der nockenwellenseitige Steg (9) an einem Steg (10) des Abtriebselements anliegt, welcher ebenfalls die beiden Anschlüsse (5, 6) hydraulisch voneinander trennt, dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Steg (9) von einem Schlitz (11) durchbrochen ist, der in einen Arbeitskanal (12, 13) des Nockenwellenverstellers (3) mündet.Camshaft adjustment device (1) with - a camshaft (2) rotatable about a camshaft rotation axis (14), - a hydraulic camshaft adjuster (3) which has two hydraulic working chambers (7, 8) and an output element, and - a central valve (4) which is arranged coaxially to the camshaft adjuster (3), projects into the latter and into the camshaft (2) and which has two axially adjacent connections (5, 6) to the hydraulic working chambers (7, 8), wherein one of the connections (5, 6) is arranged within the camshaft (2) and the other of the connections (6, 5) is arranged within the camshaft adjuster (3), wherein the camshaft (2) has a camshaft-side web (9) in the area between the connections (5, 6), which hydraulically separates the two connections (5, 6) from one another, wherein the camshaft-side web (9) is attached to a web (10) of the Output element, which also hydraulically separates the two connections (5, 6) from one another, characterized in that the camshaft-side web (9) is pierced by a slot (11) which opens into a working channel (12, 13) of the camshaft adjuster (3). Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nockenwellenseitige Steg (9) das Zentralventil (4) zur Nockenwellendrehachse (14) zentriert.Camshaft adjustment device (1) according to Claim 1 , characterized in that the camshaft-side web (9) centers the central valve (4) to the camshaft rotation axis (14). Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (10) des Abtriebselements das Zentralventil (4) zu einer Nockenwellenverstellerdrehachse (15) zentriert.Camshaft adjusting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the web (10) of the output element centers the central valve (4) to a camshaft adjuster rotation axis (15). Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Zentralventil (4) betätigender Zentralmagnet (16) koaxial zum Zentralventil (4) ausrichtbar ist, indem der Zentralmagnet (16) von einem Deckelelement (17) des Nockenwellenverstellers (3) aufnehmbar ist.Camshaft adjusting device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a central magnet (16) actuating the central valve (4) can be aligned coaxially to the central valve (4) in that the central magnet (16) can be received by a cover element (17) of the camshaft adjuster (3). Verfahren zur Montage einer Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 4, welches die folgenden Schritte umfasst: • Fügen des hydraulischen Nockenwellenverstellers (3) mit einem Nockenwellenende der Nockenwelle (2), • Auflegen eines Riemens auf den Nockenwellenversteller (3), • Einstecken eines Zentrierdorns (18) durch den Nockenwellenversteller (3) hindurch und in die Nockenwelle (2), wobei der Zentrierdorn (18) Kontakt mit einer Zentrierfläche (19) am Innendurchmesser des Nockenwellenverstellers (3) und mit einer Zentrierfläche (20) am Innendurchmesser des Nockenwellenendes hat, • Fügen eines Halters (21), welcher den Zentralmagnet (16) tragen kann und bereits einen Wellendichtring (22) trägt, wobei der Wellendichtring (22) in Kontakt mit einem Dichtkragen (23) eines auf der nockenwellenabgewandten Seite des Nockenwellenverstellers (3) angeordneten Dichtdeckels (24) kommt, • Befestigen des Halters (21) mit einer Brennkraftmaschine, • Entfernen des Zentrierdorns (18), • Hindurchstecken des Zentralventils (4) mit einer das Zentralventil (4) aufnehmenden Zentralschraube (25) durch den Nockenwellenversteller (3) und Einfügen in die Nockenwelle (2), • Anschrauben der Zentralschraube (25) mit einem Drehmoment kleiner als ein zu erreichendes Vorspannmoment, • Spannen des Riemens, • Anziehen der Zentralschraube (25) mit dem Vorspannmoment, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem Nockenwellenversteller (3) und der Nockenwelle (2) sicherzustellen, • Fügen des Zentralmagneten (16) in den Halter (21) und verliersicheres Verbinden mit dem Halter (21).Method for assembling a camshaft adjustment device (1) according to Claim 4 , which comprises the following steps: • Joining the hydraulic camshaft adjuster (3) to a camshaft end of the camshaft (2), • Placing a belt on the camshaft adjuster (3), • Inserting a centering mandrel (18) through the camshaft adjuster (3) and into the camshaft (2), wherein the centering mandrel (18) has contact with a centering surface (19) on the inner diameter of the camshaft adjuster (3) and with a centering surface (20) on the inner diameter of the camshaft end, • Joining a holder (21) which can carry the central magnet (16) and already has a shaft seal ring (22), the shaft sealing ring (22) coming into contact with a sealing collar (23) of a sealing cover (24) arranged on the side of the camshaft adjuster (3) facing away from the camshaft, • fastening the holder (21) to an internal combustion engine, • removing the centering mandrel (18), • pushing the central valve (4) with a central screw (25) receiving the central valve (4) through the camshaft adjuster (3) and inserting it into the camshaft (2), • screwing on the central screw (25) with a torque less than a preload torque to be achieved, • tensioning the belt, • tightening the central screw (25) with the preload torque to ensure a rotationally fixed connection between the camshaft adjuster (3) and the camshaft (2), • inserting the central magnet (16) into the holder (21) and connecting it to the holder (21) in a captive manner.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100175651A1 (en) 2009-01-14 2010-07-15 Denso Corporation Valve timing controller
DE102013209865A1 (en) 2013-05-28 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Camshaft adjustment device
WO2015029476A1 (en) 2013-08-28 2015-03-05 アイシン精機株式会社 Device for controlling valve opening and closing timing
US8991346B2 (en) 2012-12-04 2015-03-31 Denso Corporation Valve timing control apparatus
EP2927440A1 (en) 2014-04-01 2015-10-07 Delphi Technologies, Inc. Camshaft phaser
DE102014222589A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster with modified seal

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005034275B4 (en) * 2005-07-22 2018-02-15 Daimler Ag Camshaft variable valve mechanism
DE102008030057B4 (en) * 2008-06-27 2018-01-25 Hilite Germany Gmbh Camshaft adjustment device
DE102017111900A1 (en) * 2017-05-31 2018-03-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjusting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100175651A1 (en) 2009-01-14 2010-07-15 Denso Corporation Valve timing controller
US8991346B2 (en) 2012-12-04 2015-03-31 Denso Corporation Valve timing control apparatus
DE102013209865A1 (en) 2013-05-28 2014-12-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Camshaft adjustment device
WO2015029476A1 (en) 2013-08-28 2015-03-05 アイシン精機株式会社 Device for controlling valve opening and closing timing
EP2927440A1 (en) 2014-04-01 2015-10-07 Delphi Technologies, Inc. Camshaft phaser
DE102014222589A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster with modified seal

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