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WO2011117016A1 - Vorrichtung zur veränderung der relativen winkellage einer nockenwelle gegenüber einer kurbelwelle einer brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zur veränderung der relativen winkellage einer nockenwelle gegenüber einer kurbelwelle einer brennkraftmaschine Download PDF

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Publication number
WO2011117016A1
WO2011117016A1 PCT/EP2011/051802 EP2011051802W WO2011117016A1 WO 2011117016 A1 WO2011117016 A1 WO 2011117016A1 EP 2011051802 W EP2011051802 W EP 2011051802W WO 2011117016 A1 WO2011117016 A1 WO 2011117016A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure accumulator
housing element
pressure
camshaft
housing
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
PCT/EP2011/051802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ali Bayrakdar
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 Technologies AG and Co 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 Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to CN201180015000.3A priority Critical patent/CN102822454B/zh
Priority to US13/636,550 priority patent/US9759100B2/en
Publication of WO2011117016A1 publication Critical patent/WO2011117016A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US14/796,258 priority patent/US9587524B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit

Definitions

  • the invention relates to a device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine, wherein the device comprises a driven by the crankshaft drive element which is rotatably mounted relative to the camshaft, wherein between the drive element and the camshaft at least two hydraulic chambers are formed, which are acted upon by a pressurized fluid to adjust a defined relative rotational position between the drive element and the camshaft, wherein the device comprises a housing member, are arranged in the means for controlling the flow of the pressurized fluid, wherein on the housing element, a pressure accumulator with a pressure chamber for pressurized fluid is arranged and wherein the pressure accumulator has a substantially cylindrical basic shape.
  • Camshaft adjusters particularly those that operate hydraulically, are well known in the art.
  • the hydraulic camshaft adjuster has an impeller in which vanes are formed or arranged.
  • the wings are located in hydraulic chambers, which are incorporated in an outer rotor.
  • the flow of hydraulic oil is controlled by an electrically controlled directional control valve.
  • the transmission of the rotational movement of the crankshaft to the outer rotor is usually via a gear, with which the outer rotor is rotatably connected.
  • a camshaft adjusting device of the type mentioned is known from DE 39 29 619 A1. Again, the adjustment of the relative rotational position between the crankshaft and camshaft takes place hydraulically. Since hydraulic fluid with sufficient pressure is always present, a pressure accumulator is arranged on a cover element and has a substantially cylindrical shape. It extends radially away from the housing element. By way of a likewise radially extending connecting bore between cover element and pressure accumulator, pressurized fluid can be conducted into the pressure accumulator. Here it displaces a spring-biased piston by one piston stroke and is thus available under pressure in the pressure accumulator. If required, pressure fluid can be withdrawn from the pressure accumulator again, the spring displaces the piston and thus maintains the pressure in the fluid upright.
  • the present invention is based on the object of further developing a device of the type mentioned at the beginning in such a way that a more compact construction than in the case of the previously known solution is achieved. Attention is also paid to the possibility of allowing low-cost production. Summary of the invention
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the pressure accumulator is arranged on the housing element such that its cylindrical jacket surface adjoins a side region of the housing element, at least one fluidic connection being formed between the housing element and the pressure chamber of the pressure accumulator. If there are additional additional elements adjacent to the actual cylindrical contour of the pressure accumulator basic structure, then with regard to the defined lateral surface, it must be placed on that of the basic structure of the pressure accumulator.
  • the pressure accumulator is preferably designed as a piston-cylinder system, wherein a piston is arranged displaceably in a cylinder element and wherein the piston in the cylinder element with a spring element, in particular with a coil spring, is biased.
  • the housing element and the housing of the pressure accumulator are preferably formed in one piece.
  • Housing element and pressure accumulator housing are in particular designed as a casting.
  • Housing element and pressure accumulator housing are preferably made of light metal, in particular aluminum.
  • a fluidic connection line can be arranged which extends parallel to the displacement direction of the piston of the pressure accumulator up to an axial end region of the pressure accumulator. It is preferably provided that the length of the fluidic connection line is at least 50% of the total height of the pressure accumulator.
  • An axial end region of the pressure accumulator can be closed by a cover element.
  • the cover element may have at least one flow path for the flow of pressurized fluid from the end of the fluidic connection line into the pressure chamber. It is alternatively or additionally possible that the piston has a corresponding configuration in order to allow the flow of pressurized fluid from the end of the fluidic connection line into the pressure chamber.
  • the cover element can be sealed with sealing elements on the pressure accumulator main body.
  • the attachment of the lid can be done in any form, d. H. z. Example by means of screws, by welding or soldering or by means of an adhesive bond.
  • the piston can delimit the pressure chamber of the pressure accumulator from a compensation chamber, wherein a fluidic connection (vent line) can be formed between the housing element and this compensation chamber of the pressure accumulator.
  • the vent line can also be realized by a groove in the region of the non-pressurized side of the pressure accumulator.
  • means may be provided to limit the axial displacement of the piston in the cylinder member. This makes it possible to prevent driving the above-mentioned spring element to block.
  • the pressure accumulator can thus be arranged in a simple manner compact on the housing element, it being possible to define the exact position of the pressure accumulator, in which this has its optimum position in the concrete case.
  • the pressure accumulator can, if necessary, that is, if required by the installation space conditions, are also arranged slightly inclined to the cover element.
  • a further advantage is that the proposed arrangement has a relatively low weight.
  • the proposed conception is particularly well suited to be implemented by casting. It is therefore possible and preferably provided that the housing element together with the housing of the pressure accumulator are manufactured as a one-piece casting. The machining can be reduced to a low level, which reduces costs accordingly.
  • the proposed conception can basically be used wherever hydraulic systems are used for which pressurized fluid must be kept ready, for which a pressure accumulator is used.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cover element of a camshaft adjuster with integrally formed pressure accumulator, wherein the pressure accumulator is shown in section,
  • Fig. 3 is a further perspective view of the lid member together
  • Fig. 4 is a further perspective view of the lid member together
  • Fig. 5 is a perspective view of the lid member together with pressure accumulator, wherein the pressure accumulator is shown in section and parts of the accumulator are not yet mounted
  • Fig. 6 is a view from the opposite direction to that shown in Fig. 2, wherein the Housing element are shown cut together with pressure accumulator.
  • a device for changing the relative angular position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine ie a phaser
  • a final cover-shaped housing element 1 can be seen, in which control means can be accommodated with which the flow of hydraulic oil can be controlled in order to be able to make a relative rotational angle adjustment between crankshaft and camshaft of the internal combustion engine.
  • the illustrated housing element 1 is fastened with a number of screws to the other components of the camshaft adjuster, which, however, have no significance in connection with the present invention and are therefore not shown.
  • a pressure accumulator 2 is arranged on the housing element 1.
  • the accumulator 2 has a pressure chamber 3, which is variable in volume and in which consequently different amounts of hydraulic fluid can be accommodated.
  • the pressure accumulator 2 consists of a piston-cylinder system, ie it has a piston 6 which is housed in a cylinder element 7 and can move in this in a direction of displacement V.
  • the accumulator 2 has a substantially cylindrical basic shape.
  • the piston 6 moves against the force of a spring element 8, which thus biases the piston 6 and thus builds pressure in the pressure fluid, which is spent in the pressure accumulator.
  • the pressure accumulator 2 is arranged on the housing element 1 such that its cylindrical jacket surface 4 adjoins a side region 5 of the housing element 1.
  • at least one fluidic connection is formed between the housing element 1 and the pressure chamber 3 of the pressure accumulator 2.
  • elements see, for example, the connection line 10 described below
  • disturb the cylindricity of the pressure accumulator 2 the outer surface of the cylinder, which is defined by the cylinder element 7, must be turned off.
  • the housing element 1 and the housing 9 of the pressure accumulator 2 are designed as a one-piece casting, in the present case as an aluminum die cast part. All major functional surfaces and flow channels for the pressurized fluid and the venting of the system are integrated into the cast construction, so that the mechanical, reworking remains low.
  • a fluidic connection line 10 is provided. This extends parallel to the displacement direction V in the lateral region of the housing 9 of the pressure accumulator 2.
  • the connecting line 10 has a length L which is greater than 50% of the total height H of the pressure accumulator. 2
  • pressure fluid can reach the connecting line 10 via two fluid inlets 17-designed as bores in the connecting wall between housing element 1 and pressure accumulator 2.
  • the pressurized fluid then rises in the connecting line 10 and enters the upper axial end region 1 1 of the pressure accumulator 2.
  • a cover element 12 is screwed tight.
  • a recess is incorporated, which forms a flow path 13 so that pressurized fluid from the connecting line 10 can flow into the pressure chamber 3.
  • the piston 6 is pressed down against the force of the spring element 8.
  • a compensation chamber 14 the volume of which decreases as the pressure fluid enters the pressure chamber 3.
  • a fluidic connection 15 is provided for venting the expansion chamber 14.
  • a defined stop in the cylinder element is provided for the lowest position of the piston 6. This is marked with the reference numeral 16.
  • the stop is formed by a radial reduction of the bore diameter of the cylinder member 7 and thus constitutes means for limiting the axial displacement of the piston 6.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung ein von der Kurbelwelle angetriebenes Anthebselement umfasst, das gegenüber der Nockenwelle drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle mindestens zwei Hydraulikkammern ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, um eine definierte relative Drehstellung zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle einzustellen, wobei die Vorrichtung ein Gehäuseelement (1) aufweist, in dem Mittel zur Steuerung des Flusses des Druckfluids angeordnet sind, wobei an dem Gehäuseelement (1) ein Druckspeicher (2) mit einem Druckraum (3) für Druckfluid angeordnet ist und wobei der Druckspeicher (2) eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweist. Um eine kompakte Bauweise bei geringen Herstellkosten zu erreichen, sieht Erfindung vor, dass der Druckspeicher (2) so am Gehäuseelement (1) angeordnet ist, dass seine zylindrische Mantelfläche (4) an einen Seitenbereich (5) des Gehäuseelements (1) angrenzt, wobei zwischen dem Gehäuseelement (1) und dem Druckraum (3) des Druckspeichers (2) mindestens eine fluidische Verbindung ausgebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle ge- genüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung ein von der Kurbelwelle angetriebenes Antriebselement umfasst, das gegenüber der Nockenwelle drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle mindestens zwei Hydraulikkammern ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, um eine definierte relative Drehstellung zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle einzustellen, wobei die Vorrichtung ein Gehäuseelement aufweist, in dem Mittel zur Steuerung des Flusses des Druckfluids angeordnet sind, wobei an dem Gehäuseelement ein Druckspeicher mit einem Druckraum für Druckfluid angeordnet ist und wobei der Druckspeicher eine im wesentlichen zylindrische Grundform aufweist.
Hintergrund der Erfindung
Nockenwellenverstellvorrichtungen, insbesondere solche, die hydraulisch arbeiten, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Im hydraulischen No- ckenwellenversteller ist ein Flügelrad vorhanden, in dem Flügel eingeformt oder angeordnet sind. Die Flügel befinden sich in Hydraulikkammern, die in einem Außenrotor eingearbeitet sind. Durch entsprechende Beaufschlagung der jeweiligen Seite der Hydraulikkammern mit Hydraulikfluid kann eine Verstellung des Innenrotors (mit der Nockenwelle verbunden) relativ zum Außenro- tor zwischen einem„Frühanschlag" und einem„Spätanschlag" erfolgen. Dabei wird der Fluss von Hydrauliköl durch ein elektrisch angesteuertes Wegeventil gesteuert. Die Übertragung der Drehbewegung der Kurbelwelle auf den Außenrotor erfolgt zumeist über ein Zahnrad, mit dem der Außenrotor drehfest ver- bunden ist.
Eine Nockenwellenverstellvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 39 29 619 A1 bekannt. Auch hier erfolgt die Verstellung der relativen Drehposition zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle auf hydraulischem Wege. Da- mit stets Hydraulikfluid mit hinreichendem Druck vorhanden ist, ist an einem Deckelelement ein Druckspeicher angeordnet, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist. Er erstreckt sich radial vom Gehäuseelement weg. Über eine sich ebenfalls radial erstreckende Verbindungsbohrung zwischen Deckelelement und Druckspeicher kann Druckfluid in den Druckspeicher gelei- tet werden. Hier verschiebt es einen federvorgespannten Kolben um einen Kolbenhub und ist somit unter vorgegebenem Druck im Druckspeicher verfügbar. Bei Bedarf an Druckfluid kann Druckfluid aus dem Druckspeicher wieder abgezogen werden, wobei die Feder den Kolben verschiebt und so den Druck im Fluid aufrecht erhält.
Nachteilig ist, dass der Fertigungsaufwand für Deckelelement und Druckspeicher relativ groß ist und in der Regel bis zur Fertigstellung eine Vielzahl von spanenden Operationen erforderlich ist. Nachteilig ist des Weiteren, dass sich bei der vorbekannten Bauweise eine relativ ausladende Konstruktion ergibt, die mitunter aufgrund des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums nicht einfach realisiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung Der vorliegenden Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine kompaktere Bauweise als bei der vorbekannten Lösung erreicht wird. Dabei wird auch ein Augenmerk auf die Möglichkeit gelegt, eine preisgünstige Fertigung zu erlauben. Zusammenfassung der Erfindung
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher so am Gehäuseelement angeordnet ist, dass seine zylindrische Mantelfläche an einen Seitenbereich des Gehäuseelements angrenzt, wobei zwischen dem Gehäuseelement und dem Druckraum des Druckspeichers mindestens eine fluidische Verbindung ausgebildet ist. Sofern an die eigentliche zylindrische Kontur des Druckspeicher-Grundaufbaus noch weitere Zusatzelemente angrenzen, ist bezüglich der definierten Mantelfläche auf diejenige des Grundaufbaus des Druckspeichers abzustellen.
Der Druckspeicher ist dabei bevorzugt als Kolben-Zylinder-System ausgebildet, wobei ein Kolben in einem Zylinderelement verschieblich angeordnet ist und wobei der Kolben im Zylinderelement mit einem Federelement, insbesondere mit einer Schraubenfeder, vorgespannt ist.
Das Gehäuseelement und das Gehäuse des Druckspeichers sind bevorzugt einstückig ausgebildet. Dabei sind Gehäuseelement und Druckspeicher- Gehäuse insbesondere als Gussteil ausgebildet. Gehäuseelement und Druckspeicher-Gehäuse bestehen bevorzugt aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium. Zwischen dem Seitenbereich des Gehäuseelements und dem Druckraum des Druckspeichers kann eine fluidische Verbindungsleitung angeordnet sein, die parallel zur Verschieberichtung des Kolbens des Druckspeichers bis zu einem axialen Endbereich des Druckspeichers verläuft. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Länge der fluidischen Verbindungsleitung mindestens 50 % der Gesamthöhe des Druckspeichers beträgt. Ein axialer Endbereich des Druckspeichers kann durch ein Deckelelement abgeschlossen sein. Das Deckelelement kann dabei mindestens einen Fließweg für den Fluss von Druckfluid vom Ende der fluidischen Verbindungsleitung bis in den Druckraum aufweisen. Möglich ist es alternativ oder additiv auch, dass der Kolben eine entsprechende Ausgestaltung hat, um den Fluss von Druckfluid vom Ende der fluidischen Verbindungsleitung in den Druckraum zu ermöglichen.
Das Deckelelement kann mit Dichtelementen am Druckspeicher-Grundkörper abgedichtet sein. Die Befestigung des Deckels kann in beliebiger Form erfolgen, d. h. z. B. mittels Schrauben, durch Schweißen oder Löten oder auch mittels einer Klebverbindung.
Der Kolben kann den Druckraum des Druckspeichers von einem Ausgleichs- räum abgrenzen, wobei zwischen dem Gehäuseelement und diesem Ausgleichsraum des Druckspeichers eine fluidische Verbindung (Entlüftungsleitung) ausgebildet sein kann. Die Entlüftungsleitung kann auch durch eine Nut im Bereich der drucklosen Seite des Druckspeichers realisiert werden. Schließlich können Mittel vorgesehen sein, um die axiale Verschiebung des Kolbens im Zylinderelement zu begrenzen. Damit ist es möglich zu verhindern, das oben genannte Federelement auf Block zu fahren.
Der Druckspeicher kann somit in einfacher Weise kompakt an dem Gehäuse- element angeordnet werden, wobei es möglich ist, die genaue Position des Druckspeichers zu definieren, in der dieser im konkreten Ausführungsfall seine optimale Lage hat.
Der Druckspeicher kann bei Bedarf, d. h. wenn es die bauraumtechnischen Verhältnisse erfordern, auch leicht geneigt zum Deckelelement angeordnet werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die vorgeschlagene Anordnung ein relativ geringes Gewicht aufweist.
In vorteilhafter Weise eignet sich die vorgeschlagene Konzeption besonders gut, um gießtechnisch umgesetzt werden zu können. Es ist daher möglich und bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuseelement samt Gehäuse des Druckspeichers als einstückiges Gussteil gefertigt werden. Die spanende Bearbeitung lässt sich dadurch auf ein geringes Maß reduzieren, was entsprechend Kosten reduziert.
Die vorgeschlagene Konzeption ist grundsätzlich überall dort einsetzbar, wo Hydrauliksysteme eingesetzt werden, für die Druckfluid bereitgehalten werden muss, wozu ein Druckspeicher eingesetzt wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Deckelelements eines Nocken- wellenverstellers mit angeformtem Druckspeicher, wobei der Druckspeicher geschnitten dargestellt ist,
Fig. 2 die Vorderansicht des Deckelelements samt Druckspeicher,
Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht des Deckelelements samt
Druckspeicher,
Fig. 4 eine weitere perspektivische Ansicht des Deckelelements samt
Druckspeicher, aus einer anderen Richtung betrachtet, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Deckelelements samt Druckspeicher, wobei der Druckspeicher geschnitten dargestellt ist und Teile des Druckspeichers noch nicht montiert sind, und Fig. 6 eine Ansicht aus der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen, die in Fig. 2 zu sehen ist, wobei das Gehäuseelement samt Druckspeicher geschnitten dargestellt sind.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In den Figuren ist nur ein Teil einer Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, also eines Nockenwellenversteller, dargestellt. Zu sehen ist ein abschließendes deckeiförmiges Gehäuseelement 1 , in dem Steuermittel unterge- bracht werden können, mit denen der Fluss von Hydrauliköl gesteuert werden kann, um eine relative Drehwinkelverstellung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle der Brennkraftmachine vornehmen zu können.
Dieser Aufbau ist grundsätzlich bekannt, wozu auf die DE 39 29 619 A1 aus- drücklich Bezug genommen wird.
Das dargestellte Gehäuseelement 1 wird mit einer Anzahl Schrauben an den weiteren Baugruppen des Nockenwellenverstellers befestigt, die allerdings im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung keine Bedeutung haben und daher nicht dargestellt sind.
Damit stets Hydraulikfluid unter hinreichendem Druck zur Verfügung steht, ist ein Druckspeicher 2 am Gehäuseelement 1 angeordnet. Der Druckspeicher 2 hat einen Druckraum 3, der im Volumen variabel ist und in dem folglich ver- schiedene Mengen Hydraulikfluid untergebracht werden können. Der Druckspeicher 2 besteht aus einem Kolben-Zylinder-System, d. h. er hat einen Kolben 6, der in einem Zylinderelement 7 untergebracht ist und sich in diesem in eine Verschieberichtung V bewegen kann. Der Druckspeicher 2 hat eine im Wesentlichen zylindrische Grundform. Der Kolben 6 bewegt sich dabei gegen die Kraft eines Federelements 8, das den Kolben 6 folglich vorspannt und so Druck im Druckfluid aufbaut, das in den Druckspeicher verbracht wird.
Wesentlich ist, dass der Druckspeicher 2 so am Gehäuseelement 1 angeordnet ist, dass seine zylindrische Mantelfläche 4 an einen Seitenbereich 5 des Gehäuseelements 1 angrenzt. Dabei wird zwischen dem Gehäuseelement 1 und dem Druckraum 3 des Druckspeichers 2 mindestens eine fluidische Verbindung ausgebildet. Sofern Elemente (s. z. B. die nachfolgend beschriebene Verbindungsleitung 10) die Zylindrizität des Druckspeichers 2 stören, ist hierbei auf die Mantelfläche des Zylinders abzustellen, die durch das Zylinderelement 7 definiert wird.
Das Gehäuseelement 1 und das Gehäuse 9 des Druckspeichers 2 sind als einstückiges Gussteil ausgeführt, vorliegend als Aluminiumdruckgussteil. Alle wesentlichen Funktionsflächen und Strömungskanäle für das Druckfluid und die Entlüftung des Systems sind in die Gusskonstruktion integriert, so dass die mechanische, spanende Nacharbeit gering bleibt.
Um Druckfluid vom Gehäuseelement 1 aus in den Druckspeicher 2 und insbesondere in den Druckraum 3 des Druckspeichers zu verbringen, ist eine fluidische Verbindungsleitung 10 vorgesehen. Diese erstreckt sich parallel zur Ver- schieberichtung V im seitlichen Bereich des Gehäuses 9 des Druckspeichers 2. Die Verbindungsleitung 10 hat eine Länge L die größer ist als 50 % der Gesamthöhe H des Druckspeichers 2.
Aus der Zusammenschau der Figuren wird ersichtlich, dass Druckfluid über zwei Fluideinlässe 17 - ausgebildet als Bohrungen in der Verbindungswand zwischen Gehäuseelement 1 und Druckspeicher 2 - in die Verbindungsleitung 10 gelangen kann. Das Druckfluid steigt dann in der Verbindungsleitung 10 auf und gelangt in den oberen axialen Endbereich 1 1 des Druckspeichers 2. Hier ist ein Deckelele- ment 12 festgeschraubt. In das Deckelelement 12 ist allerdings eine Ausneh- mung eingearbeitet, die einen Fließweg 13 bildet, so dass Druckfluid von der Verbindungsleitung 10 aus in den Druckraum 3 strömen kann. Beim Eintritt von Druckfluid wird der Kolben 6 gegen die Kraft des Federelements 8 nach unten gedrückt.
Unterhalb des Kolbens 6 befindet sich ein Ausgleichsraum 14, dessen Volu- men beim Eintritt des Druckfluids in den Druckraum 3 kleiner wird. Zur Entlüftung des Ausgleichsraums 14 ist eine fluidische Verbindung 15 vorgesehen.
Damit bei entsprechender Füllung des Druckraums 3 mit Druckfluid die Windungen der Schraubenfeder 8 nicht auf Block gefahren werden können, ist für die unterste Position des Kolbens 6 ein definierter Anschlag im Zylinderelement vorgesehen. Dieser ist mit der Bezugsziffer 16 markiert. Der Anschlag wird durch eine radiale Verringerung des Bohrungsdurchmessers des Zylinderelements 7 gebildet und stellt so Mittel zur Begrenzung der axialen Verschiebung des Kolbens 6 dar.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuseelement
2 Druckspeicher
3 Druckraum
4 zylindrische Mantelfläche
5 Seitenbereich des Gehäuseelements
6 Kolben
7 Zylinderelement
8 Federelement
9 Gehäuse des Druckspeichers
10 fluidische Verbindungsleitung
1 1 axialer Endbereich des Druckspeichers
12 Deckelelement
13 Fließweg
14 Ausgleichsraum
15 fluidische Verbindung (Entlüftungsleitung)
16 Mittel zur Begrenzung der axialen Verschiebung
17 Fluideinlass
V Verschieberichtung
L Länge der fluidischen Verbindungsleitung
H Gesamthöhe des Druckspeichers

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung ein von der Kurbelwelle angetriebenes Ant ebselement um- fasst, das gegenüber der Nockenwelle drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle mindestens zwei Hydraulikkammern ausgebildet sind, die mit einem Druckfluid beaufschlagbar sind, um eine definierte relative Drehstellung zwischen dem Antriebselement und der Nockenwelle einzustellen, wobei die Vorrichtung ein Gehäuseelement (1 ) aufweist, in dem Mittel zur Steuerung des Flusses des Druckfluids angeordnet sind, wobei an dem Gehäuseelement (1 ) ein Druckspeicher (2) mit einem Druckraum (3) für Druckfluid angeordnet ist und wobei der Druckspeicher (2) eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (2) so am Gehäuseelement (1 ) angeordnet ist, dass seine zylindrische Mantelfläche (4) an einen Seitenbereich (5) des Gehäuseelements (1 ) angrenzt, wobei zwischen dem Gehäuseelement (1 ) und dem Druckraum (3) des Druckspeichers (2) mindestens eine fluidische Verbindung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher (2) als Kolben-Zylinder-System ausgebildet ist, wobei ein Kolben (6) in einem Zylinderelement (7) verschieblich angeordnet ist und wobei der Kolben (6) im Zylinderelement (7) mit einem Federelement (8), insbesondere mit einer Schraubenfeder, vorgespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (1 ) und ein Gehäuse (9) des Druckspeichers (2) einstückig ausgebildet sind. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehauseelement (1 ) und das Gehäuse (9) des Druckspeichers (2) als Gußteil ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (1 ) und das Gehäuse (9) des Druckspeichers (2) aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Seitenbereich (5) des Gehäuseelements (1 ) und dem Druckraum (3) des Druckspeichers (2) eine fluidische Verbindungsleitung (10) angeordnet ist, die parallel zur Verschieberichtung (V) des Kolbens (6) des Druckspeichers (2) bis zu einem axialen Endbereich (1 1 ) des Druckspeichers (2) verläuft, wobei die Länge (L) der fluidischen Verbindungsleitung (10) vorzugsweise mindestens 50 % der Gesamthöhe (H) des Druckspeichers (2) beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Endbereich (1 1 ) des Druckspeichers (2) durch ein Deckelelement (12) abgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (12) mindestens einen Fließweg (13) für den Fluss von Druckfluid vom Ende der fluidischen Verbindungsleitung (10) bis in den Druckraum (3) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) den Druckraum (3) des Druckspeichers (2) von einem Ausgleichsraum (14) abgrenzt, wobei zwischen dem Gehäuseelement (1 ) und dem Ausgleichsraum (14) des Druckspeichers (2) eine fluidische Verbindung (15) ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (16) vorgesehen sind, um die axiale Verschiebung des Kolbens (6) im Zylinderelement (7) zu begrenzen.
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