DE102008017688A1

DE102008017688A1 - Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008017688A1
Application number: DE102008017688A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schulte; Jürgen Weber
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2009-10-15
Also published as: US20090250026A1; CN101555812B; US8997704B2; US9021680B2; US20110314656A1; CN101555812A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9a, 9b) einer Brennkraftmaschine (1) mit einem Antriebselement (22), einem Abtriebselement (23) und mindestens einem Seitendeckel (24), wobei das Antriebselement (22) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist, wobei das Abtriebselement (23) in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle (6, 7) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist und schwenkbar zu dem Antriebselement (22) angeordnet ist, wobei der Seitendeckel (24) das Abtriebselement (23) und/oder das Antriebselement (22) axial begrenzt und mittels zumindest eines Befestigungselementes (32) drehfest mit dem Antriebselement (22) oder dem Abtriebselement (23) verbunden ist, wobei der Seitendeckel (24) einen Dichtdeckel (35) und zumindest ein Gegenelement (34) aufweist, wobei der Dichtdeckel (35) zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff besteht und zumindest eine Öffnung (33) aufweist und wobei das Befestigungselement (32) die Öffnung (33) zumindest teilweise durchgreift und mit dem Befestigungselement (32) derart zusammenwirkt, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Seitendeckel (24) und dem Abtriebselement (23) oder dem Antriebselement (22) herstellbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement und mindestens einen Seitendeckel, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist, wobei das Abtriebselement in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist und schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist, wobei der Seitendeckel das Abtriebselement und/oder das Antriebselement axial begrenzt und mittels zumindest eines Befestigungselementes drehfest mit dem Antriebselement oder dem Abtriebselement verbunden ist, wobei der Seitendeckel einen Dichtdeckel und zumindest ein Gegenelement aufweist, wobei der Dichtdeckel zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff besteht und zumindest eine Öffnung aufweist und wobei das Befestigungselement die Öffnung zumindest teilweise durchgreift und mit dem Befestigungselement derart zusammenwirkt, dass eine drehfeste Verbin dung zwischen dem Seitendeckel und dem Abtriebselement oder dem Antriebselement herstellbar ist, Des Weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels mit einem Dichtdeckel und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel hergestellten Gegenelement für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen
Hintergrund der Erfindung
In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein.
Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 806 550 B1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Abtriebselement welches drehbar zu einem Antriebselement angeordnet ist, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht und das Abtriebselement drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. In axialer Richtung wird die Vorrichtung durch je einen Seitendeckel begrenzt. Dabei durchgreifen mehrere Schrauben den einen Seitendeckel und das Antriebselement. An dem anderen Seitendeckel ist pro Schraube ein Bereich größerer Dicke vorgesehen, in dem ein Gewinde ausgebildet ist, in das die Schraube eingeschraubt ist. Das Abtriebselement, das Antriebselement und die zwei Seitendeckel begrenzen mehrere Druckräume, wobei jeder der Druckräume mittels eines Flügels in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern unterteilt wird. Durch Druckmittelzufuhr zu bzw. Druckmittelabfuhr von den Druckkammern werden die Flügel innerhalb der Druckräume verschoben, wodurch eine gezielte Verdrehung des Abtriebselements zu dem Antriebselement und somit der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewirkt wird.
Nachteilig an dieser Ausführungsform ist die komplizierte Struktur des Seitendeckels, der die Gewinde trägt. Es sind Bereiche größerer Dicke an dem Seitendeckel vorzusehen, um der Schraubverbindung die nötige Festigkeit zu verleihen. Dadurch wird zum einen das Gewicht der Vorrichtung erhöht. Des Weiteren ist der Seitendeckel als kostenintensives Sinterbauteil auszuführen.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei ein eine funktionssichere gewichts- und kostenoptimierte Befestigung des Seitendeckels an der Vorrichtung realisiert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gegenelement separat zu dem Dichtdeckel ausgebildet und kraft-, form- oder stoffschlüssig mit diesem verbunden ist. Der Seitendeckel ist in dieser Ausführungsform mehrteilig ausgebildet, wobei die Gegenelemente separat zu dem eigentlichen Seitendeckel hergestellt und erst nachträglich an diesem montiert werden. Der Seitendeckel dient hauptsächlich zum Abdichten der Druckkammern in axialer Richtung. Durch die separate Herstellung des Dicht- bzw. Seitendeckels und der Gegenelemente kann die Struktur des Dichtdeckels auf seine eigentliche Aufgabe reduziert werden, beispielsweise als einfaches, dünnwandiges Bauteil ausgeführt werden. Dies kann kostengünstig, beispielsweise durch Ausstanzen aus einem Blech geeigneter Dicke oder Tiefziehverfahren, erfolgen. Dabei kommen sowohl Stahlbleche als auch Bleche aus Leichtmetall, bspw. aus Aluminium, Magnesium oder ähnliches, in Betracht. Die Befestigungselemente können beispielsweise Schrauben sein. In diesem Fall sind die Gegenelemente als Gewindeträger, beispielsweise Schraubenmuttern, ausgebildet, wobei der Gewindeabschnitt der Schrauben mit dem Gewindeabschnitt der Muttern verschraubt ist. Alternativ können die Befestigungselemente beispielsweise als Bolzen ausgeführt sein. Die Gegenelemente können in diesem Fall als ringförmige Körper ausgebildet sein. Die Bolzen greifen jeweils in einen der ringförmigen Körper ein und sind mit diesem verschweißt. In diesen Ausführungsformen können die Seitendeckel aus Leichtbauwerkstoff, beispielsweise Kunststoff, Aluminium oder ähnlichem, bestehen. Lediglich die Befestigungselemente und Gegenelemente müssen in dieser Ausführungsform aus schweißbarem Material, bspw. Stahl, bestehen. Somit kann das Gewicht der Vorrichtung erheblich reduziert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch das Befestigungselement und das Gegenelement eine Clipsverbindung zu realisieren.
In einer Ausführungsform, in der der Dichtdeckel aus einem Leichtmetallwerkstoff besteht, kann vorgesehen sein, dass das Gegenelement aus demselben Material wie die in diesen eingreifende Befestigungselemente besteht. Somit wird verhindert, dass sich die Verbindung während des Betriebs aufgrund von unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten löst, wobei gleichzeitig durch den Einsatz von Leichtbauwerkstoff das Gewicht der Vorrichtung reduziert wird. Gleichzeitig können dadurch Korrosionsprobleme vermieden werden, da die Befestigung zwischen Bauteilen gleichen Materials erfolgt. Des Weiteren können die Befestigungselemente und die Gegenelemente aus einem geeigneten, festen Werkstoff hergestellt sein, so dass die Verbindung, beispielsweise die Gewinde einer Schraubverbindung, die nötige Stabilität aufweisen, während die Seitendeckel aus Leichtbauwerkstoff hergestellt sind.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gegenelement einen axialen Vorsprung auf, dessen freies Ende in die korrespondierende Öffnung eingreift, wobei der Außendurchmesser des Vorsprungs zumindest in einem Bereich dem Innendurchmesser der Öffnung angepasst und kleiner als der Außendurchmesser des restlichen Gegenelements ist. Der Vorsprung dient in diesem Fall als Zentrierbund, der die Position des Gegenelements während der Montage in der Öffnung festgelegt und sichert. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gegenelement einen Axialanschlag aufweist, der bei montiertem Gegenelement an einer axialen Seitenfläche des Dichtdeckels anliegt. Durch den Axialanschlag wird eine definierte Einführertiefe des Gegenelements festgelegt. Der Axialanschlag kann beispielsweise als ringförmige Fläche ausgebildet sein. Die ringförmige Fläche kann beispielsweise mit Drehsicherungselementen versehen sein, die sich ausgehend von der ringförmigen Fläche in axialer Richtung erstrecken. Während der Montage werden die Drehsicherungselemente in die axiale Seitenfläche des Seitendeckels eingepresst, wodurch die Gegenelemente bezüglich der Öffnung zumindest gegen Rotation um seine Achse gesichert sind.
Des Weiteren kann die kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindung zwischen einer Mantelfläche der Öffnung und dem Vorsprung hergestellt sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gegenelement mittels eines Presssitzes zwischen dem Vorsprung und der Mantelfläche der Öffnung an dem Dichtdeckel fixiert ist. Alternativ kann der Vorsprung mit Formschlusselementen versehen sein, die in die Mantelfläche der Öffnung eingreifen. Durch die Herstellung eines Presssitzes oder durch Einpressen von Bereichen des Vorsprunges in die Wandung der Öffnung wird eine zusätzliche Zentrierung des Gegenelements, eine Sicherung gegen Rotation und gegen Verlust des Gegenelements während der Montage erreicht.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Seitendeckel separat zu dem Abtriebselement und dem Abtriebselement gefertigt ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels mit einem Dichtdeckel und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel hergestellten Gegenelement für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

– Herstellen des Dichtdeckels der einen metallischen Werkstoff enthält,
– Ausbilden von zumindest einer Öffnung an dem Dichtdeckel,
– Herstellen des Gegenelements,
– Positionieren des Gegenelements an der Öffnung und
– Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Dichtdeckel und dem Gegenelement.

In einer alternativen Ausführung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels mit einem Dichtdeckel und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel hergestellten Gegenelement, das einen Vorsprung aufweist, für eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

– Herstellen des Dichtdeckels der einen metallischen Werkstoff enthält,
– Ausbilden von zumindest einer Öffnung an dem Dichtdeckel,
– Herstellen des Gegenelements, wobei die Außenkontur des Vorsprungs des Gegenelements mit Übermaß zu der Öffnung des Dichtdeckels ausgebildet ist,
– Einpressen des Vorsprungs in die Öffnung.

– Herstellen des Dichtdeckels der einen metallischen Werkstoff enthält,
– Ausbilden von zumindest einer Öffnung an dem Dichtdeckel,
– Herstellen des Gegenelements, wobei die Außenkontur des Vorsprungs des Gegenelements der Öffnung des Dichtdeckels angepasst ist,
– Positionieren des Vorsprungs in der Öffnung
– Einpressen von Formschlusselementen des Gegenelements in den Dichtdeckel.

Dabei können die Formschlusselemente an dem Vorsprung ausgebildet sein und durch radiales Aufweiten des Vorsprungs in die Wandung der Öffnung eingepresst werden. In einer alternativen Ausführungsform weist das Gegenelement sich in axialer Richtung erstreckende Drehsicherungselemente auf. Diese werden durch Applikation einer axialen Kraft in die Seitenfläche des Dichtdeckels eingepresst. Dies erfolgt vorteilhafterweise in einem Bereich des Dichtdeckels, der die Öffnung umgibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine,
2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine,
3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus 2a entlang der Linie IIB-IIB,
4 einen Längsschnitt durch einen Seitendeckel,
5 eine perspektivische Darstellung eines Seitendeckels,
6 eine perspektivische Darstellung eines Gegenelements,
7 die Einzelheit Z aus 4 vor der Montage des Gegenelements,
8 die Einzelheit Z aus 4 während der Montage des Gegenelements
9 die Einzelheit Z aus 4 einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtdeckels.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 5 mit einer Einlassnockenwelle 6 bzw. Auslassnockenwelle 7 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 10 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 2 und den Nockenwellen 6, 7 sorgen können. Nocken 8 der Nockenwellen 6, 7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile 9a bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile 9b. Ebenso kann vorgesehen sein nur eine der Nockenwellen 6, 7 mit einer Vorrichtung 10 auszustatten, oder nur eine Nockenwelle 6, 7 vorzusehen, welche mit einer Vorrichtung 10 versehen ist.
Die 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 im Längs- bzw. im Querschnitt.
Die Vorrichtung 10 weist ein Antriebselement 22 und ein Abtriebselement 23 auf. Das Antriebselement 22 weist ein Gehäuse 22a und zwei Seitendeckel 24, 25 auf, die an den axialen Seitenflächen des Gehäuses 22a angeordnet sind. Das Abtriebselement 23 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement 26 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich in der dargestellten Ausführungsform fünf Flügel 27 in radialer Richtung nach außen erstrecken.
Ausgehend von einer äußeren Umfangswand 29 des Gehäuses 22a erstrecken sich mehrere Seitenwände 30 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Seitenwände 30 einteilig mit der Umfangswand 29 ausgebildet. Das Antriebselement 22 ist mittels radial innen liegender Umfangswände der Seitenwände 30 relativ zu dem Abtriebselement 23 drehbar auf diesem gelagert.
An einer äußeren Mantelfläche der Umfangswand 29 ist ein Riemenrad 21 angeordnet, über das mittels eines nicht dargestellten Riementriebs Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 22 übertragen werden kann. Im montierten Zustand ist das Abtriebselement 23 mittels einer nicht dargestellten Zentralschraube mit einer nicht dargestellten Nockenwelle verbunden. Dazu durchgreift die Zentralschraube eine zentrale Bohrung des Abtriebselement 23 und ist in einen mit der Nockenwelle verschraubt.
Je einer der Seitendeckel 24, 25 ist an einer der axialen Seitenflächen des Gehäuses 22a angeordnet und drehfest an diesem fixiert. Zu diesem Zweck ist in jeder Seitenwand 30 eine Axialöffnung 31 vorgesehen. Des Weiteren sind in den Seitendeckeln 24,25 jeweils fünf Öffnungen 33 vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass diese mit den Axialöffnungen 31 fluchten. Auf der dem Antriebselement 22 abgewandten Seite des ersten Seitendeckels 24 ist jeder Öffnung 33 ein Gegenelement 34, in diesem Ausführungsbeispiel ein Gewindeträger, zugeordnet, wobei dessen Gewindeabschnitt 37 mit der jeweiligen Öffnung 33 fluchtet. Jeweils ein Befestigungselement 32 (in der dargestellten Ausführungsform eine Schraube durchgreift eine Öffnung 33 des zweiten Seitendeckels 25, eine Axialöffnung 31 und eine Öffnung 33 des ersten Seitendeckels 24. Dabei greift ein Gewindeabschnitt der Schraube 32 in den Gewindeabschnitt 37 des Gewindeträgers 34 ein.
In den 4, 5 ist die erste Seitendeckel 24 vor der Montage an die Vorrichtung 10 dargestellt. Der Seitendeckel 24 besteht aus einem dünnwandigen Dichtdeckel 35, in dem fünf Öffnungen 33 vorgesehen sind. Während der Montage des ersten Seitendeckels 24 wird jeder der Öffnungen 33 jeweils ein Gewindeträger 34 zugeordnet. 6 zeigt exemplarisch einen Gewindeträger 34. Dieser weist im Querschnitt einen stufenförmigen Verlauf mit einem Vorsprung 36 auf. Des Weiteren ist ein Gewindeabschnitt 37 innerhalb einer Bohrung des Gewindeträgers 34 vorgesehen. Der Außendurchmesser des Vorsprungs 36 ist dem Innendurchmesser der Öffnungen 33 zumindest in einem Teilbereich angepasst und dient somit als Zentrierbund, um den Gewindeträger 34 an der jeweiligen Öffnung 33 zu positionieren. An den Vorsprung 36 schließt sich ein ringförmiger Bereich an, der als Axialanschlag 38 dient, wobei dieser im montierten Zustand des Gewindeträges 34 an dem Dichtdeckel 35 anliegt. Der Axialanschlag 38 ist mit mehreren Drehsicherungselementen 39 versehen, die sich ausgehend von der ringförmigen Fläche in axialer Richtung erstrecken.
7, 8 zeigen die Montage des Gewindeträgers 34 an dem Dichtdeckel 35. Zunächst wird der Vorsprung 36 in die Öffnung 33 eingeführt. Dabei wird auf den Gewindeträger 34 eine axial gerichtete Kraft ausgeübt, die ausreicht um die Drehsicherungselemente 39 in die axiale Seitenfläche des Dichtdeckels 35 einzupressen. Anschließend greift ein konischer Dorn 40 in die Bohrung des Gewindeträgers 34 ein, wodurch der vordere Randbereich des Vorsprungs 36 in radialer Richtung aufgeweitet wird. Dabei werden ein oder mehrere Formschlusselemente 47 in die Mantelfläche der Öffnung 33 verdrängt, wodurch eine zusätzliche formschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtdeckel 35 und dem Gewindeträger 34 hergestellt wird. Die Formschlusselemente 47 können beispielsweise ein ringförmiger Radialbund oder radiale Laschen an dem Vorsprung 36 sein.
In dieser Ausführungsform ist der Gewindeträger 34 mittels einer formschlüssigen Verbindung über die Drehsicherungselemente 39 und einer weiteren formschlüssigen Verbindung des vorderen Bereichs des Vorsprungs 36 gegen Verdrehungen relativ zu dem ersten Seitendeckel 24 gesichert. Gleichzeitig wirkt die zweite formschlüssige Verbindung in axialer Richtung, so dass der Gewindeträger 34 in der Öffnung 33 gehalten wird.
Ebenso denkbar sind Ausführungsformen ohne Drehsicherungselemente 39, so dass die Verbindung lediglich zwischen dem aufgeweiteten vorderen Bereich des Vorsprungs 36 und der Mantelfläche der Öffnung 33 hergestellt ist.
Eine weitere alternative Ausführungsform ist in 9 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Vorsprungs 36 geringfügig größer als der Innendurchmesser der Öffnung 33 ausgebildet. Der Vorsprung 36 ist unter Herstellung eines Pressverbandes in die Öffnung 33 eingepresst. Hierbei können Drehsicherungselemente 39 vorgesehen sein (unterer Teil der Figur) oder auf diese verzichtet werden (oberer Teil der Figur). Hierzu werden der Dichtdeckel 35 und die Gegenelemente 34 separat gefertigt. An dem Dichtdeckel 35 werden die Öffnungen 33 ausgebildet, wobei die Außenkontur des Vorsprungs 36 des Gegenelements 34 mit Übermaß zu der Öffnung 33 des Dichtdeckels 35 ausgebildet ist. Anschließend wird der Vorsprung 36 unter Herstellung einer Pressverbindung in die Öffnungen 33 eingepresst.
Zusätzlich zu einer der vorhergehenden Ausführungsformen oder alternativ dazu kann eine stoffschlüssige Verbindung 48 zwischen dem Gegenelement 34 und dem Dichtdeckel 35 vorgesehen sein. Die stoffschlüssige Verbindung 48 kann beispielsweise zwischen dem Vorsprung 36 und der Mantelfläche der Öffnung 33 oder dem Gegenelement 34 und einer axialen Seitenfläche des ersten Seitendeckels 24 ausgebildet sein. In letzterem Fall kann auf den Vorsprung 36 auch verzichtet werden.
In diesem Fall werden der Dichtdeckel 35 und die Gegenelemente 34 separat gefertigt. An dem Dichtdeckel 35 werden die Öffnungen 33 ausgebildet, wobei die Außenkontur des Vorsprungs 36, wenn vorhanden, der Mantelfläche der Öffnung 33 des Dichtdeckels 35 angepasst ist. Anschließend wird das Gegenelement 34 an der Öffnung 33 positioniert. Liegt ein Vorsprung 36 vor, so wird dieser in der Öffnung 33 positioniert. Anschließend wird die stoffschlüssige Verbindung 48 zwischen dem Dichtdeckel 35 und dem Gegenelement 34 hergestellt. Dabei kann es sich bei der stoffschlüssigen Verbindung 48 beispielsweise um eine Schweiß-, Löt-, Kleb- oder ähnliche Verbindung handeln.
Innerhalb der Vorrichtung 10 ist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Seitenwänden 30 ein Druckraum 41 ausgebildet. Jeder der Druckräume 41 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden 42 benachbarter Seitenwände 30, in axialer Richtung von den Seitendeckeln 24, 25, radial nach innen von dem Nabenelement 26 und radial nach außen von der Umfangswand 29 begrenzt. In jeden der Druckräume 41 ragt ein Flügel 27, wobei die Flügel 27 derart ausgebildet sind, dass diese sowohl an den Seitendeckeln 24, 25, als auch an der Umfangswand 29 anliegen. Jeder Flügel 27 teilt somit den jeweiligen Druckraum 41 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 45, 46.
Das Abtriebselement 23 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement 22. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements 23 dadurch begrenzt, dass die Flügel 27 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand 42 (Frühanschlag 43) der Druckräume 41 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel 27 an den anderen Begrenzungswänden 42 der Druckräume 41, die als Spätanschlag 44 dienen, zum Anliegen kommen. Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern 45, 46 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements 22 zum Abtriebselement 23 (und damit die Phasenlage der Nockenwelle zur Kurbelwelle) variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 45, 46 kann die Phasenlage konstant gehalten werden.

1: Brennkraftmaschine
2: Kurbelwelle
3: Kolben
4: Zylinder
5: Zugmitteltrieb
6: Einlassnockenwelle
7: Auslassnockenwelle
8: Nocken
9a: Einlassgaswechselventil
9b: Auslassgaswechselventil
10: Vorrichtung
21: Riemenrad
22: Antriebselement
22a: Gehäuse
23: Abtriebselement
24: Seitendeckel
25: Seitendeckel
26: Nabenelement
27: Flügel
28
29: Umfangswand
30: Seitenwand
31: Axialöffnung
32: Befestigungselement/Schraube
33: Öffnung
34: Gegenelement/Gewindeträger
35: Dichtdeckel
36: Vorsprung
37: Gewindeabschnitt
38: Axialanschlag
39: Drehsicherungselement
40: Dorn
41: Druckraum
42: Begrenzungswand
43: Frühanschlag
44: Spätanschlag
45: erste Druckkammer
46: zweite Druckkammer
47: Formschlusselement
48: stoffschlüssige Verbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0806550 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung (10) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9a, 9b) einer Brennkraftmaschine (1) mit – einem Antriebselement (22), einem Abtriebselement (23) und mindestens einen Seitendeckel (24), – wobei das Antriebselement (22) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist, – wobei das Abtriebselement (23) in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle (6, 7) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist und schwenkbar zu dem Antriebselement (22) angeordnet ist, – wobei der Seitendeckel (24) das Abtriebselement (23) und/oder das Antriebselement (22) axial begrenzt und mittels zumindest eines Befestigungselementes (32) drehfest mit dem Antriebselement (22) oder dem Abtriebselement (23) verbunden ist, – wobei der Seitendeckel (24) einen Dichtdeckel (35) und zumindest ein Gegenelement (34) aufweist, – wobei der Dichtdeckel (35) zumindest teilweise aus einem metallischen Werkstoff besteht und zumindest eine Öffnung (33) aufweist und – wobei das Befestigungselement (32) die Öffnung (33) zumindest teilweise durchgreift und mit dem Befestigungselement (32) derart zusammenwirkt, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Seitendeckel (24) und dem Abtriebselement (23) oder dem Antriebselement (22) herstellbar ist, – dadurch gekennzeichnet, dass des Gegenelement (34) separat zu dem Dichtdeckel (35) ausgebildet und kraft-, form oder stoffschlüssig mit diesem verbunden ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (34) einen axialen Vorsprung (36) aufweist, dessen freies Ende in die korrespondierende Öffnung (33) eingreift, wobei der Außendurchmesser des Vorsprungs (36) zumindest in einem Bereich dem Innendurchmesser der Öffnung (33) angepasst und kleiner als der Außendurchmesser des restlichen Gegenelements (34) ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (34) einen Axialanschlag (38) aufweist, der bei montiertem Gegenelement (34) an einer axialen Seitenfläche des Dichtdeckels (35) anliegt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindung zwischen einer Mantelfläche der Öffnung (33) und dem Vorsprung (36) hergestellt ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (34) mittels eines Presssitzes zwischen dem Vorsprung (36) und der Mantelfläche der Öffnung (33) an dem Dichtdeckel (35) fixiert ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (36) mit Formschlusselementen (47) versehen ist, die in die Mantelfläche der Öffnung (33) eingreifen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitendeckel (24) separat zu dem Abtriebselement (23) und dem Abtriebselement (22) gefertigt ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (38) als ringförmige Fläche ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Fläche mit Drehsicherungselementen (39) versehen ist, die sich ausgehend von der ringförmigen Fläche in axialer Richtung erstrecken.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (34) zumindest teilweise auf der dem Abtriebselement (23) oder dem Antriebselement (22) abgewandten Seite des Dichtdeckels (35) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels (24) mit einem Dichtdeckel (35) und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel (35) hergestellten Gegenelement (34) für eine Vorrichtung (10) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9a, 9b) einer Brennkraftmaschine (1) mit folgenden Verfahrensschritten: – Herstellen des Dichtdeckels (35) der einen metallischen Werkstoff enthält, – Ausbilden von zumindest einer Öffnung (33) an dem Dichtdeckel (35), – Herstellen des Gegenelements (34), – Positionieren des Gegenelements (34) an der Öffnung (33) und – Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung (48) zwischen dem Dichtdeckel (35) und dem Gegenelement (34).
Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels (24) mit einem Dichtdeckel (35) und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel (35) hergestellten Gegenelement (34), das einen Vorsprung (36) aufweist, für eine Vorrichtung (10) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9a, 9b) einer Brennkraftmaschine (1) mit folgenden Verfahrensschritten: – Herstellen des Dichtdeckels (35) der einen metallischen Werkstoff enthält, – Ausbilden von zumindest einer Öffnung (33) an dem Dichtdeckel (35), – Herstellen des Gegenelements (34), wobei die Außenkontur des Vorsprungs (36) des Gegenelements (34) mit Übermaß zu der Öffnung (33) des Dichtdeckels (35) ausgebildet ist, – Einpressen des Vorsprungs (36) in die Öffnung (33).
Verfahren zur Herstellung eines Seitendeckels (35) mit einem Dichtdeckel (35) und zumindest einem separat zu dem Dichtdeckel (35) hergestellten Gegenelement (34), das einen Vorsprung (36) aufweist, für eine Vorrichtung (10) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9a, 9b) einer Brennkraftmaschine (1) mit folgenden Verfahrensschritten: – Herstellen des Dichtdeckels (35) der einen metallischen Werkstoff enthält, – Ausbilden von zumindest einer Öffnung (33) an dem Dichtdeckel (35), – Herstellen des Gegenelements (34), wobei die Außenkontur des Vorsprungs (36) des Gegenelements (34) der Öffnung (33) des Dichtdeckels (35) angepasst ist, – Positionieren des Vorsprungs (36) in der Öffnung (33), – Einpressen von Formschlusselementen (47) des Gegenelements (34) in den Dichtdeckel (35).