DE102015114005A1

DE102015114005A1 - Phaser

Info

Publication number: DE102015114005A1
Application number: DE102015114005.5A
Authority: DE
Inventors: Fatih Dogan; Norbert Lösch; Andrea Moll
Original assignee: Hilite Germany GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2016-03-17

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller 1; 101; 201; 301mit einem von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angetriebenen Stator 3; 103; 203; 303 umfassend ein Statorgehäuse 7; 207, welches mit wenigstens zwei im Wesentlichen scheibenförmigen Deckeln 8, 9; 108; 109; 208; 308 abdichtend verbundenen ist, einem drehfest mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbindbaren Rotor 4; 104; 204; 304 mit mehreren von einer Rotornabe 12; 112 radial nach außen abstehenden Rotorflügeln 11, wobei zwischen dem Stator 3; 103; 203; 303 und dem Rotor 4; 104; 204; 304 angeordnete Arbeitskammern 13 durch die Rotorflügel 11 in Druckräume 14, 15 unterteilt sind, wenigstens einer Verriegelungseinrichtung 18 zur rotatorischen Verriegelung des Rotors 4; 104; 204; 304 gegenüber dem Stator 3; 103; 203; 303, sowie einem zwischen dem Rotor 4; 104; 204; 304 und dem Stator 3; 103; 203; 303 wirkenden, als Schenkelfeder ausgebildeten Federelement 16; 216; 316 mit einem ersten mittelbar oder unmittelbar mit dem Rotor 4; 104; 204; 304 verbundenen Federende 19 und einem zweiten mittelbar oder unmittelbar mit dem Stator 3; 103; 203; 303 verbundenen Federende 20; 320. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass erste Federende 19 in eine Ausnehmung 23; 126 des Rotors 4; 104; 204; 304 eingreift und das zweite Federende 20; 320 radial ausgerichtet unmittelbar an einem der Deckel 8, 9; 108; 109; 208; 308 anliegt.The invention relates to a camshaft adjuster 1; 101; 201; 301 with a stator 3 driven by a crankshaft of an internal combustion engine; 103; 203; 303 comprising a stator housing 7; 207, which with at least two substantially disc-shaped covers 8, 9; 108; 109; 208; 308 is sealingly connected, a rotatably connected to a camshaft of the internal combustion engine rotor 4; 104; 204; 304 having a plurality of rotor hub 12; 112 radially outwardly projecting rotor blades 11, wherein between the stator 3; 103; 203; 303 and the rotor 4; 104; 204; 304 arranged working chambers 13 are divided by the rotor blades 11 in pressure chambers 14, 15, at least one locking device 18 for rotatably locking the rotor 4; 104; 204; 304 against the stator 3; 103; 203; 303, as well as between the rotor 4; 104; 204; 304 and the stator 3; 103; 203; Acting 303, designed as a leg spring spring element 16; 216; 316 with a first directly or indirectly with the rotor 4; 104; 204; 304 connected spring end 19 and a second directly or indirectly with the stator 3; 103; 203; 303 connected spring end 20; 320. According to the invention it is provided that the first spring end 19 in a recess 23; 126 of the rotor 4; 104; 204; 304 engages and the second spring end 20; 320 radially aligned directly on one of the cover 8, 9; 108; 109; 208; 308 is present.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.The invention relates to a camshaft adjuster according to the preamble of claim 1.

Nockenwellenversteller werden in modernen Brennkraftmaschinen zur Optimierung der Verbrauchs- und Leistungswerte eingesetzt und dienen dazu, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile zu verändern, 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 der Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmomente von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen werden. Der Nockenwellenversteller besitzt dazu einen von der Kurbelwelle angetriebenen Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor. Zwischen dem Rotor und dem Stator sind mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Arbeitskammern vorgesehen, welche durch dem Rotor zugeordnete Rotorflügel in gegeneinander wirkende Druckräume unterteilt sind. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine sind beide Druckräume permanent mit Hydraulikfluid gefüllt, so dass der Rotor und der Stator relativ steif miteinander verbunden sind. Die Steuerzeiten der Gaswechselventile werden dadurch verändert, dass der Druck in einem der Druckräume erhöht wird, während der Druck in dem jeweils anderen Druckraum gesenkt wird. Das Hydraulikfluid muss dazu dem einen Druckraum zugeführt und aus dem anderen Druckraum zu einem Tank hin abgeführt werden, wodurch sich die Winkellage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle verändert.Camshaft adjusters are used in modern internal combustion engines to optimize the consumption and performance values and serve to change the opening and closing times of the gas exchange valves to the phase relation between crankshaft and camshaft in a defined angular range, between a maximum early and a maximum late position, variable to be able to shape. For this purpose, the camshaft adjuster is integrated into a drive train via which torques are transmitted from the crankshaft to the camshaft. The camshaft adjuster has for this purpose a driven by the crankshaft stator and a rotatably connected to the camshaft rotor. Between the rotor and the stator acted upon by a hydraulic fluid working chambers are provided, which are divided by the rotor associated rotor blades in oppositely acting pressure chambers. During operation of the internal combustion engine both pressure chambers are permanently filled with hydraulic fluid, so that the rotor and the stator are relatively rigidly connected to each other. The timing of the gas exchange valves are changed in that the pressure in one of the pressure chambers is increased, while the pressure in the other pressure chamber is lowered. The hydraulic fluid must be supplied to the one pressure chamber and discharged from the other pressure chamber to a tank, which changes the angular position between the camshaft and the crankshaft.

Damit bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor – d.h. bei unbelastetem Nockenwellenversteller – der Rotor die für den Motorstart nötige Stellung einnimmt, wird der Rotor durch ein Federelement in eine Ausgangslage gedreht. In dieser Ausgangslage ist der Rotor gegenüber dem Stator mittels einer Verriegelungseinrichtung gegen ein Verschwenken festgesetzt.Thus, with the internal combustion engine switched off - i.e. with unloaded camshaft adjuster - the rotor occupies the position necessary for the engine start, the rotor is rotated by a spring element into a starting position. In this initial position, the rotor is fixed relative to the stator by means of a locking device against pivoting.

Aus dem Stand der Technik sind Nockenwellenversteller mit Spiral- oder Schenkelfedern bekannt. Camshaft adjusters with spiral or torsion springs are known from the prior art.

Beispielsweise ist aus der DE 10 2010 060 620 A1 ein Nockenwellenversteller umfassend eine Spiralfeder bekannt, welche auf einem Deckel angeordnet ist und deren Enden jeweils Fortsätze des Rotors und des Stators umgreifen. Ein zusätzlicher Stift mit einem Kopf sichert die Spiralfeder hierbei in axialer Richtung.For example, is from the DE 10 2010 060 620 A1 a camshaft adjuster comprising a coil spring known, which is arranged on a cover and whose ends engage around respective extensions of the rotor and the stator. An additional pin with a head secures the coil spring in the axial direction.

Die gattungsbildende EP 1 365 112 A2 beschreibt ein Nockenwellenversteller mit einem als Schenkelfeder ausgebildeten Federelement, welche auf der Außenseite einer Abdeckplatte angeordnet ist. Die beiden Enden des Federelementes liegen an der Verriegelungseinrichtung bzw. an einem auf der Abdeckplatte befestigten Bolzen an. Zur axialen Sicherung des Federelementes weisen der Bolzen sowie die Verriegelungseinrichtung einen kopfartigen Vorsprung auf, mittels welchen die gebogenen Enden des Federelementes gehalten werden.The generic EP 1 365 112 A2 describes a camshaft adjuster with a trained as a leg spring spring element which is arranged on the outside of a cover plate. The two ends of the spring element abut against the locking device or on a bolt fastened to the cover plate. For axial securing of the spring element, the bolt and the locking device on a head-like projection, by means of which the bent ends of the spring element are held.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen anderen Nockenwellenversteller zu schaffen, welcher kostengünstig und einfach montierbar ist. Gleichzeitig soll eine axiale Sicherung des Federelementes in einfacher Weise gewährleistet werden können.The object of the invention is to provide a different camshaft adjuster, which is inexpensive and easy to install. At the same time, an axial securing of the spring element should be ensured in a simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Federende in eine Ausnehmung des Rotors eingreift und das zweite Federende radial ausgerichtet unmittelbar an einem der Deckel anliegt. Radial ausgerichtet kann in diesem Zusammenhang unterschiedliche Formgebungen des Federendes umfassen. Denkbar sind beispielsweise eine gerade sowie eine gebogene radiale Ausrichtung. Der Nockenwellenversteller und insbesondere die Feder sind hierdurch einfach montierbar und es werden zur Sicherung des Federelementes keine zusätzlichen Bauteile benötigt.This object is achieved in that the first spring end engages in a recess of the rotor and the second spring end radially aligned directly against one of the lid. Radially aligned may include different shapes of the spring end in this context. Conceivable, for example, a straight and a curved radial alignment. The camshaft adjuster and in particular the spring are thereby easy to install and it will be required to secure the spring element no additional components.

Vorzugsweise ist das zweite Federende radial nach außen gerichtet vorgesehen und liegt an einem Vorsprung an, welcher einteilig an einem der Deckel angeformt ist. Der Vorsprung kann einfach und kostengünstig hergestellt werden.Preferably, the second spring end is provided directed radially outward and abuts a projection which is integrally formed on one of the lid. The projection can be made easily and inexpensively.

Der Vorsprung ist vorzugsweise an dem der Nockenwelle abgewandten Deckel einteilig angeformt, in welchen die Verriegelungseinrichtung eingreift. Ist der Deckel beispielsweise aus Sintermetall oder Druckguss vorgesehen, kann der Vorsprung in einfacher Weise implementiert werden.The projection is preferably integrally formed on the cover facing away from the camshaft, in which engages the locking device. For example, if the lid is made of sintered metal or die-cast, the projection can be easily implemented.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausbildung kann der Vorsprung an dem der Nockenwelle zugewandten Deckel einteilig angeformt sein.According to another advantageous embodiment, the projection on the camshaft facing lid can be integrally formed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Federelement wenigstens teilweise in einer Ausnehmung der Rotornabe angeordnet, wodurch sich zusätzlicher Bauraum für das Federelement ergibt und eine weichere Federkennlinie vorgesehen werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the spring element is at least partially disposed in a recess of the rotor hub, which results in additional space for the spring element and a softer spring characteristic can be provided.

Alternativ oder zusätzlich kann das Federelement wenigstens teilweise in einer Ausnehmung des Deckels angeordnet sein. Alternatively or additionally, the spring element may be at least partially disposed in a recess of the lid.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Federende des Federelementes radial nach außen ausgerichtet vorgesehen ist und in eine radiale Ausnehmung des Rotors eingreift, wodurch sich eine sichere Einhängung im Rotor ergibt. Alternativ ist es aber auch denkbar, das erste Federende radial nach innen auszurichten. An advantageous embodiment of the invention provides that the first spring end of the spring element is provided aligned radially outwards and engages in a radial recess of the rotor, resulting in a secure hooking in the rotor. Alternatively, it is also conceivable to align the first spring end radially inwardly.

Eine einfache Montage des Federelementes ergibt sich gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass das erste Federende des Federelementes axial in Richtung Nockenwelle ausgerichtet vorgesehen ist und in eine axiale Ausnehmung des Rotors eingreift.A simple assembly of the spring element results according to an alternative embodiment of the invention in that the first spring end of the spring element is provided axially aligned in the direction of the camshaft and engages in an axial recess of the rotor.

Der Vorsprung kann vorzugsweise als ein vom dem Deckel in axialer Richtung abstehender Dom vorgesehen sein. Die Montage wird hierdurch wesentlich vereinfacht.The projection may preferably be provided as a protruding from the lid in the axial direction dome. The assembly is thereby considerably simplified.

Ein zusätzlicher Vorsprung kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, bei welcher das Statorgehäuse mittels Verbindungselementen mit den Deckeln verbunden ist, dadurch gänzlich entfallen, dass der Dom als Schraubdom vorgesehen ist, in welchen eines der Verbindungselemente eingreift.An additional projection, according to an advantageous embodiment of the invention, in which the stator housing is connected by means of connecting elements with the lids, thereby completely eliminated, that the dome is provided as a screw dome, in which engages one of the connecting elements.

Die axiale Sicherung des Federelementes kann vorzugsweise dadurch erzielt werden, dass der Schraubdom eine Einfräsung oder einem Hinterschnitt zur axialen Sicherung des Federendes aufweist. The axial securing of the spring element can preferably be achieved in that the screw dome has a milled or an undercut for axially securing the spring end.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Vorsprung an einer radialen Innenseite des Deckels vorgesehen sein. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter Nockenwellenversteller.According to a further embodiment of the invention, the projection may be provided on a radially inner side of the lid. This results in a particularly compact camshaft adjuster.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervor.Further advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von vier Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to four exemplary embodiments.

In der Zeichnung zeigenIn the drawing show

1 eine Draufsicht eines Nockenwellenverstellers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ohne ersten Deckel und Federelement, 1 a plan view of a camshaft adjuster according to a first embodiment without first cover and spring element,

2 den Nockenwellenversteller gemäß 1 in perspektivischer Darstellung, 2 the camshaft adjuster according to 1 in perspective,

3a einen Ausschnitt des ersten Deckels des Nockenwellenverstellers gemäß 1 in perspektivischer und vergrößerter Darstellung, 3a a section of the first cover of the camshaft adjuster according to 1 in perspective and enlarged view,

3b einen Ausschnitt des Nockenwellenverstellers gemäß 2 in perspektivischer und vergrößerter Darstellung in vergrößerter Darstellung, 3b a section of the camshaft adjuster according to 2 in perspective and enlarged view in an enlarged view,

3c einen Ausschnitt des Nockenwellenverstellers gemäß 2 in einer anderen perspektivischer und vergrößerter Darstellung, 3c a section of the camshaft adjuster according to 2 in another perspective and enlarged view,

4 den Nockenwellenversteller gemäß 1 im Längsschnitt, 4 the camshaft adjuster according to 1 in longitudinal section,

5a einen Ausschnitt eines Nockenwellenverstellers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ohne ersten Deckel und Federelement, 5a a detail of a camshaft adjuster according to a second embodiment without first cover and spring element,

5b den Nockenwellenverstellers gemäß 5a teilweise geschnitten, 5b the camshaft adjuster according to 5a partially cut,

6 einen Ausschnitt eines Nockenwellenverstellers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 6 a detail of a camshaft adjuster according to a third embodiment,

7 eine Draufsicht eines Nockenwellenverstellers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und 7 a plan view of a camshaft adjuster according to a fourth embodiment and

8 einen Ausschnitt des Nockenwellenverstellers gemäß 7 in perspektivischer und vergrößerter Darstellung. 8th a section of the camshaft adjuster according to 7 in perspective and enlarged view.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenversteller 1, mit dem während des Betriebes eines Verbrennungsmotors die Winkellage zwischen Kurbel- und Nockenwelle verändert wird. Durch Verdrehen einer in 4 gezeigten Nockenwelle 2 werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile so verschoben, dass der Verbrennungsmotor bei der jeweiligen Drehzahl seine optimale Leistung bringt. Der Nockenwellenversteller 1 ist nach dem Schwenkmotorprinzip aufgebaut und ermöglicht eine stufenlose Verstellung der Nockenwelle 2 relativ zur Kurbelwelle. 1 shows a first embodiment of a camshaft adjuster 1 , with which the angular position between crankshaft and camshaft is changed during the operation of an internal combustion engine. By twisting a in 4 shown camshaft 2 The opening and closing times of the gas exchange valves are shifted so that the internal combustion engine brings its optimum performance at the respective speed. The camshaft adjuster 1 is based on the swivel motor principle and allows continuous adjustment of the camshaft 2 relative to the crankshaft.

Der Nockenwellenversteller 1 besitzt dazu einen von der Kurbelwelle angetriebenen Stator 3 und einen drehfest mit der Nockenwelle 2 verbundenen Rotor 4. Der Stator 3 ist drehfest mit einem Zahnrad 5 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist das Zahnrad 5 ein Kettenrad, über das eine nicht näher dargestellte Kette geführt ist. Das Zahnrad 5 kann aber auch ein Zahnriemenrad sein, über das ein Antriebsriemen als Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Zahnrad 5 ist der Stator 3 mit der Kurbelwelle in bekannter Weise antriebsverbunden. The camshaft adjuster 1 has a driven by the crankshaft stator 3 and a rotationally fixed with the camshaft 2 connected rotor 4 , The stator 3 is rotatable with a gear 5 connected. In the embodiment, the gear 5 a sprocket over which a chain, not shown, is guided. The gear 5 but may also be a toothed belt, over which a drive belt is guided as a drive element. About this drive element and the gear 5 is the stator 3 drivingly connected to the crankshaft in a known manner.

Der Stator 3 und das Zahnrad 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel drehfest miteinander verbunden, können jedoch auch einteilig ausgebildet sein. Verbindungselemente 6 verspannen ein im Wesentlichen zylindrisches Statorgehäuse 7 des Stators 3 mit einem ersten und einen zweiten im Wesentlichen scheibenförmigen Deckel 8, 9, wie insbesondere aus den 2 und 4 ersichtlich ist. Alternative Ausgestaltungsformen sind möglich, wobei das Zahnrad 5 auch an einem der beiden Deckeln 8, 9 angeformt sein kann oder einer der beiden Deckel 8, 9 einteilig mit dem Statorgehäuse 7 vorgesehen ist.The stator 3 and the gear 5 are rotatably connected to each other in this embodiment, but may also be integrally formed. fasteners 6 clamp a substantially cylindrical stator housing 7 of the stator 3 with a first and a second in the Essentially disc-shaped lid 8th . 9 , in particular from the 2 and 4 is apparent. Alternative embodiments are possible, wherein the gear 5 also on one of the two lids 8th . 9 can be formed or one of the two lids 8th . 9 in one piece with the stator housing 7 is provided.

Dabei können der Stator 3, die Deckel 8, 9 und das Zahnrad 5 aus metallischem Werkstoff oder auch aus Kunststoff bestehen. Als metallische Werkstoffe kommen u. a. Sintermetalle, Stahlbleche und Aluminium in Frage. Als Kunststoff kommen insbesondere faserverstärkte Kunststoffe mit einem Mineralmehl in Frage. This can be the stator 3 , the lids 8th . 9 and the gear 5 made of metallic material or plastic. Suitable metallic materials include sintered metals, steel sheets and aluminum. In particular fiber-reinforced plastics with a mineral flour come into question as plastic.

Wie 1 zeigt, ist der Stator 3 mit radial nach innen ragenden Statorflügel 10 versehen. Umfangsmäßig zwischen diesen Statorflügeln 10 sind Rotorflügel 11 des Rotors 4 angeordnet. Der Rotor 4 weist eine Rotornabe 12 auf, die drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. Dazu ist die Rotornabe 12 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Zentralschraube oder einem in 4 gezeigten Zentralventil 17 mit der Nockenwelle 2 verbunden. Zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 3 sind mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbare Arbeitskammern 13 vorgesehen, welche durch die Rotorflügel 11 in gegeneinander wirkende Druckräume 14, 15 unterteilt sind.As 1 shows is the stator 3 with radially inwardly projecting stator blades 10 Mistake. Circumferentially between these stator blades 10 are rotor blades 11 of the rotor 4 arranged. The rotor 4 has a rotor hub 12 on, the rotation with the camshaft 2 connected is. This is the rotor hub 12 For example, with a central screw, not shown or in 4 shown central valve 17 with the camshaft 2 connected. Between the rotor 4 and the stator 3 are acted upon by a hydraulic fluid working chambers 13 provided by the rotor blades 11 in opposing pressure chambers 14 . 15 are divided.

Während des Betriebes der Brennkraftmaschine sind beide Druckräume 14, 15 permanent mit Hydraulikfluid gefüllt, so dass der Rotor 4 und der Stator 3 relativ steif miteinander verbunden sind. Um die Winkellage zwischen der Nockenwelle 2 und der Kurbelwelle zu verändern, wird der Rotor 4 relativ zum Stator 3 gedreht. Hierzu werden je nach gewünschter Drehrichtung das Hydraulikfluid die der einen Drehrichtung zugeordneten Druckräumen 14 oder 15 unter Druck gesetzt, während die der anderen Drehrichtung zugeordneten Druckräumen 15 oder 14 zu einem Tank hin entlastet werden. During operation of the internal combustion engine both pressure chambers 14 . 15 permanently filled with hydraulic fluid, so that the rotor 4 and the stator 3 relatively rigidly connected. To the angular position between the camshaft 2 and to change the crankshaft becomes the rotor 4 relative to the stator 3 turned. For this purpose, depending on the desired direction of rotation, the hydraulic fluid associated with the direction of rotation pressure chambers 14 or 15 pressurized while the other direction of rotation associated pressure chambers 15 or 14 relieved to a tank.

Damit bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor – d.h. bei unbelastetem Nockenwellenversteller 1 – der Rotor 4 die für den Motorstart nötige Nockenwellenstellung einnimmt, wird der Rotor 4 durch ein Federelement 16 in eine Ausgangslage gedreht. In dieser Ausgangslage ist der Rotor 4 gegenüber dem Stator 3 mittels einer nicht näher dargestellten Verriegelungseinrichtung 18 gegen ein Verschwenken festgesetzt. Diese ist in einem der Flügel 11 untergebracht. Dabei wird bei Druckabfall in den Druckräumen 14, 15 ein Verriegelungsbolzen durch die Federkraft einer Schraubendruckfeder in eine Verriegelungsstellung bewegt, in der dieser in eine Verriegelungsöffnung des ersten Deckels 8 eingreift, so dass dieser Deckel 8 als Verriegelungsscheibe dient. Beim Motorstart wird der Verrieglungsbolzen durch das Hydraulikfluid gegen die Federkraft belastet und zurückgeschoben, so dass der Rotor 4 vom Deckel 8 entriegelt wird und der Nockenwellenversteller 1 in seine Regelstellung gelangen kann.So with the internal combustion engine switched off - ie with unloaded camshaft adjuster 1 - the rotor 4 the camshaft position necessary for the engine start, the rotor is 4 by a spring element 16 turned into a starting position. In this initial position is the rotor 4 opposite the stator 3 by means of a locking device, not shown 18 set against pivoting. This one is in one of the wings 11 accommodated. This is at pressure drop in the pressure chambers 14 . 15 a locking bolt is moved by the spring force of a helical compression spring in a locking position, in which this in a locking opening of the first lid 8th engages, leaving this lid 8th serves as a locking disc. When the engine starts, the locking bolt is loaded by the hydraulic fluid against the spring force and pushed back, so that the rotor 4 from the lid 8th is unlocked and the camshaft adjuster 1 can get into its control position.

Das zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 3 wirkende Federelement 16 ist als Schenkelfeder ausgebildet und weist ein erstes mittelbar oder unmittelbar mit dem Rotor 4 verbundenes Federende 19 und ein zweites mittelbar oder unmittelbar mit dem Stator 4 verbundenes Federende 20 auf.That between the rotor 4 and the stator 3 acting spring element 16 is designed as a leg spring and has a first directly or indirectly with the rotor 4 connected spring end 19 and a second directly with the stator 4 connected spring end 20 on.

Das erste Federende 19 greift dabei eine in 4 gezeigte Ausnehmung 23 des Rotors 4 ein. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das zweite Federende 20 radial nach außen gerichtet vorgesehen und liegt an einem Vorsprung 21 an, welcher einteilig als in axialer Richtung ausgebildeter Dom an dem Deckel 8, 9 angeformt ist, welcher als Verriegelungsscheibe vorgesehen ist. Grundsätzlich jedoch ist die Ausbildung des Domes an beiden Deckeln 8, 9 möglich. Die axiale Sicherung des Federelementes 16 erfolgt durch das Einhängen des zweiten Federendes 20 in eine Einfräsung 22 im Vorsprung 21, welcher in einer vergrößerten Darstellung des Deckels 8 und des Nockenwellenverstellers in den 3a bis 3c dargestellt ist.The first spring end 19 engages in a 4 shown recess 23 of the rotor 4 one. How out 2 it can be seen, is the second spring end 20 Provided directed radially outward and is located on a projection 21 which is integrally formed as an axially formed dome on the lid 8th . 9 is formed, which is provided as a locking disc. Basically, however, is the formation of the dome on both lids 8th . 9 possible. The axial securing of the spring element 16 done by hanging the second spring end 20 in a mill 22 in the lead 21 , which in an enlarged view of the lid 8th and the camshaft adjuster in the 3a to 3c is shown.

Der Dom kann in einfacher und kostengünstiger Weise bei der Herstellung des Deckels 8 angeformt werden und eine Nachbearbeitung ist lediglich im Bereich der Einfräsung 22 notwendig. Gleichzeitig kann die axiale Sicherung des Federelementes 16 ohne weitere benötigte Bauteile erzielt werden. Durch das Einhängen des Federendes 20 in die Einfräsung 22 ist das Federelement 16 zudem einfach montierbar.The dome can easily and inexpensively in the production of the lid 8th be formed and post-processing is only in the field of milling 22 necessary. At the same time, the axial securing of the spring element 16 can be achieved without further components required. By hanging the spring end 20 in the milling 22 is the spring element 16 also easy to install.

Wie insbesondere den 2 und 3b zu entnehmen ist, ist der Dom als Schraubdom vorgesehen, in welchen eines der Verbindungselemente 6 eingreift. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch denkbar, einen zusätzlichen Vorsprung mit Einfräsung an den Deckel 8 anzuformen.As in particular the 2 and 3b it can be seen, the dome is provided as Schraubdom, in which one of the fasteners 6 intervenes. In the context of the invention, however, it is also conceivable, an additional projection with milled to the lid 8th to mold.

Das Federelement 16 ist teilweise in einer ringnutförmigen Ausnehmung 24 der Rotornabe 12 und teilweise in einer Ausnehmung 25 des Deckels 8 angeordnet, wodurch sich zusätzlicher Bauraum für das Federelement 16 ergibt und eine weichere Federkennlinie vorgesehen werden kann.The spring element 16 is partially in a ringnutförmigen recess 24 the rotor hub 12 and partially in a recess 25 of the lid 8th arranged, resulting in additional space for the spring element 16 yields and a softer spring characteristic can be provided.

Das erste Federende 19 des Federelementes 16 ist, wie aus 4 ersichtlich ist, radial nach außen ausgerichtet vorgesehen und greift in die radiale Ausnehmung 23 des Rotors 4 ein. Die beiden Federenden 19 und 20 des Federelementes 16 sind damit sicher im Rotor 4 bzw. im Stator 3 befestigt. Wie bereits erwähnt, ist das zweite Federende 20 des Federelementes 16 radial nach außen gerichtet vorgesehen. Dabei sind unterschiedliche Formen des Federendes 20 denkbar, beispielsweise eine gerade und/oder eine gebogene Formgebung.The first spring end 19 of the spring element 16 is how out 4 can be seen, provided radially outwardly provided and engages in the radial recess 23 of the rotor 4 one. The two spring ends 19 and 20 of the spring element 16 are safe in the rotor 4 or in the stator 3 attached. As already mentioned, the second spring end 20 of the spring element 16 provided directed radially outward. There are different forms of the spring end 20 conceivable, for example, a straight and / or a curved shape.

Die 5 bis 8 zeigen weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers. Analog dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgeführte Bauteile sind dabei mit der Bezugsziffer um jeweils 100 erhöht, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet und auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird. Zu den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird daher nur auf die Unterschiede eingegangen.The 5 to 8th show further embodiments of a camshaft adjuster according to the invention. Analogous to the preceding embodiment executed components are in each case with the reference numeral 100 is increased, omitting a repeated description and reference is made to the above description. For the embodiments described below, therefore, only the differences will be discussed.

5a und 5b zeigen teilweise geschnitten und in perspektivischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines Nockenwellenverstellers 101. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist das erste Federende 119 des Federelementes 116 in ein axial in Richtung Nockenwelle ausgerichtet und greift in eine axiale Ausnehmung 126 des Rotors 104 ein, welche sich von einem Boden 127 der das Federelement 116 aufnehmenden Ausnehmung 124 der Rotornabe 112 in Richtung Nockenwelle. Die Montage des Federelementes 116 kann hierdurch wesentlich vereinfacht werden. Wie insbesondere aus 5b ersichtlich ist, ist das zweite Federende 120 hier ebenfalls radial nach außen gerichtet vorgesehen und liegt an dem Vorsprung 121 an, welcher einteilig als in axialer Richtung ausgebildeter Dom an dem Deckel 108 angeformt ist. 5a and 5b show partially cut and in perspective a second embodiment of a camshaft adjuster 101 , In contrast to the first embodiment, the first spring end 119 of the spring element 116 aligned in an axial direction in the camshaft and engages in an axial recess 126 of the rotor 104 one, which is different from a ground 127 the spring element 116 receiving recess 124 the rotor hub 112 in the direction of the camshaft. The assembly of the spring element 116 This can be considerably simplified. As in particular from 5b it can be seen, is the second spring end 120 also provided here directed radially outward and is located on the projection 121 which is integrally formed as an axially formed dome on the lid 108 is formed.

Ein Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 201 ist in 6 dargestellt. Im Unterschied zu den ersten beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist in der ringnutförmigen Ausnehmung 224 zusätzlich eine Hülse 228 angeordnet, welche zur Lagerung des Rotors 204 auf dem Deckel 208 dient.A longitudinal section of a third embodiment of a camshaft adjuster according to the invention 201 is in 6 shown. In contrast to the first two embodiments described above is in the annular groove-shaped recess 224 in addition a sleeve 228 arranged, which for the storage of the rotor 204 on the lid 208 serves.

Bei einem gemäß den 7 und 8 gezeigten, vierten Ausführungsbeispiel ist ein Vorsprung 321 an einer radialen Innenseite 329 des Deckels 308 zur Anlage des zweiten Federendes 320 des Federelementes 316 einteilig angeformt und erstreckt sich radial nach innen. Zur axialen Sicherung des Federelementes 316 kann bei diesem Ausführungsbeispiel ein zusätzlicher Federdeckel vorgesehen werden. Vorteilhaft ist bei diesem Ausführungsbeispiel die besonders kompakte Bauweise des Nockenwellenverstellers 303.In one according to the 7 and 8th shown fourth embodiment is a projection 321 on a radial inside 329 of the lid 308 for conditioning the second spring end 320 of the spring element 316 integrally formed and extends radially inward. For axial securing of the spring element 316 can be provided in this embodiment, an additional spring cover. An advantage of this embodiment, the particularly compact design of the camshaft adjuster 303 ,

Bei einem nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel ist das zweite Federende radial nach außen gerichtet vorgesehen und greift in eine Ausnehmung einer der Deckel ein, welche beispielsweise schlitzförmig ausgebildet sein kann.In an alternative embodiment, not shown, the second spring end is provided directed radially outward and engages in a recess of the lid, which may be formed, for example, slit-shaped.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.The described embodiments are only exemplary embodiments. A combination of the described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described features of the device parts belonging to the invention are to be taken from the geometries of the device parts shown in the drawings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Nockenwellenversteller Phaser
22: Nockenwelle camshaft
33: Stator stator
44: Rotor rotor
55: Zahnrad gear
66: Verbindungselement connecting element
77: Statorgehäuse stator
88th: Deckel cover
99: Deckel cover
1010: Statorflügel stator vanes
1111: Rotorflügel rotor blades
1212: Rotornabe rotor hub
1313: Arbeitskammer working chamber
1414: Druckraum pressure chamber
1515: Druckraum pressure chamber
1616: Federelement spring element
1717: Zentralventil central valve
1818: Verriegelungseinrichtung locking device
1919: Federende spring end
2020: Federende spring end
2121: Vorsprung head Start
2222: Einfräsung milled
2323: Ausnehmung recess
2424: Ausnehmung recess
2525: Ausnehmung recess
101101: Nockenwellenversteller Phaser
103103: Stator stator
104104: Rotor rotor
108108: Deckel cover
109109: Deckel cover
112112: Rotornabe rotor hub
116116: Federelement spring element
119119: Federende spring end
120120: Federende spring end
121121: Vorsprung head Start
124124: Ausnehmung recess
126126: Ausnehmung recess
127127: Boden ground
201201: Nockenwellenversteller Phaser
203203: Stator stator
204204: Rotor rotor
207207: Statorgehäuse stator
208208: Deckel cover
216216: Federelement spring element
224224: Ausnehmung recess
228228: Hülse shell
301301: Nockenwellenversteller Phaser
303303: Stator stator
304 304: Rotor rotor
308308: Deckel cover
316316: Federelement spring element
320320: Federende spring end
321321: Vorsprung head Start
329329: Innenseite inside

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010060620 A1 [0005]
EP 1365112 A2 [0006]

Claims

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) with a driven by a crankshaft of an internal combustion engine stator ( 3 ; 103 ; 203 ; 303 ) comprising a stator housing ( 7 ; 207 ), which with at least two substantially disc-shaped lids ( 8th . 9 ; 108 ; 208 ; 308 ) is sealingly connected, a rotatably connected to a camshaft of the internal combustion engine rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) with several of a rotor hub ( 12 ; 112 ) radially outwardly protruding rotor blades ( 11 ), between the stator ( 3 ; 103 ; 203 ; 303 ) and the rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) arranged working chambers ( 13 ) through the rotor blades ( 11 ) in pressure chambers ( 14 . 15 ), at least one locking device ( 18 ) for rotatably locking the rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) opposite the stator ( 3 ; 103 ; 203 ; 303 ), as well as between the rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) and the stator ( 3 ; 103 ; 203 ; 303 ), designed as a leg spring spring element ( 16 ; 116 ; 216 ; 316 ) with a first directly or indirectly with the rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) connected spring end ( 19 ; 119 ) and a second directly or indirectly with the stator ( 3 ; 103 ; 203 ; 303 ) connected spring end ( 20 ; 120 ; 320 ), characterized in that the first spring end ( 19 ; 119 ) in a recess ( 23 ; 126 ) of the rotor ( 4 ; 104 ; 204 ; 304 ) engages and the second spring end ( 20 ; 120 ; 320 ) radially aligned directly on one of the lid ( 8th . 9 ; 108 ; 109 ; 208 ; 308 ) is present.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 1, characterized in that the second spring end ( 20 ; 120 ; 320 ) is directed radially outwards and on a projection ( 21 ; 121 ; 321 ) is applied, which in one piece on one of the lid ( 8th . 9 ; 108 ; 109 ; 208 ; 308 ) is formed.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) According to claim 1 or 2, characterized in that the projection ( 21 ; 121 ; 321 ) on the camshaft facing away from the lid ( 8th ; 108 ; 208 ; 308 ) is integrally formed, in which the locking device ( 18 ) intervenes.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to claim 2, characterized in that the projection on the camshaft facing lid ( 9 ) is integrally formed.

Camshaft adjuster according to claim 1, characterized in that the second spring end is provided directed radially outward and engages in a recess of the lid.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 16 ; 116 ; 216 ; 316 ) at least partially in a recess ( 24 ; 124 ; 224 ) of the rotor hub ( 12 ; 112 ) is arranged.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ; 301 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element ( 16 ; 116 ; 216 ; 316 ) at least partially in a recess ( 25 ) of the lid ( 8th ; 9 ; 108 ; 109 ; 208 ; 308 ) is arranged.

Camshaft adjuster ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first spring end ( 19 ) of the spring element ( 16 ) is provided aligned radially outwards and in a radial recess ( 23 ) of the rotor ( 4 ) intervenes.

Camshaft adjuster ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the first spring end ( 19 ) of the spring element ( 16 ) is provided radially inwardly aligned and in a radial recess ( 23 ) of the rotor ( 4 ) intervenes.

Camshaft adjuster ( 101 ) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the first spring end ( 119 ) of the spring element ( 116 ) is provided axially aligned in the direction of the camshaft and in an axial recess ( 126 ) of the rotor ( 104 ) intervenes.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ) according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the projection ( 21 ; 121 ) as one from the lid ( 8th ; 9 ; 108 ; 208 ) is provided in the axial direction projecting dome.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ) according to claim 11, wherein the stator housing ( 7 ; 207 ) by means of connecting elements ( 6 ) with the covers ( 8th . 9 ; 108 ; 208 ; 308 ), characterized in that the dome is provided as a screw dome, in which one of the connecting elements ( 6 ) intervenes.

Camshaft adjuster ( 1 ; 101 ; 201 ) according to one of the preceding claims 11 or 12, characterized in that the dome is a milled ( 22 ) or an undercut for the axial securing of the spring end ( 20 ; 120 ) having.

Camshaft adjuster ( 301 ) according to one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that the projection ( 321 ) at a radial inside ( 329 ) of the lid ( 308 ) is provided.