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DE102017122425A1 - Bausatz mit einem Nockenwellenversteller - Google Patents

Bausatz mit einem Nockenwellenversteller Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bausatz mit einem Nockenwellenversteller, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil vorgesehen ist, und mit einem das Zentralventil steuernden Aktuator, wobei der Nockenwellenversteller mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes, etwa mit einem Riemen, angetrieben oder antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator gelagerten Rotor aufweist, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Aktuator ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden ist, der mit einem Ankerraum des Aktuators in Verbindung steht und zur Umgebung hin abgedichtet ist, wobei die Abdichtung des Druckfluidverteilraums durch eine stoffschlüssige Verbindung des Aktuators bzw. eines oder mehrerer Aktuatorbauteile mit dem Zentralventil erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bausatz mit einem Nockenwellenversteller, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil vorgesehen ist, und mit einem das Zentralventil steuernden Aktuator, wobei der Nockenwellenversteller mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes, etwa mit einem Riemen, angetrieben oder antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator gelagerten Rotor aufweist.
  • Bausätze bestehend aus einem Nockenwellenversteller und einem Zentralventil sind beispielsweise aus der DE 10 2015 214 725 A1 bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen im Vergleich zum Stand der Technik verbesserten Bausatz bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bausatz mit den Merkmalen das Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
    • 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Bausatzes im Längsschnitt.
  • Mit einem beispielsweise als Flügelzellentyp ausgebildeten Nockenwellenversteller wird während des Betriebes eines Verbrennungsmotors die Winkellage an einer Nockenwelle gegenüber einem Antriebsrad stufenlos verändert. Durch Verdrehen der Nockenwelle werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile so verschoben, dass der Verbrennungsmotor bei der jeweiligen Drehzahl seine optimale Leistung. bringt. Der Nockenwellenversteller weist einen zylindrischen Stator auf, der drehfest mit dem Antriebsrad verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist das nicht dargestellte Antriebsrad ein Zahnriemenrad, über das ein Antriebsriemen als Antriebselement geführt ist. Über dieses Antriebselement und das Antriebsrad ist der Stator mit der Kurbelwelle antriebsverbunden. Um den Antrieb betriebssicher zu gewährleisten, soll der Riemenantriebsbereich frei von Hydraulikfluid/Druckfluid gehalten werden.
  • Der Stator umfasst einen zylindrischen Statorgrundkörper, an dessen Innenseite radial nach innen in gleichen Abständen Stege abstehen. Zwischen benachbarten Stegen werden Zwischenräume gebildet, in die über ein Zentralventil gesteuert Hydraulikfluid eingebracht wird. Zwischen benachbarten Stegen ragen Flügel, die radial nach außen von einer zylindrischen Rotornabe eines Rotors abstehen. Diese Flügel unterteilen die Zwischenräume zwischen den Stegen jeweils in zwei Druckkammern.
  • Der Rotor ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Um die Winkellage zwischen der Nockenwelle und dem Antriebsrad zu verändern, wird der Rotor relativ zum Stator gedreht. Hierzu wird je nach gewünschter Drehrichtung Hydraulikfluid in die Druckkammern eingespeist, während die jeweils anderen Druckkammern zu einem Tank hin entlastet werden. Um den Rotor gegenüber dem Stator entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken, wird vom Zentralventil ein erster Arbeitsanschluss unter Druck gesetzt. Um den Rotor hingegen im Uhrzeigersinn zu verschwenken, wird vom Zentralventil ein zweiter Arbeitsanschluss unter Druck gesetzt.
  • Das in dem Nockenwellenversteller angeordnete Zentralventil umfasst eine Buchse mit einem in einer Bohrung entlang einer Längsrichtung verschiebbar angeordneten Kolben und wird mittels eines elektromagnetischen Aktuators gesteuert.
  • Zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Aktuator ist ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden, der mit einem Ankerraum des Aktuators in hydraulischer Verbindung steht und zur Umgebung hin abgedichtet ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Abdichtung des Druckfluidverteilraums durch eine stoffschlüssige Verbindung des Aktuators bzw. eines oder mehrerer Aktuatorbauteile mit dem Zentralventil. Separate Dichtungselemente und eine prozessintensive Herstellung von Dichtflächen zwischen dem Aktuator und dem Nockenwellenversteller können damit entfallen.
  • Eine Ausrichtung des Aktuators zum Zentralventil zur Reduzierung bzw. Einhaltung des notwendigen geringen Luftspalts kann entweder bei der Montage mittels einer Montagehülse erfolgen oder aber durch einen (Gleit-) Beschichtung, die die exakte Zentrierung des nachträglich montierten Aktuators gewährleistet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist ein Magnet-Anker des Aktuators in einer Hülse axialverschieblich vorgesehen, wobei die Hülse stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen oder Kleben mit einem Bund des Zentralventils verbunden ist. Die Hülse ist vorzugsweise als spanlos dünn gefertigte Hülse vorgesehen und weist beispielsweise eine mittels Plasmanitrieren hergestellte Beschichtung auf.
  • Um die Robustheit des Bausatzes zu steigern, kann zusätzlich ein Teil des Polkreises, insbesondere ein Polkern des Aktuators stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen oder Kleben mit einem Bund des Zentralventils verbunden sein. Weist das Zentralventil keine oben beschriebene Hülse auf, dient allein die stoffschlüssige Verbindung des Polkerns mit dem Zentralventil der Abdichtung des Druckfluidverteilraumes.
  • Zur weiteren Abdichtung des Nockenwellenverstellers ist zwischen dem Nockenwellenversteller, insbesondere zwischen dem Stator und dem Zentralventil ein Dichtungselement vorgesehen ist. Ferner ist eine Lagerung zwischen dem Nockenwellenversteller, insbesondere zwischen dem Stator und dem Zentralventil vorgesehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015214725 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Bausatz mit einem Nockenwellenversteller, in dem ein ein Druckfluid verteilendes Zentralventil vorgesehen ist, und mit einem das Zentralventil steuernden Aktuator, wobei der Nockenwellenversteller mittels eines trocken laufenden Zugmitteltriebes, etwa mit einem Riemen, angetrieben oder antreibbar ist und einen drehbar in einem Stator gelagerten Rotor aufweist, wobei zwischen dem Nockenwellenversteller und dem Aktuator ein über das Zentralventil mit Druckfluid befüllbarer Druckfluidverteilraum vorhanden ist, der mit einem Ankerraum des Aktuators in Verbindung steht und zur Umgebung hin abgedichtet ist, wobei die Abdichtung des Druckfluidverteilraums durch eine stoffschlüssige Verbindung des Aktuators bzw. eines oder mehrerer Aktuatorbauteile mit dem Zentralventil erfolgt.
  2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anker des Aktuators in einer Hülse axialverschieblich ist, wobei die Hülse stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen oder Kleben mit dem Zentralventil verbunden ist.
  3. Bausatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polkern des Aktuators stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen oder Kleben mit dem Zentralventil verbunden ist.
  4. Bausatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse als spanlos dünn gefertigte Hülse vorgesehen ist und eine mittels Plasmanitrieren hergestellte Beschichtung aufweist.
  5. Bausatz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Nockenwellenversteller, insbesondere zwischen dem Stator und dem Zentralventil ein Dichtungselement vorgesehen ist.
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