DE102007039282A1

DE102007039282A1 - Hydraulisch dichter Nockenwellenversteller

Info

Publication number: DE102007039282A1
Application number: DE102007039282A
Authority: DE
Inventors: Patrick Gautier
Original assignee: Hydraulik Ring GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-21
Also published as: DE102007039282B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Nockenwellenversteller, bei dem zum einen die Materialpaarung geschickt ausgewählt ist und zum anderen, nicht zuletzt aufgrund der Materialpaarungsmöglichkeiten, eine leicht herzustellende Verschlusstechnik einzelner, außen liegender Komponenten des Nockenwellenverstellers beschrieben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller, der insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip arbeitet, der dafür geeignet ist, als Riementriebnockenwellenversteller mit wenigstens einem formgebenden Kunststoffteil zur Bildung eines Gehäuseabschnitts verwendet zu werden.
Aus der Patentliteratur sind zahlreiche unterschiedliche Nockenwellenverstellertypen bekannt, grob lassen sich die Nockenwellenversteller in die schwenkmotorartigen Drehflügelversteller und die mit einem Übersetzungsgetriebe ausgestatteten Axialkolbenversteller unterteilen. Wie zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Anmeldung in der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 22 219 (Anmelderin: Hydraulik-Ring GmbH; Anmeldetag: 20.01.2006) ausführlich dargelegt, ist insbesondere bei riemengetriebenen Nockenwellenverstellern wichtig, dass keine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Motoröl, auf die Lauffläche des Antriebsrades des Nockenwellenverstellers gelangt. Im Gegensatz zu kettengetriebenen Nockenwellenverstellern, bei denen es sogar beabsichtigt ist, die Zahnflanken des Antriebsrades mit einem Ölschmierfilm zur Kettenreibung zu versehen, sorgt eine Undichtigkeit bei einem riemengetriebenen Nockenwellenversteller für mögliches Durchrutschen des Antriebs des Nockenwellenverstellers. Dies ist tunlichst zu vermeiden, weil hierdurch die Verstellwinkel zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle so verändert werden können, dass die Gaswechselventile des Verbrennungsmotors durch den sich hebenden Kolben zerschlagen werden können.
Ein schwenkmotorartiger Nockenwellenversteller genauso wie ein Axialkolbennockenwellenversteller ist aus zahlreichen Bauteilen aufgebaut, häufig wird ein wannenartiges äußeres Gehäuse genommen, in das der Rotor eingelegt werden kann. Das wannenartige Gehäuse wird einseitig oder zweiseitig durch einen Deckel verschlossen. Um also ein möglichst hydraulisch dichtes Gehäuse realisieren zu können, kommt es unter anderem auf die richtige Materialpaarung des Wannengehäuses und des abschließenden Deckels an. Weiterhin soll ein Nockenwellenversteller möglichst leicht sein, denn Nockenwellenversteller werden von Kraftfahrzeugherstellern unter anderem durch Übersetzungsdrehmoment pro Druck und Gramm Eigengewicht bemessen. Nach einer Überlegung lassen sich, wie z. B. in der DE 102 11 607 A1 (Anmelderin: Porsche AG und Hydraulik-Ring GmbH; Anmeldetag: 12.03.2002) und der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten DE 10 2006 022 219 (Anmelderin: Hydraulik-Ring GmbH; Anmeldetag: 25.04.2006) Kunststoff als Material für einzelne Teile des Nockenwellenverstellers, insbesondere für Gehäuseteile, verwenden. Nach einer anderen Überlegung lassen sich einzelne Teile des Nockenwellenverstellers aus Blech fertigen, so z. B. nach DE 103 58 888 A1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag: 16.12.2003), DE 10 2005 05 37 A1 (Anmelderin: BMW AG; Anmeldetag: 05.02.2005), DE 199 51 390 A1 (Anmelderin: INA Wälzlager Schaeffler OHG; Anmeldetag: 26.10.1999), DE 20 2005 008 264 U1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag: 23.05.2005) und DE 101 61 701 A1 (Anmelderin: INA-Schaeffler KG; Anmeldetag: 15.12.2001).
Somit kann eine Aufgabe während des Entwurfsprozess für einen Konstrukteur von Nockenwellenverstellern darin gesehen werden, dass er die geeigneten Materialien für die Nockenwellenverstellerkomponenten auswählt. Darüber hinaus muss er während er die Materialien für die Komponenten auswählt, die einzelnen Komponenten so gestalten, dass möglichst wenige gewichtserhöhenden Teile den Nockenwellenversteller ausmachen. Nach der aufgefundenen Materialpaarung und Materialwahl ist eine solche Konstruktion zu finden, dass der Nockenwellenversteller auch als Riemennockenwellenversteller eingesetzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Nockenwellenversteller nach Anspruch 1 und 15 gelöst. Ein geeignetes Nockenwellenverstellergehäuse ist Anspruch 14 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Weil die Zähne des Riementriebs in der Regel sehr flach sind, weist die Antriebsmittellauffläche auch sehr flache Zähne, die mit den Riementriebzähnen korrespondieren, auf. Nach einer günstigen Gestaltung sind die Aufnahmeöffnungen ballig bzw. ballig konkav gestaltet, in denen die Zähne des Riementriebs eingreifen können. Der Riementrieb liegt auf der Antriebsmittellauffläche auf. Daher bietet der Nockenwellenversteller eine Antriebsmittellauffläche, weiterhin hat ein Nockenwellenversteller nach dem Schwenkmotorprinzip einen Stator und einen Rotor. Der Nockenwellenversteller nach dem Schwenkmotorprinzip arbeitet mit einem Rotor, der mit Drehflügelzellenrädern aufgebaut sein kann, so dass zwei gegensätzlich wirkende Hydraulikräume durch die Verstellung des Rotors in ihrer Größe jeweils zueinander gegensätzlich erweitert und verkleinert werden können. Der Nockenwellenversteller ist im verbauten Zustand an einer Nockenwelle zu befestigen. Hierzu gibt es die Möglichkeit, mittels einer zentral angeordneten Schraube, der zentralen Nockenwellenbefestigungsschraube, den Nockenwellenversteller seitlich an einem Ende der Nockenwelle anzuordnen. Der Stator, der synchron mit der Antriebsmittellauffläche mitläuft, setzt sich aus mehreren Statorbauteilen zusammen, von denen ein Teil als Wanne gestaltet sein kann. Die Wanne kann insbesondere als Kunststoffteil ausgeführt sein. Die Wanne wird durch einen Deckel abgeschlossen, wobei zwischen Deckel und Wanne an der Berührstelle eine Dichtung angeordnet sein kann, damit der Innenraum hydraulisch vom Außenraum des Nockenwellenverstellers abgedichtet vorhanden ist.
Nach einem Kriterium hat es sich gezeigt, dass die Materialpaarung „Kunststoff mit einem metallischen Werkstoff" günstig für die Gestaltung eines Stators ist, weil Toleranzen, Gewichts- und Dehnungseigenschaften hierdurch gut zwischen den beiden gehäusebildenden Teilen ausgeglichen werden können. Der Deckel, der gleichzeitig die Antriebsmittellauffläche aufweist, kann bei einer erfindungsgemäßen Gestaltung einlagig ausgeführt sein, durch geschickte Formgebung mit tiefgezogenen Umwinklungen und Orientierungsänderungen des Materials kann eine ausreichende Steifigkeit bei einer gleichzeitig dünnen Gestaltung sichergestellt werden. Werden der Deckel und die Antriebsmittellauffläche als ein Stück zusammenhängend ausgestaltet, so spart man sich das zusätzliche Laufrad. Der metallische Deckel ist formstabil, so dass die kunststoffartige Wanne formschlüssig an dem Deckel anliegen kann, um einen flüssigkeitsdichten Innenraum zu schaffen. Flüssigkeitsdicht im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Nockenwellenversteller bezeichnet, die eine äußere Leckage von weniger als 100 ml Öl pro Betriebsstunde haben. Durch die umgewinkelte, am Rande durch die Antriebsmittellauffläche begrenzte, Gestaltung des Deckels sieht der Nockenwellenversteller in Schnittdarstellung – durch seinen Durchmesser – so aus wie zwei gegenseitig übergestülpte Wannen. Die beiden den Nockenwellenversteller begrenzenden Bauteile können als „Wanne in Wanne" bezeichnet werden.
Zur Verstärkung der Dichtwirkung kann die Anschlagsseite der Kunststoffwanne breiter ausgestaltet sein, so dass ein umlaufender Anschlagsflansch vorhanden ist. Der Deckel kann so geformt sein, dass er eine spezielle Aufnahmerille für die Kunststoffwanne und ihren Flansch bietet. Bei einer günstigen Gestaltung lässt sich die Rille durch die Antriebsmittellauffläche und einen Teil des Statorgehäuses gestalten. In diesem Falle läuft die Lauffläche quer zur Rille. Auch läuft die Seitenwand quer zur Rille. Die Rille begrenzt sich an beiden Seiten durch die sich anschließende Lauffläche bzw. durch die sich anschließende Statorwand.
Die Dichtung des Flansches wird insbesondere durch eine Kunststoffdichtung, die als Dichtring in den Flansch eingelegt ist, hergestellt. Hierbei lässt sich die Hutschnurdichtung besonders günstig auf der Innenseite anordnen. Die Innenseite ist die rotationsachsennahe Seite des Flansches. Die Dichtung wird dort – gemäß der Auffassung möglichst nahe an der Flüssigkeitsquelle, den Hydraulikkammern, zu liegen – auf der Innenseite angeordnet.
Der Deckel kann aus vielen unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Unter anderem bietet es sich an, den Deckel als Sinterteil, aus „dem Vollen gefräst", als Kunststoffteil oder als Blechteil zu gestalten. Sollte ein Kunststoff gewählt werden, so lässt sich ein mit Metallspänen versetzter Kunststoff wählen. Wird ein Blech für den Deckel gewählt, so lässt sich das Blechteil formgebend tief ziehen. Zusätzliche Löcher und Aussparungen können in einem nächsten Bearbeitungsschritt ausgestanzt werden.
Die Nockenwelle soll möglichst zentral aus dem Nockenwellenversteller hinausführen. Hierzu bietet der Nockenwellenversteller einen die Nockenwelle umschließenden Kragen. Um die Dichtigkeit gegenüber dem Motorblock herzustellen, kann ein weiterer Dichtring auf der Außenseite des Kragens angeordnet werden. Die Nockenwelle kann mit Ölführungskanälen ausgestattet sein, so dass durch die Pressringpassung des Kragens eine Dichtigkeit gegenüber der Nockenwelle hergestellt wird. Der Nockwellenversteller gilt als dicht, wenn die wesentlichen Ölmengen nur noch über die Ölaustauschkanäle, die zum Beispiel durch die Nockenwellenenden verlaufen, in und aus dem Nockenwellenversteller austreten können.
Die erfahrungsgemäß größeren Toleranzen eines Blechteils, insbesondere eines flächigen, runden Blechteils, vorliegend ist das Blechteil rund und flächig, lassen sich durch eine Sinterplatte, die ebenfalls eine Zentralöffnung für die Zentralschraube aufweisen kann, ausgleichen. Die parallel verlaufenden Teile Platte und Blechdeckel gleichen sich gegeneinander in ihrer Ebenheit aus. Die parallele Anordnung des Blechteils und der Sinterplatte fördern die Toleranzgenauigkeit. Ein Sinterteil ist erfahrungsgemäß allein noch nicht öldicht genug. Ein Sinterteil ist für das Motorenöl zu porös. Jedoch kann durch den abschließenden Deckel, die sich an das Sinterteil anschließende zweite Wanne, das durchtretende Öl abgefangen werden. Auf der anderen Seite ist das Blechteil nicht ausreichend verwindungssteif, um in allen geeigneten Flachformen als Bauteil zur Verfügung zu stehen. Während des Tiefziehprozesses können leichte Querverformungen auftreten, die durch die Sinterplatte, die demgegenüber eine größere Ebenheit aufweist, ausgeglichen werden.
Nach einem weiteren Dichtungsaspekt kann in der zum Rotor parallel verlaufenden Platte eine Nut angeordnet sein, die auf der äußersten Seite der Platte verläuft. Der Nockenwellenversteller mit einer entsprechenden Platte hat einen schichtartigen Aufbau. Auf die quer zur Nockenwelle verlaufende Abdeckung, dem Deckel, der Kunststoffwanne folgt die Toleranz ausgleichende Platte. Parallel zur toleranzausgleichenden Platte folgt geschichtet der Rotor.
Die Kunststoffwanne wird durch seitlich am Rande angeordnete Haltelaschen begrenzt. Es sind mehrere Haltelaschen vorgesehen. Die Haltelaschen sind nahezu gleichmäßig verteilt über den Umfang herum angeordnet. Die Haltelaschen durchstoßen das Nabenteil des Deckels. Zur Nabe quer angeordnet ist die Antriebslauffläche. Durch die Haltelaschen wird der Deckel ebenfalls formschlüssig an die Kunststoffwanne herangezogen.
Die Haltelaschen sind an ihrem Ende mit Widerhaken ausgestattet. Der Deckel ist so gestaltet, dass er hinter die Widerhaken in Richtung auf die Kunststoffwanne rutschen kann. Durch die Widerhaken erfährt der Deckel einen Eigenhalt.
Die haltende Wirkung der Widerhaken kann durch Klemmkeile verstärkt werden. Die Klemmkeile können die Widerhaken von der Rotationsachse weg nach außen hin spreizen. Die Klemmkeile verkeilen die Widerhaken in eine Sperrstellung. Die Klemmkeile fördern den unlösbaren Formschluss zwischen Widerhaken und Deckel. Der Formschluss ist dann in seiner endgültigen Form gegeben, wenn der Klemmkeil in die Haltelasche gedrückt ist. Die Haltelasche umfasst den Klemmkeil.
Die Widerhaken, genauso wie die Klemmkeile, treten mehrfach auf. Beide Verriegelungselemente sind flach. Beide Verriegelungselemente, Klemmkeil und Widerhaken, haben ungefähr die gleiche Länge. Ungefähr die gleiche Länge bedeutet, dass ihre Abweichung in Längsrichtung weniger als 5% beträgt. Sowohl die Klemmkeile als auch die Widerhaken sehen wie plättchenförmige Elemente aus, die aus dem gleichen Werkstoff wie die Wanne gefertigt sind. Insbesondere sind die Widerhaken einstückig an der Wanne angeformt. Die Klemmkeile können im gleichen Hersteilvorgang wie die Wanne bzw. im gleichen Herstellvorgang wie die Widerhaken ebenfalls einstückig angeformt sein, sie werden jedoch während des Zusammenbaus lageverändert. Für eine gleichmäßige Flächenpressung des Anlageflansches bzw. der eingelegten Ringdichtung trägt das häufige, z. B. fünffache oder siebenfache, gleichmäßig verteilte Auftreten der Widerhaken und der Klemmkeile bei. Nach einer Gestaltung können die Verriegelungselemente so häufig auftreten, wie die Anzahl der Flügel des Rotors im Nockenwellenversteller ist. Zu jedem Rotorflügel ist eine Haltelasche vorgesehen. Die Zuordnung Flügel zu Haltelasche bzw. Verriegelungselement dichtet durch den Formschluss die am ehesten zur Undichtigkeit neigenden Stellen des Nockenwellenverstellers, nämlich der Beugungsbereich jenseits der Hydraulikkammern, d. h. oberhalb der Flügel und von Kammer zu Kammer, ab. Die Widerhaken sind wie Schnapper gestaltet. Die Schnapper müssen zur Rotationsachse hin zusammengedrückt werden, damit der Deckel aufgeschoben werden kann. Der Deckel, der gleichzeitig das Antriebsrad darstellt, wird über die Schnapper zur Wanne aufgezogen.
Anschließend werden die Klemmkeile hinter die Widerhaken geschoben. Die Klemmkeile drücken die Widerhaken weiter nach außen. Mit „außen" wird in diesem Sinne die Richtung von der Rotationsachse weg bezeichnet.
Nach einer weiteren Gestaltung kann der Widerhaken auch zwei- oder mehrseitig vorhanden sein. Der Klemmkeil wird dann in die Mitte der Widerhaken eingeschoben. Die Widerhaken werden auseinandergepresst. Der Klemmkeil drückt die Widerhaken in unterschiedliche Richtungen auseinander.
Die Flächenpressung wird dadurch verstärkt, dass zum einen die zentrale Nockenwellebefestigungsschraube als Zentralschraube den Nockenwellenversteller an einem Ende der Nockenwelle kraft- und formschlüssig anbringt. Weiterhin sind mehrere Senkkopfschrauben vorgesehen. Die Senkkopfschrauben laufen ebenfalls parallel zur Zentralschrauben. Die Senkkopfschrauben ziehen über ihr Schraubenendgewinde den Deckel gegen die Stege des schwenkmotorartigen Stators. Für die gute Dichtwirkung laufen parallel um die Zentralschraube herum weitere Schrauben. Die Schrauben können in die Nabe des Antriebsrads, dem Deckel, durch Sacklochstopfen eingreifen.
Eine erfindungsgemäße Kunststoffwanne, die in einem entsprechenden Nockenwellenversteller verbaut werden kann, kann die weiteren Bauteile des Nockenwellenverstellers, wie Rückstellfeder oder Rotor, aufnehmen; am Rande, am seitlichen Gehäuse der Kunststoffwanne sind Widerhaken angeordnet, die den Deckel auf sich zuziehen können.
Durch den mehrfachen Anzug des Deckels auf die Kunststoffwanne wird ein dichter, formschlüssiger Verbund hergestellt. Insbesondere die Widerhaken der Schnapper, verstärkt durch die Spreizkeile, erzeugen einen unlösbaren Formschluss. Der hydraulisch dichte Nockenwellenversteller ist durch diese Konstruktion gleichzeitig so gestaltet, dass er nachträglich nur schwerlich wieder geöffnet werden kann; nämlich bei nachträglichen Öffnungsversuchen bricht leicht einer der Schnapper beim Zurückbiegen ab. Somit muss danach, nach einem Öffnungsversuch, eine komplette Kunststoffwanne eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers ausgetauscht werden. Die vorliegende Erfindung schafft nicht nur einen leichten und gleichzeitig robusten Nockenwellenversteller, sondern die erfindungsgemäße Gestaltung sorgt weiterhin für eine Manipulationserschwernis. Durch Austausch von einzelnen Federn im Nockenwellenversteller kann auch nachträglich das Verhalten des Nockenwellenverstellers verändert werden. Eine beschriebene Konstruktion erschwert den nachträglichen Eingriff von ungeübten Dritten. Nach einem weiteren Aspekt zeichnet sich die vorliegende Konstruktion dadurch aus, dass mit größeren Toleranzen gefertigte Teile, wie z. B. ein Blechdeckel oder eine Kunststoffwanne, genommen werden können, und trotzdem lässt sich ein hydraulisch dichter Riementriebnockenwellenversteller herstellen. Trotz geringerer Anforderungen an die Toleranzen der einzelnen Bauteile des Nockenwellenverstellers ist der Nockenwellenversteller hydraulisch dicht. Als hydraulisch dicht im Sinne der Erfindung wird ein Nockenwellenversteller verstanden, der Ein- und Auslässe an ausgewählten Stellen, insbesondere über die anzubringende Nockenwelle aufweist, jedoch an den übrigen Bauteilkanten nur minimalste Mengen Hydraulikflüssigkeit austreten lässt.
Nach einem weiteren Aspekt lässt sich der Nockenwellenversteller, der insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip arbeitet, auch als Doppelwannennockenwellenversteller beschreiben. Die beiden Typen Hydraulikkammern, von denen wenigstens zwei zueinander gegensätzlich wirkend sind, d. h., der eine Hydraulikraum wird in dem Maße größer wie der andere kleiner wird, bilden sich zwischen Rotor und Stator aus. Der Nockenwellenversteller umfasst eine Antriebsmittellauffläche, vorzugsweise mit ballig konkav abgetrennten Flachzähnen für einen Riementrieb, und einen Stator und einen Rotor. Der Stator umfasst den Rotor koaxial. Der Rotor ist in dem Stator koaxial eingelegt. Er ist insbesondere so eingelegt, dass zentral eine Nockenwellenbefestigungsschraube durch Stator und Rotor hindurchführbar ist. Der Stator setzt sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Es können die Bauteile hervorgehoben werden, die zusammen den Stator in Form von Wannen bilden. Somit besteht der Stator aus wenigstens zwei, zusammen einen flüssigkeitsdichten Innenraum bildenden Wannenbauteilen. Es ist für einen riemengetriebenen Versteller wichtig, dass keine oder nur eine möglichst geringe Menge Flüssigkeit, insbesondere Motorenöl, austreten kann. Die Wannenbauteile lassen sich dadurch beschreiben, dass eines der Wannenbauteile durch das zweite Wannenbauteil in Form eines deckelartigen Bauteils abgedeckt ist. Das erste Wannenbauteil und der Deckel sind durch mehrere, umlaufend verteilte Laschen, die mit Widerhaken ausgestattet den Deckel durchstoßend an das erste Wannenbauteil heranziehen, formschlüssig gefügt. Die Widerhaken ziehen den Deckel auf die Wanne. Der Deckel, der die Nabe des Riemenrads darstellt, wird von den Laschen, die parallel zur Zentralachse verlaufen, herangezogen. Zentralachse und Zentralschraube fallen zusammen. Die Haltelaschen werden über Spreitzkeile so verbogen, dass der jeweilige Widerhaken eine formschlüssige Befestigung bietet.
Nach einem Aspekt handelt es sich bei der Befestigungstechnik um eine schnell zu montierende Art, zwei Nockenwellenverstellerbauteile miteinander zu fügen. Nach einem weiteren Aspekt lässt sich der einmal zusammengebaute Nockenwellenversteller nur noch schwerlich zerstörungsfrei öffnen, sodass eine nachträgliche Manipulation durch unsachgemäßen Bauteilaustausch einen erhöhten Aufwand erfordert. Nach einem weiteren Aspekt wird ein Nockenwellenversteller vorgestellt, der trotz seiner werkzeugfreien Montagemöglichkeit hydraulisch dicht ausgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobei
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers in Querschnittansicht zeigt, hierbei der Nockenwellenversteller mit einer Kettentriebzahnscheibe ausgestaltet ist,
2 und 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers in unterschiedlichen Längsschnittansichten in einem an einer Nockenwelle verbauten Zustand zeigen,
4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers in einer Längsansicht darstellt, und
5 bis 8 die Haltelaschen in vergrößerte Darstellung aus verschiedenen Perspektiven zeigen.
Ähnliche Gegenstände und Ausführungsformen sind im Folgenden mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden, selbst wenn geringere Abweichungen in einzelnen Punkten des jeweiligen Gegenstands von Ausführungsbeispiel zu Ausführungsbeispiel zu beobachten sind. Ähnliche Gegenstände tragen in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein um 200 erhöhtes Bezugszeichen.
Wie in 1 zu sehen ist, zeichnet sich der schwenkmotorartige Nockenwellenversteller 1 durch zwei zueinander drehbeweglich angeordnete Teile aus, nämlich durch den Rotor 7 und den ihn umschließenden Statur 9. Sowohl Rotor 7 als auch Statur 9 haben in unterschiedliche Richtungen weisende Flügel oder Stege. So weisen die Stege 123 des Stators 9 zur Mittelachse, die durch die Schraube 23 geht. Von der Mitte weggehend weisen die Stege 95 des Rotors 7. Die Stege 95 des Rotors 7 und die Stege 123 des Stators 9 sind seitlich so profiliert, dass sie ineinander verschränkt möglichst gut zu einer sanft gedämpften Anlage kommen können. Beidseitig der Rotorstege 95 sind Hydraulikräume 11, 13 ausgebildet. Durch ein Verschwenken des Rotors 7 relativ zum Statur 9 vergrößert sich der eine Hydraulikraum 11. Der andere Hydraulikraum 13 verringert sich in einem ähnlichen Maß wie sich der erste Hydraulikraum 11 vergrößert. In 1 ist der Zustand dargestellt, in dem der erste Hydraulikraum 11, der mehrfach in dem Nockenwellenversteller 1 auftritt, seine maximale Ausdehnung erfahren hat. Die Rotorstege 95 führen von dem Rotorkranz mit seiner Rotorölkranzführung 121 nach außen hin weg. Die Rotorölkranzführung 121 wird durch Einlegringe 111 (und nicht dargestellte Einlegringe 113, 115) gegen Hydraulikmittelverlust nach außen abgedichtet. Das Hydraulikmedium, das Öl, ist also überwiegend innerhalb des Nockenwellenverstellers in überdeckten und verschlossenen Kanalführungen und Zuleitungen wie den Ölzuleitungen 105, 107 (siehe 2 und 3) geführt. Einer der Roorstege 95 ist mit einem Verriegelungsstift 59 ausgestattet, der in einer ausgewählten Rotorlage in eine Aufnahmeöffnung 61 (die darunter liegt) einer Platte des Nockenwellenverstellers 1 einfahren kann. Hierdurch wird der Rotor 7 zum Stator 9 unabhängig von den Hydraulikmitteldrücken in den Kammern 11 und 13 fixiert. Die meisten Bauteile des Nockenwellenverstellers 1, wie zum Beispiel der Rotor 7 mit seinem Verriegelungsstift 59, liegen in einer ersten Wanne 3, die durch eine zweite, deckelartige Wanne 5 zu verdecken ist. Der Nockenwellenversteller 1 wird über ein nicht dargestelltes Antriebsmittel, das an der Antriebsmittellauffläche 15 ein- oder angreift, angetrieben. Die Antriebsmittellauffläche hat umlaufend Zähne, die insbesondere Flachzähne 19 für einen Riementrieb sein können. Zum leichteren Zusammenbau und zur Bestimmung einer Orientierung kann ein Zentrierstift 109 vorgesehen werden, der Stator 9 zu Rotor 7 und Antriebsmittellauffläche 15 zu Rotor 7 bzw. das nicht dargestellte Antriebsmittel zu Stator 9 und Rotor 7 indiziert. Die Flachzähne 19, die einstückig in die Riementriebfläche mit ihrer Antriebsmittellauffläche 15 eingeformt sein können, werden durch die Riemenführung 119 seitlich begrenzt. Die erste Wanne 3 hat seitlich angeformte Haltelaschen 69, 71, 73 und 75. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 und gegebenenfalls, sowie dargestellt, weitere Haltelaschen, nämlich eine fünfte, sechste und weitere Haltelasche, sorgen für eine gute, insbesondere hydraulisch dichte Verbindung zwischen erster Wanne 3 und zweiter Wanne 5, die zusammen wesentliche Teile des Stators 9 darstellen. Das Hydraulikmedium, das über die Ölzuleitungen wie die erste Ölzuleitung 105 axial mittig herangeführt wird, gelangt über die Hydraulikkammerzuleitungen 129 an die Hydraulikkammern 11, 13. Die Hydraulikkammern 11, 13, werden unter Druck gesetzt. Die Druckverhältnisse in den Hydraulikkammern 11, 13 variieren je nach gewünschter Stellung des Rotors 7 zum Stator 9. 1 zeigt fünf Haltelaschen mit eingeführten Spreizkeilen. Wie an Hand der Haltelaschen 69, 71, 73, 75 zu sehen ist, sind die einzelnen Haltelaschen gleichmäßig beabstandet über den Umfang des Stators verteilt so angeordnet, dass jeweils zu jedem Statorsteg 123 eine entsprechende Haltelasche zugeordnet ist. Die neben den Schraubbefestigungen vorgesehenen Haltelaschen 69, 71, 73, 75, die mehrfach am Stator 9 auftreten, fördern das hydraulisch dichte Ausgestalten und Verbinden der beiden Wannen 3 und 5. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind hierzu in Verlängerung der Statorstege 123 in exakt gleicher Anzahl wie die Anzahl der Statorstege 123 seitlich umlaufend angeordnet. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform, können die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 genau mittig zwischen zwei Statorstegen 123 angeordnet werden. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sorgen für eine dichte, formschlüssige Verbindung zwischen den beiden wannenartigen Teilen 3, 5 des Stators 9. Das Hydraulikmedium in den Kammern 11, 13, selbst wenn es mehrere Bar Druck erfährt, gelangt so nicht an die Außenfläche, wie zum Beispiel an die Antriebsmittellauffläche 15. Die zusätzlichen axial ausgerichteten Haltelaschen 69, 71, 73, 75 fördern den Anpressdruck zwischen der ersten Wanne 3 und der zweiten Wanne 5, wobei gleichzeitig ein ausreichender Abstand zwischen Rotorflügeln 95 und Innenseite der zweiten Wanne 5 verbleibt, so dass der Rotor 7 weiterhin leichtgängig seine Position zum Stator 9 verändern kann.
Die Antriebsmittellauffläche 15 des in 1 dargestellten Nockenwellenverstellers 1 ist so gestaltet, dass sie auch für einen Kettentrieb genutzt werden kann. Vorrangig lässt sich die vorliegende Erfindung auf riemengetriebene Nockenwellenversteller 1 anwenden, sie ist aber ebenfalls bei kettengetriebenen Nockenwellenverstellern einzusetzen.
Die 2 und 3 zeigen den gleichen Nockenwellenversteller in unterschiedlichen Zuständen, nämlich einmal mit aufgespreiztem Keil im unteren Bereich (2) und einmal mit dem dritten Spreizkeil in dem noch nicht eingepressten Zustand (3). In 3 ist durch die obere Überlagerung und die untere Beabstandung der Wanne 3 angedeutet, dass ohne feste Verbindung der dritten Haltelasche 73 die Wannen 3, 5 zueinander wackelig anliegen können. Hierbei ist der im Wesentlichen runde Nockenwellenversteller 1 durch zwei Schnitte in 2 und 3 aufgeschnitten worden. Die beiden Figuren werden gleichzeitig erklärt. Sie zeigen einen Nockenwellenversteller 1 des schwenkmotorartigen Typs, der entlang der Achse 21 über die Zentralschraube 23, die eine Nockenwellenbefestigungsschraube ist, an der Nockenwelle 25 befestigt ist. Die Befestigung erfolgt durch die Zentralöffnung 57. Die Nockenwelle 25 hat einen Nockenwellenlagerbereich 125. Der Nockenwellenlagerbereich 125 dient gleichzeitig zur Ölübergabe über verschiedene Nuten 101, 103, die in die Nockenwelle eingefräst sind. Das Öl gelangt von den Nuten 101, 103 über Ölzuleitungen 105, 107 an die Rotorölkranzführung 121. Die Rotorölkranzführung 121 hat seitlich mehrere dichtende Einlegringe 111, 113, 115. Die unterschiedlichen Einlegringe 111, 113, 115 sind dazu gestaltet, dichtend den Nockenwellenverstellerinnenraum, das Innere 99 des Nockenwellenverstellers 1 gegenüber dem Äußeren 97 des Nockenwellenverstellers 1 abzudichten. Die Wannen 3 und 5, wobei die zweite Wanne 5 in die erste Wanne 3 einlegbar ist, sind so über zusätzliche Dichtungen 49 abgedichtet gestaltet, dass nur minimalste Mengen Hydrauliköl bzw. Hydraulikflüssigkeit in Form von Motorenöl austreten kann. Die dichtenden Einlegringe 111, 113, 115 verlaufen senkrecht zur Achse 21. Zwei plattenförmige, runde Elemente des Nockenwellenverstellers 1, die den Stator 9 ausmachen, werden miteinander über Senkkopfschrauben 89 oder sonst wie geeignete schraubbare Befestigungen (also bekannte Befestigungsmittel) gegeneinander verspannt. Hierzu werden die Senkkopfschrauben 89 in sacklochartige Schraubenmuttern 91 gedreht, die auf ihrer zur Innenseite 99 des Nockenwellenverstellers 1 hinweisenden Seite zusätzliche kleine Dichtringe aufweisen. Die Senkkopfschrauben 89 sind durch Bohrungslöcher in den Stegen geführt. Von Steg zu Steg kann ein einzelner Flügel eines Rotors 7 eine schwenkbewegliche Bewegung durchführen. Der Nockenwellenversteller 1 ist bis auf die Verbindungsstellen zu den Nuten 101 und 103 öldicht ausgeführt. Hierzu umschließen die beiden Wannen 3, 5 einen öldichten Innenraum 99. Die kleinere Wanne 3, die einen kleineren Radius zur Achse 21 aufweist, ist tiefer gestaltet und stellt die Hauptwanne dar. Die Wanne kann aus Kunststoff gefertigt sein. In der kunststoffartigen Wanne 3 ist eine zentrale Öffnung 57 in der Nähe der Achse 21 vorgesehen, durch die die Befestigungsschraube 23 durchgeschraubt werden kann. Die zweite Wanne 5, die einen größeren Radius als die erste Wanne 3 aufweist, bietet eine Wannenanlagefläche 31. Gegen die Innenseite der Wannenanlagefläche 31 liegt der Anschlagsflansch 33 der ersten Wanne 3. Der Anschlagsflansch 33 liegt über seine Stirnseite 35 an der Wannenanlagefläche 31. Die Flansche treten mehrfach auf, nämlich als erste Haltelasche 69, zweite Haltelasche 71, dritte Haltelasche 73 und vierte Haltelasche 75. In weiteren Ausführungsformen können auch mehr oder weniger Haltelaschen vorgesehen sein, so zum Beispiel 5 oder 7. Die einzelnen Haltelaschen 69, 71, 73 und 75 weisen an ihren Enden Widerhaken 85 auf. Mit den Widerhaken 85 kann die zweite Wanne 5 an die erste Wanne 3 herangedrückt werden. Die zweite Wanne 5, die in Blech 29 ausgeführt sein kann, so dass das Antriebsrad mit der Antriebsmittellauffläche 15 als Blechteil ausgestaltet ist, sieht in einer Schnittdarstellung wie ein „S" oder eine „5" aus. Parallel zum unteren Teil der „5" verläuft eine Platte 55, die ein Sinterteil sein kann. Der Deckel 29 und die Platte 55 bilden zusammen einen flachen, hydraulisch dichten Nockenwellenversteller zur Zylinderkopfseite eines anzuschließenden Motorblocks hin. Hierzu ist eine Nut 65 in der Seitenwand der Platte 55 vorgesehen, in der eine umlaufende Nutdichtung eingelegt werden kann. Die rotationsachsennahe Seite 37 des Flanschs 33 ruht auf dem Quersteg des Deckels aus Blech 29. Der Deckel bietet hierzu eine Anschlagsfläche 39. Die Riementriebfläche 17, die das eine Ende der S-förmigen Form der zweiten Wanne 5 darstellt, wird seitlich durch eine Riemenführung 119, die eine Riemenführungserhöhung ist und das seitliche Ablösen des Riementriebs verhindert, begrenzt. Der (nicht dargestellte) Riementrieb wird somit zwischen Riemenführung 119 und Zylinderkopf eingespannt. Die Antriebsmittellauffläche 15 weist mehrere eingeformte Flachzähne 19 auf. Am anderen Ende, dem Ende, das von der Riementriebfläche 17 entfernt ist, hat die zweite Wanne einen Kragen 51. Die Wanne 5 ist über ihren Kragen 51 so gestaltet, dass durch den Kragen 51 nur die Nockenwelle 25 exakt durchpasst. Der Anschlagsflansch 33 liegt in der Rille 41, die sich aus dem entsprechenden Seitenwandabschnitt 45 des Deckels und der Antriebslauffläche 15 über ihre Beabstandung ergibt. In der Rille 41 liegt der Zentralabschnitt 87 des Widerhakens 85. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind an der Seitenwand 43 der ersten Wanne 3 voneinander beabstandet angeformt. Die Wanne 3 bietet weiterhin Platz für die Aufnahme einer parallel zum Rotor 7 verlaufenden Rückstellfeder 93. Der Nockenwellenversteller 1, der sich aus dem Rotor 7 und dem Stator 9 sowie weiteren Bauteilen, wie die Rückstellfeder 93, zusammensetzt, wird über die Zentralschraube 23, die sich am Schraubwiderlager 127 abstützt, auf die Nockenwelle 25 geschraubt. Durch eine Abdeckung, die in die erste Wanne 3 einschraubbar ist, wird die Zentralschraube 23 gegen Berührung von außen und somit gegen Ölverlust gegenüber dem Äußeren 97 des Nockenwellenverstellers 1 abgedeckt und gesichert. Die rotationsachsennahe Seite 37 des Flanschs 33 weist zur Achse 21 des Nockenwellenverstellers 1 hin. Sie stellt die Verlängerung der ersten Wanne 3 dar. Das Blech 29 wird durch die unterliegende Platte 55 gestützt. Die Zentralschraube 23 reicht durch eine Zentralmuffe 117, die den Übergang zwischen Rotor 7 und Nockenwelle 25 herstellt. Auf der anderen Seite des Nockenwellenverstellers 1 befindet sich das Schraubenwiderlager 127. Die Nabe 47 des Blechteils 29 ist so gestaltet, dass die Senkkopfschraube 89 durch die Nabe durchgreifen kann. Weiterhin ist die Nabe 47 durch die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 durchstoßen. Der Rotor 7 und das Schraubenwiderlager 127 sind durch den Zentrierstift 109 zueinander ausgerichtet. Von der Zentralschraube 23 weggehend über die Rotorölkranzführung 121 kann das Hydraulikmedium, die Hydraulikflüssigkeit, in die Hydraulikkammern gelangen und dort seine Arbeit verrichten. Die Statorstege 123 weisen ausschließlich Öffnungen für die Senkkopfschrauben 89 auf. Der Innenraum 27 des Nockenwellenverstellers 1, der sich im Inneren des Stators 9 befindet, ist somit mit Öl gefüllt. Die beiden Wannen 3, 5 sind somit mehrfach aufeinander zugezogen, zum einen über die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 und zum anderen über die entsprechenden Schrauben 89. Zwischen den senkrechten Ebenen, wie der Platte 55, kann der Rotor 7 günstig rotieren. Ein Flügel eines Rotors 7 rotiert von Steg 123 des Stators 9 bis zum nächsten Steg 123 des Stators 9. Durch die Dichtungen 49 und die diversen formschlüssigen Verbindungen ist der Innenraum 99 des Nockenwellenverstellers 1 gegenüber der Umwelt, dem Äußeren 97, dicht ausgeführt, das Hydraulikmedium kann nur über die Nuten 101, 103 entlang der Ölzuleitungen 105, 107 und den Rotorölkranzführungen 121 in die Hydraulikkammern einund ausströmen. Ein aus dem Blechteil 29 ausgeformter, an einem Ende des Blechteils 29 sich bildender Dichtring 53 ist zur weiteren Abdichtung gegenüber einer den Kragen 51 durchstoßenden Nockenwelle 25 ausgeformt. Die Haltelaschen 69, 71, 73, 75 sind über ihre Spreizkeile 77, 79, 81, 83 (nur teilweise sichtbar) so formschlüssig mit der zweiten Wanne 5 verbunden, dass ein mechanisches Lösen nur noch schwerlich möglich ist. Soll die erste Wanne 3 von der zweiten Wanne 5 abgehoben werden, so bricht erfahrungsgemäß wenigstens eine der Haltelaschen 69, 71, 73, 75, zumindest an ihrem Widerhaken 85 ab, und es ist kein dichter Nockenwellenversteller 1 nach einem Änderungseingriff, zum Beispiel einem Änderungseingriff auf die Rückstellfeder 93, möglich. Im unverbauten Zustand ist ein einzelner Spreizkeil, wie zum Beispiel der Spreizkeil 81 von der Haltelasche 73, zurückgezogen.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Nockenwellenverstellers 201, der endlings an einer Nockenwelle 225 anzubringen ist. Die Nockenwelle 225 ist nur mit ihrem letzten Teil dargestellt. Am Ende einer Nockenwelle 225 weist die Nockenwelle 225 einen gesonderten Nockenwellenlagerbereich 325 auf. Der Nockenwellenlagerbereich 325 hat verschiedene Nuten 301, 303, über die das Hydraulikmedium, das Öl, in den Nockenwellenversteller 201 und aus dem Nockenwellenversteller 201 herausgeleitet werden kann. Ab dem Nockenwellenlagerbereich 325 weist die Nockenwelle 225 verschiedene Kanäle für die Ölführung auf, so hat die dargestellte Nockenwelle 225 eine erste Ölzuleitung 305 und eine zweite Ölzuleitung 307, die jeweils im inneren der Nockenwelle verläuft. Der Nockenwellenversteller 201 ist aus mehreren Wannen 203, 205 zusammengesetzt. Die erste Wanne 203 ist deutlich tiefer gestaltet als die zweite Wanne 205. Die zweite Wanne 205 ist breiter gestaltet als die erste Wanne 203. Die tiefere, schmalere Wanne 203 mit dem kleineren Durchmesser ist so gestaltet, dass zahlreiche Bauelemente des Nockenwellenverstellers 201, wie der Rotor 207, Hydraulikräume 211, Trennplatten 255 und wenigstens eine Rotationsrückstellfeder 293, nebeneinander vollständig in der ersten Wanne 203 liegen können. Die Platte 255 trennt den überwiegend trockenen Raum für die Rückstellfeder 293 von den Hydraulikräumen 211. Das Hydraulikmedium wird in definierten Hydraulikbereichen, wie dem Hydraulikraum 211, der Hydraulikkammerzuleitung 329 innerhalb der Rotorölkranzführung 321 und Ölzuleitungen 305, 307 gehalten. Das äußere 297 des Nockenwellenverstellers 201 ist somit öltrocken, nur das innere 299 des Nockenwellenverstellers 201 lässt das Öl hin- und herströmen. Zum besonderen Abdichten sind einzulegende Dichtringe, so genannte Einlegringe 311, 313, 315 an den Stellen angeordnet, an denen ein Übergang zwischen rotierendem und statischem Teil des Nockenwellenverstellers 201 gegeben ist. Eine solche Übergangsstelle zwischen rotierendem Rotor 207 mit seinem Rotorölkranz und seiner Rotorölkranzführung 321 und der hierzu statisch angeordneten Platte 255, die synchron mit dem Stator 209 umläuft, ist im Bereich des Kragens 263 der Platte 255 zu finden, so dass dort ein Einlegring 315 auf der Innenseite, also zum Innenraum 299 hin, angeordnet ist. An den Kragen 263 der Platte 255 schließt sich ein Schraubenwiderlager 327 an. Das Schraubenwiderlager 327 umrundet als nächstes Bauteil die Achse 221, die durch die Nockenwelle 225 und Nockenwellenversteller 201 entlang seiner (nicht dargestellten) Befestigungsschraube geht. Die Schraube lässt sich nachträglich durch die Zentralöffnung 257 von dem äußeren 297 des Nockenwellenverstellers 201 einbringen. Sie wird durch die Zentralmuffe 317 geführt. Das Schraubenwiderlager 327 weist eine weitere Ausnehmung auf, die mit einem Zentrierstift 309 ausgefüllt wird. Der Zentrierstift 309 reicht vom Rotor 207 bis zum mit ihm synchron mitlaufenden Schraubenwiderlager 327. Der Stator 209 hat in einzelnen Statorstegen 323 Bohrungslöcher oder Durchgangsöffnungen, durch die Senkkopfschrauben 289 in paralleler Richtung zur Achse 221 durchgehen können, damit die Platte 255 mit der Nabe 247 des Deckels, der sich aus der zweiten Wanne 205 ergibt, verspannt werden kann. Die Nabe 247 hat Ausnehmungen, in die Sacklochstöpsel 291 eingesteckt werden können, die als Muttern für die Senkkopfschrauben 289 bestimmt sind. Zwischen Platte 255 und Nabe 247 sorgen die Schrauben 289 über ihre einlegbaren Muttern 291 für eine Verspannung und Befestigung des Nockenwellenverstellers 201. Damit kein Öl aus dem inneren 299 des Nockenwellenverstellers 201 entlang der Schrauben 289 austreten kann, sind Dichtungen 249 auf der nach innen gewendeten Seite der Sachlochstöpsel 291 angebracht. Zwischen der innersten Wand der Nabe 247 der Antriebslauffläche 215 und der ersten Wanne 203, im Randbereich der Wanne 203, ist eine Nutdichtung 267 eingelegt. Über die Nutdichtung 267 ist die erste Wanne 203 mit der zweiten Wanne 205 hydraulisch dicht abgeschlossen. Die Nabe 247 des Antriebsrades ist zweigeteilt mit zwei zueinander parallel verlaufenden Stegwänden aufgebaut. Die Nabe 247 ist mehrfach durchbrochen. Zum einen bietet die Nabe 247 Durchbrechungen für die Schraubenbefestigungen mittels der Schrauben 289, zum anderen bietet die Nabe 247 wenigstens eine Durchbrechung für einen Einklipphaken, der sich aus einer Hältelasche 271, 269 ergibt. Die innere Wand der Nabe 247 mündet in einen aus der Nabe hervorgehenden Dichtring 253. Der Dichtring 253 ergibt sich aus dem Kragen 251, der ein Ende der Nabe 247 des Deckels darstellt. Wenigstens der äußere Teil der Nabe, der von der Außenseite 297 zugängliche Teil, kann aus Blech 229 gefertigt sein, der durch ein Tiefziehverfahren formgebend hergestellt worden ist. Die Nabe 247 und die erste Wanne 203 schlagen im Bereich ihrer Anschlagsfläche 239, die benachbart zu den Haltelaschen 269, 271 liegt, an. Der Haltemechanismus zwischen erster Wanne 203 und zweiter Wanne 205 setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen, nämlich einer Haltelasche 271 und einem gesondert verschiebbaren Spreizkeil 279. Wird der Spreizkeil 279 durch die Durchbrechung der Nabe 247 durchgeschoben, so spreizt der Spreizkeil 279 das vordere Ende der Haltelasche 271 in eine von ihm abgewendete Richtung, so dass ein Widerhaken 285 verkeilend das Antriebsrad über die Nabe 247 gegen die erste Wanne 203 halten kann. Die Nabe 247 ist die Nabe für das Antriebsrad, auf dem die Antriebsmittellauffläche 215 quer verlaufend zur Nabe angeordnet ist. In einer Schnittdarstellung sieht das Antriebsrad wie ein T-Rad aus, an dessen einen Seite eine aus der Antriebsmittellauffläche 215 hinausstehende Riemenführung 319 angewinkelt ist. Die Antriebsmittellauffläche 215 bietet die Riementriebfläche 217. Ziel der dichtenden Verbindungstechnik über Haltelaschen 269, 271 (und nicht sichtbare Haltelaschen 273, 275) ist es, die Riementriebfläche 217 der Antriebsmittellauffläche 215 ölfrei zu gestalten. Die Riementriebfläche 217 ist mit Ausnehmungen für Flachzähne 219, die auf die Innenseite weisen, umlaufend ausgestattet. Die Wannenanlagefläche 231 verläuft entlang des äußeren Endes der Nabe 247. Die Haltelaschen 269, 271 setzen den Seitenwandabschnitt der ersten Wanne 203 in durchstoßender Art durch die zweite Wanne 205 fort. Die Haltelaschen 269, 271 liegen in Berührung mit einem Seitenwandabschnitt 245 des Deckels, der aus Blech 229 gefertigt sein kann. Die Berührung erfolgt im Bereich der Rille 241. Die Rille 241 bildet sich zwischen Seitenwand 243 und rückwärtiger Seite der Riementriebfläche 217 aus. Die Haltelaschen 269, 271 und entsprechend die weiteren Haltelaschen stehen aus der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 seitlich flach langgestreckt heraus. Die Haltelaschen 269, 271 haben eine rotationsachsennahe Seite 237 des Flansches. Die rotationsachsennahe Seite 237 liegt teilweise auf der Innenseite, dem inneren 299, der ersten Wanne 203. Der Zentralabschnitt 287 des Widerhakens 285 der Haltelasche 269 greift durch die Nabe 247 des Antriebsrads durch. Die erste Wanne 203 ist durch die Haltelaschen 269, 271 außen umlaufend an die Nabe 247 herangezogen, wobei die Nut 265 in der Seitenwand der vorderen Platte, der zweiten Wanne 205, durch eine Dichtung in einer hydraulisch dichten Art und Weise ausgestattet ist, so dass die Hydraulikflüssigkeit im inneren 299 nicht heraustropfen kann. Die Hydraulikkammern 211 bilden sich, ähnlich wie zu 1 ausgeführt, zwischen den Stegen 295 des Rotors 207 und den Statorstegen 323 des Stators 209. Der Anschlagsflansch 233 ist als Teil der Haltelaschen 269, 271 an der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 angeformt. Die erste Wanne 203 bietet die wesentlichen Bereiche des Innenraums 227 des Nockenwellenverstellers 201, das heißt, wenigstens 90% des aufzunehmenden Volumens des Innenraums 227 wird durch die erste Wanne 203 offeriert. Mit seiner Stirnseite 235 liegt der Anschlagsflansch 233 an der Nabe 247 des Antriebsrads. Die Nabe 247 und der Deckel, die zweite Wanne 205, sind wenigstens abschnittsweise identisch.
Die Funktionsweise der Haltelasche 269, 271, 273 und 275 lässt sich durch die unterschiedlichen Perspektiven der 5, 6, 7 und 8 nachvollziehen. Wie in 7 zu sehen ist, ist die Haltelasche 273 einstückig angeformt aus der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 hervortretend. Die Haltelasche 273 erzeugt eine beidseitig an ihrem Rand über den Umfang gebogen ausgeführte Erhöhung, die aus der Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers 201 wie ein Podest oder eine Rampe hervorsteht. Die Haltelasche 273 hat ein verjüngtes Ende, das eine Breite 413 des Längsteils aufweist und eine Breite 411 des Widerhakenteils aufweist. Die Breite 413 des Längsteils mag die gleiche Breite 411 des Widerhakenteils haben. Der Widerhaken 285 ist mit seiner waagerechten Kante zur Seitenwand 243 des Nockenwellenverstellers gewendet. Der Widerhaken 285 steht aus dem Zentralabschnitt 287 hervor. Zum Widerhaken 285 verläuft ein Spreizkeil in paralleler Ausrichtung, wie zum Beispiel der Spreizkeil 281, im arretierten Zustand der ersten Wanne 203 mit der zweiten Wanne 205 (s. 4). Der Spreizkeil 281 erstreckt sich über die Länge des Widerhakens 273. Der Spreizkeil 281 kann seitlich Trägerbrücke 409 aufweisen, die beim Spritzguß der ersten Wanne 203 sowohl den Spreizkeil 281 als auch die Haltelasche 273 einstückig als Kunststoffspritzgußteil spritzen lassen. Die Haltelasche 273 hat eine Zunge, aus der der Widerhaken 285 heraussteht. Blickt man stirnseitig, wie in 5 dargestellt, auf die Haltelasche 269 und den Spreizkeil 277, so ist die parallel verlaufende Anordnung des Spreizkeils 277 und der Haltelasche 269 zu sehen. Der Widerhaken 285 steht an der rotationsachsenfernen Seite des Flansches hervor, die rotationsachsennahe Seite 237 des Flansches ist flach, so dass der Spreizkeil 277 entlang gleiten kann. Der Spreizkeil 277 kann seitlich abgerundet sein. Der Spreizkeil 277 hat seitliche Rundungen 401. Der Spreizkeil 277 hat eine leicht gebogene, seitlich abgerundete, flache, langgestreckte Form. Die Haltelasche 269 wirkt zusammen mit dem Spreizkeil 277 als zweiteiliger Klemmhaken, der aus einem ersten Teil 405 und einem zweiten Teil 407 besteht. Im arretierten Zustand liegen die beiden Teile 405, 407 parallel. Aus der Stirnseite 235 geht der Zentralabschnitt 287 des Widerhakens 285 rechtwinklig hervor. Der Anschlagsflansch 233 ist, denn er begrenzt seitlich den Widerhaken 285, die Lagerfläche für die Haltelasche 269. Im unverbauten Zustand weist der Widerhaken 285 in Richtung auf das äußere 297 des Nockenwellenverstellers. Die erste Wanne 203 stellt die Trennwand zum äußeren 297 des Nockenwellenverstellers dar, aus deren Oberfläche in Bereichen der Seitenwandabschnitte 245 einzelne Laschen, die zungenförmig sind, hervorstehen. Die erste Wanne 203 weist wenigstens eine Spreizkeilöffnung 403 auf, durch die die Spreizkeile 277 durchgesteckt werden können. Die Spreizkeilöffnungen sind in ihrer Breite und Form, zum Beispiel die seitliche Rundung, auf die exakten Abmessungen des Spreizkeils 277 abgestimmt, damit ein Spreitzkeil leichtgängig in seine Spreitzkeilöffnung eingepresst werden kann. Die Öffnung 403 ist ein wenig größer, so dass der Spreizkeil 277 durch den Nockenwellenverstellermonteur parallel zum Widerhaken 285 entlang der Haltelasche 269 eindrückbar ist. Die erste Wanne 203 bietet eine Wannenanlagefläche 231, die umlaufend großflächig zur Anlage gegen die zweite Wanne bestimmt ist. Auf der Seite zum Inneren 299 der ersten Wanne 203 ist als begrenzendes Element der Wannenanlagefläche 231 ein Dichtring 253 eingelegt. In 6 ist ein Spreizkeil 279 in der herausgezogenen Stellung in Bezug auf die Haltelasche 271 dargestellt. Während der Herstellung der ersten Wanne 203 als Kunststoffspritzguß wird der Spreizkeil 279 einstückig über Trägerbrücken 409 mit der Haltelasche 271 hergestellt. Die Trägerbrücken 409 sind auf den Haltelaschen abgewandten Seite als Verlängerung der Rundungen 401 der Spreizkeilöffnungen 403 fortgeführt. Die Trägerbrücken 409 münden in den seitlichen Rundungen 401 des Spreizkeils 279. Der Spreizkeil 279 lässt sich unter geringem Kraftaufwand durch Abbrechen der Trägerbrücken 409 in die Spreizkeilöffnung 403 hineindrücken. Der Spreizkeil 279 wird während der Montage der ersten Wanne 203 auf eine zweite, sie abdeckende Wanne über die Öffnung 403 hinaus parallel entlang des Zentralabschnittes 287 des Widerhakens 285 weiterverfahren. Der Spreizkeil 279 stellt den zweiten Teil des zweiteiligen eine Haltelasche 271 mit Widerhaken 285 umfassenden Haltemechanismus dar. Der erste Teil 405 sorgt für die formschlüssige Anlage der ersten Wanne 203 an die zweite Wanne. Der zweite Teil 407 sorgt für das kraftschlüssige Versperren der Haltelasche 271. Die Stirnseite 235 des Flansches biete eine Anschlagsfläche 239, aus der seitlich die Haltelasche 271 abgewinkelt hervorsteht. Der Anschlagsflansch 239 ist das Ende des Seitenwandabschnitts 245, auf den der Deckel zu liegen kommt. Durch die Seitenwand 243 wird der Innenraum 227 mit seinen Ölführungen, wie zum Beispiel der Rotorölkranzführung 321, abgedichtet. In der 8 wird die Haltelasche 275 mit dem Spreizkeil 283 aus einer seitlich nach oben blickenden, auf die Rückseite schauenden Darstellung wiedergegeben. Die Flachseite des Widerhakens 285 schaut rückwärts in Richtung auf die Trägerbrücken 409 der Spreizkeilöffnung 403. Der Spreizkeil 283 ist mit seitlichen Rundungen 401 versehen, an denen die Trägerbrücke 409 angreift. Wie in 8 angedeutet ist, folgt eine Haltelasche 275 der nächsten Haltelasche 273.
Vorstehend sind Ausführungsbeispiele mit jeweils einem Widerhaken zu jeder Haltelasche beschrieben. Es versteht jeder Fachmann von selbst, dass zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung auch Gestaltungen gehören, bei denen zwei oder mehr Widerhaken, die gegebenenfalls in unterschiedliche Richtungen weisen, durch ein spreizkeilartiges Element in die formschlüssige Position beim Zusammenbau gebracht werden. So kann der Spreizkeil auch zwei parallel verlaufende Haltelaschen mit in unterschiedliche Richtungen weisenden Widerhaken auseinander drücken. Die Widerhaken 285 greifen in einer Ausgestaltung an der Nabe des Antriebsrades des Nockenwellenverstellers an. Genauso gehört zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung das beidseitige Anordnen von präzisen Sinterteilen unter Blechdeckeln wannenförmige Außenbauteile eines Nockenwellenverstellers.

1: Nockenwellenversteller
3: erste Wanne, insbesondere Kunststoffwanne
5: zweite Wanne, insbesondere deckelartig
7: Rotor
9: Stator
11: erster Hydraulikraum
13: zweiter Hydraulikraum
15: Antriebsmittellauffläche
17: Riementriebfläche
19: Flachzahn
21: Achse
23: Zentralschraube, insbesondere als Nockenwellenbefestigungsschraube
25: Nockenwelle
27: Innenraum
29: Blech
31: Wannenanlagefläche
33: Anschlagsflansch
35: Stirnseite des Flansch
37: rotationsachsennahe Seite des Flansch
39: Anschlagsfläche
41: Rille
43: Seitenwand des Nockenwellenverstellers
45: Seitenwandabschnitt des Deckels
47: Nabe des Deckels
49: Dichtung, insbesondere Hutschnurdichtung
51: Kragen
53: Dichtring
55: Platte
57: Zentralöffnung
59: Verriegelungsstift
61: Aufnahmeöffnung in der Platte
65: Nut in der Seitenwand der Platte
67: Nutdichtung
69: erste Haltelasche
71: zweite Haltelasche
73: dritte Haltelasche
75: vierte Haltelasche
77: erster Spreizkeil oder Klemmkeil
79: zweiter Spreizkeil oder Klemmkeil
81: dritter Spreizkeil oder Klemmkeil
83: vierter Spreizkeil oder Klemmkeil
85: Widerhaken einer Haltelasche
87: Zentralabschnitt des Widerhakens
89: Senkkopfschraube
91: Sacklochstöpsel bzw. sacklochartige Schraubenmutter
93: Rückstellfeder
95: Steg des Rotors
97: außen des Nockenwellenverstellers
99: innen des Nockenwellenverstellers
101: erste Nut
103: zweite Nut
105: erste Ölzuleitung
107: zweite Ölzuleitung
109: Zentrierstift
111: erster dichtender Einlegring
113: zweiter dichtender Einlegring
115: dritter dichtender Einlegring
117: Zentralmuffe
119: Riemenführung
121: Rotorölkranzführung
123: Statorsteg
125: Nockenwellenlagerbereich
127: Schraubenwiderlager
129: Hydraulikkammerzuleitung, insbesondere sternförmig von der Mitte weglaufend
201: Nockenwellenversteller
203: erste Wanne, insbesondere Kunststoffwanne
205: zweite Wanne, insbesondere deckelartig
207: Rotor
209: Stator
211: erster Hydraulikraum
215: Antriebsmittellauffläche
217: Riementriebfläche
219: Flachzahn
221: Achse
225: Nockenwelle
227: Innenraum
229: Blech
231: Wannenanlagefläche
233: Anschlagsflansch
235: Stirnseite des Flansch
237: rotationsachsennahe Seite des Flansch
239: Anschlagsfläche
241: Rille
243: Seitenwand des Nockenwellenverstellers
245: Seitenwandabschnitt des Deckels
247: Nabe des Deckels
249: Dichtung, insbesondere Hutschnurdichtung
251: Kragen
253: Dichtring
255: Platte
257: Zentralöffnung
263: Kragen der Platte
265: Nut in der Seitenwand der Platte
267: Nutdichtung
269: erste Haltelasche
271: zweite Haltelasche
273: dritte Haltelasche
275: vierte Haltelasche
277: erster Spreizkeil oder Klemmkeil
279: zweiter Spreizkeil oder Klemmkeil
281: dritter Spreizkeil oder Klemmkeil
283: vierter Spreizkeil oder Klemmkeil
285: Widerhaken einer Haltelasche
287: Zentralabschnitt des Widerhakens
289: Senkkopfschraube
291: Sacklochstöpsel bzw. sacklochartige Schraubenmutter
293: Rückstellfeder
295: Steg des Rotors
297: außen des Nockenwellenverstellers
299: innen des Nockenwellenverstellers
301: erste Nut
303: zweite Nut
305: erste Ölzuleitung
307: zweite Ölzuleitung
309: Zentrierstift
311: erster dichtender Einlegring
313: zweiter dichtender Einlegring
315: dritter dichtender Einlegring
317: Zentralmuffe
319: Riemenführung
321: Rotorölkranzführung
323: Statorsteg
325: Nockenwellenlagerbereich
327: Schraubenwiderlager
329: Hydraulikkammerzuleitung, insbesondere sternförmig von der Mitte weglaufend
401: seitliche Rundung des Spreitzkeils
403: Spreitzkeilöffnung
405: erster Teil
407: zweiter Teil
409: Trägerbrücke
411: Breite, insbesondere des Widerhakenteils
413: Breite, insbesondere des Längsteils
415: Widerhakenteil
417: Längsteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10200622219 [0002]
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- DE 202005008264 U1 [0003]
- DE 10161701 A1 [0003]

Claims

Nockenwellenversteller (1, 201), insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip, mit wenigstens zwei zueinander gegensätzlich wirkenden Hydraulikräumen (11, 13, 211) zwischen Rotor (7, 207) und Stator (9, 209), umfassend eine Antriebsmittellauffläche (15, 215), vorzugsweise mit ballig konkav abgetrennten Flachzähnen (19, 219) für einen Riementrieb, einen Stator (9, 209) und einen Rotor (7, 207), der in dem Stator (9, 209) koaxial eingelegt ist, insbesondere so eingelegt, dass zentral eine Nockenwellenbefestigungsschraube (23) durch Stator (9, 209) und Rotor (7, 207) hindurchführbar ist, wobei der Stator (9, 209) aus wenigstens zwei, zusammen einen flüssigkeitsdichten Innenraum (27, 227) bildenden Wannenbauteilen (3, 203, 5, 205) besteht, von denen die eine Wanne (3, 203) ein Kunststoffteil ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (5, 205) als ein aus einem metallischen Werkstoff (29, 229), vorzugsweise einlagig aufgebauter, geformter Deckel mit einstückig eingearbeiteter Lauffläche (15, 215) für ein Antriebsmittel gestaltet ist, so dass Deckel und Antriebsmittellauffläche (15, 215) ein zusammenhängendes Stück bilden, gegen das das Kunststoffteil (3, 203) formschlüssig (69, 71, 73, 75, 269, 271, 273, 275) angebracht ist, um den flüssigkeitsdichten Innenraum (27, 227) zu schaffen.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil (3, 203) mit einem umlaufenden Anschlagsflansch (33, 233) ausgestattet ist, der vorzugsweise in einer auf ihn angepassten Rille (41, 241), die insbesondere durch die zur Rille (41, 241) querverlaufende Lauffläche (15, 215) und durch den zur Rille (41, 241) querverlaufenden, eine Seitenwand (45, 245) bildenden Abschnitt des Deckels ausgeformt ist, des Deckels umlaufend um eine Rotationsachse (21, 221) formschlüssig anliegt.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flansch (33, 233) stirnseitig (35, 235), insbesondere zu der rotationsachsennahen Seite (37, 237) des Flansches (33, 233) hin, eine umlaufende Hutschnurdichtung (67, 267) in Form eines Kunststoffdichtrings eingelegt ist.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel ein Blechteil (29, 229), insbesondere ein Stahlblechteil, ist, das durch Tiefziehen formgebend gebildet worden ist.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (5, 205) mit einem mit Pressring ausgestatten Kragen (51, 251) versehen ist, der kraftschlüssig für das eine Ende einer anzuschließenden Nockenwelle (25, 225) gestaltet ist.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite (99, 299) des Nockenwellenverstellers (1, 201), unterhalb des Blechteils (29, 229) und parallel zu dem Blechteil eine Platte (55, 255), insbesondere Sinterplatte mit einer Zentralöffnung (263), angeordnet ist, die eine Aufnahmeöffnung (61) für einen Verriegelungsstift (59) bietet, wobei die Platte vorzugsweise mit einem ausgelenkten, mittig angeordneten Kragen (263) ausgestattet ist, der die Nockenwelle (25, 225) umrundend umschließt.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (55, 255) eine umlaufende Nut (65, 265) im Rand hat, in der eine Dichtung (67, 267) zum Abdichten der Wanne (3, 203) mit dem Deckel (5, 205) geführt ist.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffwanne (3, 203) am Rand angeordnete Haltelaschen (69, 71, 73, 75, 269, 271, 273, 275) aufweist, die in durchstoßender Art einen Nabenteil (47, 247) des Deckels (5, 205) formschlüssig an sich binden.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Haltelasche (69, 71, 73, 75, 269, 271, 273, 275) mit einem endlings angeordneten Widerhaken (85, 285) ausgestattet ist, hinter dem vorzugsweise die Nabe (47, 247) des Deckels (5, 205) im Bereich des Zentralabschnitts (87, 287) des Widerhakens (85, 285) anliegt.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu einem Widerhaken (85, 285) ein Klemmkeil (77, 79, 81, 83, 277, 279, 281, 283) verläuft, der den Widerhaken (85, 285) in einer verkeilten Sperrstellung hält.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Klemmkeil (77, 79, 81, 83, 277, 279, 281, 283) und Widerhaken (85, 285) flache, nahezu gleichlange, plättchenförmige Kunststoffelemente sind, die der Wannenseitenwandrundung nachgeformt sind und in gleicher Anzahl, insbesondere siebenmal, auftreten.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (77, 79, 81, 83, 277, 279, 281, 283) den Widerhaken (85, 285) von der Rotationsachse (21, 221) des Nockenwellenverstellers (1, 201) wegspreizt.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1, 201) durch eine Zentralschraube (23) an einer Nockenwelle (25, 225) anschraubbar ist, deren Kopf unterhalb der Kunststoffwanne (3, 203) mündet, und Senkkopfschrauben (89, 289), die durch Stege (123, 323) des Stators (9, 209) durchreichen, in sacklochartigen Schraubenmuttern (91, 291) münden, die die Nabe (47, 247) des Deckels an die Wanne (3, 203) heranziehen.
Kunststoffwanne (3, 203) eines Nockenwellenverstellers (1, 201), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine für das Einbringen von Bauteilen (5, 205, 55, 255, 93, 293) ausreichende Bauhöhe aufweist, so dass nebeneinander angeordnet Rückstellfeder (93, 293) und Rotor (5, 205) einbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (3, 203) einstückig ausgeformte Widerhaken (85, 285) mit Spreizkeil (77, 79, 81, 83, 277, 279, 281, 283) aufweist, wobei der Spreizkeil (77, 79, 81, 83, 277, 279, 281, 283) zwischen Widerhaken (85, 285) und einer Wannenseitenwand (43, 243) so angeordnet ist, dass er durch eine Längsverschiebung parallel zur Rotationsachse (21, 221) der Kunststoffwanne (3, 203) den Widerhaken (85, 285) nach außen in eine permanent arretierte Stellung bewegen kann.
Nockenwellenversteller (1, 201), insbesondere nach dem Schwenkmotorprinzip, mit wenigstens zwei zueinander gegensätzlich wirkenden Hydraulikräumen (11, 13, 211) zwischen Rotor (7, 207) und Stator (9, 209), umfassend eine Antriebsmittellauffläche (15, 215), vorzugsweise mit ballig konkav abgetrennten Flachzähnen (19, 219) für einen Riementrieb, einen Stator (9, 209) und einen Rotor (7, 207), der in dem Stator (9, 209) koaxial eingelegt ist, insbesondere so eingelegt, dass zentral eine Nockenwellenbefestigungsschraube (23) durch Stator (9, 209) und Rotor (7, 207) hindurchführbar ist, wobei der Stator (9, 209) aus wenigstens zwei, zusammen einen flüssigkeitsdichten Innenraum (27, 227) bildenden Wannenbauteilen (3, 5, 203, 205) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Wannenbauteile (3, 203) durch das zweite Wannenbauteil (5, 205) in Form eines deckelartigen Bauteils abgedeckt ist, wobei das erste Wannenbauteil (3, 203) und der Deckel (5, 205) durch mehrere, umlaufend verteilte Laschen (69, 71, 73, 75, 269, 271, 273, 275), die mit Widerhaken (85, 285) ausgestattet den Deckel durchstoßend an das erste Wannenbauteil (3, 203) heranziehen, formschlüssig gefügt sind.
Nockenwellenversteller (1, 201) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1, 201) darüber hinaus nach einem der Ansprüche 1 bis 14 gestaltet ist.