DE102010063699A1 - Camshaft adjusting device for use in internal combustion engine, has front cap and rotor forming oil chamber, where rotor is provided with through opening i.e. passage, in which hydraulic connection is formed between oil chamber and hub - Google Patents

Camshaft adjusting device for use in internal combustion engine, has front cap and rotor forming oil chamber, where rotor is provided with through opening i.e. passage, in which hydraulic connection is formed between oil chamber and hub Download PDF

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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force

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Abstract

The device (1) has a rotor (3) fixed translationally relative to a stator (2) for exhibiting a rotational degree of freedom relative to the stator. A front cap (5) is firmly connected with a drive wheel (4). The front cap and the rotor form an oil chamber (7). The rotor has a through opening (8) i.e. passage, via which a hydraulic connection is formed between the oil chamber and a hub (6) of the drive wheel. The through opening is formed as a vent for the oil chamber. The through opening and a rotational axis (9) of the device are inclined with respect to each other.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller nach den Merkmalen der Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a camshaft adjuster according to the features of the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last senkt den Verbrauch und die Emissionen. Eine verbreitete Bauart ist der Flügelzellenversteller. Flügelzellenversteller weisen einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad auf. Der Rotor ist meist mit der Nockenwelle drehfest verbunden. Der Stator und das Antriebsrad werden ebenfalls untereinander verbunden, wobei sich der Rotor koaxial zum Stator und innerhalb des Stators befindet. Rotor und Stator prägen Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativbewegung zwischen Stator und Rotor ermöglichen. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Verbund von Stator, Antriebsrad und Abdichtdeckel wird über mehrere Schraubenverbindungen ausgebildet.Camshaft adjusters are used in internal combustion engines for varying the timing of the combustion chamber valves. Adjusting the timing to the current load lowers fuel consumption and emissions. A common type is the Flügelzellenversteller. Vane adjusters include a stator, a rotor and a drive wheel. The rotor is usually non-rotatably connected to the camshaft. The stator and the drive wheel are also interconnected with the rotor coaxial with the stator and within the stator. Rotor and stator characterize oil chambers, which can be acted upon by oil pressure and allow a relative movement between the stator and rotor. Furthermore, the vane cell adjusters have various sealing lids. The composite of stator, drive wheel and sealing cover is formed by a plurality of screw connections.

Die DE 197 42 947 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller mit einem Zahnriemenrad, einem Rotor, einem Stator und einem Frontdeckel. Der Frontdeckel ist mit mehreren Schrauben am Stator verschraubt. Der Nockenwellenversteller ist mit einer Zentralschraube an der Nockenwelle befestigt. Die Zentralschraube weist eine koaxiale Bohrung auf, welche zur Entlüftung des Raumes am Schraubenkopf, begrenzt durch den Frontdeckel, dient.The DE 197 42 947 A1 shows a camshaft adjuster with a toothed belt, a rotor, a stator and a front cover. The front cover is bolted to the stator with several screws. The camshaft phaser is attached to the camshaft with a central bolt. The central screw has a coaxial bore, which serves to vent the space at the screw head, limited by the front cover.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nockenwellenversteller mit einer verbesserten Entlüftung zu schaffen.The object of the invention is to provide a camshaft adjuster with improved ventilation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is solved by the features in claim 1.

In einer Ausbildung der Erfindung ist die Durchgangsöffnung als Entlüftung für den Ölraum ausgebildet. Durch Montage und Betrieb des Nockenwellenverstellers sammeln sich Schmutz, Luft und ölfremde Stoffe in dem genannten Ölraum an. Diese Stoffe werden durch die Durchgangsöffnung dem Ölkreislauf im Motor rückgeführt und recycelt. Die Durchgangsöffnung führt dabei diese Stoffe vom Ölraum durch eine Durchgangsöffnung im Rotor zu der Nabe des Antriebsrades, wobei ein Spalt zwischen Nabe und einer Aufnahme des Antriebsrades ausgebildet ist, der in den Zylinderkopf mündet. Dabei ist diese Ausführung bevorzugt, um eine hoch integrative Entlüftung zu schaffen.In one embodiment of the invention, the passage opening is designed as a vent for the oil space. Through assembly and operation of the camshaft adjuster, dirt, air and oil-foreign substances accumulate in said oil space. These substances are recycled through the port to the oil circuit in the engine and recycled. The passage opening leads these substances from the oil chamber through a passage opening in the rotor to the hub of the drive wheel, wherein a gap between the hub and a receptacle of the drive wheel is formed, which opens into the cylinder head. In this case, this embodiment is preferred in order to create a highly integrative vent.

Eine Ausgestaltung der Erfindung bildet die Durchgangsöffnung als Bohrung aus. Im Einzelnen kommen Durchgangsbohrungen in Betracht, die den Ölraum mit der Nabe des Antriebsrades verbinden. Bohrungen können leicht spanend gefertigt werden, wobei ebenso Verfahren wie Sintern, Stanzpaketieren etc. zum Einsatz kommen können. Durchgangsöffnungen können jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, welche entlang der Durchgangsöffnung konstant oder variabel gestaltet werden kann.An embodiment of the invention forms the passage opening as a bore. In particular, through holes are possible that connect the oil chamber with the hub of the drive wheel. Holes can be easily machined, and methods such as sintering, stamping, etc. can be used. Through openings can have any desired cross-section, which can be made constant or variable along the passage opening.

Eine detaillierte Ausgestaltung der Erfindung sind die als Bohrung ausgebildete Durchgangsöffnung und die Drehachse des Nockenwellenverstellers windschief angeordnet. Windschief beinhaltet jede Lage der beiden Achsen zueinander, außer, dass diese sich miteinander schneiden.A detailed embodiment of the invention, the bore formed as a through hole and the axis of rotation of the camshaft adjuster are skewed. Windfall includes any position of the two axes to each other, except that they intersect.

Eine weitere Detaillierung der Erfindung weist eine Durchgangsöffnung als Bohrung auf, dessen Achse sich mit der Drehachse des Nockenwellenverstellers schneidet. Dabei kann die Bohrung schräg oder orthogonal zur Drehachse angeordnet sein, bzw. jeden beliebigen Winkel einnehmen. Vorteilhafterweise unterstützt durch eine schräge Anordnung der Bohrung die Fliehkraft das Fördern der Stoffe.A further detail of the invention has a passage opening as a bore whose axis intersects with the axis of rotation of the camshaft adjuster. In this case, the bore may be arranged obliquely or orthogonally to the axis of rotation, or occupy any angle. Advantageously, supported by an oblique arrangement of the bore, the centrifugal force conveying the substances.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein im Rotor angeordneter Verriegelungsmechanismus über diese Durchgangsöffnung entlüftet wird. Dabei bildet die Entlüftung des Verriegelungsmechanismus ein zusätzliches Feature zur erfindungsgemäßen Entlüftung und wird in diese integriert. Hierbei ist vorteilhaft, dass keine zusätzlichen Durchgangsöffnungen bei drehachsennah angeordneten Verriegelungsmechanismen gefertigt werden müssen.A further embodiment of the invention provides that a locking mechanism arranged in the rotor is vented via this passage opening. In this case, the venting of the locking mechanism forms an additional feature for venting according to the invention and is integrated in this. It is advantageous that no additional through holes must be made at drehachsennah arranged locking mechanisms.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt.Further embodiments of the invention are illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

1 einen Nockenwellenversteller mit einer schrägen Durchgangsöffnung 1 a camshaft adjuster with an oblique passage opening

2 einen Nockenwellenversteller mit einer parallelen Durchgangsöffnung 2 a camshaft adjuster with a parallel passage opening

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt einen Nockenwellenversteller 1, welcher ein Antriebsrad 4 und einen Rotor 3 aufweist. Das Antriebsrad 4 ist zugleich der Stator 2. Auf der nockenwellenzugewandten Seite 14 grenzt ein Deckel 16 mit einer Nabe 6 den Nockenwellenversteller 1 ab. Zwischen der Nabe 6 und dem Nockenwellenende 11 ist ein radialer Spalt 12 vorhanden. Der Nockenwellenversteller 1 hat eine Drehachse 9. Entlang der Drehachse 9 wird der Nockenwellenversteller 1 durch eine Zentralschraube 13 an dem Nockenwellenende 11 befestigt. Die Zentralschraube 13 verbindet den Rotor 3 drehfest mit dem Nockenwellenende 11. Auf der nockenwellenabgewandten Seite 15 grenzt ein weiterer Deckel 17 den Nockenwellenversteller 1 ab, wobei Deckel 16, Antriebrad 4 und Deckel 17 durch mehrere Schrauben 18 verbunden sind. An dem Deckel 17 ist die Frontkappe 5 befestigt. Diese Frontkappe 5 bildet mit der Zentralschraube 13 und dem Rotor 3 sowie dem Deckel 17 einen Ölraum 7 aus. Durch den Rotor 3 erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 8. Die Durchgangsöffnung 8 verbindet den Ölraum 7 mit der Nabe 6 derart, dass die Durchgangsöffnung 8 in dem Spalt 12 mündet. Die Durchgangsöffnung 8, hier als Bohrung ausgebildet, ist nicht windschief zur Drehachse 9 angeordnet. 1 shows a camshaft adjuster 1 which is a drive wheel 4 and a rotor 3 having. The drive wheel 4 is at the same time the stator 2 , On the camshaft-facing side 14 borders cover 16 with a hub 6 the camshaft adjuster 1 from. Between the hub 6 and the camshaft end 11 is a radial gap 12 available. The camshaft adjuster 1 has a rotation axis 9 , Along the axis of rotation 9 becomes the camshaft adjuster 1 through a central screw 13 at the camshaft end 11 attached. The central screw 13 connects the rotor 3 rotatably with the camshaft end 11 , On the side facing away from the camshaft 15 another lid adjoins 17 the camshaft adjuster 1 off, with cover 16 , Drive wheel 4 and lid 17 through several screws 18 are connected. On the lid 17 is the front cap 5 attached. This front cap 5 forms with the central screw 13 and the rotor 3 as well as the lid 17 an oil room 7 out. Through the rotor 3 a through opening extends 8th , The passage opening 8th connects the oil room 7 with the hub 6 such that the passage opening 8th in the gap 12 empties. The passage opening 8th , designed here as a hole, is not skewed to the axis of rotation 9 arranged.

Zwischen Deckel 17 und Rotor 3 ist aufgrund der Relativdrehung zueinander Leckageöl zu erwarten, welches sich im Ölraum 7 sammelt. Füllt sich der Ölraum 7 mit Schmutzpartikeln, Öl, Luft oder anderen Stoffen, so werden diese über die Durchgangsöffnung 8 in den Spalt 12 in den nicht weiter dargestellten Zylinderkopf abtransportiert. Dabei passiert die Durchgangsöffnung 8 bei jeder Nockenwellenumdrehung einmal ihr tiefstes Niveau, nimmt die Stoffe auf und fördert diese aufgrund der herrschenden Zentrifugalkräfte zum Spalt 12.Between lid 17 and rotor 3 is due to the relative rotation of each other to expect leakage oil, which is in the oil room 7 collects. Fills the oil chamber 7 With dirt particles, oil, air or other substances, these are on the through hole 8th in the gap 12 transported away in the cylinder head, not shown. The passage opening happens 8th once at its lowest level at each camshaft revolution, the substances absorb and deliver them to the gap due to prevailing centrifugal forces 12 ,

2 zeigt einen Nockenwellenversteller 1, dessen Aufbau dem in 1 gezeigten Nockenwellenversteller entspricht. Zusätzlich ersichtlich ist die Verriegelung 10, welche parallel zur Drehachse 9 angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung 8 ist, entgegen zu der in 1 gezeigten, parallel zur Drehachse 9 angeordnet. Die Durchgangsöffnung 8 mündet in einer Ansenkung 19, welche zugleich mit der druckölabgewandten Seite der Verriegelung 10 verbunden ist. Dadurch ist es möglich, mit der Ansenkung 19 eine Entlüftung des Ölraumes 7 und der Verriegelung 10 zum Spalt 12 der Nabe 6 mit dem Nockenwellenende 11 zu vereinen. 2 shows a camshaft adjuster 1 whose structure corresponds to the in 1 shown camshaft adjuster corresponds. Additionally visible is the lock 10 , which are parallel to the axis of rotation 9 is arranged. The passage opening 8th is, contrary to the in 1 shown, parallel to the axis of rotation 9 arranged. The passage opening 8th flows into a countersink 19 , which at the same time with the pressure oil side facing away from the lock 10 connected is. This makes it possible with the countersink 19 a vent of the oil chamber 7 and the lock 10 to the gap 12 the hub 6 with the camshaft end 11 to unite.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
NockenwellenverstellerPhaser
22
Statorstator
33
Rotorrotor
44
Antriebsraddrive wheel
55
Frontkappefront cap
66
Nabehub
77
Ölraumoil space
88th
DurchgangsöffnungThrough opening
99
Drehachseaxis of rotation
1010
Verriegelungsmechanismuslocking mechanism
1111
Nockenwellenendecamshaft end
1212
Spaltgap
1313
Zentralschraubecentral screw
1414
nockenwellenzugewandte Seitecamshaft-facing side
1515
nockenwellenabgewandte SeiteCamshaft side facing away
1616
Deckelcover
1717
Deckelcover
1818
Schraubescrew
1919
Ansenkungcountersink

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19742947 A1 [0003] DE 19742947 A1 [0003]

Claims (6)

Nockenwellenversteller (1) mit einem Stator (2), einem Rotor (3), einem Antriebsrad (4) und einer Frontkappe (5), wobei der Rotor (3) gegenüber dem Stator (2) einen Drehfreiheitsgrad besitzt und der Rotor (3) gegenüber dem Stator (2) translatorisch fixiert ist, wobei das Antriebsrad (4) eine Nabe (6) aufweist, wobei die Frontkappe (5) mit dem Antriebsrad (4) fest verbunden ist und die Frontkappe (5) und der Rotor (3) einen Ölraum (7) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) eine Durchgangsöffnung (8) aufweist, wobei diese Durchgangsöffnung (8) eine hydraulische Verbindung von dem Ölraum (7) zur Nabe (6) ausbildet.Camshaft adjuster ( 1 ) with a stator ( 2 ), a rotor ( 3 ), a drive wheel ( 4 ) and a front cap ( 5 ), wherein the rotor ( 3 ) opposite the stator ( 2 ) has a rotational degree of freedom and the rotor ( 3 ) opposite the stator ( 2 ) is translationally fixed, wherein the drive wheel ( 4 ) a hub ( 6 ), wherein the front cap ( 5 ) with the drive wheel ( 4 ) and the front cap ( 5 ) and the rotor ( 3 ) an oil room ( 7 ), characterized in that the rotor ( 3 ) a passage opening ( 8th ), said passage opening ( 8th ) a hydraulic connection from the oil space ( 7 ) to the hub ( 6 ) trains. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (8) der Entlüftung des Ölraumes (7) dient.Camshaft adjuster according to claim 1, characterized in that the passage opening ( 8th ) the ventilation of the oil space ( 7 ) serves. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (8) als Bohrung ausgebildet ist.Camshaft adjuster according to claim 1, characterized in that the passage opening ( 8th ) is formed as a bore. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (8) und die Drehachse (9) des Nockenwellenverstellers (1) windschief angeordnet sind.Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the passage opening ( 8th ) and the axis of rotation ( 9 ) of the camshaft adjuster ( 1 ) are arranged skewed. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Durchgangsöffnung (8) die Drehachse des Nockenwellenverstellers (1) schneidet.Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the axis of the passage opening ( 8th ) the axis of rotation of the camshaft adjuster ( 1 ) cuts. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1) einen Verriegelungsmechanismus (10) zum selektiven Sperren der Drehbewegung zwischen Rotor (3) und Stator (2) aufweist, wobei der Verriegelungsmechanismus (10) über die Durchgangsöffnung (8) entlüftet wird.Camshaft adjuster ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the camshaft adjuster ( 1 ) a locking mechanism ( 10 ) for selectively blocking the rotational movement between rotor ( 3 ) and stator ( 2 ), wherein the locking mechanism ( 10 ) via the passage opening ( 8th ) is vented.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013203247A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive element for camshaft adjusting device used in combustion engine, has screw thread portion whose axial length is set smaller than the axial length of through-hole

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DE19742947A1 (en) 1996-10-02 1998-04-16 Denso Corp Rotary phase adjustment device with a stop piston

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