DE102013218516A1

DE102013218516A1 - Nockenwellenversteller

Info

Publication number: DE102013218516A1
Application number: DE201310218516
Authority: DE
Inventors: Armin Braun
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Ein Nockenwellenversteller (1) für eine Brennkraftmaschine umfasst ein Verstellgetriebe (4), welches ein Abtriebselement (5, 6) aufweist, das durch mindestens ein Verbindungselement (7) mit der Nockenwelle verbunden ist. Als Verbindungselement (7) ist ein Stift vorgesehen, wobei zwischen dem Stift (7) und einer diesen umgebenden Anschlagscheibe (6) ein Schmiermittelkanal (8, 9) gebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Ein gattungsgemäßer Nockenwellenversteller ist beispielsweise aus der WO 2006/074734 A1 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen elektrischen Nockenwellenversteller, welcher ein Verstellgetriebe aufweist, das an den Motorschmierkreislauf der Brennkraftmaschine angebunden ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich einer rationellen Herstellbarkeit bei gleichzeitiger Gewährung einer zuverlässigen Schmiermittelversorgung weiterzuentwickeln.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen elektrischen Nockenwellenversteller.
Der Nockenwellenversteller umfasst ein in einem Gehäuse angeordnetes Verstellgetriebe. Vorzugsweise ist dieses als Dreiwellengetriebe ausgebildet. Alternativ kann es sich bei dem Verstellgetriebe auch um ein Vierwellengetriebe handeln. In jedem Fall ist ein Abtriebselement des Verstellgetriebes durch mindestens ein Verbindungselement direkt oder indirekt mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbunden. Erfindungsgemäß ist als Verbindungselement ein Stift vorgesehen, welcher eine Anschlagscheibe durchdringt, wobei zwischen dem Stift und der Anschlagscheibe mindestens ein Schmiermittelkanal gebildet ist.
Gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform weist der Stift einen kreisrunden Querschnitt auf. In diesem Fall weist eine Öffnung der Anschlagscheibe, in welche der Stift eingesetzt ist, beispielsweise eine kreisrunde Grundform auf, die an einer oder mehreren Stellen ihres Umfangs um eine beziehungsweise mehrere Aussparungen erweitert ist. Eine Anschlagscheibe mit einer solchen Öffnung, die mit eingesetztem Stift sowohl eine mechanische Funktion hat, nämlich eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Abtriebselement des Verstellgetriebes und der Nockenwelle herstellt, als auch eine Funktion im Rahmen der Ölversorgung des Nockenwellenverstellers hat, ist rationell pulvermetallurgisch herstellbar.
Gemäß einer zweiten möglichen Ausführungsform ist die Bohrung in der Anschlagsscheibe kreisrund, während der in diese Bohrung eingesetzte Stift mindestens eine Längsnut aufweist. Ebenso sind Ausführungsformen realisierbar, bei denen sowohl die Öffnung in der Anschlagsscheibe als auch der Stift eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist. In allen Fällen ist durch den in die Anschlagsscheibe eingesetzten Stift ein Pressverband gebildet. In keinem Fall ist der Stift hohl.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
1 in einer Schnittdarstellung ausschnittsweise einen Nockenwellenversteller mit Ölschmierung,
2 eine erste mögliche Bauform einer Anschlagsscheibe innerhalb des Nockenwellenverstellers nach 1,
3 eine zweite mögliche Bauform einer Anschlagsscheibe des Nockenwellenverstellers nach 1,
4 die Anschlagsscheibe nach 3 mit eingesetztem Stift,
5 + 6 eine weitere mögliche Gestaltung eines Stiftes.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In 1 ist die Verbindung eines mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Nockenwellenverstellers mit der Nockenwelle 2 einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Nockenwelle 2 durchdringt eine Zylinderkopfwandung 3 der nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine, wobei der Nockenwellenversteller 1 außerhalb des Zylinderkopfes angeordnet ist. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion des Nockenwellenverstellers 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik sowie auf die DE 10 2008 010 644 A1 verwiesen.
Der Nockenwellenversteller 1 weist ein Verstellgetriebe 4 mit einer nicht dargestellten Stellwelle auf, die durch einen Elektromotor antreibbar ist. Solange die Stellwelle mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die Nockenwelle 2 rotiert, bleibt die Phasenrelation zwischen der Nockenwelle 2 und der nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine unverändert. Das Verstellgetriebe 4 ist als hochübersetztes Dreiwellengetriebe ausgebildet, sodass eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Stellwelle zu einer vergleichsweise kleinen Änderung der Phasenrelation zwischen Nockenwelle 2 und Kurbelwelle führt.
Ein Abtriebselement 5 des Verstellgetriebes 4, welches eine an der Nockenwelle 2 anliegende Anschlagscheibe 6 umfasst, ist durch mindestens einen Stift 7 mit der Nockenwelle 2 verbunden. Damit ist die Übertragung eines Drehmomentes vom Verstellgetriebe 4 auf die Nockenwelle 2 möglich. Innerhalb der Anschlagscheibe 6 sowie innerhalb der Nockenwelle 2 verläuft jeweils ein Schmiermittelkanal 8, 9, durch welchen Öl als Schmiermittel fließen kann. An der im Wesentlichen zylindrischen Außenwandung des Stiftes 7 ist eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Schmiermittelkanal 8 des Nockenwellenverstellers 1 und dem Schmiermittelkanal 9 der Nockenwelle 2 hergestellt, wie im Folgenden anhand der 2 bis 6 erläutert wird. Hierbei sind alle Bauformen von Anschlagscheiben 6 und Stiften 7 nach den 2 bis 6 zum Einbau in die Anordnung nach 1 geeignet. Die Anschlagscheibe 6 kann jeweils Teil des Verstellgetriebes 4 oder fest mit der Nockenwelle 2 verbunden sein.
In 2 ist eine Öffnung 10 in der Anschlagscheibe 6 erkennbar, deren Kontur ein Einzahnprofil beschreibt. Hierbei weist die ansonsten kreisrunde Öffnung 10 eine einzige nach außen gerichtete Aufweitung 11 an ihrem Umfang auf. Der Außendurchmesser des in die Anschlagscheibe 6 einzusetzenden Stiftes 7 entspricht dem Innendurchmesser des kreisrunden Bereiches der Öffnung 10. In entsprechender Weise ist auch der nicht dargestellte Querschnitt einer Öffnung in der Nockenwelle 2, in die der Stift 7 eingesetzt ist, nicht vollständig kreisrund. Damit ist der Schmiermittelkanal 8, 9 komplett durchgängig.
Dies gilt auch für die Variante der Öffnung 10 nach 3, welche als Vielzahnbohrung gestaltet ist, das heißt mehrere, in diesem Fall fünf, Aufweitungen 11 aufweist. Im Bereich des Stiftes 7 liegt der Schmiermittelkanal 8, 9 somit in Form von fünf Teilkanälen, welche durch die Aufweitungen 11 gebildet sind, vor. Der Außendurchmesser des in 4 sichtbaren Stiftes 7 ist geringfügig größer als der Innendurchmesser der Öffnung 10 im mechanisch unbelasteten Zustand, sodass durch das Einpressen des auch als Pin bezeichneten Stiftes 7 in die Anschlagscheibe 6 ein Pressverband gebildet ist. Der Stift 7 ist aus Stahl gefertigt und rotationssymmetrisch mit zylindrischer Oberfläche. Bei der Anschlagsscheibe 6 handelt es sich ebenfalls um ein Stahlteil, welches jedoch im Unterschied zum Stift 7 pulvermetallurgisch als Sinterteil hergestellt ist.
Die 5 und 6 zeigen eine gegenüber 4 abgewandelte Gestaltung des Stiftes 7, welche auch für eine kreisrunde Öffnung 10 in der Anschlagscheibe 6 geeignet ist. An der im Wesentlichen zylindrischen Oberfläche des Stiftes 7 befinden sich mehrere in Axialrichtung des Stiftes 7 verlaufende Längsnuten 12, die, ebenso wie die Aufweitungen 11 in den Ausführungsbeispielen nach den 2 bis 4, einen Durchfluss von Öl ermöglichen und damit eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Nockenwellenversteller 1 und der Nockenwelle 2 herstellen. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen nach den 2 bis 4 kann im Ausführungsbeispiel nach 5 und 6 derjenige Abschnitt des Schmiermittelkanals 9 in der Nockenwelle 2, in den der Stift 7 eingesetzt ist, vollkommen zylindrisch sein.
Bezugszeichenliste

1: Nockenwellenversteller
2: Nockenwelle
3: Zylinderkopfwandung
4: Verstellgetriebe
5: Antriebselement
6: Anschlagscheibe
7: Stift
8: Schmiermittelkanal
9: Schmiermittelkanal
10: Öffnung
11: Aufweitung
12: Längsnut

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

WO 2006/074734 A1 [0002]
DE 102008010644 A1 [0014]

Claims

Nockenwellenversteller (1) für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Verstellgetriebe (4), welches ein Abtriebselement (5, 6) aufweist, das durch mindestens ein Verbindungselement (7) mit der Nockenwelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselement (7) ein Stift vorgesehen ist, wobei zwischen dem Stift (7) und einer diesen umgebenden Anschlagscheibe (6) ein Schmiermittelkanal (8, 9) gebildet ist.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (7) mindestens eine Längsnut (12) aufweist.
Nockenwellenversteller (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagscheibe (6) ein Sinterbauteil ist.