DE102013220221A1

DE102013220221A1 - Camshaft adjusting device

Info

Publication number: DE102013220221A1
Application number: DE102013220221.0A
Authority: DE
Inventors: Mike Kohrs; Jens Schäfer; Marco Hildebrand
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-10-08
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: WO2015051796A1; DE102013220221B4

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorzuschlagen, welche ein verbessertes Schmiermittelmanagement aufweist. Hierzu wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung 1 mit einem Verstellgetriebe vorgeschlagen, wobei das Verstellgetriebe 5 einen Getriebeinnenraum 25 ausbildet, wobei in dem Getriebeinnenraum 25 eine Eingangswelle 14, eine Ausgangswelle 15 und eine Verstellwelle 16 miteinander in Wirkverbindung 28 stehen, wobei das Verstellgetriebe 5 eine Schmiermittelversorgung 7 zur Versorgung des Getriebeinnenraums 25 mit einem Schmiermittel aufweist, wobei die Schmiermittelversorgung 25 eine Schmiermittelzuführung 11 umfasst, welche eine oder mehrere Auslassöffnungen 29 in einer Stirnwand S des Getriebeinnenraums 25 umfasst, wobei die Stirnwand S eine Schmiermittelleitfläche zur Führung des Schmiermittels in radialer Richtung in Bezug zu der Drehachse D bei einer Rotation der Stirnwand S bildet, und wobei die Stirnwand S auf der Schmiermittelleitfläche Zusatzstrukturen 32, 33, 34, 35 zur Verteilung und/oder zur Verwirbelung des Schmiermittels aufweist.The invention has for its object to propose a camshaft adjusting device, which has an improved lubricant management. For this purpose, a camshaft adjusting device 1 is proposed with an adjusting mechanism, wherein the adjusting 5 forms a Getriebeinnenraum 25, wherein in the Getriebeinnenraum 25 an input shaft 14, an output shaft 15 and an adjusting 16 are in operative connection with each other, wherein the adjusting 5 a lubricant supply 7 for supply of the transmission interior 25 with a lubricant, wherein the lubricant supply 25 comprises a lubricant supply 11, which comprises one or more outlet openings 29 in an end wall S of the transmission interior 25, wherein the end wall S a Schmiermittelelitfläche for guiding the lubricant in the radial direction with respect to the axis of rotation D forms during a rotation of the end wall S, and wherein the end wall S on the Schmiermittelleitfläche additional structures 32, 33, 34, 35 for distribution and / or turbulence of the lubricant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a camshaft adjusting device having the features of the preamble of claim 1.

Nockenwellenverstellvorrichtungen dienen zur relativen Verstellung der Winkelstellung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors. Derartige Nockenwellenversteller weisen üblicherweise ein Antriebsteil, welches mit der Kurbelwelle zum Beispiel über eine Kette oder einen Riemen gekoppelt ist, ein Abtriebsteil, welches üblicherweise drehfest mit der Nockenwelle gekoppelt ist und eine Verstellwelle auf, welche es ermöglicht, eine Winkelstellung des Abtriebsteils relativ zu dem Antriebsteil einzustellen.Camshaft adjusting devices serve for relative adjustment of the angular position between the crankshaft and the camshaft of an internal combustion engine. Such camshaft adjusters usually have a drive part, which is coupled to the crankshaft, for example via a chain or a belt, an output part, which is usually rotatably coupled to the camshaft and a Verstellwelle, which allows an angular position of the output member relative to the drive member adjust.

Die Antriebswelle, Verstellwelle und Abtriebswelle treten in einem Getriebe miteinander in Wirkverbindung, wobei sich in dem Getriebe aufgrund von Lagerungen und gegenseitigen Eingriffen mechanische Reibung ergibt. Zur Reduzierung der mechanischen Reibung ist es üblich, die Getriebe der Nockenwellenversteller mit Öl zu schmieren.The drive shaft, the adjusting shaft and the output shaft interact with each other in a gear, resulting in mechanical friction in the gear due to bearings and mutual interference. To reduce the mechanical friction, it is customary to lubricate the gearbox of the camshaft adjuster with oil.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2005 059 860 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, einen Schmiermittelkreislauf eines Nockenwellenverstellers. Bei dem Schmiermittelkreislauf wird ein Schmiermittel über die Nockenwelle dem Nockenwellenversteller zugeführt und über radial außenliegende Austrittsöffnungen wieder abgeleitet. Um die Schmiermittelmenge in dem Nockenwellenversteller zu steuern und eine Überschwemmung des Nockenwellenversteller zu vermeiden wird vorgeschlagen, ein Strömungselement in einem Strömungskanal auszubilden, welcher als eine Drossel oder Blende wirkt, um den Schmiermittelstrom einzustellen.For example, the document discloses DE 10 2005 059 860 A1 , which is probably the closest prior art, a lubricant circuit of a camshaft adjuster. In the lubricant circuit, a lubricant is supplied to the camshaft adjuster via the camshaft and discharged again via radially outer outlet openings. In order to control the amount of lubricant in the phaser and to avoid flooding of the phaser, it is proposed to form a flow element in a flow channel which acts as a throttle or orifice to adjust the lubricant flow.

Gebiet der ErfindungField of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorzuschlagen welche ein verbessertes Schmiermittelmanagement aufweist.The invention has the object to provide a camshaft adjusting device which has an improved lubricant management.

Diese Aufgabe wird durch eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a camshaft adjusting device with the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Im Rahmen der Erfindung wird eine Nockenwellenverstellvorrichtung vorgeschlagen, welche insbesondere für einen Motor, im Speziellen für einen Verbrennungsmotor, eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Optional umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Nockenwelle, wobei die Nockenwelle zur Steuerung von Ventilen des Motors ausgebildet ist.In the context of the invention, a camshaft adjusting device is proposed, which is designed in particular for an engine, in particular for an internal combustion engine, of a vehicle. Optionally, the camshaft adjusting device comprises a camshaft, wherein the camshaft is designed to control valves of the engine.

Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist ein Verstellgetriebe auf, wobei das Verstellgetriebe besonders bevorzugt als ein Dreiwellengetriebe ausgebildet. Das Verstellgetriebe umfasst eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle und eine Verstellwelle. Die Eingangswelle ist zum Beispiel über eine Kette oder einen Riemen mit der Kurbelwelle des Motors koppelbar. Die Ausgangswelle ist bevorzugt drehfest mit der Nockenwelle gekoppelt oder koppelbar. Insbesondere bildet die Eingangswelle ein Antriebsteil und die Ausgangswelle ein Abtriebsteil. Die Verstellwelle ist dagegen mit einem Aktuator koppelbar oder gekoppelt. Der Aktuator kann in Bezug auf den Motor gehäusefest oder mitdrehend angeordnet sein. Der Aktuator kann beispielsweise als ein Motor, insbesondere Elektromotor, oder als eine Bremse realisiert sein. Optional umfasst die Nockenwellenverstellvorrichtung den Aktuator.The camshaft adjusting device has an adjusting mechanism, wherein the adjusting mechanism particularly preferably takes the form of a three-shaft transmission. The adjusting gear comprises an input shaft, an output shaft and an adjusting shaft. The input shaft can be coupled to the crankshaft of the engine, for example via a chain or a belt. The output shaft is preferably rotatably coupled to the camshaft or coupled. In particular, the input shaft forms a drive part and the output shaft forms a driven part. By contrast, the adjusting shaft can be coupled or coupled to an actuator. The actuator may be fixed to the housing or co-rotating with respect to the motor. The actuator can be realized, for example, as a motor, in particular an electric motor, or as a brake. Optionally, the camshaft adjusting device comprises the actuator.

Das Verstellgetriebe ist zur Verstellung einer Winkelstellung der Nockenwelle ausgebildet. Insbesondere ist das Verstellgetriebe ausgebildet, die Winkelstellung der Nockenwelle gegenüber der Winkelstellung einer Kurbelwelle des Motors zu verändern. Alternativ oder ergänzend ist das Verstellgetriebe ausgebildet, die Winkelstellung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle zu verstellen. Durch die Verstellung der Winkelstellung wird es vorzugsweise ermöglicht, die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte der Ventile des Motors in Richtung „früh” oder „spät” zu verschieben.The adjusting mechanism is designed to adjust an angular position of the camshaft. In particular, the adjusting mechanism is designed to change the angular position of the camshaft relative to the angular position of a crankshaft of the engine. Alternatively or additionally, the adjusting mechanism is designed to adjust the angular position between the input shaft and the output shaft. By adjusting the angular position, it is preferably made possible to shift the opening and / or closing times of the valves of the engine in the direction "early" or "late".

Das Verstellgetriebe, insbesondere die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle und/oder die Verstellwelle, definieren eine gemeinsame Drehachse des Verstellgetriebes.The adjusting gear, in particular the input shaft and / or the output shaft and / or the adjusting shaft, define a common axis of rotation of the variable speed gear.

Das Verstellgetriebe bildet einen Getriebeinnenraum aus, wobei in dem Getriebeinnenraum die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Verstellwelle miteinander in Wirkverbindung stehen. Insbesondere ist das Verstellgetriebe als ein Summationsgetriebe ausgebildet, wobei besonders bevorzugt eine Drehbewegung der Verstellwelle auf die Drehbewegung der Eingangswelle aufsummiert wird und auf diese Weise die Winkelstellung verstellt wird.The adjusting mechanism forms a transmission interior, wherein the input shaft, the output shaft and the adjusting shaft are in operative connection with each other in the transmission internal space. In particular, the adjusting mechanism is designed as a summation gear, wherein particularly preferably a rotational movement of the adjusting shaft is added to the rotational movement of the input shaft and in this way the angular position is adjusted.

Die Nockenwellenverstellvorrichtung, insbesondere das Verstellgetriebe weist eine Schmiermittelversorgung zur Versorgung des Getriebeinnenraums mit einem Schmiermittel auf. Insbesondere ist das Schmiermittel als ein Öl, im Speziellen als ein Getriebeöl, ausgebildet. Die Schmiermittelversorgung ist als eine Durchlaufversorgung ausgebildet, so dass dem Getriebeinnenraum stetig Schmiermittel zugeführt und aus diesem abgeführt wird.The camshaft adjusting device, in particular the adjusting gear, has a lubricant supply for supplying the gearbox interior with a lubricant. In particular, the lubricant is formed as an oil, in particular as a transmission oil. The lubricant supply is designed as a continuous supply, so that the transmission interior steadily supplied lubricant and discharged therefrom.

Die Schmiermittelversorgung umfasst eine Schmiermittelzuführung, welche eine oder mehrere Auslassöffnungen in einer zum Getriebeinnenraum geöffneten Stirnwand des Getriebeinnenraums aufweist. Über die Auslassöffnungen wird das Schmiermittel von der Schmiermittelzuführung in den Getriebeinnenraum geführt. Insbesondere ist die Stirnwand axial zu der Drehachse ausgerichtet. Die Stirnwand bildet eine Schmiermittelleitfläche zur Führung des Schmiermittels ausgehend von den Auslassöffnungen aufgrund von Fliehkräften in radialer Richtung in Bezug zu der Drehachse. Die Schmiermittelleitfläche erstreckt sich in radialer Richtung ausgehend von den Auslassöffnungen bevorzugt bis zu einer radial äußeren Begrenzung. Insbesondere endet die Schmiermittelleitfläche an einer Endbegrenzung, wie zum Beispiel einer hohlzylindrischen Fläche. Die Stirnwand rotiert im Betrieb gemeinsam mit dem Verstellgetriebe und/oder der Ausgangswelle. The lubricant supply comprises a lubricant supply, which has one or more outlet openings in an end wall of the transmission interior, which is open to the transmission interior. The lubricant is guided from the lubricant supply into the interior of the gearbox via the outlet openings. In particular, the end wall is aligned axially with respect to the axis of rotation. The end wall forms a Schmierstofelleitfläche for guiding the lubricant from the outlet openings due to centrifugal forces in the radial direction with respect to the axis of rotation. The lubricant base surface extends in the radial direction, starting from the outlet openings, preferably up to a radially outer boundary. In particular, the lubricant base surface terminates at an end limit, such as a hollow cylindrical surface. The end wall rotates during operation together with the adjusting gear and / or the output shaft.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Stirnwand auf der Schmiermittelleitfläche Zusatzstrukturen zur Verteilung und/oder Verwirbelung, insbesondere Vernebelung des Schmiermittels aufweist. Die Zusatzstrukturen sind insbesondere als Erhebungen oder als Vertiefungen in der Stirnwand auf der Schmiermittelleitfläche ausgebildet.In the context of the invention, it is proposed that the end wall on the lubricant base surface has additional structures for distribution and / or swirling, in particular atomization of the lubricant. The additional structures are formed in particular as elevations or depressions in the end wall on the Schmiermittelleitfläche.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass das durch die Auslassöffnungen in den Getriebeinnenraum eintretende Schmiermittel maßgeblich entlang der Schmiermittelleitfläche bis zum radialen Außenbereich bzw. der radial äußeren Begrenzung der Schmiermittelleitfläche geführt wird und auf diese Weise an reibungsrelevanten Bereichen in dem Verstellgetriebe vorbeigeführt wird. Durch die Zusatzstrukturen wird erreicht, dass das Schmiermittel gleichmäßig auf der Schmiermittelleitfläche verteilt und zugleich verwirbelt, insbesondere vernebelt wird, sodass auch nebenliegende Funktionsflächen neben der Stirnwand, welche beabstandet zu der Stirnwand angeordnet sind, mit Schmiermittel versorgt werden. Insbesondere umfasst die Verwirbelung des Schmiermittels ein Abheben des Schmiermittels von der Schmiermittelleitfläche. Es wird insbesondere darauf abgezielt, dass das Abheben des Schmiermittels von der Schmiermittelleitfläche nicht erst ausschließlich im radialen Außen- oder Endbereich der Schmiermittelleitfläche, sondern in radialer Richtung betrachtet bereits früher erfolgt, um eine verteilte oder homogene Schmiermittelversorgung zu erreichen. Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch eine vergleichsweise geringe und kostengünstige, konstruktive Änderung der Stirnwand das Schmiermittelmanagement in dem Verstellgetriebe deutlich verbessert wird. Insbesondere ist die Stirnwand im Bereich der Schmiermittelleitfläche als eine aktive strömungstechnische Komponente ausgebildet, die das Schmiermittel in axialer Richtung von der Stirnwand abhebt.It is a consideration of the invention that the entering through the outlet openings in the transmission interior lubricant is significantly guided along the Schmierstofelleitfläche to the radial outer region or the radially outer boundary of the Schmiermittelleitfläche and is passed in this way at friction-relevant areas in the adjusting. Due to the additional structures ensures that the lubricant evenly distributed on the Schmiermittelleitfläche and at the same time swirled, in particular is fogged, so that adjacent functional surfaces next to the end wall, which are spaced from the end wall, are supplied with lubricant. In particular, the swirling of the lubricant comprises a lifting of the lubricant from the Schmiermittelelleitfläche. In particular, it is intended that the lifting off of the lubricant from the lubricant base not only takes place earlier in the radial outer or end region of the lubricant support surface, but in the radial direction in order to achieve a distributed or homogeneous lubricant supply. The advantage of the invention is to be seen in particular in that the lubricant management in the adjusting mechanism is significantly improved by a comparatively small and cost-effective, constructive change of the end wall. In particular, the end wall is formed in the region of the lubricant base surface as an active fluidic component which lifts the lubricant in the axial direction of the end wall.

Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Zusatzstrukturen Ringstrukturen, die konzentrisch und/oder koaxial zu der Drehachse angeordnet sind sich in Umlaufrichtung erstrecken. Die Ringstrukturen können in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Erfindung in Umlaufrichtung unterbrochen oder durchgängig ausgebildet sein. Die Ringstrukturen werden insbesondere durch Höhenunterschiede in radialer Richtung gebildet, sodass in radialer Richtung ein Verlauf mit Höhenprofil gebildet ist. Dabei kann jede Erhöhung im Verlauf des Höhenprofils zu einem Verwirbeln und damit Abheben von Schmiermittel führen, sodass jede Ringstruktur die Verteilung und die Verwirbelung des Schmiermittels unterstützt.In a possible constructional embodiment of the invention, the additional structures comprise ring structures which are arranged concentrically and / or coaxially with the axis of rotation and extend in the direction of rotation. The ring structures can be interrupted in the direction of rotation or continuously formed depending on the embodiment of the invention. The ring structures are formed in particular by differences in height in the radial direction, so that in the radial direction a profile is formed with height profile. In this case, any increase in the course of the height profile lead to a swirling and thus lift lubricant, so that each ring structure supports the distribution and the swirling of the lubricant.

Bei einer Ergänzung oder einer Alternative umfassen die Zusatzstrukturen Sektorstrukturen, die sich in radialer Richtung zu der Drehachse erstrecken. Auch die Sektorstrukturen können unterbrochen oder durchgängig ausgebildet sein. Die Sektorstrukturen unterteilen die Schmiermittelleitfläche in Sektoren, insbesondere in Kreissektoren. Zum einen wird durch die Sektorstrukturen das Schmiermittel in Umfangsrichtung gleichmäßiger verteilt, zum anderen bilden die Sektorstrukturen ein Höhenprofil in Umlaufrichtung aus, sodass bei einer Rotation der Stirnwand mit der Schmiermittelleitfläche und den Sektorstrukturen das Schmiermittel an jeder Erhöhung verwirbelt und damit von der Schmiermittelleitfläche abgehoben werden kann.In one addition or alternative, the additional structures include sector structures that extend in a radial direction to the axis of rotation. The sector structures can also be interrupted or continuously formed. The sector structures divide the lubricant surface in sectors, in particular in circular sectors. On the one hand, the lubricant is distributed more uniformly in the circumferential direction by the sector structures, and on the other hand, the sector structures form a height profile in the direction of rotation, so that upon rotation of the end wall with the Schmiermittelleitfläche and the sector structures, the lubricant swirled at each increase and thus can be lifted off the Schmiermittelleitfläche ,

Konstruktiv betrachtet ist es möglich, dass die Ringstrukturen und/oder die Sektorstrukturen z. B. als Wellen, Nuten, offene Kanäle, Rinnen, Rillen und/oder Stege ausgebildet sind.Structurally, it is possible that the ring structures and / or the sector structures z. B. as waves, grooves, open channels, grooves, grooves and / or webs are formed.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Schmiermittelleitfläche mindestens drei Ringstrukturen umfasst, um eine ausreichende Verteilung und/oder Verwirbelung zu erreichen. Alternativ oder ergänzend ist es bevorzugt, dass die Schmiermittelleitfläche mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier Sektorstrukturen umfasst, welche besonders bevorzugt in Umlaufrichtung gleichmäßig verteilt sind, um einer Unwucht in der Stirnwand entgegenzuwirken.It is particularly preferred that the lubricant base surface comprises at least three ring structures in order to achieve a sufficient distribution and / or turbulence. Alternatively or additionally, it is preferred that the lubricant base surface comprises at least two, preferably at least four sector structures, which are particularly preferably uniformly distributed in the circumferential direction in order to counteract an imbalance in the end wall.

Bei einer möglichen Weiterbildung oder Alternative der Erfindung können die Zusatzstrukturen auch Flächenmusterstrukturen umfassen, wobei die Flächenmusterstrukturen zum Beispiel als Riffel, Noppen und/oder Waben ausgebildet sind. Diese Flächenmusterstrukturen bilden ebenfalls mit jeder Erhebung eine Möglichkeit zur Verteilung und/oder Verwirbelung des Schmieröls, indem das Schmieröl an der Erhebung abgehoben wird.In one possible development or alternative of the invention, the additional structures may also comprise surface pattern structures, wherein the surface pattern structures are formed, for example, as corrugations, knobs and / or honeycombs. These surface pattern structures also form with each survey a way to distribute and / or turbulence of the lubricating oil by the lubricating oil is lifted at the survey.

Bei möglichen Weiterbildungen ist eine Mischform aus Ringstrukturen, Sektorstrukturen und/oder Flächenmusterstrukturen vorgesehen. Beispielsweise sind in Umlaufrichtung verlaufende Ringstrukturen durch radial verlaufende Sektorstrukturen durchschnitten. Die Ringstrukturen können bei diesen Weiterbildungen beispielsweise als Wellen, die Sektorstrukturen als Nuten oder Kanäle ausgebildet sein. Optional ergänzend sind Teilflächen oder die gesamte Schmiermittelleitfläche zusätzlich mit Flächenmusterstrukturen versehen.In possible further developments is a hybrid of ring structures, sector structures and / or surface pattern structures provided. By way of example, annular structures extending in the circumferential direction are cut through by radially extending sector structures. The ring structures may be formed in these developments, for example, as waves, the sector structures as grooves or channels. As an additional option, partial surfaces or the entire lubricant surface are additionally provided with surface pattern structures.

Betrachtet man eine Grundform der Schmiermittelleitfläche, so kann diese als eine Radialebenenfläche ausgebildet sein, welche senkrecht zu der Drehachse ausgerichtet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Grundform der Schmiermittelleitfläche als eine Konusmantelfläche ausgebildet ist, die sich um die Drehachse erstreckt, wobei durch die Trichterform der Konusmantelfläche die Verteilung des Schmiermittels auf der Schmiermittelleitfläche weiter verbessert wird. Die Zusatzstrukturen begründen einen Höhenversatz in axialer Richtung zu der Drehachse gegenüber den beiden alternativen Grundformen der Schmiermittelleitfläche, wobei der Höhenversatz mindestens 0,5 Millimeter, vorzugsweise mindestens 1 Millimeter aufweist. Vorzugsweise bildet jede der Sektorstrukturen und/oder jede der Ringstrukturen einen derartigen Höhenversatz. In dieser Ausgestaltung ist es unterstrichen, dass die Zusatzstrukturen als Grobstrukturen ausgebildet sind, welche ein effektives Abheben des Schmiermittels von der Schmiermittelleitfläche erlauben.Considering a basic form of Schmierstofelleitfläche, this may be formed as a radial plane surface which is aligned perpendicular to the axis of rotation. Alternatively, it is also possible for the basic shape of the lubricant base surface to be formed as a conical lateral surface which extends around the axis of rotation, whereby the distribution of the lubricant on the lubricant base surface is further improved by the funnel shape of the conical lateral surface. The additional structures justify a height offset in the axial direction to the axis of rotation with respect to the two alternative basic forms of Schmiermittelleitfläche, the height offset has at least 0.5 millimeters, preferably at least 1 millimeter. Preferably, each of the sector structures and / or each of the ring structures forms such a height offset. In this embodiment, it is emphasized that the additional structures are formed as coarse structures, which allow an effective lifting of the lubricant from the Schmierstofelleitfläche.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Zusatzstrukturen Abrisskanten für das Schmiermittel bilden, um die Verwirbelung, insbesondere das Abheben, im speziellen die Vernebelung des Schmiermittels zu erreichen. Die Abrisskanten können bei manchen Ausgestaltungen abgerundet sein, wobei ein Stauen des Schmiermittels in radialer Richtung bereits für ein Abheben des Schmiermittels ausreicht. Für den Fall, dass ein stärkeres Abheben des Schmiermittels gewünscht ist, ist es bevorzugt, dass die Abrisskanten oder Abschnitte davon als eine scharfe Kante ohne Kantenrundung ausgebildet sind.It is particularly preferred that the additional structures form tear-off edges for the lubricant, in order to achieve the turbulence, in particular the lift-off, in particular the atomization of the lubricant. The demolition edges may be rounded in some embodiments, wherein a stagnation of the lubricant in the radial direction is already sufficient for a lifting of the lubricant. In the event that a greater lift-off of the lubricant is desired, it is preferred that the tear-off edges or portions thereof be formed as a sharp edge without Kantenrundung.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Schmiermittelversorgung eine Schmiermittelabführung zur Abführung des Schmiermittels aus dem Getriebeinnenraum, wobei die Schmiermittelabführung bevorzugt radial außenseitig zu dem Getriebeinnenraum ausgebildet ist. Die Schmiermittelabführung stellt sicher, dass sich zum Beispiel Störpartikel oder andere Verunreinigungen in dem Schmiermittel nicht dauerhaft in dem Getriebeinnenraum ablagern, sondern vom radial außenliegenden Boden des Getriebeinnenraums über die Schmiermittelabführung aus dem Getriebeinnenraum abgeführt, insbesondere ausgeschwemmt werden. Beispielsweise kann die Schmiermittelabführung als eine oder mehrere in radiale Richtung verlaufende Auslassöffnungen und/oder eine oder mehrere in axiale Richtungen verlaufenden Auslassöffnungen jeweils als Öffnungen aus dem Getriebeinnenraum realisiert sein. Es ist besonders bevorzugt, dass das Verstellgetriebe eine Mehrzahl von Auslassöffnungen als Schmiermittelabführungen aufweist, welche in Umfangsrichtung um die Drehachse vorzugsweise regelmäßig verteilt sind. Bevorzugt ist ein Zwischenwinkel zwischen den Auslassöffnungen der Schmiermittelabführung kleiner als 60 Grad, insbesondere kleiner als 50 Grad, gewählt. Durch die Verteilung in Umlaufrichtung wird erreicht, dass bei einem Stillstand des Verstellgetriebes das Schmiermittel durch die Schmiermittelabführung selbsttätig ablaufen kann. Dies hat zum einen den Vorteil, dass nach einem längeren Stillstand des Verstellgetriebes kein ungekühltes und damit zähes oder klebendes Schmiermittel in dem Verstellgetriebe verbleibt und/oder dass sich das Schmiermittel nicht in einem Winkelsegment des Verstellgetriebes sammelt und auf diese Weise eine Unwucht bei einer Wiederinbetriebnahme des Verstellgetriebes erzeugt.In a preferred embodiment of the invention, the lubricant supply comprises a lubricant removal for the removal of the lubricant from the transmission interior, wherein the lubricant removal is preferably formed radially outside the transmission interior. The removal of lubricant ensures that, for example, interfering particles or other impurities in the lubricant do not permanently deposit in the interior of the transmission, but are removed from the radially outer bottom of the transmission interior via the lubricant discharge from the interior of the transmission, in particular flushed out. For example, the lubricant discharge can be realized as one or more outlet openings extending in the radial direction and / or one or more outlet openings extending in axial directions in each case as openings from the interior of the transmission. It is particularly preferred that the adjusting mechanism has a plurality of outlet openings as lubricant discharges, which are preferably distributed regularly in the circumferential direction about the axis of rotation. Preferably, an intermediate angle between the outlet openings of the lubricant discharge is selected to be less than 60 degrees, in particular less than 50 degrees. Due to the distribution in the direction of rotation is achieved that at a standstill of the variable, the lubricant can run off automatically through the lubricant removal. On the one hand, this has the advantage that after a longer standstill of the variable speed gear no uncooled and thus tough or sticky lubricant remains in the adjusting gear and / or that the lubricant does not accumulate in an angular segment of the variable gear and in this way an imbalance at a restart of the Verstellgetriebes generated.

Die Schmiermittelversorgung ist dabei so dimensioniert, dass ein Volumenstrom QZ des Schmiermittels der Schmiermittelzuführung vorzugsweise im Mittel mittel kleiner oder gleich zu einem Volumenstrom QA der Schmiermittelabführung ausgebildet ist, sodass QA ≥ QZ gilt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich im Betrieb der Nockenwellenverstellvorrichtung das Schmiermittel im Getriebeinnenraum nicht staut. Bei einer anderen Dimensionierung würde überschüssig zugeführtes Schmiermittel bei der Schmiermittelabführung ungenutzt abfließen, was unnötige hydraulische Verluste zur Folge hat. Zum anderen wird die bewegte Masse des Verstellgetriebes durch das stauende Schmiermittel erhöht, was ebenfalls nachteilig ist. Durch die Ausgestaltung der Schmiermittelleitfläche mit den Zusatzstrukturen zur Verteilung und Verwirbelung des Schmiermittels muss kein Schmierstoffvolumen in dem Getriebeinnenraum aufgebaut werden, da durch die Zusatzstrukturen erreicht wird, dass alle Funktionsflächen ausreichend mit Schmiermittel benetzt werden.The lubricant supply is dimensioned such that a volume flow QZ of the lubricant of the lubricant supply is preferably formed on average less than or equal to a volume flow QA of the lubricant discharge, so that QA ≥ QZ applies. In this way, it is ensured that the lubricant does not accumulate in the transmission interior during operation of the camshaft adjusting device. With another dimensioning, excess lubricant would flow out unused during lubricant removal, resulting in unnecessary hydraulic losses. On the other hand, the moving mass of the variable speed is increased by the jamming lubricant, which is also disadvantageous. Due to the configuration of the lubricant base surface with the additional structures for distributing and swirling the lubricant, no lubricant volume has to be built up in the interior of the transmission since the additional structures ensure that all functional surfaces are adequately wetted with lubricant.

Das bevorzugte Volumenstromverhältnis kann dadurch erreicht werden, dass die Gesamtfläche der Öffnungen der Schmiermittelabführung aus dem Getriebeinnenraum größer, vorzugsweise mehr als doppelt so groß wie die Gesamtfläche der Auslassöffnungen der Schmierstoffzuführungen ausgelegt sind. Hierbei wird vorzugsweise angenommen, dass die Gesamtflächen jeweils die volumenstrombestimmende Größe der Schmiermittelzuführung beziehungsweise der Schmiermittelabführung sind.The preferred volume flow ratio can be achieved in that the total area of the openings of the lubricant discharge from the transmission interior is larger, preferably more than twice as large as the total area of the outlet openings of the lubricant feeds. In this case, it is preferably assumed that the total areas are each the volume flow-determining size of the lubricant supply or the lubricant removal.

Konstruktiv betrachtet kann der Schmiermittelzuführung, insbesondere den Auslassöffnungen, ein Radius RZ und der Schmiermittelabführung ein Radius RA in Bezug auf die Drehachse zugeordnet werden. Um die Funktionsweise der Schmiermittelleitfläche zu unterstützen ist es bevorzugt, dass RZ RA gilt. Bei einer Mehrzahl von Öffnungen in Schmiermittelzuführung und der Schmiermittelabführung wird ein gemittelter Radius verwendet, der z. B. nach der folgenden Formel berechnet werden kann. R = 1 / A·∫r·A(r)·dr mit:

R: gemittelter Radius, also RZ bzw. RA
A: Gesamtfläche der jeweiligen Öffnungen, also AZ, AA
r: Radius als Abstand von der Drehachse
A(r): radiusabhängige Fläche der jeweiligen Öffnungen

Structurally speaking, the lubricant supply, in particular the outlet openings, a radius RZ and the lubricant discharge can have a radius RA with respect to the axis of rotation be assigned. In order to assist the functioning of the lubricant base, it is preferred that RZ RA applies. In a plurality of openings in the lubricant supply and the lubricant discharge an average radius is used, the z. B. can be calculated according to the following formula.

R = 1 / A · ∫r · A (r) · dr

With:

R: average radius, ie RZ or RA
A: Total area of the respective openings, so AZ, AA
r: Radius as the distance from the axis of rotation
A (r): radius-dependent surface of the respective openings

Prinzipiell kann das Verstellgetriebe als ein Taumelscheibengetriebe, ein Exzentergetriebe, ein Planetengetriebe, ein Kurvenscheibengetriebe, ein Mehrgelenke- beziehungsweise Koppelgetriebe, ein Reibrädergetriebe, ein Schrägverzahner mit Gewindespindel als Übersetzungsstufe oder als eine Kombination einzelner Bauformen bei mehrstufiger Ausführung ausgebildet sein.In principle, the adjusting gear can be designed as a swashplate gear, an eccentric gear, a planetary gear, a camshaft gear, a Mehrgelenke- or coupling gear, a friction gear, a helical gear with threaded spindle as a translation stage or as a combination of individual designs in multi-stage design.

Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist das Verstellgetriebe als ein Wellgetriebe ausgebildet, wobei das Wellgetriebe ein Lager und eine verformbare Stahlbüchse mit Außenverzahnung aufweist, wobei die Stahlbüchse auf einem unrunden, insbesondere elliptischen Generatorabschnitt der Verstellwelle angeordnet ist. Die Eingangswelle und die Ausgangswelle tragen jeweils eine Innenverzahnung, die mit der Außenverzahnung kämmen. Die eine oder die mehreren Auslassöffnungen der Schmiermittelzuführung sind in der Ausgangswelle angeordnet, wobei die Stirnwand einen Teil der Ausgangswelle bildet und die Schmiermittelleitfläche auf der dem Lager und/oder der Stahlbüchse zugewandten Stirnwand der Ausgangswelle angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung wird erreicht, dass der Wechselwirkungsbereich zwischen der Eingangswelle, der Ausgangswelle und der Verstellwelle, nämlich der Bereich der Außenverzahnung und der Innenverzahnungen, und/oder das Lager durch das von den Zusatzstrukturen abgeworfene Schmiermittel geschmiert wird.In a particularly preferred structural embodiment, the adjusting mechanism is designed as a wave gear, wherein the wave gear has a bearing and a deformable steel bushing with external teeth, wherein the steel bushing is arranged on a non-circular, in particular elliptical generator portion of the adjusting shaft. The input shaft and the output shaft each carry an internal toothing, which mesh with the external teeth. The one or more outlet openings of the lubricant supply are arranged in the output shaft, wherein the end wall forms a part of the output shaft and the Schmiermittelleitfläche on the bearing and / or the steel bushing facing end wall of the output shaft is arranged. In this embodiment, it is achieved that the interaction region between the input shaft, the output shaft and the adjusting shaft, namely the region of the external teeth and the internal teeth, and / or the bearing is lubricated by the lubricant dropped by the additional structures.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Lager als ein Wälzlager mit einem Wälzkörperraum ausgebildet, wobei der Wälzkörperraum in Richtung der Stirnwand und damit in Richtung der Schmiermittelleitfläche geöffnet ist. Vorzugsweise umfasst das Wälzlager einen Käfig für Wälzkörper in dem Wälzlager, wobei der Käfig besonders bevorzugt nur einen Seitenring aufweist, der auf der der Stirnwand abgewandten Seite der Wälzkörper angeordnet ist. Damit ist der Wälzkörperraum in Richtung der Schmiermittelleitfläche geöffnet.In a preferred embodiment of the invention, the bearing is designed as a rolling bearing with a Wälzkörperraum, wherein the Wälzkörperraum is open in the direction of the end wall and thus in the direction of the Schmierstofelleitfläche. Preferably, the roller bearing comprises a cage for rolling elements in the rolling bearing, wherein the cage particularly preferably has only one side ring, which is arranged on the side facing away from the end wall of the rolling elements. Thus, the Wälzkörperraum is open in the direction of Schmiermittelleitfläche.

Wie bereits beschrieben wird durch die Zentrifugalkraft der sich drehenden Ausgangswelle das an den Auslassöffnungen in den Getriebeinnenraum eintretende Schmiermittel nach radial außen auf einen größeren Radius hin abgelenkt. Mit der Verteilung des Schmiermittels auf der Schmiermittelleitfläche wird es durch die Relativgeschwindigkeit je nach Ausbildung der Zusatzstrukturen verwirbelt oder vernebelt, sodass auch nebenliegende Funktionsflächen mit dem Schmiermittel versorgt werden.As already described, due to the centrifugal force of the rotating output shaft, the lubricant entering the outlet openings in the transmission interior is deflected radially outward to a larger radius. With the distribution of the lubricant on the Schmierstoflegitfläche it is swirled or atomized by the relative speed depending on the design of the additional structures, so that also adjacent functional surfaces are supplied with the lubricant.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and the accompanying drawings. Showing:

1 eine schematische Übersichtsdarstellung einer Nockenverstellvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic overview of a Nockenverstellvorrichtung as an embodiment of the invention;

2 eine Schnittdarstellung des Verstellgetriebes der Nockenwellenverstellvorrichtung in der 1; 2 a sectional view of the variable speed of the camshaft adjusting in the 1 ;

3a, b eine dreidimensionale Darstellung sowie eine Schnittdarstellung der Stirnwand in der Nockenwellenverstellvorrichtung in der 2; 3a , b is a three-dimensional representation and a sectional view of the end wall in the camshaft adjusting device in the 2 ;

4a, b zwei weitere Alternativen zur der Ausführung in der 3a für die Stirnwand. 4a , b two more alternatives to the execution in the 3a for the front wall.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Nockenwellenverstellvorrichtung 1 für einen Motor, insbesondere einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 umfasst eine Nockenwelle 2, welche eine Vielzahl von Nocken 3 aufweist, die zur Betätigung von Ventilen des Motors ausgebildet sind.The 1 shows a schematic representation of a camshaft adjusting device 1 for an engine, in particular an internal combustion engine of a vehicle, as an embodiment of the invention. The camshaft adjusting device 1 includes a camshaft 2 which have a variety of cams 3 has, which are designed for actuating valves of the motor.

Der Antrieb der Nockenwelle 2 erfolgt über ein Antriebsrad 4, welches über eine Kette, einen Riemen oder ein Getriebe mit einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors gekoppelt ist. Zwischen dem Antriebsrad 4 und der Nockenwelle 2 ist ein Verstellgetriebe 5 zwischengeschaltet, welches es ermöglicht, gesteuert eine Winkelverstellung der Nockenwelle 2 relativ zu dem Antriebsrad 4 und somit relativ zu der nicht gezeigten Kurbelwelle umzusetzen. Zur Steuerung des Verstellgetriebes 5 ist dieses mit einem Elektromotor 6 über eine Motorwelle 13 gekoppelt, der stationär, also nicht-mitdrehend zu dem Verstellgetriebe 5 angeordnet ist.The drive of the camshaft 2 via a drive wheel 4 which is coupled via a chain, a belt or a transmission to a crankshaft (not shown) of the engine. Between the drive wheel 4 and the camshaft 2 is an adjusting gear 5 interposed, which allows controlled angle adjustment of the camshaft 2 relative to the drive wheel 4 and thus implement relative to the crankshaft, not shown. For controlling the variable speed gearbox 5 this is with an electric motor 6 via a motor shaft 13 coupled, the stationary, so not-mitdrehend to the adjusting 5 is arranged.

Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 weist eine Schmiermittelversorgung 7 auf, welche ausgehend von einer Ölwanne beziehungsweise einem Öltank 8 über eine Motorölpumpe 9 und optional einem Motorölfilter 10 über einen Öl-Drehübertrager (nicht gezeigt) Getriebeöl als Schmiermittel in die Nockenwelle 2 einbringt. Der Schmiermittel wird über eine Schmiermittelzuführung 11 von der Nockenwelle 2 in das Verstellgetriebe 5 geführt, um das Verstellgetriebe 5 zu schmieren und wird nachfolgend über eine Schmiermittelabführung 12 aus dem Verstellgetriebe 5 wieder abgeführt, sodass die Schmiermittelversorgung 7 als ein Schmiermittelkreislauf ausgebildet ist.The camshaft adjusting device 1 has a lubricant supply 7 on which starting from an oil sump or an oil tank 8th via an engine oil pump 9 and optionally an engine oil filter 10 via an oil rotary transformer (not shown) gear oil as a lubricant in the camshaft 2 brings. The lubricant is supplied via a lubricant supply 11 from the camshaft 2 in the adjusting mechanism 5 guided to the adjusting gear 5 to lubricate and is subsequently a lubricant removal 12 from the adjusting gear 5 discharged again so that the lubricant supply 7 is designed as a lubricant circuit.

Die 2 zeigt das Verstellgetriebe 5 in einer Schnittdarstellung entlang einer Drehachse D, welche zum Beispiel durch die Nockenwelle 2 oder die Motorwelle 13 (1) definiert ist.The 2 shows the adjusting gear 5 in a sectional view along a rotation axis D, which for example by the camshaft 2 or the motor shaft 13 ( 1 ) is defined.

Das Verstellgetriebe 5 ist als ein sogenanntes Wellgetriebe – auch Harmonic – Drive – Getriebe genannt – ausgebildet. Das Wellgetriebe 5 wird auch als Gleitkeilgetriebe, Spannungswellengetriebe oder englisch strain wave gear (SWG) bezeichnet. Das Verstellgetriebe 5 weist eine Eingangswelle 14 auf, welche mit dem Antriebsrad 4 drehfest gekoppelt ist oder durch dieses gebildet wird. Ferner weist das Verstellgetriebe 5 eine Ausgangswelle 15 auf, die drehfest mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. Eine Verstellwelle 16 ist dagegen drehfest mit der Motorwelle 13 verbunden. Die Verstellwelle 16 weist einen im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D unrund, insbesondere elliptisch ausgebildeten Generatorabschnitt 17 auf, auf dem ein Wälzlager 18 angeordnet ist, wobei der Innenring 19 des Wälzlagers 18 auf einer Mantelfläche des Generatorabschnitts 17 aufliegt und der Außenring 20 eine verformbare, zylindrische Stahlbüchse 21 mit Außenverzahnung trägt. Die Stahlbüchse 21 wird auch als flex spline bezeichnet. Die Stahlbüchse 21 ist im Querschnitt senkrecht zu der Drehachse D ebenfalls elliptisch ausgeformt.The adjusting mechanism 5 is designed as a so-called wave gear - also called harmonic drive - gear. The wave gear 5 is also referred to as Gleitkeilgetriebe, stress wave gear or English strain wave gear (SWG). The adjusting mechanism 5 has an input shaft 14 on which with the drive wheel 4 rotatably coupled or is formed by this. Furthermore, the adjusting gear 5 an output shaft 15 on, the rotation with the camshaft 2 connected is. An adjusting shaft 16 is against rotation with the motor shaft 13 connected. The adjusting shaft 16 has a non-circular, in particular elliptical trained generator section in cross section perpendicular to the rotation axis D. 17 on, on which a rolling bearing 18 is arranged, wherein the inner ring 19 of the rolling bearing 18 on a lateral surface of the generator section 17 rests and the outer ring 20 a deformable, cylindrical steel bushing 21 carries with external teeth. The steel can 21 is also called flex spline. The steel can 21 is also elliptical in cross section perpendicular to the axis of rotation D.

Die Eingangswelle 14 trägt eine Innenverzahnung 22, welche mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Auch die Ausgangswelle 15 trägt eine Innenverzahnung 23, welche ebenfalls mit der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 kämmt. Durch eine Rotation der Verstellwelle 16 mit einer Winkelgeschwindigkeit, die unterschiedlich zu der Winkelgeschwindigkeit der Eingangswelle 14 ist, können Eingangswelle 14 und Ausgangswelle 15 hinsichtlich der Winkelstellung zueinander verstellt werden. Ein derartiges Wellgetriebe ist beispielsweise auch in der Druckschrift DE 10 2005 018 956 A1 beschrieben.The input shaft 14 carries an internal toothing 22 , which with the external toothing of the steel box 21 combs. Also the output shaft 15 carries an internal toothing 23 , which also with the external toothing of the steel box 21 combs. By a rotation of the adjusting shaft 16 at an angular velocity different from the angular velocity of the input shaft 14 is, can input shaft 14 and output shaft 15 be adjusted with respect to the angular position to each other. Such a wave gear is, for example, in the document DE 10 2005 018 956 A1 described.

Über die Innenverzahnung 22, 23 und die Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 treten Eingangswelle 14, Ausgangswelle 15 und Verstellwelle 16 in einem Wechselwirkungsbereich 28 in einem Radius RG in Wirkverbindung. Zudem weist das Verstellgetriebe 5 zwischen einem Träger der Innenverzahnung 23 der Ausgangswelle 15 und der Eingangswelle 14 einen Gleitlagerabschnitt 24 in einem Radius RL auf.About the internal toothing 22 . 23 and the external teeth of the steel bushing 21 kick input shaft 14 , Output shaft 15 and adjusting shaft 16 in an interaction region 28 in a radius RG in operative connection. In addition, the adjustment has 5 between a carrier of the internal toothing 23 the output shaft 15 and the input shaft 14 a plain bearing section 24 in a radius RL.

Das Verstellgetriebe 5 bildet einen Getriebeinnenraum 25 aus, welcher durch die Eingangswelle 14, auf der einen Seite durch ein Tragteil 26 und auf der anderen Seite durch eine Abdeckung 27 gebildet ist, wobei in dem Getriebeinnenraum 25 der Gleitlagerabschnitt 24, das Wälzlager 18 und der Wechselwirkungsbereich 28 der Außenverzahnung der Stahlbüchse 21 und der Innenverzahnung 22 und 23 angeordnet sind.The adjusting mechanism 5 forms a transmission interior 25 out, which through the input shaft 14 , on the one hand by a supporting part 26 and on the other side by a cover 27 is formed, wherein in the transmission interior 25 the plain bearing section 24 , the rolling bearing 18 and the interaction area 28 the external toothing of the steel bush 21 and the internal teeth 22 and 23 are arranged.

Die Schmiermittelzuführung 11 umfasst eine oder mehrere axial ausgerichtete Auslasslassöffnungen 29, welche auf einer Stirnwand S der Ausgangswelle 15 in einem Abstand RZ zu der Drehachse D angeordnet sind. Die Auslassöffnungen 29 werden über Kanäle in der Nockenwelle 2 mit Schmiermittel versorgt. Im Betrieb tritt aus den Auslassöffnungen 29 Schmiermittel aus und wird aufgrund der Rotation der Ausgangswelle 15 in dem Getriebeinnenraum verteilt, wobei die Stirnwand S in dem radialen Bereich zwischen RZ und RG als eine Schmiermittelführungsfläche wirkt. Über die Auslassöffnungen 29 wird das Schmiermittel in den Getriebeinnenraum 25 zugeführt.The lubricant supply 11 includes one or more axially aligned outlet ports 29 , which on an end wall S of the output shaft 15 are arranged at a distance RZ to the rotation axis D. The outlet openings 29 be via channels in the camshaft 2 supplied with lubricant. In operation, exits the outlet openings 29 Lubricant off and is due to the rotation of the output shaft 15 distributed in the transmission interior, wherein the end wall S acts in the radial region between RZ and RG as a lubricant guide surface. About the outlet openings 29 The lubricant gets into the gearbox interior 25 fed.

Die Schmiermittelabführung 12 ist als eine oder mehrere radiale Durchgangsöffnungen 30 in einem Abstand RA von der Drehachse D am radial äußeren Rand des Getriebeinnenraums 25 angeordnet.The lubricant removal 12 is as one or more radial through holes 30 at a distance RA from the axis of rotation D at the radially outer edge of the transmission interior 25 arranged.

Betrachtet man die Volumenströme der Schmiermittelversorgung 7, so ist der Volumenstrom QZ der Schmiermittelzuführung 11 durch die Ausgestaltung der Auslassöffnungen 29 und anderer strömungstechnisch relevanten Komponenten so eingestellt, dass dieser im Mittel stets kleiner oder gleich zu dem Volumenstrom QA der Schmiermittelabführung 12 ist. Auf diese Weise ist im Betrieb sichergestellt, dass sich kein Schmiermittel in dem Getriebeinnenraum 25 staut. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Gesamtfläche AA aller Durchlassöffnungen 30 größer als die Gesamtfläche AZ aller Auslassöffnungen 29 ausgebildet ist. Z. B. gilt AA < 2,0·AZ.Consider the volume flows of the lubricant supply 7 , so is the volume flow QZ of the lubricant supply 11 by the design of the outlet openings 29 and other fluidically relevant components adjusted so that this on average always less than or equal to the volume flow QA of the lubricant discharge 12 is. In this way, it is ensured during operation that no lubricant in the transmission interior 25 dammed. This can be achieved in particular by the fact that the total area AA of all passage openings 30 greater than the total area AZ of all outlet openings 29 is trained. For example, AA <2.0 · AZ.

Die 3a, b zeigen in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung bzw. Schnittdarstellung die Stirnfläche S der Ausgangswelle 15 in einer ersten Ausführungsform. In der Stirnfläche S sind vier der Auslassöffnungen 29 und eine zentrale Durchgangsöffnung 35 zu erkennen. Durch die Auslassöffnungen 29 tritt das Schmiermittel aus.The 3a , B show in a schematic three-dimensional representation or sectional view of the end face S of the output shaft 15 in a first embodiment. In the end face S are four of the outlet openings 29 and a central through hole 35 to recognize. Through the outlet openings 29 the lubricant exits.

Die Stirnwand S der 3a trägt Ringstrukturen, deren Höhenverlauf in der 3b in einer schematischen Schnittdarstellung dargestellt ist. Die Pfeile in der 3b illustrieren den Weg des Schmiermittels. Ausgehend von der Auslassöffnung 29 wird das Schmiermittel radial nach außen transportiert, wobei es nach einer ersten Rille 32a auf eine erste Welle 33a geführt wird, wo es zum Teil in axialer Richtung abgeworfen und zum Teil radial weitertransportiert wird. Nach einer zweiten Rille 32b wird das Schmiermittel auf eine zweite Welle 33b geführt, wo es wieder zum Teil abgeworfen und zum Teil in radialer Richtung weitergeführt wird. Nach Durchqueren einer dritten Rille 32c kommt das Schmiermittel auf eine dritte Welle 33c, wo das verbleibende Schmiermittel vollständig abgeworfen wird. Ein Paar einer Rille 32a, b, c und einer Welle 33a, b, c bilden jeweils eine der Ringstrukturen.The front wall S of the 3a carries ring structures, whose height course in the 3b is shown in a schematic sectional view. The arrows in the 3b illustrate the way of the Lubricant. Starting from the outlet opening 29 the lubricant is transported radially outwards, after a first groove 32a on a first wave 33a is guided, where it is partly dropped in the axial direction and partly transported radially further. After a second groove 32b the lubricant is transferred to a second shaft 33b led, where it is partly dropped and partly continued in the radial direction. After crossing a third groove 32c the lubricant comes on a third shaft 33c where the remaining lubricant is completely discarded. A pair of a groove 32a , b, c and a wave 33a , b, c each form one of the ring structures.

Wie sich insbesondere aus dem Längsschnitt erkennen lässt, bildet die Stirnwand in der Grobform eine Radialebenenfläche RE aus, welche senkrecht zu der Drehachse D ausgerichtet ist. Der Höhenunterschied in axialer Richtung zu der Drehachse D zwischen dem Grund der Rillen 32a, b, c und den Spitzen der Wellen 33a, b, c beträgt mindestens 0,5 Millimeter, insbesondere mindestens 1 Millimeter, um ein effektives Abwerfen des Schmiermittels zu erreichen.As can be seen in particular from the longitudinal section, forms the end wall in the coarse form a radial plane surface RE, which is aligned perpendicular to the axis of rotation D. The height difference in the axial direction to the rotation axis D between the bottom of the grooves 32a , b, c and the tips of the waves 33a , b, c is at least 0.5 millimeter, especially at least 1 millimeter, to achieve effective release of the lubricant.

In der 4a ist dagegen eine Stirnwand S mit Sektorstrukturen 34 dargestellt, wobei die Sektorstrukturen 34 als zwölf in radialer Richtung verlaufende Nuten ausgebildet sind, welche kuchenstückartige Segmente als ebene Flächen auf der Stirnwand S übrig lassen. Durch die Sektorstrukturen 34 wird das Schmiermittel in Umlaufrichtung gleichmäßig verteilt. Die scharfen Kanten der Nuten bilden genauso wie die Spitzen der Wellen 33a, b, c Abrisskanten für das Schmiermittel und dienen somit ebenfalls auch zur Verwirbelung des Schmiermittels. Die Tiefe der Nuten als Sektorstrukturen betragen mehr als 1 mm.In the 4a on the other hand is an end wall S with sector structures 34 shown, the sector structures 34 are formed as twelve extending in the radial direction grooves which leave cake-like segments as flat surfaces on the end wall S. Through the sector structures 34 the lubricant is evenly distributed in the direction of circulation. The sharp edges of the grooves form as well as the tips of the waves 33a , b, c tear-off edges for the lubricant and thus also serve to swirl the lubricant. The depth of the grooves as sector structures are more than 1 mm.

Nicht gezeigt ist eine mögliche Mischform der Ausführungsbeispiele 3a und 4a, wobei die Ringstruktur in der 3a durch die Sektorstrukturen 34 in der 4a durchschnitten sind.Not shown is a possible hybrid form of the embodiments 3a and 4a , wherein the ring structure in the 3a through the sector structures 34 in the 4a are intersected.

Die 4b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stirnwand S, wobei jedoch in diesem Beispiel die Grundform der Stirnwand S als eine Konusmantelfläche ausgebildet ist, welche mit einem geringen Konuswinkel von weniger als 10 Grad, insbesondere weniger als fünf Grad von einer Radialebene abweicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei bis fünf umlaufende Stufen 35 als Ringstrukturen eingebracht, welche technisch betrachtet die gleiche Wirkung wie die Ringstrukturen gebildet durch die Rillen 32a, b, c und Wellen 33a, b, c in der 3a umsetzen.The 4b shows a further embodiment of the end wall S, but in this example, the basic shape of the end wall S is formed as a conical surface, which deviates with a small cone angle of less than 10 degrees, in particular less than five degrees from a radial plane. In this embodiment, three to five circumferential stages 35 introduced as ring structures, which technically the same effect as the ring structures formed by the grooves 32a , b, c and waves 33a , b, c in the 3a implement.

In der 2 ist ein Pfeil 36 dargestellt, der den Übergang des Schmiermittels von der Stirnwand S mit der Schmiermittelleitfläche in Richtung des Wälzkörperraums des Wälzlagers 18 illustriert. Das Wälzlager 18 ist in Richtung der Stirnwand S geöffnet und diese ist dem Wälzlager 18 zugewandt, so dass eine ausreichende Versorgung des Wälzlagers 18 mit Schmierstoff erreicht ist. Der Wechselwirkungsbereich 28 wird zugleich durch das aus dem Wälzlager 18 ablaufende Schmiermittel und durch Schmiermittel, welches von der Schmiermittelleitfläche abgeworfen wird, geschmiert. Der Gleitlagerabschnitt 24 wird durch abfließendes Schmiermittel versorgt.In the 2 is an arrow 36 shown, the passage of the lubricant from the end wall S with the Schmiermittelleitfläche in the direction of the Wälzkörperraums of the bearing 18 illustrated. The rolling bearing 18 is open in the direction of the end wall S and this is the rolling bearing 18 facing, leaving an adequate supply of the rolling bearing 18 achieved with lubricant. The interaction area 28 is at the same time by the out of the rolling bearing 18 running lubricant and lubricated by lubricant, which is dropped from the Schmierstoffelleitfläche, lubricated. The plain bearing section 24 is supplied by draining lubricant.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: NockenwellenverstellvorrichtungCamshaft adjusting device
22: Nockenwellecamshaft
33: Nockencam
44: Antriebsraddrive wheel
55: Verstellgetriebevariator
55: Elektromotorelectric motor
77: Schmiermittelversorgunglubricant supply
88th: Öltankoil tank
99: MotorölpumpeEngine oil pump
1010: MotorölfilterEngine oil filter
1111: Schmiermittelzuführunglubricant feed
1212: Schmiermittelabführunglubricant delivery
1313: Motorwellemotor shaft
1414: Eingangswelleinput shaft
1515: Ausgangswelleoutput shaft
1616: Verstellwelleadjusting
1717: Generatorabschnittgenerator section
1818: Wälzlagerroller bearing
1919: Innenringinner ring
2020: Außenringouter ring
2121: Stahlbüchsesteel bushing
2222: Innenverzahnunginternal gearing
2323: Innenverzahnunginternal gearing
2424: Gleitlagerabschnittslide bearing section
2525: GetriebeinnenraumTransmission interior space
2626: Tragteilsupporting part
2727: Abdeckungcover
2828: WechselwirkungsbereichInteraction region
2929: axial ausgerichtete Auslassöffnungenaxially aligned outlet openings
3030: DurchlassöffnungenPassage openings
3131: leerempty
32a, b, c32a, b, c: Rillengrooves
33a, b, c33a, b, c: Wellenwaves
3434: Sektorstrukturen, insbesondere NutenSector structures, in particular grooves
3535: Stufenstages
3636: Pfeilarrow
DD: Drehachseaxis of rotation
QA, QZQA, QZ: Volumenströmeflow rates
RA, RZ, RG, RLRA, RZ, RG, RL: Radienradii
AA, AZAA, AZ: Gesamtflächentotal area
SS: Stirnflächeface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005059860 A1 [0004] DE 102005059860 A1 [0004]
DE 102005018956 A1 [0042] DE 102005018956 A1 [0042]

Claims

Nackenwellenverstellvorrichtung (1) mit einem Verstellgetriebe (5) zur Verstellung einer Winkelstellung einer Nockenwelle (2), wobei das Verstellgetriebe (5) eine Eingangswelle (14), die mit einer Kurbelwelle koppelbar ist, eine Ausgangswelle (15), die mit der Nockenwelle (2) koppelbar ist, und eine Verstellwelle (16), die mit einem Aktuator (6) koppelbar ist, aufweist, wobei das Verstellgetriebe (5) eine Drehachse (D) definiert, wobei das Verstellgetriebe (5) einen Getriebeinnenraum (25) ausbildet, wobei in dem Getriebeinnenraum (25) die Eingangswelle (14), die Ausgangswelle (15) und die Verstellwelle (16) miteinander in Wirkverbindung (28) stehen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung (1) eine Schmiermittelversorgung (7) zur Versorgung des Getriebeinnenraums (25) mit einem Schmiermittel aufweist, wobei die Schmiermittelversorgung (25) eine Schmiermittelzuführung (11) umfasst, welche eine oder mehrere Auslassöffnungen (29) in einer Stirnwand (S) des Getriebeinnenraums (25) umfasst, wobei die Stirnwand (S) eine Schmiermittelleitfläche zur Führung des Schmiermittels in radialer Richtung in Bezug zu der Drehachse (D) bei einer Rotation der Stirnwand (5) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (8) auf der Schmiermittelleitfläche Zusatzstrukturen (32, 33, 34, 35) zur Verteilung und/oder zur Verwirbelung des Schmiermittels aufweist.Neck shaft adjustment device ( 1 ) with an adjusting mechanism ( 5 ) for adjusting an angular position of a camshaft ( 2 ), wherein the adjusting gear ( 5 ) an input shaft ( 14 ), which is couplable with a crankshaft, an output shaft ( 15 ) connected to the camshaft ( 2 ) is coupled, and an adjusting shaft ( 16 ) with an actuator ( 6 ) is coupled, wherein the adjusting gear ( 5 ) defines an axis of rotation (D), wherein the adjusting gear ( 5 ) a transmission interior ( 25 ), wherein in the transmission interior ( 25 ) the input shaft ( 14 ), the output shaft ( 15 ) and the adjusting shaft ( 16 ) in operative connection with each other ( 28 ), wherein the camshaft adjusting device ( 1 ) a lubricant supply ( 7 ) for the supply of the transmission interior ( 25 ) with a lubricant, wherein the lubricant supply ( 25 ) a lubricant supply ( 11 ), which has one or more outlet openings ( 29 ) in an end wall (S) of the transmission interior ( 25 ), wherein the end wall (S) has a lubricant base surface for guiding the lubricant in the radial direction with respect to the axis of rotation (D) during a rotation of the end wall (FIG. 5 ), characterized in that the end wall ( 8th ) on the lubricant surface additional structures ( 32 . 33 . 34 . 35 ) for distribution and / or turbulence of the lubricant.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen Ringstrukturen (32, 33) umfassen, die in Umlaufrichtung um die Drehachse (D) abschnittsweise oder durchgängig verlaufen.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the additional structures ring structures ( 32 . 33 ), which extend in the direction of rotation about the axis of rotation (D) in sections or continuously.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen Sektorstrukturen (34) umfassen, die sich in radialer Richtung zu der Drehachse (D) abschnittsweise oder durchgängig erstrecken und die die Schmiermittelleitfläche in Sektoren unterteilen.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional structures have sector structures ( 34 ), which extend in the radial direction to the axis of rotation (D) in sections or continuously and divide the Schmierstofitittfläche in sectors.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Ringstrukturen (32, 33) und/oder die Sektorstrukturen (34) als Wellen, Nuten und/oder Stege ausgebildet sind.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the ring structures ( 32 . 33 ) and / or the sector structures ( 34 ) are formed as waves, grooves and / or webs.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen Flächenstrukturen umfassen, wobei die Flächenstrukturen als Riffel, Noppen und/oder Waben ausgebildet sind.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional structures comprise surface structures, wherein the surface structures are formed as corrugations, knobs and / or honeycombs.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundform der Schmiermittelleitfläche als eine Radialebenenfläche (RE) zu der Drehachse (D) oder als eine Konusmantelfläche zu der Drehachse (D) ausgebildet ist, wobei die Zusatzstrukturen (32, 33, 34, 35) einen Höhenversatz in axialer Richtung zu der Drehachse (D) gegenüber der Grundform von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise von mindestens 1 mm bilden.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the basic shape of the Schmiermittelleitfläche is formed as a radial plane surface (RE) to the axis of rotation (D) or as a conical surface area to the axis of rotation (D), wherein the additional structures ( 32 . 33 . 34 . 35 ) form a height offset in the axial direction to the axis of rotation (D) relative to the basic shape of at least 0.5 mm, preferably of at least 1 mm.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen (32, 33, 34, 35) Abrisskanten für das Schmiermittel bilden.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional structures ( 32 . 33 . 34 . 35 ) Form tear-off edges for the lubricant.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelversorgung eine Schmiermittelabführung (12) zur Abführung des Schmiermittels aus dem Getrieberaum aufweist, wobei ein Volumenstrom QZ der Schmiermittelzuführung und ein Volumenstrom QA der Schmiermittelabführung die Relation QA >= QZ erfüllen.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant supply a lubricant discharge ( 12 ) for discharging the lubricant from the gear housing, wherein a volume flow QZ of the lubricant supply and a volume flow QA of the lubricant discharge satisfy the relation QA> = QZ.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (5) als ein Wellgetriebe ausgebildet ist, wobei das Wellgetriebe ein Lager (18) und eine verformbare Stahlbüchse (21) mit Außenverzahnung aufweist, wobei die Stahlbüchse auf einem Generatorabschnitt (17) der Verstellwelle (16) angeordnet ist, wobei die Eingangswelle (14) und die Ausgangswelle (15) jeweils eine Innenverzahnung (22, 23) tragen, die mit der Außenverzahnung kämmen, wobei die eine oder mehrere Auslassöffnungen (29) in der Ausgangswelle (16) angeordnet ist bzw. sind und wobei die Schmiermittelleitfläche auf der dem Lager (18) und/oder der Stahlbüchse (21) zugewandten Stirnseite der Ausgangswelle (16) als die Stirnwand (5) angeordnet ist.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting mechanism ( 5 ) is designed as a wave gear, wherein the wave gear a bearing ( 18 ) and a deformable steel bushing ( 21 ) with external toothing, wherein the steel bushing on a generator section ( 17 ) of the adjusting shaft ( 16 ) is arranged, wherein the input shaft ( 14 ) and the output shaft ( 15 ) in each case an internal toothing ( 22 . 23 ), which mesh with the outer teeth, wherein the one or more outlet openings ( 29 ) in the output shaft ( 16 ) and wherein the Schmierstofelleitfläche on the camp ( 18 ) and / or the steel bushing ( 21 ) facing end side of the output shaft ( 16 ) as the end wall ( 5 ) is arranged.

Nockenwellenverstellvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als ein Wälzlager (18) mit einem Wälzkörperraum ausgebildet ist, der in Richtung der Stirnwand (5) und damit in Richtung der Schmiermittelleitfläche geöffnet ist, so dass auf einem direkten Weg Schmiermittel von der Schmiermittelleitfläche in den Wälzkörperraum geführt werden kann.Camshaft adjusting device ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the bearing as a rolling bearing ( 18 ) is formed with a Wälzkörperraum, in the direction of the end wall ( 5 ) and is thus opened in the direction of the lubricant guide surface, so that lubricant can be guided from the lubricant guide surface into the roller body space in a direct way.