DE102021130311B3 - Nockenwellenversteller mit Rückschlagventilen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller (1) zum Verstellen einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stator (2), einem dazu verdrehbaren Rotor (3) sowie zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (3) ausgebildeten Arbeitskammern (4), die jeweils von einem Flügel des Rotors (3) in eine erste Teilkammer (5) und eine zweite Teilkammer (6) unterteilt sind, wobei der Nockenwellenversteller (1) ein mit den Teilkammern (5, 6) über jeweils ein Rückschlagventil (7, 8) verbundenes Reservoir (9) zur Bevorratung des Hydraulikfluids aufweist, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Teilkammern (5, 6) dieser Teilkammer (5, 6) das Hydraulikfluid aus dem Reservoir (9) zuzuführen, wobei die Rückschlagventile (7, 8) so vorgespannt ausgebildet sind, dass sie sich erst bei Unterschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der zugeordneten Teilkammer (5, 6) öffnen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller zum Verstellen einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eines Kraftfahrzeugs. Der Nockenwellenversteller weist einen Stator, einen dazu verdrehbaren Rotor sowie zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildete Arbeitskammern auf, die jeweils von einem Flügel des Rotors in eine erste Teilkammer und eine zweite Teilkammer unterteilt sind, wobei die Teilkammern zur Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator mit Hydraulikfluid (Öl) beaufschlagbar sind. Zudem weist der Nockenwellenversteller ein mit den Teilkammern über jeweils ein Rückschlagventil verbundenes Reservoir zur Bevorratung des Hydraulikfluids auf, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Teilkammern dieser Teilkammer das Hydraulikfluid aus dem Reservoir zuzuführen.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps, die ein Hydraulikfluidreservoir aufweisen, bekannt. Ein solcher Nockenwellenversteller ist beispielsweise aus der DE 10 2016 218 793 A1 oder der DE 10 2013 221 268 A1 bekannt.
  • Bei derartigen Nockenwellenverstellern können zur Verstellung des Drehwinkels der Nockenwelle die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente genutzt werden, was auch als nockenwellenmomentbetätigte Verstellung (camshaft torque actuated (CTA)) bezeichnet wird. Dabei wird das Hydraulikmittel/Hydraulikfluid durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente in eine Teilkammer, in der ein Unterdruck vorliegt, geleitet/eingesogen. Zusätzlich kann zur Verstellung des Drehwinkels der Nockenwelle eine externe Hydraulikmittelzufuhr, wie eine Pumpe, genutzt werden, was auch als öldruckbetätigte Verstellung (oil pressure actuated (OPA)) bezeichnet wird. Dabei wird die eine Teilkammer durch die Hydraulikmittelzufuhr druckbeaufschlagt und die andere Teilkammer mit einem drucklosen Tank/Reservoir zur Hydraulikmittelabfuhr verbunden.
  • Der Vorteil an der Verstellung über die Nockenwellenmomente liegt darin, dass nur ein sehr geringer Hydraulikmittelstrom benötigt wird. Jedoch ist eine Verstellung über die Nockenwellenmomente nur möglich, wenn die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente ausreichend groß sind, da die erzielbaren Verstellgeschwindigkeiten bei niedrigen Wechselmomenten zu gering sind. Der Vorteil an der Verstellung über den Öldruck liegt darin, dass die Verstellung auch bei kleinen Verstellsprüngen mit niedrigen Verstellgeschwindigkeiten gut regelbar ist. Jedoch ist ein verhältnismäßig großer Hydraulikmittelstrom, der über die externe Hydraulikmittelzufuhr zugeführt werden muss, erforderlich, was sich negativ auf den notwendigen Bauraum auswirkt.
  • Zur Vermeidung der Nachteile der beiden Verstellarten (OPA und CTA) wurden sogenannte Smartphaser entwickelt, die den Hauptvorteil bieten, dass sie das OPA- und das CTA-Verstellungsprinzip kombinieren, um größere Verstellgeschwindigkeiten bei kleineren Mengen an Hydraulikmittel zu gewährleisten. Zudem können bei einem Smartphaser die Geräusche und Druckstöße beim Verstellen gedämpft werden.
  • Ein Smartphaser ist ein offenes System, bei dem das Hydraulikfluid aus dem Reservoir gezogen wird, was den Nachteil mit sich bringt, dass das Ansaugen von Luft aus dem Reservoir möglich ist, und dass auch in einer geregelten Position/Halteposition des Nockenwellenverstellers Hydraulikfluid aus dem Reservoir angesaugt wird.
  • Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass bei bisher bekannten Nockenwellenversteller, die das OPA- und das CTA-Verstellungsprinzip kombinieren, sobald ein (noch so kleiner) Unterdruck verglichen mit einem Umgebungsdruck in einer der beiden Teilkammern generiert wird, das Hydraulikfluid sofort in die entsprechende Teilkammer aus dem Reservoir einfließt. Somit wird in der geregelten Position/Halteposition, in der die Teilkammern wechselwirkend, d.h. mit jedem Nockenüberlauf, unter den Umgebungsdruck sinken, Hydraulikfluid aus dem Reservoir in die Teilkammern gezogen, was je nach Dauer der Halteposition zur einer vollständigen Entleerung des Reservoirs führen kann. Wenn das Reservoir jedoch entleert ist, ist es nicht mehr möglich, den Nockenwellenversteller ohne große Oszillationen in einer bestimmten Position zu halten, so dass der Effekt des Hydraulikfluideinsaugens aus dem Reservoir in der geregelten Position unbedingt zu vermeiden ist.
  • Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll ein Nockenwellenversteller bereitgestellt werden, der besonders robust ist und insbesondere auch in der geregelten Position bei allen Randbedingungen einwandfrei funktioniert.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht.
  • Insbesondere wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Rückschlagventile so vorgespannt ausgebildet sind, dass sie sich erst bei Unterschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der zugeordneten Teilkammer öffnen. Mit anderen Worten sind die Rückschlagventile mit einer bestimmten Vorspannungskraft (entgegen ihrer Öffnungsrichtung) vorgespannt, die ein Öffnen der Rückschlagventile erst dann ermöglicht, wenn der Druck unter eine bestimmte Grenze abfällt. Somit sind die Rückschlagventile oberhalb des vorbestimmten Unterdrucks geschlossen und mit Erreichen des vorbestimmten Unterdrucks geöffnet. Es wird also sichergestellt, dass nur dann Hydraulikfluid aus dem Reservoir in die entsprechende Teilkammer zugeführt wird, wenn ein ausreichend hoher Unterdruck (nämlich ein höherer Unterdruck als der vorbestimmte Unterdruck) vorliegt.
  • Dies hat den Vorteil, dass die vorgespannten Rückschlagventile bis zu dem vorbestimmten Unterdruck in der entsprechenden Teilkammer standhalten können, d.h. geschlossen bleiben, so dass ein Hydraulikfluidansaugen aus dem Reservoir bei einem (in den Teilkammern wechselwirkenden) geringfügigen Unterdruck, d.h. insbesondere im geregelten Betrieb, unterbunden wird. Somit kann in vorteilhafter Weise ein ineffizientes Umpumpen vermieden werden, was eine rasche Entleerung des Reservoirs verhindert und zu einer Verbesserung im geregelten Betrieb führt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der vorbestimmte Unterdruck zwischen -0,15 bar und -1 bar liegen. Vorzugsweise kann der vorbestimmte Unterdruck zwischen -0,35 bar und -0,95 bar, weiter bevorzugt zwischen -0,55 bar und -0,9 bar, besonders bevorzugt zwischen -0,7 bar und 0,85 bar liegen. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der vorbestimmte Unterdruck -0,8 bar betragen. Mit anderen Worten ist der vorbestimmte Unterdruck so gewählt, dass er in der geregelten Position/in der Halteposition nicht unter den vorbestimmten Unterdruck fällt. Somit wird eine Entleerung des Reservoirs in der Halteposition verhindert. Dabei haben Erfahrungen gezeigt, dass die genannten Werte geeignet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der vorbestimmte Unterdruck im Wesentlichen einem Sättigungsdruck des Nockenwellenverstellers entsprechen. Das heißt, dass der vorbestimmte Unterdruck ein Auslegungskriterium des Nockenwellenverstellers ist und vorzugsweise kurz vor der Kavitationsgrenze definiert ist. Somit kann einerseits die unerwünschte Entleerung des Reservoirs vermieden werden und andererseits die Performanz des Nockenwellenverstellers, d.h. insbesondere die Verstellgeschwindigkeit, sowohl bei hohen als auch bei tiefen Temperaturen unbeeinflusst bleiben.
  • Der Nockenwellenversteller weist eine Rückschlagventilplatte auf, an der die Rückschlagventile ausgebildet sind und über einen Verbindungsbereich federnd gelagert sind, wobei der Verbindungsbereich (zur Einbringung der Vorspannung) plastisch verformt ist. Das heißt, dass die Rückschlagventile (bei ihrer Montage), insbesondere entgegen ihrer Öffnungsrichtung, so im plastischen Bereich verformt sind/wurden, dass sie sich erst bei Unterschreiten des vorbestimmten Unterdrucks öffnen. So kann die Vorspannkraft auf besonders einfache Weise eingebracht werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann der Verbindungsbereich (zur spannungsfreien Ausbildung der plastischen Verformung) wärmebehandelt sein. Dies hat den Vorteil, dass die mit der Verformung induzierten Spannungen ausgeglichen oder reduziert werden können, so dass sich die plastische Verformung des Verbindungsbereichs nicht nachteilig auf die Bruchfestigkeit und/oder Lebensdauer der Rückschlagventile auswirkt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform können die Rückschlagventile aus ihrer Schließstellung entgegen ihrer Öffnungsrichtung plastisch verformt sein und so montiert sein, dass die Rückschlagventile in ihre Schließstellung gedrückt sind. Das heißt, dass die Vorspannung bei der Montage erzeugt wird. Insbesondere wird die Vorspannung dadurch erzeugt, dass die Rückschlagventile durch ein Anliegen an einem (beispielsweise statorfesten) Deckel des Nockenwellenverstellers in ihre Schließstellung gedrückt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Nockenwellenversteller je Rückschlagventil eine Feder zur Einbringung der Vorspannung aufweisen, wobei die Feder so angeordnet ist, dass ihre Federkraft einem Öffnen des zugeordneten Rückschlagventils entgegenwirkt. Das heißt, dass die Vorspannung der Rückschlagventile auch durch eine Vorspannungsfeder induziert sein kann, um das Öffnen des zugeordneten Rückschlagventils erst ab dem vorbestimmten Unterdruck zu erlauben. Somit kann die Vorspannungskraft einfach durch die Wahl einer entsprechende Federsteifigkeit etc. beeinflusst werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann der Stator Aussparungen aufweisen, in denen jeweils eine der Federn aufgenommen ist. Das heißt, dass die Rückschlagventile durch die in dem Stator aufgenommenen Federn unter Vorspannung gesetzt werden können. Dies hat den Vorteil, dass eine sichere Aufnahme der Federn gewährleistet ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann der Nockenwellenversteller je Rückschlagventil einen Vorspannungspin aufweisen, der (vorzugsweise in dem Stator aufgenommen ist und) so zwischen den Rückschlagventilen und den Federn angeordnet ist, dass er die Federkraft der Federn auf die Rückschlagventile überträgt. Die Anordnung eines zusätzlichen Vorspannungspin bietet weitere Gestaltungsfreiheiten, da die Feder das Rückschlagventil nicht direkt kontaktieren muss.
  • Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller, insbesondere einen sogenannten Smartphaser, bei dem vorgespannte Rückschlagventile eingesetzt werden. Diese können vorzugsweise in einer Rückschlagventilplatte ausgebildet sein und können vorzugsweise einem Unterdruck aus einer zugeordneten (Teil-)Kammer von max. -1.0 bar standhalten, d.h. bis zu diesem Unterdruck geschlossen bleiben, um eine Verbesserung im geregelten Betrieb zu erreichen und ein ineffizientes Umpumpen von Hydraulikfluid/Öl zu vermeiden. Die Stärke der Vorspannung, d.h. des vorbestimmten Unterdrucks, ist ein Auslegungskriterium, wobei -0,8 bar geeignet sein kann. Größere Vorspannungen, bei denen das Rückschlagventil mehr als -1 bar Unterdruck, beispielsweise -1,5bar Unterdruck, standhalten kann, d.h. bis zu diesem Unterdruck aufgrund der Vorspannung geschlossen bleibt, beeinträchtigen die Funktion des Nockenwellenverstellers, da ein gewünschtes Umpumpen aus dem Reservoir in die zu verkleinernde (Teil-)Kammer hinein nicht mehr funktioniert. Somit wird erfindungsgemäß eine Verbesserung im Smartphaser-Verstellungssystem hinsichtlich der Problematik von plötzlich erhöhten Oszillationen in der geregelten Position, die durch die Entleerung des Reservoirs entstehen können, vorgeschlagen. Insbesondere kann die Vorspannung der Rückschlagventile durch eine spezielle Verformung einer bestehenden Rückschlagventilscheibe oder durch zusätzliche auf die Rückschlagventile wirkende Pins und Federn realisiert werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Nockenwellenverstellers,
    • 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Nockenwellenverstellers,
    • 3 bis 6 verschiedene schematische Darstellungen eines Teils des Nockenwellenverstellers in einer ersten Ausführungsform,
    • 7 bis 9 verschiedene schematische Darstellungen eines Teils des Nockenwellenverstellers in einer zweiten Ausführungsform,
    • 10 einen Graphen, der einen zeitlichen Druckverlauf in Teilkammern des Nockenwellenverstellers darstellt, und
    • 11 einen Graphen, der einen Zusammenhang zwischen einer auf Rückschlagventile des Nockenwellenverstellers wirkende Vorspannkraft und einem für das Öffnen der Rückschlagventile erforderlichen Druck darstellt.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellers 1. Der Nockenwellenversteller 1 dient zum Verstellen einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eines Kraftfahrzeugs. Der Nockenwellenversteller 1 weist einen Stator 2 auf. Der Stator 2 kann insbesondere mit der Kurbelwelle drehgekoppelt oder drehkoppelbar sein. Der Nockenwellenversteller 1 weist einen Rotor 3 auf. Der Rotor 3 kann insbesondere mit der Nockenwelle drehgekoppelt oder drehkoppelbar sein. Der Rotor 3 ist relativ zu dem Stator 2 verdrehbar und vorzugsweise radial innerhalb und konzentrisch zu dem Stator 2 angeordnet. Der Nockenwellenversteller 1 weist zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 ausgebildete Arbeitskammern 4 auf, die jeweils von einem Flügel des Rotors 3 in eine erste Teilkammer 5 (A-Kammer) und eine zweite Teilkammer 6 (B-Kammer) unterteilt sind. Die Teilkammern 5, 6 sind zur Verstellung des Rotors 3 relativ zu dem Stator 2 mit Hydraulikfluid beaufschlagbar.
  • Der Nockenwellenversteller 1 weist ein mit den Teilkammern 5, 6 über jeweils ein Rückschlagventil 7, 8 verbundenes Reservoir 9 zur Bevorratung von Hydraulikfluid auf, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Teilkammern 5, 6 dieser Teilkammer 5, 6 das Hydraulikfluid aus dem Reservoir 9 zuzuführen. Somit wird der ersten Teilkammer 5 Hydraulikfluid aus dem Reservoir 9 über das erste Rückschlagventil 7 zugeführt, wenn ein Unterdruck in der ersten Teilkammer 5 vorliegt, und der zweiten Teilkammer 6 Hydraulikfluid aus dem Reservoir 9 über das zweite Rückschlagventil 8 zugeführt, wenn ein Unterdruck in der zweiten Teilkammer 6 vorliegt.
  • Zur öldruckgesteuerten Verstellung sind die beiden Teilkammern 5, 6 jeweils über einen Arbeitskanal 10, 11 mit einem Zentralventil 12 verbunden. Somit wird die erste Teilkammer 5 je nach Schaltstellung des Zentralventils 12 über den ersten Arbeitskanal 10 zur Druckbeaufschlagung mit einer Pumpe oder zur Druckentlastung mit einem Tank verbunden, und die zweite Teilkammer 6 je nach Schaltstellung des Zentralventils 12 über den zweiten Arbeitskanal 11 zur Druckbeaufschlagung mit der Pumpe oder zur Druckentlastung mit dem Tank verbunden.
  • Erfindungsgemäß sind die Rückschlagventile 7, 8 so vorgespannt ausgebildet, dass sie sich erst bei Unterschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der zugeordneten Teilkammer 5, 6 öffnen. Das heißt, dass die Rückschlagventile 7, 8 mit einer bestimmten Vorspannungskraft entgegen ihrer Öffnungsrichtung vorgespannt sind, die ein Öffnen der Rückschlagventile 7, 8 erst dann ermöglicht, wenn der Druck unter den bestimmten Unterdruck abfällt, d.h., wenn der Unterdruck in der zugeordneten Teilkammer 5, 6 ausreichend hoch ist.
  • 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teils des Nockenwellenverstellers 1. Das Reservoir 9 ist in einem Deckel 13 des Nockenwellenverstellers 1 ausgebildet, so dass das Hydraulikfluid axial über die beiden Rückschlagventile 7, 8 in die entsprechenden Teilkammern 5, 6 zugeführt werden kann. Zudem ist in dem Deckel 13 eine Rückstellfeder 14 angeordnet.
  • Der Nockenwellenversteller 1 weist eine Rückschlagventilplatte 15 auf, an der die Rückschlagventile 7, 8 ausgebildet sind. Die Rückschlagventile 7, 8 sind über einen Verbindungsbereich 16 federnd gelagert, so dass sie in ihre Öffnungsrichtung (elastisch) gebogen werden können, um ein Einströmen des Hydraulikfluids aus dem Reservoir 9 in die entsprechende Teilkammer 5, 6 zu ermöglichen.
  • 3 bis 6 zeigen eine erste Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1. Zur Einbringung der Vorspannung auf die Rückschlagventile 7, 8 ist der Verbindungsbereich 16 jedes Rückschlagventils 7, 8, insbesondere entgegen der Öffnungsrichtung, plastisch verformt. Dabei werden die gestanzten Rückschlagventile 7, 8 in der Rückschlagventilplatte 15 an dem Verbindungsbereich 16 bis in ihren plastischen Bereich gebogen (4). Nach der Biegung wird die Rückschlagventilplatte 15 thermisch behandelt, um die Spannungen, welche durch die Verformung entstanden sind, zu eliminieren und/oder zu verringern, so dass der Verbindungsbereich 16 spannungsfrei bleibt (5). Bei der Montage wird die Rückschlagventilplatte 15 so (zwischen dem Stator 2 und dem Deckel 13) montiert, dass sie an dem Deckel 13 anliegt, so dass die Vorspannung bei der Montage erzeugt wird (vgl. 6).
  • 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform des Nockenwellenverstellers 1. Zur Einbringung der Vorspannung auf die Rückschlagventile 7, 8 sind in dem Nockenwellenversteller 1 Vorspannungsfedern 17 eingebaut, die die Vorspannung auf die Rückschlagventile 7, 8, insbesondere entgegen ihrer Öffnungsrichtung, aufbringen. Insbesondere sind die Vorspannungsfedern 17 in dem Stator 2 eingebaut. Dazu weist der Stator 2 (axiale) Aussparungen 18 auf. In den Aussparungen 18 ist jeweils ein Vorspannungspin 19 angeordnet, der so zwischen dem zugeordneten Rückschlagventil 7, 8 und der zugeordneten Vorspannungsfedern 17 angeordnet ist, dass er die Federkraft der Vorspannungsfeder 17 auf das Rückschlagventil 7, 8 überträgt (vgl. Detailansicht IX in 9).
  • 10 zeigt einen Graph 20, der einen zeitlichen Verlauf des Drucks in der ersten Teilkammer 5 anhand einer Kurve 21 und des Drucks in der zweiten Teilkammer 6 anhand einer Kurve 22 darstellt während des geregelten Betriebs des Nockenwellenverstellers 1 darstellt. Dabei ist zu erkennen, dass der Druck in den beiden Teilkammern 5, 6 wechselwirkend unter einen Umgebungsdruck 23 sinkt. Vorzugsweise kann der vorbestimmte Unterdruck so gewählt sein, dass er im geregelten Betrieb des Nockenwellenverstellers 1 nicht erreicht wird.
  • 11 zeigt einen Graph 24, der einen Zusammenhang zwischen einer Vorspannungskraft auf die Rückschlagventile 7, 8 und einem für das Öffnen der Rückschlagventile 7,8 erforderlichen Druck darstellt. Mit zunehmenden (Unter-)Druck vergrößert sich eine Öffnung des Rückschlagventils 7, 8. Eine erste Kurve 25 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 0,2 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil bei Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,15 bar öffnet. Eine zweite Kurve 26 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 0,4 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil bei Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,35 bar öffnet. Eine dritte Kurve 27 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 0,6 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil bei Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,55 bar öffnet. Eine vierte Kurve 28 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 0,8 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil bei Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,7 bar öffnet. Eine fünfte Kurve 29 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 1,0 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil noch nicht bis zum Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,85 bar öffnet. Eine sechste Kurve 30 zeigt einen Zusammenhang eines Rückschlagventils, auf das eine Vorspannungskraft von 1,2 N aufgebracht ist, wobei sich das Rückschlagventil noch nicht bis zum Erreichen eines Unterdrucks von etwa -0,85 bar öffnet.
  • Vorzugsweise kann der vorbestimmte Unterdruck zwischen -0,15 bar und -1 bar liegen, insbesondere zwischen -0,35 bar und -0,95 bar, weiter bevorzugt zwischen -0,55 bar und -0,9 bar, besonders bevorzugt zwischen -0,7 bar und 0,85 bar liegen. Als geeignet hat sich die Wahl des vorbestimmten Unterdrucks auf -0,8 bar ergeben. Insbesondere kann der vorbestimmte Unterdruck im Wesentlichen einem Sättigungsdruck des Nockenwellenverstellers 1 entsprechen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nockenwellenversteller
    2
    Stator
    3
    Rotor
    4
    Arbeitskammer
    5
    erste Teilkammer
    6
    zweite Teilkammer
    7
    erstes Rückschlagventil
    8
    zweites Rückschlagventil
    9
    Reservoir
    10
    erster Arbeitskanal
    11
    zweiter Arbeitskanal
    12
    Zentralventil
    13
    Deckel
    14
    Rückstellfeder
    15
    Rückschlagventilplatte
    16
    Verbindungsbereich
    17
    Vorspannungsfeder
    18
    Aussparung
    19
    Vorspannungspin
    20
    Graph
    21
    Öldruckkurve
    22
    Öldruckkurve
    23
    Umgebungsdruck
    24
    Graph
    25
    Vorspannungskraftkurve
    26
    Vorspannungskraftkurve
    27
    Vorspannungskraftkurve
    28
    Vorspannungskraftkurve
    29
    Vorspannungskraftkurve
    30
    Vorspannungskraftkurve

Claims (6)

  1. Nockenwellenversteller (1) zum Verstellen einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stator (2), einem dazu verdrehbaren Rotor (3) sowie zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (3) ausgebildeten Arbeitskammern (4), die jeweils von einem Flügel des Rotors (3) in eine erste Teilkammer (5) und eine zweite Teilkammer (6) unterteilt sind, wobei die Teilkammern (5, 6) zur Verstellung des Rotors (3) relativ zu dem Stator (2) mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind, wobei der Nockenwellenversteller (1) ein mit den Teilkammern (5, 6) über jeweils ein Rückschlagventil (7, 8) verbundenes Reservoir (9) zur Bevorratung des Hydraulikfluids aufweist, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Teilkammern (5, 6) dieser Teilkammer (5, 6) das Hydraulikfluid aus dem Reservoir (9) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (7, 8) so vorgespannt ausgebildet sind, dass sie sich erst bei Unterschreiten eines vorbestimmten Unterdrucks in der zugeordneten Teilkammer (5, 6) öffnen, wobei der Nockenwellenversteller (1) eine Rückschlagventilplatte (15) aufweist, an der die Rückschlagventile (7, 8) ausgebildet sind und über einen Verbindungsbereich (16) federnd gelagert sind, wobei der Verbindungsbereich (16) zur Einbringung der Vorspannung plastisch verformt ist.
  2. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Unterdruck zwischen -0,15 bar und -1 bar liegt.
  3. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Unterdruck -0,8 bar beträgt.
  4. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Unterdruck im Wesentlichen einem Sättigungsdruck des Nockenwellenverstellers (1) entspricht.
  5. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung des Verbindungsbereichs wärmebehandelt ist.
  6. Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile aus ihrer Schließstellung entgegen ihrer Öffnungsrichtung plastisch verformt sind und so montiert sind, dass die Rückschlagventile in ihre Schließstellung gedrückt sind.
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