WO2013178378A1 - Nockenwellenversteller - Google Patents

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WO2013178378A1
WO2013178378A1 PCT/EP2013/056332 EP2013056332W WO2013178378A1 WO 2013178378 A1 WO2013178378 A1 WO 2013178378A1 EP 2013056332 W EP2013056332 W EP 2013056332W WO 2013178378 A1 WO2013178378 A1 WO 2013178378A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
protective cover
camshaft adjuster
collar
front cover
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/056332
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Weber
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2013178378A1 publication Critical patent/WO2013178378A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34483—Phaser return springs

Definitions

  • the invention relates to a camshaft adjuster with a stator, with a relative to the stator rotatable about a rotation axis rotor, with a return means, which biases the rotor against the stator, with a stator axially mounted front cover and with an axially plugged, the remindstellmit- tel covering Protective cover having an axially extended beyond the front cover out waistband.
  • WO 03/085238 A1 discloses a camshaft adjuster of the type mentioned in the introduction.
  • Such a camshaft adjuster is used to adjust the phase position of a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine.
  • the component referred to as stator is in this case connected via a corresponding adjusting drive with the crankshaft.
  • the rotor connected to the camshaft adjuster is rotatably mounted relative to the stator about a rotation axis.
  • the rotor has a number of wing elements which each share a working space formed between two separating elements of the stator in two pressure chambers.
  • the rotor can be adjusted relative to the stator.
  • the pressure chamber which advances the rotor with respect to the stator when pressurized is also referred to as the advance chamber.
  • the other pressure chamber is accordingly as phoneverstellhunt designated. If both pressure chambers acted upon or shut off with the hydraulic fluid, the rotor is hydraulically clamped with respect to the stator.
  • a helical spring is provided on the camshaft adjuster according to WO 03/085238 A1 as return means, which is arranged in the axial direction in front of a front cover of the stator.
  • the ends of the coil spring are suspended in pins which are assigned to the rotor or the stator.
  • the spiral spring can be used to match the adjustment speeds of the rotor relative to the stator in both adjustment directions. In the direction of rotation of the camshaft adjuster an additional frictional torque must be overcome by the camshaft.
  • the coil spring can also be used to set a defined angular position between the rotor and the stator when the internal combustion engine is at a standstill, in which rotor and stator are locked to one another. A lock in a defined angular position is particularly useful in a start phase of the internal combustion engine, in the hydraulic system is not yet generated a sufficiently high pressure.
  • the protective cover covering the locking means is secured against axial withdrawal by means of locking lugs which engage behind the front cover.
  • the locking lugs are arranged on an axially extended beyond the front cover out collar of the protective cover.
  • the necessary space is created by enlarging the front cover or by a puncture on the outer diameter of the stator.
  • the protective cover is sealed by a sealing element arranged between the latching lugs and the front cover or by a press fit on the front cover.
  • the protective cover fills with hydraulic fluid, which provides vibration damping of the axially upstream spiral spring.
  • DE 10 2008 051 732 A1 further proposes a positive locking on the outer diameter of the front cover.
  • a retaining tab engages in a bulge on the outer diameter of the front cover.
  • the positive connection has been found to be detrimental during operation. The play in the positive connection can lead to increased wear and vibration cracks in the protective cover.
  • the invention is based on the object of specifying a camshaft adjuster of the type mentioned above, wherein the protective cover can be mounted as simply and stably as possible with a lightweight construction.
  • the protective cover here has a substantially cup-shaped shape.
  • the inner diameter at the extended collar is chosen smaller than the outer diameter of the stator. After sliding the collar over the stator, the protective cover holds over the elastic spring force of the material inserted at the collar.
  • the protective cover has the function of axially fixing the return means, such as a helical spring, during transport of the camshaft adjuster.
  • the protective cover during assembly reduces the risk of injury to the installer due to careless intervention in the return means.
  • the protective cover prevents undesired axial or radial decay of the return means into the engine region of the internal combustion engine.
  • stator is used detached from the front cover or another cover.
  • stator is understood to mean the core element which is separate from the cover and in which the rotor of the camshaft adjuster is accommodated.
  • core element usually belongs an outer wheel, via which the stator can be rotatably connected to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the axial length of the collar projecting beyond the front cover as such or of the axial section forming the press fit on the collar is between 4 mm and 6 mm.
  • the interference fit itself is advantageously carried out with a radial excess up to 150 ⁇ to allow easy insertion while maintaining a secure hold.
  • the outer diameter of the stator is larger than the outer diameter of the front cover, at least in the region of the press fit in a further preferred embodiment.
  • the front cover is received in the protective cover with a radial clearance. Due to the interference fit on the outer diameter of the stator, a further radial fixation on the front cover is not necessary. If a radial clearance fit is provided, the mounting of the protective cover is further simplified.
  • the provision of a press fit on the outer diameter of the stator also makes it possible to provide there directly positive-locking elements, which additionally secure the protective cover against axial detachment.
  • Such form-fitting elements may be, for example, latching elements which engage in depressions introduced locally or circumferentially on the outer jacket of the stator.
  • one or each of these recesses relative to the or each locking element to a higher radial excess than the outer diameter of the stator relative to the collar of the protective cover in the press fit.
  • the protective cover is not only secured against axial detachment by the positive locking elements, but held by an additional transverse compression bandage.
  • the radially inwardly directed locking elements smallest bore diameter selected by 150 pm to 200 pm smaller than the given by the bottom of the wells smallest outer diameter on the stator. Due to the local locking elements, the press-fit can be increased while the comparatively simple assembly continues.
  • the or each recess is introduced at an edge of the stator, so that each engaging with the recess locking element engages behind the front cover directly.
  • the depression can be introduced locally or as a circumferential recess in the outer jacket of the stator.
  • the locking elements snap in behind the front cover and, together with the extended collar, form a press fit on the stator.
  • the protective cover is well secured against axial detachment by the rear grip of the locking elements.
  • a number of radially outwardly directed formations is provided in a further advantageous embodiment of the collar of the protective cover. When covering the protective cover over the front cover, these formations can stretch, so that a plastic deformation of the locking elements is avoided.
  • the formations are formed by radially outwardly issued bow sections.
  • FIG. 1 is a perspective view of a camshaft adjuster with a protective cover for a return means
  • FIG. 2 shows the camshaft adjuster according to FIG. 1 in a cross section
  • FIG. 3 shows a perspective view of the protective cover of the camshaft adjuster according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 4 shows the protective cover according to FIG. 3 in a cross section
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of a protective cover for the Nock- enwellenversteller according to FIG. 1 and
  • Fig. 6 the protective cover according to Fig. 5 in a cross section.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a hydraulic camshaft adjuster 1 which has a stator 2 and a stator 2 rotatable in the stator 2. overlaid rotor 3 includes. The axis of rotation 4 of the rotor 3 relative to the stator 2 is shown.
  • an outer wheel 5 with a toothing can be seen in FIG.
  • the outer wheel 5 of the stator 2 is rotatably coupled to a crankshaft of an internal combustion engine.
  • a crankshaft of an internal combustion engine about a recognizable in the interior of the stator 2 central recess of the rotor 3 is rotatably coupled to a camshaft.
  • a helical spring 7 is arranged on the stator 2 (see also FIG. 2) as return means 6.
  • the ends of the coil spring 7 are mounted on pins 8, 9.
  • the two pins 8, 9 are coupled to the stator 2 and to the rotor 3.
  • the rotor 3 is biased relative to the stator 2.
  • the adjustment speed of the rotor 3 can be adjusted in both adjustment directions.
  • the rotor 3 can be brought to the stator 2 with respect to the stator 2 at a standstill of the internal combustion engine in a predetermined angular position to each other on the return means 6 and the coil spring. In this angular position, a lock between the rotor 2 and stator 3 take place. This is advantageous in a starting phase of the internal combustion engine when insufficient pressure has yet been generated in the hydraulic system.
  • the stator 2 axially a protective cover 10 is placed.
  • the coil spring 7 is fixed in the axial position.
  • a decay of the coil spring 7 is prevented both in the axial and in the radial position during assembly and during operation.
  • a wing member 12 is cut from the rotor 3.
  • the wing element 12 has at its radial end a groove into which by means of a clamping means 13, a sealing member 14 is mounted for sealing against the stator 2.
  • the wing element 12 separates a formed between two non-visible separating elements of the stator 2 Working space in two pressure chambers.
  • the wing element 2 seals directly against the rear cover 16 and the front cover 18.
  • the already shown in Fig. 1 coil spring 7 is mounted in front of the front cover 18.
  • a protective element 28 is inserted in front of the front cover 18.
  • the protective cover 10 is pushed onto the stator 2 with its collar 20, which is extended beyond the front cover 18 in the axial direction.
  • the collar 20 is fixed to the outer diameter of the stator 2 by means of a press fit.
  • 10 local locking elements 25 are introduced into the collar 20 of the protective cover, which engage in corresponding local recesses 26 on the outer surface of the stator 2.
  • the depressions 26 are introduced at the edge of the stator 2.
  • the locking elements 25 engage behind the front cover 18th
  • the latching elements 25 are introduced radially inwards in such a way that in the depressions a stronger interference fit is achieved on the outer diameter of the stator 2 than in the region of the press fit on the collar 20 of the protective cover 10.
  • the outer diameter of the front cover 18 is selected to be smaller than the outer diameter of the stator 2 in the region of the press fit of the collar 20.
  • the front cover 18 is received in the protective cover 10 with radial play. Between front cover 18 and the collar of the protective cover 10 results in an annular gap 23rd
  • the protective cover 10 is shown in accordance with Fig. 1 and 2 in a perspective view from the inside.
  • the locking elements 25 are each configured as local impressions.
  • a mounting opening 30 is provided in each case between two adjacent latching elements 25, which in the mounted state of the protective cover 10 allows access to the front cover 18 for setting a locking clearance.
  • a radially outwardly directed formation 32 is introduced between each two adjacent latching elements 25.
  • the formation 32 is formed as an outwardly pronounced arc section.
  • the protective cover 10 has a diameter shoulder 34. In this area, the edge of the collar 20 is interrupted locally at the location of the formations 32.
  • the diameter shoulder 34 at the edge of the collar 20 is clearly visible.
  • a suitable tool can be introduced to remove the protective cover 10.
  • the protective cover 10 can be easily removed via the front cover 18. It can be achieved via the recognizable positive locking elements 36 that the protective cover 10 can only be placed on the camshaft adjuster 1 in a defined angular position.
  • Fig. 5 is an alternative embodiment of a protective cover 10 for the camshaft adjuster according to FIG. 1 is shown in a perspective view.
  • the protective cover 10 is shown in Fig. 6 in a cross section corresponding to FIG.
  • the protective cover differs according to FIGS. 5, 6 in that an insertion bevel or phase 38 is introduced peripherally at the edge of the collar 10.
  • the insertion bevel is not interrupted in the region of the formations 32.
  • only one positive locking element 36 is provided to an angle-oriented mounting position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Es wird ein Nockenwellenversteller (1 ) mit einem Stator (2), mit einem relativ zum Stator (2) um eine Drehachse (4) drehbaren Rotor (3), mit einem Rückstellmittel (6), das den Rotor (3) gegen den Stator (2) vorspannt, mit einem dem Stator (2) axial aufmontierten Frontdeckel (18) und mit einem axial aufgesteckten, das Rückstellmittel (6) abdeckenden Schutzdeckel (19) angegeben, der einen axial über den Frontdeckel (18) hinaus verlängerten Bund (20) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass der Schutzdeckel (10) am axial verlängerten Bund (20) mittels einer Presspassung kraftschlüssig am Außendurchmesser des Stators (2) befestigt ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung Nockenwellenversteller
Beschreibung Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller mit einem Stator, mit einem relativ zum Stator um eine Drehachse drehbaren Rotor, mit einem Rückstellmittel, das den Rotor gegen den Stator vorspannt, mit einem dem Stator axial aufmontierten Frontdeckel und mit einem axial aufgesteckten, das Rückstellmit- tel abdeckenden Schutzdeckel, der einen axial über den Frontdeckel hinaus verlängerten Bund aufweist.
Hintergrund der Erfindung Aus der WO 03/085238 A1 ist ein Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art bekannt. Ein derartiger Nockenwellenversteller dient der Einstellung der Phasenlage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine. Das als Stator bezeichnete Bauteil ist hierbei über einen entsprechenden Stelltrieb mit der Kurbelwelle verbunden. Der mit dem Nock- enwellenversteller verbundene Rotor ist relativ zum Stator um eine Drehachse drehbar gelagert. Der Rotor weist eine Anzahl von Flügelelementen auf, die jeweils einen zwischen zwei Trennelementen des Stators gebildeten Arbeitsraum in zwei Druckkammern teilen. Wird eine der Druckkammern mit einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt und ein Auslass der anderen Druckkammer geöffnet, so kann der Rotor gegenüber dem Stator verstellt werden. Diejenige Druckkammer, die bei Druckbeaufschlagung den Rotor gegenüber dem Stator vorverstellt, wird auch als Frühverstellkammer bezeichnet. Die andere Druckkammer wird dementsprechend als Spätverstellkammer bezeichnet. Werden beide Druckkammern mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt oder abgesperrt, so ist der Rotor gegenüber dem Stator hydraulisch eingespannt. Zum Vorspannen des Rotors gegenüber dem Stator ist am Nockenwellenver- steller entsprechend der WO 03/085238 A1 als Rückstellmittel eine Spiralfeder vorgesehen, die in axialer Richtung vor einem Frontdeckel des Stators angeordnet ist. Die Enden der Spiralfeder sind in Zapfen eingehängt, die dem Rotor bzw. dem Stator zugeordnet sind. Die Spiralfeder kann dazu eingesetzt sein, die Verstellgeschwindigkeiten des Rotors gegenüber dem Stator in beiden Verstellrichtungen anzugleichen. In Drehrichtung des Nockenwellenverstellers muss ein zusätzliches Reibmoment durch die Nockenwelle überwunden werden. Andererseits kann die Spiralfeder auch dazu verwendet sein, bei Stillstand der Verbrennungsmaschine eine definierte Winkellage zwischen dem Rotor und dem Stator einzustellen, in der Rotor und Stator zueinander verriegelt werden. Eine Verriegelung in einer definierten Winkellage ist insbesondere in einer Startphase der Verbrennungsmaschine sinnvoll, in der im hydraulischen System noch kein ausreichend hoher Druck erzeugt ist. Der das Verriegelungsmittel abdeckende Schutzdeckel ist gegen ein axiales Abziehen mittels Rastnasen gesichert, die den Frontdeckel hintergreifen. Die Rastnasen sind an einem axial über dem Frontdeckel hinaus verlängerten Bund des Schutzdeckels angeordnet. Zum Eingriff der Rastnasen ist durch Vergrößerung des Frontdeckels oder durch einen Einstich am Außendurchmesser des Stators der notwendige Freiraum geschaffen. Gemäß der WO 03/085238 A1 ist der Schutzdeckel durch ein zwischen die Rastnasen und den Frontdeckel angeordnetes Dichtelement oder durch eine Presspassung am Frontdeckel abgedichtet. Während des Betriebs füllt sich der Schutzdeckel mit Hydraulikflüssigkeit, wodurch eine Schwingungsdämpfung der axial vorgelagerten Spiral- feder erzielt wird.
Nachteiligerweise ist zur axialen Befestigung während der Montage eine Umformung des Schutzdeckels erforderlich. Dies birgt jedoch ein Risiko für eine Beschädigung oder für eine unerwünschte Verschiebung der Bauteile zueinander.
Zur Befestigung eines Schutzdeckels für ein Rückstellmittel an einem Nocken- wellenversteller wird weiter in der DE 10 2008 051 732 A1 ein Formschluss am Außendurchmesser des Frontdeckels vorgeschlagen. In einer Ausführungsvariante greift hierbei eine Haltelasche in eine Ausbuchtung am Außendurchmesser des Frontdeckels ein. Der Formschluss hat sich jedoch während des Betriebs als nachteilig herausgestellt. Das Spiel im Formschluss kann zu einem erhöhten Verschleiß und zu Vibrationsrissen im Schutzdeckel führen.
Des Weiteren wird in der DE 10 2010 005 602 A1 vorgeschlagen, einen Frontdeckel mit einem axial vorstehenden Bund auszubilden, in dem der Schutzdeckel mit Formschluss gehalten ist. Auch hier führt das Spiel im Formschluss unter Umständen nachteiligerweise zu einem erhöhten Verschleiß und zu Vibrationsrissen im Schutzdeckel.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art anzugeben, wobei der Schutzdeckel bei leichter Bauweise möglichst einfach und stabil montiert werden kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Die gestellte Aufgabe wird für einen Nockenwellenversteller der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schutzdeckel an einem axial verlängerten Bund mittels einer Presspassung kraftschlüssig am Außendurchmesser des Stators befestigt ist.
Diese Ausgestaltung ermöglicht bei vergleichsweise einfachem Design des Schutzdeckels eine einfache Montage, indem der Schutzdeckel in axialer Richtung einfach dem Nockenwellenversteller aufgesteckt wird. In einfachster Aus- gestaltung hat der Schutzdeckel hierbei eine im Wesentlichen topfförmige Gestalt. Der Innendurchmesser am verlängerten Bund ist geringer gewählt als der Außendurchmesser des Stators. Nach dem Aufschieben des Bundes über den Stator hält der Schutzdeckel über die elastische Federkraft des am Bund eing- esetzten Materials. Bevorzugt ist dabei der Schutzdeckel aus einem Stahlblech durch einen spanlosen Umformprozess, wie z. B. mittels Tiefziehen, hergestellt. Durch die elastische Rückstellkraft des Blechs hält ein derartiger Schutzdeckel im Querpressverband am Außendurchmesser des Stators. Der Schutzdeckel hat insbesondere die Funktion, das Rückstellmittel, wie zum Beispiel eine Spiralfeder, beim Transport des Nockenwellenverstellers axial zu fixieren. Zugleich vermindert der Schutzdeckel bei der Montage das Risiko einer Verletzung des Monteurs durch unbedachtes Eingreifen in das Rückstellmittel. Weiter verhindert der Schutzdeckel während des Betriebs des Nock- enwellenverstellers ein unerwünschtes axiales oder radiales Ausschwingen des Rückstellmittels in den Motorbereich der Verbrennungsmaschine.
Vorliegend wird der Begriff des Stators losgelöst von dem Frontdeckel oder einem weiteren Deckel verwendet. Vielmehr wird unter dem Begriff eines Sta- tors das von dem Deckel getrennte Kernelement verstanden, in welchem der Rotor des Nockenwellenverstellers aufgenommen ist. Zu diesem Kernelement gehört üblicherweise ein Außenrad, über welches der Stator mit der Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine drehfest verbunden werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt die axiale Länge des den Frontdeckel überragenden Bundes als solcher oder eines die Presspassung ausbildenden Axialabschnitts am Bund zwischen 4 mm und 6 mm. Dadurch wird zum einen ein stabiler Halt des Schutzdeckels am Außendurchmesser des Stators erzielt. Zum anderen ist hierdurch bei der Montage zugleich eine ausreichende axiale Führung für den Schutzdeckel gewährleistet. Die Presspassung selbst wird vorteilhafterweise mit einem radialen Übermaß bis zu 150 μιη ausgeführt, um ein einfaches Aufstecken bei gleichzeitigem sicherem Halt zu ermöglichen. Zur Erleichterung der Montage ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Außendurchmesser des Stators zumindest im Bereich der Presspassung größer als der Außendurchmesser des Frontdeckels. Somit kann der Schutzdeckel mit seinem Bund zunächst leicht über den Frontdeckel geschoben wer- den. Erst bei Erreichen des Außendurchmessers des Stators muss eine Kraft zur Verformung des Schutzdeckels aufgewendet werden, um die Presspassung zu erzeugen.
Vorteilhafterweise ist der Frontdeckel im Schutzdeckel mit einer radialen Spielpassung aufgenommen. Durch die Presspassung am Außendurchmesser des Stators ist eine weitere radiale Fixierung am Frontdeckel nicht notwendig. Ist eine radiale Spielpassung vorgesehen, so ist die Montage des Schutzdeckels weiter vereinfacht. Das Vorsehen einer Presspassung am Außendurchmesser des Stators erlaubt es weiterhin, dort unmittelbar Formschlusselemente vorzusehen, die den Schutzdeckel zusätzlich gegen ein axiales Ablösen sichern. Derartige Formschlusselemente können beispielsweise Rastelemente sein, die in lokal oder umfänglich am Außenmantel des Stators eingebrachte Vertiefungen eingreifen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist eine oder jede dieser Vertiefungen gegenüber dem oder jedem Rastelement ein höheres radiales Übermaß auf als der Außendurchmesser des Stators gegenüber dem Bund des Schutzdeckels im Bereich der Presspassung. Auf diese Weise wird durch die Formschlusselemente der Schutzdeckel nicht nur gegen ein axiales Ablösen gesichert, sondern durch einen zusätzlichen Querpressverband gehalten. Insbesondere ist hierbei ein durch die radial nach innen gerichteten Rastelemente gegebener kleinster Bohrungsdurchmesser um 150 pm bis 200 pm kleiner gewählt als der durch den Grund der Vertiefungen gegebene kleinste Außendurchmesser am Stator. Durch die lokalen Rastelemente lässt sich die Press- passung bei weiterhin gegebener vergleichsweise einfacher Montage verstärken. Bevorzugt ist die oder jede Vertiefung an einem Rand des Stators eingebracht, so dass das jeweils in Eingriff mit der Vertiefung stehende Rastelement unmittelbar den Frontdeckel hintergreift. Die Vertiefung kann hierbei lokal oder als ein umlaufender Einstich in den Außenmantel des Stators eingebracht sein. Beim Aufschieben des Schutzdeckels schnappen die Rastelemente hinter den Frontdeckel ein und bilden gemeinsam mit dem verlängerten Bund eine Presspassung am Stator aus. Durch den Hintergriff der Rastelemente ist zugleich der Schutzdeckel vor einem axialen Ablösen gut gesichert. Um beim Überschieben des Schutzdeckels über den Frontdeckel eine plastische Verformung im Bereich der Rastelemente zu vermeiden, ist in einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung am Bund des Schutzdeckels eine Anzahl von radial nach außen gerichteten Ausformungen vorgesehen. Beim Überstreifen des Schutzdeckels über den Frontdeckel können sich diese Ausformungen strecken, so dass eine plastische Verformung der Rastelemente vermieden ist. Insbesondere sind die Ausformungen durch radial nach außen ausgestellte Bogenabschnitte ausgebildet.
Es hat sich weiter herausgestellt, dass eine plastische Verformung der Rastelemente durch die nach außen gerichteten Ausformungen am wirkungsvollsten vermieden ist, wenn die oder jede nach außen gerichtete Ausformung in Umfangsrichtung betrachtet jeweils zwischen zwei benachbarte Rastelemente eingebracht ist. Üblicherweise muss nach der Montage der Frontdeckel zum Einstellen eines gewünschten Verriegelungsspiels durch Verdrehen nachjustiert werden. Zweckmäßigerweise weist daher der Schutzdeckel am Bund eine Anzahl von Montageöffnungen zum Durchgriff auf den Frontdeckel auf. Zu einer weitere verbesserten Montage ist vorteilhafterweise der Bund des Schutzdeckels an seinem axialen Ende innen insbesondere durch eine Einführschräge oder durch einen Durchmesserabsatz aufgeweitet. Hierdurch wird eine sichere Zentrierung des Schutzdeckels bei seinem Aufstecken auf den Nockenwellenversteller erreicht. Durch das Einbringen einer derartigen Aufweitung kann der Bund mittels eines geeigneten Abziehwerkzeugs ergriffen und so der Schutzdeckel vom Nockenwellenversteller abgezogen werden. Insbesondere erleichtert sich das Abziehen des Schutzdeckels auch dadurch, dass die vorerwähnten radial nach außen gerichteten Ausformungen am Bund vorgesehen sind. Diese erleichtern eine Aufweitung des Bundes zum Zwecke des Abziehens.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 : in perspektivischer Ansicht einen Nockenwellenversteller mit einem Schutzdeckel für ein Rückstellmittel,
Fig. 2: den Nockenwellenversteller gemäß Fig. 1 in einem Querschnitt,
Fig. 3: in perspektivischer Ansicht den Schutzdeckel des Nockenwellen- verstellers entsprechend Fig. 1 ,
Fig. 4: den Schutzdeckel entsprechend Fig. 3 in einem Querschnitt,
Fig. 5: eine alternative Ausgestaltung eines Schutzdeckels für den Nock- enwellenversteller entsprechend Fig. 1 und
Fig. 6: den Schutzdeckel entsprechend Fig. 5 in einem Querschnitt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein hydraulischer Nockenwellenversteller 1 dargestellt, der einen Stator 2 sowie einen im Stator 2 drehbar ge- lagerten Rotor 3 umfasst. Die Drehachse 4 des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 ist eingezeichnet.
Vom Stator 2 ist in Fig. 1 im Wesentlichen ein Außenrad 5 mit einer Verzah- nung erkennbar. Mittels eines nicht dargestellten Kettentriebs ist das Außenrad 5 des Stators 2 drehfest mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungsmaschine gekoppelt. Über eine im Innenraum des Stators 2 erkennbare zentrale Ausnehmung wird der Rotor 3 drehfest mit einer Nockenwelle gekoppelt. In axialer Richtung ist auf dem Stator 2 (siehe auch Fig. 2) als Rückstellmittel 6 eine Spiralfeder 7 angeordnet. Die Enden der Spiralfeder 7 sind an Zapfen 8, 9 eingehängt. Die beiden Zapfen 8, 9 sind mit dem Stator 2 bzw. mit dem Rotor 3 gekoppelt. Durch die Spiralfeder 7 wird der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 vorgespannt. Dadurch kann zum einen die Verstellgeschwindigkeit des Rotors 3 in beide Verstellrichtungen angeglichen werden. Zum anderen können über das Rückstellmittel 6 bzw. die Spiralfeder 7 der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 bei einem Stillstand der Verbrennungsmaschine in eine vorbestimmte Winkellage zueinander gebracht werden. In dieser Winkellage kann eine Verriegelung zwischen Rotor 2 und Stator 3 stattfinden. Dies ist in einer Startphase der Ver- brennungsmaschine von Vorteil, wenn noch nicht ausreichend Druck im Hydrauliksystem erzeugt ist.
Zur Abdeckung des Rückstellmittels 6 ist dem Stator 2 axial ein Schutzdeckel 10 aufgesetzt. Hierdurch ist die Spiralfeder 7 in axialer Lage fixiert. Zugleich ist ein Ausschwingen der Spiralfeder 7 sowohl in axialer als auch in radialer Lage während der Montage und während des Betriebs verhindert.
Im Querschnitt des Nockenwellenverstellers 1 entsprechend Fig. 2 wird der innere Aufbau genauer ersichtlich. Vom Rotor 3 ist ein Flügelelement 12 angeschnitten. Das Flügelelement 12 weist an seinem radialen Ende eine Nut auf, in die mittels eines Spannmittels 13 ein Dichtelement 14 zum Abdichten gegenüber dem Stator 2 montiert ist. Das Flügelelement 12 trennt einen zwischen zwei nicht sichtbaren Trennelementen des Stators 2 ausgebildeten Arbeitsraum in zwei Druckkammern. Durch wechselseitige Beaufschlagung der Druckkammern mit einer Hydraulikflüssigkeit kann der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 verstellt werden. Im Inneren des Stators 2 ist der Rotor 3 axial mittels eines Rückdeckeis 16 und mittels eines Frontdeckels 18 gehalten. In axialer Richtung dichtet das Flügelelement 2 unmittelbar gegen den Rückdeckel 16 und den Frontdeckel 18 ab. Vor dem Frontdeckel 18 ist die in Fig. 1 bereits dargestellte Spiralfeder 7 montiert. Zum Schutz der aus Fig. 1 erkennbaren Zapfen 8, 9 ist ein Schutzelement 28 eingesetzt.
Es wird erkennbar, wie der Schutzdeckel 10 mit seinem in axialer Richtung über den Frontdeckel 18 hinaus verlängerten Bund 20 auf den Stator 2 geschoben ist. Der Bund 20 ist dabei am Außendurchmesser des Stators 2 mittels einer Presspassung fixiert. Zusätzlich sind in den Bund 20 des Schutzdeckels 10 lokale Rastelemente 25 eingebracht, die in entsprechende lokale Vertiefungen 26 am Außenmantel des Stators 2 eingreifen. Die Vertiefungen 26 sind am Rand der Stators 2 eingebracht. Die Rastelemente 25 hintergreifen unmittelbar den Frontdeckel 18.
Die Rastelemente 25 sind radial nach innen derart eingebracht, dass in den Vertiefungen eine stärkere Presspassung am Außendurchmesser des Stators 2 erzielt wird als im Bereich der Presspassung am Bund 20 des Schutzdeckels 10.
Der Außendurchmesser des Frontdeckels 18 ist kleiner gewählt als der Außendurchmesser des Stators 2 im Bereich der Presspassung des Bundes 20. Der Frontdeckel 18 ist mit radialem Spiel im Schutzdeckel 10 aufgenommen. Zwischen Frontdeckel 18 und dem Bund des Schutzdeckels 10 resultiert ein Ringspalt 23.
In Fig. 3 ist der Schutzdeckel 10 entsprechend Fig. 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht von innen dargestellt. Man erkennt die insgesamt sechs am Bund 20 angeordneten, radial nach innen gerichteten Rastelemente 25. Die Rastelemente 25 sind jeweils als lokale Einprägungen ausgestaltet. In Um- fangsrichtung ist jeweils zwischen zwei benachbarten Rastelementen 25 eine Montageöffnung 30 vorgesehen, die im montierten Zustand des Schutzdeckels 10 einen Durchgriff auf den Frontdeckel 18 zur Einstellung eines Verriegelungsspiels erlaubt.
Weiter ist in Umfangsrichtung betrachtet jeweils zwischen zwei benachbarten Rastelementen 25 eine radial nach außen gerichtete Ausformung 32 einge- bracht. Die Ausformung 32 ist als ein nach außen ausgeprägter Bogenabschnitt ausgebildet. Beim Aufstecken des Schutzdeckels 10 über den Frontdeckel 18 wird der Bogenabschnitt bzw. die Ausformung 32 gestreckt, wodurch eine auf die Rastelemente 25 wirkende Verformungskraft verkleinert wird. Ein plastisches Verformen der Rastelemente 25 bzw. des Bundes 20 bei der Montage des Schutzdeckels 10 ist somit verhindert.
Am Rand des Bundes 20 weist der Schutzdeckel 10 einen Durchmesserabsatz 34 auf. In diesem Bereich ist der Rand des Bundes 20 jeweils lokal an der Stelle der Ausformungen 32 unterbrochen.
Im Querschnitt entsprechend Fig. 4 ist der Durchmesserabsatz 34 am Rand des Bundes 20 deutlich erkennbar. Über den Durchmesserabsatz 34 kann zum Abziehen des Schutzdeckels 10 ein geeignetes Werkzeug eingebracht werden. Durch Verformung der Ausformungen 32 lässt sich der Schutzdeckel 10 leicht über den Frontdeckel 18 abziehen. Über die erkennbaren Formschlusselemente 36 kann erzielt werden, dass sich der Schutzdeckel 10 nur in einer definierten Winkellage auf den Nockenwellenversteller 1 aufsetzen lässt.
In Fig. 5 ist in einer perspektivischen Ansicht eine alternative Ausführungsform eines Schutzdeckels 10 für den Nockenwellenversteller entsprechend Fig. 1 dargestellt. In Fig. 6 ist der Schutzdeckel 10 entsprechend Fig. 6 in einem Querschnitt gezeigt. Gegenüber dem Schutzdeckel entsprechend den Fig. 3, 4 unterscheidet sich der Schutzdeckel entsprechend den Fig. 5, 6 dadurch, dass am Rand des Bundes 10 umlaufend eine Einführschräge bzw. Phase 38 eingebracht ist. Die Einführschräge ist im Bereich der Ausformungen 32 nicht unterbrochen. Weiterhin ist lediglich ein Formschlusselement 36 zu einer winkelorientierten Einbaulage vorgesehen.
Bezugszeichenliste
1 Nockenwellenversteller
2 Stator
3 Rotor
4 Drehachse
5 Außenrad
6 Rückstellmittel
7 Spiralfeder
8, 9 Zapfen
10 Schutzdeckel
12 Flügelelement
13 Spannmittel
14 Dichtelement
16 Rückdeckel
18 Frontdeckel
20 Bund
23 Ringspalt
25 Rastelement
26 Vertiefung
28 Schutzelement
30 Montageöffnung
32 Ausformung
34 Durchmesserabsatz
36 Formschlusselement
38 Fase, Einführschräge

Claims

Patentansprüche
1. Nockenwellenversteller (1) mit einem Stator (2), mit einem relativ zum Stator (2) um eine Drehachse (4) drehbaren Rotor (3), mit einem Rückstellmittel (6), das den Rotor (3) gegen den Stator (2) vorspannt, mit einem dem Stator (2) axial aufmontierten Frontdeckel (18) und mit einem axial aufgesteckten, das Rückstellmittel (6) abdeckenden Schutzdeckel (10), der einen axial über den Frontdeckel (18) hinaus verlängerten Bund (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzdeckel (10) am axial verlängerten Bund (20) mittels einer Presspassung kraftschlüssig am Außendurchmesser des Stators (2) befestigt ist.
2. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Stators (2) zumindest im Bereich der Presspassung größer ist als der Außendurchmesser des Frontdeckels (18).
3. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Frontdeckel (18) im Schutzdeckel (10) mit einer radialen Spielpassung aufgenommen ist.
4. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Bund (20) des Schutzdeckels (10) eine Anzahl von radial nach innen gerichteten Rastelementen (25) vorgesehen ist, die jeweils in eine Vertiefung (26) am Außendurchmesser des Stators (2) eingreifen.
5. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (26) gegenüber dem oder jedem Rastelement (25) ein höheres radiales Übermaß aufweist als der Außendurchmesser des Stators (2) gegenüber dem Bund (20) des Schutzdeckels (10) im Bereich der Presspassung ().
6. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (26) an einem Rand des Stators (2) eingebracht ist, wobei das jeweils in Eingriff mit der Vertie- fung (26) stehende Rastelement (25) unmittelbar den Frontdeckel (18) hintergreift.
7. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Bund (20) des Schutzdeckels (10) eine Anzahl von radial nach außen gerichteten Ausformungen (32) vorgesehen ist.
8. Nockenwellenversteller (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede nach außen gerichtete Ausformung (32) in Umfangsrichtung betrachtet jeweils zwischen zwei benachbarten Rastelementen (25) vorgesehen ist.
9. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Bund (20) des Schutzdeckels (10) eine Anzahl von Montageöffnungen (30) zum Durchgriff auf den Frontdeckel (18) vorgesehen ist.
10. Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (20) an seinem axialen Ende innen insbesondere durch eine Einführschräge (38) oder durch einen
Durchmesserabsatz (34) aufgeweitet ist.
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