[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine verstellbare Nockenwelle mit einer Innenwelle
und einer koaxial dazu angeordneten Außenwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Die Anbindung eines einfach wirkenden Nockenwellenverstellers (Phasenstellers) zur
Verstellung einer Innenwelle gegen eine Außenwelle an einer Cam-in-Cam-Nockenwelle
erfolgt in der Regel durch einen fest auf die Außenwelle gefügten Stator und einen
mit der Innenwelle verschraubten und damit fest verbundenen Rotor. Der Stator wird
über ein Ketten-/Zahn-/Riemenrad von der Kurbelwelle angetrieben, sodass der Kraftfluss
auf die Außenwelle erfolgt. Die Innenwelle kann dabei "kraftfrei" (nicht gegen das
Antriebsmoment) verstellt werden. Die Toleranzen zwischen Rotor und Stator sind recht
eng gewählt, damit die innere Leckage bei hydraulisch bestätigten Nockenwellenversteller
und damit auch ein Wirkungsgradverlust minimiert werden können. Bei einem einfachen
Phasensteller an einer konventionellen Nockenwelle schwimmt ein Teil des Nockenwellenverstellers,
das heißt der Stator gegen den Rotor, wodurch immer ein Toleranzausgleich für Fehler
bei der Montage oder Fertigung gegeben ist. Insbesondere ist es nicht möglich, dass
der Rotor sich gegen den Stator verstemmt.
[0003] Bei verstellbaren Nockenwellen wird der Stator des Nockenwellenverstellers üblicherweise
auf die Außenwelle aufgeschrumpft/geklebt/geschweißt, wogegen der Rotor des Nockenwellenverstellers
gegen die endseitig axiale Planfläche der Innenwelle geschraubt wird. Da bei der Fertigung
und der Montage der Innenwelle (z.B. Verstiftung, Toleranzketten) Ungenauigkeiten
auftreten können, kann es bei so einer starren Montage des Rotors an der Innenwelle
dazu kommen, dass der Rotor gegen den Stator verkippt eingebaut wird und es so zu
einem Kontakt bis hin zu einem kompletten Verklemmen kommen kann. In diesem Fall kann
die Innenwelle nicht mehr gegen die Außenwelle verdreht werden.
[0004] Um hier einen Ausgleich schaffen zu können, bieten sich Ausgleichselemente an, die
eine zumindest gewisse Fehlstellung ausgleichen können.
[0005] Aus der
DE 10 2012 105 284 A1 ist eine gattungsgemäße Nockenwelle bekannt, mit einem Nockenwellenversteller zur
Verstellung der inneren Nockenwelle und/oder der äußeren Nockenwelle sowie mit einem
zwischen der inneren Nockenwelle und der äußeren Nockenwelle einerseits und dem Nockenversteller
andererseits angeordneten Ausgleichselement. Dieses Ausgleichselement besitzt eine
scheibenartige Form, um die Nockenwelle baulich und/oder funktional zu verbessern.
Die Drehmomentübertragung erfolgt jedoch rein reibschlüssig.
[0006] Aus der
DE 10 2008 033 230 B4 ist ein doppelter Nockenwellenversteller in Schichtaufbau zur Steuerung einer Doppelnockenwelle
bekannt, mit einem ersten rotorartigen Abtriebskörper und einem zweiten rotorartigen
Abtriebskörper, die zueinander mit ihren Drehflügelkörperteilen parallel angeordnet
sind. Dabei ist jeder Abtriebskörper zur seitlich aus dem Nockenwellenverstellerzentrum
herausführenden Aufnahme wenigstens einer Nockenwelle der Doppelnockenwelle bestimmt.
Zur Ausrichtung wenigstens eines Abtriebskörpers zur Doppelnockenwelle ist darüber
hinaus ein Ausgleichselement vorgesehen, das ein wenigstens einen Freiheitsgrad schaffendes
Bewegungsglied ist und eine Auslenkung des umschließenden Abtriebskörpers gegenüber
der Doppelnockenwelle zulässt.
[0007] Aus der
DE 20 2008 018 146 U1 ist eine Einrichtung zur Nockenwellenverstellung bekannt, die einen Nockenwellenversteller
umfasst, der mindestens ein Antriebsrad, einen Rotor, einen Stator mit einem Statorgehäuse
und eine Nockenwelle mit Nocken aufweist, sowie eine Ölzuführung zum Nockenwellenversteller.
Der Nockenwellenversteller ist mit einem Rotor, dessen Innendurchmesser kleiner als
ein nockenumschließender Kreis ist, form- und/oder kraftschlüssig auf einem Ende einer
Nockenwelle gehalten, wobei die Nockenwelle zur Aufnahme eines Ausnehmungen zur Ölzufuhr
aufweisenden Verbindungselements eine hohle Ausbildung aufweist, derart, dass das
Verbindungselement in der hohlen Ausbildung der Nockenwelle form- und/oder kraftschlüssig
gehalten ist. Entweder das Verbindungselement oder der Rotor weisen mindestens einen
Mitnehmer zur formschlüssigen Verbindung des Rotors mit der Nockenwelle und des Verbindungselements
auf, wobei dieser Mitnehmer durch mindestens eine Ausnehmung in einem hohlem Ende
der Nockenwelle durchragend geführt ist. Hierdurch soll eine kompakte Einrichtung
zur Nockenwellenverstellung geschaffen werden.
[0008] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine verstellbare
Nockenwelle der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative
Ausführungsform anzugeben, die insbesondere einen verbesserten Toleranzausgleich bei
der Anbindung eines Rotors an die Innenwelle ermöglicht.
[0009] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0010] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer verstellbaren
Nockenwelle mit einer Innenwelle sowie einer koaxial dazu angeordneten Außenwelle
einen Rotor eines Nockenwellenverstellers mit der Innenwelle der verstellbaren Nockenwelle
formschlüssig, insbesondere über eine Oldham-Kupplung, miteinander zu verbinden, wobei
diese Oldham-Kupplung einfach oder entsprechend dem Oldham-Prinzip wirkend ausgestaltet
ist. Der Stator des Nockenwellenverstellers ist dabei fest mit der Außenwelle verbunden,
wogegen der Rotor mit der Innenwelle verschraubt ist. Erfindungsgemäß sind nun stirnseitig
an der Innenwelle eine integrale erste Verbindungskontur und am Rotor eine komplementär
dazu ausgebildete integrale zweite Verbindungskontur vorgesehen, die direkt (einfach
wirkende Oldham-Kupplung) oder indirekt (zweifach wirkende Oldham-Kupplung) eine Formschlussverbindung
zwischen der Innenwelle und dem Rotor sowie einen gegebenenfalls erforderlichen Toleranzausgleich
ermöglichen. Der Rotor kann beispielsweise als Sinterteil ausgebildet sein, wobei
die zweite Verbindungskontur integral am Rotor ausgebildet und dadurch zusammen mit
diesem hergestellt ist. In gleicher Weise ist die erste Verbindungskontur integral
an der Stirnseite der Innenwelle ausgebildet, sodass im einfachsten Fall ein direktes
Ineinandergreifen der beiden Verbindungskonturen die gewünschte Formschlussverbindung
in der Form einer einfach wirkenden (in eine Richtung) Oldham-Kupplung ermöglicht.
Durch die Formschlussverbindung kann eine spielfreie Drehmomentübertragung gewährleistet
werden, andererseits ist es aber auch möglich, zumindest geringfügige Maß- und/oder
Fertigungstoleranzen auszugleichen, ohne dass hierfür aufwändige Ausgleichselemente
erforderlich sind.
[0011] Zweckmäßig sind die erste Verbindungskontur als Feder und die zweite Verbindungskontur
als komplementär dazu ausgebildete Nut ausgebildet, sodass die erste Verbindungskontur
und die zweite Verbindungskontur zusammen eine einfach wirkende Oldham-Kupplung bilden.
[0012] In einer besonders zweckmäßigen Variante ist die Feder und die Nut parallel zu einem,
einen ersten Nocken mit der Innenwelle verbindenden Stift ausgerichtet. Durch die
Parallelität zwischen der Nut und dem den ersten Nocken mit der Innenwelle verbindenden
Stift ist es möglich, die in dieser Richtung erwarteten Fehler ausgleichen zu können.
Da in diesem Fall die Innenwelle direkt mit ihrer Verbindungskontur in die Verbindungskontur
am Rotor eingreift, kann auf ein Zwischenstück verzichtet werden, wobei jedoch ein
Toleranzausgleich auch nur in einer Richtung möglich ist.
[0013] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die erste
und/oder zweite Verbindungskontur kalottenförmig ausgebildet. Eine derartige kalottenförmige
Ausbildung ermöglicht den Ausgleich von Winkeltoleranzen zwischen der Achse des Rotors
des Nockenwellenverstellers und der Achse der Innenwelle. Hierdurch ist ein weiterer
Toleranzausgleich in diesem Fall in Bezug auf Winkelabweichungen möglich, ohne Abstriche
bei der Drehmomentübertragung hinnehmen zu müssen. Durch eine integrale Ausformung
der Verbindungskontur im Rotor beziehungsweise an der Innenwelle kann auf ein zusätzliches
Zwischenstück verzichtet werden.
[0014] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist
zwischen der Innenwelle und dem Rotor ein Zwischenstück angeordnet, welches derart
ausgebildet ist, dass es zusammen mit der ersten und zweiten Verbindungskontur an
der Stirnseite der Innenwelle bzw. am Rotor eine Oldham-Kupplung bildet. Eine derartige
Oldham-Kupplung ermöglicht einen Toleranzausgleich zwischen der Achse des Rotors und
der Achse der Innenwelle, sofern diese Achsparallel zueinander angeordnet sind. Zusätzlich
ist denkbar, dass Verbindungskonturen am Zwischenstück und/oder die erste Verbindungskontur
an der Innenwelle und/oder die zweite Verbindungskontur am Rotor als abgerundete Feder
oder als ausgerundete Nut ausgebildet sind, wodurch neben dem Ausgleich von Toleranzen
aufgrund einer Achsabweichung zwischen der Achse der Innenwelle und der Achse des
Rotors auch Winkelabweichungen bezüglich dieser beiden Achsen ausgleichbar sind. Darüber
hinaus ist es möglich, beim Einsatz einer Oldham-Kupplung den Rotor schwimmend zu
lagernd, wobei in diesem Fall die Innenwelle zusätzlich axial gelagert werden muss.
Selbstverständlich ist auch eine Axiallagerung der Innenwelle über den Rotor des Nockenwellenverstellers
möglich. Radial kann die Innenwelle über die Verstiftung gelagert werden.
[0015] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist
zumindest eine als abgerundete Feder ausgebildete Verbindungskontur eine Planfläche
am Federkopf auf. Werden somit die Federn der Oldham-Kupplung kugelförmig bzw. balkenförmig
mit leicht plan gefrästem Kopf gestaltet und die beiden Teile miteinander verschraubt,
haben diese immer noch zumindest ein geringfügiges Spiel um einen Toleranzausgleich
zu ermöglichen, obwohl der Rotor über die Oldham-Kupplung mit der Innenwelle verschraubt
ist. So ist der Rotor zur Innenwelle axial festgelegt, ein leichtes Verkippen des
Rotors zur Innenwelle um Toleranzen auszugleichen aber immer noch möglich. Dies ist
insbesondere der Tatsache geschuldet, das die Innenwelle nur über einen begrenzten
Winkelbereich von weniger als 180° gegen die Außenwelle verstellt werden muss. So
kann durch ein leichtes Verkippen ein ausreichender Toleranzausgleich speziell für
den begrenzten Verstellbereich des Rotors erreicht werden.
[0016] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform verwendet ein zwischen der Innenwelle und
dem Rotor angeordnetes Zwischenstück, welches derart ausgebildet ist, dass es zusammen
mit der ersten und zweiten Verbindungskontur an der Stirnseite der Innenwelle bzw.
am Rotor eine Oldham-Kupplung bildet und einfach gestaltete Federn aufweist die mit
etwas Spiel in der komplementären Nut eingreifen und/oder abgerundete Federn aufweist.
Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform zumindest eine der axialen Trennflächen
zwischen Rotor und Zwischenstück beziehungsweise Zwischenstück und Innenwelle kalottenförmig
gestaltet. Durch diesen zusätzlichen Freiheitsgrad des Rotors gegen die Innenwelle
kann ein noch präziserer Toleranzausgleich bei gleichzeitiger idealer Kraftübertragung
durch die formschlüssige drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor und Innenwelle erreicht
werden.
[0017] Zweckmäßig ist zumindest eine der Verbindungs-Konturen beschichtet, insbesondere
mit einem Elastomerwerkstoff. Zwecks Dämpfungswirkung und weiterem Toleranzausgleich
ist es somit möglich, das Zwischenstück bzw. entsprechende Anlageflächen und/oder
Verbindungskonturen mit einem dämpfenden Werkstoff zu beschichten, was sich insbesondere
positiv auf die Laufruhe einer mit einer derartigen Nockenwelle ausgestatteten Brennkraftmaschine
auswirkt.
[0018] Es ist auch noch vorstellbar das Zwischenstück teilweise oder vollständig aus einem
Elastomer beziehungsweise Kunststoff herzustellen. Hierdurch könnte eine noch größere
Dämpfungswirkung erzielt werden. Ein derart gestaltetes Zwischenstück müsste aber
entsprechend ausgelegt sein um die im Betrieb auftretenden Kräfte und Drehmomente
zu übertragen.
[0019] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0020] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
[0021] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen
auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
[0022] Es zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1 a,b
- unterschiedliche Ansichten auf eine Innenwelle einer erfindungsgemäßen verstellbaren
Nockenwelle,
- Fig. 1 c
- eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Nockenwelle,
- Fig. 2
- eine erfindungsgemäße Innenwelle mit einem teilweise geschnittenen Rotor zur Verdeutlichung
einer Verbindungskontur,
- Fig. 3
- eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Nockenwelle mit kalottenförmig
ausgebildeten Verbindungskonturen,
- Fig. 4
- unterschiedliche Ansichten auf eine Innenwelle mit einer Oldham-Kupplung,
- Fig. 5
- eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Nockenwelle mit Oldham-Kupplung
zwischen Rotor und Innenwelle,
- Fig. 7a,b
- eine Schnittdarstellung durch die verstellbare Nockenwelle im Bereich eines Zwischenstücks
einer Oldham-Kupplung,
- Fig. 8
- eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Nockenwelle mit kalottenförmig
ausgebildeten Verbindungskonturen an einem Zwischenstück.
[0023] Entsprechend den Figuren 1, 3 und 5, weist eine erfindungsgemäße verstellbare Nockenwelle
1 eine Innenwelle 2 sowie eine koaxial dazu angeordnete Außenwelle 3 auf. Darüber
hinaus ist ein Nockenwellversteller 4 (Phasensteller) vorgesehen, dessen Stator 5
mit der Außenwelle 3 fest verbunden und dessen Rotor 6 mit der Innenwelle 2 verschraubt
ist. Der Rotor 6 kann dabei auf die Außenwelle 3 aufgeklebt, aufgeschweißt oder aufgeschrumpft
sein. Erfindungsgemäß sind nun stirnseitig an der Innenwelle 2 eine integral mit dieser
ausgebildete erste Verbindungskontur 7 und am Rotor 6 eine komplementär dazu ausgebildete,
integrale zweite Verbindungskontur 8 vorgesehen, die direkt (vgl. Fig. 1 bis 3) oder
indirekt (vgl. Fig. 4 bis 7) eine Formschlussverbindung zwischen der Innenwelle 2
und dem Rotor 6 ermöglichen. Eine derartige formschlüssige Verbindung erlaubt einen
Toleranzausgleich bei Abweichungen der Achsen der Innenwelle 2 und des Rotors 6.
[0024] Gemäß den Figuren 1a bis 1c ist die erste Verbindungskontur 7 als Feder ausgebildet,
wogegen gemäß der Fig. 2 die zweite Verbindungskontur 8 als komplementär dazu ausgebildete
Nut ausgebildet ist, sodass die erste Verbindungskontur 7 und die zweite Verbindungskontur
8 zusammen eine einfach wirkende, das heißt eine in eine Richtung wirkende Oldham-Kupplung
bilden, wobei die Feder und die Nut parallel zu einem einen ersten Nocken 9 mit der
Innenwelle 2 verbindenden Stift 10 ausgerichtet sind. Gemäß der Fig. 1 ist im Rotor
6 des Nockenwellenverstellers 4 noch eine Hülse 11 angeordnet, die insbesondere auch
eine Ölzuführungsfunktion übernehmen kann. Die Hülse 11 ist dabei als separates Bauteil
ausgebildet und in die Innenwelle 2 eingeschoben, wodurch ein zunächst separates Bearbeiten
der Innenwelle 2 ohne Hülse 11 ermöglicht wird, was sich deutlich einfacher darstellt.
Der Stator 5 besitzt zudem ein Statorgehäuse 12 mit einem Deckel 13. Der Rotor 6 ist
gemäß der Fig. 1 schwimmend zur Innenwelle 2 angeordnet und wird durch den Stator
5 beziehungsweise den Phasenstellerdeckel 13 und die Hülse 11 gelagert. Es ist natürlich
auch vorstellbar, das der Rotor 6 in dieser Anordnung durch mindestens eine Schraube
gegen die Innenwelle 2 verschraubt ist.
[0025] Mit der gemäß den Fig. 1 bis 3 gezeigten direkten Formschlussverbindung zwischen
der Innenwelle 2 und dem Rotor 6 des Nockenwellenverstellers 4 ist ein Toleranzausgleich
über ein Nut-Feder-Prinzip, ähnlich einer einfach wirkenden Oldham-Kupplung möglich.
Dabei kann jedoch nur ein Fehler in einer Achsquerrichtung ausgeglichen werden, wobei
in diesem Fall die Nut 8 vorzugsweise parallel zur Achsrichtung des Stiftes 10 ausgerichtet
ist, um die in diese Richtung erwarteten Fehler ausgleichen zu können.
[0026] Die Nockenwelle 1 gemäß der Fig. 3 zeigt darüber hinaus eine erste Verbindungskontur
7 sowie eine zweite Verbindungskontur 8, die beide kalottenförmig, das heiß kugeloberflächenförmig,
ausgebildet sind und ineinander greifen. Hierdurch ist nicht nur ein Parallelversatz
zwischen der Achse der Innenwelle 2 und der Achse des Rotors 6 auszugleichen, sondern
auch eine Winkelabweichung zwischen diesen beiden Achsen.
[0027] Betrachtet man die Fig. 3 und die Fig. 5, so kann man erkennen, dass der Rotor 6
mit der Innenwelle 2 über eine Schraube 14 verschraubt ist, wobei in der Schraube
14 ein Ölkanal 15 verläuft, über welchen eine Ölzufuhr von der Innenwelle 2 über die
Schraube 14 zum Rotor 6 ermöglicht wird.
[0028] Betrachtet man die gemäß den Fig. 4 bis 7 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Nockenwelle 1, so kann man hier eine Oldham-Kupplung (Kreuzkupplung) erkennen, bei
welcher zwischen der Innenwelle 2 und dem Rotor 6 ein Zwischenstück 16 angeordnet
ist, welches derart ausgebildet ist, dass es mit der ersten und zweiten Verbindungskontur
7, 8 die zuvor erwähnte Oldham-Kupplung bildet. Eine derartige Oldham-Kupplung ermöglicht
den Ausgleich eines Versatzes zwischen zwei Achsen, hier zwischen der Achse des Rotors
6 und der Achse der Innenwelle 2. Das Zwischenstück 16 besitzt ebenfalls zwei Verbindungskonturen
17, 18, wobei die Verbindungskontur 17 mit der ersten Verbindungskontur 7 an der Innenwelle
2 und die Verbindungskontur 18 mit der zweiten Verbindungskontur 8 am Rotor 6 zusammenwirkt.
Die Verbindungskonturen 7 und 17 stehen dabei orthogonal zu den Verbindungskonturen
8 und 18, wodurch der Toleranzausgleich der Achsabweichung ermöglicht wird.
[0029] Betrachtet man die Fig. 5, so kann man erkennen, dass der Rotor 6 über die Schraube
14 und über das Zwischenstück 16 mit der Innenwelle 2 verschraubt ist, das heiß fest
gegen diese verspannt ist, wodurch eine schwimmende Lagerung des Rotors 6 im Statorgehäuse
12 ermöglicht wird. Hierfür erforderlich ist selbstverständlich eine Axiallagerung
der Innenwelle 2. Sollte der Rotor 6 mit Toleranzausgleich gegen die Innenwelle 2
verschraubt werden, kann der Rotor 6 selbstverständlich auch die Axiallagerung der
Innenwelle 2 übernehmen. Radial wird die Innenwelle 2 stets über die Stifte 10 und
die damit verstifteten Nocken 9 gelagert. Mit dem Bezugszeichen S ist in der Figur
5 ein mögliches Spiel zwischen dem Rotor 6 und dem Statorgehäuse 12 bzw. dem Stator
5 und/oder der Schraube 14 bezeichnet.
[0030] Um zusätzlich auch eine Winkelabweichung zwischen der Achse des Rotors 6 und der
Achse der Innenwelle 2 ausgleichen zu können, können die Verbindungskonturen 17, 18
am Zwischenstück 16 und /oder die erste Verbindungskontur 7 und/oder die zweite Verbindungskontur
8 als abgerundete Feder oder als ausgerundete Nut ausgebildet sein. Darüber hinaus
ist denkbar, dass zumindest eine als abgerundete Feder ausgebildete Verbindungskontur
17, 18 eine Planfläche 19 am Federkopf aufweist, wodurch selbst bei zusammengeschraubten
Bauteilen das Zwischenstück 16 immer noch ein wenig "Luft/Spiel" besitzt, um einen
Toleranzausgleich zu ermöglichen. Um darüber hinaus auch noch die Dämpfungswirkung
und einen zusätzlichen Toleranzausgleich zu ermöglichen, ist zumindest eine der Verbindungskonturen
7, 8, 17, 18 beschichtet, insbesondere mit einem Elastomerwerkstoff.
[0031] Die Nockenwelle 1 gemäß der Fig. 8 zeigt eine erste Verbindungskontur 7 sowie eine
zweite Verbindungskontur 8, wovon nur die zweite Verbindungskontur 8 kalottenförmig
ausgebildet ist und mit einer ebenfalls kalottenförmig ausgebildeten Verbindungskontur
18 des Zwischenstücks 16 zusammenwirkt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Verbindungskontur
17 nicht kalottenförmig ausgebildet, könnte dies jedoch sein.
[0032] Mit der erfindungsgemäßen Nockenwelle 1 sind insbesondere ein maximaler Toleranzausgleich
sowie eine maximale Drehmomentübertragung aufgrund der Formschlussverbindung möglich.
1. Verstellbare Nockenwelle (1) mit einer Innenwelle (2) und einer koaxial dazu angeordneten
Außenwelle (3), sowie mit einem Nockenwellenversteller (4), dessen Rotor (6) drehfest
mit der Innenwelle (2) verbunden ist, wobei der Stator (5) des Nockenwellenverstellers
(4) drehfest mit der Außenwelle (3) verbunden ist, und wobei stirnseitig an der Innenwelle
(2) eine integrale erste Verbindungskontur (7) und am Rotor (6) eine komplementär
dazu ausgebildete integrale zweite Verbindungskontur (8) vorgesehen sind, die direkt
oder indirekt eine Formschlussverbindung zwischen der Innenwelle (2) und dem Rotor
(6) ermöglichen.
2. Nockenwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Verbindungskontur (7) als Feder und die zweite Verbindungskontur (8) als
komplementär dazu ausgebildete Nut ausgebildet sind, so dass die erste Verbindungskontur
(7) und die zweite Verbindungskontur (8) zusammen eine einfach wirkende Oldham-Kupplung
bilden, wobei die Feder und die Nut parallel zu einem einen ersten Nocken (9) mit
der Innenwelle (2) verbindenden Stift (10) ausgerichtet sind.
3. Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest die erste und/oder die zweite Verbindungskontur (7,8) kalottenförmig ausgebildet
sind.
4. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine den Rotor (6) mit der Innenwelle (2) verbindende Schraube (14) einen Ölkanal
(15) aufweist, über welchen eine Ölzufuhr von der Innenwelle (2) über die Schraube
(14) zum Rotor (6) ermöglicht wird.
5. Nockenwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Innenwelle (2) und dem Rotor (6) ein Zwischenstück (16) angeordnet ist,
das über entsprechende Verbindungskonturen (17,18) zusammen mit der ersten und zweiten
Verbindungkontur (7,8) an der Innenwelle (2) und dem Rotor (6) eine Oldham-Kupplung
bildet.
6. Nockenwelle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass Verbindungskonturen (17,18) am Zwischenstück (16) und/oder die erste Verbindungskontur
(7) und/oder die zweite Verbindungskontur (8) als abgerundete Feder oder als ausgerundete
Nut ausgebildet sind.
7. Nockenwelle nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine erste und/oder eine zweite axiale Trennfläche zwischen Zwischenstück
(16) und Rotor (6) oder zwischen Zwischenstück (16) und Innenwelle (2) kalottenförmig
ausgebildet ist.
8. Nockenwelle nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine als abgerundete Feder ausgebildete Verbindungskontur (7, 8, 17,18)
eine Planfläche (19) am Federkopf aufweist.
9. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der Verbindungskonturen (7, 8, 17,18) beschichtet ist, insbesondere
mit einem Elastomerwerkstoff.
10. Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Rotor (6) über einen Pressverband mit der Innenwelle (2) verbunden ist, oder
- dass der Rotor (6) mit axialem Spiel zur Innenwelle (2) angeordnet ist.
1. Adjustable camshaft (1) having an inner shaft (2) and an outer shaft (3) arranged
axially thereto, and having a camshaft adjuster (4), the rotor (6) of which is connected
non-rotationally with the inner shaft (2),
wherein
the stator (5) of the camshaft adjuster (4) is connected non-rotationally with the
outer shaft (3),
and wherein
on the end face of the inner shaft (2) an integral first connecting contour (7) is
provided and on the rotor (6) an integral second connecting contour (8) designed in
a complementary manner to the first connecting contour is provided, which directly
or indirectly facilitate a form-fitting connection between the inner shaft (2) and
the rotor (6).
2. Camshaft according to claim 1,
characterised in
that the first connecting contour (7) is formed as a spring and the second connecting
contour (8) is formed as a groove formed in a complementary manner thereto, such that
the first connecting contour (7) and the second connecting contour (8) together form
a simply functioning Oldham-coupling, wherein the spring and the groove are aligned
parallel to a pin (10) connecting a first cam (9) with the inner shaft (2).
3. Camshaft according to claim 1 or 2,
characterised in
that at least the first and/or the second connecting contour (7, 8) are formed dome-shaped.
4. Camshaft according to any of claims 1 to 3,
characterised in
that a screw (14) connecting the rotor (6) with the inner shaft (2) has an oil channel
(15) via which an oil supply is facilitated from the inner shaft (2) via the screw
(14) to the rotor (6).
5. Camshaft according to claim 1,
characterised in
that between the inner shaft (2) and the rotor (6) an intermediate piece (16) is arranged
which via corresponding connecting contours (17, 18) together with the first and second
connecting contour (7, 8) forms on the inner shaft (2) and the rotor (6) an Oldham-coupling.
6. Camshaft according to claim 5,
characterised in
that connecting contours (17, 18) on the intermediate piece (16) and/or the first connecting
contour (7) and/or the second connecting contour (8) are formed as a rounded spring
or as a rounded groove.
7. Camshaft according to claim 6,
characterised in
that at least one first and/or one second axial partition surface is constructed dome-shaped
between intermediate piece (16) and rotor (6) or between intermediate piece (16) and
inner shaft (2).
8. Camshaft according to claim 6 or 7,
characterised in
that at least one connecting contour (7, 8, 17, 18) designed as a rounded spring has a
flat surface (19) on the spring head.
9. Camshaft according to any of claims 1 to 8,
characterised in
that at least one of the connecting contours (7, 8, 17, 18) is coated, in particular with
an elastomeric material.
10. Camshaft according to any of claims 1 to 9,
characterised in
- that the rotor (6) is connected via an interference fit with the inner shaft (2), or
- that the rotor (6) is arranged with axial play to the inner shaft (2).
1. Arbre à cames (1) ajustable, avec un arbre intérieur (2) et un arbre extérieur (3)
agencé de façon coaxiale à celui-ci, ainsi qu'avec un ajusteur d'arbre à cames (4)
dont le rotor (6) est relié à l'arbre intérieur (2) de manière solidaire en rotation,
dans lequel le stator (5) de l'ajusteur d'arbre à cames (4) est relié à l'arbre extérieur
(3) de manière solidaire en rotation
et dans lequel il est prévu frontalement au niveau de l'arbre intérieur (2) un premier
contour de liaison intégré (7) et au niveau du rotor (6) un deuxième contour de liaison
intégré (8) réalisé complémentaire du premier, lesquels contours permettent directement
ou indirectement une liaison par concordance de forme entre l'arbre intérieur (2)
et le rotor (6).
2. Arbre à cames selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier contour de liaison (7) est réalisé comme une languette et le deuxième
contour de liaison (8) comme une rainure réalisée complémentaire de la languette de
telle sorte que le premier contour de liaison (7) et le deuxième contour de liaison
(8) forment conjointement un accouplement Oldham à action simple, la languette et
le ressort étant orientés parallèlement à une tige (10) reliant une première came
(9) à l'arbre intérieur (2).
3. Arbre à cames selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins le premier et/ou le deuxième contour de liaison (7, 8) sont réalisés en forme
de calotte.
4. Arbre à cames selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une vis (14) reliant le rotor (6) à l'arbre intérieur (2) comporte un canal d'huile
(15) par l'intermédiaire duquel une alimentation en huile est possible de l'arbre
intérieur (2) au rotor (6) via la vis (14).
5. Arbre à cames selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce intermédiaire (16) est agencée entre l'arbre intérieur (2) et le rotor (6),
laquelle pièce intermédiaire forme conjointement au premier et au deuxième contour
de liaison (7, 8), au niveau de l'arbre intérieur (2) et du rotor (6), par l'intermédiaire
de contours de liaison (17, 18) correspondants, un accouplement Oldham.
6. Arbre à cames selon la revendication 5, caractérisé en ce que des contours de liaison (17, 18) au niveau de la pièce intermédiaire (16) et/ou le
premier contour de liaison (7) et/ou le deuxième contour de liaison (8) sont réalisés
comme des languettes arrondies ou comme des rainures arrondies en creux.
7. Arbre à cames selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une première surface de séparation axiale et/ou une deuxième surface de séparation
axiale sont réalisées sous forme de calottes entre la pièce intermédiaire (16) et
le rotor (6) ou entre la pièce intermédiaire (16) et l'arbre intérieur (2).
8. Arbre à cames selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins un contour de liaison (7, 8, 17, 18) réalisé comme une languette arrondie
comporte au niveau de la tête de languette une surface plane (19).
9. Arbre à cames selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins l'un des contours de liaison (7, 8, 17, 18) est revêtu, en particulier avec
un élastomère.
10. Arbre à cames selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
caractérisé en ce que
- le rotor (6) est relié à l'arbre intérieur (2) par l'intermédiaire d'un joint à
ajustement serré, ou
- le rotor (6) est agencé avec un jeu axial par rapport à l'arbre intérieur (2).